美國Filmetrics光學(xué)膜厚測量儀,，測量膜層厚度從15nm到450um。利用反射干涉的原理進(jìn)行無接觸測量,，可測量薄膜厚度及光學(xué)常數(shù),。測量精度達(dá)到埃級的分辯率，測量迅速,，操作簡單,，界面友好,，是一款高性價(jià)比的膜厚測量儀設(shè)備。設(shè)備光譜測量范圍從近紅外到紫外線,，波長范圍從200nm到1700nm可選,。凡是光滑的，透明或半透明的和所有半導(dǎo)體膜層都可以測量,。

Filmetrics光學(xué)膜厚測量儀：

其可測量薄膜厚度在15nm到450um之間，測量精度高達(dá)1埃,，測量穩(wěn)定性高達(dá)0.7埃,，測量時(shí)間只需一到二秒， 并有手動(dòng)及自動(dòng)機(jī)型可選,?？蓱?yīng)用領(lǐng)域包括：生物醫(yī)學(xué)（Biomedical）， 液晶顯示(Displays),， 硬涂層(Hard coats),， 金屬膜(Metal)， 眼鏡涂層(Ophthalmic) ,， 聚對二甲笨(Parylene),， 電路板(PCBs&PWBs)， 多孔硅(Porous Silicon),， 光阻材料(Thick Resist),，半導(dǎo)體材料(Semiconductors) ， 太陽光伏(Solar photovoltaics),， 真空鍍層(Vacuum Coatings),， 圈筒檢查(Web inspection applications)等。

通過Filmetrics膜厚測量儀反射式光譜測量技術(shù),，可以測試4層透明薄膜厚度,、 n、k值及粗糙度能在數(shù)秒鐘測得,。其應(yīng)用廣泛,，例如 :

半導(dǎo)體工業(yè) : 光阻、氧化物,、氮化物,。

LCD工業(yè) : 間距 (cell gaps)，ito電極,、polyimide 保護(hù)膜,。

光電鍍膜應(yīng)用 : 硬化鍍膜、抗反射鍍膜,、過濾片,。

極易操作,、快速、準(zhǔn)確,、機(jī)身輕巧及價(jià)格便宜為其主要優(yōu)點(diǎn),，在此基礎(chǔ)之上，我們推出了

操作極其簡單的入門型號F20單點(diǎn)膜厚測試儀,，可以實(shí)現(xiàn)反射,、膜厚、n,、k值測量,。

F20 系列膜厚測試儀——一款暢銷的臺式薄膜厚度測量系統(tǒng)

只需按下一個(gè)按鈕，您在幾秒鐘同時(shí)測量厚度和折射率,。設(shè)置同樣簡單,， 只需插上設(shè)備到您運(yùn)行Windows™系統(tǒng)計(jì)算機(jī)的USB端口， 并連接樣品平臺 ,， F20已在世界各地有成千上萬的應(yīng)用被使用. 事實(shí)上,，我們每天從我們的客戶學(xué)習(xí)更多的應(yīng)用.

選擇您的F20，主要取決于您需要測量的薄膜的厚度（確定所需的波長范圍）,，下圖是不同型號的膜厚測試儀測試的厚度范圍以及對應(yīng)選擇的波長范圍,。

F20 的測試原理：

一束光入射到薄膜表面時(shí)，在薄膜上下表面都會(huì)發(fā)生反射,，而兩束反射光之間會(huì)產(chǎn)生干涉,，干涉條紋的產(chǎn)生又是與薄膜的厚度，折射率等有關(guān)的,，因此可以依據(jù)此來測量薄膜的厚度,。

F20系列膜厚測試儀的具體的應(yīng)用實(shí)例：

1.非晶態(tài)多晶硅

硅元素以非晶和晶體兩種形式存在， 在兩級之間是部分結(jié)晶硅,。部分結(jié)晶硅又被叫做多晶硅,。

非晶硅和多晶硅的光學(xué)常數(shù)(n和k)對不同沉積條件是獨(dú)特的，必須有精確的厚度測量,。 測量厚度時(shí)還必須考慮粗糙度和硅薄膜結(jié)晶可能的風(fēng)化,。

Filmetrics 設(shè)備提供的復(fù)雜的測量程序同時(shí)測量和輸出每個(gè)要求的硅薄膜參數(shù)， 并且“一鍵”出結(jié)果,。

測量范例

多晶硅被廣泛用于以硅為基礎(chǔ)的電子設(shè)備中,。這些設(shè)備的效率取決于薄膜的光學(xué)和結(jié)構(gòu)特性。隨著沉積和退火條件的改變,，這些特性隨之改變,，所以準(zhǔn)確地測量這些參數(shù)非常重要。監(jiān)控晶圓硅基底和多晶硅之間,，加入二氧化硅層,，以增加光學(xué)對比,，其薄膜厚度和光學(xué)特性均可測得。F20可以很容易地測量多晶硅薄膜的厚度和光學(xué)常數(shù),，以及二氧化硅夾層厚度,。Bruggeman光學(xué)模型被用來測量多晶硅薄膜光學(xué)特性。

