薄膜應力測量系統能夠實現較高的測量精度,可準確到兆帕(MPa)甚至更高量級。無論是微弱的拉應力還是壓應力,都能準確捕捉。這得益于傳感器技術與精密的算法處理,如高精度的位移傳感器能分辨出微小的基底形變,光學干涉儀可準確感知光程差的細微變化,從而為科研與工業生產提供可靠的應力數據。
許多薄膜應力測量方法采用非接觸式測量,避免了物理接觸可能對薄膜造成的損傷或干擾。光學法無需與薄膜直接接觸,可在不破壞薄膜原有狀態的前提下進行測量,這對于超薄、脆弱或表面精度要求高的薄膜材料尤為重要。不僅保證了測量的準確性,還減少了因接觸引入的額外應力誤差,延長了薄膜樣品的使用壽命,便于在不同環境條件下對薄膜應力進行原位、實時監測。
該系統適用于各種類型的薄膜材料,包括金屬、半導體、絕緣體、聚合物等。無論是制備在硅片上的集成電路薄膜、光學鍍膜,還是功能材料的薄膜涂層,都能通過合適的測量方法進行應力檢測。同時,可針對不同薄膜厚度、生長工藝、基底材料等條件進行靈活調整與測量,滿足多樣化的科研與生產需求,為新材料研發、器件性能優化提供了有力的工具。
薄膜應力測量系統具備實時監測功能,能夠在薄膜生長過程中同步記錄應力變化。這對于研究薄膜生長機理、優化沉積工藝參數具有重要意義。通過實時觀測應力隨時間、溫度、沉積速率等因素的動態演變,科研人員可以及時調整工藝條件,控制薄膜質量,提高生產效率,減少廢品率,加速新材料、新器件從實驗室走向實際應用的進程。
薄膜應力測量系統的測定步驟:
-確保薄膜樣品表面干凈,無污染或損傷。
-根據檢測方法的要求,對樣品進行適當的預處理,如切割、打磨等,以確保樣品尺寸和形狀符合檢測設備的要求。
-打開薄膜應力測量系統,確保設備正常啟動。
-檢查設備的傳感器、探頭等部件,確保無損壞或松動。
-對設備進行校準,包括測量范圍的設定、靈敏度的調整等,以確保測量的準確性。
-將薄膜樣品固定在設備的樣品臺上,確保樣品穩定且無松動。
-根據需要選擇合適的測量模式,如單點掃描、多點線性掃描或全樣品積掃描等。
-啟動測量程序,設備將自動或手動采集薄膜表面的曲率半徑、變形量等數據。
-對于需要變溫測量的樣品,設置相應的溫度參數,并進行熱應力測量。