JP2012122768A - Method for measuring thin film element using optical multi-wavelength interferometry - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は薄膜測定の方法に係り、特に、光学マルチ波長インターフェロメトリー(Optical Multi-wavelength Interferometry)を使用した薄膜素子測定方法に関する。 The present invention relates to a method for measuring a thin film, and more particularly, to a method for measuring a thin film element using optical multi-wavelength interferometry.
今日、非接触測光の透過と反射強度スペクトルは、一般に、薄膜の光学定数と厚さを知るのに用いられる。しかし、測定精度はエリプソメータ測定より低く、それはエリプソメータ測定は、コーティングの反射マグニチュートと位相の両方を同時に測定して答えの精確さを増すためである。しかしながら、エリプソメータは薄膜の2次元厚さと光学定数を測定することはできない。基板表面の輪郭及び残留圧力はエリプソメータでは知ることができない。 Today, non-contact photometric transmission and reflection intensity spectra are commonly used to determine the optical constants and thickness of thin films. However, the measurement accuracy is lower than the ellipsometer measurement because the ellipsometer measurement simultaneously measures both the reflection magnitude and phase of the coating to increase the accuracy of the answer. However, the ellipsometer cannot measure the two-dimensional thickness and optical constant of the thin film. The contour of the substrate surface and the residual pressure cannot be known with an ellipsometer.
最近の研究では、干渉計において反射の大きさ(mgnitude)を使用して厚さと屈折率を計算し、位相を測定して表面輪郭を得ている。しかしながら、エリプソメータとは異なり、それはスペクトル位相と大きさの両方を同時に使用することで精度を高めることはないため、抗振動能力は有していない。 In a recent study, the thickness and refractive index are calculated using the reflection magnitude (mgnitude) in an interferometer, and the phase is measured to obtain the surface profile. However, unlike ellipsometers, it does not have anti-vibration capability because it does not increase accuracy by using both spectral phase and magnitude simultaneously.
本発明の目的は、新規な測定方法を提供することにある。薄膜の物理的性質測定により、測定情報は光学インターフェロメトリーを使用して獲得される。 An object of the present invention is to provide a novel measurement method. By measuring the physical properties of the thin film, measurement information is obtained using optical interferometry.
マルチ波長インターフェロメトリーを使用しての薄膜素子光学測定方法が開示される。本発明は、異なる波長での薄膜の反射係数を使用して薄膜の厚さと光学定数を測定する。試験薄膜サンプルは、光学干渉計で測定される。白色光が、狭帯域フィルタ或いは分散素子により測定において異なる波長に分離される。試験及び参考表面の間の反射位相差由来の位相差は、異なる波長での測定を行うことで参考及び試験光束の間の空間経路差由来の位相差と区別され、なぜならそれらは測定波長が変化するにつれて異なる方式で変化するためである。反射位相がそれから得られる。薄膜素子の測定反射率と組み合わされて、薄膜の反射係数が得られる。各点の垂直入射光下での反射係数を集め、二次元の薄膜厚さと光学定数分布が計算される。表面輪郭もまた、参考及び試験光束間の空間経路差を通して知られる。これらは偏光干渉計と画素化位相マスクカメラを包含した動的干渉計で測定されることで、振動影響が回避される。 A thin film device optical measurement method using multi-wavelength interferometry is disclosed. The present invention uses thin film reflection coefficients at different wavelengths to measure thin film thickness and optical constants. The test thin film sample is measured with an optical interferometer. White light is separated into different wavelengths in the measurement by narrowband filters or dispersive elements. The phase difference due to the reflection phase difference between the test and reference surfaces is distinguished from the phase difference due to the spatial path difference between the reference and test beams by measuring at different wavelengths, because they change the measurement wavelength Because it changes in different ways. A reflection phase is then obtained. Combined with the measured reflectivity of the thin film element, the reflection coefficient of the thin film is obtained. The reflection coefficients of each point under normal incident light are collected, and the two-dimensional thin film thickness and optical constant distribution are calculated. The surface contour is also known through the spatial path difference between the reference and test beams. These are measured by a dynamic interferometer including a polarization interferometer and a pixelated phase mask camera, thereby avoiding vibration effects.
請求項1の発明は、光学マルチ波長インターフェロメトリー使用の薄膜素子測定方法において、
異なる波長の参考光束と試験光束を使用して、干渉計を用いて薄膜を測定し、該試験光束は試験表面に反射されて、第1反射光束を形成し、該参考光線は参考表面に反射されて、第2反射光束を形成し、
該第1反射光束と該第2反射光束はそれぞれ互いに干渉し、該薄膜は該試験表面上に成長し、
光検出素子を使用して反射参考光束と反射試験光束を受信し、反射光束の光の強度に一致する試験表面の反射率を得て、
該光検出素子が干渉光束を受け取り、該干渉光束に一致する複数の位相を得て、
該薄膜の位相と反射率に一致する該薄膜の各層の厚さと光学定数を得るステップを包含することを特徴とする、光学マルチ波長インターフェロメトリー使用の薄膜素子測定方法としている。
請求項2の発明は、請求後1記載の光学マルチ波長インターフェロメトリー使用の薄膜素子測定方法において、該試験表面は薄膜表面であることを特徴とする、光学マルチ波長インターフェロメトリー使用の薄膜素子測定方法としている。
請求項3の発明は、請求後1記載の光学マルチ波長インターフェロメトリー使用の薄膜素子測定方法において、異なる波長の参考光束と試験光束を使用して、干渉計を用いて薄膜を測定するステップでは、該干渉計は、光フィルタ素子或いは光分散素子を通して異なる波長の該第1反射光束と該第2反射光束を得ることを特徴とする、光学マルチ波長インターフェロメトリー使用の薄膜素子測定方法としている。
請求項4の発明は、請求後1記載の光学マルチ波長インターフェロメトリー使用の薄膜素子測定方法において、該干渉計は、各画素上の光強度と位相を測定するための光検出素子を包含することを特徴とする、光学マルチ波長インターフェロメトリー使用の薄膜素子測定方法としている。
請求項5の発明は、請求後1記載の光学マルチ波長インターフェロメトリー使用の薄膜素子測定方法において、該光検出素子は画素化位相マスクカメラであり、その各画素検出ユニットの位相シフトは周囲の隣接する画素と異なることを特徴とする、光学マルチ波長インターフェロメトリー使用の薄膜素子測定方法としている。
請求項6の発明は、請求後5記載の光学マルチ波長インターフェロメトリー使用の薄膜素子測定方法において、該画素化位相マスクカメラは、偏光板が結合された複屈折結晶アレイアライン画素アレイであることを特徴とする、光学マルチ波長インターフェロメトリー使用の薄膜素子測定方法としている。
請求項7の発明は、請求後5記載の光学マルチ波長インターフェロメトリー使用の薄膜素子測定方法において、該画素化位相マスクカメラは、4分の1波長板が結合された偏光板アレイアライン画素アレイであることを特徴とする、光学マルチ波長インターフェロメトリー使用の薄膜素子測定方法としている。
請求項8の発明は、請求後5記載の光学マルチ波長インターフェロメトリー使用の薄膜素子測定方法において、該画素化位相マスクカメラは、画素を包含し、該画素は4画素ごとに1ユニットとして設定され、各ユニットは位相として記録されることを特徴とする、光学マルチ波長インターフェロメトリー使用の薄膜素子測定方法としている。
請求項9の発明は、請求後1記載の光学マルチ波長インターフェロメトリー使用の薄膜素子測定方法において、該光検出素子が干渉光束を受け取り、該干渉光束に一致する複数の位相を得るステップでは、該光検出素子は全ての反射光を受け取り異なる位相シフトインターフェログラムを生成し、それから該干渉計が該位相シフトインターフェログラムに一致する位相を得ることを特徴とする、光学マルチ波長インターフェロメトリー使用の薄膜素子測定方法としている。
請求項10の発明は、請求後1記載の光学マルチ波長インターフェロメトリー使用の薄膜素子測定方法において、該光検出素子が干渉光束を受け取り、該干渉光束に一致する複数の位相を得るステップでは、位相シフトアルゴリズムを使用して参考表面と試験表面からの反射光束間の位相差を得ることを特徴とする、光学マルチ波長インターフェロメトリー使用の薄膜素子測定方法としている。
請求項11の発明は、請求後1記載の光学マルチ波長インターフェロメトリー使用の薄膜素子測定方法において、反射光束の光の強度に一致する試験表面の反射率を得るステップでは、参考光束と試験光束の強度を比較することにより該反射率を得ることを特徴とする、光学マルチ波長インターフェロメトリー使用の薄膜素子測定方法としている。
請求項12の発明は、請求後1記載の光学マルチ波長インターフェロメトリー使用の薄膜素子測定方法において、異なる波長の参考光束と試験光束を使用して、干渉計を用いて薄膜を測定するステップでは、マルチ波長における薄膜の反射率と、異なる波長における参考光束と試験光束の位相差データを使用して、該薄膜の反射係数と、試験光線と参考光線間の空間経路差を得ることを特徴とする、光学マルチ波長インターフェロメトリー使用の薄膜素子測定方法としている。
請求項13の発明は、請求後1記載の光学マルチ波長インターフェロメトリー使用の薄膜素子測定方法において、該薄膜の位相と反射率に一致する該薄膜の各層の厚さと光学定数を得るステップでは、反射係数を使用して該薄膜の光学定数と厚さを得ることを特徴とする、光学マルチ波長インターフェロメトリー使用の薄膜素子測定方法としている。
請求項14の発明は、請求後13記載の光学マルチ波長インターフェロメトリー使用の薄膜素子測定方法において、各空間点データを収集して厚さと光学定数の2次元分布を得るステップをさらに包含することを特徴とする、光学マルチ波長インターフェロメトリー使用の薄膜素子測定方法としている。
請求項15の発明は、請求後1記載の光学マルチ波長インターフェロメトリー使用の薄膜素子測定方法において、各空間点の参考光線と試験光線の間の経路差に一致する薄膜の表面輪郭を検出するステップをさらに包含することを特徴とする、光学マルチ波長インターフェロメトリー使用の薄膜素子測定方法としている。
The invention of claim 1 is a thin film element measuring method using optical multi-wavelength interferometry.
Using a reference beam and a test beam of different wavelengths, the thin film is measured using an interferometer, the test beam is reflected on the test surface to form a first reflected beam, and the reference beam is reflected on the reference surface A second reflected light flux is formed,
The first reflected light beam and the second reflected light beam interfere with each other, and the thin film grows on the test surface;
Receive the reflected reference light beam and the reflected test light beam using the light detection element, obtain the reflectivity of the test surface that matches the light intensity of the reflected light beam,
The photodetection element receives the interference light beam, obtains a plurality of phases matching the interference light beam,
A method of measuring a thin film element using optical multi-wavelength interferometry, comprising the step of obtaining the thickness and optical constant of each layer of the thin film that matches the phase and reflectance of the thin film.
The invention of
According to a third aspect of the present invention, in the thin film element measuring method using optical multi-wavelength interferometry according to the first aspect, the step of measuring a thin film using an interferometer using a reference light beam and a test light beam of different wavelengths The interferometer is a thin film element measuring method using optical multi-wavelength interferometry, wherein the first reflected light beam and the second reflected light beam having different wavelengths are obtained through an optical filter element or a light dispersion element. .
According to a fourth aspect of the present invention, in the thin film element measuring method using optical multi-wavelength interferometry according to the first aspect, the interferometer includes a light detecting element for measuring light intensity and phase on each pixel. This is a thin film element measuring method using optical multi-wavelength interferometry.
The invention of claim 5 is the thin film element measuring method using optical multi-wavelength interferometry according to claim 1, wherein the photodetecting element is a pixelated phase mask camera, and the phase shift of each pixel detecting unit is It is a thin-film element measurement method using optical multi-wavelength interferometry, which is different from adjacent pixels.
The invention of claim 6 is the thin film element measuring method using optical multi-wavelength interferometry according to claim 5, wherein the pixelated phase mask camera is a birefringent crystal array aligned pixel array to which a polarizing plate is coupled. It is a thin film element measuring method using optical multi-wavelength interferometry.
The invention according to claim 7 is the thin film element measuring method using optical multi-wavelength interferometry according to claim 5, wherein the pixelated phase mask camera is a polarizing plate array aligned pixel array in which quarter-wave plates are combined. It is a thin film element measuring method using optical multi-wavelength interferometry, characterized by
The invention according to claim 8 is the thin film element measurement method using optical multi-wavelength interferometry according to claim 5, wherein the pixelated phase mask camera includes pixels, and the pixels are set as one unit for every four pixels. Each unit is recorded as a phase, which is a thin film element measuring method using optical multi-wavelength interferometry.
The invention of claim 9 is the thin film element measuring method using optical multi-wavelength interferometry according to claim 1, wherein the photodetecting element receives the interference light beam and obtains a plurality of phases matching the interference light beam. The optical detection element receives all reflected light and generates different phase shift interferograms from which the interferometer obtains a phase that matches the phase shift interferogram The thin film element measurement method is used.
According to a tenth aspect of the present invention, in the thin film element measuring method using optical multi-wavelength interferometry according to the first aspect, in the step of receiving the interference light flux and obtaining a plurality of phases matching the interference light flux, A thin film element measuring method using optical multi-wavelength interferometry is characterized in that a phase difference between reflected light beams from a reference surface and a test surface is obtained using a phase shift algorithm.
According to the eleventh aspect of the present invention, in the thin film element measuring method using optical multi-wavelength interferometry according to the first aspect, in the step of obtaining the reflectance of the test surface that matches the light intensity of the reflected light flux, The thin film element measuring method using optical multi-wavelength interferometry is characterized in that the reflectivity is obtained by comparing the intensities of the thin films.
According to a twelfth aspect of the present invention, in the thin film element measuring method using optical multi-wavelength interferometry according to the first aspect, the step of measuring a thin film using an interferometer using a reference beam and a test beam having different wavelengths Using the reflectance of the thin film at multiple wavelengths and the phase difference data of the reference beam and the test beam at different wavelengths, the reflection coefficient of the thin film and the spatial path difference between the test beam and the reference beam are obtained. This is a thin film element measuring method using optical multi-wavelength interferometry.
According to a thirteenth aspect of the present invention, in the thin film element measuring method using optical multi-wavelength interferometry according to the first aspect, in the step of obtaining the thickness and optical constant of each layer of the thin film that matches the phase and reflectance of the thin film, The thin-film element measuring method using optical multi-wavelength interferometry is characterized in that the optical constant and thickness of the thin film are obtained using a reflection coefficient.
The invention of claim 14 further includes a step of collecting each spatial point data to obtain a two-dimensional distribution of thickness and optical constant in the thin film element measuring method using optical multi-wavelength interferometry according to claim 13. It is a thin film element measuring method using optical multi-wavelength interferometry.
According to a fifteenth aspect of the present invention, in the thin film element measuring method using optical multi-wavelength interferometry according to the first aspect, the surface contour of the thin film that matches the path difference between the reference beam and the test beam at each spatial point is detected. A thin film element measuring method using optical multi-wavelength interferometry, further comprising a step.
本発明は、試験フィルムからの反射大きさと位相の両方を利用し、光学定数と厚さを解き、解答の精度を上げる。該測定システムは非接触及び抗振動のシステムとされ得る。それは表面輪郭を含む薄膜素子測定のグローバルな機能を提供する。 The present invention uses both the reflection magnitude and the phase from the test film to solve the optical constant and thickness, thereby increasing the accuracy of the answer. The measurement system can be a non-contact and anti-vibration system. It provides a global function of thin film device measurement including surface contours.
本発明は添付の図面に対する詳しい説明により、さらに理解されるが、それは本発明を限定するものではない。 The present invention will be further understood by the detailed description of the accompanying drawings, which do not limit the invention.
本発明は添付の図面を参照してなされる以下の詳しい説明により、明確となるが、そのうち、同じ参照番号は同じ素子に関係する。 The present invention will become apparent from the following detailed description, taken in conjunction with the accompanying drawings, in which like reference numerals refer to like elements.
本発明において、薄膜の反射係数の大きさ(magnitude)と位相のいずれもが周知の白色光干渉計或いは動的白色光干渉計で得られ、それは振動及び乱気流抵抗を有する薄膜の光学定数と厚さを得るため光学偏光干渉計と画素化位相マスクカメラを包含する。 In the present invention, both the magnitude and phase of the reflection coefficient of the thin film are obtained with a well-known white light interferometer or dynamic white light interferometer, which is the optical constant and thickness of the thin film having vibration and turbulence resistance. It includes an optical polarization interferometer and a pixelated phase mask camera to achieve this.
干渉計で測定される位相は参考光束と試験光束の間の位相差である。それは二つの部分で構成されている。すなわち、参考表面と薄膜表面の間の空間経路長差と反射位相差である。位相と強度のマルチ波長測定がこれら二つの部分を分離するのに使用され、なぜなら、それらは全て、測定波長が変化する解き、異なる方式で変化するためである。 The phase measured by the interferometer is the phase difference between the reference beam and the test beam. It consists of two parts. That is, the spatial path length difference and the reflection phase difference between the reference surface and the thin film surface. Multi-wavelength measurements of phase and intensity are used to separate these two parts because they all change in different ways, solving the measurement wavelength changing.
図1を参照されたい。マルチ波長光学装置10は、光源101、コリメータ102、偏光板103、偏光ビームスプリッタ104、二つの4分の1波長板105、106、参考表面107、試験表面108、4分の1波長板109、狭帯域フィルタ110、撮像レンズ111及び検出素子112を包含する。
Please refer to FIG. The multi-wavelength
該試験表面108は薄膜表面である。該検出素子112は画素化位相マスクカメラであり、それは偏光板に結合され複屈折結晶アレイがアラインされた画素アレイか、4分の1波長板が結合されて偏光板アレイがアラインされた画素マトリクスであり、位相をキャプチャする。
The
光源101はコリメータ102の一側に配置される。偏光板103はコリメータ102の反対側に配置される。偏光板103はまた偏光ビームスプリッタ104の第1側に配置される。
The
4分の1波長板105の一側は、偏光ビームスプリッタ104の第2側に配置され、4分の1波長板106の一側は、偏光ビームスプリッタ104の第3側に配置される。参考表面107が4分の1波長板105の別側に配置され、試験表面108は該4分の1波長板106の別側に配置される。
One side of the
4分の1波長板109の一側は偏光ビームスプリッタ104の第4側に配置される。狭帯域フィルタ110の一側は4分の1波長板109の別側に配置される。
One side of the
撮像レンズ111は狭帯域フィルタ110と検出素子112の間に配置される。
The
図1に示されるように、光線は、白色光源101から発射された後、コリメータ102により平行にされる。平行にされた光は偏光板103を通過し、それは二つの直交する偏光間の強度比を調整するのに用いられる。
As shown in FIG. 1, the light beam is emitted from the
該偏光ビームスプリッタ(PBS)104は二つの直交する偏光をトワイマン−グリーン干渉計の異なるアームに分離する。 The polarizing beam splitter (PBS) 104 separates two orthogonal polarizations into different arms of a Twiman-Green interferometer.
該二つの4分の1波長板105、106は該偏光ビームスプリッタ(PBS)104の周囲に配置されて、一つの参考表面107より反射されたS偏光をP偏光に変換し、試験表面から反射されたP偏光をS偏光に、それぞれ変換するように配向される。狭帯域フィルタ110の前方の4分の1波長板109を通過した後、それらは右旋及び左旋円偏光に、それぞれ変換される。
The two quarter-
これらの二つの光束は、線形偏光板を通過した後、互いに干渉する。もし偏光板がx軸に対してα角偏向していると、強度は以下のとおりである。
図3は対応する位相シフトがカメラのCCDアレイ上に引き起こされるのを示す。カメラ上の0°、45°、−45°、90°に異なる偏光板があり、それらは四つの位相シフトインターフェログラムを一度に位相シフトアルゴリズムのために生成する。ゆえにδmが、振動影響を回避するため圧電トランスデューサーにより参考アームを移動させることなく獲得される。 FIG. 3 shows that the corresponding phase shift is caused on the camera CCD array. There are different polarizers at 0 °, 45 °, −45 °, 90 ° on the camera, which generate four phase shift interferograms at a time for the phase shift algorithm. Therefore, δ m is obtained without moving the reference arm by the piezoelectric transducer to avoid vibration effects.
