MC方案｜在大面積上表征薄膜厚度均勻性

更新時(shí)間：2019-04-09 點(diǎn)擊次數(shù)：1739

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通過(guò)白光反射光譜（WLRS）和FR映射器繪制薄膜厚度

目標(biāo)：在大面積上表征薄膜厚度均勻性。

測(cè)量方法：采用Fr-Basic與Fr-Mapper相結(jié)合的方法，在大面積的預(yù)定點(diǎn)上快速、準(zhǔn)確地測(cè)量薄膜厚度。當(dāng)樣品固定在一個(gè)Fr-Mapper上時(shí)，所有的測(cè)量都用一個(gè)Fr-Basic進(jìn)行調(diào)節(jié)，使其在540-1000納米的光譜范圍內(nèi)工作。反射探頭的有效光斑直徑為0.5毫米。樣品是涂有SiO2（熱的或TEOS）和Si3N4（LPCVD）/SiO2（熱的）4英寸硅晶片。在參考測(cè)量中，使用了高反射鍍鋁鏡（NT01-913-533，Edmund光學(xué)）。

結(jié)果：在圖1中，顯示了硅晶片（藍(lán)色）上的掃描區(qū)域（紅色）。有意地將6x6cm2掃描區(qū)域的中心向左下角移動(dòng)。圖2a顯示了Teos SiO2的厚度值。在兩個(gè)軸上以2毫米的步幅測(cè)量薄膜厚度（總共961次測(cè)量）。計(jì)算平均厚度為635.07nm，標(biāo)準(zhǔn)差為4.24nm。小厚度為623.13nm，大厚度為641.35nm。在圖2b中，顯示了相同掃描區(qū)域熱生長(zhǎng)SiO2（濕氧化）的膜厚值。在兩個(gè)軸上以2毫米的步幅測(cè)量厚度（總共961次測(cè)量）。平均厚度為697.29nm，標(biāo)準(zhǔn)差為0.93nm。小厚度為697.22nm，大厚度為701.32nm。熱生長(zhǎng)SiO2的薄膜厚度變化明顯較小，而且薄膜厚度梯度呈現(xiàn)徑向?qū)ΨQ(chēng)性，而Teos薄膜則并非如此。圖3顯示了Si3N4/SiO2疊層中的膜厚值。

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