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基于椭偏光谱和光杠杆法的薄膜厚度及曲率测量系统设计

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光通信技术 2024年

作者：孙伟金尚忠张殷孙紫娟徐胜中国计量大学光学与电子科技学院苏州岚创科技有限公司

DWDM技术中被广泛使用的窄带滤光片在工艺调试中，需要对单层薄膜的膜厚、厚度分布及薄膜残余应力等表征薄膜制备是否满足设计要求的参数进行测量，针对目前需采用多个系统测量的复杂性及重复定位引入系统误差的问题。本文在椭偏的基础... 详细信息

DWDM技术中被广泛使用的窄带滤光片在工艺调试中，需要对单层薄膜的膜厚、厚度分布及薄膜残余应力等表征薄膜制备是否满足设计要求的参数进行测量，针对目前需采用多个系统测量的复杂性及重复定位引入系统误差的问题。本文在椭偏的基础上引入光谱和光杠杆法，在单个设备上实现了精确的多参数测量。与RC2型椭偏仪和ZYGO激光干涉仪进行对比测试，实验表明薄膜厚度的测量偏差小于0.21%，厚度分布测量偏差值小于0.06%，曲率和残余应力的测量偏差均在±1°以内。测量系统能够满足对薄膜多个参数测量需求。

关键词：光学检测椭偏光谱光杠杆法基片曲率法残余应力

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微机电系统中SU-8厚光刻胶的内应力研究

光学精密工程 2007年第9期15卷 1377-1382页

作者：杜立群朱神渺大连理工大学精密与特种加工教育部重点实验室辽宁大连116023 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116023

在对基片曲率法常用的Stoney公式进行必要修正的基础上,提出了适合计算SU-8胶层内应力的理论模型,并采用轮廓法直观地测量了内应力引起的基底曲率的变化。通过ANSYS仿真揭示了基片直径,胶层厚度及后烘温度三者对基片曲率的影响。仿真结... 详细信息

在对基片曲率法常用的Stoney公式进行必要修正的基础上,提出了适合计算SU-8胶层内应力的理论模型,并采用轮廓法直观地测量了内应力引起的基底曲率的变化。通过ANSYS仿真揭示了基片直径,胶层厚度及后烘温度三者对基片曲率的影响。仿真结果表明:后烘温度是影响胶层内应力的主要因素。实验测量了后烘温度分别为55℃、70℃和85℃三种条件下的SU-8胶层的内应力。结果表明:降低后烘温度能有效地减小SU-8胶层的内应力,实验测量值与仿真计算值基本吻合。内应力的测量为SU-8胶层内应力的定量研究奠定了基础。

关键词： SU-8 内应力测量基片曲率法 Stoney公式

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紫外光固化中阻蚀胶薄膜应力分析及成膜控制

西安交通大学学报 2006年第9期40卷 1028-1031页

作者：尹磊丁玉成卢秉恒刘红忠西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室西安710049

针对压印光刻工艺实现图章保真复型对阻蚀胶薄膜的均匀度和应力分布的要求,对匀胶过程中的时间、转速和加速度等参数进行了分析,并采用基片曲率法的Stoney公式及其近似计算公式,对不同参数环境下的薄膜应力及应力梯度分布作了计算分析.... 详细信息

针对压印光刻工艺实现图章保真复型对阻蚀胶薄膜的均匀度和应力分布的要求,对匀胶过程中的时间、转速和加速度等参数进行了分析,并采用基片曲率法的Stoney公式及其近似计算公式,对不同参数环境下的薄膜应力及应力梯度分布作了计算分析.通过对比几组试验参数的应力分析结果,验证了薄膜应力的大小和应力梯度的分布主要与匀胶时间和速度有关,而与加速度的关系较小.因此,当选用匀胶转速为5 000 r/min、时间为30 s时,薄膜应力分布最优,成膜质量最佳,能够满足压印光刻工艺中300 nm级图型的保真复型需求.

关键词：压印光刻阻蚀胶基片曲率法薄膜应力成膜控制

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TiNi基形状记忆合金薄膜的相变特征研究

航空材料学报 2006年第4期26卷 61-64页

作者：王治国祖小涛封向东余华军傅永庆电子科技大学应用物理系成都610054 四川大学物理系成都610064 南洋理工大学

利用磁控溅射的方法在单晶S i和非晶S iO2基片上制备了TiN i和TiN iCu形状记忆合金薄膜,并利用示差扫描量热法和基片曲率法研究了薄膜的相变特征及应力随温度的变化。研究结果表明450℃溅射形成的记忆合金薄膜具有良好的形状记忆效应,... 详细信息

利用磁控溅射的方法在单晶S i和非晶S iO2基片上制备了TiN i和TiN iCu形状记忆合金薄膜,并利用示差扫描量热法和基片曲率法研究了薄膜的相变特征及应力随温度的变化。研究结果表明450℃溅射形成的记忆合金薄膜具有良好的形状记忆效应,在微电子机械系统有很好的应用前景。TiN i薄膜降温时出现R相变,因而发生两步相变,而TiN iCu薄膜中马氏体和奥氏体间直接转变。基片以及薄膜成份对相变点有很大的影响。单晶S i片作为基片时,记忆合金薄膜和基片间有很好的结合力,而S iO2作为基片时,记忆合金薄膜容易剥落。