位相は先に解かれなければならず、それから傾斜が除去される。複数のフレームで得られたデータは平均されて乱気流影響が除去される。 The phase must be solved first, and then the slope is removed. Data obtained in a plurality of frames are averaged to remove the influence of turbulence.
狭帯域フィルタは測定波長を分離或いは選択するのに使用される。それは分散素子、たとえば回折格子に置き換えられ得て、マルチ波長測定を一度に行うのに供される。 Narrowband filters are used to separate or select the measurement wavelengths. It can be replaced by a dispersive element, for example a diffraction grating, to serve for performing multi-wavelength measurements at once.
もし、我々が測定波長を変更するなら、反射係数reiδrは等式(2)により変えられる。
空間経路差δは波長因子により簡単に変えられ、すなわち、δ’=(λ/λ’)δである。δ及びδr及びrは波長が変わると異なる方式で変わるため、マルチ波長測定によりδをδrより区別することができる。 The spatial path difference δ can be easily changed by the wavelength factor, ie δ ′ = (λ / λ ′) δ. Since δ and δr and r change in different ways when the wavelength changes, δ can be distinguished from δr by multi-wavelength measurement.
マルチレイヤー測定については、等式(2)におけるns は、マルチレイヤー薄膜スタックにおける前層の等価光学アドミタンスでなければならない。ゆえに、光学定数及び厚さが等式(2)により得られる。各ユニットセットのデータを、カメラのCCDアレイより収集し、厚さと光学定数の2次元分布が分かる。δは表面輪郭を検出するのに使用され得る。 For multi-layer measurements, n s in equation (2) must be equivalent optical admittance of the previous layer in a multi-layer film stack. Therefore, the optical constant and thickness are obtained by equation (2). Data of each unit set is collected from the CCD array of the camera, and the two-dimensional distribution of thickness and optical constant can be known. δ can be used to detect surface contours.
図3を参照されたい。光学マルチ波長インターフェロメトリーを使用した薄膜素子測定方法が、薄膜の厚さと屈折率を測定するために提供される。 Please refer to FIG. A thin film device measurement method using optical multi-wavelength interferometry is provided for measuring thin film thickness and refractive index.
ステップS100として、動的干渉計10により、参考光束と試験光束を使用して、薄膜が測定される。該試験光束は試験表面108に反射されて、第1反射光束を形成する。参考光線は参考表面107に反射されて、第2反射光束を形成する。
In step S100, the thin film is measured by the
第1反射光束と第2反射光束はそれぞれ互いに干渉する。それから、検出素子112を使用して反射参考光束と反射試験光束を受信し、反射光束の位相を解いて、反射光束の傾斜と収差を除去し、複数のフレームの位相を平均して乱気流の影響を除去する。
The first reflected light beam and the second reflected light beam interfere with each other. Then, the reflected reference light beam and the reflected test light beam are received using the
ステップS102として、連続的に参考アームと試験アームをブロックすることで参考光束と試験光束間の強度を比較し、反射光束の強度による試験表面の反射率を得るため試験表面(薄膜)の反射率を計算する。 In step S102, the reference arm and the test arm are continuously blocked to compare the intensities between the reference beam and the test beam, and to obtain the reflectivity of the test surface according to the intensity of the reflected beam, the reflectivity of the test surface (thin film) Calculate
ステップS104として、全ての波長を記録する。 In step S104, all wavelengths are recorded.
ステップS106に進み、参考光線と試験光線間の測定位相差と薄膜の反射率を使用し、各層の光学定数と厚さを得て、参考光線と試験光線間の空間経路差を得る。 Proceeding to step S106, the measured phase difference between the reference beam and the test beam and the reflectance of the thin film are used to obtain the optical constant and thickness of each layer, and the spatial path difference between the reference beam and the test beam is obtained.
