[發明專利]一種檢測薄膜膜厚的臺階儀及計算方法

在審

• 申請號: 202010894440.1
• 申請日: 2020-08-31
• 公開（公告）號: CN111998785A
• 公開（公告）日: 2020-11-27
• 發明（設計）人: 溫質康;喬小平;林佳龍
• 申請（專利權）人: 福建華佳彩有限公司
• 主分類號: G01B11/06
• 分類號: G01B11/06;G01D1/16;G06F17/15
• 代理公司: 福州市景弘專利代理事務所(普通合伙) 35219
• 代理人: 林祥翔;徐劍兵

1.一種檢測薄膜膜厚的臺階儀的計算方法，其特征在于，所述檢測薄膜膜厚的臺階儀還包括：驅動單元；所述驅動單元用于執行如下方法步驟：

驅動金剛石壓頭下壓，并在薄膜樣品表明形成金剛石壓痕，獲取金剛石壓頭壓合薄膜樣品的壓力值；

驅動所述金剛石壓頭抬升；

驅動第一CCD鏡頭測量所述金剛石壓頭對樣品薄膜上金剛石壓痕的對角線長度，獲取金剛石壓痕的對角線長度；

將獲取得到的金剛石壓痕的對角線長度和金剛石壓頭壓合薄膜樣品的壓力值進行計算，獲得金剛石壓頭壓合薄膜的硬度；

將獲取得到的金剛石壓頭壓合薄膜的硬度與標準壓痕長度進行計算，得出觸針壓頭在當前薄膜樣品下，觸針壓頭壓合薄膜樣品的壓力值。

2.根據權利要求1所述一種檢測薄膜膜厚的臺階儀的計算方法，其特征在于，所述標準壓痕長度為：0.1x10^-6um至0.3x10^-6um。

3.根據權利要求1所述一種檢測薄膜膜厚的臺階儀的計算方法，其特征在于，所述標準壓痕長度為：0.22x10^-6um。

4.根據權利要求1所述一種檢測薄膜膜厚的臺階儀的計算方法，其特征在于，金剛石壓頭壓合薄膜的硬度通過如下公式得到：

HV₁＝0.1891(F₁/d₁²)

其中，F₁：為金剛石壓頭壓合薄膜樣品的壓力值；

d₁：為金剛石壓痕的對角線長度；

HV₁：為金剛石壓頭壓合薄膜的硬度。

5.根據權利要求1所述一種檢測薄膜膜厚的臺階儀的計算方法，其特征在于，步驟“將獲取得到的金剛石壓頭壓合薄膜的硬度與標準壓痕長度進行計算，得出觸針壓頭在當前薄膜樣品硬度下，觸針壓頭壓合薄膜樣品的壓力值”通過如下公式獲得：

HV₂＝0.1891(F₂/d₂²)；

HV₁＝HV₂；

F₁/d₁²＝F₂/d₂²；

其中，F₁：為金剛石壓頭壓合薄膜樣品的壓力值；

d₁：為金剛石壓痕的對角線長度；

HV₁：為金剛石壓頭壓合薄膜的硬度；

F₂：為觸針壓頭壓合薄膜樣品的壓力值；

d₂：為標準壓痕長度；

HV₂：為觸針壓頭壓合薄膜的硬度。

6.一種檢測薄膜膜厚的臺階儀，包括：第一CCD鏡頭、觸針壓頭、金剛石壓頭和壓頭升降機構，其特征在于，所述檢測薄膜膜厚的臺階儀用于實現權利要求1到5任意一項所述方法的步驟。

7.一種檢測薄膜膜厚的臺階儀，其特征在于，包括：第一CCD鏡頭、觸針壓頭、金剛石壓頭和壓頭升降機構；

所述觸針壓頭、金剛石壓頭置于所述壓頭升降機構上；所述第一CCD鏡頭置于所述壓頭升降機構的一側，且所述第一CCD鏡頭設置于所述金剛石壓頭遠離所述觸針壓頭的一側；所述第一CCD鏡頭用于檢測所述金剛石壓頭所形成的壓痕。

8.根據權利要求7所述一種檢測薄膜膜厚的臺階儀，其特征在于，還包括：第二CCD鏡頭；所述第二CCD鏡頭設置于所述壓頭升降機構的另一側，且所述第二CCD鏡頭設置于所述觸針壓頭遠離所述金剛石壓頭的一側。

9.根據權利要求7所述一種檢測薄膜膜厚的臺階儀，其特征在于，還包括驅動單元，所述驅動單元與所述第一CCD鏡頭、壓頭升降機構電連接。