基于傅里叶红外光谱分光的椭偏薄膜测量技术

吴传超; 苏宏锦; 张治祥; 张佳莹; 薛鹏; 张瑞

doi:10.13741/j.cnki.11-1879/o4.2025.02.011

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基于傅里叶红外光谱分光的椭偏薄膜测量技术

光学传感与测量 | 更新时间：2025-09-01

- 基于傅里叶红外光谱分光的椭偏薄膜测量技术
- Thin-film ellipsometry measurement based on Fourier infrared spectroscopy
- 光学技术 2025年51卷第2期页码：252-256
- 作者机构：
  
  1. 1:中北大学信息与通信工程学院
  2. 2:中北大学山西省智能微波光电技术创新中心
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  山西省基础研究计划(20210302123208)
- DOI：10.13741/j.cnki.11-1879/o4.2025.02.011
  中图分类号： TB383.2;O657.33
- 纸质出版：2025
- 稿件说明：
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吴传超, 苏宏锦, 张治祥, 等. 基于傅里叶红外光谱分光的椭偏薄膜测量技术[J]. 光学技术, 2025,51(2):252-256.

Thin-film ellipsometry measurement based on Fourier infrared spectroscopy[J]. 2025, 51(2): 252-256.
吴传超, 苏宏锦, 张治祥, 等. 基于傅里叶红外光谱分光的椭偏薄膜测量技术[J]. 光学技术, 2025,51(2):252-256. DOI： 10.13741/j.cnki.11-1879/o4.2025.02.011.

Thin-film ellipsometry measurement based on Fourier infrared spectroscopy[J]. 2025, 51(2): 252-256. DOI： 10.13741/j.cnki.11-1879/o4.2025.02.011.

摘要

随着半导体集成电路、平板显示、光伏太阳能等技术的发展，在红外波段具有优良光学特性的薄膜材料被广泛应用，而薄膜厚度的高精度测量将直接对器件的加工质量产生影响。光谱椭偏技术是一种非接触式、高精度的薄膜测量技术，是其检测的最好手段。但现有光谱椭偏仪主要集中在可见-近红外波段，无法满足中红外光学薄膜的测量要求。为此，提出一种采用傅里叶光谱分光模式和多方位补偿器相结合的红外光谱椭偏薄膜测量技术。结合椭偏测量理论，通过搭建傅里叶红外光谱椭偏仪实现2100～3200nm波段范围内不同厚度Si基SiO_2标准薄膜样品的测量。结果显示，薄膜厚度测量精度优于±0.5nm

重复性测量精度优于0.07nm

全谱段单次单点测量时间约1min。

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Thin-film ellipsometry measurement based on Fourier infrared spectroscopy

DOI：10.13741/j.cnki.11-1879/o4.2025.02.011

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