JP2001153725A - Adjusting mechanism for angle of polarization - Google Patents

Adjusting mechanism for angle of polarization

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JP2001153725A
JP2001153725A JP33628799A JP33628799A JP2001153725A JP 2001153725 A JP2001153725 A JP 2001153725A JP 33628799 A JP33628799 A JP 33628799A JP 33628799 A JP33628799 A JP 33628799A JP 2001153725 A JP2001153725 A JP 2001153725A
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JP
Japan
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polarization
light
polarizer
polarized light
linearly polarized
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JP33628799A
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Japanese (ja)
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Iwao Mizoguchi
巌 溝口
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Olympus Corp
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Olympus Optical Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polarized light analyzing device which has high use efficiency of light. SOLUTION: The polarized light analyzing device 100 is equipped with a beam projection part 130 which projects a light beam on an object sample 114, a polarizer 138, a return prism 170 which returns and directs the light beam reflected by the object sample 114 to a measurement sample 123 in parallel at an interval, an analyzer 140, and an optical detector 150 which detects the light transmitted through the analyzer 140. The polarized light analyzing device 100 is equipped with a polarization angle adjusting mechanism 200 which adjusts the direction of a plane of polarization, i.e., the angle on the optical axis of the beam emitted by the beam projection part 130 so that linear polarized light having the same plane of polarization with the linear polarized light transmitted by the polarizer 138 is made incident on the polarizer 138. The polarization angle adjusting mechanism 200 is arranged between the beam projection part 130 and polarizer 138 and equipped with a linear polarized light rotating element 202 which is supported rotatably on the optical axis.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、直線偏光を試料表
面で反射させ、偏光の変化を調べることにより、試料の
光学的性質や膜厚等を調べる偏光解析装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a polarization analyzer for reflecting the linearly polarized light on the surface of a sample and examining the change in polarization to check the optical properties and film thickness of the sample.

【0002】[0002]

【従来の技術】偏光解析装置は、基本的に、特定の偏光
面を持つ直線偏光を、試料表面で反射させ、その結果と
して生じた楕円偏光を調べることにより、試料の光学的
性質や膜厚等を求める装置である。
2. Description of the Related Art An ellipsometer basically reflects linearly polarized light having a specific plane of polarization on the surface of a sample and examines the resulting elliptically polarized light to obtain the optical properties and film thickness of the sample. It is a device for obtaining the same.

【0003】特定の偏光面を持つ直線偏光を作り出す最
も一般的な手法は、無偏光の光ビームを、特定の偏光面
を持つ光だけを透過する偏光子を通過させることであ
る。実際、偏光解析装置は、このようにして作られた直
線偏光を利用しているものが殆どである。
[0003] The most common technique for producing linearly polarized light having a particular plane of polarization is to pass an unpolarized light beam through a polarizer that transmits only light having a particular plane of polarization. In fact, most of the ellipsometers use the linearly polarized light thus produced.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような偏
光解析装置は、光の利用効率が非常に低い。つまり、偏
光子に入射する光の成分に対して、これを透過し得る光
の成分は、非常に少ない。このような低い光の利用効率
は、測定精度の高い偏光解析装置の実現を阻害する要因
である。
However, such an ellipsometer has a very low light use efficiency. That is, the light component that can pass through the polarizer is very small compared to the light component that enters the polarizer. Such low light utilization efficiency is a factor that hinders the realization of a polarization analyzer with high measurement accuracy.

