JPS5863836A - 光学装置 - Google Patents
光学装置Info
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- JPS5863836A JPS5863836A JP15972982A JP15972982A JPS5863836A JP S5863836 A JPS5863836 A JP S5863836A JP 15972982 A JP15972982 A JP 15972982A JP 15972982 A JP15972982 A JP 15972982A JP S5863836 A JPS5863836 A JP S5863836A
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Links
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Classifications
-
- 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
- G01N21/21—Polarisation-affecting properties
- G01N21/211—Ellipsometry
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔本発明の分野〕
本発明は、偏光測定及びエリプソメトリ（ｅ１］ｉｐｓ
ｏｍｅｔｒｙ ）に関する。特に、本発明は改良された
精度、並びにより小さなビーム・サイズを提供し、かつ
より少ないノ・−ドウエアを要する、新規な静的（５ｊ
ａｔｉｃ ）偏光計に関する。
ｏｍｅｔｒｙ ）に関する。特に、本発明は改良された
精度、並びにより小さなビーム・サイズを提供し、かつ
より少ないノ・−ドウエアを要する、新規な静的（５ｊ
ａｔｉｃ ）偏光計に関する。
Ｔ、 Ｓｍｉ ｔｈ著”Ａｎ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ
ＳｃａｎｎｉｎｇＥｌｌｉｐｓｏｍｅｔｅｒ″ ｉｎ
５ｕｒｆａｃｅ ５６％ Ｎｏ。
ＳｃａｎｎｉｎｇＥｌｌｉｐｓｏｍｅｔｅｒ″ ｉｎ
５ｕｒｆａｃｅ ５６％ Ｎｏ。
１ ２１２−２２０ （Ｊｕｎｅ １９７６）は、そ
の第１図で、光源１からのビームの小部分を提供する偏
光ビーム／分割子（ａｐｌｉｔｔｅｒ）４を有する、自
動化されたエリプソメータを示している。偏光子を通過
するビームは、試料の表面から反射される。
の第１図で、光源１からのビームの小部分を提供する偏
光ビーム／分割子（ａｐｌｉｔｔｅｒ）４を有する、自
動化されたエリプソメータを示している。偏光子を通過
するビームは、試料の表面から反射される。
反射されるビームの１部分は、４５°検光子プリズム６
に達し、そしてそれは、検出器８により測定さ、ｔ″Ｌ
ろ。反射されるビームの他の部分７は、反射されるビー
ムのその部分を分割する第２の検光子プリズム（（達し
、それは、平行に（ｐｌ及び垂直に（ｓ）偏光される部
分に受は入れられる。別個のｐ及びＳの部分を受は取る
ように接続された検出器が存在する。プリズム６及びプ
リズム７は、分かれているが、しかし並置されているこ
とに注意すべきだ。従って、試料Ｓの表面から反射され
たビーム中の光のうち何も、３つの検出器８．９及び１
０のうちいずれか１つによっては、受は取られない。
に達し、そしてそれは、検出器８により測定さ、ｔ″Ｌ
ろ。反射されるビームの他の部分７は、反射されるビー
ムのその部分を分割する第２の検光子プリズム（（達し
、それは、平行に（ｐｌ及び垂直に（ｓ）偏光される部
分に受は入れられる。別個のｐ及びＳの部分を受は取る
ように接続された検出器が存在する。プリズム６及びプ
リズム７は、分かれているが、しかし並置されているこ
とに注意すべきだ。従って、試料Ｓの表面から反射され
たビーム中の光のうち何も、３つの検出器８．９及び１
０のうちいずれか１つによっては、受は取られない。
さらに、６つの検出器は、反射されるビームを測定する
ように用いられるが、むしろ、本発明では、２つの検出
器が必要なだけである。その上、ビームは左右に分割さ
れるので、検出器は、左右のビームの均一性に依存して
いる。上記Ｓｍ１ｔｈの方法は、ビームの注意深いアラ
イメントを必要とする。
ように用いられるが、むしろ、本発明では、２つの検出
器が必要なだけである。その上、ビームは左右に分割さ
