[发明专利]原位测量薄膜厚度变化的设备和方法

权利要求书

1.一种在化学溶液沉积的热处理过程中原位测量薄膜厚度变化的设备，其特征在于：包括样品台、激光源和激光探测器，所述样品台承载待测样品，所述样品包括基底和化学溶液沉积形成在所述基底上的薄膜，所述激光源发出第一束激光、第二束激光分别照射在待测样品的薄膜表面和裸露的基底表面，所述激光探测器接收被待测样品反射的第一束激光和第二束激光、计算所述薄膜表面和基底表面垂直方向的位置差值的变化，从而得到薄膜的厚度变化；所述激光探测器使用三角法，所述激光探测器分别探测反射的第一束激光和第二束激光在激光探测器上的光斑位置的位移，从而计算两束激光发生反射的位置变化情况，进而获得薄膜表面和裸露的基底表面在垂直方向的位置差值变化；或者所述激光探测器使用干涉法，所述激光探测器探测所述第一束激光、第二束激光之间的干涉信息，计算所述第一束激光、第二束激光的光程差变化情况，进而利用激光的入射角度计算所述薄膜表面和基底表面垂直方向的位置差值变化。

2.如权利要求1所述的在化学溶液沉积的热处理过程中原位测量薄膜厚度变化的设备，其特征在于：还包括腔体，所述腔体内气体氛围可控。

3.如权利要求1所述的在化学溶液沉积的热处理过程中原位测量薄膜厚度变化的设备，其特征在于：所述第一束激光、第二束激光在样品表面的光斑无重合区域，光斑尺寸小于3毫米×3毫米范围。

4.一种在化学溶液沉积的热处理过程中原位测量薄膜厚度变化的方法，其特征在于包括如下步骤：

将待测样品放置在样品台上，所述样品包括基底和化学溶液沉积形成在所述基底上的薄膜；

激光源发出第一束激光、第二束激光分别照射在待测样品的薄膜表面和裸露的基底表面；

激光探测器接收被待测样品反射的第一束激光、第二束激光、计算在所述薄膜表面和基底表面垂直方向的位置差值变化从而得到薄膜的厚度变化，所述激光探测器使用三角法或干涉法得到所述薄膜表面和基底表面垂直方向的位置差值变化。

5.如权利要求4所述的在化学溶液沉积的热处理过程中原位测量薄膜厚度变化的方法，其特征在于：还包括选择合适的温度变化曲线与相应的气体氛围对所述待测样品进行热处理。

6.如权利要求4所述的在化学溶液沉积的热处理过程中原位测量薄膜厚度变化的方法，其特征在于：待测样品可以采用以下方式获得裸露的基底表面：控制前驱溶液涂覆范围使待测样品基底的局部不被涂覆；或在涂覆前将待测样品基底的局部用掩膜覆盖并在涂覆后去除掩膜露出基底表面；或在涂覆后腐蚀一部分薄膜以露出基底表面。

7.如权利要求4所述的在化学溶液沉积的热处理过程中原位测量薄膜厚度变化的方法，其特征在于：还包括统计所述薄膜的厚度 随温度的变化情况，得到薄膜厚度变化原位测量的最终结果。