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Reflektometer-Theorie
Interferenz an dünnen Schichten
Bei dieser Art der zerrstörungsfreien, optischen Schichtdickenmessung wird die Interferenz an dünnen Schichten ausgenutzt. Durch die Reflexion des Lichtes an der Schicht-Ober- und –Unterseite kommt es in Abhängigkeit
von der Wellenlänge zu konstruktiver bzw. destruktiver Interferenz.
Da sich aus diesen Reflektionsspektren nicht direkt die Schichtdicke berechnen lässt, wird diese über spezielle
Best-Fit-Algorithmus bestimmt. Auf diese Weise lassen sich nicht nur Einfachschichten, sondern auch
Mehrfachschichten bei bekannter Dispersion der Materialien sehr gut und schnell messen.
Folgende Voraussetzungen müssen für das Zustandekommen dieser Interferenz an dünnen
Schichten gegeben sein:
1. Die Schichten und das Substrat müssen sich im Brechungsindex unterscheiden, damit es zu einer Reflexion kommt.
2. Die Schichten müssen im verwendeten Spektralbereich ausreichend transparent sein, damit das Licht (die Strahlung) durchdringen kann. So lassen sich z.B. 100µm dicke Silizium-Membrane noch sehr gut messen, da Silizium oberhalb 900nm transparent wird.
3. Das Substrate und die Schicht müssen von der Oberfläche her so beschaffen sein, dass zumindest ein Teil des Lichtes direkt reflektiert wird. So lassen sich z.B. Schichten auf normalem weißem Papier nicht messen, weil die Papieroberfläche extrem diffus streut, während sich Schichten auf rauem Aluminiumblech durchaus noch gut messen lassen.
Die NanoCalc Software erlaubt es auch, Schichten theoretisch zu simulieren, um deren Messbarkeit zu beurteilen, bevor überhaupt eine reale Probe vorliegt.
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- Mapping
transparente Proben