【0005】本発明の目的は、光の利用効率が高い偏光
解析装置を提供することであり、そのための偏光角調整
機構を提供することである。
An object of the present invention is to provide a polarization analyzer having a high light use efficiency, and to provide a polarization angle adjusting mechanism therefor.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は、ビーム射出部
から射出される直線偏光のビームを偏光子を介して二種
類の試料で反射させ、二種類の試料の表面状態の差によ
って生じる偏光の性質を用いて、試料の表面状態を解析
する偏光解析装置に用いられる偏光角調整機構であり、
これは、ビーム射出部から射出される直線偏光のビーム
を、偏光子が透過する直線偏光の偏光面と同じ偏光面を
持つ直線偏光のビームに変換する。偏光角調整機構は、
光軸の周りに回転可能に支持された直線偏光回転素子を
備えている。
SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, a linearly polarized beam emitted from a beam emitting section is reflected by two types of samples via a polarizer, and a polarized light generated by a difference in surface state between the two types of samples. A polarization angle adjustment mechanism used in a polarization analyzer that analyzes the surface state of a sample using the properties of
This converts a linearly polarized beam emitted from the beam emitting unit into a linearly polarized beam having the same polarization plane as that of the linearly polarized light transmitted by the polarizer. The polarization angle adjustment mechanism
A linear polarization rotation element rotatably supported around the optical axis is provided.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施の形態について説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0008】図1に示されるように、本実施の形態に関
する偏光解析装置100は、二種類の試料を保持するた
めの一対の試料固定台ユニット112と122を備えて
いる。例えば、試料固定台ユニット112は対象試料1
14を保持し、試料固定台ユニット122は測定試料1
24を保持する。対象試料114は、偏光解析処理時に
おける測定試料124に対する比較対象として用いられ
る。
As shown in FIG. 1, an ellipsometer 100 according to the present embodiment includes a pair of sample holder units 112 and 122 for holding two types of samples. For example, the sample holding table unit 112 is the target sample 1
14 and the sample fixing table unit 122
Hold 24. The target sample 114 is used as a comparison target with the measurement sample 124 at the time of the ellipsometry processing.

【0009】試料固定台ユニット112が対象試料の代
わりに測定試料を保持し、試料固定台ユニット122が
測定試料の代わりに対象試料を保持してもよい。このよ
うな交換は光学特性や測定結果に何ら相違を生じさせな
い。しかし、ここでは、試料固定台ユニット112が対
象試料を保持し、試料固定台ユニット122が測定試料
を保持するものとして話を進める。
The sample holding unit 112 may hold the measurement sample instead of the target sample, and the sample holding unit 122 may hold the target sample instead of the measurement sample. Such an exchange does not make any difference in the optical properties or the measurement results. However, here, it is assumed that the sample holding unit 112 holds the target sample and the sample holding unit 122 holds the measurement sample.

【0010】試料固定台ユニット112と試料固定台ユ
ニット122は共に、ベース102の上に設けられたX
Yステージ108によって、ベース102の上面に平行
に移動可能に保持されている。
[0010] Both the sample fixing table unit 112 and the sample fixing table unit 122 are provided on the base 102.
The Y stage 108 holds the base 102 so as to be movable in parallel with the upper surface of the base 102.

【0011】偏光解析装置100は、対象試料114に
向けて光ビームを射出するビーム射出部130と、偏光
子138と、対象試料114で反射された光ビームを間
隔おいて平行に折り返して測定試料124に方向付ける
折り返しプリズム170と、検光子140と、検光子1
40を透過した光を検出するための光検出器150とを
備えている。ビーム射出部130は、光源132と、光
ファイバー134と、光ファイバー固定部136とを備
えている。光源132は、例えば、固体レーザー、気体
レーザー、半導体レーザー、色素レーザーである。
The ellipsometer 100 includes a beam emitting unit 130 for emitting a light beam toward the target sample 114, a polarizer 138, and a light beam reflected by the target sample 114, which is folded back in parallel at intervals to measure the sample. Folding prism 170 directing to 124, analyzer 140, and analyzer 1
And a photodetector 150 for detecting light transmitted through the photodetector 40. The beam emitting unit 130 includes a light source 132, an optical fiber 134, and an optical fiber fixing unit 136. The light source 132 is, for example, a solid-state laser, a gas laser, a semiconductor laser, or a dye laser.

【0012】別の見方をすれば、偏光解析装置100
は、光ファイバー固定部136から対象試料114を経
由して折り返しプリズム170に延びる第一の光路ある
いは行きの光路と、折り返しプリズム170から測定試
料124を経由して光検出器150に延びる第二の光路
あるいは戻りの光路とを有しており、両者は、間隔を置
いて平行に延び、折り返しプリズム170を介して連絡
されている。
From another point of view, the polarization analyzer 100
Are a first optical path or an outgoing optical path extending from the optical fiber fixing portion 136 to the return prism 170 via the target sample 114, and a second optical path extending from the return prism 170 to the photodetector 150 via the measurement sample 124. Alternatively, it has a return optical path, both of which extend in parallel at an interval and are connected via a folding prism 170.

