Введение
ГЛАВА 1. Литературный обзор 16
1.1. Обзор способов моделирования шероховатой поверхности 16
1.1.1. Аналитические методы 16
1.1.2. Метод касательной плоскости (метод Кирхгофа) 16
1.1.3. Метод возмущений 17
1.1.4. Двухмасштабная модель 18
1.1.5. Метод Вороновича 19
1.1.6. Метод квантовой аналогии 19
1.2. Обзор методов контроля неоднородных поверхностей 21
1.3. Точность и чувствительность эллипсометрического метода 24
1.3.1. Точность выбранного метода исследования 24
1.3.2. Чувствительность метода 25
ГЛАВА 2. Эллипсометрия зеркально-гладких поверхностей 28
2.1 Оптические свойства зеркально-гладких поверхностей, полученных механической обработкой 28
2.1.1 Интерпретация эллипсометрических измерений с помощью кажущихся оптических констант 30
2.1.2 Интерпретация эллипсометрических измерений с помощью инвариантов Кеттелера 34
2.1.3 Интерпретация эллипсометрических измерений с помощью метода Кирхгофа 36
2.2. Корреляция между оптическими свойствами МЛЭ пленок нитрида алюминия и морфологией их поверхности 37
ГЛАВА 3. Моделирование шероховатой поверхности эквивалентной пленкой 46
3.1. Принцип аддитивности 47
3.2. Оптические свойства эквивалентных пленок 49
Основные выводы по оптическим свойствам эквивалентных пленок 57
3.3. Графо-аналитический метод определения параметров неровностей зеркально-гладких поверхностей 58
3.4. Применимость метода эквивалентной пленки 65
3.4.1 Расчет осцилляции эллипсометрических углов Ф и Д при эпитаксиальном росте германия на германиевой подложке 66
3.4.2 Эквивалентная пленка при интерпретации спектральных измерений на примере окисления титана 70
ГЛАВА 4. Эллипсометрия поверхностей с вытравленным рельефом
4.1. Случайная фазовая маска как модель шероховатой поверхности 76
4.1.1. Описание случайной фазовой маски 76
4.2. Отражение света от поверхности с трапециидальным рельефом 79
4.3. Расчет угловой зависимости эллипсометрических параметров Ф и А при отражении поляризованного света от элементарной трапециидальной ячейки СФМ 86
4.3.1. Расчет условий интерференции в области малых углов падения света 86
4.3.2. Расчет условий интерференции в области рассеяния света тремя гранями 88
4.3.3. Расчет условий интерференции в области рассеяния двумя гранями 93
4.3.4. Расчет условий интерференции в области больших углов падения 95
4.3.5. Расчет условий интерференции при наличии треугольной царапины 95
4.3.6. Влияние параметров ячейки трапециидального рельефа на расчетные зависимости Д(фо) и ЧР(фо) 96
4.4 Отражение света от ячейки случайной фазовой маски с цилиндрическими боковыми гранями 102
4.4.1. Анализ условий максимального влияния рассеянного света 102
4.4.2. Расчетные зависимости поляризационных характеристик от угла падения света для поверхности меди с вытравленным рельефом 122
Основные выводы к 4.4 129
ГЛАВА 5. Экспериментальные зависимости поляризационных характеристик поверхности с вытравленным рельефом СФМ 130
5.1. Экспериментальные результаты: зависимости поляризационных углов vF(cpo) и А(фо) от параметров рельефа 134
5.2 Сравнение поляризационных характеристик диэлектрика и металла с вытравленным рельефом случайной фазовой маски 25x25 мкм 138
5.3 Сравнение поляризационных характеристик диэлектрика и металла с вытравленным рельефом случайной фазовой маски 2.5x2.5 мкм 146
5.4. Поверхностная анизотропия рельефной поверхности 153.
5.5 Наблюдение аномальных эффектов в наноструктурных системах 154
5.5.1. Описание нановискеров; их параметры и свойства 154
5.5.2. Аномальное кажущееся поглощение в области прозрачности кремния 154
ГЛАВА 6. Моделирование шероховатой поверхности с помощью калиброванных частиц 160
6.1. Описание исследуемой системы (Моделирование загрязнений) 162
6.1.1. Выбор веществ, загрязняющих поверхность 162
6.1.2. Выбор подложки 164
6.1.3. Методика проведения эксперимента 164
6.2. Фаза относительного коэффициентар - случайная величина, характеризующая неоднородную поверхность 166
6.2.1. Сравнение эмпирического и теоретического распределения случайной величины А 166
6.2.2. Оценка необходимого числа измерений по правилу сигмы 169
6.3. Основные экспериментальные результаты 171
6.3.1. Цель и задачи 171
6.3.2. Выбор измерительной ситуации 171
6.3.3. Зависимость поляризационных характеристик от концентрагщи загрязнений различного типа 173
6.3.4. Зависимость поляризационных характеристик от геометрии частиц 177
6.3.5. Зависимость поляризационных характеристик от материала чъ&ттк 179
6.4. Математические модели описания поверхности, покрытой частицами 180
6.4.1. Модель эффективной подложки 180
6.4.2. Модель однородной изотропной пленки 183
6.4.3. Модель эффективной среды 183
6.5. Выбор характеристики для оценки загрязнений : 186
Основные выводы к ГЛАВЕ 6 191
Основные результаты и выводы 193
Заключение 196
Приложение
