二氧化硅薄膜是集成電路工藝中采用最多的介質(zhì)薄膜,一次氧化的氧化層作為基區(qū)擴散掩膜,因此其厚度應(yīng)能滿足對硼擴散的掩蔽作用。TAS5001IPFB薄膜厚度的測量方法有多種,主要有光學(xué)十涉法、橢圓偏振

光法、探針測試法等。二氧化硅在可見光波段是透明的,適合用光學(xué)方法精確地測量厚度。在此采用光學(xué)干涉法測量氧化層厚度。

    測量原理

   用單色光垂直照射氧化層表面時,因二氧化硅是透明介質(zhì),所以人射光將分別在氧化層表面和氧化層/硅的界面產(chǎn)生反射,圖Λ叫所示是氧化層厚度測量原理示意圖。根據(jù)雙光干涉原理:當(dāng)兩束相干光的光程差△為半波長^/2的偶數(shù)倍時,兩束光的相位相同,互相加強,從而出現(xiàn)亮條紋;當(dāng)兩束光的相位相反,互相減弱時,出現(xiàn)暗條紋。由于整個氧化層是連續(xù)生長的,在薄膜邊緣處臺階的厚度連續(xù)變化,因此,在氧化層臺階上將出現(xiàn)明暗相間的干涉條紋。 根據(jù)光程的概念,在滿足小人射角條件下,兩個相鄰亮條紋之間的氧化層厚度差為氧化層的折射率。同理,兩個相鄰暗條紋之間的氧化層的厚度差也是。如果從氧化層臺階劈楔算起至臺階頂端共有(″+1)個亮條紋(或暗條紋),測量時用白熾燈作為光源,用金相顯微鏡觀察五彩的干涉條紋。