蒸着膜の膜厚は、さまざまな方法で測定することができ、それぞれに必要な条件や用途があります。主な測定方法には、触針式プロフィロメトリー、干渉計、透過型電子顕微鏡(TEM)、分光光度計などがあり、それぞれ異なる膜厚や材料特性に適しています。
スタイラスプロフィロメトリーと干渉計:
スタイラス・プロフィロメトリーとインターフェロメトリーは、フィルムと基板の間に溝や段差が必要な機械的手法である。これらの溝は、基材の一部をマスキングするか、蒸着膜の一部を選択的に除去することで形成されます。スタイラス・プロフィロメトリーでは、スタイラスが物理的に表面形状をトレースし、フィルムと基板の高低差を測定する。一方、干渉法は、光波の干渉を利用して膜厚を測定します。この方法では、干渉縞を発生させるために反射率の高い表面が必要となり、それを分析することで膜厚を測定します。どちらの方法も特定の点での厚みを測定するため、フィルムの均一性が精度の重要な要素となる。透過型電子顕微鏡(TEM):
TEMは、特に数ナノメートルから100ナノメートルの薄膜の分析に用いられる。この方法では、集束イオンビーム(FIB)を使用して適切な厚さの試料を作製します。TEMは高解像度のイメージングが可能で、薄膜の構造や厚みを詳細に分析できる。導電性材料や半導体材料に特に有効です。
分光光度法:
分光光度法は、0.3~60 µmの膜厚測定に用いられる。この方法では干渉の原理を利用し、光波の干渉がフィルムの厚みと屈折率の影響を受ける。干渉パターンを分析することで、フィルムの厚さを決定することができる。この方法は透明フィルムに有効で、フィルムの屈折率の知識が必要となる。
測定技術の選択: