ICS7712099

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中華人民共和國(guó)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(cè)試方法

Testmethodformeasurementofinsulatorthickness

andrefractiveindexonsiliconsubstratesbyellipsometry

2012-11-07發(fā)布2013-03-01實(shí)施

中華人民共和國(guó)工業(yè)和信息化部發(fā)布

中華人民共和國(guó)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(cè)試方法

YS/T839—2012

*

中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社出版發(fā)行

北京市朝陽(yáng)區(qū)和平里西街甲號(hào)

2(100013)

北京市西城區(qū)三里河北街號(hào)

16(100045)

網(wǎng)址

:

服務(wù)熱線(xiàn)

/p>

年月第一版

20132

*

書(shū)號(hào)

:155066·2-24299

版權(quán)專(zhuān)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(guó)有色金屬標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)歸口

(SAC/TC243)。

本標(biāo)準(zhǔn)起草單位中國(guó)計(jì)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(cè)試方法

1范圍

11本方法規(guī)定了用橢圓偏振測(cè)試方法測(cè)量生長(zhǎng)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(duì)測(cè)試波長(zhǎng)沒(méi)有吸收和襯底對(duì)測(cè)試波長(zhǎng)處不透光且已知測(cè)試波長(zhǎng)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(cè)量對(duì)于非絕緣體薄膜滿(mǎn)足一定條件時(shí)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(guò)起偏器后轉(zhuǎn)化為線(xiàn)偏振光

.1。。

22補(bǔ)償器角度設(shè)置為或?qū)⒕€(xiàn)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(shí)以逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)檎较?/p>

),。

23入射光的偏振方位角和橢圓度由起偏器和補(bǔ)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(guò)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(xiàn)偏振光在探測(cè)器上則調(diào)整為消光

,,。

25絕緣體薄膜厚度及折射率通過(guò)手工圖解法或借助于儀器自帶軟件計(jì)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(cè)量時(shí)得到的反射光信號(hào)滿(mǎn)足所用測(cè)量

.、,

儀器的要求時(shí)方可進(jìn)行測(cè)量

,。

3干擾因素

31若樣品表面上存在外來(lái)玷污則會(huì)給出錯(cuò)誤的測(cè)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(shí)現(xiàn)不了完全消光測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性也會(huì)降低

,。

33如果絕緣體薄膜對(duì)測(cè)試波長(zhǎng)光部分吸收或散射就可能得不到唯一解

.,。

34如果在計(jì)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(shí)測(cè)量的準(zhǔn)確性會(huì)有所降低

[,tan]11.6°~14°,。

4測(cè)量?jī)x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(cè)試波長(zhǎng)的單色準(zhǔn)直光束

.:,,。

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

.:,。,

裝在定位準(zhǔn)確度達(dá)到的圓刻度盤(pán)上

±0.1°。

43檢偏器雙折射晶體與起偏器結(jié)構(gòu)類(lèi)似且以相似方式安裝

.:,,。

44補(bǔ)償器雙折射片透射率T和相位延時(shí)Δ已知用來(lái)將線(xiàn)偏振光轉(zhuǎn)化為橢圓偏振光