09/29/2021
No.0494 多入射角分光エリプソメトリーによる薄膜材料評価
分光エリプソメトリーは、光の偏光状態を解析することにより光学定数や膜厚等を算出する手法である。近年、コンピューター技術の進歩により、高度な解析情報を提供することができるようになった。ここでは、新規導入した高精度分光エリプソメトリーを用いて評価した測定例を紹介する。
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| 装置特徴と主な評価材料 | |
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装置外観
 | 【 装置の特徴 】
♦ 回転補償子型の光学システムを採用。
0＜Ψ＜90、-180＜Δ＜180 全領域測定可能
♦ 測定波長域 (193 nm～1700 nm) 。 610ポイント
♦ 最小ビーム径500 μmφ。通常は2～3 mmφ程度。
♦ 300 ｍｍウェハ対応可能な試料ステージを搭載。
♦ 高度な解析ソフトを採用。
・ 異方性解析、不均一性評価
・ 多層膜解析
・ 多入射角フィットやΔnの測定が可能 |
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分野 | 主な材料 | 評価項目 |
半導体関連膜 | SOI、High-k、Low-k、SiON、極薄SiO2、SiN、アモルファスSi、 Poly-Si、エピ膜、ドープ層 (Si、GaAs、InP) 、AlGaAs、InGaP、HgCdTe | 屈折率や膜厚の面内分布、結晶性評価、ボイド分布、nmオーダーの膜厚評価、混晶比の算出等 |
多積層試料 | 光学コーティング試料、反射防止 (AR) 膜、超格子 AlGaAs、SiGe) 、TFT | 部分劣化解析、各層の屈折率や膜厚の評価 |
高度な解析分野 | レジスト膜、ITO、DLC、GaN、有機EL | 屈折率の深さ方向評価、配向解析、最表面部の欠陥解析、表面・界面粗さ評価 |
異方性試料 | サファイア、SiC、PET、ポリカーボネート、ポリイミド | X、Y、Z方向の屈折率評価、Δｎ (複屈折) 評価 |
その他 | 金属膜：Cu、Al、Au、Ag、TiN、Wsi 等
液体、フィルム、有機膜 | 屈折率や膜厚の評価 |