GB/T 40279-2021
硅片表面薄膜厚度的测试光学反射法
Test method for thickness of films on silicon wafer surface—Optical reflection method
2022-03-01实施
2021-08-20发布
前 言
本文件按照GB/T 1.1—2020《标准化工作导则 第 1部分∶标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
本文件由全国半导体设备和材料标准化技术委员会（SAC/TC 203）与全国半导体设备和材料标准化技术委员会材料分技术委员会（SAC/TC 203/SC 2）共同提出并归口。
1 范围
本文件规定了采用光学反射法测试硅片表面二氧化硅薄膜、多晶硅薄膜厚度的方法。
本文件适用于测试硅片表面生长的二氧化硅薄膜和多晶硅薄膜的厚度，也适用于所有光滑的、透明或半透明的、低吸收系数的膜厚度的测试，如非晶硅、氮化硅、类金刚石镀膜、光刻胶等表面蒲膜。测试范围为 15 nm～10°nm。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用干本文件;不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T14264 半导体材料术语
3 术语和定义
GB/T14264 界定的术语和定义适用于本文件。
4 方法原理
入射光接触薄膜表面后，穿透薄膜到达基底，在薄膜的上下界面分别发生反射和折射，总反射光是这两部分反射光的叠加。因为光的波动性;这两部分反射光的相位可能于涉相长（强度相加）或于涉相消（强度相减），而相位关系取决于这两部分反射的光程差。光程是由薄膜厚度、光学常数、光的波长、反射率和折射率决定的。
当薄膜内光程等于光波长的整数倍时，两组反射光相位相同，则干涉相长，即呈现测试图形波峰位置;相反，薄膜内光程是波长整数倍的二分之一时，两组反射光相位相反，则干涉相消，即呈现测试图形波谷位置。
通过光谱仪收集不同波长下的反射信号，得到薄膜上下表面的反射干涉光谱曲线。用人工图解或借助仪器自带软件完成曲线拟合并取极值点进行计算，最终获得薄膜的厚度。
5 干扰因素