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仪器分析

半导体、薄膜与电子材料椭偏与光学膜厚

Ellipsometry & Optical Film Thickness — Semiconductors, Films & Electronic Materials

获得半导体与电子薄膜的膜厚、n-k及面内均匀性,评价沉积与退火工艺,其中在晶圆或大面积镀层的多个坐标测量膜厚及光学常数,形成位置分布。模型依据材料透明区、吸收边和各向异性选择,残差与参数相关性同时检查。

检测内容
光谱椭偏参数 · 多层结构模型
适用对象
光谱椭偏参数:在多个入射角和目标波段采集半导体薄膜的Psi与Delta光谱,结果用于获得半导体与电子薄膜的膜厚、n-k及面内均匀性,评价沉积与退火工艺 · 多层结构模型:依据基底、介质层、功能层和表面粗糙层的真实顺序建立光学模型,测量位置按以下方式布置:按晶圆方位布置多点,图形化区域将完整光斑布置在同一膜层内
方法标准
IEC TR 63258:2021
报告交付
半导体、薄膜与电子材料椭偏与光学膜厚技术报告及主要结论 · 半导体薄膜Psi/Delta光谱、膜厚与n-k、均匀性和各向异性结果
项目受理登记对象、检测目标和报告用途
样品登记登记数量、状态和制样要求
过程质控记录检测条件并审核原始数据
报告交付交付结果、附件和技术说明
01

检测范围

检测范围检测内容与适用对象

半导体、薄膜与电子材料椭偏与光学膜厚主要检测光谱椭偏参数、多层结构模型,服务对象包括光谱椭偏参数:在多个入射角和目标波段采集半导体薄膜的Psi与Delta光谱、多层结构模型:依据基底、介质层、功能层和表面粗糙层的真实顺序建立光学模型,覆盖来样登记、检测实施和报告交付。

01核心检测项目

光谱椭偏参数

在多个入射角和目标波段采集半导体薄膜的Psi与Delta光谱。

02适用产品与样品

光谱椭偏参数:在多个入射角和目标波段采集半导体薄膜的Psi与Delta光谱,结果用于获得半导体与电子薄膜的膜厚、n-k及面内均匀性,评价沉积与退火工艺

多层结构模型:依据基底、介质层、功能层和表面粗糙层的真实顺序建立光学模型,测量位置按以下方式布置:按晶圆方位布置多点,图形化区域将完整光斑布置在同一膜层内

03委托资料与样品

样品、目标参数和报告用途

样品形式:半导体晶圆、介质膜、光刻胶、钝化层和透明导电薄膜

04报告与交付内容

半导体、薄膜与电子材料椭偏与光学膜厚检测报告 + 检测数据与图表

半导体、薄膜与电子材料椭偏与光学膜厚技术报告及主要结论

技术说明

项目技术要点

实施流程

1. 确认晶圆基底、膜层顺序、方位和测量坐标;2. 建立裸基底光学模型并选择合适波段与入射角;3. 在中心、边缘和方位点采集Psi与Delta光谱;4. 按真实层序拟合膜厚、n-k和各向异性参数;5. 交付光谱、拟合残差、参数分布和晶圆测点图

基底参数

裸基底或已验证基底光学常数作为多层模型的固定输入。

材料色散模型

透明层采用Cauchy模型,吸收层或非晶层采用Tauc-Lorentz或振子模型,自由载流子响应采用Drude模型。

参数相关性

多角度宽光谱联合拟合用于分离膜厚、折射率和消光系数。

各向异性

取向膜的方位角数据与各向异性模型同步拟合,结果给出面内和面外分量。

02

适用产品与样品

半导体、薄膜与电子材料椭偏与光学膜厚适用于以下产品、样品及技术问题。

适用产品与技术问题

  • 光谱椭偏参数:在多个入射角和目标波段采集半导体薄膜的Psi与Delta光谱,结果用于获得半导体与电子薄膜的膜厚、n-k及面内均匀性,评价沉积与退火工艺
  • 多层结构模型:依据基底、介质层、功能层和表面粗糙层的真实顺序建立光学模型,测量位置按以下方式布置:按晶圆方位布置多点,图形化区域将完整光斑布置在同一膜层内
  • 检测对象:半导体晶圆、介质膜、光刻胶、钝化层和透明导电薄膜
  • 测量位置:按晶圆方位布置多点,图形化区域将完整光斑布置在同一膜层内
  • 数据判读:获得半导体与电子薄膜的膜厚、n-k及面内均匀性,评价沉积与退火工艺
03

