SiO2膜層的可變角橢圓偏振光譜（VASE）分析

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時間:2025-07-22 16:07來源:未知作者: infotek點擊:次列印

摘要

可變角度橢圓偏振光譜儀（VASE）是一種常用的技術，由於其對光學參數的微小變化具有高靈敏度，而被用在許多使用薄膜結構的應用中，如半導體、光學塗層、資料存儲、平板製造等。在本案例中，我們演示了VirtualLab Fusion中的橢圓偏振分析器在二氧化矽（SiO2）塗層上的使用。對於系統的參數，我們參考Woollam等人的工作 "可變角度橢圓偏振光譜儀（VASE）概述。I. 基本理論和典型應用"，並研究該方法對輕微變化的塗層厚度有多敏感。

任務描述

鍍膜樣品

一般光柵元件能夠對週期性結構進行建模。在各向同性的情況下，使用一個非常小的週期，以確保只有0階會傳播。二氧化矽層也是根據參考文獻來定義的。
- 塗層厚度：10奈米
- 塗層材料。二氧化矽
- 折射率：擴展的Cauchy模型。

- 基板材料：晶體矽
- 入射角度。75°

橢圓偏振分析儀

橢圓偏振分析儀用於計算相位差

，以及反射光束的振幅分量

。

有關該分析儀的更多資訊可在這裡找到。

橢圓偏振分析儀

總結 - 組件...

橢圓偏振係數測量

橢圓偏振分析儀測量反射係數（s-和p-極化分量）的比率

，並輸出相位差

，以及振幅分量Ψ，根據

在VirtualLab Fusion中，複數係數

和

是通過應用嚴格耦合波分析（RCWA），也被稱為傅立葉模態法（FMM）來計算。因此，在研究光柵樣品的情況下，這些係數也可以是特定繞射階數的瑞利係數。

橢圓偏振對小厚度變化的敏感性

為了評估橢偏儀對塗層厚度即使是非常小的變化的敏感性，對10奈米厚的二氧化矽層和10.1奈米厚的二氧化矽膜的結果進行了比較。即使是厚度的微小變化，1埃的差異也高於普通橢圓偏振的解析度（0.02°為

，0.1°為

）。因此，即使是塗層中的亞奈米變化也可以通過橢偏儀來測量。

* 數值根據Woollam et al., Proc. SPIE 10294, 1029402 (1999)

模擬結果與參考文獻的比較

被研究的SiO2層厚度變化為1埃時，

和

的差異。

VirtualLab Fusion技術

檔案資訊

標題	SiO2塗層膜層的可變角度光譜橢圓偏振光譜（VASE）分析
檔案代碼	MISC.0096
版本	1.0
軟體版本	2023.1 (Build 1.556)
軟體模組	VirtualLab Fusion Advanced
類別	應用使用案例
延伸閱覽	- Ellipsometry Analyzer

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