MEMS制造中精确测量薄膜厚度的方法研究与比较
测量薄膜厚度的方法
测量薄膜厚度的方法一、引言薄膜广泛应用于电子、光学、材料等领域，因此准确测量薄膜的厚度对于质量控制和产品性能评估至关重要。
本文将介绍几种常用的测量薄膜厚度的方法。
二、显微镜法显微镜法是一种常见的测量薄膜厚度的方法。
通过显微镜观察薄膜表面的颜色变化，利用颜色与厚度之间的关系确定薄膜的厚度。
这种方法非常简单易行，但对于颜色辨识的要求较高，且只适用于透明的薄膜。
三、椭偏仪法椭偏仪法是一种基于光学原理的测量方法。
通过测量薄膜对光的旋光性质，可以推算出薄膜的厚度。
椭偏仪法具有高精度和较大的测量范围，在光学薄膜领域得到广泛应用。
四、干涉法干涉法是一种基于光学干涉原理的测量方法。
利用光的干涉现象，通过测量干涉条纹的特征，可以推断薄膜的厚度。
常见的干涉法有菲涅尔反射干涉法、Michelson干涉法等。
干涉法具有高精度和无损测量的特点，被广泛应用于光学薄膜的测量。
五、X射线衍射法X射线衍射法是一种非常常用的测量薄膜厚度的方法。
通过将X射线照射到薄膜上，根据衍射光的特征，可以计算出薄膜的厚度。
X 射线衍射法具有非常高的精度和广泛的适用范围，被广泛应用于材料科学和工程领域。
六、扫描电子显微镜法扫描电子显微镜法是一种通过扫描电子束与样品的相互作用来测量薄膜厚度的方法。
通过扫描电子显微镜观察样品表面的形貌变化，可以推算出薄膜的厚度。
这种方法具有高分辨率和较大的测量范围，被广泛应用于材料科学和纳米技术领域。
七、原子力显微镜法原子力显微镜法是一种通过探针与样品表面的相互作用来测量薄膜厚度的方法。
通过原子力显微镜观察样品表面的拓扑特征，可以计算出薄膜的厚度。
原子力显微镜法具有非常高的分辨率和较大的测量范围，广泛应用于纳米技术和表面科学领域。
八、总结本文介绍了几种常用的测量薄膜厚度的方法，包括显微镜法、椭偏仪法、干涉法、X射线衍射法、扫描电子显微镜法和原子力显微镜法。
这些方法各有优劣，应根据实际需求选择合适的方法进行测量。
在实际操作中，还需注意操作规范和仪器校准，以确保测量结果的准确性和可靠性。
测量薄膜厚度的一种新方法
测量薄膜厚度的一种新方法周其麟(武汉工业大学) 周剑秋(武汉钢铁设计研究院自动化室)摘 要 叙述用迈克尔逊干涉仪测量薄膜厚度的原理,提出一种检测透明薄膜的新方法.它适合用来测定各种单片透明薄膜的厚度.关键词 干涉条纹;薄膜厚度;厚度测量分类号 O 439收稿日期:1997—05—23周其麟:男,1941年生,高级工程师0 引 言薄膜厚度的测量在工业生产、科学研究等领域中是十分重要和有用的技术.通常,测量透明薄膜的厚度需用专门的测量仪器,如反射型椭园偏振仪[1].但这种方法要求透明薄膜附着在玻璃基上,而且测量的结果需采用查表的方法读出最佳值.实际上,经常需要测量厚度只有几个波长的聚合物薄膜,其主要困难是不存在参考表面(基片),而薄膜是用支架支撑着.本文提出一种新的简单的测量这种薄膜厚度的方法.1 理论依据图1中用He-Ne 激光器作为光源,其光波长 =6328×10-7mm.激光经过准直系统而形成一束平行光.G 1为半反半透镜片,激光与G 1成45°角入射;G 2为一补偿板;M 1和M 2为全反射平面镜;M ′2为被G 1反射的M 2的虚像;f 为待测量薄膜;G 为毛玻璃观测屏.反射镜M 2是固定的,M 1装在导轨的拖板上,由精密丝扛带动可沿导轨前后移动.调节M 1,使M 1与M ′2相距很近,再将M 1稍许调斜,使在G 上看到清晰的,宽度适当的等厚条纹,将待测薄膜f 放在图1 测量薄膜厚度的光路图图2 干涉场中的条纹1.试验条纹;2.参考条纹干涉仪的一臂中,并使薄膜占据约一半视场.由于薄膜的放入,它的厚度将引起一个附加的光程,使膜占据空间所对应的条纹发生移动,如图2所示.把有薄膜存在区域产生的条纹称为试1998年3月JO U RN A L OF WU HA N IN ST I T U T E O F CHEM I CA L T ECHN OL O GY M ar.1998验条纹,没有薄膜存在区域产生的条纹称为参数条纹.