JPH0347704B2 - - Google Patents

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JPH0347704B2
JPH0347704B2 JP60105732A JP10573285A JPH0347704B2 JP H0347704 B2 JPH0347704 B2 JP H0347704B2 JP 60105732 A JP60105732 A JP 60105732A JP 10573285 A JP10573285 A JP 10573285A JP H0347704 B2 JPH0347704 B2 JP H0347704B2
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specimen
probe beam
periodic
radiation probe
heating
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JPS60256031A (ja
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Rozenkueigu Aran
Rii Sumisu Uorutaa
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Therma Wave Inc
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Therma Wave Inc
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Publication date
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Publication of JPH0347704B2 publication Critical patent/JPH0347704B2/ja
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/171—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated with calorimetric detection, e.g. with thermal lens detection

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  • Biochemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は標本表面の状態を評価する新規かつ改
良された装置及び方法に関する。本発明は特に半
導体産業上の用途に適している。例えば本発明は
標本表面上の非常に少量の残滓を検出することが
できる。加えて、本発明は焼鈍に先立つて標本表
面に隣接したイオン植込み（Ion implantation）
されたドープ物質の濃度を測定できる。
標本表面状態を正確に分析する技術の開発に多
大の関心が持たれている。この関心は、極めて正
確であるのみならず著しく薄い表面を評価しうる
装置を実現する必要がある半導体産業において、
特に強い。
この必要性が未解決である一特定部門が、残滓
の検出に関係する。より具体的に述べると、集積
回路の製造に使用されるエツチング及びリトグラ
フ工程においてほとんど検出不可能な、それでい
て回路の故障を早めかねない。薄い残滓層が後に
残される。
第１図及び第２図を参照すると、半導体の製造
に関連した代表的な工程が示されている。より具
体的に言うと、第１図に示すように、シリコン基
板１４上に酸化層１２が作られる。半導体の準備
における次の工程はリトグラフ及びエツチング処
理により、酸化物中にパターンのエツチングをす
ることである。例えば酸化物の上方表面にフオト
レジスト材料１６の層が与えられる。このフオト
レジスト材料上方にマスクが置かれ、光が当てら
れる。露光されなかつた部分は除去され、第１図
に示す構造体を形成する。厚さは明確のため誇張
されている。
理想的には、上記構造体は次に「エツチング」
されるが、この段では、フオトレジストが除去さ
れた領域の酸化物層が除去される。このエツチン
グ段の後に形成される代表的な構造体が第２図に
示されている。
