[发明专利]SiO2薄膜厚度的测量方法

摘要

本发明涉及SiO2薄膜厚度的测量方法，涉及采用光学方法计量厚度，是基于光纤激光器的SiO2薄膜厚度的测量方法，分为测量在SiO2氧化炉中Si片上生长的SiO2薄膜的厚度的动态测量方法和测量生长有SiO2薄膜的Si片上的SiO2薄膜厚度的静态测量方法两种，在测量操作的实施中采用在线实时测量操作或离线单独测量操作，所用的仪器和部件包括光纤激光器、载物架、接收屏、A/D转换器和DSP微处理器，该测量方法对SiO2薄膜的膜的表面没有损伤，克服了现有技术测量SiO2薄膜厚度的精度不高或所用设备的价格昂贵的缺点。

主权项

1.SiO₂薄膜厚度的测量方法，其特征在于：是基于光纤激光器的SiO₂薄膜厚度的测量方法，分为测量在SiO₂氧化炉中Si片上生长的SiO₂薄膜厚度的动态测量方法和测量生长有SiO₂薄膜的Si片上的SiO₂薄膜厚度的静态测量方法两种，所用的仪器和部件包括光纤激光器、载物架、接收屏、A/D转换器和DSP微处理器，A.动态测量方法，步骤是：第一步，把待测生长SiO₂薄膜厚度的Si片样品放置在载物架上，再一起安放于SiO₂氧化炉里专门放样品的地方，将光纤激光器置于该待测Si片样品左上方并紧挨着SiO₂氧化炉壁，与上述Si片样品垂直方向的角度为15°≤α≤75°，激光入射角为15°≤α≤75°，接收屏垂直置于与上述Si片样品右上方的位置，接收屏与A/D转换器通过有线连接，A/D转换器与DSP微处理器通过有线连接；第二步，将第一步中设置的光纤激光器发射的入射光以α角度入射到待测Si片样品表面，反射光则被接收屏接收，该接收屏将接收后的光信号转换成电信号，经A/D转换器转换数字信号，由DSP微处理器记录并储存此反射光坐标的位置数据为i1，作为采集待测SiO₂薄膜生长的起始位置数据；第三步，随着待测Si片样品在SiO₂氧化炉里氧化，待测Si片样品上的SiO₂薄膜按单原子层连续生长，反射光坐标的位置数据也随之在接收屏上移动，DSP微处理器记录并储存此反射光坐标的位置数据作为采集待测SiO₂薄膜生长的当前位置数据i2，然后对数据进行如下第四步的数据的处理；第四步，数据的处理，得出待测SiO₂薄膜厚度两次记录并储的反射光坐标的位置数据之差h＝|i1－i2|，待测SiO₂薄膜的厚度B.静态测量方法，步骤是：第一步，把待测SiO₂薄膜厚度的已经生长了SiO₂薄膜的Si片样品放置在载物架上，将光纤激光器置于该待测Si片样品左上方,与上述Si片样品垂直方向的角度为15°≤α≤75°，激光入射角为15°≤α≤75°，接收屏置于与上述Si片样品右上方的位置，接收屏与A/D转换器通过有线连接，A/D转换器与DSP微处理器通过有线连接；第二步，将第一步中设置的光纤激光器发射的入射光以α角度入射到待测Si片样品表面，反射光则被接收屏接收，该接收屏将接收后的光信号转换成电信号，经A/D转换器转换数字信号，由DSP微处理器记录并储存此反射光坐标的位置数据为i1，作为采集待测SiO₂薄膜的起始位置数据；第三步，对上述Si片上的SiO₂薄膜进行刻蚀，刻蚀深度至Si-SiO₂界面处，第四步，将第一步中设置的光纤激光器发射的入射光以α角度入射到经第三步刻蚀后的Si片表面，反射光则被接收屏接收，该接收屏将接收后的光信号转换成电信号，经A/D转换器转换数字信号，由DSP微处理器记录并储存此反射光坐标的位置数据为i2，作为采集待测SiO₂薄膜刻蚀后的位置数据，然后对数据进行如下第五步的数据的处理；第五步，数据的处理，得出待测SiO₂薄膜厚度两次记录并储的反射光坐标的位置数据之差h＝|i1－i2|，待测SiO₂薄膜的厚度X=h/2。