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真空蒸镀与膜厚测量仪测膜厚的实时监控原理
点击次数:424 发布时间:2019-04-25
   真空蒸镀与膜厚测量仪测膜厚的实时监控原理
  膜厚测量仪中薄膜的声阻抗和密度是进行膜厚计算的关键参数。对于国内外公司生产的膜厚测量仪的软件中已经具备一定数量材料的薄膜密度和声阻抗,但主要是金属和金属化合物等无机材料,缺乏常用的有机半导体材料的参数,同时这方面数据也很难查到,基于以上事实特进行研究。可先假定使用一套已有数据,然后将测得膜厚与膜厚仪显示的膜厚进行比较,通过数学软件计算可以确定具体值。
  真空蒸镀与膜厚实时监控原理:
  真空蒸发镀膜法(简称真空蒸镀)是在真空室中,加热蒸发容器中待形成薄膜的原材料,使其原子或分子从表面气化逸出,形成蒸汽流,入射到固体(称为衬底或基片)表面,凝结形成固态薄膜的一种工艺。真空蒸发沉积技术属于物理气相沉积的一种。蒸发源是蒸发装置的关键部件,根据蒸发源不同,真空蒸发镀膜法又可以分为电子束蒸发源蒸镀法、电阻蒸发源蒸镀法、高频感应蒸发源蒸镀法、激光束蒸发源蒸镀法等。
  采用的是电阻蒸发源蒸镀法。在蒸镀薄膜时,在真空腔内安装有膜厚仪探头,时刻将腔室内薄膜生长速率、薄膜沉积的厚度反映出来。膜厚测量仪测量膜厚及生长速率采用的是晶体振荡原理。晶体振荡器是根据晶体的固有振荡频率随其质量而变化的特性制造的。晶体的谐振基频与晶体厚度t有如下关系:
  J==v/A=v/2t;
  式中,是在厚度t方向上波长为A的弹性横波的传播速度。如果在晶体上沉积一层薄膜,其密度为D,厚度为A,只要Af足够小,则膜本身的弹性尚未起作用,其总体性能仍接近于晶体本身的弹性,因而可以认为晶体增加了厚度(Df/D)Af,其中D为晶体的密度。
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