Cтраница 4
Поправка на фазовый сдвиг возникает по той причине, что падающий свет претерпевает два фазовых сдвига: один, равный 2л, при отражении от поверхности пленки, второй - отличный от 2л, при отражении от границы пленка - подложка. Величины поправок на фазовый сдвиг были рассчитаны Плискиным [328] для пленок SiO2, A12O3 и нитрида кремния на некоторых металлических поверхностях и германии. Эти величины лежат в пределах от - 60 до - 300 А для перпендикулярного компонента световых колебаний и, следовательно, должны в общем случае учитываться. Описанный датчик толщины был использован в установке для радиочастотного ионного распыления SiO2 на пластины кремния. При этом пленки толщиной от 2000 до ЗООООА контролировались с точностью от 1 % до 2 %, которая является типичной для оптических датчиков. Поскольку элементы контроля размещены вне вакуумной установки, то такая система контроля может быть применена и для метода вакуумного испарения. Наиболее часто в качестве диэлектрического вещества используется SiO, которая имеет некоторое поглощение в видимой области спектра. По этой причине происходит уменьшение интенсивности отраженного света с увеличением порядка интерференции. Экспериментальные кривые интенсивности света, прошедшего через растущую пленку SiO, показывают экспоненциальное уменьшение, наложенное на периодические интерференционные изменения интенсивности. Это приводит к уменьшению разности в интен-сивностях в максимуме и минимуме, и с некоторой толщины их становится трудно различать. Так например, Зербст [329] показал, что кривая пропускания для пленок SiO толщиной больше 8000 А практически не содержит максимумов и минимумов. Интерференционный метод может быть использован и в инфракрасной области спектра. Это представляет особый интерес для контроля толщины эпитаксиальных пленок кремния. Поскольку процесс эпи-таксии проводится при повышенной температуре, то нет необходимости в использовании внешнего источника света. Излучение от подложки кремния [324] или сапфира [331] создает интерференционную картину вследствие частичного отражения от поверхности пленки. В случае эпитак-сии кремния на кремнии эффект зависит от различия в концентрации и положении примесных уровней в пленке и подложке, поскольку показатель преломления кремния зависит от концентрации свободных носителей [ см. также гл. [46]