最後に、ステップS108として、各ユニットのデータを収集し、薄膜の厚さと光学定数の分布、及び表面輪郭を得る。 Finally, in step S108, data of each unit is collected to obtain the thickness of the thin film, the distribution of optical constants, and the surface contour.
表1は本発明の5つの波長測定とエリプソメータの100個の波長測定の平均実験結果を示す。図4から、屈折率と厚さの測定結果の精度は、5つの波長の反射率のみが提供されるだけならば、低いことが示される。しかし、測定精度は、位相測定が加えられることにより、大きく改善される。 Table 1 shows the average experimental results of the five wavelength measurements of the present invention and the 100 wavelength measurements of the ellipsometer. FIG. 4 shows that the accuracy of the refractive index and thickness measurement results is low if only five wavelength reflectances are provided. However, the measurement accuracy is greatly improved by adding the phase measurement.
また、本発明は簡易な構造と動作原理を有する振動鈍感システムを提供する。それはエリプソメータの全ての利点を有するのみならず、薄膜の均一性と表面輪郭を測定できる。それはLCDディスプレイ、半導体のような薄膜でコーティングされた大サイズのパターン化されたあらゆる基板の生産の高精度オンライン試験に供され得る。 The present invention also provides a vibration insensitive system having a simple structure and operating principle. Not only does it have all the advantages of an ellipsometer, it can also measure thin film uniformity and surface contours. It can be subjected to high precision on-line testing of production of any large size patterned substrate coated with thin film like LCD display, semiconductor.
以上述べたことは、本発明の実施例にすぎず、本発明の実施の範囲を限定するものではなく、本発明の特許請求の範囲に基づきなし得る同等の変化と修飾は、いずれも本発明の権利のカバーする範囲内に属するものとする。 The above description is only an example of the present invention, and does not limit the scope of the present invention. Any equivalent changes and modifications that can be made based on the scope of the claims of the present invention are all described in the present invention. Shall belong to the scope covered by the rights.
10 マルチ波長光学装置
101 光源
102 コリメータ
103 偏光板
104 偏光ビームスプリッタ
105、106 4分の1波長板
107 参考表面
108 試験表面
109 4分の1波長板
110 狭帯域フィルタ
111 撮像レンズ
112 検出素子
DESCRIPTION OF
Claims (15)
異なる波長の参考光束と試験光束を使用して、干渉計を用いて薄膜を測定し、該試験光束は試験表面に反射されて、第1反射光束を形成し、該参考光線は参考表面に反射されて、第2反射光束を形成し、
該第1反射光束と該第2反射光束はそれぞれ互いに干渉し、該薄膜は該試験表面上に成長し、
光検出素子を使用して反射参考光束と反射試験光束を受信し、反射光束の光の強度に一致する試験表面の反射率を得て、
該光検出素子が干渉光束を受け取り、該干渉光束に一致する複数の位相を得て、
該薄膜の位相と反射率に一致する該薄膜の各層の厚さと光学定数を得るステップを包含することを特徴とする、光学マルチ波長インターフェロメトリー使用の薄膜素子測定方法。 In the thin film element measurement method using optical multi-wavelength interferometry,
Using a reference beam and a test beam of different wavelengths, the thin film is measured using an interferometer, the test beam is reflected on the test surface to form a first reflected beam, and the reference beam is reflected on the reference surface A second reflected light flux is formed,
The first reflected light beam and the second reflected light beam interfere with each other, and the thin film grows on the test surface;
Receive the reflected reference light beam and the reflected test light beam using the light detection element, obtain the reflectivity of the test surface that matches the light intensity of the reflected light beam,
The photodetection element receives the interference light beam, obtains a plurality of phases matching the interference light beam,
A method of measuring a thin film element using optical multi-wavelength interferometry, comprising the step of obtaining the thickness and optical constant of each layer of the thin film that matches the phase and reflectance of the thin film.
Priority Applications (1)
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