【0013】偏光子138は、光ファイバー固定部13
6と対象試料114の間において、行きの光路上に配置
され、検光子140は、測定試料124と光検出器15
0の間において、戻りの光路上に配置されている。
The polarizer 138 is connected to the optical fiber fixing section 13.
6 and the target sample 114, are disposed on the outgoing optical path, and the analyzer 140 includes the measurement sample 124 and the photodetector 15.
Between 0, it is located on the return optical path.

【0014】偏光子138と検光子140は、好ましく
は、共にグラントムソンプリズムで作られ、両者は、偏
光子138と検光子140は、これを透過する直線偏光
の偏光面が互いに直交するように配置されている。つま
り、偏光子138と検光子140は、互いに、直交ニコ
ル(crossed Nicols)を満足するように配置されている。
The polarizer 138 and the analyzer 140 are preferably made of a Glan-Thompson prism, and the polarizer 138 and the analyzer 140 are arranged such that the polarization planes of linearly polarized light passing therethrough are orthogonal to each other. Are located. That is, the polarizer 138 and the analyzer 140 are arranged so as to satisfy crossed Nicols.

【0015】偏光子138は、対象試料114に対する
入射面に対して+45°傾いた偏光面を持つ直線偏光を
透過するように位置決めされている。ここで用いる「対
象試料114に対する入射面」という用語は、対象試料
114の表面に入射する光の波面法線すなわち進行方向
と試料面に立てた法線を含む平面をいう。
The polarizer 138 is positioned so as to transmit linearly polarized light having a polarization plane inclined at + 45 ° with respect to the plane of incidence with respect to the target sample 114. As used herein, the term “incident surface with respect to the target sample 114” refers to a plane including a wavefront normal of light incident on the surface of the target sample 114, that is, a traveling direction and a normal set on the sample surface.

【0016】光検出部150は、例えばフォトダイオー
ド、APD、フォトマルチプライヤーを備えていて、キ
セノンランプ、ハロゲンランプ等のマルチ波長の光源を
用いた場合には分光ディテクターを備えている。
The light detection section 150 includes, for example, a photodiode, an APD, and a photomultiplier, and includes a spectral detector when a multi-wavelength light source such as a xenon lamp or a halogen lamp is used.

【0017】光ファイバー固定部136と偏光子138
と検光子140と光検出器150は共に第一の支持台1
04に搭載されている。第一の支持台104はベース1
02に対して所定の角度で傾けられており、これにより
偏光子138を透過した直線偏光のビームの対象試料1
14に対する入射角がきまる。
Optical fiber fixing section 136 and polarizer 138
And the analyzer 140 and the photodetector 150 are both the first support 1
04. The first support 104 is the base 1
02 is tilted at a predetermined angle to the target sample 1 of the linearly polarized beam transmitted through the polarizer 138.
The incident angle with respect to 14 is determined.

【0018】折り返しプリズム170は、図2に示され
るように、互いに接合された三つの直角プリズム172
と174と176を備えており、入射光のビームを内部
で四回反射し、射出光のビームは入射光のビームに対し
て所定の間隔おいて平行に射出される。折返しプリズム
170は、入射光のビームの軸と射出光のビームの軸を
含む平面が第二の支持台106の面に平行になるよう
に、45°傾けて第二の支持台106に固定されてい
る。
As shown in FIG. 2, the folding prism 170 includes three right-angle prisms 172 joined to each other.
, 174 and 176, and internally reflects the incident light beam four times, and the emitted light beam is emitted parallel to the incident light beam at a predetermined interval. The folding prism 170 is fixed to the second support 106 at an angle of 45 ° so that a plane including the axis of the incident light beam and the axis of the output light beam is parallel to the surface of the second support 106. ing.

【0019】図1において、第二の支持台106は、ベ
ース102に対して、第一の支持台104がベース10
2に対して成す角度と同じ角度で傾けられている。
In FIG. 1, the second support 106 is connected to the base 102 and the first support 104 is connected to the base 10.
2 are tilted at the same angle as the angle formed with respect to 2.

