Способ измерения толщины диэлектрического слоя на поверхности полупроводника
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в твердотельной электронике для измерения толщины диэлектрического слоя на поверхности полупроводника. Цель изобретения - повышение точности измерения толщины диэлектрического слоя, удовлетворяющего соотношению ΔD/D≤0,01, где D - толщина контролируемого слоя ΔD - отклонение толщины от номинального значения, с коэффициентом α поглощения - достигается за счет повышения отношения сигнал:шум. Образец облучают монохроматическим пучком света с длиной волны, для которой удовлетворяет условие 1*98A*9810<SP POS="POST">5</SP> CM<SP POS="POST">-1</SP>, гдЕ Α - КОэффициЕНТ пОглОщЕНия МАТЕРиАлА диэлЕКТРичЕСКОгО СлОя. ИзМЕРяюТ иНТЕНСиВНОСТь R света, отраженного от поверхности диэлектрического слоя, коэффициент α поглощения, показатели N<SB POS="POST">1</SB> и N<SB POS="POST">2</SB> преломления материалов диэлектрического слоя и полупроводника соответственно и, используя выражение D = (1/2Α)LN[(RR<SB POS="POST">1</SB> - 2R<SB POS="POST">1</SB> + 1)R<SB POS="POST">2</SB>/(R - R<SB POS="POST">1</SB>)], где R<SB POS="POST">1</SB> = [(N - 1)/(N<SB POS="POST">1</SB> + 1)]<SP POS="POST">2</SP> R<SB POS="POST">2</SB> = [(N<SB POS="POST">2</SB> - N<SB POS="POST">1</SB>)/(N<SB POS="POST">2</SB> + N<SB POS="POST">1</SB>)]<SP POS="POST">2</SP>, определяют толщину D контролируемого диэлектрического слоя. 1 ил.
союз советских социАлистических
PEСПУБПИК (51)5 G 01 В 11/06
ГОСУДА P СТВ Е I 1НЫ Й КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР "1)93 11
Ф
I "з ю.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (/)
С с » )
О
Од
00 фм р» (21) 4709910/28 (22) 26.06.89 (46) 15.08.91. Бюл. N 30 (71) Ереванский политехнический институт им, К,Маркса (72) Ж.P.Ïàíåñÿí, С.Х.Барсегян, О.А.Адамян и К.Ф. Ч ибухчя н (53) 531,717. 1(088.8) (56) Уханов Ю.И. Оптические свойства полупроводников. — М.: Наука, 1977, с 68. (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ТОЛЩИНЫ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СЛОЯ НА ПОВЕРХНОСТИ ПОЛУПРОВОДНИКА
Ф (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в твердотельной электронике для измерения толщины диэлектрического слоя на поверхности полупроводника. Цель изобретения— повышение точности измерения толщины диэлектрическо ор слоя, удовлетворяющего
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в твердотельной электронике для измерения толщины диэлектрического слоя на поверхности полупроводника.
Цель изобретения — повышение точности измерения толщины диэлектрического слоя, удовлетворяющего =оотношению
Лd/ck0,01, где d — толщина контролируемого слоя, Лб — отклонение толщины от номинального значения,с коэффициентом а поглощения удовлетворяющим условию
1<а<10 см, за счет повышения отношения сигнал/шум.
Способ измерения толщины диэлектрического слоя на поверхности полупроводника реализуется следующим образом.. Ы 1670384 А1 соотношению Л d/d%,01, где d — толщина контролируемого слоя; Л d — отклонение толщины от номинального значения, с коэффициентом Q поглощения — достигается за счет повышения отношения сигнал:шум, Образец облучают монохроматическим пучком света с длиной волны, для которой удовлетворяет условие 1 .а <10 см, где а коэффициент поглощения материала диэлектрического слоя. Измеряют интенсивность R света, отраженного от поверхности диэлектрического слоя, коэффициент (r поглощения, показатели п1 и пр преломления материалов диэлектрического слоя и полупроводника соответственно и, используя напряжение d =(1/2 а)!п((ЯК1 — 2R1i 1)Р;/(R — К1)), где R = ((и .— 1)/(п1 + 1), Ry = ((л2—
-l11)/(ï2 -1 п1)), определяют толщину d контролируемого диэлектрического с оя. 1 ил.
Облучают контролируемый образец пучком монохроматического света с длиной волны, для которой выполняется условие
1<а< 10 см,где а - коэффициент поглощения
-1 материала диэлектрического слоя, измеряют интенсивность R света, отраженного от поверхности диэлектрического слоя, коэффициент Q поглощения, показатели п1, п2 преломления материалов диэлектрического слоя и полупроводника, соответственно, вычисляют коэффициенты R1 и Ry отражения от диэлектоического слоя и границы диэлектрик/полупроводник, соответственно. с voмощью выражений
1670384
Й1(7 е Ra) мы г 2 a
gg(6Rz г (s. Й,) (1 я я2е )(я е "4 Рг(1-2Р,) 1 10
Составитель M.Mèíèí
Техред M.Моргентал
Корректор М.Демчик
Редактор С.Никитина
Заказ 2737 Тираж 372 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35. Раушская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул.Гагарина, 101 и определяют толщину d диэлектрического слоя по формуле
1 RR) — 281 + 1 Нг
2а R — Rl
Относительная ошибка определения 5 толщины определяется выражением
На чертеже приведены графики относительной ошибки для значений Н1 = 0,1 и Рг- О,1; 0,2; 0,3; 0,4 и 0,5. Из графиков видно, 15 что минимальная погрешность имеет место при условии 0,5 < ad< l.
Формула изобретения
Способ измерения толщины диэлектрического слоя на поверхности полупроводни- 20 ка, заключающийся в том, что облучают контролируемый объект пучком монохроматического света, измеряют интенсивность света, отражают от поверхности диэлектрического слоя, и показатели преломления 25 материалов диэлектрического слоя и полупроводника, и определяют толщину диэлектрического слоя, о тл и ч а ю щи йс я тем, что, с целью повышения точности измерения толщины диэлектрического слоя, удовлетворяющего соотношению Л d/d 0,01, где O — толщина контролируемого слоя, Л0 — отклонение толщины от номинального значения, с большим коэффициентом а поглощения 1« 10 см, дополнительно измеряют коэффициент поглощения а диэлектрического слоя, а толщину d диэлектрического слоя определяют по формуле
1 RR1 — 2R1 + 1 Кг
2а R — Ri где R — величина интенсивности света, отраженного от диэлектрического слоя;
fl 1 й1 = () — коэффициент отражеп1+1 ния от диэлектрического слоя; пг — п г
Рг — (+ ) — коэффициент отражепг+п ния от границы диэлектрик/полупроводник; п1 и пг — показатели преломления материалов диэлектрического слоя и полупроводника, соответственно.
