Способ измерения параметров тонкой прозрачной пленки

(71) Заввятел 4) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ТОНКО ПРОЗРАЧНОЙ ПЛЕНКИ1 Изобретение относ измерительной тех именено для измере ких прозрачных пл мерения в процессе нки, Поэтоеломления,ния по ь тся к конт ике и ноже ия парамет нок, включ ь нанесения пле увсттонре в Х 41 ки.Известны интерферометрические методы измерения параметров пленок 11.Однако эти методы позволяют определить лишь дифференциальное значение,0 параметров пленок в отдельных точках относительно подложки и не могут быть применены для измерения параметров щенки в процессе нанесения.Наиболее близким к изобретению является способ измерения параметров тонкой прозрачной пленки, заключающий ся в том, что исследуемую пленку наносят на подложку, направляют на пленку и измеряют ее параметры с помощью 20 эллипсометрического анализа 23.Недостатком известного способа является невысокая чувствительность,зависящая от разности показателей преломления подложки и плему пленки с показателем прравным показателю преломле дложки, этим способом вообще не могутбыть обнаружены.Цель изобретения - повышение чвительности измерения параметровких прозрачных пленок,Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу изме нияпараметров тонкой прозрачной пленки,заключающемуся в том, что исследуемую пленку наносят на подложку, направляют излучение на пленку и измеряют ее параметры с помощью эллипсометрического анализа, пленку наносят нподложку, представляющую собой системудиэлектрических четве ртьволновыхслоев с высоким и низким показателями преломления, расположенных поочередно, а толщину последнего слояыбирают из условия938005 где 1 - толщина слоя;1 - длина волны излучения;Ч - сдвиг фаз при полном, внутреннем отражении дЛя Я компонен.ты на границе последнегослоя,а излучение направляют на пленку состороны подложки под углом, обеспечивающим полное внутреннее отражение.На фиг. 1 изображена схема, пояс цняющая предлагаемый способ; наФиг. 2 - зависимость фазовой харак"теристики подложки от Фазового сдвига в последнем слое; на Фиг. 3 зависимость значений 1-В=К(Щ для %системы диэлектрических слоев от их1числа И.Сущность способа заключается в том,что повышается крутизна зависимостифазового сдвига между Р и Я кампонентами отраженного света от толщиныпленки, что обеспечивается путем соз"дания высокодобротного интерферомет". ра для Я компоненты за счет увеличе. ния коэффициента отражения системыдиэлектрических слоев на границепоследнего слоя и полного внутреннего отражения на грайице измеряемойпленки с воздухом.Способ эффективен,для измерения 30параметров особо тонких прозрачныхпленок.Схема, с помощью которой осуществляют способ, включает основание 1,систему диэлектрических четвертьвол- уновых слоев 2, последний слой 3 подложки, измеряемую пленку 4,. призму5, просвечивающее излучение 6.Зависимость Фазовой характеристики подложки от фазового сдвига в посвледнем слое имеет вид Ь =Х(9), гдед=й-йр, а и Ьр - фазовые сдвигидля Я и Р компонент отраженного света. четвертьволновых слоев с высоким и50 низким показателями преломления, расНа фиг. 3 приведена зависимость значений 1-К =Е(Ы) для системы ди-.электрических слоев от их числа М, где Й- коэффициент отражения для Я компоненты.Способ осуществляется следующим образом.Предвариетельно на основание 1 на носят специальную подложку, состоящую из системы диэлектрических чет- . вертьволновых слоев .2 с высоким и низким показателями преломления, рас" положенных поочередно, и последнего (считая от основания) слоя 3 с ФазоавОй,толщиной 1 = Л/4(1 "М/У). На указанную специальную подложку наносят измеряемую пленку 4. С противоположной стороны на основании устанавливают призму 5, на которую направляютпросвечивающее излучение 6 для обеспечения угла падения на пленку, соответствующего полному внутреннему отражению. Тонкая настройка на максимальную чувствительность измеренийпроизводится изменением угла паденияв небольших пределах. Плоскость поляризации просвечивающего излучения 6составляет угол 45 с плоскостью падения. Обе компоненты света представляют полное внутреннее отражение награнице последнего слоя с воздухом,но так как 1-В 1-Бр, где Вр, Йэ -коэффициенты отраженйя системы диэлектрических слоев для Я,Р компонентсоответственно, для крутизны зависимости фазовых сдвигов этих компонент от толщины пленки справедливо соотношение д (д у р, где : др ЛВ И 4 У-и следовательно, В-. Макси(м Ю мальная крутизна на рабочем участке фазовой характеристики (фиг. 2), используемом при измерениях, достигается за счет выполнения последнего слоя подложки толщиной (фазовой)= Х 4(1-Ч/3. Таким образом, достигается высокая чувствительность при измерении параметров тонких прозрачных пленок данных способом.формула изобретенияСпособ измерения параметров тонкой прозрачной пленки, заключающийся в том, что исследуемую пленку наносят на подложку, направляют излучение на пленку и измеряют ее параметры с помощью эллипсометрического анализа, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения чувствительности, пленку наносят на подложку, представляющую собой систему диэлектрических положенных поочередно, а толщину последнего слоя выбирают из условия= /4(1 "Ч/Я),где й - толщина слоя;Х - длина волны излучения;Ч- сдвиг фаз при полном внутреннем отражении для Я компонен ты на границе последнего слояа излучение направляют на пленку состороны подложки под углом, обеспечивающим полное внутреннее отражение Источники информации,принятые во внимание при экспертизе00 О,ОКУ а дактор А. Шишкина Корректор Л. Бо ПодписноеР каз 4440 В