| 主权项 |
1.一种量测镀在部份基板表面之薄膜厚度的方法, 其步骤 包括:(a)将一X、Y、Z座标原点设定于该镀有该薄膜 之基 板表面,其中该镀有该薄膜之基板表面的法线方向 定为X 轴,平行于该镀有该薄膜之基板表面的方向定为Y 轴,该 薄膜在该镀有该薄膜之基板表面的Z轴上形成一平 直的边 缘;(b)产生一特定偏极化光射至该薄膜的平直边缘 ,该 特定偏极化光的路径在该X--Y平面上;(c)在既定的 角度 范围内,侦测该特定偏极化光射至该薄膜的平直边 缘所散 射之特定偏极化光的强度;(d)调整该特定偏极化光 及该 特定偏极化光射至该薄膜的平直边缘所散射之特 定偏极化 光的相对强度;(e)利用Bickel--Bailey方法来获得一〝4 4〞矩阵S,此矩阵可将一代表该特定偏极化光偏极 化状 态的〝41〞矩阵SC_iC,转换为一代表该特定偏极化 光 射至该薄膜的平直边缘所散射之特定偏极化光偏 极化状态 的〝41〞矩阵SC_sC,即SC_sC=SSC_iC其中,〝〞 代表乘积,而该〝44〞矩阵S称为Mueller矩阵,并且被 定义为(f)将Mueller矩阵中的所有元素常态化,该常 态化 元素SC_ijC*定义为SC_ijC*=CS_ij 11C,其中i=1至4,j= 1至4;(g)记录该特定偏极化光射至该薄膜的平直边 缘所 散射之特定偏极化光具有最大强度变化的相对应 之散射角 ;(h)利用已知厚度的薄膜来重覆步骤(a)至步骤(f), 以 获得常态化元素SC_12C*、SC_21C*、SC_22C*、SC_33C*、 SC_34C*、SC_43C*和SC_44C*各别对该薄膜厚度的关系图 ,而所有的关系图须在该特定偏极化光射至该薄膜 的平直 边缘所散射之特定偏极化光具有最大强度变化的 相对应之 散射角下完成;(i)选择步骤(h)中之常态化元素SC_12C * 、SC_21C*、SC_22C*、SC_33C*、SC_34C*、SC_43C*和SC_ 44C*对该薄膜厚度较敏感之关系图;(j)利用一未知 厚度 的该薄膜来重覆步骤(a)至步骤(f)以获得该未知厚 度薄膜 的常态化元素SC_12C*、SC_21C*、SC_22C*、SC_33C*、SC _34C*、SC_43C*和SC_44C*之値;(k)利用该步骤(j)的常 态化元素SC_12C*、SC_21C*、SC_22C*、SC_33C*、SC_34C *、SC_43C*和SC_44C*之値各别从该步骤(i)获得之关系 图 中获得该未知厚度薄膜相对应于该关系图的厚度; 以及(l )选择在该步骤(k)中唯一共同出现的厚度来做为该 未知厚 度薄膜之厚度。2.一种量测镀在部份基板表面之 薄膜厚度的偏极化散射仪 ,其包括:(a)一设定装置,用以将一X、Y、Z座标原点 设 定于该镀有该薄膜之基板表面,其中该镀有该薄膜 之基板 表面的法线方向定为X轴,平行于该镀有该薄膜之 基板表 面的方向定为Y轴,该薄膜在该镀有该薄膜之基板 表面的Z 轴上形成一平直的边缘;(b)一偏极光产生装置,用 以产 生一特定偏极化光射至该薄膜的平直边缘,该特定 偏极化 光的路径在该X--Y平面上;(c)一偏极光侦测装置,用 以 在既定的角度范围内,侦测该特定偏极化光射至该 薄膜的 平直边缘所散射之固定偏极化光的强度;(d)一旋转 装置 ,用以在该既定的角度范围内,绕Z轴旋转该偏极光 侦测 装置;(e)一调整装置,用以调整该特定偏极化光及 该特 定偏极化光射至该薄膜的平直边缘所散射之特定 偏极化光 的相对强度;(f)一第一演算装置,用以利用Bickel-- Bailey方法来获得一〝44〞矩阵S,此矩阵可将一代 表 该特定偏极化光偏极化状态的〝41〞矩阵SC_iC,转 换 为一代表该特定偏极化光射至该薄膜的平直边缘 所散射之 特定偏极化光偏极化状态的〝41〞矩阵SC_sC,即SC_ sC =SSC_iC其中,〝〞代表乘积,而该〝44〞矩阵S称 为Mueller矩阵,并且被定义为(g)一第二演算装置,用 以 将Mueller矩阵中的所有元素常态化,该常态化元素SC _ij C*被定义为SC_ijC*=CS_ij 11C,其中i=1至4,j=1至4;( h)一记录装置,用以记录该特定偏极化光射至该薄 膜的平 直边缘所散射之特定偏极化光具有最大强度变化 的相对应 之散射角;(i)一量测及演算装置,用以利用已知厚 度的 薄膜来重覆步骤(a)至步骤(g),以获得常态化元素SC_ 12C *、SC_21C*、SC_22C*、SC_33C*、SC_34C*、SC_43C*和SC _44C*各别对该薄膜厚度的关系图,而所有的关系图 须在 该特定偏极化光射至该薄膜的平直边缘所散射之 特定偏极 化光具有最大强度变化的相对应之散射角下完成; (j)一 选择装置,用以选择该步骤(i)中之该常态化元素SC_ 12C* 、SC_21C*、SC_22C*、SC_33C*、SC_34C*、SC_43C*和SC_ 44C*对该薄膜厚度较敏感之关系图;(k)一重覆装置, 用 以利用一未知厚度的该薄膜来重覆步骤(a)至步骤( g)以获 得该未知厚度薄膜的常态化元素SC_12C*、SC_21C*、SC _ 22C*、SC_33C*、SC_34C*、SC_43C*和SC_44C*之値;(l) 一比较装置,用以利用步骤(k)中所获得的常态化元 素SC_ 12C*、SC_21C*、SC_22C*、SC_33C*、SC_34C*、SC_43C* 和SC_44C*之値各别从该步骤(j)获得之关系图中获得 该未 知厚度薄膜相对应于该关系图的厚度;以及(m)一决 定装 置,用以决定在该步骤(l)中唯一共同出现的厚度为 该未 知厚度薄膜之厚度。第1图为入射光(指该特定偏 极化光) 及散射光(指该特定偏极化光射至该薄膜的平直边 缘所散 射之特定偏极化光)在一设定X、Y、Z座标的示意图 ;第2 图为Bickel--Bailey方法之量测装置图;第3图为Bickel --Bailey方法中所列出的一张测量Mueller矩阵各元素 的 偏光镜和析光镜组合的表;第4图为入射光射至镀 在一基 板上的薄膜之平直边缘而造成散射光之示意图;第 5图系 以X--Y面为入射面,入射光射至一薄膜的平直边缘 而造成 散射光之示意图;第6图系本发明之测量装置图;第7 图 系厚度为84.1nm的SiOC_xC薄膜,其各元素的散射强度 图 ;第8图系厚度为336.4nm的SiOC_xC薄膜,其各元素的散 射强度图;第9图系已知厚度的SiOC_xC薄膜,其SC_12C* 对SiOC_xC薄膜厚度的关系图;以及第10图系已知厚度 的 |