【0020】図1において、光源132から発せられた
光は、光ファイバー134の中を伝搬し、光ファイバー
固定部136から射出される。光ファイバー固定部13
6から射出された光のビームは、偏光子138を通過す
ることにより、試料114の入射面に対して+45°傾
いた直線偏光のビームに変えられ、試料固定台ユニット
112に固定された対象試料114の表面で反射され
る。反射により、直線偏光のビームは、対象試料の光学
的性質や膜厚等に対応する楕円偏光のビームに変えられ
る。
In FIG. 1, light emitted from a light source 132 propagates through an optical fiber 134 and is emitted from an optical fiber fixing section 136. Optical fiber fixing part 13
6 is converted into a linearly polarized beam inclined at + 45 ° with respect to the incident surface of the sample 114 by passing through the polarizer 138, and the target sample fixed to the sample fixing unit 112. The light is reflected by the surface 114. By reflection, the linearly polarized beam is changed to an elliptically polarized beam corresponding to the optical properties, film thickness, and the like of the target sample.

【0021】楕円偏光のビームは、折り返しプリズム1
70によって、間隔をおいて平行に折り返えされる。折
り返しプリズム170から折り返された光のビームは、
折り返しプリズム170の内部で四回反射された結果、
折り返される前の楕円偏光に対して、長軸成分と短軸成
分の大きさと(例えば長軸の)方向は同じだが回転方向が
反対の楕円偏光を有する。
The elliptically polarized beam is reflected by the folding prism 1
By 70, it is folded back in parallel at intervals. The beam of light folded from the folding prism 170 is:
As a result of being reflected four times inside the folding prism 170,
With respect to the elliptically polarized light before being folded, the elliptically polarized light has the same magnitude and the same direction (for example, the major axis) of the major axis component and the minor axis component but has the opposite rotation direction.

【0022】折返しプリズム170から折り返された光
のビームは、試料固定台122に固定された測定試料1
24で反射され、検光子140に向けられる。検光子1
40は楕円偏光の短軸成分だけを透過させるため、楕円
偏光の短軸成分のビームだけが、検光子140を透過
し、光検出部150に達する。
The light beam turned back from the turning prism 170 is applied to the measurement sample 1 fixed to the sample holding table 122.
The light is reflected at 24 and directed to the analyzer 140. Analyzer 1
Since 40 transmits only the short-axis component of elliptically polarized light, only the beam of the short-axis component of elliptically polarized light passes through the analyzer 140 and reaches the light detection unit 150.

【0023】光検出部150に入った光は、マルチ波長
の場合に分光処理され、各波長毎に光電変換される。光
検出部150から出力される電気信号は、コンピュータ
に取り込まれ、所定の演算処理が施され、その結果、例
えば試料の光学的性質や膜厚等の測定データが得られ
る。
The light that has entered the photodetector 150 is subjected to spectral processing in the case of multi-wavelengths, and is photoelectrically converted for each wavelength. The electric signal output from the light detection unit 150 is taken into a computer and subjected to predetermined arithmetic processing. As a result, measurement data such as optical properties and film thickness of the sample is obtained.

【0024】なお、対象試料114と測定試料124が
全く同じ場合には、両者が光のビームに与える影響が互
いに打ち消し合うため、検出器150で光が全く検出さ
れない消光状態となる。
If the target sample 114 and the measurement sample 124 are exactly the same, the effects of the two on the light beam cancel each other out, so that the detector 150 is in an extinction state where no light is detected.

【0025】このような偏光解析装置100において
は、高い光の利用効率を得るために、偏光子138に入
射する光は、偏光子138が透過する直線偏光と同じ偏
光面を持つ直線偏光であることが望ましい。このため、
好適なビーム射出130は、光源132が直線偏光を発
し、光ファイバー134は偏波面保存ファイバーであ
り、偏波面保存ファイバー134は、そこから射出され
る直線偏光の偏光面(偏波面)が、偏光子138を透過す
る直線偏光と同じ偏光面を持つように、光ファイバー固
定部136に取り付けられる。
In such an ellipsometer 100, the light incident on the polarizer 138 is linearly polarized light having the same plane of polarization as the linearly polarized light transmitted by the polarizer 138 in order to obtain a high light utilization efficiency. It is desirable. For this reason,
In a preferred beam emission 130, the light source 132 emits linearly polarized light, the optical fiber 134 is a polarization maintaining fiber, and the polarization maintaining fiber 134 has a polarization plane (polarization plane) of linearly polarized light emitted therefrom. It is attached to the optical fiber fixing part 136 so as to have the same polarization plane as the linearly polarized light passing through 138.

