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Europäisches Patentamt

FILM THICKNESS MEASUREMENT METHOD | VERFAHREN ZUM MESSEN EINER FILMDICKE | PROCÉDÉ DE MESURE DE L'ÉPAISSEUR D'UN FILM

Patentnummer:EP2772723B1
IPC Hauptklasse:G01B001106
Anmelder:Mitsubishi Electric Corporation (0)
Tokyo, JP
Erfinder:
Anmeldung:26.10.11
Offenlegung:26.10.11
Patenterteilung:24.06.20

Abstract / Hauptanspruch
The present invention relates to a film thickness measurement method for a multilayer epitaxial layer formed on a semiconductor substrate. A measurement target (20) including a semiconductor substrate (21), and a first epitaxial layer (22, 23) and a second epitaxial layer (22, 23) stacked in this order on the semiconductor substrate and having no difference in refractive index of a real part from the semiconductor substrate is subjected to reflection analysis by reflection interference analysis using a Fourier transform infrared spectroscopy. The thickness of the first epitaxial layer is used as a fitting parameter so as to prevent shift between an interference waveform of a resultant reflection interference pattern containing distortion appearing in a wave number range near an abnormal dispersion range of a refractive index caused by phonon absorption and an interference waveform of a numerically calculated reflection interference pattern in the same wave number range. The thickness of the first epitaxial layer determined during the fitting of the numerically calculated reflection interference pattern is defined as an actually measured value of the thickness of the first epitaxial layer.

The present invention pertains to a film thickness measurement method for a multi-layer epitaxial layer formed on a semiconductor substrate. A measurement subject (20) resulting from a first and second epitaxial layer (22, 23) having no refractive index difference in the real part compared to the semiconductor substrate having been laminated in the given order is subjected to beam interference analysis reflection analysis using a Fourier transform infrared spectroscopy photometer, and in a manner so that there is no deviation between the interference waveform containing distortion appearing in the frequency region in the vicinity of an abnormal dispersion region of the refractive index resulting from phonon absorption in the obtained reflection interference pattern and the interference waveform in the same frequency region as a numerically calculated reflection interference pattern, using the thickness of the first epitaxial layer as a fitting parameter, the thickness of the first epitaxial layer set when fitting the numerically calculated reflection interference pattern is considered the actual measured value for the thickness of the first epitaxial layer.

La présente invention concerne un procédé de mesure de l'épaisseur d'un film d'une couche épitaxiale multicouche formée sur un substrat semi-conducteur. La structure (20) à mesurer est formée d'une première et d'une seconde couche épitaxiale (22, 23) stratifiées dans un ordre donné, les indices de réfraction de ces couches et du substrat semi-conducteur étant identiques dans la partie réelle. La structure à mesurer est soumise à une analyse de réflexion par l'analyse d'interférence de faisceau au moyen d'un photomètre de spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier. Sur la base de l'observation d'aucune déviation entre la forme d'onde d'interférence contenant une déformation apparaissant dans la région de fréquence au voisinage d'une région de dispersion anormale de l'indice de réfraction résultant d'une absorption de phonons sur le profil d'interférence de réflexion obtenu et la forme d'onde d'interférence dans la même région de fréquence en tant que profil d'interférence de réflexion numériquement calculé, et en utilisant l'épaisseur de la première couche épitaxiale comme paramètre d'ajustement, on considère que l'épaisseur de la première couche épitaxiale fixée lors de l'ajustement du profil d'interférence de réflexion numériquement calculé est la valeur mesurée réelle de l'épaisseur de la première couche épitaxiale.

EP2772723B1


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