[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
地址：	351100 福***	國省代碼：	福建;35
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種檢測薄膜臺階計算方法
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【說明書】：

本發明公開了一種檢測薄膜膜厚的臺階儀及計算方法，驅動金剛石壓頭下壓，獲取金剛石壓頭壓合薄膜樣品的壓力值；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；獲取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；獲取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。通過觸針壓頭旁增設金剛石壓頭，檢測自動算出金剛石壓頭對不同薄膜下壓時，壓痕的區域對角線長度，逆算計算出觸針最佳的下壓力大小，提高了薄膜厚度量測的準確性以及減少觸針壓頭的損壞率。

技術領域

本發明涉及臺階儀技術領域，尤其涉及一種檢測薄膜膜厚的臺階儀及計算方法。

背景技術

臺階儀屬于接觸式表面形貌測量儀器，根據使用傳感器的不同，接觸式臺階測量可以分為電感式、壓電式和光電式3種。其測量原理是：當觸針沿被測表面輕輕滑過時，由于表面有微小的峰谷使觸針在滑行的同時，還沿峰谷作上下運動。觸針的運動情況就反映了表面輪廓的情況。

傳感器輸出的電信號經測量電橋后，輸出與觸針偏離平衡位置的位移成正比的調幅信號。經放大與相敏整流后，可將位移信號從調幅信號中解調出來，得到放大了的與觸針位移成正比的緩慢變化信號。再經噪音濾波器、波度濾波器進一步濾去調制頻率與外界干擾信號以及波度等因素對粗糙度測量的影響。

臺階儀在量測工件時，觸針是沿著工件表面滑過，所以需要給觸針有個向下的作用力，針對不同的薄膜，硬度不一樣，如果使用相同大小的作用力，則硬度小的薄膜受到作用力容易向基板方向下凹陷，硬度大的薄膜受到相同作用力時，容易導致觸針壓變形或者報廢，觸針采用陶瓷結構，造價高，更換過程復雜，位置調試困難；

在薄膜制程中，不同膜質對應薄膜的硬度也大不相同，現有技術的臺階儀只能根據一種薄膜的固定特性，給出相應的作用力，這就導致在薄膜調試中，膜質的差異導致硬度的差異，直接造成臺階儀在量測薄膜時的厚度不準確。

發明內容

為此，需要提供一種檢測薄膜膜厚的臺階儀及計算方法，提高測量精確度。

為實現上述目的，本申請提供了一種檢測薄膜膜厚的臺階儀的計算方法，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；