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1.75亿学生的选择
一般比较薄的薄膜的厚度单位是什么,比如塑料袋、布料的厚度常用什么单位?怎么换算
一般都用微米
一毫米=1000微米
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扫描下载二维码[转载]薄膜厚度测量的国内外状态和趋势
1 薄膜厚度测量概述
1.1 薄膜测量概述
凡其厚度与入射光波长相比拟的并能引起干涉现象(相干光程小于相干长度)的膜层为薄膜，其厚度远大于入射光波波长的膜层称之为厚膜。如今，微电子薄膜，光学薄膜，抗氧化薄膜，巨磁电阻薄膜，高温超导薄膜等在工业生产和人类生活中的不断应用，在工业生产的薄膜，其厚度是一个非常重要的参数，直接关系到该薄膜材料能否正常工作。如大规模集成电路的生产工艺中的各种薄膜，由于电路集成程度的不断提高，薄膜厚度的任何微小变化，对集成电路的性能都会产生直接的影响。除此之外，薄膜材料的力学性能，透光性能，磁性能，热导率，表面结构等都与厚度有着密切的联系。
通常情况下，薄膜的厚度指的是基片表面和薄膜表面的距离，而实际上，薄膜的表面是不平整，不连续的，且薄膜内部存在着针孔、微裂纹、纤维丝、杂质、晶格缺陷和表面吸附分子等。因此薄膜的厚度大至可以分成三类：形状厚度，质量厚度，物性厚度。形状厚度指的是基片表面和薄膜表面的距离；质量厚度指的是薄膜的质量除以薄膜的面积得的厚度，也可以是单位面积所具有的质量（g/cm2）；物性厚度指的是根据薄膜材料的物理性质的测量，通过一定的对应关系计算而得到的厚度。
随着科技的进步和精密仪器的应用，薄膜厚度的测量方法有很多，按照测量的方式分可以分为两类：直接测量和间接测量。直接测量指应用测量仪器，通过接触（或光接触）直接感应出薄膜的厚度，常见的直接法测量有：螺旋测微法、精密轮廓扫描法（台阶法）、扫描电子显微法（SEM）；间接测量指根据一定对应的物理关系，将相关的物理量经过计算转化为薄膜的厚度，从而达到测量薄膜厚度的目的。常见的间接法测量有：称量法、电容法、电阻法、等厚干涉法、变角干涉法、椭圆偏振法。按照测量的原理可分为三类：称量法、电学法、光学法。常见的称量法有：天平法、石英法、原子数测定法；常见的电学法有：电阻法、电容法、涡流法；常见的光学方法有：等厚干涉法、变角干涉法、光吸收法、椭圆偏振法。
1.2 半导体膜厚检测
&&&&&&由于硅片工艺是成膜工艺，在整个制造工艺中硅片表面有多种类型不同的膜。这些不同类型的膜有金属、绝缘体、光刻胶和多晶硅。为生产可靠的管芯，这些薄膜的质量是高成品率制造工艺的基础。
&&&&膜的关键质量参数是它们的厚度。膜厚测量可以划分为两个基本类型：它们或是测量不透明（遮光物，如金属）薄膜或是透明薄膜。在一些情况下，例如栅氧化电介质，膜的厚度必须精确到1埃（&A）或者更小来测试。膜的其他质量参数包括表面粗糙度、反射率、密度以及缺少针孔和空洞。以下主要介绍半导体薄膜厚度测量的方法以及原理。
电阻率和薄层电阻（方块电阻）估算导电膜厚度一种最实用的方法是测量方块电阻Rs。薄层电阻（Rs）可以理解为在硅片上正方形薄膜两端之间的电阻。它与薄膜的电阻率和厚度有关。方块电阻与正方形薄层的尺寸无关。测量方块电阻时，相同厚度等距离的两点间会得到相同的电阻。Rs的量纲单位与欧盟相同，但实际上Rs隐含的意义时薄膜的方块电阻。如果已知厚度和薄层电阻，这薄层电阻率ρ可按如下公式计算：
ρ=Rs（t）&&&&&
t－薄膜厚度
由于仅薄膜厚度不同，方块电阻和方块电阻率时常互相使用。用于测量方块电阻的工具四探针。两探针间的间隔s应小于硅片直径和薄层厚度。薄膜的方块电阻的电阻率与四探针的电流和电压的关系是：
&&&&■
椭偏仪（透明薄膜）椭偏仪是非破坏性、非接触的光学薄膜厚度测试技术，主要用于测透明的薄膜。椭偏仪的基本原理是用线性的偏振激光源，当光在样片中发生反射时，变成椭圆的偏振（见图1）偏振光由通过一个平面的所有光线组成。椭偏仪测量反射得到的椭圆形，并根据已知的输入值（例如反射角）精确地确定薄膜的厚度。
图1 椭偏仪的基本原理
&&&&■
反射光谱学
当光在一个物体表面反射时，结构的反射经常用于描述位于不吸收光的硅片衬底上的吸收光介质层的层厚特性（见图3）。根据光是怎样在薄膜层顶部和底部反射的光学，反射仪能被用于计算膜厚。
