YS/T 839-2012硅襯底上絕緣體薄膜厚度及折射率的橢圓偏振測試方法

ICS7712099

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中華人民共和國有色金屬行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

YS/T839—2012

硅襯底上絕緣體薄膜厚度及折射率

的橢圓偏振測試方法

Testmethodformeasurementofinsulatorthickness

andrefractiveindexonsiliconsubstratesbyellipsometry

2012-11-07發(fā)布2013-03-01實施

中華人民共和國工業(yè)和信息化部發(fā)布

中華人民共和國有色金屬

行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

硅襯底上絕緣體薄膜厚度及折射率

的橢圓偏振測試方法

YS/T839—2012

*

中國標(biāo)準(zhǔn)出版社出版發(fā)行

北京市朝陽區(qū)和平里西街甲號

2(100013)

北京市西城區(qū)三里河北街號

16(100045)

網(wǎng)址

:

服務(wù)熱線

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年月第一版

20132

*

書號

:155066·2-24299

版權(quán)專有侵權(quán)必究

YS/T839—2012

前言

本標(biāo)準(zhǔn)按照給出的規(guī)則起草

GB/T1.1—2009。

本標(biāo)準(zhǔn)由全國有色金屬標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會歸口

(SAC/TC243)。

本標(biāo)準(zhǔn)起草單位中國計量科學(xué)研究院有研半導(dǎo)體材料股份有限公司瑟米萊伯貿(mào)易上海有限

:、、()

公司

。

本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人高英武斌孫燕徐繼平徐自亮黃黎

:、、、、、。

Ⅰ

YS/T839—2012

硅襯底上絕緣體薄膜厚度及折射率

的橢圓偏振測試方法

1范圍

11本方法規(guī)定了用橢圓偏振測試方法測量生長或沉積在硅襯底上的絕緣體薄膜厚度及折射率的

.

方法

。

12本方法適用于薄膜對測試波長沒有吸收和襯底對測試波長處不透光且已知測試波長處襯底折射

.、

率和消光系數(shù)的絕緣體薄膜厚度及折射率的測量對于非絕緣體薄膜滿足一定條件時方可采用本

。,,

方法

。

2方法提要

21儀器裝配如圖所示自單色儀發(fā)射出的光經(jīng)過起偏器后轉(zhuǎn)化為線偏振光

.1。。

22補償器角度設(shè)置為或?qū)⒕€偏振光轉(zhuǎn)化為橢圓偏振光在入射面內(nèi)看向光束迎向

.-45°(+315°),。(

光源時以逆時針方向為正方向

),。

23入射光的偏振方位角和橢圓度由起偏器和補償器的設(shè)置決定

.。

24入射光經(jīng)樣品反射后偏振方位角和橢圓度發(fā)生變化系統(tǒng)通過交替改變起偏器和檢偏器的設(shè)

.,。

置使入射在樣品表面的光為橢圓偏振光而反射光為線偏振光在探測器上則調(diào)整為消光

,,。

25絕緣體薄膜厚度及折射率通過手工圖解法或借助于儀器自帶軟件計算得出

.。

26具有一定厚度折射率和消光系數(shù)的非絕緣體薄膜只有測量時得到的反射光信號滿足所用測量

.、,

儀器的要求時方可進行測量

,。

3干擾因素

31若樣品表面上存在外來玷污則會給出錯誤的測量結(jié)果

.,。

32在與光斑直徑可比擬的范圍內(nèi)如果襯底不平絕緣體薄膜厚度不均勻折射率分布不均勻就可

.,、、,

能實現(xiàn)不了完全消光測量結(jié)果的準(zhǔn)確性也會降低

,。

33如果絕緣體薄膜對測試波長光部分吸收或散射就可能得不到唯一解

.,。

34如果在計算中采用圖解法當(dāng)相位變化的角度Δ相位變化為jΔ在之間或振幅變化

.,(,e)140°~180°

的角度Ψ振幅變化為Ψ在之間時測量的準(zhǔn)確性會有所降低

[,tan]11.6°~14°,。

4測量儀器

41光源帶有準(zhǔn)直器或單色儀的多色燈或激光器用以產(chǎn)生指定測試波長的單色準(zhǔn)直光束

.:,,。

42起偏器雙折射晶體用來將光源產(chǎn)生的非偏振單色光轉(zhuǎn)化為線偏振光該晶體需要可旋轉(zhuǎn)并安

.:,。,

裝在定位準(zhǔn)確度達到的圓刻度盤上

±0.1°。

43檢偏器雙折射晶體與起偏器結(jié)構(gòu)類似且以相似方式安裝

.:,,。

44補償器雙折射片透射率T和相位延時Δ已知用來將線偏振光轉(zhuǎn)化為橢圓偏振光