[发明专利]采用等效物理结构模型测量SiO

权利要求书

1.一种采用等效物理结构模型测量SiO₂薄膜厚度的方法，其特征在于：所述测量SiO₂薄膜厚度的方法是基于椭偏法采用微纳米薄膜厚度标准样片结合等效物理结构模型进行测量SiO₂薄膜的厚度，所述的等效物理结构模型是根据SiO₂薄膜的实际多层膜物理结构模型建立的简化等效物理结构模型，实际多层膜物理结构模型顺序包括表面粗糙层、SiO₂薄膜层、中间混合层及Si基底层，其中所述的中间混合层为Si基底层与SiO₂薄膜层之间反应产生的Si_xO_y产物膜层，测量方法包括下述步骤：

（1）将被测薄膜的实际物理结构特征简化为等效物理结构模型，

（2）根据被测薄膜的材料结构特征及光学特性建立光学色散模型，

（3）采用数值迭代反演求解椭偏参数，

（4）椭偏参数评价验证，

所述步骤（2）中光学色散模型采用柯西Cauchy模型，公式为：

n(λ)=A+B/λ²+C/λ⁴

其中A，B，C为三个柯西色散系数，因薄膜材料的不同而不同，当测定多组不同波长下的折射率n(λ)，代入柯西色散公式得到联立方程式，求解联立方程式获得该种薄膜材料的三个柯西色散系数A，B，C的值，根据柯西色散系数的值，计算测试波长下的折射率，

所述步骤（3）中采用数值迭代反演是指通过不断调整待求参数的假定值来求解评价函数最小值，当评价函数为求解范围内的最小值时，待求参数的值为需求解的椭偏参数的值，

所述的步骤（4）是采用评价函数用来表明由模型计算得到的椭偏参数数值与实验得到的椭偏参数数值之间差异的大小，其中评价函数的值越小，则参数拟合的越好，所采用的评价函数为：

式中，——根据模型预测得到的Ψ值；

——实验测量得到的Ψ值；

——M次实验测量得到的Ψ值的标准偏差；

——根据模型预测得到的Δ值；

——实验测量得到的Δ值；

——M次实验测量得到的Δ值的标准偏差。

2.根据权利要求 1 所述的采用等效物理结构模型测量SiO₂薄膜厚度的方法，其特征在于：所述的微纳米薄膜厚度标准样片包括A、B、C三个区域，其中A区域为形状薄膜厚度测量区域，布置有循迹标尺，B区域为物性薄膜厚度测量区域，是微纳米光学类薄膜测试仪器的有效测量区域，布置有循迹标识，C区域为标识区域，布置有标准样片标识性的图案设计内容。