【0026】光ファイバー134は、偏波面保存ファイ
バー134に限らず、光検出器150において適切に光
が検出されるように、光軸に直交する平面に関して正し
い位置に、また光軸周りに関して正しい方向すなわち角
度で、光ファイバー固定部136に固定されることが要
求されている。これ自体が既に組み立てにおいて厳しい
要求であり、これに加えて、偏波面保存ファイバー13
4の光軸周りの向き、言い換えれば光軸周り角度を、前
述したように適切に調整することは非常に難しい。
The optical fiber 134 is not limited to the polarization-maintaining fiber 134, and is positioned at the correct position with respect to a plane perpendicular to the optical axis and in the correct direction about the optical axis, that is, so that light is appropriately detected by the photodetector 150. It is required to be fixed to the optical fiber fixing portion 136 at an angle. This is already a severe requirement in assembly, and in addition to this,
As described above, it is very difficult to appropriately adjust the direction around the optical axis 4 in other words, that is, the angle around the optical axis.

【0027】本実施の形態の偏光解析装置100は、こ
のような組み立て時の要求を厳しくすることなく、高い
光の利用効率を得るために必要な前述の要求、すなわ
ち、偏光子138が透過する直線偏光と同じ偏光面を持
つ直線偏光が偏光子138に入射されるのを達成するた
めに、ビーム射出部130から射出されるビームの光軸
周りに関する偏光面の向きすなわち角度を調整する偏光
角調整機構200を備えている。
In the ellipsometer 100 of the present embodiment, the above-mentioned requirement necessary for obtaining high light use efficiency, that is, the polarizer 138 is transmitted, without strict requirements for such assembly. A polarization angle that adjusts the direction, that is, the angle, of the polarization plane about the optical axis of the beam emitted from the beam emission unit 130 in order to achieve that linearly polarized light having the same polarization plane as the linearly polarized light is incident on the polarizer 138. An adjusting mechanism 200 is provided.

【0028】偏光角調整機構200は、ビーム射出部1
30と偏光子138の間に配置され、光軸の周りに回転
可能に支持された直線偏光回転素子202を備えてい
る。ここで、直線偏光回転素子202は、入射する直線
偏光の偏光面を光軸周りに回転させるあらゆる光学素子
をいう。
The polarization angle adjusting mechanism 200 includes the beam emitting unit 1
A linear polarization rotator 202 is provided between the polarizer 138 and the polarizer 138 and rotatably supported around the optical axis. Here, the linear polarization rotation element 202 refers to any optical element that rotates the plane of polarization of the incident linearly polarized light around the optical axis.

【0029】直線偏光回転素子202は、例えば1/2
波長板であり、これは、その光学軸に対して角θの偏光
面の傾きを持つ入射直線光を、角2θの偏光面の傾きを
持つ直線偏光に変換する。従って、入射する直線偏光の
偏光面に対して1/2波長板の光学軸の向きが0°〜1
80°の範囲で変化するように、1/2波長板を回転さ
せると、これを通過したビームの偏光面は0°〜360
°の範囲で変化する。つまり、1/2波長板を回転させ
ることにより、これを通過したビームの偏光面の向きあ
るいは角度を任意に調整することができる。
The linear polarization rotating element 202 is, for example, 2
A wave plate, which converts incident linear light having a polarization plane inclination of an angle θ with respect to its optical axis into linearly polarized light having a polarization plane inclination of an angle 2θ. Therefore, the direction of the optical axis of the half-wave plate with respect to the polarization plane of the incident linearly polarized light is 0 ° to 1 °.
When the half-wave plate is rotated so as to change in the range of 80 °, the polarization plane of the beam passing therethrough is 0 ° to 360 °.
It changes in the range of °. In other words, by rotating the half-wave plate, it is possible to arbitrarily adjust the direction or angle of the polarization plane of the beam passing therethrough.

