怎樣測量薄膜厚度？

問題描述：怎樣測量薄膜厚度？

領(lǐng)域?qū)＜遥?/span>X射線反射法（XRR）是測量薄膜厚度，分析多層膜結(jié)構(gòu)的常用方法。

XRR適用于測量1-200nm厚度的薄膜，精度可以達(dá)到1-3埃。除了可以測量薄膜的厚度外，X射線反射法還可以確定薄膜的界面粗糙度。

X射線反射法測薄膜厚度使用2θ/ω掃描（如圖），入射角ω很小，散射角2θ設(shè)置為大約1°，掃描的時候，ω=θ從0°開始掃描到10°左右，通過CCD我們能夠得到光子數(shù)（count）和角度（θ）的關(guān)系。

當(dāng)入射角ω很小的時候，相當(dāng)于是鏡面掠射，反射率差不多是1，隨著角度的增大，反射率迅速降低，由于薄膜的存在，X射線在薄膜的上下界面分別發(fā)生反射，然后疊加，干涉效應(yīng)會讓我們觀察到光子數(shù)和入射角之間有周期性的漲落（條紋），觀察到的條紋數(shù)越多，我們能夠計算出的薄膜的厚度也越精確。

計算表明，發(fā)生全反射的臨界角θc與薄膜密度的開根成正比，

條紋的周期Δθm和薄膜的厚度d有關(guān)，

當(dāng)M=1，θ>>θc時，

另外條紋的明銳程度會隨著界面粗糙度σ的增大而降低。

同時，反射界面粗糙度的增大，會使反射率曲線隨入射角的增大更快地衰減掉。

現(xiàn)在我們大多使用擬合軟件（比如GenX）來對待測薄膜建模，通過擬合來獲得待測薄膜的結(jié)構(gòu)參數(shù)。

上圖藍(lán)色點是實驗結(jié)果，紅色線是對薄膜厚度的擬合結(jié)果。

最后贈送一個我正在測的Ta薄膜小角X射線反射數(shù)據(jù)，它的厚度大概是35nm。

領(lǐng)域?qū)＜遥?/span>光學(xué)顯微鏡二次聚焦法可以測定