Реферат: Электролитические и оптические методы контроля РЭСИ

Название метода

Область при­менения

Контролируе­мые параметры

Чувст­витель­ность

Отно-ситель ная по­греш­ность, %

Факторы, ограничиваю­щие область применения

1. Визуальный Дефектоскопия, контроль размеров Дефектность, отклонение от заданной формы изделия 0,1 мм - Диапазон длин волн должен быть 0,38 - 0,76 мкм

2. Визуально –

оптический

Дефектоскопия с помощью микроскопов и проекционных устройств Размеры изделий, дефектов, отклонений от заданной формы 0,6 А 0,1-1,0 Минимальная яркость объекта контроля не менее 1 кд/м² 3. Фотометрический Контроль параметров осаждения тонких пленок Интенсивность излучений, отражаемых или пропускаемых контролируемыми структурами 0,6 А 5 - 4. Реф-лексомет-рический Контроль шероховатости поверхности изделий Коэффициент отражения 0,6 А 1,0

-

5. Денси-тометри-ческий Контроль оптической плотности прозрачных пленок Коэффициент пропускания, оптическая плотность А 1,0 Применим для нерассеи-вающих прозрачных сред 6. Нефе-лометри-ческий Анализ структуры кристаллов Коэффициент рассеивания, концентрация включений 0,6 А 1,0 - 7. Реф­ракцион­ный Контроль оп­тических сред Показатель преломления 0,6 А 0,01 Применим для оптиче­ски прозрач­ных сред 8. Интер-феромет-рический Контроль тол­щины, шеро­ховатости и размеров из­делий Толщина, раз­меры изделий 0,1 0,1 Поверхность изделий должна быть отполирован­ной

9. Ди­фракци­онный

Контроль размеров тон­ких волокон, формы острых кромок, от­верстий

Диаметры во­локон, разме­ры дефектов, острых кромок

0,1

1,0

Размеры де­фектов долж­ны быть сравнимы с длиной волны света 10. Спек­тральный Контроль спектральных характеристик изделий в проходящем и отраженном свете Спектральные коэффициен­ты отражения, поглощения, пропускания, концентрация вещества 10^-4 1,0 - 11. Поля­ризаци­онный Контроль на­пряжений в прозрачных средах, анализ степени поля­ризации ис­точников све­та, эллипсо-метрическая толщиномет-рия (одновре­менно кон­троль толщи­ны и показа­теля прелом­ления) Вращение плоскости по­ляризации, толщина и показатель преломления 1,0 Применим только для оптически прозрачных сред 12. Стро­боскопический Дефектоско­пия и размер­ный контроль подвижных объектов Угловая ско­рость, дефект­ность 10^-6 с 5,0 - 13. Голо-графиче­ский Контроль геометрии объектов сложной формы (фотошаблонов). Деформации, перемещения, отклонения от заданной формы, гради­енты показа­теля прелом­ления 0,1 1,0 - 14. Теле­визион­ный Оптический анализ струк­туры веществ, измерение линейных размеров Размеры де­фектов 1,0 -

Таблица 3

Цвета плёнок двуокиси кремния в зависимости от толщины

Цвет пленки	Толщина пленки двуокиси кремния, мкм
Бежевый	0,05
Темно-фиолетовый
Светло-красновато-фиолетовый	0,85

Относительная погрешность измерения толщины пленок составляет 10%.

Первый эллипсометрический параметр (отношение амплитуд компонент, параметр условно обозначили через тангенс) определяется из соотношения:

Второй эллипсометрический параметр определяется из соотношения:

Рисунок 8 – Оптическая схема линзового диаскопа (изображение

мнимое, пря­мое, увеличенное)

Рисунок 9 – Оптическая схема зеркального диаскопа с искусственно-

подсвет­кой (изображение действительное, обратное, увеличенное)

Таким образом, параметр А есть относительная разность фаз между Р и S компонентами, возникшая вследствие отражения от рассматриваемой структу­ры. Основное уравнение эллипсометрии имеет вид:

Величина р для случая тонкой прозрачной диэлектрической пленки на по­верхности полупроводника является функцией, показателей преломления ок­ружающей среды, пленки и подложки , толщины пленки d , длины вол­ны лизерия л и угла падения луча на образец – (см. рис. 10).