不幸にして多量生産技術は常に完全な装置を生
産するとはかぎらない。たとえばフオトレジスト
の諸部分を除去する段はしばしば不完全である。
また、残滓は第１図の１６Ａに示す位置に残留す
ることがある。残滓が残留するところでは酸化物
層の部分を除去する段が行なわれない。フオトレ
ジストが適切に除去されたところでの酸化物層の
エツチングも失販に終ることがある。第２図に示
すように、酸化物１２Ａの残滓が残留することも
ある。いずれの場合にも、これらの不完全な構造
体から製造される集積回路は作動不能もしくは早
期故障のいずれかを起こす。
これまでのところ、これら残滓を検出する良い
方法が産業界でまだ見つかつていない。たいてい
の製造設備では集積回路を人間が学顕微鏡を用い
て検査を行つている。これはよくわかるように非
常に時間がかかり、かつ非能率的である。さら
に、集積回路の製造に好ましからざる効果を与え
る残滓の厚さは顕微鏡を通してさえもほとんど見
えない程に薄い。
別の方法として螢光を用いる原理がある。この
方法ではフオトレジストは紫外線で照らされて、
その結果生ずる螢光が観察される。場合によつて
はフオトレジスト物質の残滓が検出できる。しか
しながら、標準的視覚的検査と同様に、螢光法も
フオトレジスト材料の除去又はエツチングの段が
成功したかあるいは失販したかという大まかな指
示を与えるのみである。加えて、螢光法はフオト
レジスト残滓に対してのみ適用でき、他の残滓に
は適用できない。
これら先行技術の検出方法に伴う別の問題は、
これらが非常に正確又は精確ではないことであ
る。もつと具体的に述べると残留している残滓
は、第２図の断面図に示すように、エツチングさ
れた「穴」又は「接触部」の底にはしばしば捕捉
されている。これらの残滓を検出するためには、
正確に収束できるシステムが必要である。
集積回路の製造の際には標本の表面状態を評価
することが望ましい場合が多多ある。たとえば、
異つた電気伝導率を有するドープ物質を植込む
と、シリコン基板にしばしば半導体の性質が与え
られる。第３図を参照すると、基板の上方表面に
隣接して、中にドープイオン１９を植込まれたシ
リコン基板１８が示されている。
典型的な植込み工程ではイオンビームで標本表
面上をラスタリング（rastering）される。標本
に打込まれるイオンビーム中イオンのあるものは
シリコンの格子構造中に導入さる。標本中のドー
プイオン密度はビームが標本表面上のいずれかの
地点に収束される時間に関係する。イオンが透過
する深さはイオンビームの電圧に関係する。した
しながら、最大電圧時においてもイオンが透過す
る深さは比較的小さく、イオン密度は実質上、標
本の上方表面にある。
シリコン表面中に注入されるイオンは格子間位
置にあり、物理的に物質の格子構造を中断する。
この状態では、その物質は望ましい半導体の性質
を示さない。この問題を克服するには「ドープ物
質を活性化する」ことが、それ以後の製造段で必
要である。ドープ物質は焼鈍工程により活性化さ
れる。この焼鈍工程では物質は格子が修復される
ように加熱され、イオンは格子間位置から置換格
子位置へ移動する。この工程では、ドープイオン
が格子のいろいろの地点のシリコンと置換する。
この焼鈍段は格子中の欠陥を除去し、ドープイオ
ンの電子を伝導電流へと開放する機能を果す。
一旦焼鈍段が行われると植込まれたドープレベ
ルは通常、既知の電気抵抗法により測定できる。
ドープを入れられたシリコンは少なくとも部分的
に伝導性があるので、ドープ特性は電気的パラメ
ータを測定することにより簡単に得られる。ホウ
素イオンがシリコン中に植込まれる普通の場合、
現在の電気的検査方法では1013イオン／cm2程度の
低い濃度まで検出できる。不幸にして1011イオ
ン／cm2程度の低い濃度まで検出することが望まし
い。
さらに、そしてより重要なことに、先行技術の
電気的方法は焼鈍前にイオン濃度を検出すること
ができないという別の欠点を有する。上述したよ
うに、焼鈍の前には標本中のドープイオンの電子
は格子構造内の格子間位置に固定されている。従
つて電気的測定法では何の情報も得られない。実
際、焼鈍前に標本中のドープイオン濃度を直接に
評価する方法は現在までのところ無い。このよう
な初期段階における評価は焼鈍の経費をかける前
に植込みの成否についての情報を与えられるので
非常に望ましい。さらにそのような情報は集積回
路の特性の改良及び変更のため、製造段の設計に
貴重である。
したがつて本発明の目的は標本の表面状態を評