2.電介質(zhì)

電解質(zhì)薄膜測量

成千上萬的電解質(zhì)薄膜被用于光學(xué),，半導(dǎo)體,，以及其它數(shù)十個(gè)行業(yè)， 而Filmetrics的儀器幾乎可以測量所有的薄膜,。常見的電介質(zhì)有:

二氧化硅 —— *簡單的材料之一,， 主要是因?yàn)樗诖蟛糠止庾V上的無吸收性 (k=0)， 而且非常接近化學(xué)計(jì)量 (就是說,，硅：氧非常接近 1:2),。 受熱生長的二氧化硅對光譜反應(yīng)規(guī)范,，通常被用來做厚度和折射率標(biāo)準(zhǔn),。 Filmetrics能測量3nm到1mm的二氧化硅厚度。

氮化硅——對此薄膜的測量比很多電介質(zhì)困難,，因?yàn)楣瑁旱嚷释ǔ２皇?：4,， 而且折射率一般要與薄膜厚度同時(shí)測量。 更麻煩的是,，氧常常滲入薄膜,，生成一定程度的氮氧化硅，增大測量難度,。 但是幸運(yùn)的是,，我們的系統(tǒng)能在幾秒鐘內(nèi) “一鍵” 測量氮化硅薄膜完整特征!

測量范例

氮化硅薄膜作為電介質(zhì)，鈍化層,，或掩膜材料被廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè),。這個(gè)案例中，我們用F20-UVX成功地測量了硅基底上氮化硅薄膜的厚度,，折射率,，和消光系數(shù)。有趣的事,，氮化硅薄膜的光學(xué)性質(zhì)與薄膜的分子當(dāng)量緊密相關(guān),。使用Filmetrics專有的氮化硅擴(kuò)散模型，F(xiàn)20-UVX可以很容易地測量氮化硅薄膜的厚度和光學(xué)性質(zhì),，不管他們是富硅,，貧硅，還是分子當(dāng)量,。

3.銦錫氧化物與透明導(dǎo)電氧化物

液晶顯示器,，有機(jī)發(fā)光二極管變異體,，以及絕大多數(shù)平面顯示器技術(shù)都依靠透明導(dǎo)電氧化物 (TCO) 來傳輸電流，并作每個(gè)發(fā)光元素的陽極,。 和任何薄膜工藝一樣,，了解組成顯示器各層物質(zhì)的厚度至關(guān)重要。 對于液晶顯示器而言,，就需要有測量聚酰亞胺和液晶層厚度的方法,，對有機(jī)發(fā)光二極管而言，則需要測量發(fā)光,、電注入和封裝層的厚度,。

在測量任何多個(gè)層次的時(shí)候，諸如光譜反射率和橢偏儀之類的光學(xué)技術(shù)需要測量或建模估算每一個(gè)層次的厚度和光學(xué)常數(shù) (反射率和 k 值),。

不幸的是,，使得氧化銦錫和其他透明導(dǎo)電氧化物在顯示器有用的特性，同樣使這些薄膜層難以測量和建模,，從而使測量在它們之上的任何物質(zhì)變得困難,。

Filmetrics 的氧化銦錫解決方案

Filmetrics 已經(jīng)開發(fā)出簡便易行而經(jīng)濟(jì)有效的方法，利用光譜反射率精確測量氧化銦錫,。 將新型的氧化銦錫模式和 F20-EXR,， 很寬的 400-1700nm 波長相結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)氧化銦錫可靠的“一鍵”分析,。 氧化銦錫層的特性一旦得到確定,，剩余顯示層分析的關(guān)鍵就解決了。

不管您參與對顯示器的基礎(chǔ)研究還是制造,，Filmetrics 都能夠提供您所需要的...

