SCMOS相机 光束分析仪 DMD 光纤束 合束激光器 共焦 拉曼光谱仪 锁相放大器 无掩膜光刻机 高光谱相机
光谱型椭偏仪的校准(七)-椭偏仪校准方案样片考核完成后,使用制备的膜厚标准样片对光谱型椭偏仪的椭偏角进行校准实验。校准方案被校椭偏仪光谱范围 245-1000nm,入射角度 65°:标准样片标称厚度为 2nm,50nm,500nm,样片椭偏角标准值通过Matlab按照样片的厚度量值进行份真得到:校准环境(20Z±3)°,相对湿度40%-60%。校准时,分别使用3个样片对光谱型椭偏仪进行校准,每个样片测量10次,取10次结果的平均值作为椭偏角的测量结果,椭偏角偏差计算公式为式中:----波长取样点上光谱型椭偏仪测量得到的椭偏角;校准结果与分析按照校准方案使用标准样片对光谱型椭偏仪进行校准,校准结 ...
光谱型椭偏仪的校准(六)-样片的均匀性考核样片的均匀性考核实验膜厚标准样片作为一种标准物质,其测量区域均匀性和稳定性一定要好。在样片制备完成后,我们需要使用3台同型号的光谱型椭偏仪对其测量区域的均匀性和稳定性进行了考核,取这3台仪器测量结果的平均值来作为考核结果。为确保量值准确可溯源,使用相同标称厚度的膜厚标准样片作为标准,光谱型椭偏仪作为比较仪,采用比对测量的方式对制备样片的厚度进行测量,测量结果按照下式进行处理。式中:Tvlsi — VLSI标准样片证书上给出的样片厚度量值;tVLSI13 — 13所测量得到的VLSI标准样片的量值;tCETC13 — 未修正的13所膜厚样片的测量值;tc ...
光谱型椭偏仪的校准(五)-样片的制备与稳定性考核样片的制备本文采用了半导体热氧化工艺制备膜厚标准样片,该样片使用4寸硅晶圆片制备。由于硅晶圆片区域较大,为保证使用膜厚标准样片校准椭偏仪结果准确,在研制的膜厚样片上设计特殊图形,标记出膜厚标准样片的测量区域,其为标准样片中心直径为20mm的圆形区域,如下图1所示。图1 膜厚样片测量区域示意图膜厚标准样片制备的具体工艺流程如下图2所示。图2 样片制备流程工艺图在膜厚样片的制备过程中,需要严格控制二氧化硅薄膜生长工艺参数,以保证膜层的均匀性和稳定性 ,制备出的膜厚标准样片如下图3所示。图3 制备的膜厚标准样片样片的稳定性考核实验膜厚标准样片作为一种标 ...
光谱型椭偏仪的校准(四)-样片测量法我们之前使用的空气测量法是使用空气和平行平晶作为标准,对椭偏仪特定椭偏角的测量结果进行验证,但是这并不能保证椭偏角在全范围内的量值准确可靠。基于以上分析,有必要给出一种更为完善的椭偏角校准方法,以保证光谱型椭偏仪椭偏角在较大范围内测量结果的准确可靠,我们称他为样片测量法。根据椭偏仪测量流程可知,首先需要测量被测样品得到椭偏角参数,然后建立测量模型通过拟合的方式得到薄膜的厚度。对于光谱型椭偏仪而言,不同材料、不同薄膜厚度的样片,对应的椭偏参数是不相同的。假定被测样品材料固定,则椭偏角和薄膜厚度建立了对应的关系,使用不同厚度的薄膜样片就可以实现椭偏角的校准,测量 ...
光谱型椭偏仪的校准(三)-空气测量法空气测量法只需要验证光谱型椭偏仪测量得到的椭偏角是否与理论值相同即可验证其椭偏角的测量准确度,使用可变角度椭偏仪进行验证,实验结果如下图所示。椭偏角 和Δ的偏差不超过±0.1°,与理论分析结果吻合良好。(a)椭偏角验证结果 (b)椭偏角Δ验证结果但是,由于不是所有光谱型椭偏仪的入射角度是可变的,直接测量空气的方法具有一定的局限性。为了适用于入射角度不能改变的光谱型椭偏仪椭偏角的校准,可以应用改进的空气测量法:使用上下表面平行度好且材质均勻的透明材料作为标准对椭偏角的准确度进行验证。如下图所示使用平行平晶对椭偏仪的椭偏角进行验证。此时,按照斯涅尔定律和折射定律 ...