れるので、検出器は、左右のビームの均一性に依存して
いる。上記Ｓｍ１ｔｈの方法は、ビームの注意深いアラ
イメントを必要とする。
本発明の配置により克服される、上記Ｓｍ１ｔｈの方法
における誤差源は、（１）ビームのアライメント、（２
）ビームの均一性、並びに（３）試料の均一性である。
における誤差源は、（１）ビームのアライメント、（２
）ビームの均一性、並びに（３）試料の均一性である。
さらに、本発明の配置は、１ｍ１ｌ （１ｍｉｌは１
０００分の１インチ）と同じ位小さく、試料の対象表面
の領域上で集束することができる。
０００分の１インチ）と同じ位小さく、試料の対象表面
の領域上で集束することができる。
一方、上記Ｓｍ１ｔｈの方法は、誤差が数ｍ１１２程度
なので、上記のような集束はできず、Ｓｍ１ｔｈは、均
一な照度（Ｐ、２１９）及び大きな領域（Ｐ、２１３）
を必要とすると述べている。
なので、上記のような集束はできず、Ｓｍ１ｔｈは、均
一な照度（Ｐ、２１９）及び大きな領域（Ｐ、２１３）
を必要とすると述べている。
Ｓｍ１ｔｈの論文の第２２０頁には、その論文が（６）
発表された会議でなされたコメントにおいて、Ｍ。
Ｊ、Ｄｉｇｎａｍにより、次のことが述べられている。
即ち、パ２つのビームを有するというよりもむしろ、我
々は、通常の入射においてプレートを有する反射ビーム
分割子を設けて、それからあなたが行なったように、偏
光分割子でビームの各々を分析することを心に留めてい
た。偏光ビーム分割子は、単一のビームから全ての情報
を得るように、適当に方向付けられる。あなたは、依然
、キャリブレーションの問題及びビーム分割子のキヤリ
ブレーシヨンを有するが、しかし、私は、それは単一の
ビームで行なわれ得ると考える。”と。その配置は、Ｓ
ｍ１ｔｈの３つの検出器の場所における出力端に４つの
検出器を用いることになるであろうし、そしてここで使
用される２つの検出器は、我々が理解するように、Ｍ、
Ｊ、Ｄｉｇｎａｍによって述べられたものである。この
結果、多数のデータ出力として２倍のより複雑な組、並
びに、より多くの誤差源及び計算コストという不利な点
を伴った、６つの代わりに５つの検出器を生じる。本（
４） 発明のシステムは、今まで、４つの検出器が必要であろ
うと信じられてきたのに、６つの検出器しか使用しない
で済む新規な技術を使用する。
々は、通常の入射においてプレートを有する反射ビーム
分割子を設けて、それからあなたが行なったように、偏
光分割子でビームの各々を分析することを心に留めてい
た。偏光ビーム分割子は、単一のビームから全ての情報
を得るように、適当に方向付けられる。あなたは、依然
、キャリブレーションの問題及びビーム分割子のキヤリ
ブレーシヨンを有するが、しかし、私は、それは単一の
ビームで行なわれ得ると考える。”と。その配置は、Ｓ
ｍ１ｔｈの３つの検出器の場所における出力端に４つの
検出器を用いることになるであろうし、そしてここで使
用される２つの検出器は、我々が理解するように、Ｍ、
Ｊ、Ｄｉｇｎａｍによって述べられたものである。この
結果、多数のデータ出力として２倍のより複雑な組、並
びに、より多くの誤差源及び計算コストという不利な点
を伴った、６つの代わりに５つの検出器を生じる。本（
４） 発明のシステムは、今まで、４つの検出器が必要であろ
うと信じられてきたのに、６つの検出器しか使用しない
で済む新規な技術を使用する。
本発明により、試料の位置の方へ向けられる偏光された
光ビーム源を含む装置が提供される。試料の位置には試
料を支える手段が提供される。試料の位置の試料の表面
からの反射ビームを受は取るように、偏光ビーム分割子
が設けられ、そしてｐ及びＳのビームに対する１組の検
出器が、偏光ビーム分割子からの上記光ビームのｐ及び
Ｓの部分を受は取るように、位置付けて設けられている
。好ましくは、光源は、４５°で光ビームを偏光させる
か、又は光ビームの円偏光を提供するのが好ましい、光
ビームの偏光のための手段を含むと良い。好ましくは、
ビーム分割子は、光ビームを分割し、そしてその１部分
を第６の検出器の方へ向け、また光ビームの残りの部分
を試料の方へ向けると良い。
光ビーム源を含む装置が提供される。試料の位置には試
料を支える手段が提供される。試料の位置の試料の表面
からの反射ビームを受は取るように、偏光ビーム分割子
が設けられ、そしてｐ及びＳのビームに対する１組の検
出器が、偏光ビーム分割子からの上記光ビームのｐ及び
Ｓの部分を受は取るように、位置付けて設けられている
