本文采用了半導體(ti) 熱氧化工藝製備膜厚標準樣片，該樣片使用4寸矽晶圓片製備。在製備完成後我們(men) 還需要對樣片進行穩定性和均勻性的考核。
光譜型橢偏儀(yi) 的校準（六）-樣片的均勻性考核
樣片的均勻性考核實驗
膜厚標準樣片作為(wei) 一種標準物質，其測量區域均勻性和穩定性一定要好。在樣片製備完成後，我們(men) 需要使用3台同型號的光譜型橢偏儀(yi) 對其測量區域的均勻性和穩定性進行了考核，取這3台儀(yi) 器測量結果的平均值來作為(wei) 考核結果。為(wei) 確保量值準確可溯源，使用相同標稱厚度的膜厚標準樣片作為(wei) 標準，光譜型橢偏儀(yi) 作為(wei) 比較儀(yi) ，采用比對測量的方式對製備樣片的厚度進行測量，測量結果按照下式進行處理。
式中:
Tvlsi — VLSI標準樣片證書(shu) 上給出的樣片厚度量值；
tVLSI13 — 13所測量得到的VLSI標準樣片的量值；
tCETC13 — 未修正的13所膜厚樣片的測量值；
tc— 修正後的 1 3所膜厚樣片的測量值。
選擇樣片上、中、下、左、右 5 個(ge) 位置進行考核如圖1所示。
樣片均勻性考核區域
以5個(ge) 位置測量結果的zui大差值作為(wei) 該樣片的均勻性，表1為(wei) 考核結果。由表可知，樣片厚度平均值與(yu) 標稱值的zui大偏差僅(jin) 為(wei) 0.5%，滿足了樣片的設計要求。
位置 | 薄膜厚度 | ||
2 | 50 | 500 | |
上 | 1.93 | 49.79 | 501.32 |
中 | 2.04 | 49.87 | 501.42 |
下 | 2.05 | 49.93 | 502.30 |
左 | 1.99 | 49.66 | 501.69 |
右 | 2.03 | 50.07 | 502.00 |
均勻性 | 0.12 | 0.41 | 0.98 |
平均值 | 2.01 | 49.86 | 501.75 |
表1膜厚樣片均勻性考核結果
按照上述公式可知 ，樣片測量結果的不確定度主要由三部分引入:VLSI標準樣片引入的不確定度 (擴展因子k =2)；光譜型橢偏儀(yi) 測量重複性引入的不確定度;樣片的均勻性引入的不確定度(擴展因子k=2.26)。各不確定度分量及樣片的測量不確定度評定結果見表2。
不確定度分量 | 薄膜厚度 | ||
2 | 50 | 500 | |
標準樣片 | 0.03 | 0.07 | 0.20 |
重複性 | 0.01 | 0.01 | 0.01 |
均勻性 | 0.05 | 0.18 | 0.43 |
擴展不確定度 | 0.12 | 0.38 | 0.96 |
表2 膜厚樣片均勻性考核結果
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