価する新規かつ改良された装置及び方法を与える
ことである。
本発明のもう一つの目的は、反射率の原理に基
づいて表面状態を評価する新規かつ改良された装
置を与えることである。
本発明のさらに別の目的は、100オングストロ
ーム未満の極めて薄い表面積の特性を評価する方
法及び装置を与えることである。
本発明のさらに別の目的は、正確に収束され得
る、表面状態評価用の新規かつ改良された装置を
与えることである。
本発明のさらに別の目的は、標本上の残滓を検
出する新規かつ改良された装置及び方法を与える
ことである。
本発明のさらに別の目的は、焼鈍前に標本表面
付近のドープ物質濃度を評価する新規かつ改良さ
れた装置を与えることである。
本発明のさらに別の目的は、これまでに得られ
た装置の感度を超える新規かつ改良されたドープ
物質濃度測定方法及びその装置を与えることであ
る。
これら及び他の多数の目的のため、本発明は標
本の表面状態を評価する新規かつ改良された方法
及び装置を与える。本方法及び装置は標本が加熱
されたときのその光学的反射率の変化はいろいろ
の表面状態に応じて異なるという原理に基づいて
いる。光学的反射率はある程度温度に依存するこ
とが知られている。この依存性は次の式により確
定される。
(1) RT＝Rp＋（∂R／∂T）（ΔT） この方程式においてRpは設定温度における反
射率を表わし、第二項は標本表面の温度変化に帰
因する反射率の変化を表わす。項（∂R／∂T）は
反射率の温度係数であつて、温度変化に対する反
射率変化の割合を表わす。第１項Rpは温度変化
100度未満の場合、少くとも４桁程度、第２項よ
り大きい。さらに光検出器で測定したときRpに
関連するノイズレベルは√p程度である。この
値は式第２項よりもまた100倍程大きく、第２項
の測定を非常に困難にしている。絶対値で示すと
比（∂R／∂T）（ΔT）／Rpの値は10-4ないし10-5
程度であり、従つて測定パラメータとしては使用
されたことがない。
本発明によれば、この困難な加熱源を変調する
ことにより克服される。変調ビームの周波数で起
こる反射率の周期的変化が次に監視される。この
情報は狭い帯域フイルタに信号を通して処理する
ことにより得られる。その結果得られるのは、絶
対的反射率RTではなく、周期的温度変化ΔTに帰
因する周期的反射率信号ΔRTのみである。
この周期的反射率信号ΔRTは次式により定義さ
れる。
(2) ΔRT＝（∂R／∂T）（ΔT） 上式からわかるように、周期的反射率信号ΔRT
は反射率温度係数（∂R／∂T）と周期的表面温度
ΔTとの積である。表面積があると周期的反射率
（RT）の変化に対するこれら二つの変化量の相対
的効果は、部分的には表面積の厚さに依存する。
より具体的にいうと、残滓層（又は擾乱を受けた
表面積）が100オングストローム未満であるとこ
ろでは、その表面層の存在に原因する、周期的反
射率信号ΔRTへの効果は、主として反射率温度係
数（∂R／∂T）の変化の結果である。これはその
ような薄い層は周期的表面温度ΔTにほとんど影
響しないからである。
反射率温度係数（∂R／∂T）の変化は非常に薄
い層に対しても測定可能である。実際、反射率温
度係数の変化はその層が５オングストローム程に
薄くても測定し得ることが見出されている。この
鋭敏さは「清浄な」即ちドープを入れられてない
基板が特定の反射率を有することに基づいてい
る。厚さ５オングストローム程度を有するドープ
物質又は残滓層の存在はそれにも拘らず、反射率
温度係数を測定可能な程度に変化させる。そのよ
うな薄い層の鮮析能力は、電磁ビームの反射が標
本表面で起きる事実、及び表面境界もしくはその
付近におけるいかなる残滓もしくはドープ物質は
反射率温度係数に影響する事実に基づいている。
残滓層又は擾乱されたドープ物質領域が100オ
ングストローム以上のところでは、表面層の熱的
パラメータもまた周期的反射率信号ΔRTに影響す
る。了解されようが、この層はその下の層とは異
つた熱的特性を有する。この層は極めて薄いとき
は熱的特性はその下の基板によつてほとんど完全
に確定される。しかし層の厚さが増大するとシス
テムの熱的特性に与えるその効果は周期的表面温
度ΔTへの変化を通して顕著となる。
周期的加熱源があるところでは変化する表面温
度はその下の熱波の結果であり、かつ熱波により
確定される。標本上に強度変調された熱源を収束
することにより行う熱波の発生は、本発明と同一