。好ましくは、光源は、４５°で光ビームを偏光させる
か、又は光ビームの円偏光を提供するのが好ましい、光
ビームの偏光のための手段を含むと良い。好ましくは、
ビーム分割子は、光ビームを分割し、そしてその１部分
を第６の検出器の方へ向け、また光ビームの残りの部分
を試料の方へ向けると良い。
さらに、本発明では、装置は、ビーム分割子の方へ向け
られる偏光された光ビーム源を含む。それにより、光ビ
ーム分割子の１部分は、標準化検出器へ送られ、そして
その残りの部分は、測定されるべき試料を保持するよう
に適用された試料の位置へ送られる。試料の位置に試料
を支持するための手段が、提供されている。偏光ビーム
分割子は、試料の位置における試料の表面からの反射ビ
ームを受は取るように、設けられている。ｐ及びＳのビ
ームに対する１組の検出器は、偏光ビーム分割子からの
光ビームのｐ及び８０部分を受は取るように、位置付け
て設けられている。
られる偏光された光ビーム源を含む。それにより、光ビ
ーム分割子の１部分は、標準化検出器へ送られ、そして
その残りの部分は、測定されるべき試料を保持するよう
に適用された試料の位置へ送られる。試料の位置に試料
を支持するための手段が、提供されている。偏光ビーム
分割子は、試料の位置における試料の表面からの反射ビ
ームを受は取るように、設けられている。ｐ及びＳのビ
ームに対する１組の検出器は、偏光ビーム分割子からの
光ビームのｐ及び８０部分を受は取るように、位置付け
て設けられている。
好ましくは、第１のビーム分割子は、ビームを試料の方
へ反射し、そしてビームの残りの部分を標準化検出器の
方へ送ると良い。又は、ビーム分割子は、ビームを標準
化検出器の方へ反射し、そしてビームの残りの部分を試
料の方へ送ると良い。
へ反射し、そしてビームの残りの部分を標準化検出器の
方へ送ると良い。又は、ビーム分割子は、ビームを標準
化検出器の方へ反射し、そしてビームの残りの部分を試
料の方へ送ると良い。
第１図は、真空ラインにより示される圧力手段により、
取付は台Ｆ上の位置に保持された試料Ｓを含むチェンバ
ーヲ示す。レーザーＬ（この特定の場合には、約２８ｃ
ｍの長さで示されている）は、ビーム分割子ＢＳの方へ
向けられる。このビーム分割子は、ビームの１部分をフ
ォトダイオードＤ。
取付は台Ｆ上の位置に保持された試料Ｓを含むチェンバ
ーヲ示す。レーザーＬ（この特定の場合には、約２８ｃ
ｍの長さで示されている）は、ビーム分割子ＢＳの方へ
向けられる。このビーム分割子は、ビームの１部分をフ
ォトダイオードＤ。
の方へ通し、そしてビームの残りの部分を試料Ｓの方へ
反射する。ビーム分割子ＢＳから反射されたビームは、
偏光子Ｐを通過する。原理的に、偏光子Ｐは、レーザー
・ビームは偏光されているので、省略され得る。偏光子
Ｐは、偏光を促進する。
反射する。ビーム分割子ＢＳから反射されたビームは、
偏光子Ｐを通過する。原理的に、偏光子Ｐは、レーザー
・ビームは偏光されているので、省略され得る。偏光子
Ｐは、偏光を促進する。
ビームは、試料Ｓの表面に垂直なラインに対して、７０
°の角度φで、試料に向けられる。好ましい角度は、数
度から９０°近くまでの範囲である。
°の角度φで、試料に向けられる。好ましい角度は、数
度から９０°近くまでの範囲である。
４５°では、単一の界面の測定はなされ得ないが、しか
し複数の層構造が測定され得る。試料の表面から反射さ
れるビームは、開口Ａ（見かけの光を除去する）を通っ
て、偏光ビーム分割子ＰＢＳ （好ましくは、Ｗｏｌｌ
ｉｓｔｏｎプリズムを含む）へ伝わる。この偏光ビーム
分割子ＰＢＳは、フォトダイオードＤ へ向けられる第
１ビームと・第２のフォトダイオードＤ へ向けられる
第２ビーム（７） とを生じる。これら２つのビームは、２０°の角度で、
ビームにより定められる平面内で分離される。どのよう
な角度も用いられ得るが、しかし、実際の適用にはより
大きな角度が好ましい。センサーＤｏ％ Ｄ、及びＤ８
の出力は、ラインＧ、Ｈ及び■を各々通ってインターフ
ェイスへ送られる。
し複数の層構造が測定され得る。試料の表面から反射さ
れるビームは、開口Ａ（見かけの光を除去する）を通っ
て、偏光ビーム分割子ＰＢＳ （好ましくは、Ｗｏｌｌ
ｉｓｔｏｎプリズムを含む）へ伝わる。この偏光ビーム
分割子ＰＢＳは、フォトダイオードＤ へ向けられる第
１ビームと・第２のフォトダイオードＤ へ向けられる
第２ビーム（７） とを生じる。これら２つのビームは、２０°の角度で、
ビームにより定められる平面内で分離される。どのよう