【0030】偏光角調整機構200は、図3に示される
ように、直線偏光回転素子202を回転可能に支持する
マウント210を備えている。マウント210は、直線
偏光回転素子202を保持する可動枠212と、可動枠
212を軸216の周りに回転可能に支持する固定枠2
14とを備えている。固定枠214は、例えば、可動枠
212の軸216の周りの角度を調整する角度調整機構
を備えており、これは、回転可能な入力軸を有し、入力
軸に供給される回転を可動枠212の比較的小さい角度
の変化に変換して伝える。
As shown in FIG. 3, the polarization angle adjusting mechanism 200 includes a mount 210 that rotatably supports the linear polarization rotation element 202. The mount 210 includes a movable frame 212 that holds the linear polarization rotation element 202 and a fixed frame 2 that rotatably supports the movable frame 212 about an axis 216.
14 is provided. The fixed frame 214 includes, for example, an angle adjustment mechanism that adjusts an angle of the movable frame 212 around the axis 216. The fixed frame 214 has a rotatable input shaft, and the rotation supplied to the input shaft is controlled by the movable frame. It is converted to a relatively small angle change 212 and transmitted.

【0031】直線偏光回転素子202の光軸周りの向き
の調整は、例えば、手動により行なわれる。これは、偏
光子138を透過した光を検出する検出手段の出力をモ
ニターしながら、使用者が手で固定枠214の角度調整
機構の入力軸を回転させて、可動枠212の角度を検出
手段の出力が最大になるように調整することにより行な
われる。調整後、可動枠212は、好ましくは、ねじ等
の手段により、固定枠214に対して固定される。
The adjustment of the direction of the linear polarization rotation element 202 around the optical axis is performed, for example, manually. This is because the user manually rotates the input shaft of the angle adjustment mechanism of the fixed frame 214 to monitor the output of the detection unit that detects the light transmitted through the polarizer 138, and detects the angle of the movable frame 212. The adjustment is performed so that the output of the control signal is maximized. After the adjustment, the movable frame 212 is preferably fixed to the fixed frame 214 by means such as screws.

【0032】あるいは、直線偏光回転素子202の光軸
周りの向きの調整は、自動により行なわれる。このた
め、偏光角調整機構200は、さらに、角度調整機構を
制御する制御部220を備えており、制御部220は、
例えば、角度調整機構の入力軸を回転させるための駆動
手段と、偏光子138を透過した光を検出する検出手段
の出力に基づいて駆動手段を制御する制御手段とを含ん
でおり、制御手段は検出手段の出力が最大になるように
駆動手段を制御する。駆動手段は、調整後、固定枠21
4に対して可動枠212を固定する機能を兼ねる。駆動
手段は、例えば、ステッピングモーターを含んでおり、
ステッピングモーターの回転軸は、角度調整機構の入力
軸に直接連結されても、ゴムやベルト等の部材を介して
連結されてもよい。
Alternatively, the direction of the linear polarization rotation element 202 around the optical axis is automatically adjusted. For this reason, the polarization angle adjustment mechanism 200 further includes a control unit 220 that controls the angle adjustment mechanism.
For example, the control unit includes a driving unit for rotating an input shaft of the angle adjusting mechanism, and a control unit for controlling the driving unit based on an output of a detection unit that detects light transmitted through the polarizer 138, and the control unit includes: The driving means is controlled so that the output of the detecting means is maximized. After the adjustment, the driving means
4 also has a function of fixing the movable frame 212. The driving means includes, for example, a stepping motor,
The rotation shaft of the stepping motor may be directly connected to the input shaft of the angle adjustment mechanism, or may be connected via a member such as rubber or a belt.

【0033】上述した直線偏光回転素子202の光軸周
りの向きの調整において、偏光子138を透過した光を
検出する検出手段は、例えば、偏光子138から検光子
140までの間の光路上に挿入された受光素子である。
あるいは、検出手段は、偏光子138から検光子140
までの間の光路上に挿入されたミラー等の偏向素子と、
その偏向された光を受ける受光素子の組み合わせであっ
てもよい。あるいは、検出手段は、検光子140が取り
除かれた光検出器150であってもよい。
In the above-described adjustment of the direction of the linear polarization rotation element 202 around the optical axis, the detecting means for detecting the light transmitted through the polarizer 138 is provided on the optical path between the polarizer 138 and the analyzer 140, for example. The inserted light receiving element.
Alternatively, the detecting means may be configured to connect the polarizer 138 to the analyzer 140.
A deflecting element such as a mirror inserted on the optical path between
A combination of light receiving elements that receive the deflected light may be used. Alternatively, the detection means may be the photodetector 150 from which the analyzer 140 has been removed.

