文档介绍：: .
实验用椭偏仪测量薄膜厚度
在半导体平面工艺中，S102薄膜是不可缺少的亜耍材料。它既可以被作为杂: .
实验用椭偏仪测量薄膜厚度
在半导体平面工艺中，S102薄膜是不可缺少的亜耍材料。它既可以被作为杂质掩蔽、表面钝化和器件的电隔离材料，也可以用作电容器的介质和MOS管的绝缘栅介质等。无论S1O2膜用作哪一种用途的材料，都必须准确的测定和控制它的厚度。另外，折射率也是表征S102膜性质的重耍参数之一，因此我们必须学握S1O2膜厚及其折射率的测駅方法。
通常测定薄模厚度的方法有比色法、干涉法、椭偏法等。比色法可以方便的估计出氧化硅膜的厚度，但误差较大。干涉法具有设备简单、测帚:方便的特点，结果也比较准确。橢偏法测鼠膜厚是非破坏性测鼠，测昴嵇度岛，应用范围广。我们这个实验足用椭偏法來测asio2膜厚度。
本实验冃的是了解用橢圆偏振法测最薄膜参数的基木原理和方法：掌握椭圆偏振仪的使用方法，并用椭偏仪测量S1衬底上的S102薄膜的折射率和厚度。
、实验原理
由激光器发出一定波长(X=6328A)的激光束，经过起偏器后变为线偏振光，并确定其偏振方向。再经过1/4波长片，由丁•双折射现象，使英分解成互相垂苴的P波和S波，成为椭
片光
样品表而和多层介质(包括衬底一衞匪膜Ff鍬前砂H反射与折射，总的反射光束一般仍为椭闘偏振光，但椭圆的形状和方位改变了。一锻用①和A來描述反射时偏振状态的变化，其定义为：
tg雌=i
式中tg①的物理意义是P波和S波的振幅之比在反射前后的变化，称为椭偏法的振幅参帚。A的物理意义是P波和S波的相位差在反射前后的变化，称为椭偏法的相位参量。Rp和Rs分别为P波初量和S波分最的总反射系数。。
在波长、入射角、衬底等参数一定时，①和A是膜厚d和折射率n的函数。对一定厚度的某种膜，旋转起偏器总可以找到某一方位角，使反射光变为线偏振光。这时再转动检偏器,当检偏誥的方位角与样品上的反射光的偏振方向垂i'i时，光束不能通过，出现消光现彖。消光时，△和①分别由起偏器的方位角P和检偏器的方位角A决定。把P值和A值分别换算成A和①后，再利用公式和图表就可得到透明膜的折射率11和膜厚度do
二、实验内容
1・用椭偏仪测量S1衬底上的S1O?薄膜的折射率和厚度：
2. 重复测最3次，求折射率和膜厚的平均值。
三、实验步骤
1. 接通激光电源，转动反射光管，使与入射光管夹角为140°(4)=70),然后将位置固泄。
2. 把样品放在样品台，使光经样品反射后能进入反射光管。
3. 把\/4波片的快轴成十45°放置，并把起偏器、检偏器的方位先置零。同时转动起偏器和检偏器找出第一个消光位置，并从起偏器和检偏器上分别读出起偏角Pi和检偏fflAi，并记录下來。
4. 把起偏器转到大约・Pi处，与第一次转动检偏器相反的方向转动检偏器(同时轻动检偏器)，找出第二个消光位置，读出起偏角P2及检偏角A2。
5. 将1/4