BARC（Bottom Anti-Reflective Coating，底抗反射膜）位于衬底与光刻胶之间，作用是吸收衬底反射的曝光光，避免光刻胶内形成驻波，从而稳定 CD、改善侧壁粗糙度。BARC 本身的折射率 n、消光系数 k 与膜厚共同决定抗反射效果：
折射率 n 与光刻胶的 n 越接近，反射抑制越强；
消光系数 k 决定 BARC 的吸收能力，k 偏大会让后续 lift-off 困难；
膜厚直接决定光程差，对驻波节点位置敏感（典型 BARC 厚度 30-100 nm，少数厚膜方案到数百 nm）。
因此 BARC 量测往往需要同时给出三件事：膜厚 + n + k。这就需要椭偏仪；如果只关心膜厚（量产批次监控），反射式膜厚仪也够用。
BARC 量测容易遇到三类问题：
薄膜 + 强吸收：典型 BARC 厚度 30-100 nm，k 在 0.3-0.6。反射光谱里只能看到 1-2 个干涉峰，反演精度有限；椭偏仪用多波长数据反演更稳。
衬底影响：同一 BARC 配方在 Si、SiO₂、SiNₓ 衬底上的有效光学厚度会变，Recipe 必须带衬底信息。
工艺差异：旋涂 + 烘烤后的 BARC 折射率会与旋涂态不同（溶剂挥发导致 n 变化 0.02-0.05），所以 BARC 量测要在烘烤后做，否则数据不可比。
对这些问题，椭偏仪（FS-RT300）负责 n、k 与薄膜精确建模；反射式膜厚仪（F20）负责量产批次快速膜厚监控，是两台互补的设备，不是二选一。
Film Sense FS-RT300 是 Film Sense 旗下的多波长椭偏仪，配 200mm 自动晶圆载物台，可在 1-2 秒内完成单点测量，6 个波长同步采集。
| 项目 | Film Sense FS-RT300 |
|---|---|
| 波长数 | 6 波长同步采集 |
| 载物台 | 200mm 自动晶圆台，可设多点 mapping |
| 单点测量时间 | 1-2 秒（典型） |
| 输出参数 | 膜厚、n、k、χ²（拟合度） |
| 适用场景 | BARC 薄膜（30-300 nm）n、k、厚度同时建模 |
FS-RT300的强项是含 k 拟合 + 多点 mapping。在 BARC 这种 k 较高的膜上，单波长椭偏仪容易把 k 拟合到 0、n 拉高；FS-RT300 用 6 波长数据互相印证，k 拟合更准，n 也更准。
Filmetrics F20 反射式膜厚仪更适合 BARC 量产批次的快速膜厚监控：单点秒级出结果，拟合度直接给可信度，Recipe 配置简单。
| 项目 | Filmetrics F20 |
|---|---|
| 光谱范围 | 200-1000 nm |
| 膜厚范围 | 约 10 nm 至 100 μm（依折射率与衬底） |
| 单点测量时间 | < 1 秒 |
| 输出参数 | 膜厚、n、k、拟合度 |
| 适用场景 | BARC 量产批次膜厚监控，秒级通量 |
对 BARC 这种 30-100 nm 薄膜，F20 的 200-1000 nm 全光谱里有 3-5 个干涉峰，反演精度足够（亚纳米级）。对厚膜方案（>1 μm），F20 也可覆盖，但干涉峰数减少，需要靠拟合度判断结果是否可信。
本次对同一 BARC 配方（旋涂 + 烘烤后）分别用 FS-8 和 F20 测量，典型结果如下：
| 设备 | Recipe | 膜厚 | 拟合度 / χ² | 用途 |
|---|---|---|---|---|
| FS-RT300 椭偏仪 | BARC on Si | 含 n、k 精确建模 | χ² < 1 | 研发 / 工艺优化 / 仲裁 |
| F20 反射式 | Barc on Si | 86.02 nm | GoF = 0.9937 | 量产批次膜厚监控 |
| F20 反射式 | PR on Si（BARC+PR 叠层） | 8.1063 μm（叠层总厚） | GoF = 0.9942 | 厚 BARC 方案 / 含 PR 总厚度 |
F20 拟合度 0.9937 与 0.9942 都属于"高度可信"区间，模型与实测光谱一致。从反射率曲线看，BARC 86.02 nm 的样品在 300-800 nm 区间可见 4 个清晰干涉峰；8.1063 μm 厚膜样品在 600-1600 nm 区间干涉峰密集（厚膜特征），FFT 归一化强度 121.54 也属于正常范围。
FS-RT300自动椭偏仪测量BARC数据
如果需要同时拿到 BARC 的 n、k 用于光刻仿真输入，建议用 FS-RT300 做精确建模；如果是产线抽检膜厚是否在规格内，F20 单点 1 秒出结果已经够用。
答：如果是研发、仲裁或新批次首批次全检（要 n、k 精确建模），用 FS-RT300 椭偏仪；如果是量产批次稳定性监控（只关心膜厚），用 F20 反射式 1 秒出结果，效率高很多。两台设备是互补的，不冲突。
答：拟合度 0.99 以上通常认为模型与样品高度一致，结果可信；0.95-0.99 之间要复检样品或换 Recipe；低于 0.95 多半是膜结构比建模假设更复杂。
答：F20 单波长反射法对单层膜拟合最准，对叠层（BARC+PR）做总厚度测量可以，但要把模型设为两层；如果 BARC 和 PR 折射率接近，可能会出现模型不唯一，建议先分别测量再叠加。
答：F20 反射式膜厚仪是单点便携机型，价格亲民、入门门槛低；FS- RT300椭偏仪因为含自动晶圆台、多波长同步、含 k 拟合模型，价格通常是 F20 的 3-5 倍。按需求选型：单点膜厚监控选 F20；n、k、膜厚同时建模选 FS-8。
答：可以。KLA-Alpha-SE 也是椭偏仪，能测 BARC 的 n、k、膜厚；如果需要做大批次 mapping 或深紫外波段量测，再考虑升级到 UVISEL Plus 或 FS-RT300。
关于优尼康科技
优尼康科技成立于 2012 年，是 KLA 旗下 Film Sense（FS-RT300）和 Filmetrics（F20）在中国区的授权代理。我们提供 BARC 量测方案评估、Recipe 定制与现场调试服务。
Film Sense FS-8 多波长椭偏仪 → BARC n、k、膜厚精确建模更合适。
Filmetrics F20 反射式膜厚仪 → BARC 量产批次快速膜厚监控，单点秒级出结果。
HORIBA UVISEL Plus 椭偏仪 → 需要 193nm 折射率时升级到 UVISEL Plus。
光刻胶专题页 → 光刻胶行业整体量测方案汇总与更多应用案例。
磷化铟（InP）专题页 → 磷化铟材料在外延、CMP、光刻等应用场景的量测方案。
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