膜厚控制儀原理﹕
把晶振片放入真空室內(nèi)的探頭中,**顯示晶振片正在工作的是膜厚控制儀。膜厚控制
儀是如何工作的呢?
膜厚控制儀用電子組件引起晶振片的高速振動(dòng),約每秒6 百萬次(6MHz ),鍍膜時(shí),測(cè)試每秒鐘振動(dòng)次數(shù)的改變,從所接受的數(shù)據(jù)中計(jì)算膜層的厚度。絕大數(shù)晶振片一秒鐘可以完成多次這樣的計(jì)算,實(shí)時(shí)告知操作人員晶振片上和真空室內(nèi)基體膜層沉積速度。
為了確保晶振片以6MHz 的速度振動(dòng),在真空室外裝有“ 振蕩器” ,與晶控儀和探頭接口連接,振蕩器通過迅速改變給晶振片的電流使晶振片高速振動(dòng)。一個(gè)電子信號(hào)被送回晶控儀。
晶控儀中的電路收到電子信號(hào)后,計(jì)算晶振片的每秒振速。這個(gè)信息接著傳送到一個(gè)微
處理器,計(jì)算信息并將結(jié)果顯示在晶控儀上:
1)沉積速率(Rate) (埃/ 秒)
2)已沉積的膜厚 (Thickness) (埃)
3)晶振片的壽命 (Life) (%)
4)總的鍍膜時(shí)間(Time) (秒)
更加精密的設(shè)備可能顯示沉積速率與時(shí)間的曲線和薄膜的類型。我們可以將許多參數(shù)輸入晶振儀以保證測(cè)量和鍍膜過程的**控制:
1)薄膜序號(hào),用于輸入膜層或定義材料參數(shù)
2)目標(biāo)膜厚或*大沉積速率
3)鍍膜時(shí)間
4)薄膜密度(DENS)
5)校正系數(shù)(Tooling) ,用于校正晶振片或基片位置產(chǎn)生的誤差
6)Z-Factor 值(只有當(dāng)膜厚>10000A 時(shí)才需要Z 值,以校正膜層太厚對(duì)晶振片振動(dòng)的影
響,在絕大多數(shù)光學(xué)鍍膜中,“Z” 值輸入值為1)。
密度測(cè)定:
使用塊狀材料的密度值通??梢蕴峁┳銐虻谋∧ず穸染龋绻枰~外的精度,則使用下面的步驟得之。
使用一個(gè)新的晶振片( 目的是消除Z 系數(shù)誤差) 放在基底附近,此舉是獲得同樣的蒸鍍束流,將儀器密度設(shè)為材料的塊狀值,設(shè)置Z 系數(shù)為1,Tooling系數(shù)為 100%. 鍍5000埃膜材在晶振片和基底上,蒸鍍完成后取下基底用剖面儀( 臺(tái)階儀)或多束干涉儀量測(cè)厚度。則正確的
Tooling測(cè)定:
放一基底( 測(cè)試片)在傘具的通常位置然后用塊狀或已校正過的密度和Z 系數(shù)值蒸鍍接近5000埃的厚度,確認(rèn)當(dāng)做 Tooling校正時(shí)Tooling被設(shè)置為 100%. 在密度校正方式量測(cè)基底薄膜厚度,則用下面的公式得到正確的Tooling值。
Tooling%=100%×基底厚度( 測(cè)試片膜厚)/ 顯示厚度( 石英顯示膜厚)
探頭Sensor 高于傘具 Tooling>100% ﹐低于傘具Tooling<100%