な角度も用いられ得るが、しかし、実際の適用にはより
大きな角度が好ましい。センサーＤｏ％ Ｄ、及びＤ８
の出力は、ラインＧ、Ｈ及び■を各々通ってインターフ
ェイスへ送られる。
このインターフェースは、ケーブルＪによりデータ処理
ユニットへ接続されている。以下に説明されるように、
偏光ビーム分割子は、２つのフォトダイオードＤ、及び
Ｄ８に対して、２つの異なるビーム偏光を生じる。
ユニットへ接続されている。以下に説明されるように、
偏光ビーム分割子は、２つのフォトダイオードＤ、及び
Ｄ８に対して、２つの異なるビーム偏光を生じる。
本発明の偏光計は、静的光度計の型の装置であり、その
分析時間は、その光検出器の立上り時間によってのみ制
限される。
分析時間は、その光検出器の立上り時間によってのみ制
限される。
代わりとして、もし標準の基準試料が測定を調整（ｃａ
ｌｉｂｒａｔｅ）するために利用されるなら、ビーム分
割子ＢＳ及びセンサーＤ。は、省略され得る。ビーム分
割子ＢＳ及びセンサーＤｏの目的は、レーザーＬからレ
ーザー・ビームの強度の変動の影響を除去するためであ
る。
ｌｉｂｒａｔｅ）するために利用されるなら、ビーム分
割子ＢＳ及びセンサーＤ。は、省略され得る。ビーム分
割子ＢＳ及びセンサーＤｏの目的は、レーザーＬからレ
ーザー・ビームの強度の変動の影響を除去するためであ
る。
（８）
第２図に示されている偏光計は、小さなＨｅＮｅレーザ
ーＬからの単一偏光されたビーム（例えば、入射面に対
して４５°に偏光されたビーム）を使用する（又は、偏
光子と組合せたその他のコリメイトされたビームを使用
する）。ビーム分割子ＢＳは・入射ビームの小部分を標
準検出器り。の方へ向ける。偏光ビーム分割子Ｐ Ｂ
Ｓ （Ｗｏｌ １ａｓｔｏｎプリズムのような）は、試
料Ｓから反射されたビームを、その” ｐ”（平行な）
及び°′Ｓ”（垂直な）偏光成分へと分割する。これら
の成分は、それから検出器Ｄ 及びＤｓによりモニター
される。
ーＬからの単一偏光されたビーム（例えば、入射面に対
して４５°に偏光されたビーム）を使用する（又は、偏
光子と組合せたその他のコリメイトされたビームを使用
する）。ビーム分割子ＢＳは・入射ビームの小部分を標
準検出器り。の方へ向ける。偏光ビーム分割子Ｐ Ｂ
Ｓ （Ｗｏｌ １ａｓｔｏｎプリズムのような）は、試
料Ｓから反射されたビームを、その” ｐ”（平行な）
及び°′Ｓ”（垂直な）偏光成分へと分割する。これら
の成分は、それから検出器Ｄ 及びＤｓによりモニター
される。
検出器り。、Ｄ、及びＤ８により記録される光の強度工
。、■、及び■８から、“°ｐ”及び” ｓ”の強度の
反射係数Ｒ１及びＲ８が導出され得る。例えば、４５°
で偏光され、そして１：２の入射ビーム分割比（則ち、
■ｏが光源のビーム強度の３分の１に等しい。）の光に
対して、強度の反射係数は、次のように与えられる。即
ち、 以下の式において、Ｒ２及びＲ８についての知識は、反
射光の偏光状態（又は、同等に、試料の複屈折率）を決
めるのに十分であることが示される。このことは、０°
（垂直入射）、４５°及び９０° （俯角入射）以外
の入射角全てについて言えることである。この装置の操
作中には機械的な運動は何もないし、また必要とされる
光学的情報は、６つの静止した光検出器により記録され
るので、エリプソメータの応答時間は、非常に小さくで
きる検出器の立上リ時間によってのみ定められる。それ
故に、本発明の装置は、非常に速い時間スケールで屈折
率及び吸光係数の変動を測定する。
。、■、及び■８から、“°ｐ”及び” ｓ”の強度の
反射係数Ｒ１及びＲ８が導出され得る。例えば、４５°
で偏光され、そして１：２の入射ビーム分割比（則ち、
■ｏが光源のビーム強度の３分の１に等しい。）の光に
対して、強度の反射係数は、次のように与えられる。即
ち、 以下の式において、Ｒ２及びＲ８についての知識は、反
射光の偏光状態（又は、同等に、試料の複屈折率）を決
めるのに十分であることが示される。このことは、０°
（垂直入射）、４５°及び９０° （俯角入射）以外
の入射角全てについて言えることである。この装置の操
作中には機械的な運動は何もないし、また必要とされる
光学的情報は、６つの静止した光検出器により記録され
るので、エリプソメータの応答時間は、非常に小さくで
きる検出器の立上リ時間によってのみ定められる。それ
故に、本発明の装置は、非常に速い時間スケールで屈折
率及び吸光係数の変動を測定する。
本発明の装置の測定精度は、その光検出器に非常に依存