显然,这时参数条纹是固定的.试验条纹的位移与薄膜的厚度有关.从图2只能看出试验条纹相对于参考条纹发生了偏移.但到底偏移了几个条纹,并不能确定,只能测出所偏移的不足一个条纹的部分 S ,因此薄膜的厚度还是不能唯一的确定.为了唯一确定被测薄膜的厚度,对由于薄膜的引入而产生的光程变化进行分析.如图3所示,图中d 为薄膜的厚度,i 为光对薄膜的入射角, 为光在膜内的折射角,l为光在薄膜内通过图3 光通过透明薄膜的光程的路程,a 为没有薄膜处相应的光程差.在干涉仪中光通过薄膜两次,所以,若薄膜折射率为n ,薄膜引起的附加光程差为=2(nl -a )(1)光程差 与所移动条纹级数间的关系为=2(nl -a )=(m + m ) (2)这里 是光波长,m 是试验条纹移动的级数的整数部分, m是试验条纹移动级数的分数部分.由图3可知,a 与l 的关系为a =l cos(i - )(3)而d =l cos , l =d /cos(4)又由折射定律,若干涉仪处在空气中,则有sin i =n sin(5)将(3)和(4)代入(2),并展开cos(i - ),得2d (n -co s i cos -sin i sin )/cos =(m + m )(6)由(5)式得cos =n 2-sin 2i /n (7)将(7)代入(6),并整理得d =(m + m ) /[2(n 2-sin 2i -cos i )](8)若绕垂直于纸面的定轴旋转薄膜,以改变光的入射角,可得到两个不同入射角i 1和i 2的方程d =(m 1+ m 1) /[2(n 2-sin 2i1-cos i 1)](9)d =(m 2+ m 2) /[2(n 2-sin 2i 2-cos i 2)](10)由方程(9)和(10)可得d =(m 0+ m 2- m 1) /{2[n 2-sin 2i2-n 2-sin 2i 1-(cos i 2-co s i 1)]}(11)这里m 0=m 2-m 1.虽然无法测知由于薄膜厚度引起干涉条纹的移动数目m 1和m 2.但是,在旋转薄膜以改变入射角i 的过程中,可以很方便地测知干涉条纹的相对移动的数目m 0=m 2-m 1.至于条纹的偏移量 m 1和 m 2,则是很容易测定的.于是,可以通过i 1和i 2的测定,由公式(11)计算出薄膜的厚度d .当然,必须事先知道薄膜材料的折射率n .否则需事先用其他方法将n 测出[2].为了更方便地计算出d ,可通过选择入射角i 的大小进一步简化公式(11).若选择i 1=0,则(11)式化为d =(m 0n -1)]}(12)80报第20接下来,再仔细选择i 2.一面旋转薄膜以改变入射角,同时观察条纹的移动,使试验条纹刚好移过一个条纹时停止薄膜旋转.在这个入射角i 2的情况下,显然m 0=1, m 2= m 1,于是方程(12)被进一步简化为d = /{2[n 2-sin 2i 2-(cos i 2+n -1)]}(13)将测量的入射角i 2代入方程(13),就可很方便地计算出薄膜的厚度d .2 实 验按图1布局光路.调整好迈克尔逊干涉仪的反射镜M 1,使观察屏G 上能观察到等厚干涉条纹,并使条纹宽约2m m.将待测薄膜用一框架支撑平整,并平行于反射镜M 2放入一臂中.激光垂直入射薄膜及M 2.薄膜在该臂中占据约一半空间,故在视场中,试验条纹相对参考条纹偏移 S .支撑薄膜的支架固定在旋转测角仪的转柄上.旋动测角仪转柄,同时观察屏G 上试附表 聚脂薄膜厚度测量数据(n =1.50)入射角i 239°43′39°45′39°21′39°14′39°39′厚度d /!m 3.595 3.680 3.679 3.722 3.596验条纹的动向.当试验条纹刚好移过一个整条纹时,停止旋转,并记下测角仪旋转的角度,将角度读数值代入方程(13)中,即计算出薄膜厚度d .对于折射率n = 1.50的聚脂薄膜进行测量,测量数据如上附表所示.厚度的平均值d -=(3.654±0.1)!m.