[发明专利]薄膜厚度分布及其均匀性的射线测量方法

摘要

本发明公开了一种薄膜厚度分布及其均匀性的射线测量方法。该方法采用α粒子束与自动逐次扫描测量相结合的方法，通过计算机控制系统控制待测薄膜在二维平面内X方向和Y方向的扫描测量移动，获得α粒子束依次穿过待测薄膜上每一小块薄膜面元处的能量损失值；进一步由能量损失值计算得到各个薄膜面元的质量厚度值，再通过自编计算机软件得到整块待测薄膜质量厚度分布及其均匀性的图形表征。本发明提出的新方法能有效解决目前现有方法不能分析薄膜质量厚度分布及其均匀性的不足；为分析从数十纳米到数十微米厚度薄膜的质量厚度分布及均匀性提供了新的方法和技术；将在薄膜研制单位和薄膜使用单位得到广泛应用。

主权项

一种薄膜厚度分布及其均匀性的射线测量方法，其特征在于该方法采用重带电粒子束与自动逐次扫描测量相结合的方式，通过控制待测薄膜在二维水平平面的移动，获得带电粒子束依次穿过薄膜上每一小块薄膜面元过程中的能量损失值；通过计算由各面元的能量损失值得到各面元的质量厚度值，进一步分析处理得到整块待测薄膜的质量厚度分布及其均匀性以及厚度分布均匀性的图形表征；包括以下步骤：(1)将由放射源发射出的重带电粒子在真空室内通过准直器准直为重带电粒子束；(2)将待测薄膜固定在二维电控位移平台上，并与步骤(1)准直后的重带电粒子束的出射方向垂直；(3)通过位移平台控制系统控制步骤(2)中固定有待测薄膜的二维电控位移平台在二维水平平面内移动；(4)通过步骤(3)中二维电控位移平台在二维水平平面内的移动，使得经过准直器准直后的重带电粒子束依次穿过待测薄膜上每一小块薄膜面元，实现自动逐次扫描测量，并得到重带电粒子束在穿过每一小块薄膜面元过程中的能量损失值ΔE；(5)根据步骤(4)得到的能量损失值ΔE和重带电粒子束在待测薄膜材料中的阻止本领dE/dx_m与待测薄膜面元质量厚度值t_m三者之间的关系t_m＝ΔE/(dE/dx_m)…(1)，由公式(1)计算得到待测薄膜的每一小块薄膜面元的质量厚度值；(6)由步骤(5)所得的每一小块薄膜面元的质量厚度值，通过自编的计算机软件分析处理得到整块待测薄膜的质量厚度分布及其均匀性，以及整块待测薄膜质量厚度分布均匀性的图形表征。