一种用椭偏光谱仪检测8英寸抛光片的方法
【专利摘要】本发明提供一种用椭偏光谱仪检测8英寸抛光片的方法，所述方法使用椭偏光谱仪对8英寸抛光片最重要的光学参数双折射率进行检测。本发明提供的一种用椭偏光谱仪检测8英寸抛光片的方法测量精度高、无损伤测量、实时在线监控、测量波段宽。
【专利说明】一种用椭偏光谱仪检测8英寸抛光片的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种抛光片的检测方法，具体涉及一种用椭偏光谱仪检测8英寸抛光 片的方法。
【背景技术】
[0002] 随着半导体技术的发展，大尺寸硅片在大规模集成电路的应用越来越广泛，这样 对硅片表面的平整度及加工精度就提出了更高的要求，因此需要找到一种能够检测大尺寸 硅片方法。
[0003] 橢偏光谱技术是一种利用线偏振光经样品反射后转变为椭圆偏振光这一性质，以 获得样品的光学常数的光谱测量方法。椭偏光谱技术之所以能够被广泛的应用主要是因为 它有以下几个特点：（1)测量精度高：它的测量分辨率比电子显微镜还高一个数量级；(2) 非破坏性测量：在各种粒子束分析测试中，光束引起的表面损伤以及导致表面结构的改变 也是最小的；（3)非苛刻性测量：对测量的环境无过高的要求；（4)能同时测量出几个物理 量：可以直接测出光学常数的实部和虚部，不需要已知一个去求另一个；（5)能区分不同的 物理效应；(6)能实现实时监控：被测量的物理量可以通过偏振光束本身与物质作用后的 变化来反映出来。
[0004] 目前，椭偏光谱仪主要是用来测量薄膜材料的光学参数和厚度的仪器。它是通过 测定入射光被样品反射或透射后偏振变化的情况来研究被测物质的性质。
[0005] 8寸抛光片是我国大尺寸抛光片的主流产品，被制作成波片或延迟器件等，在光通 讯、光学测量、天文光学、偏振光领域都有很广泛的应用。其中8寸抛光片的最重要的光学 参数就是双折射率，双折射率的的测量精度将影响其作为各种补偿器、延迟器的性能。通常 采用干涉测量方法、折光率计法、最小偏向角法来测量半导体材料的折射率，但是这几种方 法的精确度只能达到1〇_5,不能满足精确测量8英寸抛光片的要求。
【发明内容】
[0006] 为解决上述技术问题，本发明提供一种测量精度高、无损伤测量、实时在线监控、 测量波段宽的8英寸抛光片的测量方法。
[0007] 本发明所采用的技术方案是：一种用椭偏光谱仪检测8英寸抛光片的方法，所述 方法使用椭偏光谱仪对8英寸抛光片进行检测。
[0008] 优选的，所述方法包括如下步骤：
[0009] (1)将椭偏光谱仪左右光管的角度调整到0度-90度；
[0010] (2)将要测量的8英寸抛光片放置在样品台上；
[0011] (3)开启激光电流，调节电流在2mA-9mA ;
[0012] (4)调整工作台，使反射光线进入光管；
[0013] (5)将仪器板后面的插头插入电源内，使其照亮光学度盘；
[0014] (6)将A /4波片在零刻度的基础上转动45度，然后转动起偏器和检偏器，找出消 光的起偏器和检偏器的方位角度；
[0015] (7)利用公式计算双折射率。
[0016] 本发明的有益效果是：本发明采用椭偏光谱仪对8寸抛光片的双折射率进行检 测，测量的精确度可达到1〇_6,远远高于现有的方法；椭偏光谱仪中的光弹调制器采用熔融 石英，可以直接测量P、S两方向上的相位差，与其它偏光干涉法相比避免了光源的波动对 测量的影响，还避免了由于干涉极值点进行曲线合拟时产生的误差，提高了双折射率的测 量精度；由于硅片的双折射率会随着外界条件的改变而变化，例如温度、波长等，椭偏光谱 仪的波长涉及红外、可见、紫外的全波段，它本身有温度监控器，控制的范围为0°c-80°c， 温度精度可达到〇. rc，因此可以用椭偏光谱仪检测各个温度和波长下硅片的双折射率。
【专利附图】
【附图说明】
[0017] 图1是本发明椭圆光谱仪精确测量硅片的光路图。
【具体实施方式】
[0018] 下面结合附图对本发明的具体实施例做详细说明。
[0019] 如图1所示，一种用椭偏光谱仪检测8英寸抛光片的方法，包括如下步骤：
[0020] (1)将椭偏光谱仪左右光管的角度调整到0度-90度；
[0021] (2)将要测量的8英寸抛光片放置在样品台上；
[0022] (3)开启激光电流，调节电流在2mA-9mA ;
[0023] (4)调整工作台，使反射光线进入光管；
[0024] (5)将仪器板后面的插头插入电源内，使其照亮光学度盘；
[0025] (6)将A /4波片在零刻度的基础上转动45度，A /4波片度盘刻线为±90度，游 标刻线为10分度，然后转动起偏器和检偏器，找出消光的角度，起偏器和检偏器盘刻度均 为0-180度，游标刻线为10分度；利用检偏器的方位角A确定V，调整起偏器的方位角P， 使经过样品的反射光为线偏振光，来确定△，Q为入射光线照射到样片表面的入射角。
【权利要求】
1. 一种用椭偏光谱仪检测8英寸抛光片的方法，其特征在于：所述方法使用椭偏光谱 仪对8英寸抛光片进行检测。
2. 根据权利要求1所述的一种用椭偏光谱仪检测8英寸抛光片的方法，其特征在于： 所述方法包括如下步骤： (1) 将椭偏光谱仪左右光管的角度调整到〇度-90度； (2) 将要测量的8英寸抛光片放置在样品台上； (3) 开启激光电流，调节电流在2mA-9mA ; (4) 调整工作台，使反射光线进入光管； (5) 将仪器板后面的插头插入电源内，使其照亮光学度盘； (6) 将A/4波片在零刻度的基础上转动45度，然后转动起偏器和检偏器，找出消光的 起偏器和检偏器的方位角度； (7) 利用公式计算双折射率。
【文档编号】G01N21/23GK104406915SQ201410660671
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年11月18日 优先权日:2014年11月18日
【发明者】孙晨光, 王超, 王浩, 董建斌, 徐荣清 申请人:天津中环领先材料技术有限公司