Profilometer

Ein Profilometer ist ein Messgerät zur zwei- oder dreidimensionalen Vermessung mikroskopischer oder submikroskopischer Oberflächentopografien. Wegen der zu hohen Auflösung des Profilometers, wird es meist zur Bestimmung von Schichtdicken verwendet. Dazu wird vor der Beschichtung ein Stück des Wafers abgeklebt und der Höhenunterschied gemessen, d.h. die Schichtdicke wird bestimmt. Aus diesen Informationen kann dann die Beshcichtungsrate z.B. ermittelt werden, wenn die Beschichtungszeit bekannt ist.

Grundlagen

Das hier verwendete Profilometer arbeitet über die kontaktbehaftete Abtastung der Oberfläche. Die Auflösung durch die Geometrie der Spitze ist auf 100 Å beschränkt.

Zur Messung des Oberflächenprofils wird eine Probe auf den Probenhalter gelegt. Der Probenhalter wird während der Messung unter der Spitze in eine Richtung hinweg bewegt. Eine Diamantnadel wird auf die Oberfläche gebracht. Unterschiedliche Höhen der Probe bewirken eine vertikale Bewegung der Diamantnadel. Diese Änderung wird an den PC weitergeleitet. Dadurch entsteht ein zweidimensionales Bild der Probe. Über die Rate der Aufnahmen pro Sekunde kann die Auflösung begrenzt werden. Allerdings ist auch eine zu geringe Rate nicht immer sinnvoll, da sie nur eine längere Messzeit verursacht und keine bessere Auflösung bewirkt. Andererseits ist eine zu schnelle Messung nicht sinnvoll, da bei großen Höhenuntershcieden die Nadel überschwingt. Die Scanweite kann zwischen 50 $\mu$m und 30 mm eingestellt werden, jenachdem wie die Probenbeschaffung ist.