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ThetaMetrisis膜厚儀用于氧化釔 (Y2O3) 涂層厚度測量

發布時間：2022-04-07

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本文是ThetaMetrisis 應用說明#049，主要介紹ThetaMetrisis膜厚儀用于氧化釔 (Y2O3) 涂層厚度測量。ThetaMetrisis膜厚儀可快速準確地繪制大型氧化鋁陶瓷圓盤上的抗等離子涂層Y2O3 層厚度。

膜厚儀測試.jpg

1、案例介紹
       氧化釔 (Y2O3) 是一種非常有前景抗等離子涂層材料 , 且在集成電路中特征尺寸的持續減小應用在化學機械拋光后的高度平整工藝用作化學機械平面化 (CMP) 的磨料，具有獷泛的應用范圍。 Y2O3 由于其極高的溫度穩定性和對具有高氧親和力的堿性熔體的出色耐受性，還用于許多特殊應用，例如絕緣體、玻璃、導電陶瓷、耐火材料、著色劑。其他應用包括各種領域的透光材料，例如透鏡、棱鏡或玻璃，作為金屬-鐵電-絕緣體-半導體中合適的緩沖層，用于單晶體管 FeRAM 的結構。在本應用說明中，ThetaMetrisis FR-Scanner 機型用于在自動測量氧化鋁陶瓷盤上 Y2O3 的厚度分布圖。
2、目的和方法
       被測量的樣品是一個直徑為 560mm 表面帶有 Y2O3 層的氧化鋁圓盤。使用 FR-Scanner VIS/NIR 進行測量，光譜范圍為 370nm-1020nm，能夠測量 15nm 至 100um 的涂層厚度。該機型通過旋轉和線性載物臺移動樣品（極座標掃描）來繪制待測樣品厚度分布圖。通過 FR-Scanner 軟件行成的圖案包括樣品表面 (R, theta) 位置的 208 個點。
3、測量結果
       在下面的圖像中，Y2O3 層的理論值（紅線）和樣品表面反射光譜（綠線）與厚度分布圖一并呈現說明，如 FR-Scanner 軟件上所見, 樣品經過數次重復性掃描測量以確定工具的準確性和可重復性, 并得出右側統計數據。

膜厚儀測試圖示.png

Y2O3 厚度分布統計

        平均厚度：10.24um
        蕞小厚度：8.27um
        蕞大厚度：10.58um
        非均勻性：±11.29%
       氧化鋁陶瓷圓盤頂部 Y2O3 層的厚度分布。
4、結論
       使用FR-Scanner 成功的測量鋁陶瓷盤的 Y2O3 層的厚度分布。通過厚度測量並分析統計區域的厚度分布和均勻性，快速且無損地測量了薄膜厚度以保護陶瓷部件在等離子腔體中不受損壞。 FR-Scanner 是一種快速、準確測量大面積或預選位置上薄膜或疊層薄膜完美解決方案。