【0034】本実施の形態の偏光解析装置100は、偏
光子138に入射するビームの偏光面の向きあるいは角
度を任意に変えられる偏光角調整機構200を備えてい
るので、偏光子に入射する直線偏光のビームの偏光面
を、偏光子の透過軸に一致させることが容易に行なえ
る。これにより、光の高い利用効率が達成され、測定精
度の向上に有益である。
Since the polarization analyzer 100 of the present embodiment includes the polarization angle adjusting mechanism 200 that can arbitrarily change the direction or angle of the plane of polarization of the beam incident on the polarizer 138, the straight line incident on the polarizer 138 can be obtained. It is easy to make the plane of polarization of the polarized beam coincide with the transmission axis of the polarizer. This achieves high light utilization efficiency, which is beneficial for improving measurement accuracy.

【0035】本発明は、上述した実施の形態に限定され
るものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で行なわれ
るすべての実施を含む。例えば、光源からの光は、光フ
ァイバーを用いずダイレクトに入射させる構成でもよ
い。また、半導体レーザーを用いた場合には、コリメー
ターを設けるのが好ましい。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, but includes all embodiments carried out without departing from the gist thereof. For example, light from a light source may be directly incident without using an optical fiber. When a semiconductor laser is used, it is preferable to provide a collimator.

【0036】[0036]

【発明の効果】本発明によれば、光の利用効率が高い偏
光解析装置が提供される。これは、測定精度の向上に有
益である。
According to the present invention, an ellipsometer having high light use efficiency is provided. This is useful for improving measurement accuracy.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態の偏光角調整機構を備える
偏光解析装置の平面図である。
FIG. 1 is a plan view of a polarization analyzer including a polarization angle adjusting mechanism according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1に示される折り返しプリズムの斜視図であ
る。
FIG. 2 is a perspective view of the folded prism shown in FIG.

【図3】図1に示される偏光角調整機構の斜視図であ
る。
FIG. 3 is a perspective view of a polarization angle adjusting mechanism shown in FIG. 1;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

200 偏光角調整機構 202 直線偏光回転素子 200 polarization angle adjustment mechanism 202 linear polarization rotation element

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2F065 AA30 BB22 DD03 FF50 GG02 GG03 GG06 HH04 HH13 JJ17 JJ18 LL02 LL09 LL12 LL33 LL34 LL47 MM04 PP12 PP13 2G059 AA02 EE05 EE11 EE12 GG01 GG03 JJ01 JJ11 JJ12 JJ17 JJ19 JJ20 KK01 KK02 LL02 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F-term (reference) 2F065 AA30 BB22 DD03 FF50 GG02 GG03 GG06 HH04 HH13 JJ17 JJ18 LL02 LL09 LL12 LL33 LL34 LL47 MM04 PP12 PP13 2G059 AA02 EE05 EE11 EE12 JJ01 JJ12 JJ01 GG01 JJ12 GG01 JJ01

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ビーム射出部から射出される直線偏光の
ビームを偏光子を介して二種類の試料で反射させ、二種
類の試料の表面状態の差によって生じる偏光の性質を用
いて、試料の表面状態を解析する偏光解析装置におい
て、ビーム射出部から射出される直線偏光のビームを、
偏光子が透過する直線偏光の偏光面と同じ偏光面を持つ
直線偏光のビームに変換する偏光角調整機構。
1. A linearly polarized light beam emitted from a beam emitting unit is reflected by two types of samples via a polarizer, and the property of the polarized light generated by a difference in surface state between the two types of samples is used. In a polarization analyzer that analyzes the surface state, a linearly polarized beam emitted from the beam emission unit is
A polarization angle adjustment mechanism that converts a linearly polarized beam having the same polarization plane as that of the linearly polarized light transmitted by the polarizer.
【請求項2】 偏光角調整機構は、光軸の周りに回転可
能に支持された直線偏光回転素子を備えている、請求項
1に記載の偏光角調整機構。
2. The polarization angle adjustment mechanism according to claim 1, wherein the polarization angle adjustment mechanism includes a linear polarization rotation element rotatably supported around an optical axis.
【請求項3】 直線偏光回転素子の光軸周りの方向すな
わち角度が手動もしくは自動で調整される、請求項1に
記載の偏光角調整機構。
3. The polarization angle adjustment mechanism according to claim 1, wherein the direction, that is, the angle, around the optical axis of the linear polarization rotation element is adjusted manually or automatically.
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