Caracterización estructural mediante elipsometría espectral de multicapas basadas en SiO2

Abstract

[ES] Se han caracterizado capas de óxidos subestequiométricos de silicio (SiOx) y estructuras gruesas de guías de onda mediante elipsometría espectral. Para ello ha sido necesario desarrollar un método de ajuste que permita analizar en detalle espectros complicados de elipsometría, como los obtenidos en estructuras multicapa gruesas (~10 μm) típicas de dispositivos modernos de óptica integrada. La elipsometría es la técnica más adecuada para la caracterización detallada de esas estructuras, pero la extracción mediante ajuste de los parámetros deseados es a menudo impracticable con los métodos usuales. Nuestro método se basa en parametrizar las constantes ópticas desconocidas con funciones spline. El método es aplicable tanto a materiales con una variación suave de las constantes ópticas como a materiales que presenten estructuras agudas debidas a transiciones electrónicas en el rango de energía analizado.

[EN] We have characterised PECVD-grown non-stoichiometric silicon oxides (SiOx) and thick waveguide structures based on these materials with spectroscopic ellipsometry. We have developed a fit method that allows detailed analysis of complicated ellipsometric spectra, such as those of thick (~10 μm) multilayer structures found in modern integrated optics devices. Ellipsometry should be the natural choice for thorough nondestructive characterisation of those heterostructures, but extraction of the required parameters is often impracticable by common approaches. Our fit procedure is based in spline parametrisations of the unknown optical functions and is applicable to materials either with a smooth optical response or displaying sharp electronic transitions in the analysed energy range.