监控仪的工作原理为内置的石英晶体振荡器的频率随着厚度的变化而变化。如果蒸发金属或碳到石英晶体,随着晶体厚度增加,振荡器频率下降。几乎是线性变化,频率与沉积厚度之间很容易校准。
我们提供6"(152 mm)长的高温电线,晶体与外部振荡器的电靠近是非常重要的,以减小电容影响。更长的电线可能导致监控仪不能正常工作。我们使用目前市面上能买到的最好的密封BNC通管。
石英晶体厚度监控仪最初用于提高镀膜的可再生性,当用于金属和其它表面(或本身)不产生湿气的样品时,效果最佳。在样品产生湿气的过程中,金属不会沉积在样品表面,而仍然可以沉积于监控仪“晶体”上。这样的话,沉积在晶体上的厚度就与沉积在样品上的厚度不一致了。
对于湿敏样品,在SPI模块喷射和碳镀系统中使用“测试”模式,镀膜的可再生性如果不比用石英晶体监控仪效果好,至少也是相当的。
然而,对半导体、厚膜、固体金属样品而言,SPI石英晶体监控仪则是非常好的工具,可以增加镀膜的可再生性。系统可升温到至少105° C,甚至更高。
预期精确度:
SPI石英晶体厚度监控仪(QCTM)对膜的测量可精确到0.1nm,不可能更高。精确度受到实际限制,因为所测量的是晶体的变化,用以显示膜的厚度信息。对薄膜,事实上并不“知道”其密度;这个假定意味着QCTM所给出的只是一个近似的测量,与其对膜厚度进行精准测量,不如重复多次测量。用钻石刀具对薄塑胶底层上的膜进行薄切片,可更精确地测量,但总测量误差为十分之几毫微米;我们并没有对误差进行严格计算。
数据更新:
数据更新中存在一个问题,每次数字显示的时间都足够长,以至于显示屏更新就慢下来了。
等到显示屏上最后数据出来,可能有些顾客已经急了。虽然显示屏可能不能同步显示,但其信息每秒更新好几次。
密度和厚度设置:
密度可在0.1到99.9 g/cm3之间进行设置。不能对声阻进行设置。监控仪的厚度显示范围为0.1至99.9 nm。
石英晶体厚度监控仪在使用中需要消耗石英晶体。SPI提供最好的石英晶体。
尺寸:
晶体直径为1/2"(12.5 mm),中间厚12 mils(305祄/0.305 mm)。系统中所含的石英晶体,是发货前最后测试所使用的。另外可订购的石英晶体为SPI#11447-AD(每包3块)或#11447-BA(每包10块)。
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