A simple non-destructive method of measuring the thickness of transparent thin films between 10 and 600 nm

A simple, non-destructive interferometric method of measuring the thickness of transparent films on a reflecting substrate in the range 0β01 to about 0β6 μ is described. As the incident and reflected rays are directed through the objective of a metallurgical microscope, the region investigated (about 1 mm2) can be examined simultaneously for cleanliness and uniformity. The intensity of the monochromatic reflected light, weakened more or less by interference, is measured by means of a photoresistor located in the ocular tube or the photo tube of the microscope. As examples, the reflection formulas for silicon dioxide and silicon nitride on silicon, and silicon dioxide on germanium, are numerically evaluated and presented in such a form that the thickness can be read directly as a function of the measured reflection. The error lies below 10 nm. On décrit une simple méthode interférométrique non-destructive pour mesurer l'épaisseur des pellicules transparentes sur une couche réfléchissante dans la gamme, 0,01 à environ 0,6 μ. Comme les rayons incidents et réfléchis sont dirigés à travers l'objectif d'un microscope métallurgique. la région observée (environ 1 mm2) peut être examinée pour vérifier simultanément son uniformité et sa propreté. L' intensité de lumière monochrome réfléchie, affaiblie plus au moins par l'interference, est mesurée à l'aide d'une photorésistance située dans le tube oculaire ou le phototube du microscope. Comme exemple, les formules de réflexion pour le bioxyde de silicium et le silicium nitreux sur le silicium, et le bioxyde de silicium sur le germanium sont évaluées numériquement et présentées de telle forme que l'épaisseur peut êt re lue directement en fonction de la réflexion mesurée. L'erreuer est au-dessous de 10nm. Eine einfache interferometrische Methode zur zerstörungsfreien Messung der Dicke durchsichtiger Schichten zwischen 0,01 und etwa 0,6 μ auf reflektierender Unterlage wird beschrieben. Da auffallender und reflektierter Strahl durch das Objektiv eines Auflichtmikroskops geführt werden, kann die zu untersuchende Stelle (etwa 1 mm2) direkt auf Sauberkeit und Gleichmässigkeit geprüft werden. Die Intensität des reflektierten, durch Interferenz mehr oder weniger geschwächten, monochromatischen Lichtes wird mit einem Photowiderstand gemessen, der in den Okular- oder den Phototubus des Mikroskops gesteckt wird. Als Beispiel werden die Reflexionsformeln für Siliziumdioxid und Siliziumnitrid auf Silizium sowie für Siliziumdioxid auf Germanium berechnet und in einer solchen Form in Kurven wiedergegeben, dass die Schichtdicke als Funktion der gemessenen Reflexion direkt abgelesen werden kann. Der Fehler liegt unter 10 nm.