样品与委托资料

送样信息包括材质、形态、批次、保存条件、目标参数及制样要求。

  1. 01

    样品形式:半导体晶圆、介质膜、光刻胶、钝化层和透明导电薄膜

  2. 02

    制样与装夹:记录裸基底和真实层序,保持表面洁净并使测量光斑完整落在目标膜区

  3. 03

    随样资料:登记基底、层序、沉积条件、标称厚度、掺杂、退火和晶圆坐标

  4. 04

    对照样品:比较晶圆中心与边缘或工艺调整前后的膜厚、折射率、消光系数和各向异性

  5. 05

    位置记录:按晶圆方位布置多点,图形化区域将完整光斑布置在同一膜层内

所需样品量样品量与制样要求

样品形式:半导体晶圆、介质膜、光刻胶、钝化层和透明导电薄膜。样品量包含制样损耗、平行样和留样需求。

检测周期项目周期与交付日期

半导体、薄膜与电子材料椭偏与光学膜厚列明样品、项目、方法、开始时间与报告交付日期,并同步安排复杂前处理和多模块测试。

报告类型半导体、薄膜与电子材料椭偏与光学膜厚检测报告 · 检测数据与图表 · 测试条件与质控记录

主要提供半导体、薄膜与电子材料椭偏与光学膜厚技术报告及主要结论、半导体薄膜Psi/Delta光谱、膜厚与n-k、均匀性和各向异性结果,其他数据和附件在委托单中列明。

实施方式实验室来样检测

收样、制样、测试、数据复核和报告输出由项目负责人统一衔接。

04

检测项目

01

光谱椭偏参数

在多个入射角和目标波段采集半导体薄膜的Psi与Delta光谱。

02

多层结构模型

依据基底、介质层、功能层和表面粗糙层的真实顺序建立光学模型。

03

膜厚与光学常数

联合拟合各层膜厚、折射率、消光系数和介电函数。

04

晶圆均匀性

按晶圆中心、边缘和方位坐标布点,统计膜厚与n-k的面内分布。

05

光学各向异性

对取向薄膜使用方位角与各向异性模型,区分面内和面外响应。

05

检测方法与实施流程

现有设备和检测能力半导体、薄膜与电子材料椭偏与光学膜厚所需的检测、制样、质量控制和数据分析条件齐备,受理光谱椭偏参数、多层结构模型。
01

检测需求

围绕半导体、薄膜与电子材料椭偏与光学膜厚列明样品、目标参数、方法标准和报告用途。

02

样品登记

样品形式:半导体晶圆、介质膜、光刻胶、钝化层和透明导电薄膜

03

完成前处理或制样

根据半导体、薄膜与电子材料椭偏与光学膜厚和光谱椭偏参数、多层结构模型的测试条件处理样品。

04

完成仪器测试

使用半导体、薄膜与电子材料椭偏与光学膜厚按规定参数完成光谱椭偏参数、多层结构模型和过程质量控制。

05

复核检测数据

重点检查光谱椭偏参数、多层结构模型对应的图谱、曲线、图像或数据表。

06

交付报告和附件

提供半导体、薄膜与电子材料椭偏与光学膜厚技术报告及主要结论、半导体薄膜Psi/Delta光谱、膜厚与n-k、均匀性和各向异性结果及约定附件。

06

标准与方法依据

以下列出半导体、薄膜与电子材料椭偏与光学膜厚采用的正式标准与执行依据,包含标准编号、适用项目和发布来源。

1 项标准共列出 1 项标准与方法。

共 1 项

IEC TR 63258:2021国际标准Nanotechnologies — A guideline for ellipsometry application to evaluate the thickness of nanoscale filmsIEC TR 63258:2021用于半导体、薄膜与电子材料椭偏与光学膜厚的Nanotechnologies - A guideline for ellipsometry application to evaluate the thickness of nanoscale films项目实施与数据记录。International Electrotechnical Commission · 现行/Published · 查看发布机构来源
07

