表面粗糙度-非接触式量测，且透过反複的量测
信息分类：生命科学资讯 作者:YIYI发布
量测的表面粗糙度-非接触式量测，且透过反複的量测
PIN结构成像
当高品质附生层(epitaxial layer)成长于生产品质基板(production-quality substrate)上时，在与沉积平台比较(underlying platform)相比较之表面特性，发现高品质附生层其成长过程仅能允许些微的变化。举例来说，总厚度5mm的InP/InGaAs/InP PIN(P-type-Intrinsic-N-type)结构的表面粗糙度须非常接近其基板的粗糙度等级(图三a)。粗糙度较好的表面可藉由维持稳定的生长条件来形成，而成长条件则必须被要求且小心地在有限的选择范围内调整。然而，若磊晶条件有任何异常变动或选用次等的基板，都可能降低表面品质及增加表面粗糙度(图三b)。
白光干涉仪也可以详细地揭露具高应变材料的表面结构。举例来说，将InGaAs PIN结构成长在InP基板上，透过白光干涉仪即可发现松散且晶格不匹配的长波长(2.2mm)正交特征(orthogonal feature)。
直接量化来比较AFM及白光干涉术所量测的表面粗糙度优劣是困难的。两个技术皆有自己的优缺点，且根据所量测不同尺寸的横向面积，两项技术皆能表现属于该技术上最好的量测结果。举例来说，本文所提及的白光干涉量测法已经可以量测超过280 x 280mm面积，而标准的AFM量测法所量测的最大面积为50 x 50mm，相较之下，两者可量测面积约差30倍。另外，两种方法皆有不同的横向解析度、数据分析技术及滤光技术(filtering technique)，真要严格比较就显的非常複杂。
儘管两种量测技术皆有一些缺点，但我们发现使用同调相关干涉(coherence correlation interferometry, CCI)技术的白光干涉量测法与AFM量测法来排列半导体样品的等级时，两种量测法在0.1 nm-1.5 nm区间的粗糙度有非常吻合的一致性(图四)。因为CCI量测法不同于AFM量测法，是属于完全非接触式量测，且透过反複的量测也可以验证其量测再现性。这些量测法随着时间的见证，已经变的非常可靠，目前拥有产品化价值(production-worthy)技术的产品需有0.15 nm的平均粗糙度，且其误差仅能在?.01 nm内。
这个稳定的结果将使白光干涉仪相当适合无尘室生产环境，且相较于同为高解析的AFM而言，白光干涉量测法更能符合较快速及非接触式的目的。
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