標(biāo)準(zhǔn)解讀

《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(cè)試方法》是一項(xiàng)針對(duì)硅基材料表面沉積或生長(zhǎng)的絕緣體薄膜進(jìn)行物理特性測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)主要適用于半導(dǎo)體制造過程中，對(duì)如二氧化硅、氮化硅等絕緣層的關(guān)鍵參數(shù)——厚度和折射率進(jìn)行非破壞性檢測(cè)。

根據(jù)此標(biāo)準(zhǔn)，采用橢圓偏振法作為主要測(cè)試手段。橢圓偏振技術(shù)基于光波通過不同介質(zhì)時(shí)其偏振狀態(tài)會(huì)發(fā)生變化這一原理工作。當(dāng)一束線偏振光照射到樣品表面時(shí)，反射光的偏振狀態(tài)（包括幅度比ψ和相位差Δ）將受到薄膜特性的調(diào)制。通過對(duì)這些信息的分析，可以反推出薄膜的厚度d以及在特定波長(zhǎng)下的折射率n。

標(biāo)準(zhǔn)中詳細(xì)規(guī)定了測(cè)試前準(zhǔn)備工作的要求，比如確保待測(cè)樣品表面清潔無污染；儀器校準(zhǔn)步驟，包括光源穩(wěn)定性檢查、探測(cè)器響應(yīng)度驗(yàn)證等；實(shí)驗(yàn)操作流程，涵蓋了從設(shè)置入射角到數(shù)據(jù)采集整個(gè)過程的具體指導(dǎo)；還有結(jié)果處理與報(bào)告編寫指南，強(qiáng)調(diào)了如何正確解讀原始數(shù)據(jù)并轉(zhuǎn)換為最終所需的物理量值，并要求提供足夠的信息以便于第三方重復(fù)實(shí)驗(yàn)。


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....

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  • 現(xiàn)行
  • 正在執(zhí)行有效
  • 2012-11-07 頒布
  • 2013-03-01 實(shí)施
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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(cè)試方法_第1頁
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(cè)試方法_第2頁
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(cè)試方法_第3頁
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(cè)試方法_第4頁
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文檔簡(jiǎn)介

ICS7712099

H68..

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(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(cè)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(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

/p>

年月第一版

20132

*

書號(hào)

: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(huì)歸口

(SAC/TC243)。

本標(biāo)準(zhǔn)起草單位中國計(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)過起偏器后轉(zhuǎn)化為線偏振光

.1。。

22補(bǔ)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(shí)以逆時(shí)針方向?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(cè)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(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(dá)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(bǔ)償器雙折射片透射率T和相位延時(shí)Δ已知用來將線偏振光轉(zhuǎn)化為橢圓偏振光

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