GB/T 33826-2017 玻璃衬底上纳米薄膜厚度测量 触针式轮廓仪法

ICS71.040.99

Q34

中华人民共和国国家标准

/—

GBT338262017

玻璃衬底上纳米薄膜厚度

测量触针式轮廓仪法

—

MeasurementofnanofilmthicknessonlasssubstrateProfilometricmethod

g

2017-05-31发布2017-12-01实施

中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局

发布

中国国家标准化管理委员会

中华人民共和国

国家标准

玻璃衬底上纳米薄膜厚度

测量触针式轮廓仪法

/—

GBT338262017

*

中国标准出版社出版发行

北京市朝阳区和平里西街甲号()

2100029

北京市西城区三里河北街号()

16100045

网址:

pg

服务热线:

400-168-0010

年月第一版

20176

*

书号:·

1550661-56567

版权专有侵权必究

/—

GBT338262017

前言

本标准按照/—给出的规则起草。

GBT1.12009

本标准由中国科学院提出。

(//)。

本标准由全国纳米技术标准化技术委员会纳米材料分技术委员会SACTC279SC1归口

:、、

本标准主要起草单位中国建筑材料科学研究总院漳州旗滨玻璃有限公司宣城晶瑞新材料有限

、。

公司冶金工业信息标准研究院

:、()

本标准参加起草单位中国建材检验认证集团股份有限公司中国建材检验认证集团陕西有限公

、、。

司广东中科华大工程技术检测有限公司哈尔滨量具刃具集团有限责任公司量仪研究所

:、、、、、、、、、、、

本标准主要起草人孟政刘静候英兰徐勇戴石锋汪洪梁慧超张继军张庆华代铮张卫星

、。

赵晋武郎岩梅

Ⅰ

/—

GBT338262017

玻璃衬底上纳米薄膜厚度

测量触针式轮廓仪法

1范围

、、、、

本标准规定了用触针式轮廓仪法测量玻璃衬底上纳米薄膜厚度的原理仪器要求试验环境要求

步骤及测试报告等。

,

本标准适用于玻璃衬底上厚度在10nm~1000nm范围内的纳米薄膜厚度测量且薄膜与衬底之

。。

间存在或可刻蚀出台阶其他硬质平面衬底可参考本标准执行

2规范性引用文件

。,

下列文件对于本文件的应用是必不可少的凡是注日期的引用文件仅注日期的版本适用于本文

。,()。

件凡是不注日期的引用文件其最新版本包括所有的修改单适用于本文件

/硅片平坦表面的表面粗糙度测量方法

GBT29505

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

掩模mask

选择性地阻挡辐照或物质穿透的掩蔽模板。

3.2

化学蚀刻chemicaletching

利用表面材料在特定介质或特定环境下与腐蚀液发生化学反应而移除的技术。

4原理

,。

通过覆盖掩模或者化学蚀刻等手段在薄膜表面与玻璃衬底表面之间形成一个台阶如图所示

1

(),,

触针式轮廓仪的触针沿被测表面从运动到或从运动到同时采集表面轮廓数据根据采集

ABBA

的数据计算台阶高度从而得到薄膜厚度。

1

/—

GBT338262017

图触针式轮廓仪法测定薄膜厚度原理示意图

1

5仪器要求

5.1触针的几何结构

触针形状宜是具有球形针尖的圆锥形。

标称尺寸如下:

———针尖半径:()、()、()、();

2±0.5m5±1m10±2.5m50±10m

μμμμ

———圆锥角度:、。

60°90°

5.2静态测力

,。

触针与试样表面接触时触针的测量力不应超过表给出的数值

1

测力的标称变化率是/。

0Nm

表1触针静态测量力的最大允许值

触针针尖半径的公称值触针在平均高度的最大静压力

μmmN

20.7

54

1016

aa

5010

a

,、。

适用于低硬度材料如银锡等

5.3测量特性

水平测量范围:;

50m~55mm

μ

垂直测量范围:;

5nm~250000nm

垂直分辨力:。

0.1nm~0.6nm

6试验环境

,/,。、

实验室温度15℃~30℃室温变化应不大于3℃h相对湿度不大于70%无影响测量的灰尘

2

/—

GBT338262017

、、、。

振动噪音气流腐蚀性气体和较强的磁场

7试验要求

7.1样品要求

、、,。

被测表面应平坦无擦伤无划痕不应有可能影响测量结果的外来杂质

7.2台阶的制备

台阶的制备有覆盖掩模法和化学蚀刻法等两种方法。

)。,,

覆盖掩模法沉积薄膜前在沉积薄膜用衬底上覆盖掩模沉积薄膜后随机选取至少个区域

a3

/,,,、、、

掩模面积约占样片面积的如图所示除掉掩模依次用蒸馏水丙酮无水乙醇蒸馏水

122

,(、)。

清洗样品检查确定台阶周围无残留物灰尘薄膜残留等该方法中使用的掩模不应对衬底

,。

和薄膜层有任何腐蚀作用并且清除后无任何残留

)。,

化学蚀刻法从被测样品的不同部位随机选取至少个样片非蚀刻区面积约占样片面积的

b3

/,,,,

使用合适的掩模遮蔽非蚀刻区如图所示然后使用对衬底和掩模不产生腐蚀但是可

122

,。

以腐蚀薄膜的化学试剂蚀刻暴露的薄膜从而形成台阶测试前除掉样片的掩模依次用蒸馏

、、、,(、)。

水丙酮无水乙醇蒸馏水清洗样品检查确定台阶周围无残留物灰尘薄膜残留等

;

蚀刻法制备氟掺氧化锡透明导电薄膜台阶示例参见附录被蚀刻材料及相应的蚀刻化学试剂可

A

参见附录B。

7.3仪器的校准

,。

检查外观确定没有影响校准计量特性的因素后再进行校准

,。

触针式轮廓仪选用合适的标准样品进行校准并适当考虑附录中所列举的影响因素测试误差

C

,。

在标准样品规定的误差范围内则正常使用

8试验步骤

8.1轮廓测试

,,,

以标记的台阶位置为中心行程长度共0.5mm~8mm轮廓量化步距0.03m~0.5m触针的

μμ

。(,,),