[发明专利]一种利用近场微波检验薄膜厚度的方法及装置

说明书

本发明公开一种利用近场微波检验薄膜厚度的方法及装置，属于薄膜厚度检验技术，包括步骤：近场微波系统空载时的谐振频率记为fsubgt;0/subgt;；放置第一标准样品于载物基片，第一谐振频率变化量为Δfsubgt;1/subgt;=fsubgt;1/subgt;‑fsubgt;0/subgt;；第二谐振频率变化量为Δfsubgt;2/subgt;=fsubgt;2/subgt;‑fsubgt;0/subgt;；第n谐振频率变化量为Δfsubgt;n/subgt;=fsubgt;n/subgt;‑fsubgt;0/subgt;；基于dsubgt;1/subgt;、dsubgt;2/subgt;、…、dsubgt;n/subgt;以及Δfsubgt;1/subgt;、Δfsubgt;2/subgt;、…、Δfsubgt;n/subgt;，得到Δf=Δf(d)曲线；得到允许的最小谐振频率变化量Δfsubgt;min/subgt;=Δf(dsubgt;min/subgt;)和允许的最大谐振频率变化量Δfsubgt;max/subgt;=Δf(dsubgt;max/subgt;)；测试样品K谐振频率变化量为Δfsubgt;K/subgt;=fsubgt;K/subgt;‑fsubgt;0/subgt;；Δfsubgt;min/subgt;≤Δfsubgt;K/subgt;≤Δfsubgt;max/subgt;，则测试样品K通过检验。该方法无损害、非接触式。

技术领域

本发明涉及薄膜厚度检验技术，具体涉及利用近场微波检验薄膜厚度的方法及装置。

背景技术

现代工业中，常常需要对电子元器件进行镀膜实现功能化，膜过薄或者过厚都会影响电子元器件的性能。因此，需要对膜的厚度进行测量，从而监测电子元器件的生产状态。

当前常用的薄膜厚度的测试方法很多，特点各不相同,大体可以分为光学方法和非光学方法两大类。光学方法一般要求薄膜的透明度,需要复杂的理论公式和模型作为依据并且经过大量的数学运算,一般量程与测试精度不能兼顾，具体测试及计算方法掌握起来相当困难。非光学方法,划痕制备工艺要求很高，容易损坏衬底材料或当没有露出衬底,使测量到的薄膜厚度误差较大，另外对于浇注在基底上的聚合物等软膜根本无法制备划痕。毫无疑问这些都需要对电子元器件进行修改或者对应用条件有一定要求，因此会限制它们在工业上的应用。

光学方法对薄膜要求苛刻，量程与测试精度不能兼顾；非光学方法，工艺要求高，对电子元器件造成物理损伤。因此，如何实现电子元器件薄膜厚度的无损准确检验，成为了亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种无损害、非接触式的利用近场微波检验薄膜厚度的方法及装置。

本发明通过下述技术方案实现：

一种利用近场微波检验薄膜厚度的方法，其检验装置包括载物基片、谐振腔及与谐振腔耦合的探针，探针位于载物基片上方，探针的针尖朝向载物基片，包括以下步骤：

步骤1，纵向移动载物基片与探针的针尖之间的距离至固定距离d₀，近场微波系统空载时的谐振频率记为f₀；近场微波系统空载是指载物基片上没有放置样品；样品为准样品或测试样品；

步骤2，在步骤1近场微波系统基础上，放置第一标准样品于载物基片，第一标准样品位于载物基片与探针的针尖之间，第一标准样品的厚度为d₁，测得近场微波系统的第一谐振频率为f₁，第一谐振频率变化量为Δf₁= f₁- f₀；