JPH06137948A - 測光装置 - Google Patents
測光装置Info
- Publication number
- JPH06137948A JPH06137948A JP31402392A JP31402392A JPH06137948A JP H06137948 A JPH06137948 A JP H06137948A JP 31402392 A JP31402392 A JP 31402392A JP 31402392 A JP31402392 A JP 31402392A JP H06137948 A JPH06137948 A JP H06137948A
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- light
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- measurement
- light source
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 試料への入反射角を変えて光学測定を行う装
置の小型化。 【構成】 照射ユニットと測光ユニットを夫々の中央を
中心に回転可能とし、両者を互いに反対方向に同じ角度
だけ連動駆動させて、試料を上記両ユニットの光軸の交
角の２等分線に沿って進退させて、試料への入反射角を
変更するようにした。
置の小型化。 【構成】 照射ユニットと測光ユニットを夫々の中央を
中心に回転可能とし、両者を互いに反対方向に同じ角度
だけ連動駆動させて、試料を上記両ユニットの光軸の交
角の２等分線に沿って進退させて、試料への入反射角を
変更するようにした。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、試料への入反射角を変
えて光学的測定を行う装置で、例えば、半導体関連等の
膜厚測定分野における分光偏光解析装置等に関する。
えて光学的測定を行う装置で、例えば、半導体関連等の
膜厚測定分野における分光偏光解析装置等に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の分光偏光解析装置等の測光装置に
おける試料への入反射角を変更駆動する装置としては、
ゴニオメータ型が用いられており、ゴニオメータ型は、
光源部を備えた照射ユニットと検出部を備えた測光ユニ
ットが、夫々の光軸が一定点即ち試料面上の測定点で交
わり、かつ、その点を中心に回転するように構成されて
おり、この両ユニットの傾斜角度を調整駆動する場合、
両ユニットの光軸の交点が回転中心となるために、ユニ
ットの回転半径が大きくなり、装置が大型となると云う
問題があった。又、両ユニットの回転中心が一定点に固
定されており、試料の測定点をその支点に一致させるた
めに、試料の厚みが異なった場合には、試料表面が両ユ
ニットの回転中心に位置するように調整しなければなら
ないが、その調整を自動で行う方法は開発されておら
ず、手動で調整しなければならないために、調整操作が
面倒であると云う問題があった。両ユニットの傾斜角度
調整は、試料台面法線に対して対称となるように行われ
ているから、試料面が試料台と平行でなくなった場合、
反射光が検出位置に投光されなくなるために、試料面の
傾斜角度を調整する機構が備えられているが、従来の試
料角度調整機構は、試料台の真上にレーザ光源と検出部
を別に設け、レーザの反射光の検出位置によって試料の
傾斜角度を検出し調整していた。また、従来の分光測定
を行う測光装置においては、分光器は単一波長の光を取
出すモノクロメーターか若しくは複数の波長の光を取出
すポリクロメーターのどちらか一方に限定されており、
分光器にモノクロを用いた場合、単一波長の分光測定で
は測定時間を短くできるが、複数波長の分光測定では測
定時間がかかると云う問題がある。また、分光器にポリ
クロを用いた場合、白色光光源における複数波長の分光
測定では測定時間が短くてすむが、単一波長の分光測定
の場合、任意波長の選択が面倒で、測定時間を余り短く
できないと云う問題があった。
おける試料への入反射角を変更駆動する装置としては、
ゴニオメータ型が用いられており、ゴニオメータ型は、
光源部を備えた照射ユニットと検出部を備えた測光ユニ
ットが、夫々の光軸が一定点即ち試料面上の測定点で交
