橢圓偏光儀技術(Ellipsometry)

橢圓偏光儀技術(Ellipsometry)透過測量反射光的偏振狀態變化,在薄膜特性分析方面提供無與倫比的絕對精度。這項技術能以卓越的深度與精度,提供關於體材料、單層結構及複雜多層堆疊結構性質的極其詳盡資訊。這些洞見對於確保多層薄膜結構在廣泛的半導體應用領域中的品質、性能及長期可靠性至關重要。

 

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先進橢圓偏振光譜技術

橢圓偏振光譜法是一種光學測量技術,透過分析偏振光在表面反射後的變化來進行分析。該技術能夠極其精確地測定薄膜厚度——通常可精確至亞奈米級——並能對光學功能及材料特性進行高度精確的表徵,因此對於先進的半導體製程而言至關重要。

作為一種無損檢測技術,它能為次世代半導體製造提供可靠的量測數據,以優化良率並實現製程控制。

流程

橢圓偏振光譜法是透過將偏振光以特定角度照射至樣品表面,來表徵薄膜的特性。當光線從表面及任何底層反射時,其偏振狀態會因各層厚度、折射率 (n) 及消光係數 (k) 的差異而發生變化。

該系統透過橢圓偏振參數 Psi (Ψ) 和 Delta (Δ) 來測量產生的偏振變化,這些參數描述了光線中 p 偏振與 s 偏振分量之間的振幅比與相位差。

隨後透過光學模型對測量數據進行分析。藉由此擬合過程,橢圓偏振光譜法可確定:薄膜厚度、折射率與消光係數、材料組成以及多層堆疊的特性。

總而言之,橢圓偏振光譜法是一種高靈敏度的非破壞性光學測量技術,用於表徵半導體及先進材料製程中的薄膜系統。

典型應用

  • 半導體晶圓上薄膜的厚度與光學性質測量
  • 介電層、金屬層及半導體層的特性分析
  • 開發與大規模量產中的製程控制
  • 薄膜驗證與材料特性分析
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Inspection of a wafer with PVA TePla LuXpector Thea

相關產業

半導體

橢圓偏振光譜法可提供精確的薄膜與折射率測量數據,對於控制前端製程(FEOL)與後端製程(BEOL)的關鍵步驟至關重要。

更多產業資訊

光電

橢圓偏振光譜法透過分析吸收層、鍍膜層及導電層,以優化太陽能電池的效率與生產良率。

光學

對介電層與抗反射鍍膜進行精確特性分析,以確保在複雜的多層堆疊結構中能達到精確的光學性能。

功率電子

碳化矽(SiC)、氮化鎵(GaN)、IGBT 及 MOSFET 等功率元件仰賴精確控制的介電層、鈍化層及界面層,因此精準的薄膜量測技術至關重要。 橢圓偏振光譜法透過測量 SiO₂、Si₃N₄、Al₂O₃、閘極氧化層、緩衝層及閘極鍍膜等關鍵材料,提供此一精準度。此能力對於 SiC 和 GaN 等寬禁帶技術尤為重要,這些技術需要高度精確的光學模型與先進的薄膜特性分析,方能確保可靠的高功率性能。

系統概覽

LuXpector THEA 是一款高通量、全自動薄膜測量系統,專為尖端半導體與電力電子應用而設計。該系統能以卓越的精度與穩定性,對薄膜、介電層、鍍膜層及複雜的多層結構進行精確表徵。
其多功能性與高精度,使其成為處理 Si、SiC、GaN 及其他先進材料平台的晶圓廠之理想解決方案,並能滿足次世代元件製造日益嚴苛的需求。

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PVA TePla Luxpector

系統概覽

LuXpector Thea automated optical inspection system with wafer loading ports.

LuXpector THEA

LuXpector THEA(高精度橢圓偏光分析儀)將橢圓偏振光譜與反射率測量技術整合於一體,形成一款結構緊湊、性價比高且運作迅速的系統,專為半導體製造過程中的薄膜精確表徵而設計。
該系統適用於研發與生產環境,即使面對複雜的層疊結構,也能提供可靠且高精度的測量結果,同時操作與維護極為簡便。

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