반도체 박막 두께 측정법

소개글

반도체 공학중 박막 측정의 여러가지 방법해 대하여 기술한다.

목차

1. 광학적 방법
2. 물리적 방법
3. 전기적 방법
4. 화학적 방법

본문내용

2. Spectrophotometer
빛은 실제로 에너지의 형태이므로 간섭현상은 또한 에너지로 설명될 수 있다. 자동간섭 측정기인 스펙트로포토미터는 포토셀이 우리 눈을 대신하여 간섭을 측정하게 된다. 자외선-가시광선 스펙트로포토미터는 특히 1000 이상의 두께를 측정하는데 유용하다. 이 장치는 박막에 수직으로 입사된 단파장 빛의 반사파를 검출한 후, 이것의 위상 변화를 근거로 주어진 박막에 대한 흡수 스펙트럼을 알려준다. 이 흡수 스펙트럼으로부터 박막의 두께를 쉽게 계산할 수 있다.

3. Ellipsometer
Ellipsometry는 물질의 표면과 박막의 특성을 결정짓기에 민감한 광학적 기술이다. 알려진 방향으로 선형 편광된 빛이 비스듬히 표면으로 입사된다면, 반사된 빛은 타원 편광이 된다. 타원의 모양과 방향은 입사각, 입사광의 편광 방향 그리고 표면의 특성에 달려있다. polarizer와 quarter-wave plate를 가지고 반사광의 편광을 측정할 수 있다 - Null Ellipsometer의 경우 Polarizer, compensator와 Analyzer의 각이 조합을 이루어(주로 compensator는 고정) 빛이 통과 하지 않을 때까지 적절히 조절한다. 여기서의 입사광의 편광방향으로부터 상대적인 위상변화 Δ과 상대적인 진폭의 변화 Ψ를 계산할 수 있다. 일반적으로 박막의 광학적 성질에 대한 정보를 얻기 위해서 반사율이나 투과율을 측정하는 것이 보통이나 Ellipsometry는 Kramers-Kroing relation을 사용하지 않고 sample로부터 반사된 빛의 편광상태의 변화를 측정한다. 박막표면의 두께변화에 sample이 변화를 받는다면, 그 반사광의 특성 또한 변한다. 반사광의 변화 측정은 물질의 광학적 상수와 박막의 미세 구조적 성질을 알 수 있다. 엘립소미터의 중요 적용은 박막연구이다. 엘립소미터의 민감도는 수 Å의 막의 두께의 변화도 보통 쉽게 알아낼 수 있다.

참고 자료

없음