参 考 文 献1 赵青生,吕卫星,赵学民编著.大学物理实验.合肥:中国科学技术大学出版社,1993.2 Z hou Q ilin ,L e X io ng jun ,Zhan Zhaoy an .M easurem ent of the refr activ e index of plat e g lass using the moire t echnig ue .Jurnal of W uhan U niv esity of T echnolog y ,1993,8(3):50～56A New Method of Film Thickness MeasurementZhou Qilin Zhou Jianqiu(Depar tment of M athematics and P hysics,W U T ,Wuhan 430070,China)Abstract The priciple and m ethod of measur ing the thickness of thin films by using the M ichelson inter ferom eter are descr ibed.The results show ed that this metho d is suitable for the deteminatio n of kinds of transparent film thickness.Key words interference fring ;film thickness ;thickness measurem ent 81第1期周其麟等:测量薄膜厚度的一种新方法。
测量薄膜厚度及其折射率的方法
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（四）V-棱镜法
V-棱镜法是近年来测量薄膜折射率的又一种简便易行的方法,
角、系统的调整状态，光学元件质量、环境噪声、样品表面状态、
实际待测薄膜与数学模型的差异等都会影响测量的准确度。特别
是薄数当膜斜薄厚率膜度 较较 大折小 区射和 域率薄 时与膜 ，基厚用底度椭折及偏射折仪率射同相时率接测范近得围(如薄位玻膜于璃的(n基f厚，底度d表)和～面折(Sψ射i，O2率△薄与)膜函实)，
折射率，θ，ε，Np分别为耦合角、棱镜角和棱镜折射率。若测得
两个以上模式的耦合角，便可求出d 和nf。棱镜-薄膜-衬底就组成
一个单侧漏波导，
亦称为准波导，
准波导法名称
由此而来。
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棱镜耦合测量仪的光路如图2所示。棱镜耦合法的测量 精度与转盘的转角分辨率、所用棱镜折射率、薄膜的厚度和 折射率范围及基底的性质等因素有关，折射率和厚度测量精 度分别可达到±10-3和(±0.5％ +5 nm )，实际精度还会高 些。
为了提高条纹错位量的判读精度，多光束干涉仪采用了一 个F-P干涉器装置与显微系统结合，形成多光束等厚干涉条纹， 其测量精度达到λ／100～λ／1000。分为反射式和透射式两种 结构，如图4(a)和4(b)所示。等色序干涉仪也有类似两种结构 形式。
干涉法不但可以测量透明薄膜、弱吸收薄膜和非透明薄膜， 而且适用于双折射薄膜。一般来说，不能同时确定薄膜的厚度 和折射率，只能用其它方法测得其中一个量，用干涉法求另一 个量。有人对干涉法进行改进【3】 ，使其能同时测定厚度和折射 率，但不容易实现。另外，确定干涉条纹的错位条纹数q比较 困难，对低反射率的薄膜所形成的干涉条对比度低，会带来测 量误差，而且薄膜要有台阶，测量过程调节复杂，容易磨损薄 膜表面等，这些都对测量带来不便。
精确测量薄膜厚度的方法
境 。薄 膜 厚 度 测 量 计 属 于 精 密 仪 器 ， 它 能 检 测 到 灰 尘 的 存 在 ， 同时 能 得 到 不 相 同 的结 果 。操 作 人 员 常 常 使 用 在
