接下來(lái)為大家介紹ThetaMetrisis膜厚儀在氧化釔(Y2O3)涂層厚度方面的測(cè)量應(yīng)用。

ThetaMetrisis膜厚儀可快速準(zhǔn)確地繪制大尺寸氧化鋁陶瓷圓盤(pán)上的抗等離子涂層Y2O3厚度。

1、案例介紹

集成電路特征尺寸的持續(xù)縮小，對(duì)化學(xué)機(jī)械拋光后的平整度要求日益提高。氧化釔(Y2O3)是一種非常有前景的抗等離子涂層材料，可作化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)磨料，應(yīng)用十分廣泛。因其優(yōu)異的溫度穩(wěn)定性和對(duì)具有高氧親和力的堿性熔體的出色耐受性，Y2O3被用在許多特殊材料上，例如絕緣體、玻璃、導(dǎo)電陶瓷、耐火材料、著色劑，各種領(lǐng)域的透光材料如透鏡、棱鏡或玻璃等；它也可作為金屬-鐵電-絕緣體-半導(dǎo)體中合適的緩沖層，用于單晶體管FeRAM的結(jié)構(gòu)。

在本案例中，ThetaMetrisis FR-Scanner機(jī)型將用于測(cè)量氧化鋁陶瓷盤(pán)上Y2O3的厚度分布。▼

2、目的和方法

樣品是一個(gè)直徑為560mm，表面帶有Y2O3層的氧化鋁圓盤(pán)。測(cè)量采用FR-Scanner VIS/NIR機(jī)型，光譜范圍 370nm-1020nm，可測(cè)量的涂層厚度為15nm 至 100um。該機(jī)型通過(guò)旋轉(zhuǎn)自動(dòng)平臺(tái)和線(xiàn)性移動(dòng)樣品（極座標(biāo)掃描），對(duì)待測(cè)樣品的厚度分布圖進(jìn)行測(cè)繪，通過(guò)軟件生成的最終圖案包含了樣品表面 (R, theta) 位置的208個(gè)點(diǎn)。

3、測(cè)量結(jié)果
在下面的圖像中，Y2O3層的理論值（紅線(xiàn)）和樣品表面反射光譜（綠線(xiàn)）與厚度分布圖一并呈現(xiàn)說(shuō)明，如FR-Scanner軟件上所見(jiàn)，樣品經(jīng)過(guò)數(shù)次重復(fù)性?huà)呙铚y(cè)量以確定工具的準(zhǔn)確性和可重復(fù)性，并得出右側(cè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。
氧化鋁陶瓷圓盤(pán)頂部Y2O3層的厚度分布▼

Y2O3厚度分布統(tǒng)計(jì)

平均厚度：10.24um
最小厚度：8.27um
最大厚度：10.58um
非均勻性：±11.29%

4、結(jié)論

使用FR-Scanner成功的測(cè)量氧化鋁陶瓷盤(pán)的Y2O3層的厚度分布。通過(guò)厚度測(cè)量并分析統(tǒng)計(jì)區(qū)域的厚度分布和均勻性，快速且無(wú)損地測(cè)量了薄膜厚度以保護(hù)陶瓷部件在等離子腔體中不受損壞。FR-Scanner是一種快速、準(zhǔn)確測(cè)量大面積或預(yù)選位置上薄膜或疊層薄膜的優(yōu)選解決方案。