する。非常に線型の検出器（ソリッド・ステートのフォ
トダイオードのような）が、良い性能のためには必要で
ある。コンピュータがないときは、検出器は、正確にキ
ャリプレイドされ、調整されるべきである。しかしなが
ら、強度比のみがデータの適用に用いられるので、光源
の強度における変動は、相殺される。
する。非常に線型の検出器（ソリッド・ステートのフォ
トダイオードのような）が、良い性能のためには必要で
ある。コンピュータがないときは、検出器は、正確にキ
ャリプレイドされ、調整されるべきである。しかしなが
ら、強度比のみがデータの適用に用いられるので、光源
の強度における変動は、相殺される。
面偏光される入射ビームの代わりに、円偏光されるビー
ムも用いられ得る。適当に方向付けられた１／４波長板
が、ある面偏光された光を円偏光に変換することになる
。これは、エリプンメータの操作に影響を与えない。な
ぜなら、違いは、光検出器に影響を与えない、” ｐ”
及びＳ”偏光された成分の間の位相遅延の９０°だけだ
からである。この結果は、４５°偏光された入射ビーム
を用いて得られるものと同一である。
ムも用いられ得る。適当に方向付けられた１／４波長板
が、ある面偏光された光を円偏光に変換することになる
。これは、エリプンメータの操作に影響を与えない。な
ぜなら、違いは、光検出器に影響を与えない、” ｐ”
及びＳ”偏光された成分の間の位相遅延の９０°だけだ
からである。この結果は、４５°偏光された入射ビーム
を用いて得られるものと同一である。
実験的な装置では、試料は、適当な精度を有して７０°
の入射角で測定された。これらは、誘電体（ガラス）、
半導体（ノリコン）及び導電体（金及びチタン）を含ん
でいた。光源は、５ｍＷのＨｅＮｅレーザーであり、検
出器は、約１００ナノ秒の立上り時間を有するもの（フ
ォトダイオード１０ｐ−ａｍｐ の組合せ）であった。
の入射角で測定された。これらは、誘電体（ガラス）、
半導体（ノリコン）及び導電体（金及びチタン）を含ん
でいた。光源は、５ｍＷのＨｅＮｅレーザーであり、検
出器は、約１００ナノ秒の立上り時間を有するもの（フ
ォトダイオード１０ｐ−ａｍｐ の組合せ）であった。
強度の反射係数Ｒ２及びＲｓは、２つのデジタル・レシ
オメータを用いて直接に観測され得るであろう。本発明
の実際の適用は、以下の値の測定を含む。即ち、１ 短
い強烈な加熱パルス（ｓｈｏｒｔ １ｎｔｅｎｓｅｈ
ｅａｔ ｐｕｌｓｅ）を受ける物質の光学的変化。
オメータを用いて直接に観測され得るであろう。本発明
の実際の適用は、以下の値の測定を含む。即ち、１ 短
い強烈な加熱パルス（ｓｈｏｒｔ １ｎｔｅｎｓｅｈ
ｅａｔ ｐｕｌｓｅ）を受ける物質の光学的変化。
２ 速い化学的／物理的な反応を受ける物質の光学的変
化。
化。
６ 基板上での高分解能の膜成長速度。
一般に、本発明は、速い応答、一般的な目的の偏光計（
簡単な設計で運動する部分のない）を提供する。
簡単な設計で運動する部分のない）を提供する。
面偏光された光についての振幅反射係数は、フレネルの
等式により与えられる（参考文献１を参照）。即ち、 。。８ゆ−Ａ７−コ乙 ＣＯ８φ十ノ′唇”−５ｉｎ’＄ Ｎ２ｃｏｓφ−Ｎ”−５ｉｎ’＄ Ｎ”ｃｏｓφ−Ｒ「語フ７ ここで、ｒ８及びｒ、は、振幅反射係数であり、Ｎ１及
びＮ２は、媒体の屈折率であり（光は、媒体１から媒体
２上に入射する）、並びにφは、第６図に示されている
ように入射角である。
等式により与えられる（参考文献１を参照）。即ち、 。。８ゆ−Ａ７−コ乙 ＣＯ８φ十ノ′唇”−５ｉｎ’＄ Ｎ２ｃｏｓφ−Ｎ”−５ｉｎ’＄ Ｎ”ｃｏｓφ−Ｒ「語フ７ ここで、ｒ８及びｒ、は、振幅反射係数であり、Ｎ１及
びＮ２は、媒体の屈折率であり（光は、媒体１から媒体
２上に入射する）、並びにφは、第６図に示されている
ように入射角である。
第６図は、ｐ偏光についての界面における反射及び屈折
を示す。Ｎ ＝ Ｎ ２ ／ Ｎ １は、相対的な屈折
率である。吸収を含むために、Ｎ１、Ｎ２及びＮは、複
素数であり、Ｎ＝ｎ−ｉｋの形を有する。ここでｎは（
実際の）屈折率であり、ｋは吸光係数として知られてい
る。等式（１）から、Ｎはｒｓの項で次のように表わさ
れ得る。即ち、 等式（２）及び（６）を用いて、ｒ は、次のように導
出され得る。即ち、 等式（４）を用いて、次の等式が得られる。即ち、ここ
で、σは、反射におけるＳ”偏光の位相ソフトである。
を示す。Ｎ ＝ Ｎ ２ ／ Ｎ １は、相対的な屈折
