一种同时获取薄膜厚度与折射率的标准干涉片拟合法

摘要

本发明公开了一种同时获取薄膜折射率与厚度的双标准干涉片拟合法，它只需将待测薄膜镀制在两种镀有一层已经形成干涉但不同折射率薄膜的标准干涉片上，即可通过同时拟合两种标准干涉片镀膜前后的透(或反)射光谱，同时精确地获取待测薄膜的厚度与折射率，膜厚测量极限高达1nm，相对于传统方法30nm测量极限具有很大提高。另外，该方法由于同时对两种标准干涉片进行拟合，可以极大地减小测试系统的误差，显著降低对测试系统性能的要求和成本。而且，本发明方法适用于镀膜系统的在线检测与监控，可以在工业生产或者科学研究中推广使用。

主权项

一种同时获取薄膜折射率与厚度的双标准干涉片拟合法，其特征在于包含以下步骤：(1)制备折射率不同的两种标准干涉片；在可见波段透明衬底上，应用磁控溅射、脉冲激光沉积、离子束溅射、热蒸发或PECVD薄膜制备手段，制备出两片标准折射率不同的标准干涉片；标准干涉片的物理厚度d应大于一级干涉厚度，即其中m为干涉级次，λ为干涉波长，n为干涉膜的折射率；(2)测量标准干涉片的透射或者反射光谱并提取干涉膜的折射率；(3)生长待测薄膜；通过磁控溅射、脉冲激光沉积、离子束溅射、热蒸发、PECVD或溶胶凝胶法薄膜制备手段沉积薄膜，制备时将步骤(1)中制备的折射率不同的两种标准干涉片作为检测陪片在其上同时制备；(4)测量含有待测薄膜的两种标准干涉片透射或者反射光谱；(5)通过双光谱拟合法拟合获得待测薄膜的厚度和折射率，通过CODE、Macleod、FDTD利用传输矩阵法或者有限元差分法作为算法的光谱计算软件对两种标准干涉片上镀待测薄膜的透射或反射光谱进行同时拟合，得出薄膜的折射率和厚度。