人に譲渡された本出願人による先行の米国特許第
4255971号に見出すことができる。反射率の変化
及び熱波の発生の間の関係は標本中の熱波を測定
するための全く新しい手段を与える。標本の反射
率変化に基づく熱波の測定は米国特許第4636088
号に開示されている。
前述の原理に基づいて、標本の表面状態を評価
する非常に鋭敏な方法及び装置が開発できる。本
発明によれば、本装置は標本表面に局所的周期的
加熱を発生する装置を含む。周期的に加熱されて
いる領域内に光プローブが指向される。その表面
から反射されるプローブビームの強度変化を検出
する装置が与えられる。上述したように、周期的
加熱の結果生ずる変化のみに意義がある。
好ましい一実施例では標本は加熱用及びプロー
ブ用ビームとに相対的なラスタリングを行なわれ
る。検出器のいかなる出力信号の変化もドープ物
質又は残滓の存在を示す。その代りの方法として
測定された強度変化は既知標本と比較されて表面
状態が評価される。
本発明の目的および利点は添付の図面と併せて
下記の詳細な説明から明らかとなろう。
上述したように、標本の表面状態を評価する方
法及び装置の開発に大きな関心がある。第１図及
び第２図に示すように、半導体産業に関連した差
迫つた一つの問題があり、それはリトグラフ工程
及びエツチング工程で生成された残滓の検出に関
係する問題である。この問題の重要性は、リトグ
ラフ又はエツチング工程のいずれかによつて後に
残こされた少量の残滓でも不適当に機能する回路
の原因となる、という事実により注目される。こ
の問題の解決の困難性は、第１図及び第２図を見
ると了解される。これからわかるように、検出さ
れなければならない残滓は基板表面に創られた接
触部又は穴の中にある。これらの穴の幅は１ミク
ロン程の小さいものであることがある。従つてい
かなる検出方法でも、第１図及び第２図に矢印Ｈ
１，Ｈ２で示すように、これらの穴を見下し得な
ければならない。本発明は、残滓を検出すべくこ
れらの穴の中に正確に収束できるシステムを与え
ることにより、これらの問題を克服することがで
きる。
上述したように、もう一つの問題は第３図に示
すように標本表面におけるイオンドープ物質濃度
の評価に関連する。本発明はこれらの検出問題の
双方を解決する手段を与える。
ここで第４図を参照すると、本発明の方法を遂
行する装置２０が示されている。第４図において
は評価されるべき集積回路その他任意の基板であ
る標本２２が示されている。標本２２は、検出装
置に対して標本のラスタリングをなし得る標本台
２４上に静止している。台の制御段は先行技術に
おいて公知であり、上記米国特許第4255971号に
も開示されている。
本発明によれば、標本の上方表面は周期的な局
所的加熱を受ける。図示した実施例では、この周
期的局所的加熱は、変調器３２によつて強度変調
されるレーザービーム３４によつて与えられる。
この変調の周波数は電子装置により行うが、好ま
しくは50KHz以上とする。
この強度変調された加熱源は、Ｘ−線、ガンマ
線、赤外線、紫外線、可視光、マイクロウエーブ
又はラジオ波を含むいろいろの波長の電磁放射線
により与え得る。この強度変調された熱源はま
た、標本と電子、陽子、中性子イオンもしくは分
子等の強度変調された粒子流との相互作用によつ
ても発生できる。しかし、レーザーは収束するこ
とができるため、図示した実施例が好ましいと信
ぜられる。
強度変調されたビーム３４は二色性鏡３６を通
過し、好ましくは顕微鏡対物レンズ３８により標
本上に収束される。好ましい実施例では、加熱ビ
ームはアルゴンイオンレーザーであり、二色性鏡
はそのアルゴンイオン放射線に対し透明である。
下に述べるように、この二色性鏡はプローブレー
ザービームを反射させるように機能する。このプ
ローブレーザーはヘリウム・ネオンレーザーによ
り発生されることが好ましい。上に開示した周期
的加熱源はいろいろの熱波発生システムに使用さ
れる型式のものと同一である。実際強度変調され
たビームは標本中に熱波を発生すべく機能する。
上記米国特許第4255971号に述べられているよう
に、標本の最上層の熱伝導度に関する情報は、標
本中に発生された熱波の解析によつて決定され
る。反射率信号は方程式(2)により定められる標本
の熱的パラメータにより影響される。したがつて
注目している層の厚さが100オングストローム以
上であると、反射率信号ΔRTの或る成分は層の熱
的特性を表わす。その場合には層に関する情報は