率である。吸収を含むために、Ｎ１、Ｎ２及びＮは、複
素数であり、Ｎ＝ｎ−ｉｋの形を有する。ここでｎは（
実際の）屈折率であり、ｋは吸光係数として知られてい
る。等式（１）から、Ｎはｒｓの項で次のように表わさ
れ得る。即ち、 等式（２）及び（６）を用いて、ｒ は、次のように導
出され得る。即ち、 等式（４）を用いて、次の等式が得られる。即ち、ここ
で、σは、反射におけるＳ”偏光の位相ソフトである。
（即ち、ｒ８＝ｌｒ８１ｅ”ｉ＋であり、２
またＲ９、Ｒ８は、Ｒ，−５ｒ、ｌ 及びＲ，＝ｌｒ
ｓｌにより各々与えられる１、“°ｐ”及び“８”偏光
の強度反射係数である。） それ故に、Ｒｐ、Ｒ８及びφについての知識は、“′Ｓ
”偏光の振幅反射係数ｒ の振幅位相、並びにそれ故に
またＮ＝ｎ−ｉｋ（等式（３）を用いて）の両方を決め
るのに十分である。” ｐ”偏光の振幅反射係数ｒ、も
また、等式（４）を用いて決められ得る。
ｓｌにより各々与えられる１、“°ｐ”及び“８”偏光
の強度反射係数である。） それ故に、Ｒｐ、Ｒ８及びφについての知識は、“′Ｓ
”偏光の振幅反射係数ｒ の振幅位相、並びにそれ故に
またＮ＝ｎ−ｉｋ（等式（３）を用いて）の両方を決め
るのに十分である。” ｐ”偏光の振幅反射係数ｒ、も
また、等式（４）を用いて決められ得る。
φ−４５°の角度では、等式（４）はｒ ゴ ２ をｐ
ｓ 与え、等式（５）は、” ｓ ”偏光の位相シフトを決
めるためには、用いられ得ないことに、注意されたい。
ｓ 与え、等式（５）は、” ｓ ”偏光の位相シフトを決
めるためには、用いられ得ないことに、注意されたい。
本発明の技術的な利点は、以下に示す通りである。
１）より少ない・・−ドウエアで済む。
２）より正確である。
ａ）ビームの均一性に独立である。
ｂ）ビームのアライメントが臨界的でない。
Ｃ）大きな領域にわたって試料の均一性を仮定しない。
３）小さなビーム・サイズを許容する。
４）性能を向上させるために集束レンズを付加すること
を許容する。
を許容する。
５）高速度で非常に正確な測定−運動する部分のない−
を与える。
を与える。
６）膜成長の研究において、その場で、実験乃至はプロ
セスのモニター操作並びに制御についての実時間の測定
を提供する。
セスのモニター操作並びに制御についての実時間の測定
を提供する。
１、Ｊ、Ｄ、Ｊａｃｋｓｏｎｙ ＣｌａｓｓｉｃａｌＥ
ｌｅｃｔｒｏｄｙｎａｍｉｃｓｓＷｉｌｅｙ （１９
７５）ｐｐ’、２７８−８２゜ ２、Ｐ、Ｓ、ＨａｕｇｅＶＴｅ、’ｃｈｎｉｑｕｅｓ
ｏｆＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｏｆ Ｐｏ１ａｒ
ｉｚａｔｉｏｎ −Ａｌｔｅｒｉｎｇ Ｐｒｏｐｅｒ
ｔｉｅｓ ｏｆ ＬｉｎｅａｒＯｐｔｉｃａｌ
ＳｙｓｔｅｍｓＸＳＰＩＥ １１２．０ｐｔｉｃａｌ
Ｐｏｌａｒｉｍｅｔｒｙ （１９７７）。
ｌｅｃｔｒｏｄｙｎａｍｉｃｓｓＷｉｌｅｙ （１９
７５）ｐｐ’、２７８−８２゜ ２、Ｐ、Ｓ、ＨａｕｇｅＶＴｅ、’ｃｈｎｉｑｕｅｓ
ｏｆＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｏｆ Ｐｏ１ａｒ
ｉｚａｔｉｏｎ −Ａｌｔｅｒｉｎｇ Ｐｒｏｐｅｒ
ｔｉｅｓ ｏｆ ＬｉｎｅａｒＯｐｔｉｃａｌ
ＳｙｓｔｅｍｓＸＳＰＩＥ １１２．０ｐｔｉｃａｌ
Ｐｏｌａｒｉｍｅｔｒｙ （１９７７）。
３、Ｐ、Ｓ、Ｈａｕｇｅｙ ５ｕｒｖｅｙ ｏｆ Ｍ
ｅｔｈｏｄｓｆｏｒ ｔｈｅ Ｃｏｍｐｌｅｔｅ
Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｏｆ ａ ５ｔａｔｅ
ｏｆ Ｐｏ１ａｒｉｚａｔｉｏｎｓＳＰＩＥ ８
８．Ｐｏ１ａｒｉｚｅｄ Ｌｉｇｈｔ （１９７６）。
ｅｔｈｏｄｓｆｏｒ ｔｈｅ Ｃｏｍｐｌｅｔｅ
Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｏｆ ａ ５ｔａｔｅ
ｏｆ Ｐｏ１ａｒｉｚａｔｉｏｎｓＳＰＩＥ ８
８．Ｐｏ１ａｒｉｚｅｄ Ｌｉｇｈｔ （１９７６）。
４、Ｒ，Ｍ、Ａｚｚａｍ ａｎｄ Ｎ、Ｍ、Ｂａｓｈａ
ｒａ）Ｅｌｌｉｐｓｏｍｅｔｒｙ ａｎｄ Ｐｏｌ
ａｒｉｚｅｄＬｉｇｈｔｓＮｏｒｔｈ−Ｈｏｌｌａｎｄ
（１９７７）。
ｒａ）Ｅｌｌｉｐｓｏｍｅｔｒｙ ａｎｄ Ｐｏｌ
ａｒｉｚｅｄＬｉｇｈｔｓＮｏｒｔｈ−Ｈｏｌｌａｎｄ
（１９７７）。
５、Ｖ、Ｂｒｕｓｉｃｌ Ｔｈｅ Ａｐｐｌｉｃａｔ
ｉｏｎ ｏｆＩｎｔｅｎ＠ｉｔｙ Ｔｒａｎｓｉｅ
