比较椭圆偏振仪和光谱反射仪

光谱椭偏仪薄膜厚度 光谱反射率

光谱 椭圆偏振仪 (SE) 和光谱反射仪 (SR) 都是利用分析反射光确定电介质,半导体,和金属薄膜的厚度和 折射率。 两者的主要区别在于椭偏仪测量小角度从 薄膜反射的光, 而光谱反射仪测量从薄膜垂直反射的光。

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入射光角度的不同造成两种技术在成本,复杂度,和测量能力上的不同。 由于椭偏仪的光从一个角度入射,所以一定要分析反射光的偏振和强度,使得椭偏仪对超薄和复杂的薄膜堆有较强的测量能力。 然而,偏振分析意味着需要昂贵的精密移动光学仪器。

光谱反射仪测量的是垂直光,它忽略偏振效应 (绝大多数薄膜都是旋转对称)。 因为不涉及任何移动设备,光谱反射仪成为简单低成本的仪器。光谱反射仪可以很容易整合加入更强大透光率分析。

从下面表格可以看出, 光谱反射仪通常是薄膜厚度超过10um的首选,而椭偏仪侧重薄于10nm的膜厚。在10nm到10um厚度之间,两种技术都可用。 而且具有快速,简便,成本低特点的光谱反射仪通常是更好的选择。

光谱反射率 光谱椭圆偏振仪
厚度测量范围
1nm - 1mm (非金属)
0.5nm - 50nm (金属)*
0.1nm - 0.01mm (非金属)
0.1nm - 50nm (金属)
测量折射率的厚度要求
>20nm (非金属)
5nm - 50nm (金属)
>5nm (非金属)
>0.5nm (金属)
测量速度 ~0.1 - 5 秒每次测量 ~1 - 300 秒每次测量
操作人员培训 绝大多数测量要求有经验
包含移动部件 有 – 精密光学移动部件
基本系统价格 ~$13K ~$40K
*取决于薄膜种类