隨著厚度的變化能够正常的看到不同的顏色,雖然 在現今先進的Fab廠中已不会再运用來做為厚 度觀測的办法,但仍然是一項能够敏捷用來 觀察是否有明顯的不平坦的情況發生
非耗费性的氧化層沉積 化學氣相沉積法 (CVD) 物理氣相沉積法 (PVD)
一種用於測量一束偏振光從被研讨的外表或薄膜 上反射後偏振狀態產生變化的光學儀器, 用它可 以得到外表或薄膜的有關物理參量的信息。
雷射通過偏振片而成為橢圓或是圓形偏振,而在 經過反触及二次反射後,若要构成最小光線,則 通過analyzer的光線一定要轉為線性偏振(linear polarization)。
在雷射光入射的角度上,選擇接近Brewster angle (在SiO2中約為70°),再針對反射回來的 TE光進行偏振濾波。
运用氧化層顏色變化判斷厚度概值,主要是因為 在氧化層外表反射和在矽晶片外表反射的兩道光 線,因為具有光程差而构成干与現象產生,而產 生建設性干与的條件為:
运用HF進行蝕刻,將晶片上下進出HF溶液,將 氧化層蝕刻出厚度漸變的梯度,從顏色的週期變 化能够得知厚度範圍,再合作color chart得知較 正確之厚度。
X表明氧化層厚度 t表明反應時間 τ為成長到native oxide厚度所需之時間
當t很短時,X很薄,X2<<A*X,上式趨近為 A*X=B*(t+τ) X=B*(t+τ)/A
意图: 以乾氧與濕氧办法成長氧化層 量測其厚度 探討氧化條件和厚度的關係
熱成長氧化層的機制與模型 乾氧生長(O2) ; 濕氧生長(H2O) 成長X厚度的SiO2 需耗费0.44X厚度矽 溫度越高 生長速度越快 氧化品質越佳
因為氧的擴散才能不行,Si-SiO2 介面的氧分子濃度將趨於零, 而 SiO2 外表的含氧量也因而將與氣相內的含氧濃度相當,此時
的氧化速率將由氧分子在二氧化矽中的擴散速率所主導,又稱 為 diffusion control case。
相對於 SiO2 是足夠大時,此時的氧化速率將由氣氛中的氧分子 濃度及氧化反應常數 Ks 所主導,又稱為 reaction control case。
氫氟酸屬於高腐蝕性無機酸類,應别的寄存 於廢液收回筒中,不能够玻璃製容器呈裝。
將矽基材置於含氧的條件下,在矽外表氧化构成 一層二氧化矽。由於該層二氧化矽會耗费部份的 矽表層,我們將之歸類為耗费性氧化性成長
1. 用丙酮,甲醇,和去離子水清洗晶片。 2. 用稀釋氫氟酸溶液將表層氧化層蝕刻,以去離子
水沖洗五分鐘,再以氮氣吹乾。 3. 將數片晶片順序緩緩怡入高溫爐中,依條件成長
氧化層,氧化完结後,运用石英拉桿將載有晶片 的石英舟緩緩拉出,於爐口冷卻五分鐘後,再置 入另一晶片。 4. 比對長有氧化層之晶片的顏色。 5. 运用橢圓儀(ellipsometer)量得氧化層厚度。
1808年,馬呂斯探測到反射光線的偏振性,1889 年P.K.L.德魯德建立了橢圓偏振測量的根本方程 式, 奠定了橢圓偏振測量技術的發展基礎。它是 一種無損的測量办法, 並且對於外表的细小變化 有極高的靈敏性, 例如能够探測出清潔外表上只 有單分子層厚度的吸附或污染。
它在各個領域中, 如物理﹑化學﹑资料和照相科 學﹑生物學以及光學﹑半導體﹑機械﹑冶金和生 物醫學工程中得到了廣泛的應用。
运用雷射光通過oxide,由反射之極化現象改變 量,換算出厚度及折射係數 n。
oxide在λ=633nm之下時,折射係數n=1.46。 採大的入射角,測出P偏極光與S偏極光反射量
在測量時,旋轉接纳端的偏振片,使detector端 能夠收到能量最小的光線。