图2 薄膜层的光反射
&&&&■
根据入射光的声学节拍，它是产生指向复合薄膜的声学节拍。当声学节拍撞击表面及膜下界时，产生反弹回表面的回声。这种回声引起了反射率的轻微改变，该变化在硅片表面可被测得。反弹回的脉冲回声消耗的时间被用于计算薄膜厚度。
图3 光声法膜厚测量
光栅分光计法
全息凹面光栅膜厚测量仪
原理如图4所示,
它由反射照明系统Ⅰ、光学显微镜Ⅱ、观察系统Ⅲ、分光组件Ⅳ及微处理机等五个部分组成。放置在精密工作台1上的被测件2,
由反射照明系统Ⅰ照明后,从被测件表面反射光束经显微物镜3,
辅助物镜5,
成像在狭缝6上并垂直入射到凹球面全息衍射光栅7上,
经衍射后形成平面象被CCD8接收器接收,
把光信号转换成电信号,
由微处理机用专用软件进行处理,
获得测量曲线和测量结果,
可在屏幕上显示,
也可打印输出。
当光束入射到两个界面分界线时,
产生反射光和折射光,
经过两个界面后,
入射光的振幅分解成两个部分。这两束光相遇后,
产生干涉。当通过膜层的光程差相等于半波长的整数倍时,
产生相长干涉；而等于半波长的奇数倍是则产生相减干涉，根据物理光学可推导出薄膜厚度。
国外薄膜测量技术的现状
在大规模集成电路的生产工艺中各种膜层（例如二氧化硅、正胶、负胶、聚酞亚胺等）的厚度是重要的工艺参数之一。由于电路集成程度的不断提高,
对膜层厚度的精确度要求越来越高,
膜层厚度的任何微小变化,
对集成电路的性能都会产生直接的影响,
因此在生产工艺中对膜厚进行在线精确检测,
是保证产品质量和提高生产效率的重要手段。
目前膜厚测量仪器向高精度、自动化方向发展,
已达到很高的水平,
其测量精度对一般膜层为被测膜厚的±2%～±5%,
对于较薄膜为±2nm,
并具有微区测量功能、测量速度快、自动化程度高。以下主要介绍国外的先进薄膜测试系统以及仪器。
美国KLA-Tencor公司推出Aleris的薄膜测试系统
薄膜测试系统
2.2 HORIBA集团推出的FF-1000全自动薄膜检测系统
全自动薄膜检测系统FF-1000不仅可以应对长宽
1m以上的第五代大型玻璃基板，而且还可以应对
TFT (Thin Film
Transistor) 中的低温多晶硅以及非晶硅、有机EL(Organic Electro
Luminescence)等下一代FPD的制造工艺，非常有利于FPD的进一步普及和技术革新。它可以高速且高精度地检测各种玻璃基板上的各种薄膜以及多层膜的膜厚和光学常数。全自动薄膜检测系统
FF-1000使HORIBA JOBIN
YVON公司的分光式椭圆偏光仪中融合了HORIBA的全自动检测技术，是实现了全自动且可以同时进行统一检测的全自动类型薄膜检测系统(液晶用分光式椭圆偏光仪)。
全自动薄膜检测系统FF-1000的的主要特点：
●可以检测1nm的超薄膜以及TFT用的多层膜
可以对从190nm到830nm(标准：240?830nm)的短波长到长波长之间广泛范围波长领域的膜厚进行检测和数据解析。
●包括100ms的高速和高灵敏度检测在内，检测可以从2种模式中进行选择
单色模式：可以进行高精度评估
高速检测模式：通过多波长同时检测装置，实现了高灵敏度、最小检测时间100ms的高速检测
●高精度的图案识别功能、可以连续检测
搭载有高精度的图案识别功能，可以通过全自动检测点的判定，实现连续检测。
图6全自动薄膜检测系统FF-1000
国内薄膜检测技术的现状
国内在薄膜特性实时检测领域的研究也是近些年才开展起来，基本上处于学习和探索阶段，整体水平与国外相比差距较大，这与薄膜技术在国内的产业化水平密切相关。进口的动辄上千万的镀膜设备虽然实现了镀膜自动化，能够实时地对薄膜特性进行全方位监测和控制，但是只是为了满足批量生产的需要，而且价格非常昂贵，体积也很大，技术细节对我们而言还是一个黑盒子。由于国内在薄膜特性实时检测领域起步较晚，虽然已经研制出例如用于射频磁控溅射工艺的现场应力测量装置，但大多数检测设备仍为离线式的，总体水平大大落后于国外。我国在这方面的研究主要是高校和科研机构在试验。
西安电子科技大学大学对半导体薄膜特性实时检测技术做了系统的研究，并且初步完成了装置的设计（如图）。
系统装置图