关键词： TiNi基形状记忆合金薄膜相变特征示差扫描量热法(DSC) 基片曲率法

薄膜厚度和溅射功率对有机衬底上ZnO∶Ga薄膜应力的影响

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材料科学与工程学报 2016年第3期34卷 348-352,366页

作者：张哲浩吕建国江庆军叶志镇硅材料国家重点实验室浙江大学材料科学与工程学院浙江杭州310027 材料科学系金日成综合大学平壤朝鲜420216

在室温(RT)下,采用直流(DC)磁控溅射在聚碳酸酯(PC)衬底上制备Ga掺杂ZnO(GZO)薄膜。通过X射线衍射(XRD)与基片曲率方法研究薄膜的残余应力。提出并讨论了厚度和溅射功率对GZO薄膜的应力影响并证实所有薄膜的应力均是压缩应力。研究表明... 详细信息

在室温(RT)下,采用直流(DC)磁控溅射在聚碳酸酯(PC)衬底上制备Ga掺杂ZnO(GZO)薄膜。通过X射线衍射(XRD)与基片曲率方法研究薄膜的残余应力。提出并讨论了厚度和溅射功率对GZO薄膜的应力影响并证实所有薄膜的应力均是压缩应力。研究表明随着薄膜厚度的增加,外应力可以得到充分释放。而溅射功率的变化可以改变GZO薄膜的应力和晶粒尺寸。研究表明溅射功率在140W的条件下制备的厚度225nm薄膜具有最大的晶粒尺寸和最小的压缩应力。结果表明改变溅射参数,比如溅射功率和薄膜厚度,GZO薄膜能够有效地释放应力。

关键词： ZnO∶Ga薄膜应力基片曲率法直流磁控溅射有机衬底

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频闪动态干涉法测量离面位移的研究

武汉理工大学学报（交通科学与工程版） 2011年第3期35卷 630-633页

作者：李松武汉理工大学物流工程学院武汉430063

频闪视觉测量和频闪干涉测量代表了目前先进的微机电系统动态测试技术,尤其在非接触无损测量技术有重要意义.通过微机电三维静动态测试系统,综合运用等厚干涉原理和基片曲率法,实时测量,计算出镀膜样品在升温和退火过程中应力的变化.结... 详细信息

频闪视觉测量和频闪干涉测量代表了目前先进的微机电系统动态测试技术,尤其在非接触无损测量技术有重要意义.通过微机电三维静动态测试系统,综合运用等厚干涉原理和基片曲率法,实时测量,计算出镀膜样品在升温和退火过程中应力的变化.结果表明,该方法适合测量微机电器件的离面位移.

关键词：微机电等厚干涉基片曲率法

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Ag/Ni多层膜的界面自由能研究

功能材料与器件学报 2005年第1期11卷 92-96页

作者：李松张同俊安兵华中科技大学模具技术国家重点实验室武汉430074

利用多层膜零蠕变法,直接测量Si(111)单晶片上沉积的Ag/Ni多层膜界面自由能。通过基片曲率法实时测量Ag/Ni多层膜升温退火过程中的应力变化,在450°C保温,发现此时多层膜达到平衡状态,最终的平衡应力为0.57MPa,计算出Ag/Ni的界面自由能... 详细信息

利用多层膜零蠕变法,直接测量Si(111)单晶片上沉积的Ag/Ni多层膜界面自由能。通过基片曲率法实时测量Ag/Ni多层膜升温退火过程中的应力变化,在450°C保温,发现此时多层膜达到平衡状态,最终的平衡应力为0.57MPa,计算出Ag/Ni的界面自由能γint为0.63J/m2,最后结合XRD测试结果和SEM剖面形貌,从界面能角度对多层膜的稳定性进行了分析讨论。

关键词：基片曲率法多层膜界面自由能

沉积参数对磁控溅射镀金膜膜层残余应力与微观形貌的影响

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导航与控制 2020年第6期19卷 98-104,73页

作者：刘明智梁康熊巍张国锐杨洋北京航天控制仪器研究所北京100039 国防大学联合勤务学院北京100858

残余应力直接影响镀膜膜层的稳定性与可靠性。为减小薄膜的残余应力,提高镀膜膜层的可靠性,在不同溅射气压、不同镀膜温度条件下,在熔融石英基底上进行了直流磁控溅射镀金膜试验。通过基片曲率法得到薄膜的残余应力,采用激光平面干涉仪... 详细信息

残余应力直接影响镀膜膜层的稳定性与可靠性。为减小薄膜的残余应力,提高镀膜膜层的可靠性,在不同溅射气压、不同镀膜温度条件下,在熔融石英基底上进行了直流磁控溅射镀金膜试验。通过基片曲率法得到薄膜的残余应力,采用激光平面干涉仪对基片的形变进行测试,对不同工艺参数下膜层的残余应力进行分析,并采用扫描电镜对膜层的表面形貌进行测试。通过试验可知,磁控溅射镀膜膜层的残余应力随镀膜温度的升高而升高,在一定工作气压范围内(0.2Pa~0.6Pa)随溅射气压的增加而降低。电镜测试结果表明,常温镀膜晶粒的尺寸约为30nm,180℃镀膜晶粒的尺寸增长至近100nm。镀膜温度越高,薄膜的微观结构越致密。

关键词：残余应力磁控溅射基片曲率法溅射气压