同一 点 测 量 两 次 或 三 次 的方 法 ，即一
机 械 式 薄 膜 测 厚 计 上 安 装 了 固 定 砧 台 和 活 动 触 脚 。 如 果 用 于 薄 膜 测 厚 ． 么 活 动 那
０ ２ ～０．０毫 米 ．５ ５
（． １ ． ２英 寸 ） ０ ０ ～０ ０
定要 降低 。 圃
模 具 的诊 断与维护经验琐谈
Ｄ ｎ．ｕｔ ｅａ Ｒ ｐａ ｅ ｏ ｊｓｂ ｅ ｌｃ ｒ ｝
●治 明 编 译
模 具 维 修 技术 员来 到 存放 价 值 数 万 美 元 的 注 塑 模 具 存 储 柜 前 ， 其 中 的
精 确 测量 薄膜厚度 的方法
Ｕｆ ａｔ ｉ ．ｍ ｅｒ Ｗａｓｅ ｗｉ ａｌ ｔ ｔ ａｃｃｕ ａｔ ｈ ｒ ｅ
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喜 量言 量 ： 柔
力 在 砧 台和 触 脚之 间施 加 正 确 的 接 触 压 力 。更先 进 的 系 统使 用 气压 完 成 相 同的 工 作 。 接触 压 力 过 大 ，作 用 在 薄 膜 上 ，得 到 的 薄 膜厚 度 要 比实 际 的薄 膜 厚 度 薄 。操 作 人 员 常 常 在 触 脚 还 停 留在 薄 膜 表 面 时 ，将 薄 膜 拉 到 下 一 个
承 杆 ，使 之 粘 在 引导 辊 内 。这 会 产 生
接 触 压 力 不 足 ，使 厚 度 读 数 比 实 际 读
数 要 大 。极 端 情 况 下 ，触 脚 不 能 在 其 降低 到测 量 位 置 时 正确 压 住 薄 膜 。
一种新颖的MEMS表面工艺牺牲层厚度的电测量方法
文献标识码 ： Ａ
文章编号 ： ０－４０ ２０ ）１ ０ ３０ １ ５９９ ｛０ ６０ － ７－３ ０ ０
世界上第一个多晶硅 ＭＥ 器件诞生于 ２ 世 ＭＳ Ｏ
该参 数 对 ＭＥ ＭＳ器 件 性 能 的 影 响 非 常 大， 是
纪 ８ 年代早期 ， Ｏ 是首先 由加利福尼亚大学伯克利分 ＭＥ ＭＳ器件的重要 结构参数 。 目前基本都 是采用
维普资讯
第２ 卷 第 １ ９ 期 ２０ ０ ６年 ３月
电 子 器 件
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Ｖｌ ９ Ｎｏ １ ０ ２ Ｌ ． Ｍａ ． ０ ６ ｒ２０
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校研制成功的。 目前最有名的表面微机械商业产品 光机械的方法来测量牺牲层厚度， 如投影光栅法、 显
可能就是 Ａ Ｄ公 司的 Ａ Ｘ Ｓ ， Ｓ Ｌ ０这是个完全集成 的表
面微机械加速度计， 它用于汽车安全气囊传感器口 。 ］
微干涉法等。但是光机械测量的测试方法 复杂、 测
试时间长 ， 由于不是电测量 ， 且 几乎无法做到测试系 统集成与 自 动提模的实现。本文介绍 了一种新颖的
在 ＭＥ 艺 中， ＭＳ７ － 常常使用各种测试结构来提
纳米级薄膜厚度的精确测量
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一种适用于在线检测的纳米薄膜厚度精确测量方法
Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ： ｔ ｉ ｌ ； ｈｉｋ ｅ ｓ ｄ ｔ ｒ ｎ ｔ ｏ ｐ ｅ ｉｅ ｄｓ ｈ ｎ ｆ ｍ ｔ ｃ ｎ ｓ ； ｅ ｅ ｍｉ ａ ｉ ｎ； ｒ ｃ ｓ ｉ
０ 引 言
自２ 世纪 ７ 年代 以来 ， ０ ０ 薄膜 技术和 薄膜材
料得 到 了迅速 发 展 ，已成 为 当代 真 空技术 和 材 料 科学 中最 活跃 的研 究 领域 。由于跨 学 科 的综 合设 计与 高精 尖 的制造 技术 已使 得薄 膜 技术 渗
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ＩＦＡ Ｅ Ｍ Ｎ ＨＹ／ Ｏ． ， Ｏ７ Ｕ ０１ ＮＲ Ｒ Ｄ（Ｏ Ｔ Ｌ）Ｖ Ｌ ２ Ｎ ． ３ ，ＪＬ １ ２
