Cuatro tipos comunes de elipsómetros incluyen el compensador giratorio, el analizador giratorio, el modulado en fase y el modulado en fase con cristal líquido. Cada uno varía en la forma en que se introduce un desplazamiento de fase conocido. Por ejemplo, un desplazamiento de fase se introduce en el sistema de compensador giratorio añadiendo un compensador giratorio justo antes de la muestra, mientras que para el elipsóter modulado en fase, el desplazamiento de fase se introduce mediante un modulador fotoelástico colocado después de la muestra. HORIBA se especializa tanto en elipsómetros modulados en fase como en elipsómetros modulados en fase con cristales líquidos.
HORIBA fabrica elipsometría modulada en fase.
HORIBA fabrica elipsometría modulada en fase. Actualmente, ofrecemos dos instrumentos de escaneo que incorporan un modulador fotoelástico — el UVISEL PLUS y UVISEL 2 — y dos instrumentos basados en CCD que incorporan modulación de cristales líquidos — el Auto-SE y el Smart-SE. Los instrumentos UVISEL PLUS y UVISEL 2 están diseñados para la máxima resolución espectral, precisión y sensibilidad; y el Smart-SE y Auto-SE están diseñados para mediciones rápidas, fáciles y de alto rendimiento.
La elipsometría modulada en fase proporciona una excelente precisión en el parámetro elipsométrico, Δ, lo que resulta en una alta sensibilidad a películas ultrafinas sobre sustratos transparentes. También utiliza elementos fijos, por lo que no hay sensibilidad al ruido mecánico, lo que resulta en una señal precisa y estable. La elipsometría modulada en fase puede cubrir un amplio rango espectral desde 190 hasta 2100 nm, con una alta tasa de modulación de polarización de 50.000 Hz, en comparación con las decena de Hz de otros sistemas de elementos rotatorios.
Esta mayor tasa de modulación permite mediciones rápidas con señal a ruido insuperable. Además, un elipsómetro modulado en fase permite medir ψ y Δ en todos sus rangos (ψ de 0° a 90° y Δ de 0° a 360°).
Los elipsómetros láser miden ψ y Δ en una sola longitud de onda, lo que significa que solo pueden determinar dos propiedades, como el grosor de una única capa transparente y su índice de refracción en la longitud de onda del láser. Si la capa es semitransparente, la absorción no puede determinarse. Sin embargo, un elipsómero mide ψ y Δ en cada longitud de onda, lo que resulta en un grosor preciso y propiedades ópticas en un rango espectral.
Un elipsómetro láser tampoco puede usarse para determinar el grosor de las películas en una pila multicapa, mientras que la elipsometría espectroscópica funciona bien para esto. Otro problema de la elipsometría láser es que ψ y Δ en una longitud de onda pueden representar múltiples grosores, por lo que es difícil determinar cuál es la correcta.
El sistema de visión permite al usuario ver exactamente dónde la mancha impacta en la muestra para mediciones precisas. Nuestro sistema de imagen patentado, utilizado en el Auto SE, Smart SE y UVISEL 2, te ofrece una visualización clara en prácticamente cualquier superficie. El microspot ayuda a reducir el tamaño del haz de luz entrante para medir pequeñas características en muestras con patrones. Cuando se usan juntos, el sistema de visión permite al usuario ver exactamente dónde se coloca el micropunto en la muestra con patrón para mediciones precisas.
Con el microspot, puedes medir con precisión pequeñas regiones con patrones de tu muestra de película fina sin solaparse con otras áreas de la muestra.
Los micropuntos son muy útiles para muestras con patrones o heterogéneas que pueden tener pequeñas regiones de diferentes materiales. Con el microspot, puedes medir con precisión pequeñas regiones con patrones de tu muestra de película fina sin solaparse con otras áreas de la muestra.
Puedes obtener hasta 8 tamaños de puntos seleccionables por ordenador en nuestros elipsómetros. No hay fibras ni ópticas que el operador pueda cambiar manualmente, ni es necesario alinear ni recalibrar.
Esto depende del instrumento. Actualmente, el microspot más pequeño disponible en el Auto-SE es de 25 μm x 60 μm. La micromancha más pequeña para la PLUS UVISEL es de 50 μm y la micromancha más pequeña para la UVISEL 2 es de 35 μm, ambas en incidencia normal.
En general, deberías usar el mayor tamaño de punto posible para la estructura que se está midiendo para maximizar la intensidad de la luz y aumentar la señal.
Un sistema basado en CCD recoge todas las longitudes de onda a la vez, mientras que un sistema basado en monocromadores/PMT es un sistema de escaneo, que recoge una longitud de onda a la vez, secuencialmente. Los sistemas basados en CCD adquieren datos rápidamente, pero los sistemas basados en monocromadores/PMT proporcionan mediciones con una precisión, sensibilidad y resolución espectral significativamente mayores. Un sistema basado en CCD introducirá más ruido en la medición ya que la ganancia está configurada para todas las longitudes de onda. Sin embargo, el sistema basado en monocromador ajusta la ganancia para cada longitud de onda individualmente, maximizando la señal y reduciendo el ruido.
Principio de modulación de fase
El modulador fotoelástico (PEM) es una barra de SiO 2 que presenta un comportamiento isotrópico cuando no se aplica tensión. Una vez aplicada la tensión, mediante un transductor piezoeléctrico, la barra se vuelve birrefringente. Esto significa que la barra tiene diferentes propiedades ópticas en distintas direcciones, o que la luz viaja más rápido por un eje que por el otro. Debido a esta diferencia en las velocidades de fase, se introduce una modulación.
El sistema UVISEL no tiene componentes ópticos móviles, lo que hace que las mediciones sean precisas, precisas y estables. También proporciona una excelente precisión en delta, una tasa de adquisición muy rápida (>100 ms/punto), una excelente repetibilidad, una alta tasa de modulación de polarización que resulta en una señal a ruido insuperable, y puede medir ψ y Δ en todo su rango.
Como el sistema UVISEL es un sistema de escaneo, proporciona datos de alta resolución en comparación con los sistemas basados en CCD, pero la medición global (dependiendo del rango de longitudes de onda y los incrementos) puede tardar más que en un sistema basado en CCD.
Los sistemas Auto-SE/Smart-SE tampoco tienen componentes móviles, lo que resulta en una señal estable y ofrecen mediciones muy rápidas en todo un rango espectral. Los sistemas Auto-SE/Smart-SE incluyen un componente adicional del software DeltaPsi 2, que cuenta con una interfaz gráfica (GUI) muy intuitiva. Este componente de software facilita la medición de muestras rutinarias de forma sencilla y rápida, y puede ser muy útil para necesidades de control de calidad y control de calidad.
