Ellipsometrie

Ellipsometrie ist ein optisches Messverfahren, das analysiert, wie sich polarisiertes Licht nach der Reflexion an einer Oberfläche verändert. Sie ermöglicht eine präzise Bestimmung von Schichtdicken – oft im Sub‑Nanometerbereich – von optischen Funktionen und Materialeigenschaften, wodurch sie für die Qualitätssicherung fortschrittlicher Halbleiterprozesse unverzichtbar ist. 

Als zerstörungsfreie Technik liefert sie zuverlässige Metrologiedaten für Ertragsoptimierung und Prozesskontrolle in der Halbleiterfertigung der nächsten Generation.

Die Ellipsometrie charakterisiert Dünnschichten, indem polarisiertes Licht unter einem definierten Winkel auf eine Probe eingestrahlt wird. Der Polarisationszustand des reflektierten Lichtes ändert sich aufgrund der Schichtdicken, Brechungsindizes (n) und Extinktionskoeffizienten (k) der Probe. Diese Polarisationsänderung wird durch die ellipsometrischen Parameter Psi (Ψ) und Delta (Δ) erfasst, welche das Amplitudenverhältnis sowie die Phasenverschiebung zwischen p‑ und s‑polarisierten Komponenten beschreiben. Die gemessenen Daten werden anschließend mithilfe optischer Modelle ausgewertet. 

Durch diesen Fit-Prozess bestimmt die Ellipsometrie: Schichtdicken, Brechungsindizes und Extinktionskoeffizienten, Materialzusammensetzung sowie Mehrschichtsystem-Eigenschaften

Zusammenfassend ist Ellipsometrie eine hochsensitive, zerstörungsfreie optische Messtechnik zur Charakterisierung von Dünnschichtsystemen in Halbleiter- und Hochleistungsmaterialprozessen.

• Messung von Schichtdicken und optischen Eigenschaften auf Halbleiterwafern
• Charakterisierung von Dielektrika, Metallen und Halbleiterschichten
• Prozesskontrolle in Entwicklung und Serienfertigung
• Dünnschichtvalidierung und Materialcharakterisierung

LuXpector THEA ist ein hochdurchsatzfähiges, vollautomatisches Dünnschicht-Messsystem für Halbleiter- und Leistungselektronikanwendungen. Es charakterisiert Dielektrika, Passivierungen und komplexe Schichtsysteme mit außergewöhnlicher Genauigkeit und Stabilität.