形状測定と分光反射率の比較
形状測定装置は膜厚測定の理解しやすい機械的技術です。スタイラスが膜の歩みをなぞるにつれ、その高さをモニターすることにより測定します(右記をご参照ください)。形状測定装置の最大の利点は厚い金属膜など不透明な材質を含む全ての固形膜に利用できることです。さらに高価な形状測定システムはまた表面外形を描くことにも使われます。
しかしながら、形状測定装置にも弱点があります。最も重要なことはその歩みのサンプルが膜厚測定に適していることが必要とされ、そのため形成される膜の距離はよく不完全となります(図をご参照ください)。この較正エラーと機械的な傾向のため、膜厚の測定に多大なエラー(5~10%)が生じてしまうこともよくあります。
これとは対照的に、分光反射率は膜厚の測定にサンプルを準備する必要のない非接触技術です。膜から反射された光は膜の厚さと屈折率の両方をわずか1秒足らずで分析します。複層膜も分光反射率で計測することができます。
それぞれの技術の主な利点の要約は以下のリストでご覧いただけます。
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分光反射率 |
形状測定 |
| 膜厚測定範囲: |
1nm - 1mm (非金属) 0.5nm - 50nm (金属) |
2nm - 0.5mm (硬質材料) |
| 複数層の測定: |
可 |
不可 |
| 屈折率の測定: |
可 |
不可 |
| 再現性(500nm SiO2): |
0.1nm |
0.5nm |
| 測定スピード: |
約0.1~5秒 |
約5~30秒 |
| サンプル準備の必要性: |
なし |
あり |
| 可動部: |
なし |
あり |
| 基本システム価格: |
形状測定の3分の1 |
分光反射率の3倍 |