透 到信 息、生物、航空 、 航天 和新能源等前 沿领 域， 薄膜技术在从 航天 、 星等空 间探 测器到集 卫 成 电路 、生物芯 片、激光器件 、液晶显示 以及集 成光学等 方面都发 挥着重要 作用 ［ ３。 １］ － 薄 膜 的光学 常数 （ 折射 率 ｎ和 消光 系 数 ｋ ） 和厚 度是 决定 其性 质和控 制性 能 的基本参 数 。
或 极小值 。利 用薄 膜 的透射 或反 射率 曲线上 的 ２ 或 ２ 以上 的极值 点的位置 ， 个 个 即可计 算 出薄
膜 的厚 度和光学常数 。 该方法计算 简单 ， 是薄 但
精度 机械触 针在 物体 表面 上进 行运 动来感 知表
面轮廓 的变 化 。台阶 仪就 是这 种方 法 的应 用实 例。 作为 一种基 于机械运 动的探针测量设 备，台 阶仪 的精 度受 到许 多 因素 的限制 ，而 且其 在测 量薄膜厚度 时， 需要露 出薄 膜基底作 为阶梯 。 因 此， 往往 需要对薄膜进行 二次加工 。 在测量 时，
薄膜厚度检测原理及系统
薄膜厚度检测原理及系统摘要：本文对目前常用的薄膜厚度光学测量方法进行了深入的研究和讨论，总结并归纳了每一种测量方法的优缺点、以及使用条件。
基于原子力显微镜的薄膜厚度检测系统，该系统得到薄膜厚度，能够精确测量各种不同性质的薄膜的厚度。
关键词：薄膜厚度；测量；原子力显微镜Abstract: In this paper, the advantage and disadvantage, usable condition of many usually used optical measurement methods of thin film thickness which are analyzed and discussed in detail ,are been summarized. A measuring system of film thickness based on atomic force microscope has been developed, based on this system could measure the thickness of various films.Key words：film thickness ; measurement; AFM1引言随着科技的发展以及精密仪器等技术的迅速发展，薄膜技术的应用变得更为广泛，不仅在光学领域，也被广泛地应用于微电子技术、通讯、宇航工程等各种不同的领域。
薄膜的厚度很大程度上决定了薄膜的力学性能，电磁性能，光电性能和光学性能，薄膜厚度又是薄膜设计和工艺制造的关键参数之一，为了制备出合乎要求的薄膜也离不开高精度的薄膜厚度检测，因此薄膜厚度的测量一直是人们密切关注和不断研究改进的课题。
在众多类检测方法当中，由于光学检测方法具有非接触性、高灵敏度性、高精度性、快速、准确、不损伤薄膜等优点，成为目前被应用最广泛的方法。
在对薄膜厚度检测的理论中，按照测量方法所依据的光学原理进行分类，可分为干涉、衍射、透射、反射、偏振等方法，也可根据光源分为激光测量和白光测量[1]。
薄膜厚度的检测技术有哪些
薄膜厚度的检测技术有哪些对于薄膜厚度的准确测量，取决于使用什么样的厚度传感器，目前在线薄膜厚度的检测技术主要有几种方式：1、贝它探头，是最早用于薄膜检测的传感器，使用贝它放射源作为信号源，技术成熟。
但是需要办理放射源使用许可证，进出口手续比较复杂。
有半衰期的使用年限限制，且检测精度会随着放射源的衰减而降低。
2、红外探头，利用特定红外线波段在特定的塑料薄膜中被强烈吸收的原理测量薄膜的厚度。
该传感器检测稳定，不受坏境变化影响，但对添加剂及颜色的变化敏感，在同一生产线上要生产多种产品不能适应。
3、X线探头，利用X线管通电产生X线作为信号源来检测塑料薄膜的厚度。
有诸多优点：飞放射性物质；低能量无需使用许可证；测量范围广；测量精度高；各种塑料都可测量，不受添加剂和色母料的影响。
