蒸着中の薄膜の厚みを測定することは、薄膜の品質と均一性を確保するために非常に重要です。
この膜厚測定には、主にスタイラスプロフィロメトリーと干渉計の2つの方法があります。
2つの方法の説明
1.スタイラス・プロフィロメトリー
スタイラス・プロフィロメトリーでは、フィルム表面を移動するスタイラスを使用します。
スタイラスは、フィルムの厚みに対応する溝や段差にぶつかると、垂直方向の動きを検出します。
この方法は簡単で、詳細な表面形状を得ることができる。
しかし、フィルムに物理的に接触する必要があり、デリケートな表面を傷つける可能性がある。
2.干渉法
干渉法は光波を使ってフィルムの厚さを測定する。
光がフィルムと基板で反射すると、光路長の違いにより干渉縞が生じる。
この干渉縞を分析することで、フィルムの厚さを測定することができる。
この方法は非侵襲的で、デリケートなフィルムに適していますが、スタイラスプロフィロメトリーに比べて干渉パターンの解釈が複雑になります。
最適化と考察
これらの測定の精度は、いくつかの要因に影響されます。
その中には蒸着膜の純度も含まれ、これは真空の質とソース材料の純度に依存します。
所定の真空圧下で蒸着速度を上げると、ガス状不純物の混入を最小限に抑えることができるため、膜の純度が高くなります。
蒸発室の形状や残留ガスとの衝突は膜厚の均一性に影響する。
膜厚を厚くするには、フィラメントのサイズによって制限されるワイヤーフィラメントよりも、蒸発ボートやルツボを使用する熱蒸発のような方法が好ましい。
電子ビーム蒸着は、蒸着速度を厳密に制御できるため、複雑な材料や化合物の蒸着に適しています。
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