УДК: 535-45, 535-92, 535.512

Поиск первоначального приближения при решении обратных задач в эллипсометрии и спектрофотометрии

Аюпов Б.М., Зарубин И.А., Лабусов В.А., Суляева В.С., Шаяпов В.Р.

Полный текст на elibrary.ru

Публикация в Journal of Optical Technology

Ссылка для цитирования:

Аюпов Б.М., Зарубин И.А., Лабусов В.А., Суляева В.С., Шаяпов В.Р. Поиск первоначального приближения при решении обратных задач в эллипсометрии и спектрофотометрии // Оптический журнал. 2011. Т. 78. № 6. С. 3–9.

Ayupov B.M., Zarubin I.A., Labusov V.A., Sulyaeva V.S., Shayapov V.R. Searching for the starting approximation when solving inverse problems in ellipsometry and spectrophotometry [in Russian] // Opticheskii Zhurnal. 2011. V. 78. № 6. P. 3–9.

Ссылка на англоязычную версию:

B. M. Ayupov, I. A. Zarubin, V. A. Labusov, V. S. Sulyaeva, and V. R. Shayapov, "Searching for the starting approximation when solving inverse problems in ellipsometry and spectrophotometry," Journal of Optical Technology. 78(6), 350-354 (2011). https://doi.org/10.1364/JOT.78.000350

Аннотация:

Рассмотрен подход к поиску первоначальных условий при решении обратных оптических задач по определению показателей преломления и толщины диэлектрических пленок на подложках. Предлагается использование спектров отражения, полученных при разных углах падения света на образец, из которых по местоположению экстремумов интенсивности вычисляются показатели преломления и толщина пленок. В монохроматической нулевой эллипсометрии измерение параметров поляризации света при разных углах падения позволяет для каждого угла определить показатель преломления и эллипсометрическую толщину. Первоначальное приближение толщины для решения обратной задачи в эллипсометрии на основе данных для всех использованных углов падения света на образец получается из оптической толщины пленки, определенной по спектрам отражения при малых углах падения.

Ключевые слова:

обратные задачи, первоначальное приближение, тонкие пленки, спектрофотометрия, эллипсометрия

Благодарность:

Авторы благодарят Президиум РАН (Проект № 6 Программы № 27) за поддержку этой работы.

Коды OCIS: 240.0310, 260.2130, 240.6490, 310.6860

Список источников:

1. Аззам Р., Башара Н. Эллипсометрия и поляризованный свет. М.: Мир, 1981. 583 с.
2. Аюпов Б.М. Выбор моделей для исследования систем диэлектрическая пленка-подложка эллипсометрическим и спектрофотометрическим методами // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. 2000. № 4. С. 59–63.
3. Аюпов Б.М., Девятова С.Ф.,. Ерков В.Г., Семенова Л.А. Профили показателей преломления некоторых термических и CVD оксидных пленок на кремнии // Микроэлектроника. 2008. Т. 37. № 3. С. 163–168.
4. Kosinova M.L., Fainer N.I., Rumyantsev Yu.M., Maximovski E.A., Kuznetsov F.A., Terauchi M., Shibata K., Satoh F. Growth of homogeneous and gradient BCxNy films by PECVD using trimethylamino borane complex // The Electrochemical Society Proc. V. 2003-08, Chemical Vapor Deposition XVI (CVD-XVI) and EuroCVD 14, 2003. P. 708–715.
5. Лабусов В.А., Путьмаков А.Н., Саушкин М.С., Зарубин И.А., Селюнин Д.О. Многоканальный спектрометр “Колибри-2” и его использование для одновременного определения щелочных и щелочноземельных металлов методом пламенной фотометрии // Зав. лаб. Диагностика материалов. Спец. вып. 2007. Т. 73. С. 35–39.
6. Аюпов Б.М., Лукьянова И.Г. Спектрофотометрическое определение толщин пленок поликристаллического кремния // Электрон. техн. Сер. Материалы. 1981. В. 12(161). С. 59–61.
7. Аюпов Б.М., Козлова Н.А. Обнаружение нарушенного слоя на поверхности кремния посредством метода монохроматической нулевой эллипсометрии // Оптический журнал. 2006. Т. 73. № 3. С. 72–76.
8. Reisman F. Optical thickness measurement of thin transparent films on silicon // J. Appl. Phys. 1965. V. 36. № 12. P. 3804–3807.
9. Шелпакова И.Р., Юделевич И.Г., Аюпов Б.М. Послойный анализ материалов электронной техники. Новосибирск: Наука, 1984. 178 с.
10. Борн М., Вольф Э. Основы оптики. М.: Наука, 1973. 855 с.
11. Holmes D.A. On the calculation of thin film refractive index and thickness by ellipsometry // Appl. Opt. 1967. V. 6. № 1. P. 168–169.
12. Yataka Yoriume. Method for numerical inversion of the ellipsometric equation for transparent films // J. Opt. Soc. Am. 1983. V. 73. № 7. P. 888–891.
13. Ржанов А.В., Свиташев К.К., Семененко А.И., Семененко Л.В., Соколов В.К. Основы эллипсометрии. Новосибирск: Наука, 1979. 424 с.
14. Ayupov Boris, Zherikova Kseniya, Gelfond Nikolai, Morozova Natalia. Optical properties of MOCVD HfO2 films // Phys. Status Solidi A. 2009. V. 206. № 2. P. 281–286.
15. Аюпов Б.М. Модификация гониометра ГС-5 // ПТЭ. 1993. № 5. С. 185–187.