原子层沉积超薄氮化铝薄膜的椭圆偏振光谱法表征

作者：瞿敏妮; 乌李瑛^*; 董学谦; 沈贇靓; 田苗; 王英; 程秀兰

来源：微纳电子技术, 2022, 59(02): 169-174.

DOI：10.13250/j.cnki.wndz.2022.02.010

• 椭圆偏振光谱法
• 折射率
• 超薄膜
• 氮化铝(AlN)
• 原子层沉积(ALD)

采用原子层沉积(ALD)工艺在硅衬底上生长了35 nm以下不同厚度的超薄氮化铝(AlN)晶态薄膜。利用椭圆偏振光谱法在波长275～900 nm内测量并拟合薄膜的厚度及折射率和消光系数等光学参数。利用原子力显微镜(AFM)表征AlN晶粒尺寸随生长循环次数的变化,计算得到薄膜表面粗糙度并用于辅助椭偏模型拟合。针对ALD工艺特点建立合适的椭偏模型,可获得AlN超薄膜的生长速率为0.053 5 nm/cycle, AlN超薄膜的折射率随着生长循环次数的增加而增大,并逐渐趋于稳定,薄膜厚度为6.88 nm时,其折射率为1.653 5,薄膜厚度为33.01 nm时,其折射率为1.873 1。该模型为超薄介质薄膜提供了稳定、可靠的椭圆偏振光谱法表征。

• 单位
  上海交通大学