測量液晶層

-聚酰亞胺,、硬涂層、液晶,、間隙

測量有機(jī)發(fā)光二極管層

發(fā)光,、電注入、緩沖墊,、封裝

對于空白樣品,，我們建議使用 F20 系列儀器。 對于圖案片,，F(xiàn)ilmetrics的F40用于測量薄膜厚度已經(jīng)找到了顯示器應(yīng)用廣泛使用,。

測量范例

此案例中，我們成功地測量了藍(lán)寶石和硼硅玻璃基底上銦錫氧化物薄膜厚度,。與Filmetrics專有的ITO擴(kuò)散模型結(jié)合的F10-RTA-EXR儀器,，可以很容易地在380納米到1700納米內(nèi)同時(shí)測量透射率和反射率以確定厚度，折射率,，消光系數(shù),。由于ITO薄膜在各種基底上不同尋常的的擴(kuò)散,，這個(gè)擴(kuò)展的波長范圍是必要的。

4.光刻膠

成功測量光刻膠要面對一些獨(dú)特的挑戰(zhàn),， 而 Filmetrics 自動(dòng)測量系統(tǒng)成功地解決這些問題,。 這些挑戰(zhàn)包括避免測量光源直接照射， 擁有涵蓋廣泛的光刻膠折射率資料庫,， 以及有能力處理光刻膠隨烘烤和暴露而改變的折射率,。

測量SU-8其它厚光刻膠的厚度有特別重要的應(yīng)用。因?yàn)樾?/span> SU-8 的方法雖簡便快速,，但可能會(huì)導(dǎo)致所需厚度不太精確,。 而暴露時(shí)間取決于光刻膠的厚度， 因此必須進(jìn)行精確測量,。 另外,，由于正負(fù)光刻膠可以同時(shí)用于制造復(fù)雜的多層 MEMS結(jié)構(gòu)， 了解各層的厚度就變得極端重要,。

Filmetrics 提供一系列的和測繪系統(tǒng)來測量 3nm 到 1mm 的單層,、 多層、 以及單獨(dú)的光刻膠薄膜,。 所有的 Filmetrics 型號都能通過精確的光譜反射建模來測量厚度 (和折射率),。 **的算法使得“一鍵”分析成為可能,，通常在一秒鐘內(nèi)即可得到結(jié)果,。

測量范例

測量光刻膠涂層厚度的能力對開發(fā)和制造各種半導(dǎo)體器件如MEMS至關(guān)重要。Filmetrics提供測量SU-8和其它光刻膠厚度的廣泛的解決方案,。此案例中,，我們演示如何用F20快速有效地測量硅膠上SU-8 涂層單光斑和多點(diǎn)厚度.

5.硅晶圓薄膜

Filmetrics 提供臺式系統(tǒng)， 測繪,， 和生產(chǎn)測量 1nm 到 2mm 硅晶片和膜厚儀器系統(tǒng),。

6.太陽光伏應(yīng)用

薄膜光伏

薄膜光伏 (TFPV) 作為硅基晶圓的較廉價(jià)的替代品正在得到開發(fā)。 薄膜光伏共有三大類,，按照其有效層組成命名: 硅薄膜,、II-VI (主要是銻化鎘) 和 CIGS (銅銦硒化鎵)。 每種有效層薄膜都是用在一層透明導(dǎo)電氧化膜上面,，而基板可用玻璃或金屬,。

測量有效層

準(zhǔn)確了解有效層的厚度和組成是非常重要的。太薄會(huì)影響功效和耐用性,，而太厚又會(huì)提高成本,。錯(cuò)誤的組成會(huì)大大降低產(chǎn)品的功效和制造產(chǎn)量。

FilmetricsF20型號為幾十家薄膜光伏制造商所使用,，用于測量三類有效層的厚度和光學(xué)常數(shù),。 為了測量透明導(dǎo)電氧化膜上面的有效層薄膜,， Filmetrics 已獲得了豐富的經(jīng)驗(yàn)來檢測用戶自行生產(chǎn)的或?qū)I(yè)玻璃生產(chǎn)商提供的單層及多層導(dǎo)電玻璃。

其他制程薄膜

除了有效層和透明導(dǎo)電氧化物堆以外,，還有其他薄膜用于光伏類產(chǎn)品的制造,。這些例子包括用于刻蝕電池和電極的聚酰亞胺和光刻膠，以及減反涂層,。在這些情況下,，Filmetrics 有現(xiàn)有的臺式， 測繪,， 或在線解決方案,。

測量范例

快速可靠地測量多層薄膜是開發(fā)制造薄膜太陽能電池的關(guān)鍵。在這個(gè)案例中,，我們需要測量薄膜光伏上緩沖層（硫化鎘）和吸收層（碲化鎘）的厚度,。F20-NIR 結(jié)合準(zhǔn)直光束平臺，使我們能夠從反射光譜測量TEC玻璃上太陽能電池碲化鎘和硫化鎘層的厚度,。

7.半導(dǎo)體實(shí)踐教學(xué)

已經(jīng)有五十多臺 Filmetrics 的 F20用于大學(xué)半導(dǎo)體制造教學(xué)實(shí)驗(yàn)室,。這不僅僅是因?yàn)樗鼈兛焖佟⒖煽亢蛢r(jià)格合理,，還因?yàn)樗鼈兒喢饕锥脑O(shè)計(jì),，使它們成為光譜反射原理教學(xué)的理想平臺。 (如果您想了解如何在教學(xué)實(shí)驗(yàn)室使用 F20,，用關(guān)鍵字Filmetrics 大學(xué)在 Google 內(nèi)進(jìn)行搜索）,。 同時(shí)，由于全世界有幾千臺 F20 在運(yùn)行,，接受培訓(xùn)的學(xué)生們覺得培訓(xùn)對將來就業(yè)很有用,。

