D 2009

Precise measurement of thickness distribution of non-uniform thin films by imaging spectroscopic reflectometry

OHLÍDAL, Miloslav, Ivan OHLÍDAL, Petr KLAPETEK and David NEČAS

Basic information

Original name

Precise measurement of thickness distribution of non-uniform thin films by imaging spectroscopic reflectometry

Name in Czech

Přesné měření rozdělení tloušťěk neuniformních vrstev zobrazovací spektrofotometrií

Authors

OHLÍDAL, Miloslav (203 Czech Republic), Ivan OHLÍDAL (203 Czech Republic, guarantor), Petr KLAPETEK (203 Czech Republic) and David NEČAS (203 Czech Republic)

Edition

Lisabon, Proceedings of IMEKO XIX World Congress, p. 100-105, 6 pp. 2009

Publisher

IMEKO

Other information

Language

English

Type of outcome

Stať ve sborníku

Field of Study

10306 Optics

Country of publisher

Portugal

Confidentiality degree

není předmětem státního či obchodního tajemství

RIV identification code

RIV/00216224:14310/09:00030121

Organization unit

Faculty of Science

ISBN

978-963-88410-0-1

UT WoS

000275561600016

Keywords (in Czech)

neuniformní tenké vrstvy; zobrazovací spektroskopická reflektometrie

Keywords in English

non-uniform thin films; imaging spectroscopic reflectometry

Tags

International impact
Změněno: 30/11/2009 12:16, Mgr. David Nečas, Ph.D.

Abstract

V originále

A new method of imaging spectroscopic photometry enabling us to perform the complete optical characterization of thin films exhibiting area non-uniformity in optical parameters is presented. An original imaging spectroscopic photometer operating in the reflection mode at normal incidence is used to apply this method. A CCD camera serves as a detector in this photometer. Therefore the spectral dependences of the reflectance of the films characterized are simultaneously measured in small areas of the films surface corresponding to the individual pixels of the CCD camera. These areas form a matrix along a relatively large part of the films surface. The spectral reflectance measured by the individual pixels of the CCD camera is treated separately using the formulae for the reflectance corresponding to the uniform thin films. Using these formulae it is possible to determine the values of the local thickness and local optical constants for every small area of the matrix. In this way it is possible to determine distributions (maps) of the local thickness and local optical constants of the non-uniform films simultaneously in principle. The method described was used to characterize carbon-nitride thin films exhibiting only the thickness non-uniformity deposited by the method of dielectric barrier discharge onto the silicon single crystal substrates.

In Czech

Je představena nová metoda zobrazovací spektroskopické fotometrie nám umožňuje provést úplnou optickou charakterizaci tenkých vrstev vykazujících plošnou neuniformitu optických parameterů. Tato metoda využívá originální zobrazovací fotometr pracující v režimu odrazivosti při kolmém dopadu světla. Coby detektor slouží CCD kamera. Spektrální závislosti odrazivosti charakterizované vrstvy jsou tak měřeny v malých oblastech povrchu odpovídajících jednotlivým pixelům CCD kamery. Tyto oblasti tvoří mřížku podél velké části povrchu vrstvy. Spektrální závislosti měření v jednotlivých pixelech jsou zpracovány nezávisle pomocí vzorců pro uniformní tenké vrstvy. S použitím těchto vzorců je možno určit honoty lokální tloušťky a optických konstant v každém místě mřížky. Takto lze současně určit rozdělení (mapu) lokální tloušťky a optických konstant neuniformní vrstvy. Popsaná metoda byla použita k charakterizaci vrstev nitridu uhlíku vykazujících neuniformitu pouze v tloušťce. Vrsvty byly připraveny metodou dielektrického bariérového výboje na křemíkové podložky.

Links

FT-TA3/142, research and development project
Name: Analýza optických vlastností solárních článků.
Investor: Ministry of Industry and Trade of the CR
MSM0021622411, plan (intention)
Name: Studium a aplikace plazmochemických reakcí v neizotermickém nízkoteplotním plazmatu a jeho interakcí s povrchem pevných látek
Investor: Ministry of Education, Youth and Sports of the CR, Study and application of plasma chemical reactions in non-isothermic low temperature plasma and its interaction with solid surface