技術名稱 導電薄膜厚度檢測裝置
計畫單位 南臺科技大學
計畫主持人 林克默
技術簡介
薄膜膜厚的光學量測方法主要都基於干涉原理,可分成測量非偏振光強度變化和測量偏振光狀態變化兩種方式。前者量測結構較為簡單,但其解析度受限於感應器的動態範圍;後者量測精度相當高,但機台結構相對複雜。這些機台除了結構複雜和購置成本昂貴外,因需要昂貴防振裝置,並不適於線上監測用途。本作品結合光學薄膜吸收紫外線和微型光譜儀可以針對特定波段進行訊號分析之特性,大幅提升薄膜厚度量測精度,且量測機構簡潔、穩定性高,可搭配各種設備用於線上檢測膜厚。
本作品工作原理類似X光技術,利用微型光譜儀量測光學薄膜膜厚。由於光學薄膜有吸收紫外線的特性,當薄膜樣品厚度改變時,其穿透率也隨著改變,所以光譜儀訊號也跟著改變。此外,微型光譜儀可以針對特定波段進行訊號分析,故能夠有效提高量測精度至奈米等級。系統組成包含燈源、濾鏡、微型光譜儀,以及輸送裝置。本作品具備機構簡潔、維護容易、耗能少和穩定性高等優點,用於單機檢驗或線上檢測樣品。
拜現代科技快速進步所賜,各式各樣高精度光電元件相對容易取得,配合計算能力強大的個人電腦和友善的程式撰寫介面,我們已經完成高精度光學薄膜膜厚量測機台雛型。初步測試結果顯示,膜厚為80 ~ 115 nm的ITO樣品,其平均量測誤差小於 1.6 nm,量測標準差為1.3 nm。未來進一步改良量測結構,可望將量測誤差減少至小於1 nm。
科學突破性
目前業界厚度量測機台結構複雜,定位要求精準,建置成本昂貴。本作品原理類似X光技術,機台結構簡單。當樣品厚度改變時,其穿透率也隨著改變,由此可推其薄膜厚度。本專利與高雄金屬中心合作執行法人鏈結產學計畫。
產業應用性
目前業界厚度量測機台結構複雜,定位要求精準,建置成本昂貴。本作品原理類似X光技術,機台結構簡單。當樣品厚度改變時,其穿透率也隨著改變,由此可推其薄膜厚度。本專利與高雄金屬中心合作執行法人鏈結產學計畫。
關鍵字 薄膜厚度 節能膜 透明導電膜 抗振 線上檢測 透光率 電阻率 膜厚量測 穿透率 熱處理
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  • 林克默
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