熱波を解析することにより決定しうる。
層が比較的に薄いところではその熱的特性は当
該標本の熱的パラメータに測定可能な程には影響
せず、したがつて測定可能な程には周期的表面温
度ΔTを変化させない。しかし、もしもその層が
少くとも５オングストロームの厚さをもてば、こ
の層は標本の反射率温度係数（∂R／∂T）を変化
させる。この現象は反射率の温度係数の変化に基
づき極めて薄い層の評価を可能ならしめる本発明
の利点として利用される。
本発明によれば、変調エネルギービーム３４に
より周期的に加熱された標本表面上に指向される
光プローブビームによつて、その検出装置が確定
される。図示した実施例では光プローブビーム５
２はヘリウム・ネオンレーザー５０により発生さ
れる。ビームの反射率が標本表面の温度変化によ
つて測定できるように影響される限り、プローブ
ビーム用に他のいろいろの電磁放射線源を使用で
きる。プローブビーム５２はヘリウム・ネオンレ
ーザー５０から発出されてから偏光スプリツタ５
４を通過する。この偏光スプリツタは、レーザー
５０から発出するコヒーレント光はスプリツタ５
４を自由に透過せしめるように、方向づけられて
いる。しかしこのスプリツタはビーム５２に対し
て90゜位相が回転された光はすべて反射する。こ
の構成をとる理由は以下に明らかにする。
光プローブ５２は次に1/4波長板５５を通過す
る。波長板５５はビームの位相を45゜回転させる
べく機能する。了解されようが、このビームの帰
路ではこの波長板はビーム位相をさらに45゜回転
させ、その結果ビームがスプリツタ５４に到達し
たときはビーム位相は入射時に較べて全部で90゜
位相回転されている。この構成によつてスプリツ
タ５４は逆反射された光ビームを検出器５６まで
反射させる。これは以下にさらに詳述する。
プローブビーム５２は初めに上記波長板を通過
した後、二色性鏡によつて下方に反射される。上
述のように二色性鏡はアルゴンイオンビームには
透明であるが、ヘリウムネオン周波数領域の光線
を反射する。好ましい実施例では加熱ビーム及び
プローブビームは、両者がレンズ３８を重畳して
通過されて標本表面上の同一小領域に収束される
ように、整合される。プローブビームと加熱ビー
ムを同一小領域に収束することにより最大信号出
力が達成できる。
着目すべき反射率信号はビーム３４により周期
的に加熱された標本表面上の任意領域に存在する
ことを了解されたい。したがつてプローブビーム
は、着目する信号を検出するために加熱ビームと
正しく重畳されている必要性はない。それ故、顕
微鏡対物レンズ３８は加熱ビーム３４又はプロー
ブビーム５２のいずれかを収束する上に必要では
ない。むしろ周期的に加熱された領域の少くとも
一部分内にプローブビームを指向させさえすれば
よい。周期的に加熱された領域の大きさを計算す
る議論及び方程式は、米国特許出願第4521188号
に記載されており、ここに参考として掲げる。大
略を述べると加熱領域の直径は加熱ビーム中心か
ら外方へ向つて延び、加熱ビームの直径及び周波
数並びに標本の熱的パラメータの関数である。
測定すべき信号は非常に小さく、プローブビー
ムのD.C.レベルの10-5程度であるので、検出のた
め出力を最大にするあらゆる努力が払われねばな
らない。それ故プローブビームを加熱ビームに重
畳させるべく指向させることが望ましい。ビーム
の運動は鏡３６を回転することにより達成され
る。好ましい実施例では、小さな「穴」又は「接
触部」が検査されるのであるが、光学的レンズシ
ステムは入射加熱ビーム及びプローブビームを直
径１ミクロンの大きさの小領域に収束し得る。
プローブビーム５２は標本表面上に入射し、そ
この電子と相互作用し、したがつて標本の格子構
造と相互作用する。標本の格子構造は標本の温度
が周期的に変化するに伴い周期的に変化する。プ
ローブビームはこの格子構造を実質的に「見る」
ことになり、ビームの反射レベルが標本表面の熱
的状態変化に伴つて変化する。このプローブビー
ムは二色性鏡まで反射され、そこでさらに入射ビ
ームに沿つて1/4波長板５５を通過する。上述の
ように波長板５５はビームがスプリツタ５４に到
達したときにプローブビーム位相をさらに45゜回
転させる結果、入射時ビームに対して全体として
90゜位相を回転させる。したがつてスプリツタは
逆反射されたプローブビームを検出器５６に向け
て上方に反射する。プローブビームの強度変化が
検出されるべきであるので、標準的光検出器が感