わり、かつ、その点を中心に回転するように構成されて
おり、この両ユニットの傾斜角度を調整駆動する場合、
両ユニットの光軸の交点が回転中心となるために、ユニ
ットの回転半径が大きくなり、装置が大型となると云う
問題があった。又、両ユニットの回転中心が一定点に固
定されており、試料の測定点をその支点に一致させるた
めに、試料の厚みが異なった場合には、試料表面が両ユ
ニットの回転中心に位置するように調整しなければなら
ないが、その調整を自動で行う方法は開発されておら
ず、手動で調整しなければならないために、調整操作が
面倒であると云う問題があった。両ユニットの傾斜角度
調整は、試料台面法線に対して対称となるように行われ
ているから、試料面が試料台と平行でなくなった場合、
反射光が検出位置に投光されなくなるために、試料面の
傾斜角度を調整する機構が備えられているが、従来の試
料角度調整機構は、試料台の真上にレーザ光源と検出部
を別に設け、レーザの反射光の検出位置によって試料の
傾斜角度を検出し調整していた。また、従来の分光測定
を行う測光装置においては、分光器は単一波長の光を取
出すモノクロメーターか若しくは複数の波長の光を取出
すポリクロメーターのどちらか一方に限定されており、
分光器にモノクロを用いた場合、単一波長の分光測定で
は測定時間を短くできるが、複数波長の分光測定では測
定時間がかかると云う問題がある。また、分光器にポリ
クロを用いた場合、白色光光源における複数波長の分光
測定では測定時間が短くてすむが、単一波長の分光測定
の場合、任意波長の選択が面倒で、測定時間を余り短く
できないと云う問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、試料への入
反射角の駆動機構を改良して、測定装置全体の小型化を
図ると共に、試料位置調整手段の簡素化を計り、かつ、
特定単一波長における測定と、任意波長における測定
と、任意多波長同時測定の３測定モードの切換えを可能
にして、測定の能率を向上させることを目的とするもの
である。
反射角の駆動機構を改良して、測定装置全体の小型化を
図ると共に、試料位置調整手段の簡素化を計り、かつ、
特定単一波長における測定と、任意波長における測定
と、任意多波長同時測定の３測定モードの切換えを可能
にして、測定の能率を向上させることを目的とするもの
である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】測光装置において、照射
ユニット及び測光ユニットを各ユニットの中央付近に設
けた支軸を中心に回転するように保持し、両ユニットを
傾斜角度が同一になるように連動させて互いに反対方向
に同じ角度だけ駆動するようにすると共に、試料を上記
両ユニットの光軸の交角の２等分線に沿って進退させ、
かつ、測定光を４分割セルディテクタで測定し、各セグ
メントセルにおける検出強度が同一になるように試料角
度を調整する機構と、２種の光源の何方か一方を遮光す
ることにより光源を切換える機構と、２種の光源からの
光束を同一照射ユニット光軸に導光する手段と、試料か
らの反射光（測定光）を測光ユニット内の上記４分割セ
ルディテクタに入射する光束と分光検出する分光検出部
に入射する光束の２光束に分割する手段とを設け、単色
光の測定時には単色光光源からの光束が４分割セルディ
テクタに入射するように、白色光による測定時には、白
色光光源からの光束が分光検出部に入射するように上記
導光手段と分割手段を制御する制御手段を設けた。
ユニット及び測光ユニットを各ユニットの中央付近に設
けた支軸を中心に回転するように保持し、両ユニットを
傾斜角度が同一になるように連動させて互いに反対方向
に同じ角度だけ駆動するようにすると共に、試料を上記
両ユニットの光軸の交角の２等分線に沿って進退させ、
かつ、測定光を４分割セルディテクタで測定し、各セグ
メントセルにおける検出強度が同一になるように試料角
度を調整する機構と、２種の光源の何方か一方を遮光す
ることにより光源を切換える機構と、２種の光源からの
光束を同一照射ユニット光軸に導光する手段と、試料か
らの反射光（測定光）を測光ユニット内の上記４分割セ
ルディテクタに入射する光束と分光検出する分光検出部
に入射する光束の２光束に分割する手段とを設け、単色
光の測定時には単色光光源からの光束が４分割セルディ
テクタに入射するように、白色光による測定時には、白