光谱型椭偏仪的校准(二)-椭偏仪的基本原理针对光谱型椭偏仪校准结果受测量模型影响大的问题进行研究,提出一种不受测量模型影响的校准方法,即 通过校准椭偏角实现光谱型椭偏仪的校准。依据椭偏仪测量原理,通过仿真分析确定实现较大范围内椭偏角校准所需标准样片的薄膜厚度量值,并采用半导体热氧化工艺制备出性能稳定的膜厚标准样片。椭偏仪是利用椭圆偏振术对透明薄膜进行无损测量的一种仪器,它是利用偏振光在薄膜上下表面的反射,通过菲涅耳公式得到光学参数和偏振态之间的关系来确定光学薄膜折射率和厚度。因其准确度高且为非破坏性测量,是测量光学薄膜折射率和厚度zui常用的一种测量仪器。椭圆偏振术的数学模型为式中:— 偏振角 ...
光谱型椭偏仪的校准(一)-椭偏仪校准思路在分立器件和集成电路的制造过程中常用到各种不同的薄膜,如热氧化膜 (二氧化硅Si〇2薄膜)尧电介质膜 (Si3N4薄膜)等。薄膜厚度是一个重要的参数,对各种薄膜厚度参数的精确、快速测定和控制,是保证器件质量、提高生产效率的重要手段。光谱型椭偏仪是半导体和微电子领域使用zui广泛的薄膜厚度测量仪器。为了保证光谱型椭偏仪测量结果的准确可靠,通常会使用薄膜厚度已知的膜厚标准样片对椭偏仪的薄膜厚度测量能力进行校准。一般情况下膜厚标准样片的衬底材料为硅,薄膜材料为热氧化生长的二氧化硅。由光谱型椭偏仪测量原理可知:椭偏仪在测量薄膜厚度时,得到的直接测量量为椭偏角(和 ...
椭偏仪(九)-椭偏光谱技术的应用椭偏光仪用途是比较广的,可用来测量各种透明或半透明膜层的厚度及折射率和 吸收系数,检验膜层的均匀性,帮助鉴别膜层组分,测量物质的折射率和消光系数,研究各种表面层和表面过程,诸如氧化、腐蚀、吸附、润滑、催化等。因此,椭偏光仪在许多工业部门和基本研究中都可应用。(1)固体薄膜光学性质的测量应用椭偏术可对单层吸收膜、双层膜及多层膜进行测量,得到材料的光学常数折射率N和吸收系数K,进而得到其介电常数。近年来也实现了对离子注入损伤分布的测量、超晶格、粗糙表面、界面的测量。(2)物理吸附和化学吸附用椭偏术方法在现场且无损地研究过与气态、液态周围媒质相接触地表面上吸附分子或原 ...
椭偏仪(八)-椭偏仪测量薄膜的优点和特点测量薄膜其实并非仅仅只有使用椭偏仪来测量,但为何我们光学人更加偏爱使用椭偏仪来测量薄膜厚度呢?在这里那就不得不说说我们使用椭偏仪测量薄膜的优点和特点了:(1)测量的对象广泛,可以测量透明膜,无膜固体样品,多层膜,吸收膜和众多性能不同、厚度不同、吸收程度不同的薄膜,甚至是强吸收的薄膜。(2)被测量的薄膜大小尺寸可以很小,只要 1mm即可测量,小于光斑的大小(3)方式灵活,既可以测量反射膜,也可以测量透射膜。(4)测量的速度很快。(5)在各种粒子束分析测试技术中,光束引起的表面损伤以及导致的表面结构改变是zui小的。(6)在椭偏光谱中,被测对象的结构信息(电 ...
椭偏仪(七)-椭偏仪数据处理模型-第三部分继续我们上次讲的建模来介绍其他的模型:6.Graded模型Graded模型和之前讲过的EMA模型相似,适用于两种材料的混合材料,但是层内不同深度的混合比却是确定的;7.Drude模型这个模型主要用于金属自由电子气、硅化物和半导体等材料中的载流子吸收等情况:其中εp是等离子共振频率,γ为碰撞频率;8.洛仑兹振子模型洛仑兹认为:物质分子是由一定数量的重原子核和外围电子构成的复杂带电系统,固体的介电函数可以用一定数量的Lroentz振子的和近似表示,称为简谐振子近似。其形式如下上式中A为振幅,与载流子密度、电荷、质量有关,E0为振子的共振能量,G为振子的展宽 ...
