接下來為大家介紹ThetaMetrisis膜厚儀在氧化釔(Y2O3)涂層厚度方面的測量應(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，對化學(xué)機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機型將用于測量氧化鋁陶瓷盤上Y2O3的厚度分布。▼

2、目的和方法

樣品是一個直徑為560mm，表面帶有Y2O3層的氧化鋁圓盤。測量采用FR-Scanner VIS/NIR機型，光譜范圍 370nm-1020nm，可測量的涂層厚度為15nm 至 100um。該機型通過旋轉(zhuǎn)自動平臺和線性移動樣品（極座標(biāo)掃描），對待測樣品的厚度分布圖進(jìn)行測繪，通過軟件生成的最終圖案包含了樣品表面 (R, theta) 位置的208個點。

3、測量結(jié)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(xiàn)說明，如FR-Scanner軟件上所見，樣品經(jīng)過數(shù)次重復(fù)性掃描測量以確定工具的準(zhǔn)確性和可重復(fù)性，并得出右側(cè)統(tǒng)計數(shù)據(jù)。
氧化鋁陶瓷圓盤頂部Y2O3層的厚度分布▼

Y2O3厚度分布統(tǒng)計

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成功的測量氧化鋁陶瓷盤的Y2O3層的厚度分布。通過厚度測量并分析統(tǒng)計區(qū)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(zhǔn)確測量大面積或預(yù)選位置上薄膜或疊層薄膜的優(yōu)選解決方案。