报告与交付内容

半导体、薄膜与电子材料椭偏与光学膜厚检测报告检测数据与图表测试条件与质控记录约定附件
半导体、薄膜与电子材料椭偏与光学膜厚技术报告及主要结论
半导体薄膜Psi/Delta光谱、膜厚与n-k、均匀性和各向异性结果
原始资料:面内均匀性数据;登记基底、层序、沉积条件、标称厚度、掺杂、退火和晶圆坐标
位置资料:按晶圆方位布置多点,图形化区域将完整光斑布置在同一膜层内
对照资料:比较晶圆中心与边缘或工艺调整前后的膜厚、折射率、消光系数和各向异性
常见报告用途
获得半导体与电子薄膜的膜厚、n-k及面内均匀性,评价沉积与退火工艺半导体、薄膜与电子材料数据积累:登记基底、层序、沉积条件、标称厚度、掺杂、退火和晶圆坐标复测与取样导航:按晶圆方位布置多点,图形化区域将完整光斑布置在同一膜层内工艺与状态比较:比较晶圆中心与边缘或工艺调整前后的膜厚、折射率、消光系数和各向异性
报告与结果说明

报告列明实际样品、检测方法、测试条件、结果和约定附件。

报告同步提供质量控制、数据复核和判定依据等项目记录。

样品、批次、工况或标准发生变化时,按新条件开展补充检测。

报告支持CMA/CNAS标识、合格判定及英文版本,相关要求可在需求表中注明。
08

常见问题

01半导体、薄膜与电子材料的面内均匀性测量内容包括什么?

在晶圆或大面积镀层的多个坐标测量膜厚及光学常数,形成位置分布,获得半导体与电子薄膜的膜厚、n-k及面内均匀性,评价沉积与退火工艺。

02半导体、薄膜与电子材料的面内均匀性适用样品有哪些?

半导体晶圆、介质膜、光刻胶、钝化层和透明导电薄膜,记录裸基底和真实层序,保持表面洁净并使测量光斑完整落在目标膜区。

03半导体、薄膜与电子材料的面内均匀性需要提供哪些资料?

记录裸基底和真实层序,保持表面洁净并使测量光斑完整落在目标膜区,登记基底、层序、沉积条件、标称厚度、掺杂、退火和晶圆坐标。

04半导体、薄膜与电子材料的面内均匀性状态样如何比较?

比较晶圆中心与边缘或工艺调整前后的膜厚、折射率、消光系数和各向异性,波段、入射角、基底参数、光学模型和拟合准则保持一致。

05半导体、薄膜与电子材料的面内均匀性重复测点怎样安排?

按晶圆方位布置多点,图形化区域将完整光斑布置在同一膜层内,记录裸基底和真实层序,保持表面洁净并使测量光斑完整落在目标膜区。

06半导体、薄膜与电子材料的面内均匀性参数如何留档?

模型依据材料透明区、吸收边和各向异性选择,残差与参数相关性同时检查,波段、入射角、基底参数、光学模型和拟合准则保持一致。

07半导体、薄膜与电子材料的面内均匀性报告包含哪些结果?

半导体薄膜Psi/Delta光谱、膜厚与n-k、均匀性和各向异性结果,登记基底、层序、沉积条件、标称厚度、掺杂、退火和晶圆坐标。

08半导体、薄膜与电子材料的面内均匀性怎样用于质量评价?

获得半导体与电子薄膜的膜厚、n-k及面内均匀性,评价沉积与退火工艺,比较晶圆中心与边缘或工艺调整前后的膜厚、折射率、消光系数和各向异性。

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