Filmetrics 對用于實(shí)驗(yàn)室課程的儀器提供特別優(yōu)惠。

8.卷式薄膜涂層

Filmetrics 系統(tǒng)在測量聚合物薄膜和涂層厚度領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用,，我們還有專門為卷式薄膜設(shè)計(jì)的產(chǎn)品

卷式薄膜應(yīng)用

在塑料薄膜的制造中有很多點(diǎn),，它們的厚度對薄膜質(zhì)量至關(guān)重要。這些點(diǎn)包括: 薄膜的總厚度 (高達(dá)400um),、混合擠壓分層厚度和涂層在薄膜卷筒上的厚度,。 對于特定 PET 上涂層，我們的F20-UV 能測量非常薄的層(~10 nm),， 甚至是高能等離子表面薄膜,。 我們標(biāo)準(zhǔn)的 F20 能夠測量市面上常見的涂層，例如 0.05 到 50 um 范圍內(nèi)的硬涂層,。

我們有一個(gè)龐大的聚合物薄膜折射率數(shù)據(jù)庫,，其中包括 PET、聚碳酸酯、醋酸纖維素和聚烯烴,，以及更奇特的材料,，諸如導(dǎo)電聚合物。

這些應(yīng)用中的每一項(xiàng)都是獨(dú)特的挑戰(zhàn),，而 Filmetrics 已經(jīng)開發(fā)出軟件,、硬件和應(yīng)用知識以便為用戶提供合適的解決方案。

測量范例

用配有200微米小光斑光纖的F20測量厚度,。在線實(shí)時(shí)和臺式測量聚氯乙烯（PVC）擠壓塑料薄膜,。臺式測量時(shí)SS-3標(biāo)準(zhǔn)平臺用于單點(diǎn)連續(xù)測量。在線測量時(shí)鏡頭和RKM在卷式薄膜移動(dòng)時(shí)進(jìn)行測量,。利用我們龐大的折射率數(shù)據(jù)庫,，PVC厚度很容易測得。F20還可以測量共擠薄膜厚度,，以及各種材料,，如PET涂層厚度。

9.多孔硅

近年來,，多孔硅的研發(fā)工作大量進(jìn)行,。眾多興趣的原因是多孔硅在光學(xué)器件、氣體傳感器和生物醫(yī)療設(shè)備應(yīng)用中**發(fā)展前途,。

和大多數(shù)新的材料技術(shù)一樣,，多孔硅開發(fā)的部分挑戰(zhàn)就是要找到確定各種材料參數(shù)的工具。對于多孔硅而言,，*基本參數(shù)就是薄膜層的厚度和孔隙度,。

其它參數(shù)關(guān)系到加工后的薄膜層，例如浸漬材料的比例或傳感器內(nèi)吸收分子的數(shù)量,。 根據(jù)Filmetrics 已經(jīng)開發(fā)出算法,，只要單擊鼠標(biāo)就能揭示多孔硅的厚度,、折射率和孔隙度,。 這一算法在F20， F40,， 和 F50 儀器內(nèi)都是免費(fèi)提供的,。

測量范例

多孔硅的特點(diǎn)可由許多參數(shù)決定，但厚度和孔隙度是*主要的,。一般來講,，非破壞性的方法，如重力方法被用來測量孔隙度,，但這種方法的準(zhǔn)確度非常低,。Filmetrics F20， 用非破壞性的方法，測量多孔硅的厚度和光學(xué)特性,。Filmetrics專有的算法,，一鍵點(diǎn)擊，可精確計(jì)算薄膜的孔隙率,。

10.制程薄膜

Filmetrics 提供測量非金屬半導(dǎo)體制程薄膜的全系列產(chǎn)品,。

F20是單點(diǎn)測量厚度和折射率的*經(jīng)濟(jì)有效的儀器。

對于小光斑厚度測量 (1 微米或更小),，可以將F40固定到您的顯微鏡上,。

對于空白晶圓薄膜厚度測繪，可選用經(jīng)濟(jì)有效的F50,。而F80則能測繪產(chǎn)品晶圓上的薄膜厚度,。

我們**的厚度成像技術(shù)使我們的儀器易于設(shè)定、較少配方,，并且提供更為可靠的模式識別和比傳統(tǒng)薄膜計(jì)量工具更低的價(jià)格,。有獨(dú)立或組合到其它設(shè)備的機(jī)型可供選擇。