色光光源からの光束が分光検出部に入射するように上記
導光手段と分割手段を制御する制御手段を設けた。
【０００６】
【作用】照射ユニット及び測光ユニットを各ユニットの
中心付近に設けた支軸を中心に回転するように保持し、
両ユニットを傾斜角度が同一になるように連動させて駆
動させるようにすることによって、両ユニットの回転に
必要な掃過面積が小さくなり装置の小型化が可能となっ
た。この場合、両ユニットの光軸の交点は、両光軸の交
角の２等分線の方向に移動するが、試料の方がその方向
に移動可能にしてあるので、測定に支障はなく、試料は
単なる直進移動だから、大きなスペースを必要としな
い。測定光を４分割セルディテクタで測定し、各セグメ
ントセルにおける検出強度が同一になるように試料角度
を調整する機構を設けることで、試料面を両ユニットの
光軸交点に合致させる試料面の微調整操作を自動化する
ことが可能になる。単色光の測定には、上記４分割セル
ディテクタを測光素子として兼用しているので、従来の
ように、試料の傾き調整用と測光用とに別々の光源と受
光素子を設ける必要がない。単色光光源と白色光光源の
２種の光源を備えたので、任意単一波長の測定も、任意
多波長測定も可能で、分光部の検出素子にリニアイメー
ジセンサを用いながら、多波長を同時に測定可能とな
り、多波長同時測定の場合の測定時間の短縮が図れる。
中心付近に設けた支軸を中心に回転するように保持し、
両ユニットを傾斜角度が同一になるように連動させて駆
動させるようにすることによって、両ユニットの回転に
必要な掃過面積が小さくなり装置の小型化が可能となっ
た。この場合、両ユニットの光軸の交点は、両光軸の交
角の２等分線の方向に移動するが、試料の方がその方向
に移動可能にしてあるので、測定に支障はなく、試料は
単なる直進移動だから、大きなスペースを必要としな
い。測定光を４分割セルディテクタで測定し、各セグメ
ントセルにおける検出強度が同一になるように試料角度
を調整する機構を設けることで、試料面を両ユニットの
光軸交点に合致させる試料面の微調整操作を自動化する
ことが可能になる。単色光の測定には、上記４分割セル
ディテクタを測光素子として兼用しているので、従来の
ように、試料の傾き調整用と測光用とに別々の光源と受
光素子を設ける必要がない。単色光光源と白色光光源の
２種の光源を備えたので、任意単一波長の測定も、任意
多波長測定も可能で、分光部の検出素子にリニアイメー
ジセンサを用いながら、多波長を同時に測定可能とな
り、多波長同時測定の場合の測定時間の短縮が図れる。
【０００７】
【実施例】図１は、本発明の一実施例の構成図で、１は
ハロゲンランプ等の白色光光源、２はＨｅーＮｅレーザ
等の単色光光源である。３は白色光光源１の出射光を遮
蔽制御するシャッタ、４は単色光光源２の出射光を遮蔽
制御するシャッタ、５は単色光光源２の出射光の光路を
変更させるミラー、６は白色光光源１の出射光と単色光
光源２の出射光を同一光軸に導光するハーフミラー、以
上の光学要素１，２，３，４，５，６は、図２に示すよ
うに、光源ユニットＡに格納される。光ファイバー７は
光源ユニットＡから出射する光を、照射ユニットＢに導
光する。照射ユニットＢは図１に示すように偏光子８と
回転移相子９を格納し、ユニットＢの中央にある回転軸
２０で回動可能に保持されている。測光ユニットＣもユ
ニットＢと同様にユニットＣの中央にある回転軸２１で
回動可能に保持されており、両ユニットＢ，Ｃは、照射
角と測光角が同一になるように互いに反対方向に同じ角
度だけ連動駆動される。図１に戻り、照射ユニットＢに
入射した光は、偏光子８により偏光され、回転移相子９
により回転偏光となって、試料Ｓを照射する。試料Ｓは
Ｚ軸方向の移動とＺ軸回りの回転と回転半径方向移動と
傾斜角度調整が可能な試料ステージ１０に保持され、試
料ステージ１０によって、試料面の高さ及び傾斜角度と
分析位置及び分析方位が調整される。試料Ｓで反射され
た光は、検光子１１及びデポライザ１２及び入口スリッ
ト１３，４分割セルディテクタ１５等よりなる測光ユニ
ットＣによって、光の位相の向きや方向を規制され、測
定に必要な光だけが選択されて、ハーフミラー１４を通
して分割され、直進した光は、４分割セルディテクタ１
５で検出され、データ処理部１９でデータ処理される。
ハーフミラー１４で反射された光は、光ファイバー１６
を通って、分光検出部Ｄに送られる。分光検出部Ｄに
