关于AEMD平台Semilab SE-2000椭圆偏振光谱仪设备开放通告

尊敬的各位用户老师、同学：

    为了满足学校广大师生的科研需求，AEMD平台新购置的Semilab SE-2000椭圆偏振光谱仪设备（设备编号：WT1SELP01 ）已完成安装调试，即日起开放运行，各位用户老师、同学可在AEMD预约系统里预约使用，特此公告。

Semilab SE-2000椭圆偏振光谱仪设备介绍：

主要用途/ Application：

1. 设备提供紫外-可见-近红外（245 nm~1700 nm) 波长下的椭圆偏振光谱测试，可用于探测单层或多层薄膜的折射率（n）、消光系数（k）及厚度等信息。采用光学反射模式，测量过程无损、快捷。
2. 可用于半导体中的氧化硅薄膜、氮化硅、氮氧化硅、high-k介电材料（如HfO₂等）、low-k材料、光刻胶、SOI、SiGe、SiC、多晶硅及应变硅等薄膜的测量；平板显示器中的IGZO、电致变色层；铁电材料等测量；用于AlGaN、GaN、InP等光电器件化合物半导体材料；以及太阳能电池中的透明导电物薄膜、纳米材料；OLED或OTFT中的有机薄膜的测量。
3. 在超薄膜测量方面，可用于原子层沉积（ALD）生长的超薄介质膜测量，也可用于单层石墨烯等新型二维材料。
4. 同时，设备配备有非接触式涡流测量模块，可对样品提供无损、快速的（导电/半导体）薄层方块电阻测试。
5. 设备配有8英寸及以下兼容的自动样品台，可对样品进行快速的多点扫描，自动形成所测数据的三维分析图。

设备工作原理简介/ Operating principle：

椭圆偏振光谱仪测量的是以小角度从薄膜反射的光，因此可以同时携带反射光的偏振和强度信息，从而对超薄（<10 nm）的薄膜和材料结构更复杂的薄膜具有更强的测试能力。椭偏仪的测量角度可以选择，在每一组测量角度下完成从深紫外至中红外的最宽光谱范围测量，利用先进的分析软件和强大的材料数据库，得到基底、单层和多层样品中每一层薄膜的厚度及光学特性。

配备非接触式涡流测量模块，当交流电在靠近一个导电样品的线圈中流动时，线圈的磁场会在材料中引起循环的电流，即涡流。涡流的大小与材料的导电性能密切相关，因此可以用涡流来测量样品的电导率。由于线圈和样品之间没有接触，因此涡流法属于无损测量。

工艺能力/ capability：

1. 样品尺寸：8英寸及以下；
2. 自动样品台；
3. 自动变角度测量；
4. 获得每层薄膜的n，k及厚度信息；
5. 非接触式涡流薄层方块电阻测量。

技术指标/ Specifications：

1. 薄膜厚度测试范围：0~3 μm；
2. 厚度准确性（10次测量）：≤±5Å（120 nm SiO₂/Si标样）;
3. 厚度重复性（10次测量）：≤2Å（120 nm SiO₂/Si标样）;
4. 折射率准确性（10次测量）：≤±009（120 nm SiO₂/Si标样）;
5. 折射率测试重复性（10次测量）：≤002（120 nm SiO₂/Si标样）;
6. 消光系数测试重复性（10次测量）：1sigma<2%（120 nm SiO₂/Si标样）;
7. 图形测试区域不小于200 μm;
8. 可见光部分探测波长范围：245 nm~990 nm；
9. 近红外部分探测波长范围：900 nm~1700 nm;
10. 自动变角的角度重复性≤01°；
11. 非接触涡流方块电阻测试范围：2 Ohm/sq-100 Ohm/sq。。

典型使用案例/ Typical scenario：

1、可提供多层薄膜各层的拟合曲线：（下图是SOI基片上光刻胶样品的单点测试结果，从拟合曲线可以分析出光刻胶、顶硅、二氧化硅这三层薄膜的厚度及光学常数，其中光刻胶的厚度为64.6 nm。）

2、6寸硅片上ALD氧化硅厚度的面扫描：（下图是该样品的9点mapping图，显示了上层氧化硅的厚度分布，由ALD生长的这层氧化硅厚度大约为16 nm。）

 

设备编号：WT1SELP01

设备放置地点：西区离子注入二区

工艺工程师：姓名：瞿敏妮；邮箱：minni.qu@sjtu.edu.cn；电话：021-34207734-8003

平台测试设备列表：https://aemd.sjtu.edu.cn/设备/设备分类/测试设备/

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二零一九年十一月十九日