知機構として使用できる。測定される強度変化は
出力信号としてプロセツサ５８に印加され、標本
の表面状態が評価される。
プロセツサ５８の作動は使用される被験体の種
類に依存する。しかしすべての場合、このプロセ
ツサに、標本上の周期的加熱により起こされた反
射率変化の現れである入射プローブの周期的強度
変化を評価するように設計されている。これらの
高周波変化がフイルタにかけられて、評価しうる
信号を生ずる。
簡単な小領域検査のためにはプロセツサは既知
信号値、たとえば未だコーテイングのされていな
い、または未処理酸化物を利用してプログラムを
組まれる。残滓がたとえば、第１図の穴Ｈ１中に
示すように、存在すると、測定される出力信号は
既知記憶信号値と異なり、残滓の存在が示され
る。特定の残滓の種類はほとんどの場合わからな
いので残滓層の厚さの評価は大変に困難である。
しかし大ていの製造工程では残滓の存在の検出の
みが必要である。
本システムの別の用途は集積回路全体を評価す
ることである。この場合は、標本は加熱ビーム及
びプローブビームに対してラスタリングを行うこ
とができる。たとえば標本台２４の運動が、第２
図に示すエツチングトラツクにより確定される通
路（paths）を追跡するようにプログラムを組む
ことができる。残滓が全くなければ、出力信号は
一定に留まる。それとは反対に、出力信号のいか
なるピーク値あるいは変化も残滓の存在を示す。
イオン植込み式のドープ物質についてはさらに
定量的な情報が得られる。その理由は、基板及び
ドープ物質双方の同定したがつて熱的特性が知れ
るからである。たとえば出力信号は、実際の植込
まれたドープ物質濃度が得られるように既知基準
標本に対して、規格化できる。上述したようにこ
のシステムは焼鈍工程に先立つてドープレベルを
検出することができる。ドープ物質が活性化され
ている必要のある電気的検査と異なり、焼鈍前に
格子間位置に固定されているイオンは反射率温度
係数に影響を与え、それ故、監視できる。
さらに実施上、本発明はシリコン中のホウ素イ
オンドープ物質濃度を1010イオン／cm2の低さまで
検出し得ることが示されている。この感度は先行
技術で得られる電気的検査よりも３桁程大きい。
加熱用及びプローブ用ビームに相対的に標本ラス
タリングを行うことによつて、ドープ物質濃度の
一次元的又は二次元的地図を作成する解析も可能
である。
要約すると、標本の表面状態を評価する新規か
つ改良された方法及び装置が与えられる。本発明
により、標本表面に局所的周期的加熱を行う装置
が与えられる。好ましい実施例では、この加熱装
置は強度変調されたレーザーである。検出システ
ムはさらに、強度変調レーザーにより周期的に加
熱されたその領域上に、標本表面から反射される
ように収束される。この周期的加熱の結果生ずる
この反射光の強度変化を検出するための装置が与
えられる。この反射ビームの測定された強度変化
を処理することにより、標本の表面状態が評価で
きる。
本発明は好ましい実施例について説明された
が、当業者は前記特許請求の範囲により確定され
る本発明の範囲及び要旨を逸脱することなく、い
ろいろの他の変更及び改修を行うことができよ
う。
【図面の簡単な説明】
第１図及び第２図は典型的な集積回路のリトグ
ラフ工程及びエツチング工程及びそれらに関連し
た問題を示す断面図であり、第３図はドープイオ
ンの植込みを示す集積回路の断面図であり、第４
図は本発明に基づき残滓の検出を遂行するための
装置のブロツク線図と略線図との複合図である。 ２０…本発明装置、２２…標本、２４…標本
台、３０…加熱ビーム発生装置、５０…プローブ
ビーム発生装置、３４…加熱ビーム、５２…プロ
ーブビーム、３２…加熱ビーム変調装置、３６…
二色性鏡、３８…収束レンズ、５４…偏光スプリ
ツタ、５５…1/4波長板、５６…プローブビーム
強度変化検出装置、５８…検出された強度変化の
処理装置。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 標本の表面状態を評価する装置であつて、 標本表面に局所的な周期的加熱を誘起する装置
    と、 放射線プローブビームと、 前記標本表面から該放射線プローブビームが反
    射されるように、該放射線プローブビームを、前
    記周期的加熱装置により周期的に加熱された領域
    上に指向させる装置と、 前記周期的加熱により誘導された光学的反射率
    の周期的変化によつて生ずる前記反射された放射