は、ホログラフィック凹型グレーティング１７とリニア
イメージセンサ１８が格納されており、ホログラフィッ
ク凹型グレーティング１７で分光され、リニアイメージ
センサ１８で所望の波長の光を複数同時に検出され、。
データ処理部１９でデータ処理される。
ハロゲンランプ等の白色光光源、２はＨｅーＮｅレーザ
等の単色光光源である。３は白色光光源１の出射光を遮
蔽制御するシャッタ、４は単色光光源２の出射光を遮蔽
制御するシャッタ、５は単色光光源２の出射光の光路を
変更させるミラー、６は白色光光源１の出射光と単色光
光源２の出射光を同一光軸に導光するハーフミラー、以
上の光学要素１，２，３，４，５，６は、図２に示すよ
うに、光源ユニットＡに格納される。光ファイバー７は
光源ユニットＡから出射する光を、照射ユニットＢに導
光する。照射ユニットＢは図１に示すように偏光子８と
回転移相子９を格納し、ユニットＢの中央にある回転軸
２０で回動可能に保持されている。測光ユニットＣもユ
ニットＢと同様にユニットＣの中央にある回転軸２１で
回動可能に保持されており、両ユニットＢ，Ｃは、照射
角と測光角が同一になるように互いに反対方向に同じ角
度だけ連動駆動される。図１に戻り、照射ユニットＢに
入射した光は、偏光子８により偏光され、回転移相子９
により回転偏光となって、試料Ｓを照射する。試料Ｓは
Ｚ軸方向の移動とＺ軸回りの回転と回転半径方向移動と
傾斜角度調整が可能な試料ステージ１０に保持され、試
料ステージ１０によって、試料面の高さ及び傾斜角度と
分析位置及び分析方位が調整される。試料Ｓで反射され
た光は、検光子１１及びデポライザ１２及び入口スリッ
ト１３，４分割セルディテクタ１５等よりなる測光ユニ
ットＣによって、光の位相の向きや方向を規制され、測
定に必要な光だけが選択されて、ハーフミラー１４を通
して分割され、直進した光は、４分割セルディテクタ１
５で検出され、データ処理部１９でデータ処理される。
ハーフミラー１４で反射された光は、光ファイバー１６
を通って、分光検出部Ｄに送られる。分光検出部Ｄに
は、ホログラフィック凹型グレーティング１７とリニア
イメージセンサ１８が格納されており、ホログラフィッ
ク凹型グレーティング１７で分光され、リニアイメージ
センサ１８で所望の波長の光を複数同時に検出され、。
データ処理部１９でデータ処理される。
【０００８】照射角及び測光角の設定及び試料Ｓのセッ
トについて説明を行う。先ず、照射ユニットＢを回転軸
２０を中心とし、測光ユニットＣを回転軸２１を中心と
して、互いに連動させて所定の角度まで回転させると共
に、両ユニットの回転により両ユニットの光軸の交点が
上下するから、試料面を該光軸交点に合致させるよう
に、試料ステージ１０を両ユニットの回転に合わせて上
下駆動させる。これらの連動駆動は機械的制御でもコン
ピュータ制御でも何方でも良い。しかし、予め決めた方
式による制御だけでは、個々の試料の厚みや試料面の傾
斜の相違によって、試料面に両ユニットの光軸交点が合
致しない場合が多い。そこで、試料面の高さや傾斜の調
整を行う必要がある。
トについて説明を行う。先ず、照射ユニットＢを回転軸
２０を中心とし、測光ユニットＣを回転軸２１を中心と
して、互いに連動させて所定の角度まで回転させると共
に、両ユニットの回転により両ユニットの光軸の交点が
上下するから、試料面を該光軸交点に合致させるよう
に、試料ステージ１０を両ユニットの回転に合わせて上
下駆動させる。これらの連動駆動は機械的制御でもコン
ピュータ制御でも何方でも良い。しかし、予め決めた方
式による制御だけでは、個々の試料の厚みや試料面の傾
斜の相違によって、試料面に両ユニットの光軸交点が合
致しない場合が多い。そこで、試料面の高さや傾斜の調
整を行う必要がある。
【０００９】試料面の高さ及び傾斜の粗調整動作を、図
３のフローチャートを用いて説明を行う。先ず、４分割
セルディテクタ１５の各セグメントセルＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ
（図５参照）の信号強度をＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄとし、試料ス
テージ１０を傾斜角度θ方向を変動（図１で水平線を軸
として回転）させながら、試料面からの反射光を４分割