椭偏仪(六)-椭偏仪数据处理模型-第二部分继续介绍我们上次的建模:4.Selmeier模型非常适用于透明材料和吸收材料,如 Al2O3、SiO2、MgF2、SiN4、TiO2、ITO、KCl等,处于红外波段的Ge、Si,GaAs;材料在透明波段的光学常数具有较高的精确度。对于电子跃迁,当光波能量远高于带隙时,同时考虑电子和晶格的贡献:这就是Selmeier色散公 式,实际应用中用波长代替能量作为参量:5.EMA(有效介质)模型有效介质模型应用于两种或两种以上的不同组份合成的混合介质体系,多达 5种不同材料组成的混合材料、多晶膜、金属膜、表面粗糙的膜、多孔膜、不同材料或合金的分界面、不完全起反应 ...
椭偏仪(五)-椭偏仪数据处理模型-第1部分采用光学方法可以对许多固体材料的宏观和微观物理性质进行深入研究,其中zui直接的方法就是测量材料的光学常数随光子能量或波长的变化关系,从而与微观机理相联系,来认识和理解光与物质相互作用的本质.椭偏光谱不直接测算光强,而是从相位空间寻找材料的光学信息.椭圆偏振测量法由于其测量精度高、非破坏性而被广泛应用于薄膜的各种特性的测量。偏振光波通过介质时与介质发生相互作用,这种相互作用将改变光波的偏振态,测出这种偏振态的变化,进而进行分析拟合,得出我们想要的信息。用薄膜的椭圆函数ρ表示薄膜反射线形成椭圆偏振光的特性,即式中:tanψ表示反射光的两个偏振分量的振幅系 ...
要进一步改进椭偏仪。主要的发展趋势可以分为如下几个方面。1)光谱椭偏成像技术发展至今可以实现200-1000 nm波段的测量,在对纳米结构的测量与表征中,可能需要获得更短波段的偏振信息,从而达到更高的横向分辨率,以分析样品的特性。实现椭偏成像技术对更宽波段的测量是重要研究方向。比如寻找较高强度的红外光源, 拓宽椭偏仪的光谱范围, 以准确确定异质结构的多层膜结构;2)在医学方面的应用中,椭偏成像技术可以和很多生物技术相结合,实现各个层面的应用。例如与人工智能技术相结合实时监测病人身体的癌细胞,及时做出反应,配合医生对患者进行康复治疗;3)将椭偏成像技术的zui新发展实用化,研制可用于工业生产过程 ...
成功研制成像椭偏仪后致力于将该技术与生物医学结合,极大推动IEB 技术的发展。如今,IEB 已被广泛应用于肿瘤早期诊断 、临床治疗标志物检测 、生物分子相互作用分析,已经发展成能够实现高灵敏度、高通量、高特异性、低样品消耗的多样品检测的强大生物传感器。椭偏成像检测具有在测试的过程中不需要标记待测物、不会影响待测物的生物活性、提高测量准确性的优点。随着光度式成像椭偏仪的出现和发展,测量的速度和精度也逐步提高,促进了该技术进一步与生物技术的结合,与酶联免疫法和放射免疫法检测形成互补,在生物医学、细胞学和临床医学等领域的研究中发挥重要的作用。椭偏仪的数据处理过程是由测得的椭偏参量Y和D反演得出薄膜参 ...
。例如,成像椭偏仪的横向分辨率达到1μm,光学特性映射到石墨烯薄片上之后,椭偏成像技术就可以用来从任何衬底上确定石墨烯薄膜的形状和层数,从中提取其光学性质从而分析不同衬底对石墨烯性质的影响。下图为成像椭偏仪获得的石墨烯薄片灰度图和光学显微镜获得的石墨烯薄片的对比。成像椭偏仪获得的石墨烯薄片灰度图和光学显微镜获得的石墨烯薄片的对比。(a)不同层数的石墨烯片的光学显微照 片,数字代表石墨烯层数;(b)石墨烯片在二氧化硅/硅上的成像椭偏灰度图;(c)(d)以更高的分辨率显示图(b)中方框 区域的椭偏Ψ和Δ图对比上图(a)和(b)-(d)可以看出,成像椭偏适用于区分单层和双层石墨烯。在此之后,成像椭偏 ...