薄膜均匀性主要决定于三个方面：1、生产线工艺状况及设备自身的稳定性。
这取决于组成生产线的各主要部件的品质和给部分是否准确配合、协调运行，以及是否合适的生产工艺条件。
2、对薄膜厚度准确的检测。
只有准确的检测，才能真实的反应实际厚度的变化。
3、准确，有效，稳定的剖面调节控制。
薄膜从模头流出到现成的薄膜过程中会有一定的拉伸，螺栓的位置会发生变化，特别是对于双向拉伸薄膜，怎样把拉伸后的薄膜区域准确地对应到相应的模头螺栓并进行有效的调节特别重要。
随着薄膜生产线技术的不断提高，生产线的速度都越来越快、产品的幅度也越来越宽，对厚度均匀性调控的要求也越来越高，手动调整螺栓的速度，准确度无法满足生产要求。
配置螺栓控制系统最重要的目的是要把测量的厚度剖面面准确对应到模头螺栓的位置上。
测厚仪对应螺栓的方法主要有：1、在不同螺栓处划线做记号，然后在测厚仪扫描架上找到对应的地方，以确定螺栓的位置。
由于实际生产时的速度会发生变化，薄膜的收缩量会有不同，或者由于生产薄膜宽幅。
用迈克尔逊干涉仪测量薄膜厚度1
用迈克尔逊干涉仪测量薄膜厚度（楚雄师范学院 物电系 苏进高 20071041136）【摘要】 随着社会经济的不断发展，有机薄膜作为一种功能材料，其应用越来越广泛，相应地薄膜的生产规模也不断扩大。
在薄膜的生产过程中，厚度作为薄膜的一个重要指标，对生产生活有着很大的影响，本文采用迈克尔干涉仪测量薄膜的厚度，其原理简单，操作方便，精确度高。
【关键词】 迈克尔干涉仪；薄膜折射率，薄膜厚度，Use Michelson interferometer by measuring filmthickness(The Department of Electronic Information Science and Technology of ChuXiong Normal University )Abstract: With the development of social economy, the application of organic thin films is more and more prevalent as a sort of functionality material. Accordingly, the scope of the production of the organic thin films is enlarged. thickness is one of the quality for the thin films has been a significant process in the production of the organic thin films. Production has a great impact on life, Michael interferometer using thin-film thickness measurement, the principle of a simple, convenient operation, high accuracy.引言塑料薄膜因为有很好的不透水性,价钱便宜、轻巧等优点，因此在生产生活中有着十分广泛的运用，而厚度作为薄膜的一个重要指标，起着非常重要的作用。
准确测量纳米级薄膜厚度的一种方法
准确测量纳米级薄膜厚度的一种方法
王恩实;邓宇;宋晓东
【期刊名称】《吉林建筑工程学院学报》
【年(卷),期】2005(022)003
【摘要】纳米技术和纳米材料正在日益深入人们生活的各个领域,纳米薄膜也成为人们关注和研究的热点问题之一.迅速准确测量纳米级薄膜的厚度是指导人们研究和生产纳米薄膜的重要手段.介绍了如何根据波动光学原理,使用普通物理实验室中的迈克尔逊干涉仪和计算机技术,以及数码摄像技术,比较准确、快速地测量纳米膜的厚度.为纳米技术和纳米材料的研究和生产打开了新思路,提供了新方法.同时,也能为纳米和纳米材料的研究生产提供及时和准确的指导.
