Ein Vergleich zwischen Profilometrie und spektraler Reflexion

Profilometrie zur Schichtdickenmessung SPEKTRALE REFLEXION

Profilometrie ist eine leicht zu verstehende, mechanische Methode der Schichtdickenmessung. Sie basiert darauf, die Höhe einer Nadel zu verfolgen, die eine Stufe in der Beschichtung passiert (siehe Abbildung rechts). Der größte Vorteil der Profilometrie liegt darin, dass sie auf allen festen Schichten eingesetzt werden kann, einschließlich intransparenten Schichten wie z.B. dicken Metallschichten. Teurere Profilometriesysteme können auch dazu eingesetzt werden, Oberflächenprofile zu messen.

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Allerdings hat Profilometrie auch Nachteile. Insbesondere muss eine Probe mit einem Höhenunterschied präpariert werden, der oft nicht perfekt ist (siehe Abbildung). Daraus, auch in Verbindung mit Kallibrierungsfehlern und Drift, können signifikante Fehler (5-10%) bei der Schichtdickenmessung entstehen.

Im Gegensatz dazu ist die Spektrale Reflexion (SR) eine kontaktlose Technik, die keine Probenpräparation zur Messung voraussetzt. Licht, das von der Beschichtung reflektiert wird, wird in ungefähr einer Sekunde analysiert, um die Dicke der Schicht und den Brechungsindex zu bestimmen. Auch die Schichtdickenmessung von Mehrschichtsystemen ist mit SR möglich.

Eine Zusammenfassung der Vorteile beider Methoden ist unten aufgeführt. Für mehr Informationen zur spektralen Reflexion klicken Sie bitte hier.

SPEKTRALE REFLEXION PROFILOMETRIE
Schichtdickenbereich
1nm - 3mm (nicht-metallisch)
0,5nm - 50nm (Metall)*
2nm - 0,5mm (feste Materialien)
Messung von Mehrschichtsystemen Ja Nein
Messung des Brechungsindex Ja Nein
Reproduzierbarkeit (500nm SiO2) 0,1nm 0,5nm
Messgeschwindigkeit ~0,1 - 5 Sekunden ~5 - 30 Sekunden
Probenpräparation erforderlich Nein Ja
Bewegliche Bauteile Nein Ja
Preis des Basissystems ~$13K ~$50K
*abhängig vom Schichtaufbau