er矩阵成像椭偏仪,该仪器所用系统改变了之前普通倾斜镜面成像的结构,根本上避免了焦深小、视场窄的问题,可实现高分辨率、宽视场测量,可用于对纳米薄膜几何参数的测量。2018年韩国朝鲜大学提出用于表征多层膜结构的大面积光谱成像椭偏仪,利用宽带光源和成像光谱仪,光谱范围可以达到400-800nm。准直光束通过扩束器扩展,直径达到30mm,通过低放大率成像透镜得到旋转补偿器旋转引起的偏振变化的光谱空间强度图像,该图像可以表征相对较大区域的薄膜厚度剖面,横向分辨率也已经达到4μm。至此,椭偏成像技术已经实现大视场、宽光谱成像,可以应用在更多方面。根据测量的要求,椭偏成像技术可以用作定性技术、准定量技术或 ...
相比传统光谱椭偏仪,Muller矩阵椭偏仪可以获得更丰富的信息,提供更高的灵敏度并且可以改变方位角以实现锥型衍射,可以实现纳米结构几何参数的大面积快速准确测量。该系统采用双旋转补偿器,具有宽波段测量能力,系统校准和数据处理都更加简便。该方法不仅具有传统Muller矩阵椭偏仪的优势,还拥有了显微成像技术高分辨率的优点,光谱范围达到190~1000 nm。在2016 年,华中科技大学刘世元课题组完成了国内首台高精度宽光谱Muller矩阵椭偏仪设备,其椭偏成像结构如下图所示。双旋转补偿器型 Mueller矩阵成像椭偏仪示意图光源发出的光经过消色差透镜和单色仪会聚至光纤,通过光纤的光经过准直透镜变为一 ...
果更加准确。椭偏仪大多采用透镜将宽带光束聚集在样品表面,然而透射式光学系统设计无法满足宽光谱的测量要求,在深紫外情况下会产生明显的色差问题。直到 2013 年,电子科技大学物理电子学院和中科院微电子所改变聚焦成像系统,研制了基于全反射聚焦光学系统的深紫外(DUV)宽带光谱椭偏仪。该椭偏仪采用基于离轴抛物面镜和平面反射镜的全反射式光学系统实现宽光谱(200-1000 nm)测量,离轴抛物面镜用于产生或聚焦准直 光束,平面反射镜用于改变光束方向并补偿由离轴抛物面镜反射引起的偏振态变化,解决了色差问题。2016 年,合肥工业大学和中国科学院微电子所在深紫外宽带光谱仪的基础上增加快速旋转补偿器式的椭偏 ...
限。如果您对椭偏仪相关产品有兴趣,请访问上海昊量光电的官方网页:https://www.auniontech.com/three-level-56.html相关文献:1薛利军, 李自田, 李长乐, 等 . 光谱成像仪 CCD 焦平 面组件非均匀性校正技术研究[J]. 光子学报, 2006, 35(5): 693-696.2游海洋, 贾建虎, 陈剑科, 等 . 面阵 CCD 探测的全自 动椭圆偏振光谱系统研究[J]. 红外与毫米波学报, 2003, 22(1): 45-50.3陈修国, 袁奎, 杜卫超, 等 . 基于 Mueller 矩阵成像椭 偏仪的纳米结构几何参数大面积测量[J]. 物理学报 ...
显微成像扫描椭偏仪采用机械扫描,具有测量速度慢的问题,应用范围较小。直到 1988 年,新西兰维多利亚大学的 Beaglehole提出的椭偏成像技术摆脱了显微扫描成像的局限,使用CCD相机采集椭偏图像,将成像技术与椭偏技术相结合,研发出成像椭偏仪,该椭偏仪可以观测油滴在云母基地上的扩散过程,极大提高了测量效率。20 世纪 90 年代,基于椭偏测量技术的椭偏光学显微成像发展开来。1996年,中科院靳刚教授与瑞典林雪平大学的Jansson和Arwin以起偏器-补偿器-样品-检偏器(PCSA)椭偏仪为基础,采用准直扩展光束为入射光,CCD 相机作为探测器,如下图所示,对硅基层透明薄膜进行可视化,横向 ...
或 投递简历至: hr@auniontech.com