、光学分束组件、CCD及图像处理模块、光强探测电路、应力检测电路以及计算机。其中我们把LD、光学分束组件、CCD组成的块，称为直接成像观测的激光阵列传感器，由于传感器方便在沉积设备的薄膜生长现场使用，也称为薄膜应力现场阵列传感器。把由功率高度稳定半导体激光器以及光强探测电路组成主要用于检测半导体薄膜生长率的块称为薄膜生长率传感器。我们把上图所示的整个装置称为薄膜多特性实时检测设备。该装置结构有以下几个明显的特点:
1）它属于非接触式测量，可安装于薄膜沉积室的外部，且对薄膜生长设备所产生的强电磁场不敏感。2）光学检测设备集成度高而且易于安装调试，由于的移动和倾斜不会被当作曲率的改变而探测到。3）测量中使用高分辨率的CCD阵列，它可以精确的测量光点位置变化，从而高速实时获得薄膜应力变化趋势，通过中心控制计算机处理，达到对沉积过程全闭环控制的目的。4）高精度光强探测电路可以探测出光强的微小变化，可以记录反射光强随薄膜厚度增长的变化过程。
基于AFM与干涉光谱的薄膜厚度测量系统（如图8）。
图8 基于AFM与光纤光谱仪的膜厚测量系统
该系统包括了AFM仪器系统、高分辨率干涉光谱测量系统、控制电路系统、计算机接口和软件系统。系统运行稳定，能够进行高精度的定位，具有优越的性能。系统中用到的AFM是实验室自行研制的，测量范围可以达到40O0nmx4O00nm，对表面形貌的测试精度可以达到1nm。干涉光谱测量系统采用“Y”型光纤传导光信号，在光纤的测试端入射和反射光通过同一根光纤，不需要外加参考光以得到干涉条纹，直接测量反射光的干涉光谱即可得到膜厚的数据。膜厚测量系统的测量范围为0.5μm～200μm。
薄膜检测技术的应用和发展前景
近二十年来，薄膜技术呈现出突飞猛进的发展态势，不仅在国民经济中应用甚为广泛，而且在宇航、超导、激光等尖端科技中占据着不可替代的作用。薄膜检测技术的应用主要体现在以下三个方面：在光学领域，通过光学薄膜自身对光的反射和透射等变换作用，达到所预期的众多光学性质，例如，种类繁多的光学薄膜和集成光学中不可缺少的部件；在机械工业中，通常用来优化表面性能，在机械部件的表面镀上一层功能膜，机械性能会得到很大改善，可以提高耐磨性，减少摩擦，增加润滑等；电子工业方面，尤其是在日益追求小型化、轻量化、高功能、低成本的超大规模集成电路中，采用薄膜技术实现元件、引线和接头的多层布线和分层镀制，其应用可分为导体膜、半导体膜、介质膜、磁性膜和超导膜等。另外，由于薄膜可以镀得很薄（原子量级），加之镀层和基底两者的结构特性和表面效应，薄膜可以具有一般大块材料所不具备的新的特性和新功能，可广泛应用于传统光电子学领域。
薄膜检测技术自身已发展成为一门综合性的应用科学。我国在这一领域正处于快速发展阶段，但产业规模和水平有待于继续提高。在一些发达国家，薄膜技术已经被全方位推广应用，除了发展集成光学薄膜、集成电路薄膜、液晶显示膜、磁盘、光盘薄膜外，还大量生产太阳能用薄膜、刀具硬质膜、塑料金属化膜制品、建筑玻璃膜制品、各种装饰膜和卷镀薄膜，很多产品已经形成相当大的生产规模。可以预见，一个门类齐全的薄膜产业必将很快发展起来。
本研究是在系统总结薄膜特性实时检测理论和方法的基础上，提出一种薄膜多特性实时检测设备的总体方案，以便于在未来研制出一套结构简单，能够同时检测沉积薄膜的厚度等参数的实验装置，既可以满足实验研究的需要，又可以应用于在线监测和其它灵活性较大的场合，以解决薄膜厚度的精确现场测量问题。在利用反射光干涉测量法获得薄膜生长率和多光束偏转测量法检测薄膜应力的基础上，采用椭圆偏振法来测量薄膜的厚度等参数。在膜厚实时检测模块中引入了极值法监控原理，便于为控制系统在后续过程中的行为提供必要的决策参数，以此尽量消除累积误差的影响，将薄膜厚度监控在允许的偏差范围内。同时，本研究开发的薄膜检测设备主要在高精度和自动化两个方面进行深入的研究，以达到国际上先进的薄膜检测技术水平。
以上网友发言只代表其个人观点，不代表新浪网的观点或立场。请问bopp厚光膜一般指多大的厚度
请问bopp厚光膜一般指多大的厚度
09-04-10 &匿名提问
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镀锌膜厚度一般为多少
小可ysc617閬珤
0.03到0.05毫米
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