棱鏡耦合測試儀采用棱鏡耦合方法測試樣品折射率,可測試波長633nm、935nm、1549nm處的折射率值,通過軟件做曲線耦合科求出任何波段的模擬值。測量原理:待測樣品通過一個(gè)空氣作用的耦合探頭與棱鏡基座接觸,在薄膜與棱鏡之間產(chǎn)生一個(gè)空氣狹縫。一束激光光束照射到棱鏡基座上,通常會在基座上全反射進(jìn)入光電探測器。在某一些入射角,稱為模式角,光子向下穿過空氣狹縫進(jìn)入薄膜,進(jìn)入一種被引導(dǎo)的光傳播模式,使到達(dá)探測器的光強(qiáng)度大幅降低。
棱鏡耦合測試儀的技術(shù)特點(diǎn):
1、對折射率隨波長變化不敏感:
每種薄膜的折射率都隨波長變化。在以分光光度學(xué)為基礎(chǔ)的技術(shù)中,如果沒有精確了解薄膜折射率在全波長范圍內(nèi)的變化,就會導(dǎo)致實(shí)質(zhì)性的錯(cuò)誤。而且,一些可變折射率薄膜,例如等離子氮化硅的折射率-波長曲線就高度依賴于薄膜沉淀?xiàng)l件。對于這些薄膜,Model2010的單色測量具有了一種明顯的優(yōu)勢。
2、不必預(yù)先知曉薄膜厚度:
由于橢偏儀數(shù)據(jù)隨薄膜厚度周期性變化,橢圓偏光法要求預(yù)先知曉薄膜厚度,準(zhǔn)確度為±750to±1250,這取決于薄膜折射率。Model2010可以進(jìn)行直接的厚度測量,故不需要預(yù)先知曉薄膜厚度。
在某些周期性的厚度范圍內(nèi)不可能進(jìn)行以橢圓偏光法為基礎(chǔ)的折射率測量。使用Model2010,一旦薄膜厚度超過某個(gè)最小的閾值(典型值為3000-4800,取決于薄膜/基底材料類型)就可得到*準(zhǔn)確的折射率測量。
3、內(nèi)部一致性檢測:
如果薄膜厚度超過5000-7500?,將對薄膜厚度和折射率進(jìn)行多重獨(dú)立評估,并將這些多重評估的標(biāo)準(zhǔn)偏差顯示出來。只要這些測量標(biāo)準(zhǔn)偏差很低(典型值為:厚度0.3%,折射率.01%),顯著誤差幾乎不會出現(xiàn)。目前市面上還沒有其他的技術(shù)可以就每次檢測的正確性提供類似的“信心檢測”硅基上氮氧化物及硅基上氧化物的氮化物表層的測量。