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国家标准计划《表面化学分析 光谱椭偏术 岛状薄膜厚度及覆盖率测量方法》由 TC608(全国表面化学分析标准化技术委员会)归口 ,主管部门为中国科学院

主要起草单位 华中科技大学

目录

基础信息

制修订
制定
项目周期
18个月
公示开始日期
2026-03-09
公示截止日期
2026-04-08
标准类别
方法
国际标准分类号
71.040.40
71 化工技术
71.040 分析化学
71.040.40 化学分析
归口单位
全国表面化学分析标准化技术委员会
执行单位
全国表面化学分析标准化技术委员会
主管部门
中国科学院

起草单位

与国家标准同步制定外文版

编号 语种 翻译承担单位 国内外需求情况
1 EN 华中科技大学 国内外需求情况:椭偏测量是一种基于远场偏振光反射分析的相位差敏感测量技术。从早期的单波长、多波长法到如今的光谱法,椭偏测量技术已成为集成电路行业非侵入式测量“事实上的标准”手段。 椭偏术通过直接测量倾斜入射条件下样品表面反射光的偏振状态变化,实现对表面物化特性的间接表征,如膜层厚度、介电常数、光学带隙、光学各向异性等。 近年来,多项椭偏测量术国际标准连续制定,如《ISO 23131:2021 椭偏术 原理》、《DIN 50989-6:2024 椭偏术 第6部分 等效介质模型》等。然而,现有标准均无法对物理/化学气相沉积、湿法合成等工艺获得的纳米岛状薄膜进行表征。考虑到当前岛状(颗粒状)薄膜在催化、燃料电池、排放控制领域愈加重要的应用,本标准旨在填补光谱椭偏术在纳米岛状薄膜测量方面的标准技术空白。

涉及的产品清单

目的意义

椭偏测量是一种基于远场偏振光反射分析的相位差敏感测量技术。

椭偏测量技术已成为集成电路行业非侵入式测量“事实上的标准”手段。

椭偏术通过直接测量倾斜入射条件下样品表面反射光的偏振状态变化,如椭圆偏振角、或穆勒矩阵元素等,进而借助光学反射模型的拟合计算实现对表面物化特性的间接表征,如膜层厚度、介电常数、光学带隙、光学各向异性等。

椭偏术对测量模型十分敏感。

要保证绝对测量精度,需慎重选用合理的光学模型。

对于具有非均质、各向异性、污染、多成分、损伤、缺陷、粗糙表面(层)的非理想缺陷样品,模型若选用或设置不当,测量精度可能显著下降。

近年来,多项椭偏测量术国际标准连续制定,如《ISO 23131:2021 椭偏术 原理》、《DIN 50989-6:2024 椭偏术 第6部分 等效介质模型》等。

其中,后者对光谱椭偏术等效介质模型进行了详细规范,包含相关术语、模型公式、不确定度计算及测试报告。

然而,现有标准均无法对原子层沉积、物理/化学气相沉积、热退润湿等工艺获得的纳米岛状薄膜进行表征。

因此,本标准旨在填补光谱椭偏术在纳米岛状薄膜的标准技术空白。

范围和主要技术内容

范围:本文件适用于折射率已知条件下厚度<30nm的各向同性岛状薄膜厚度与覆盖率的测量。岛状薄膜常见于薄膜材料结合力大于其与基底间结合力的情况,如硅基贵金属异质薄膜,典型制备工艺包括物理/化学气相沉积、湿法合成等。 主要技术内容: 1.测量相关术语与定义; 2.测量及分析方法 3.不确定度计算 结果记录

国家级科研专项支撑

国家自然科学基金面上项目:基于偏振角分辨光谱分析的超薄膜在线测量方法与理论研究