本文采用了半導(dǎo)體熱氧化工藝制備膜厚標(biāo)準(zhǔn)樣片鬼贱，該樣片使用4寸硅晶圓片制備。在制備完成后我們還需要對(duì)樣片進(jìn)行穩(wěn)定性和均勻性的考核香璃。
光譜型橢偏儀的校準(zhǔn)（六）-樣片的均勻性考核
樣片的均勻性考核實(shí)驗(yàn)
膜厚標(biāo)準(zhǔn)樣片作為一種標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，其測(cè)量區(qū)域均勻性和穩(wěn)定性一定要好葡秒。在樣片制備完成后姻乓，我們需要使用3臺(tái)同型號(hào)的光譜型橢偏儀對(duì)其測(cè)量區(qū)域的均勻性和穩(wěn)定性進(jìn)行了考核嵌溢，取這3臺(tái)儀器測(cè)量結(jié)果的平均值來作為考核結(jié)果。為確保量值準(zhǔn)確可溯源蹋岩，使用相同標(biāo)稱厚度的膜厚標(biāo)準(zhǔn)樣片作為標(biāo)準(zhǔn)赖草，光譜型橢偏儀作為比較儀，采用比對(duì)測(cè)量的方式對(duì)制備樣片的厚度進(jìn)行測(cè)量剪个，測(cè)量結(jié)果按照下式進(jìn)行處理秧骑。
式中:
Tvlsi — VLSI標(biāo)準(zhǔn)樣片證書上給出的樣片厚度量值；
tVLSI13 — 13所測(cè)量得到的VLSI標(biāo)準(zhǔn)樣片的量值扣囊；
tCETC13 — 未修正的13所膜厚樣片的測(cè)量值乎折；
tc— 修正后的 1 3所膜厚樣片的測(cè)量值。
選擇樣片上侵歇、中骂澄、下、左惕虑、右 5 個(gè)位置進(jìn)行考核如圖1所示。
樣片均勻性考核區(qū)域
以5個(gè)位置測(cè)量結(jié)果的zui大差值作為該樣片的均勻性枷遂，表1為考核結(jié)果樱衷。由表可知，樣片厚度平均值與標(biāo)稱值的zui大偏差僅為0.5%酒唉，滿足了樣片的設(shè)計(jì)要求矩桂。
位置 | 薄膜厚度 | ||
2 | 50 | 500 | |
上 | 1.93 | 49.79 | 501.32 |
中 | 2.04 | 49.87 | 501.42 |
下 | 2.05 | 49.93 | 502.30 |
左 | 1.99 | 49.66 | 501.69 |
右 | 2.03 | 50.07 | 502.00 |
均勻性 | 0.12 | 0.41 | 0.98 |
平均值 | 2.01 | 49.86 | 501.75 |
表1膜厚樣片均勻性考核結(jié)果
按照上述公式可知 ，樣片測(cè)量結(jié)果的不確定度主要由三部分引入:VLSI標(biāo)準(zhǔn)樣片引入的不確定度 (擴(kuò)展因子k =2)痪伦；光譜型橢偏儀測(cè)量重復(fù)性引入的不確定度;樣片的均勻性引入的不確定度(擴(kuò)展因子k=2.26)侄榴。各不確定度分量及樣片的測(cè)量不確定度評(píng)定結(jié)果見表2。
不確定度分量 | 薄膜厚度 | ||
2 | 50 | 500 | |
標(biāo)準(zhǔn)樣片 | 0.03 | 0.07 | 0.20 |
重復(fù)性 | 0.01 | 0.01 | 0.01 |
均勻性 | 0.05 | 0.18 | 0.43 |
擴(kuò)展不確定度 | 0.12 | 0.38 | 0.96 |
表2 膜厚樣片均勻性考核結(jié)果
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