标题：扫描式电子显微镜观察蚀刻后基板表面的粗糙度
信息分类:站内新闻
作者:yiyi发布
时间:2013-3-5 22:49:06
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正文:
表面轮廓之量测
本节之表面轮廓量测包括了表面轮廓测厚仪(Dektak 3030ST)以及
扫描式电子显微镜之量测。由扫描式电子显微镜的量测结果，我们
可得知对準的精準度对于八阶微透镜的制作是相当重要的﹔在灰阶
微透镜由表面轮廓测厚仪的量测结果，可知灰阶微透镜经由蚀刻之
后，图案转移的情形﹔由扫描式电子显微镜的结果可知灰阶微透镜
经由蚀刻后基板表面的粗糙度
八阶微透镜之量测
理论上经由三道的微影及蚀刻之制程后，就可得到八阶微透镜。
在量测仪器上表面轮廓测厚仪的探针尖端不够精细，若元件的週期
性小于 10μm，垂直深度往往就无法正确地量测﹔对八阶微透镜而
言，其线宽在 2μm 左右，所以每一阶的蚀刻深度就无法用表面轮廓
测厚仪正确量测。所以我们就使用扫描式电子显微镜。
图 4-2 (a)及图 4-2(b)为同一片石英玻璃上所制作的八阶微透镜
之扫描式电子显微镜图形(倾斜 45 度角)，由图 4-2 的结果得知，此
两图的元件形状大致相同，也知八阶分阶的结果非常不理想﹔其原
因是元件外圈部分是经过 3 次的蚀刻，而这三次的蚀刻时间是随倍
数增加的，由于第三次的蚀刻时间过长造成元件外圈的分阶效果不彰。
第一次的蚀刻时间为 7 分钟，经量测后蚀刻深度为 0.16μm，而
理论上的蚀刻深度为 0.18μm，蚀刻误差为 9%﹔第二次为 15 分钟，
经量测后蚀刻深度为 0.26μm，而理论上的蚀刻深度为 0.35μm，蚀
刻误差为 26%﹔第三次为 35 分钟，经量测后蚀刻深度为 0.56μm，
而理论上的蚀刻深度为 0.70μm，蚀刻误差为 16%﹔总蚀刻深度为
1μm，而理论上的总蚀刻深度为 1.26μm，蚀刻误差为 22%。在第二
章我们谈到所制成的微透镜其焦距误差要控制在±100μm 之内，则蚀
刻深度误差不能超过-10%~15%，相当于蚀刻深度误差不能超过
0.13μm~ 0.19μm，由于在制作八阶微透镜期间活性离子蚀刻系统的
不稳定度，造成我们的蚀刻误差范围较大﹔但以目前的技术而言在
0.13μm~0.19 μm 之间的实验误差应是可以控制的
出自http://www.bjsgyq.com/北京显微镜百科