    線プローブビームの周期的強度変化を測定する装
    置と、 前記周期的加熱装置の変調周波数で発生した前
    記反射放射線プローブビームの該測定された周期
    的強度変化を処理して前記標本の表面状態を評価
    する装置と、 を含む評価装置。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載の評価装置にお
    いて、前記放射線プローブビームを指向させる装
    置が、前記周期的加熱装置により周期的に加熱さ
    れた領域の中心に前記プローブビームを指向する
    ように構成されている評価装置。 ３ 特許請求の範囲第１項に記載の評価装置にお
    いて、前記周期的加熱装置が強度変調されたレー
    ザービームにより確定される評価装置。 ４ 特許請求の範囲第３項に記載の評価装置にお
    いて、前記放射線プローブビームが前記レーザー
    ビームと重畳するように指向される評価装置。 ５ 特許請求の範囲第４項に記載の評価装置にお
    いて、前記加熱レーザービーム及び前記放射線プ
    ローブビームを直径１ミクロンの大きさの小領域
    に収束させる装置をさらに含む評価装置。 ６ 特許請求の範囲第１項に記載の評価装置にお
    いて、前記反射放射線プローブビームの周期的強
    度変化測定装置が光検出器である評価装置。 ７ 特許請求の範囲第１項に記載の評価装置にお
    いて、前記処理装置が、前記反射放射線プローブ
    ビームの周期的強度変化を既知基準強度変化と比
    較することにより機能する評価装置。 ８ 特許請求の範囲第１項に記載の評価装置にお
    いて、前記加熱装置及び前記放射線プローブビー
    ムに関して前記標本のラスタリングを行う装置を
    さらに含んでおり、前記処理装置が前記標本表面
    上で測られた前記反射放射線プローブビームの周
    期的強度変化を比較するように機能する評価装
    置。 ９ 特許請求の範囲第１項に記載の評価装置にお
    いて、前記放射線プローブビームがレーザーによ
    つて確定される評価装置。 １０ 標本の表面状態を評価する方法であつて、
    標本表面を周期的に加熱する段階と、 該周期的加熱により周期的に加熱されている領
    域の一部に、前記標本表面から反射されるように
    放射線プローブビームを指向させる段階と、 前記周期的加熱により誘導された前記標本の光
    学的反射率の周期的変化によつて生ずる前記反射
    された放射線プローブビームの周期的強度変化を
    測定する段階と、 前記周期的加熱の変調周波数で発生した前記測
    定された反射放射線プローブビームの周期的強度
    変化を処理して前記標本表面の表面状態を評価す
    る段階と を含む評価装置。 １１ 特許請求の範囲第１０項に記載の方法にお
    いて、前記放射線プローブビームが前記周期的加
    熱により周期的に加熱されている領域の中心に指
    向される方法。 １２ 特許請求の範囲第１０項に記載の方法にお
    いて、前記反射放射線プローブビームの周期的強
    度変化を既知強度と比較することにより前記評価
    の段階が遂行される方法。 １３ 特許請求の範囲第１０項に記載の方法にお
    いて、前記加熱に対して相対的な標本ラスタリン
    グを行う段階をさらに含んでおり、前記処理段階
    が前記標本表面上で測定された前記反射放射線プ
    ローブビームの周期的強度変化を比較する段階を
    含んでいる方法。 １４ 標本の表面状態を評価する方法であつて、
    標本の表面上の局所的領域を周期的に励起するよ
    うに強度変調されたレーザービームを指向する段
    階と、 放射線プローブビームを発生する段階と、 前記レーザービームと前記プローブビームとを
    収束して前記標本の表面上で実質的に重畳させる
    段階と、 前記標本の表面からの反射後における、該標本
    の光学的反射率の変化に基づく前記放射線プロー
    ブビームの周期的強度変化を測定する段階と、 前記変調されたレーザービームの変調周波数で
    発生する前記測定された周期的強度変化を処理し
    て前記標本の表面状態を評価する段階とを含む方
    法。
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