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Film sottile di misura

L'uso dell'interferometria a scansione a luce bianca (scanning white light interferometry (SWLI)) per lo studio dei film sottili è sempre più diffuso così come la consapevolezza degli incrementi delle misure. Ormai da qualche anno sono disponibili tecniche che si avvalgono dell'interferometria per la misura dei film sottili nell'ordine di 1,5 micrometri o superiori, ma la possibilità di misurare i film più sottili è molto più recente.

L'applicazione di una funzione di campo coniugato elicoidale (helical conjugate field (HCF)) ha permesso di eseguire misure precise su superfici con film sottili semitrasparenti di spessore inferiore a 20 - 30 nm. Un ampliamento interessante della funzione HCF è la possibilità di studiare la rugosità reale della superficie di interfaccia e della superficie superiore, oltre che lo spessore del film.

Analisi dei film sottili

Con un rivestimento in film trasparente o semi-trasparente su una superficie è possibile misurare lo spessore del film usando la SWLI, se i corrugamenti di bordo che sporgono dalle due superfici sono distinguibili. Questo limita i film più sottili che possono essere misurati tranquillamente fino a 1-2 micron, a seconda dell'indice di rifrazione del film.

Laddove il film sia troppo sottile per distinguere i corrugamenti, è necessario usare un approccio diverso. Una soluzione è applicare una funzione di campo coniugato elicoidale ai dati grezzi per estrarre le informazioni relative ai rivestimenti del film sottile.

Tale tecnica, unitamente alla conoscenza di alcune delle proprietà ottiche dei materiali, permette di calcolare gli spessori precisi dei film sottili fino a un minimo di circa 20 - 30 nm. La tecnica è in grado di misurare lo spessore di film multistrato.

Rugosità della superficie superiore e interfacciale

Una delle sfide maggiori nel settore dell'interferometria è stata la misura della rugosità superficiale in presenza di un film; spesso la rugosità misurata è una combinazione della rugosità della superficie superiore e della superficie interfacciale. L'applicazione della funzione HCF alla tecnica SWLI può permettere anche di ottenere rugosità superficiali precise. Ciò include l'analisi reale della superficie superiore e interfacciale tra il film sottile e il substrato.

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