標題：掃描式電子顯微鏡觀察蝕刻后基板表面的粗糙度
信息分類:站內新聞
作者:yiyi發(fā)布
時間:2013-3-5 22:49:06
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正文:
表面輪廓之量測
本節(jié)之表面輪廓量測包括了表面輪廓測厚儀(Dektak 3030ST)以及
掃描式電子顯微鏡之量測。由掃描式電子顯微鏡的量測結果，我們
可得知對準的精準度對于八階微透鏡的制作是相當重要的﹔在灰階
微透鏡由表面輪廓測厚儀的量測結果，可知灰階微透鏡經由蝕刻之
后，圖案轉移的情形﹔由掃描式電子顯微鏡的結果可知灰階微透鏡
經由蝕刻后基板表面的粗糙度
八階微透鏡之量測
理論上經由三道的微影及蝕刻之制程后，就可得到八階微透鏡。
在量測儀器上表面輪廓測厚儀的探針尖端不夠精細，若元件的週期
性小于 10μm，垂直深度往往就無法正確地量測﹔對八階微透鏡而
言，其線寬在 2μm 左右，所以每一階的蝕刻深度就無法用表面輪廓
測厚儀正確量測。所以我們就使用掃描式電子顯微鏡。
圖 4-2 (a)及圖 4-2(b)為同一片石英玻璃上所制作的八階微透鏡
之掃描式電子顯微鏡圖形(傾斜 45 度角)，由圖 4-2 的結果得知，此
兩圖的元件形狀大致相同，也知八階分階的結果非常不理想﹔其原
因是元件外圈部分是經過 3 次的蝕刻，而這三次的蝕刻時間是隨倍
數增加的，由于第三次的蝕刻時間過長造成元件外圈的分階效果不彰。
第一次的蝕刻時間為 7 分鐘，經量測后蝕刻深度為 0.16μm，而
理論上的蝕刻深度為 0.18μm，蝕刻誤差為 9%﹔第二次為 15 分鐘，
經量測后蝕刻深度為 0.26μm，而理論上的蝕刻深度為 0.35μm，蝕
刻誤差為 26%﹔第三次為 35 分鐘，經量測后蝕刻深度為 0.56μm，
而理論上的蝕刻深度為 0.70μm，蝕刻誤差為 16%﹔總蝕刻深度為
1μm，而理論上的總蝕刻深度為 1.26μm，蝕刻誤差為 22%。在第二
章我們談到所制成的微透鏡其焦距誤差要控制在±100μm 之內，則蝕
刻深度誤差不能超過-10%~15%，相當于蝕刻深度誤差不能超過
0.13μm~ 0.19μm，由于在制作八階微透鏡期間活性離子蝕刻系統(tǒng)的
不穩(wěn)定度，造成我們的蝕刻誤差范圍較大﹔但以目前的技術而言在
0.13μm~0.19 μm 之間的實驗誤差應是可以控制的
出自http://www.bjsgyq.com/北京顯微鏡百科