НАЗНАЧЕНИЕ ПРИБОРА:
Измерение толщин пленок и толщин слоев в тонкопленочных структурах (металлы, полупроводники и диэлектрики;
твердые и жидкие пленки). Измерение спектров оптических постоянных и диэлектрических свойств материалов в оптическом
и ближнем ИК диапазоне
(металлы, полупроводники и диэлектрики; твердые и жидкие среды). -
Исследование структуры материалов (процентное соотношение
компонентов (фаз) в негомогенной системе, пористость, пространственная неоднородность,
наличие дефектов, степень кристалличности и т.д).
Анализ состояния поверхности и структуры тонких поверхностных слоев
(наличие поверхностных слоев, нанометрический рельеф поверхности, наличие адсорбционных слоев, степень чистоты поверхности).
|
|
СФЕРЫ ПРИМЕНЕНИЯ:
Технологический контроль изготовления тонкопленочных структур
в различных отраслях, среди которых:
микроэлектроника - компоненты и материалы (интегральные микросхемы,
светоизлучающие диоды, дисплеи, устройства памяти, молекулярные переключающие
устройства, фотодетекторы, сенсоры и т.д.);
телекоммуникационные системы; -
системы
спутникового телевидения;
-
энергетика
(элементы солнечных батарей и др.);
Другие перспективные сферы применения:
в органической химии - для исследования свойств
и структуры пленок органических соединений и
физико-химических процессов на границах раздела сред; в материаловедении для исследования
структуры материалов; в биологии и медицине -
для исследования
процессов
адсорбции белков, свертываемости крови; в офтальмологии - для изучения сетчатки глаза; в экологических исследованиях - для
контроля наличия и толщины пленок нефти на водных поверхностях и др.
|
ОПИСАНИЕ ПРИБОРА
Принцип работы прибора
В основе работы прибора - эллипсометрия, представляющая собой высокочувствительный и точный поляризационно-оптический метод исследования поверхностей и границ раздела различных сред
(твердых, жидких, газообразных), основанный на изучении изменения состояния поляризации света при отражении
т.е. после взаимодействия его
с поверхностью границ раздела этих сред.
Эллипсометрия изучает изменение формы эллипса поляризации
световой волны при ее взаимодействии с образцом.
|
Вектор E световой волны описывает в плоскости волнового фронта эллипс, называемый эллипсом поляризации. Непосредственно измеряемые параметры –
эллипсометрические углы Ψ и
Δ, характеризующие изменение
формы эллипса поляризации световой волны. Параметры исследуемого образца определяются
путем решения обратной задачи.
Требования к исследуемому образцу:
плоская поверхность;оптически гладкая поверхность.
|
 |
Толщины слоев в тонкопленочных структурах определяются математически, исходя из экспериментально измеренных спектров эллипсометрических углов
путем решения обратной задачи.
Технические характеристики:
| Диапазон длин волн | 380
÷ 1050 нм |
| Спектральное разрешение | 2,5 ÷ 4 нм |
| Воспроизводимость и стабильность при измерении эллипсометрических параметров Ψ и Δ без микроприставки
в диапазоне длин волн 400-1000 нм | не хуже 0.010 |
| Точность | по толщине – не хуже 0.1 нм *;
по показателю преломления - 0.005* |
| Угол падения светового луча | 450
÷ 900 с интервалом 50 |
| Диапазон толщин |
0.1 нм – 5 мкм* |
| Диаметр светового луча | 3 мм
(200 мкм с микроприставкой) |
| Время измерения на одной длине волны |
0,5
÷ 2 сек |
| Дискретность измерения спектра | 400 точек |
*) Цифры приведены для тестовой системы SiO2/Si.
Предметный столик позволяет перемещать образец в горизонтальной плоскости при помощи микрометрических винтов.
Это позволяет использовать прибор для снятия пространственной карты любой из измеряемых характеристик.
Прибор обладает возможностью работы в режиме фотометра.
Достоинства прибора:
-
даёт возможность проводить исследования в обычной атмосфере, при различных температурах и давлениях, в различных средах;
-
обеспечивает бесконтактность, неразрушающий характер,
оперативность измерения;
не содержит движущихся поляризационных элементов, что увеличивает чувствительность и уменьшает время измерения;способен работать со слабыми сигналами;повышенная чувствительность прибора и снижение влияния шумов за счёт использования метода измерений параметров
с бинарной модуляцией состояния поляризации;использование современного программного обеспечения, включающего библиотеку спектров показателей преломления
и поглощения света различных веществ. Библиотека может быть дополнена пользователем самостоятельно.
Повышение точности измерений, снижение влияния фоновых засветок и шумов в спектроэллипсометре "Эльф" обеспечивается
также за счёт использования
ряда удачных конструкционных особенностей. Среди них наличие:
-
микроприставки, улучшающей пространственное разрешение, и
ахроматического компенсатора, позволяющих повысить точность измерений слоев
толщиной менее 10 нанометров;
-
измерительного столика, дающего возможность
перемещать образец в трех направлениях;
-
системы контроля правильности установки образца.
Комплектация
микроприставка;измерительный столик, позволяющий перемещать образец в трех направлениях;ахроматический компенсатор;оптико-механическая часть (включающая угловое устройство, поляризатор, анализатор, автоколлиматор,
монохроматор, оснащенный шаговым двигателем и осветителем);блок сопряжения с персональным компьютером;-
программное обеспечение;
блок питания;руководство по эксплуатации;паспорт.
Запросы о Спектроэллипсометре "Эльф" направляйте, пожалуйста, по
электронной почте.
|
