Los monitores de espesor de película delgada , los controladores de tasa de deposición , etc., son una familia de instrumentos utilizados en sistemas de alto y ultra alto vacío . Pueden medir el espesor de una película delgada , no sólo después de que se haya hecho, sino mientras aún se está depositando , y algunos pueden controlar el espesor final de la película, la velocidad a la que se deposita, o ambos. No es sorprendente que los dispositivos que controlan algún aspecto del proceso tiendan a denominarse controladores, y los que simplemente monitorean el proceso tiendan a denominarse monitores.
La mayoría de estos instrumentos utilizan una microbalanza de cristal de cuarzo como sensor. A veces se utilizan mediciones ópticas; esto puede ser especialmente apropiado si la película que se deposita es parte de un dispositivo óptico de película delgada .
Un monitor de espesor mide cuánto material se deposita en su sensor. La mayoría de los procesos de deposición son al menos algo direccionales. El sensor y la muestra generalmente no pueden estar en la misma dirección desde la fuente de deposición (si lo estuvieran, el más cercano a la fuente haría sombra al otro), y es posible que ni siquiera estén a la misma distancia de ella. Por lo tanto, la velocidad a la que se deposita el material en el sensor puede no ser igual a la velocidad a la que se deposita en la muestra. La relación entre las dos tasas a veces se denomina "factor de herramientas". Para un trabajo cuidadoso, se debe verificar el factor de utillaje midiendo la cantidad de material depositado en algunas muestras después del hecho y comparándolo con lo que midió el monitor de espesor. Para ello se suelen utilizar interferómetros de Fizeau . Se podrían utilizar muchas otras técnicas, dependiendo del espesor y las características de la película delgada, incluidos perfiladores de superficie , elipsometría , interferometría de polarización dual y microscopía electrónica de barrido de secciones transversales de la muestra. Muchos monitores y controladores de espesor permiten ingresar factores de herramientas en el dispositivo antes de que comience la deposición.
El factor de herramientas correcto se puede calcular de la siguiente manera:
donde F i es el factor de utillaje inicial, Ti es el espesor de la película indicado por el instrumento y T m es el espesor real, medido independientemente, de la película depositada. Si no se ha preestablecido o utilizado ningún factor de herramientas antes, F i es igual a 1.
