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基于反射测定法的SOI膜厚检测系统.pdf
第 43 卷第 5 期
微电子学 Vol. 43 , No. 5
2013 年 10 月
~icroelectronics Oct. 2013
·半导体.a.件与工艺·
基于反射测定法的 SOI 膜厚检测系统
严冬1 ,李国光1 ,刘涛1 ,熊伟1 ,李成敏2 ,郭青杨2 ,叶甜春1
(1.中国科学院微电子器件与集成技术重点实验室,北京 100029;2. 北京智朗芯光科技有限公司,北京 100191)
摘 要: 研制可用于膜厚检测的系统,获取薄膜反射光谱,基于多层膜反射率模型和非线性回归
算法得到厚度分布圈。对SOI 材料的反射光谱进行测试及分析,结果表明,对于厚度为 30μm 的
顶层硅,其静态重复性为土0.01 nm,动态重复性为土1. 30 nm; 对于厚度为 2μm 的氧化层,其静态
重复性为::1:0.02 nm,动态重复性为士1. 60 nmo 该技术还适用于其他集成电路制造工艺中不同材
质的膜厚检测。
关键词: SOI; 反射测定法:膜辱检测;形貌
中图分类号:TN307 文献标识码:A 文章编号: 1004-3365 {20l3 )05-0727-04
A Thickn创s Measurement System for SOI Films Bωed on Reflectometry
1 2 1
1
YANlli晖,口G叫田吨1 , LIU Tao ,泪ONG Wei , LI Che咱nin , GUO Qi吨yani , YE Tianchun
(1. Key Lab of Microelec. Dev. . Integr. Technol. , The Chinese Academy of Sciences , Beijing 100029 , P. R. China;
2. BeiOptics Technology Co. , Ltd. , Beijing 100191 , P. R. China)
Abstract: A film thickness measurement system was developed based on reflectometry , in which distribution of
film thicknesses was obtained with multilayer reflectance model and nonlinear regression algoritlun. A silicon-on-
insulator (SOD sample with -30μm top layer was measured and analyzed. lt has been shown that , for 30μn top
Si layer , the precision was 土O. 01 nm , and the repeatability was ::l:: 1. 30 nm; and for 2μmoxide layer , the precision
was 士O. 02 nm , and the repeatability was 土1. 60 nm. This system is also applicable for measuring a variety of thin
film stacks in IC rnanufacturing processes.
Key words:ω1; Reflectometry; Film thickness measurement; Topog
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