【总页数】3页(P31-32,55)
【作者】王恩实;邓宇;宋晓东
【作者单位】吉林建筑工程学院,长春,130021;吉林建筑工程学院,长春,130021;吉林建筑工程学院,长春,130021
【正文语种】中文
【中图分类】O621
【相关文献】
1.一种适用于在线检测的纳米薄膜厚度精确测量方法 [J], 姬弘桢;邹娟娟;崔宝双
2.一种测量圆柱腔内壁介质薄膜厚度的方法 [J], 张淑娥; 喻星源
3.一种测量纳米薄膜厚度的新方法 [J], 喻江涛;李明伟;王晓丁;程旻
4.一种提高薄膜厚度测量灵敏度的方法 [J], 胡秀丽;游佰强;于海涛
5.测量多层膜结构中薄膜厚度的一种新方法 [J], 陈希明;马靖;徐晟;吴小国;孙大智;杨保和
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改进的迈克尔逊干涉仪测量薄膜厚度
改进的迈克尔逊干涉仪测量薄膜厚度马成;徐磊【摘要】For the measuring of the thickness of an opaque or refractivity-unknown film a force sensor is added to the traditional Michelson's interferometer. Employing the principle of equal inclination interference coupled with the offset method, the result is an improved measuring instrument. The film is replaced by a layer of air as substitution. Through indirect measurement,the lost motion effect is avoided. More over, the effect of pressing is greatly weakened by using the pressure sensor. The measuring range of this apparatus is between 0. 3 μm and 1. 5 mm,and the effective resolution reaches 0. 3 μm. The result indicates that the improved device is of good repeatability and accuracy.%为了测量未知折射率或不透明薄膜的厚度,借助力传感器对传统迈克尔逊干涉仪加以改进,并运用等倾干涉的原理结合抵消法设计了测量装置.薄膜被等厚的空气层所代替,通过间接测量,避开了机械螺旋空程差造成的影响,使用力传感器有效减小了挤压形变引起的误差.该装置测量范围为0.3 μm～1.5 mm,分辨力为0.3 μm.实测数据表明,该装置具有良好的重复性和准确性.【期刊名称】《光学仪器》【年(卷),期】2012(034)001【总页数】6页(P85-90)【关键词】迈克尔逊干涉仪;力传感器;等倾干涉;抵消法;薄膜厚度【作者】马成;徐磊【作者单位】湖北大学物理学与电子技术学院,湖北武汉430062;湖北大学物理学与电子技术学院,湖北武汉430062【正文语种】中文【中图分类】O484.5引言薄膜技术是当今材料科学研究的热点，厚度是薄膜的重要物理参数，因而膜厚的测量自然成为研究材料特性十分重要的工作。
一种新颖的MEMS表面工艺牺牲层厚度的电测量方法
一种新颖的MEMS表面工艺牺牲层厚度的电测量方法
李晓鹏;李伟华
【期刊名称】《电子器件》
【年(卷),期】2006(029)001
【摘要】牺牲层厚度是MEMS表面工艺中的一个重要参数,对它的测量和控制有着重要的意义.目前大多采用光机械的方法来测量,但是测试方法复杂、测试时间长.本文介绍了一种新颖的MEMS表面工艺牺牲层厚度测试技术,实现了牺牲层厚度的电测量,测试方法简单快捷,并且很便于测试系统集成.
【总页数】3页(P73-75)
【作者】李晓鹏;李伟华
【作者单位】东南大学MEMS教育部重点实验室,南京,210096;东南大学MEMS 教育部重点实验室,南京,210096
【正文语种】中文
【中图分类】TN407
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1.一种MEMS复合牺牲层工艺的研究 [J], 王超;张永华;郭兴龙;欧阳炜霞;赖宗声
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3.一种射频MEMS开关高平整度牺牲层的制备方法 [J], 高跃升;薛鹏飞;王俊强;吴倩楠;陈鸿;李孟委
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麟
5.RF MEMS工艺中牺牲层的去除方法研究 [J], 陶佰睿;苗凤娟
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ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍｓ （ ＭＥ ＭＳ ）ｍａ ｎ ｕ ｆ ａ ｃ ｔ ｕ ｉ ｒ ｎ ｇ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ． Ｖ ａ ｒ ｉ ｏ ｕ ｓ ｓ ａ ｍｐ ｌ ｅ ｉ ｆ ｌ ｍ ｓ ｗ ｉ ｔ ｈ ｔ ｈ ｉ ｃ ｋ ｎ ｅ ｓ ｓ ｏ ｆ １ ０ ｎ ｍ一 １ ０ ０ ｍ ａ ｒ ｅ
