증착된 필름의 두께를 측정하는 것은 연구부터 산업 공정에 이르기까지 다양한 응용 분야에서 매우 중요합니다.
각기 다른 필름 두께와 재료 특성에 적합한 여러 가지 방법을 사용할 수 있습니다.
4가지 주요 방법 설명
1. 스타일러스 프로파일 측정법 및 간섭 측정법
스타일러스 프로파일 측정과 간섭 측정은 필름과 기판 사이에 홈이나 스텝이 필요한 기계적 방법입니다.
이러한 홈은 기판의 일부를 마스킹하거나 증착된 필름의 일부를 선택적으로 제거하여 만들어집니다.
스타일러스 프로파일 측정에서는 스타일러스가 표면 프로파일을 물리적으로 추적하여 필름과 기판 사이의 높이 차이를 측정합니다.
반면 간섭계는 광파의 간섭을 이용해 두께를 측정합니다.
이 방법은 간섭 프린지를 생성하기 위해 반사율이 높은 표면이 필요하며, 이를 분석하여 필름 두께를 결정합니다.
두 방법 모두 특정 지점에서 두께를 측정하므로 필름 균일성이 정확도에 중요한 요소입니다.
2. 투과 전자 현미경(TEM)
TEM은 특히 수 나노미터에서 100nm 범위의 박막을 분석하는 데 사용됩니다.
이 방법에는 적절한 샘플 두께를 준비하기 위해 집속 이온 빔(FIB)을 사용합니다.
TEM은 고해상도 이미징을 제공하여 필름 구조와 두께를 자세히 분석할 수 있습니다.
전도성 및 반도체 재료에 특히 유용합니다.
3. 분광광도계
분광광도계는 0.3~60µm의 필름 두께를 측정하는 데 사용됩니다.
이 방법은 광파의 간섭이 필름의 두께와 굴절률에 영향을 받는 간섭의 원리를 활용합니다.
간섭 패턴을 분석하여 필름의 두께를 결정할 수 있습니다.
이 방법은 투명 필름에 효과적이며 필름의 굴절률에 대한 지식이 필요합니다.
4. 측정 기술 선택
측정 기술의 선택은 재료의 투명도, 필요한 정확도, 굴절률, 표면 거칠기, 구조적 특성 등 두께 외에 필요한 추가 정보와 같은 요인에 따라 달라집니다.
원소 성분 분석에는 에너지 분산 분광법(EDS) 검출기가 장착된 주사 전자 현미경(SEM)과 같은 기술이 사용되어 필름의 원소와 화합물을 식별하고 정량화할 수 있습니다.
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