[發明專利]利用光聲波譜校正系數的多層厚度檢測

在審

• 申請號: 202010039470.4
• 申請日: 2020-01-15
• 公開（公告）號: CN111457869A
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發明（設計）人: M·豪爾;E·蔣
• 申請（專利權）人: 沙特基礎工業全球技術公司
• 主分類號: G01B17/02
• 分類號: G01B17/02;G01B11/06
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 顏芳

本發明涉及利用光聲波譜校正系數的多層厚度檢測。描述了用于確定多層樣品中的層的層厚度的方法和系統。可確定第一層和第二層的參考透射波譜數據。第一層可包括與第一波譜帶相關聯的第一材料，并且第二層可包括與第二波譜帶相關聯的第二材料。第一波譜帶可至少部分地與第二波譜帶重疊。參考波譜數據可用于確定校正系數。可測量多層樣品的波譜數據。校正系數可用于通過從與第一層相關聯的波譜數據去除第二層的貢獻來校正波譜數據。

技術領域

本申請涉及利用光聲波譜校正系數的多層厚度檢測。

背景技術

光聲波譜法(PAS)，如傅里葉變換紅外波譜(FTIR)光聲波譜法，提供了一種用于測量樣品性質的非破壞性方法。光聲波譜可用于確定多層材料的層厚度。在一些情況下，使用PAS不可在化學上區分多層材料中的層，導致層厚度測量不正確。一種已提出的解決方案是執行對多層材料的剖切(sectioning)，但是這種方法非常耗時，并且并非總是可行。因此，需要更精密的確定多層樣品的層厚度的技術。

發明內容

用于確定多層樣品中的層的層厚度的方法和系統被公開。實例系統可包括能量源，能 量源被配置以向多層樣品施加能量，該多層樣品包括與第二層相鄰的第一層。第一層可包 括與第一波譜帶相關聯的第一材料。第二層可包括與第二波譜帶相關聯的第二材料。第一 波譜帶可以至少部分地與第二波譜帶重疊。系統可包括傳聲器，所述傳聲器被配置以響應 于施加能量到多層樣品而檢測從多層樣品發出的聲波。系統可包括一個或多個處理器，所 述處理器被配置以確定指示所檢測到的從多層樣品發出的聲波的波譜數據，確定指示在單 層樣品中的第一材料的第一參考波譜數據，和確定指示在單層樣品中的第二材料的第二參 考波譜數據。所述一個或多個處理器可被配置以基于第二參考波譜數據來確定第一校正系 數。所述一個或多個處理器可被配置以基于第一參考波譜數據來確定第二校正系數。所述 一個或多個處理器可被配置以基于第一校正系數、第二校正系數和波譜數據來確定第一層 的厚度。所述一個或多個處理器可被配置以輸出第一層的厚度。

實例方法可包括基于對多層樣品的光聲波譜儀測量來確定波譜數據，該多層樣品包括 與第二層相鄰的第一層。第一層可包括與第一波譜帶相關聯的第一材料。第二層可包括與 第二波譜帶相關聯的第二材料，其中第一波譜帶至少部分地與第二波譜帶重疊。方法可包 括確定指示在單層樣品中的第一材料的第一參考波譜數據，和確定指示在單層樣品中的第 二材料的第二參考波譜數據。方法可包括基于第二參考波譜數據來確定第一校正系數。方 法可包括基于第一參考波譜數據來確定第二校正系數。方法可包括基于第一校正系數、第 二校正系數和波譜數據來確定第一層的厚度。方法可包括輸出第一層的厚度。

另外的優點將在下面的描述中被部分地闡述，或者可以通過實踐得知。應當理解，前 文總體描述和下文詳細描述都僅僅是示例性和說明性的，而不是限制性的。

附圖說明

并入本說明書中并構成本說明書一部分的附圖示例了實施方式，并且與描述一起用于 說明方法和系統的原理。

圖1A是示例用于確定多層樣品的厚度的實例系統的框圖。

圖1B是示例來自實例多層樣品的實例波譜的圖。

圖2是顯示HLG5層壓材料的實例相位(phase)和幅度(magnitude)圖譜的圖。

圖3顯示了多層樣品的層的實例視圖。

圖4是顯示實例多層樣品的參考波譜數據的圖。

圖5是顯示波譜數據的同相分量和正交分量的圖。

圖6是顯示實例多層樣品的幅度和相角的圖。

圖7顯示了多層樣品的層的實例視圖。

圖8是顯示實例多層樣品的幅度和相角的圖。