东南大学材料科学与工程
实验报告
学生姓名 徐佳乐 班级学号 *****421 实验日期 2014/9/3 批改教师
课程名称 电子信息材料大型实验 批改日期
一、实验目的
掌握测试薄膜厚度原理和方法，了解台阶仪操作技术。
二、实验原理
LVDT是线性差动变压器的缩写，为机电转换器的一种。利用细探针扫描样品表面，当检测到一个高度差别则探针做上下起伏之变化，此变化在仪器内部的螺旋管线圈内造成磁通量的变化，再有内部电子电路转换成电压信号，进而求出膜厚。LVDT线性位置感应器，可测量的位移量小到几百万分之一英寸到几英寸。
三、实验内容及步骤
1.开机步骤：
（1）检查并确保所有连线连接正常。
（2）释放紧急按钮（红），按箭头指示方向旋转。
（3）开启PROFILER电源（白，开启时会亮），并热机10分钟。
（4）打开计算机和显示器，并执行桌面程序Dektak Version 9 icon，等候读取大约30秒即可开启软件窗口。
2.放置样品：
（1）确认Z轴是升起来状态；若没有请按tower up。
（2）将平台拉出，样品放置平台中间处。
（3）将平台移入，粗调平台X-Y轴使样品置于针头之下。
（4）按下tower down下针，针头碰触到样品后会立即回弹上来一小段，此时再微调平台X-Y轴把待测区域移到枕头下。
3.参数设置：
（1）按Switch To Scan Routines Window
（2）再点选Scan Parameters 任一个参数去设定。
（3）设置扫描参数：
（a）Length——扫描长度，范围50um到50mm
（b）Duration——扫描时间，建议500um至少10秒，以此类推
（c）Measurement Range——测量深度范围，按样品厚度选取
（d）Profile——选取合适的样品表面轮廓：
1.Hills（测量凸起的台阶）
2.Valleys（测量凹陷的台阶）
3.Hills and Valleys（有凹有凸），默认使用
（4）按下Run Scan Routine Here icon即开始测量
4.扫描结果分析：
（1）扫描完成后可将图形做LEVEL，移动R和M Cursor到要level的位置，点选或者F7即可。
（2）移动R和M Cursor到要测量的Step Height的位置，按下F12即可得到ASH的值。
5.数据保存：
（1）东南大学怎么样存图片——在图片上按鼠标右键——Save as image，存为.jpg
（2）保存原始数据——file——Save as，另存为.data
（3）按Export icon——存为.csv，为记事本形式
四、实验内容
1．实验步骤
（1）放置样品：先取出样品，并用丙酮轻轻擦拭硅片表面，然后将硅片放在测试台上。
（2）调整样品：将探针下移直至刚好碰到硅片，然后针头会立即回弹上来一小段。此时可以微调硅片，将待测区域移动到探针下方，并且旋转硅片，将台阶垂直于针头移动方向。
（3）测试厚度：设置好参数后就可以开始测试。待测试结束获得一段曲线，先将R和M移到曲线两头并按level。然后将R和M移到第一段斜线的两头并按level。最后就可以测膜厚，将R和M选取曲线突变的地方和曲线最高点，这样就可读取膜厚。
2．实验中出现的问题及解决方法
（1）调整硅片较困难：在放置硅片时，尽量将被测区域放置在探针下方，这样不用大范围移动。
（2）选取曲线最高点时不够准确：辨认真假最高点，有小突变的地方不是最高点，而是膜表面掉落的杂质或是膜不均匀导致。要选取连续的最高点。
3．Si基底上沉积金属Cr薄膜的厚度的测量
样品1
镀膜时间：10min 厚度：469.25nm
样品2
镀膜时间：15min 厚度：975.25nm
样品3
镀膜时间：20min 厚度：1230.90nm
五、思考题
1．对于用台阶仪对非完美薄膜的厚度测量，Step Hight的M和R Cursor点的选择？
答：在第一次level时还是选取整个曲线，第二次选取第一段斜线中线性较好的部分去掉两端线性不好的部分，然后level。最后测量薄膜厚度还是之前那个选取方法。
2.怎么样才能得到一个比较Shape的台阶？
答：尽量选取膜表面均匀且没有杂质的微区，并且让台阶能够垂直于探针移动的方向，这样测得的曲线的台阶很明显，可以准确测得膜厚。
发布评论