セルディテクタにおいて検出し、Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄの検出
強度Ｓを測定し（ア）、検出強度Ｓが極大値となる角度
θの位置に、試料ステージ１０をセットする（イ）。次
に、試料ステージ１０をＺ軸（図１で上下）方向に駆動
しながら、Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄの検出強度Ｓを測定し
（ウ）、検出強度Ｓの極大値が一定範囲で変動しなくな
るかどうか即ち測光スポットの全部が４分割セルディテ
クタ１５内に入射しているかどうか判定し（エ）、検出
強度Ｓの極大値が一定範囲で同一値を取るならば、測光
スポットの全部が４分割セルディテクタ１５内に入射し
ていると判断し、そのピーク範囲内の適当なＺ位置に、
試料ステージ１０をセットし（ケ）、粗調整動作を終わ
り、図４の微調整動作フローチャートに進む。検出強度
Ｓの極大値のピーク領域が狭い場合は、測光スポットの
全部が４分割セルディテクタ１５内に入射していないと
判断し、検出強度Ｓが極大値を取るＺ位置に試料ステー
ジ１０をセットし（オ）、試料ステージ１０を傾斜角度
φ方向を変動（図１で紙面法線を軸として回転）させな
がら、Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄの検出強度Ｓを測定し（カ）、検
出強度Ｓの極大値が一定範囲で変動しなくなるかどうか
即ち測光スポットの全部が４分割セルディテクタ１５内
に入射しているかどうか判定する（キ）。検出強度Ｓの
極大値が一定範囲で変動しないならば、測光スポットの
全部が４分割セルディテクタ１５内に入射していると判
断し、そのピーク範囲内の適当な位置に、試料ステージ
１０のφ角度をセットし（ケ）、粗調整動作を終わり、
図４の微調整動作フローチャートに進む。検出強度Ｓの
極大値のピーク領域が狭い場合は、測光スポットの全部
が４分割セルディテクタ１５内に入射していないと判断
し、検出強度Ｓが極大値を取る角度φに試料ステージ１
０をセットし（ク）、動作（ウ）に戻る。
３のフローチャートを用いて説明を行う。先ず、４分割
セルディテクタ１５の各セグメントセルＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ
（図５参照）の信号強度をＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄとし、試料ス
テージ１０を傾斜角度θ方向を変動（図１で水平線を軸
として回転）させながら、試料面からの反射光を４分割
セルディテクタにおいて検出し、Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄの検出
強度Ｓを測定し（ア）、検出強度Ｓが極大値となる角度
θの位置に、試料ステージ１０をセットする（イ）。次
に、試料ステージ１０をＺ軸（図１で上下）方向に駆動
しながら、Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄの検出強度Ｓを測定し
（ウ）、検出強度Ｓの極大値が一定範囲で変動しなくな
るかどうか即ち測光スポットの全部が４分割セルディテ
クタ１５内に入射しているかどうか判定し（エ）、検出
強度Ｓの極大値が一定範囲で同一値を取るならば、測光
スポットの全部が４分割セルディテクタ１５内に入射し
ていると判断し、そのピーク範囲内の適当なＺ位置に、
試料ステージ１０をセットし（ケ）、粗調整動作を終わ
り、図４の微調整動作フローチャートに進む。検出強度
Ｓの極大値のピーク領域が狭い場合は、測光スポットの
全部が４分割セルディテクタ１５内に入射していないと
判断し、検出強度Ｓが極大値を取るＺ位置に試料ステー
ジ１０をセットし（オ）、試料ステージ１０を傾斜角度
φ方向を変動（図１で紙面法線を軸として回転）させな
がら、Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄの検出強度Ｓを測定し（カ）、検
出強度Ｓの極大値が一定範囲で変動しなくなるかどうか
即ち測光スポットの全部が４分割セルディテクタ１５内
に入射しているかどうか判定する（キ）。検出強度Ｓの
極大値が一定範囲で変動しないならば、測光スポットの
全部が４分割セルディテクタ１５内に入射していると判
断し、そのピーク範囲内の適当な位置に、試料ステージ
