GB/T 40279-2021硅片表面薄膜厚度的測試光學(xué)反射法

ICS77040

CCSH.21

中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)

GB/T40279—2021

硅片表面薄膜厚度的測試光學(xué)反射法

Testmethodforthicknessoffilmsonsiliconwafersurface—

Opticalreflectionmethod

2021-08-20發(fā)布2022-03-01實(shí)施

國家市場監(jiān)督管理總局發(fā)布

國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會

GB/T40279—2021

前言

本文件按照標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第部分標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則的規(guī)定

GB/T1.1—2020《1:》

起草

。

本文件由全國半導(dǎo)體設(shè)備和材料標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會與全國半導(dǎo)體設(shè)備和材料標(biāo)準(zhǔn)

(SAC/TC203)

化技術(shù)委員會材料分技術(shù)委員會共同提出并歸口

(SAC/TC203/SC2)。

本文件起草單位有研半導(dǎo)體材料有限公司山東有研半導(dǎo)體材料有限公司浙江金瑞泓科技股份

:、、

有限公司優(yōu)尼康科技有限公司中環(huán)領(lǐng)先半導(dǎo)體材料有限公司浙江海納半導(dǎo)體有限公司麥斯克電子

、、、、

材料股份有限公司翌穎科技上海有限公司開化縣檢驗檢測研究院

、()、。

本文件主要起草人徐繼平寧永鐸盧立延孫燕張海英由佰玲潘金平李揚(yáng)胡曉亮張雪囡

:、、、、、、、、、、

樓春蘭盤健冰

、。

Ⅰ

GB/T40279—2021

硅片表面薄膜厚度的測試光學(xué)反射法

1范圍

本文件規(guī)定了采用光學(xué)反射法測試硅片表面二氧化硅薄膜多晶硅薄膜厚度的方法

、。

本文件適用于測試硅片表面生長的二氧化硅薄膜和多晶硅薄膜的厚度也適用于所有光滑的透明

,、

或半透明的低吸收系數(shù)的薄膜厚度的測試如非晶硅氮化硅類金剛石鍍膜光刻膠等表面薄膜測

、,、、、。

試范圍為5

15nm~10nm。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款其中注日期的引用文

。,

件僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件不注日期的引用文件其最新版本包括所有的修改單適用于

,;,()

本文件

。

半導(dǎo)體材料術(shù)語

GB/T14264

3術(shù)語和定義

界定的術(shù)語和定義適用于本文件

GB/T14264。

4方法原理

入射光接觸薄膜表面后穿透薄膜到達(dá)基底在薄膜的上下界面分別發(fā)生反射和折射總反射光是

,,,

這兩部分反射光的疊加因為光的波動性這兩部分反射光的相位可能干涉相長強(qiáng)度相加或干涉相

。,()

消強(qiáng)度相減而相位關(guān)系取決于這兩部分反射的光程差光程是由薄膜厚度光學(xué)常數(shù)光的波長反

(),。、、、

射率和折射率決定的

。

當(dāng)薄膜內(nèi)光程等于光波長的整數(shù)倍時兩組反射光相位相同則干涉相長即呈現(xiàn)測試圖形波峰位

,,,

置相反薄膜內(nèi)光程是波長整數(shù)倍的二分之一時兩組反射光相位相反則干涉相消即呈現(xiàn)測試圖形

;,,,,

波谷位置

。

通過光譜儀收集不同波長下的反射信號得到薄膜上下表面的反射干涉光譜曲線用人工圖解或

,。

借助儀器自帶軟件完成曲線擬合并取極值點(diǎn)進(jìn)行計算最終獲得薄膜的厚度

,。

5干擾因素

51環(huán)境中強(qiáng)光磁場溫度濕度等波動會影響測試結(jié)果

.、、、。

52樣品的表面粗糙度也會影響測試結(jié)果在非鏡面樣品表面的直接測試會因為界面不平坦帶來測試

.,

結(jié)果的誤差增大甚至產(chǎn)生錯誤的結(jié)果對樣品表面進(jìn)行鏡面拋光處理可解決上述問題達(dá)到良好的測

,,,

試效果例如測試硅腐蝕片表面的二氧化硅薄膜通常是用硅單晶拋光片作為陪片測試在拋光面上生

,,,,

長的二氧化硅薄膜厚度來完成的同時應(yīng)保證樣品表面潔凈以免影響光程差

。