ｎｔｓ １ｎＥｌｌ ｉｐｓｏｍｅｔｒ３ｙｙ Ａｐ
ｐｌ 、Ｏｐｔ、９ｓ Ｎｏ、７（１９７０）。
ｉｏｎ ｏｆＩｎｔｅｎ＠ｉｔｙ Ｔｒａｎｓｉｅ
ｎｔｓ １ｎＥｌｌ ｉｐｓｏｍｅｔｒ３ｙｙ Ａｐ
ｐｌ 、Ｏｐｔ、９ｓ Ｎｏ、７（１９７０）。
第１図は、本発明による光学的な偏光計のシステムを示
す。第２図は、本発明による偏光計システムの変更した
ものにおける光学的な配置及びセンサの概略的なダイヤ
グラムを示す。第６図は、ｐ偏光で界面において屈折及
び反射される光ビー ムを示す。 出願人 インターナシタカル・ビン本ス・マンーンズ
・コーボレーソヨン代理人 弁理士 岡 １）
次 生（外１名）
す。第２図は、本発明による偏光計システムの変更した
ものにおける光学的な配置及びセンサの概略的なダイヤ
グラムを示す。第６図は、ｐ偏光で界面において屈折及
び反射される光ビー ムを示す。 出願人 インターナシタカル・ビン本ス・マンーンズ
・コーボレーソヨン代理人 弁理士 岡 １）
次 生（外１名）
Claims (1)
- 試料に当てる偏光ビームを発生する手段と、前記試料を
支えろ手段と、前記試料の表面から反射される前記ビー
ムを受光するように設けられた偏光ビーム分割子と、前
記偏光ビーム分割子からの前記ビームの平行並びに垂直
に偏光された部分を受光するように設けられた１組の検
出器と、を含む光学装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US30655981A | 1981-09-28 | 1981-09-28 | |
| US306559 | 1981-09-28 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5863836A true JPS5863836A (ja) | 1983-04-15 |
Family
ID=23185843
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15972982A Pending JPS5863836A (ja) | 1981-09-28 | 1982-09-16 | 光学装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0075689A1 (ja) |
| JP (1) | JPS5863836A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10281991A (ja) * | 1997-04-11 | 1998-10-23 | Stanley Electric Co Ltd | 光沢センサ |
| JPH11326187A (ja) * | 1998-05-12 | 1999-11-26 | Fuji Electric Co Ltd | 油膜検知装置 |
| JP2015081835A (ja) * | 2013-10-22 | 2015-04-27 | Hoya株式会社 | 複屈折の測定方法、マスクブランク用基板の製造方法、マスクブランクの製造方法、転写用マスクの製造方法および半導体デバイスの製造方法 |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4672196A (en) * | 1984-02-02 | 1987-06-09 | Canino Lawrence S | Method and apparatus for measuring properties of thin materials using polarized light |
| IT1184100B (it) * | 1985-04-23 | 1987-10-22 | Cselt Centro Studi Lab Telecom | Ellissometro interferometrico statico |
| FR2629590B1 (fr) * | 1988-03-30 | 1991-12-13 | Schlumberger Ind Sa | Dispositif et procede polarimetriques a resolution amelioree |
| NL8802920A (nl) * | 1988-11-28 | 1990-06-18 | Hoogovens Groep Bv | Laagdiktemeter. |