１０のφ角度をセットし（ケ）、粗調整動作を終わり、
図４の微調整動作フローチャートに進む。検出強度Ｓの
極大値のピーク領域が狭い場合は、測光スポットの全部
が４分割セルディテクタ１５内に入射していないと判断
し、検出強度Ｓが極大値を取る角度φに試料ステージ１
０をセットし（ク）、動作（ウ）に戻る。
【００１０】次に、試料面の高さ及び傾斜の微調整動作
を、図４のフローチャートを用いて説明を行う。各セグ
メントセルの検出強度において、（Ａ＋Ｂ）と（Ｃ＋
Ｄ）との大きさを比較する（コ）。Ａ＋Ｂ＞Ｃ＋Ｄなら
ば、反射光のスポットが上方によっているので、反射光
のスポットを下方に移動するように、試料ステージ１０
を駆動し、角度φを上げる（サ）。Ａ＋Ｂ＜Ｃ＋Ｄなら
ば、反射光のスポットが下方によっているので、反射光
のスポットを上方に移動するように、試料ステージ１０
を駆動し、角度φを下げる（シ）。Ａ＋Ｂ≒Ｃ＋Ｄなら
ば、反射光のスポットが上下方向に関しては中央に位置
していると判断し、測光スポットの上下方向の微調整を
終了する。次に、（Ａ＋Ｄ）と（Ｂ＋Ｃ）の大きさを比
較する（ス）。Ａ＋Ｄ＞Ｂ＋Ｃならば、反射光のスポッ
トが左方によっているので、反射光のスポットを右方に
移動するように、試料ステージ１０を駆動し、角度θを
上げる（セ）。Ａ＋Ｄ＜Ｂ＋Ｃならば、反射光のスポッ
トが右方によっているので、反射光のスポットを左方に
移動するように、試料ステージ１０を駆動し、角度θを
下げる（ソ）。Ａ＋Ｄ≒Ｂ＋Ｃならば、反射光のスポッ
トが左右方向に関しては中央に位置していると判断し、
測光スポットの左右方向の微調整を終了する。
を、図４のフローチャートを用いて説明を行う。各セグ
メントセルの検出強度において、（Ａ＋Ｂ）と（Ｃ＋
Ｄ）との大きさを比較する（コ）。Ａ＋Ｂ＞Ｃ＋Ｄなら
ば、反射光のスポットが上方によっているので、反射光
のスポットを下方に移動するように、試料ステージ１０
を駆動し、角度φを上げる（サ）。Ａ＋Ｂ＜Ｃ＋Ｄなら
ば、反射光のスポットが下方によっているので、反射光
のスポットを上方に移動するように、試料ステージ１０
を駆動し、角度φを下げる（シ）。Ａ＋Ｂ≒Ｃ＋Ｄなら
ば、反射光のスポットが上下方向に関しては中央に位置
していると判断し、測光スポットの上下方向の微調整を
終了する。次に、（Ａ＋Ｄ）と（Ｂ＋Ｃ）の大きさを比
較する（ス）。Ａ＋Ｄ＞Ｂ＋Ｃならば、反射光のスポッ
トが左方によっているので、反射光のスポットを右方に
移動するように、試料ステージ１０を駆動し、角度θを
上げる（セ）。Ａ＋Ｄ＜Ｂ＋Ｃならば、反射光のスポッ
トが右方によっているので、反射光のスポットを左方に
移動するように、試料ステージ１０を駆動し、角度θを
下げる（ソ）。Ａ＋Ｄ≒Ｂ＋Ｃならば、反射光のスポッ
トが左右方向に関しては中央に位置していると判断し、
測光スポットの左右方向の微調整を終了する。
【００１１】単色光による測定の時は、シャッタ３を閉
鎖し、シャッタ４を開くと、白色光光源１の光束はシャ
ッタ３で遮蔽され、単色光光源２の光束は、ミラー５で
反射され、ハーフミラー６で断続的に反射され、光ファ
イバー７を通過し、偏光子８と回転移相子９を透過し
て、試料Ｓに照射される。試料Ｓで反射された光束は、
検光子１１及びデポライザ１２を透過し、入口スリット
１３に投光される。入口スリット１３を通過した光をハ
ーフミラー１４で断続させ、４分割セルディテクタ１５
で検出し、全セグメントセルの検出信号の合計を、測定
光束の信号強度として処理する。白色光による測定の時
は、シャッタ３を開放し、シャッタ４を閉鎖すると、単
色光光源２の光束は、シャッタ４で遮蔽され、白色光光
源１の光束は、ハーフミラー６で断続的に光束として分
割された後、光ファイバー７を通過し、偏光子８と回転
移相子９を透過して、試料Ｓに照射される。試料Ｓで反
射された光束は、検光子１１及びデポライザ１２を透過
し、入口スリット１３に投光される。入口スリット１３
を通過した光をハーフミラー１４で断続的に反射され、
光ファイバー１６を通過し、ホログラフィック凹型グレ
ーティング１７で分光され、リニアイメージセンサ１８
で多波長の光を同時に検出し、夫々の波長毎に積分し、
積分値を各波長の光の信号強度として処理する。
鎖し、シャッタ４を開くと、白色光光源１の光束はシャ
ッタ３で遮蔽され、単色光光源２の光束は、ミラー５で
反射され、ハーフミラー６で断続的に反射され、光ファ
