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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
确认检测需求登记对象、检测目标和报告用途
样品登记登记数量、状态和制样要求
检查检测过程记录检测条件并审核原始数据
出具报告交付结果、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

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。

01项目内容

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适用情况

对象与条件

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结果解释

需要注意的限制

半导体、薄膜与电子材料椭偏与光学膜厚结果报告对应实际样品、测点、量程和测量条件;整批评价按照约定取样方案、对照设置和判定依据执行 半导体、薄膜与电子材料椭偏与光学膜厚结果报告列明各技术的信息深度和横向分辨率,并记录离子刻蚀、表面清洁、测试时间和模型拟合对结果的影响。 半导体、薄膜与电子材料椭偏与光学膜厚结果对应实际收到的样品、采用的椭偏与光学膜厚条件和数据处理方法;样品或参数改变后按新条件复核可比性 仪器测试交付测量数据和技术说明;整批质量判定、产品认证、法定鉴定和监管事项按照相应程序实施

技术说明

检测时需要注意什么

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。

适用产品和常见问题

  • 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

送样前需要准备什么

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

准备资料样品和资料要求

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 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 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 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 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

项目结果本页列出的结果内容

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

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

检测方法和流程

受理前需要确认什么受理前需确认对象、样品状态、方法适用性和实施条件;具体检测范围、进度与报告要求以双方确认的方案为准。
06

检测标准和方法

以下是本页引用的标准与方法资料。具体项目是否适用、采用哪个版本及如何判定,需结合对象、条件和委托要求确认。

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

报告和检测数据

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
检测结果说明

半导体、薄膜与电子材料椭偏与光学膜厚结果报告对应实际样品、测点、量程和测量条件;整批评价按照约定取样方案、对照设置和判定依据执行

半导体、薄膜与电子材料椭偏与光学膜厚结果报告列明各技术的信息深度和横向分辨率,并记录离子刻蚀、表面清洁、测试时间和模型拟合对结果的影响。

半导体、薄膜与电子材料椭偏与光学膜厚结果对应实际收到的样品、采用的椭偏与光学膜厚条件和数据处理方法;样品或参数改变后按新条件复核可比性

仪器测试交付测量数据和技术说明;整批质量判定、产品认证、法定鉴定和监管事项按照相应程序实施

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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