| DE4105192C2 (de) * | 1990-02-26 | 1996-07-04 | Stefan Oelckers | Verfahren zum Bestimmen von Oberflächenrauhigkeiten und dergleichen |
| JP2671241B2 (ja) * | 1990-12-27 | 1997-10-29 | 日立電子エンジニアリング株式会社 | ガラス板の異物検出装置 |
| CN1131741A (zh) * | 1995-03-22 | 1996-09-25 | 载歌公司 | 光学间隙测量装置和方法 |
| US5557399A (en) * | 1995-03-22 | 1996-09-17 | Zygo Corporation | Optical gap measuring apparatus and method |
| US5953125A (en) * | 1995-09-01 | 1999-09-14 | Zygo Corporation | Optical gap measuring apparatus and method |
| EP1619465A1 (en) * | 2004-07-19 | 2006-01-25 | Nederlandse Organisatie Voor Toegepast-Natuurwetenschappelijk Onderzoek Tno | Optical monitoring apparatus and method of monitoring optical coatings |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5099776A (ja) * | 1973-12-31 | 1975-08-07 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3653767A (en) * | 1967-04-10 | 1972-04-04 | American Standard Inc | Particle size distribution measurement using polarized light of a plurality of wavelengths |
| US3904293A (en) * | 1973-12-06 | 1975-09-09 | Sherman Gee | Optical method for surface texture measurement |
| US3995957A (en) * | 1975-10-16 | 1976-12-07 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Internally referenced, laser intracavity technique for measuring small gains or losses |
-
1982
- 1982-08-10 EP EP82107229A patent/EP0075689A1/en not_active Ceased
- 1982-09-16 JP JP15972982A patent/JPS5863836A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5099776A (ja) * | 1973-12-31 | 1975-08-07 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10281991A (ja) * | 1997-04-11 | 1998-10-23 | Stanley Electric Co Ltd | 光沢センサ |
| JPH11326187A (ja) * | 1998-05-12 | 1999-11-26 | Fuji Electric Co Ltd | 油膜検知装置 |
| JP2015081835A (ja) * | 2013-10-22 | 2015-04-27 | Hoya株式会社 | 複屈折の測定方法、マスクブランク用基板の製造方法、マスクブランクの製造方法、転写用マスクの製造方法および半導体デバイスの製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0075689A1 (en) | 1983-04-06 |
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