イバー７を通過し、偏光子８と回転移相子９を透過し
て、試料Ｓに照射される。試料Ｓで反射された光束は、
検光子１１及びデポライザ１２を透過し、入口スリット
１３に投光される。入口スリット１３を通過した光をハ
ーフミラー１４で断続させ、４分割セルディテクタ１５
で検出し、全セグメントセルの検出信号の合計を、測定
光束の信号強度として処理する。白色光による測定の時
は、シャッタ３を開放し、シャッタ４を閉鎖すると、単
色光光源２の光束は、シャッタ４で遮蔽され、白色光光
源１の光束は、ハーフミラー６で断続的に光束として分
割された後、光ファイバー７を通過し、偏光子８と回転
移相子９を透過して、試料Ｓに照射される。試料Ｓで反
射された光束は、検光子１１及びデポライザ１２を透過
し、入口スリット１３に投光される。入口スリット１３
を通過した光をハーフミラー１４で断続的に反射され、
光ファイバー１６を通過し、ホログラフィック凹型グレ
ーティング１７で分光され、リニアイメージセンサ１８
で多波長の光を同時に検出し、夫々の波長毎に積分し、
積分値を各波長の光の信号強度として処理する。
【００１２】
【発明の効果】本発明によれば、照射ユニット及び測光
ユニットが夫々の中央部を中心に回動するので、装置全
体が小型化された。また、反射光測定用の受光素子を４
分割セルとしたので、別途試料位置調整用の光源，受光
素子を必要とせず、装置が簡単化され、試料位置調整に
４分割セルを用いたので、試料セットの微調整を自動化
することが可能になった。又、２種の光源を備え、白色
光光源を用いて分光測定する場合に、リニアイメージセ
ンサを用いたので、一波長測定も多波長測定もでき、か
つ多波長を同時測定できるので、測定の能率向上を図る
ことができた。
ユニットが夫々の中央部を中心に回動するので、装置全
体が小型化された。また、反射光測定用の受光素子を４
分割セルとしたので、別途試料位置調整用の光源，受光
素子を必要とせず、装置が簡単化され、試料位置調整に
４分割セルを用いたので、試料セットの微調整を自動化
することが可能になった。又、２種の光源を備え、白色
光光源を用いて分光測定する場合に、リニアイメージセ
ンサを用いたので、一波長測定も多波長測定もでき、か
つ多波長を同時測定できるので、測定の能率向上を図る
ことができた。
【図１】本発明の一実施例の構成図
【図２】上記実施例の側面外観要約図
【図３】上記実施例における粗調整動作のフローチャー
ト
ト
【図４】上記実施例における微調整動作のフローチャー
ト
ト
【図５】上記実施例の４分割セルディテクタの平面図
Ｓ 試料 １ 白色光光源 ２ 単色光光源（レーザ） ３ シャッタ ４ シャッタ ５ ミラー ６ ハーフミラー ７ 光ファイバー ８ 偏光子 ９ 回転移相子 １０ 試料ステージ １１ 検光子 １２ デポライザ １３ 入口スリット １４ ハーフミラー １５ ４分割セルディテクタ １６ 光ファイバー １７ ホログラフィック凹型グレーティング １８ リニアイメージセンサ １９ データ処理部
Claims (3)
- 【請求項１】照射ユニット及び測光ユニットを各ユニッ
トの中央付近に設けた支軸を中心に回転可能にかつ両ユ
ニットの光軸が交わるように保持し、両ユニットを互い
に反対方向同じ角度に回転するように連動させると共
に、試料を上記両光軸の交角の２等分線に沿って進退す
る機構を設け、試料を上記両ユニットの回転と連動して
進退させる制御手段を設けたことを特徴とする測光装
置。 - 【請求項２】測定光受光素子を４分割セルディテクタと
し、上記受光素子の各セグメントセルの出力の和を測光
出力とし、各セグメントセルにおける検出強度が相互同
一になるように試料の高さ及び傾斜角度を調整する試料
位置制御手段を設けたことを特徴とする測光装置。 - 【請求項３】白色光光源と単色光光源を備え、これら２
光源の何方か一方を遮光することにより光源を切換える
機構と、上記２光源からの光束を同一照射ユニット光軸
に導光する手段と、試料からの反射光を２方向に分割す
る手段と、上記一方向に進んだ反射光を受光する４分割
セルディテクタを備えた測光ユニットと、他方向に分割
された光を分光検出するリニアイメージセンサを備えた
分光検出部とを有し、単色光の測定時には、白色光光源
の光を遮光し、単色光光源からの光束が４分割セルディ
テクタの全出力の和を測定出力とし、白色光による測定
時には、単色光光源の光を遮光し、分光検出部の出力を
測定出力とするように上記光源切換え機構と測定出力の
取出しの切換えを制御する制御手段を設けたことを特徴
とする測光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31402392A JPH06137948A (ja) | 1992-10-28 | 1992-10-28 | 測光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31402392A JPH06137948A (ja) | 1992-10-28 | 1992-10-28 | 測光装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06137948A true JPH06137948A (ja) | 1994-05-20 |
Family
ID=18048281
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31402392A Pending JPH06137948A (ja) | 1992-10-28 | 1992-10-28 | 測光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06137948A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1048123A (ja) * | 1996-08-06 | 1998-02-20 | Kubota Corp | 分光分析装置 |
| JP2000509830A (ja) * | 1997-04-04 | 2000-08-02 | ジェイ・エイ・ウーラム・カンパニー・インコーポレイテッド | フォトアレイ検出器を備える回帰較正による回転補正器型分光エリプソメータシステム |
| JP2002243632A (ja) * | 2001-02-20 | 2002-08-28 | Kurabo Ind Ltd | フローセル、検出装置及び液体試料測定装置 |
| KR100450505B1 (ko) * | 2002-05-07 | 2004-10-06 | 오혜근 | 일체형 분광타원해석장치 |
| JP2007033361A (ja) * | 2005-07-29 | 2007-02-08 | Kumamoto Univ | 薄膜膜厚計測方法及び薄膜膜厚計測装置 |
| JP2007183143A (ja) * | 2006-01-06 | 2007-07-19 | Moritex Corp | 光学式膜厚測定装置 |
| JP2007199084A (ja) * | 2003-05-01 | 2007-08-09 | Showa Shinku:Kk | 膜厚計測装置搭載の光学薄膜形成用装置及び光学薄膜の成膜方法 |
| JP2009058259A (ja) * | 2007-08-30 | 2009-03-19 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | 分光エリプソメータ、膜厚測定装置および分光エリプソメータのフォーカス調整方法 |
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| JP2021101198A (ja) * | 2013-02-22 | 2021-07-08 | ケーエルエー コーポレイション | 光計測において照明を提供するためのシステム |
-
1992
- 1992-10-28 JP JP31402392A patent/JPH06137948A/ja active Pending
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| JPWO2017029791A1 (ja) * | 2015-08-18 | 2018-05-31 | 国立大学法人徳島大学 | 濃度測定装置 |
| US10324029B2 (en) | 2015-08-18 | 2019-06-18 | Tokushima University | Concentration measurement device |
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