ＭＥ ＭＳ制造 中精 确 测 量 薄 膜 厚 度 的方 法 研 究 与 比较
陈 莉 ，尹鹏 和
Hale Waihona Puke （ １ ． 大连理工大学 机械 工程学院 ， 辽宁 大连 １ １ ６ ０ ２ ４； ２ ． 大连理工大学 辽 宁省 微纳米技术及 系统重点 实验 室， 辽宁 大连 １ １ ６ ０ ２ ４ ） 摘 要 ：精 确测量各种功能薄 膜的厚度在微机 电系统 （ Ｍ Ｅ ＭＳ ） 制造加工过程 中有非 常重要的意义 。利用
ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｄ ｂ ｙ ｃ ｏ ｎ ｔ ａ ｃ ｔ ｓ ｕ ｒ ｆ ａ ｃ ｅ ｐ ｒ ｏ ｉ ｆ ｌ ｏ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ， ｓ ｐ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｓ ｃ ｏ ｐ ｉ ｃ ｅ ｌ ｌ ｉ ｐ ｓ ｏ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ， ｉ ｎ ｄ ｕ ｃ ｔ ｎｃ ａ ｅ ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ， ｓ ｃ ａ ｎ ｎ ｉ ｎ ｇ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ
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（ １ ． Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ， Ｄａ ｌ ｉ ａ ｎ Ｕｎ ｉｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ， Ｄａ ｌ ｉ ａ ｎ １ １ ６ ０ ２ ４， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ；
２ ． Ｋｅ ｙ Ｌ ａ ｂ ｏ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ｙ ｆ ｏ ｒ Ｍｉ ｅ ｒ ｏ ／ Ｎａ ｎ ｏ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ａ ｎ ｄ Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｏ ｆ Ｌｉ ａ ｏ ｉｎ ｎ ｇ Ｐｒ ｏ ｖ ｉ ｎ ｃ ｅ ，
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接触式 表面轮廓仪 、 光谱椭偏 仪 、 电感 测微仪 、 扫描 电镜 、 原子力显 微镜和工具显微镜分 别测量 了 １ ０ ａ ｍ～ １ ０ ０ ｐ ． ｍ各 种薄膜的厚度 。比较 了不同测量仪器 的测量 范 围、 分辨 率和对样 品 的适 用性 ， 分析 了薄膜厚 度 测量过程 中误差产生 的机理 。实验 结果表明 ： 当存 在膜层 台阶时 ， １ ０ ｎ ｌ Ｔ ｌ 一 １ ０ ０ ｍ 的膜厚测量 均可采用 接
ｍ ｉ ｃ ｒ ｏ ｓ ｃ ｏ ｐ ｅ （ Ｓ Ｅ Ｍ） ， ａ ｔ ｏ ｍｉ ｃ ｆ ｏ ｒ ｃ ｅ ｍ ｉ ｃ ｏｓ ｒ ｃ ｏ ｐ ｙ（ Ａ Ｆ Ｍ）ａ ｎｄ ｔ ｏ ｏ ｌ ｒ ｏ ｏ ｍ ｍｉ ｃ ｒ ｏ ｓ ｃ ｏ ｐ ｅ ． Ｔ ｈ ｅ ｍ ｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｍ ｅ ｎ ｔ ｒ ａ ｎ ｇ ｅ ， ｒ ｅ ｓ ｏ ｌ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ
触式表 面轮廓仪 ， 对 于硬度较高 的膜层可采 用电感测微仪 ， 对 于厚 度小于 ０ ． ５ ｍ 的膜 层可采 用原子力 显 微镜 ； 对于可观察样 品侧面 、 厚 度大于 ０ ． ７ ｐ Ｌ ｍ 的膜 层可 采用扫 描电镜 ， 工具显 微镜适 用于 ｍ级 膜层 ， 对
于厚度 大于 ２ Ｏ ｍ的膜层不宜采用 光谱椭偏仪 。
２ ０ １ ５ 年 第３ ４卷 第 ｌ ０ 期
传感器与微 系统（ Ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｄ ｕ ｃ ｅ ｒ ｎｄ ａ Ｍ ｉ ｃ ｒ ｏ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｅ ｓ ）
１ ５
ＤＯＩ ： １ ０ ． １ ３ ８ ７ ３ ／ Ｊ ． １ ０ ０ ０ － ９ ７ ８ ７ （ ２ ０ １ ５ ） １ ０ － － ０ ０ １ ５ － － ０ ３
关键词 ：薄膜厚度 ； 接触 式表面轮廓仪 ； 光谱椭偏仪
中图分类号 ：Ｔ Ｎ０ ６ 文献标识码 ：Ｂ 文章编号 ：１ ０ ０ ０ ４７ ８ ７ （ ２ ０ １ ５ ） １ ０ － － ０ ０ １ ５ － － ０ ３
Ｓｔ ｕｄ ｙ ａ ｎ ｄ ｃ ｏ ｍｐ ａ ｒ ｉ ｓ ｉ ｏ ｎ ０ ｆ ａ ｃ ｃ ｕｒ ａ ｔ ｅ ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｓ