JP2588259B2 - 偏光解析装置 - Google Patents
偏光解析装置Info
- Publication number
- JP2588259B2 JP2588259B2 JP63279947A JP27994788A JP2588259B2 JP 2588259 B2 JP2588259 B2 JP 2588259B2 JP 63279947 A JP63279947 A JP 63279947A JP 27994788 A JP27994788 A JP 27994788A JP 2588259 B2 JP2588259 B2 JP 2588259B2
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Description
【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、偏光解析装置に関する。
（ロ）従来の技術 従来の偏光解析装置には、第３図に示すものがある。
この偏光解析装置ｅは、回転検光子型のものであって、
試料ｓに対する光の入射光Li上に、He−Neレーザ等の光
源ｂおよび偏光子ｃを、反射光路Lo上に検光子ｆおよび
光検出器ｄをそれぞれ配置して構成されている。そし
て、光源ｂから光を偏光子ｃを通して直線偏光として試
料ｓに入射し、試料ｓの表面状態に応じて反射された光
を検光子ｆをモータｍ等で回転させつつ光検出器ｄで検
出することにより、試料ｓの表面で光が反射する際の偏
光状態の変化を測定する。これによって、試料ｓ表面に
形成される薄膜の厚さや光学定数に関する情報が得られ
るため、たとえば、Siウェハの酸化膜の厚み測定等に利
用されている。なお、ｇは真空チャンバである。
この偏光解析装置ｅは、回転検光子型のものであって、
試料ｓに対する光の入射光Li上に、He−Neレーザ等の光
源ｂおよび偏光子ｃを、反射光路Lo上に検光子ｆおよび
光検出器ｄをそれぞれ配置して構成されている。そし
て、光源ｂから光を偏光子ｃを通して直線偏光として試
料ｓに入射し、試料ｓの表面状態に応じて反射された光
を検光子ｆをモータｍ等で回転させつつ光検出器ｄで検
出することにより、試料ｓの表面で光が反射する際の偏
光状態の変化を測定する。これによって、試料ｓ表面に
形成される薄膜の厚さや光学定数に関する情報が得られ
るため、たとえば、Siウェハの酸化膜の厚み測定等に利
用されている。なお、ｇは真空チャンバである。
（ハ）発明が解決しようとする課題 ところで、Siウェハ等のような半導体デバイスにおい
ては、生成被膜の均質性が半導体の特性に影響を及ぼす
ため、生成被膜の均質性についての評価が必要となる。
そのためには、生成被膜の厚さや光学定数についての二
次元分布情報（多点情報）が要求される。
ては、生成被膜の均質性が半導体の特性に影響を及ぼす
ため、生成被膜の均質性についての評価が必要となる。
そのためには、生成被膜の厚さや光学定数についての二
次元分布情報（多点情報）が要求される。
従来の偏光解析装置ａでは、光源ｂから試料ｓまでの
入射光路Liの位置は固定されているので、そのままでは
試料ｓ上の一点の測定しかできない。したがって、生成
被膜の厚さや光学定数についての二次元分布情報を得る
ためには、一点の測定が終わるたびに試料が配置された
ステージ（図示省略）を動かして試料ｓに対する光の照
射位置を変化させている。
入射光路Liの位置は固定されているので、そのままでは
試料ｓ上の一点の測定しかできない。したがって、生成
被膜の厚さや光学定数についての二次元分布情報を得る
ためには、一点の測定が終わるたびに試料が配置された
ステージ（図示省略）を動かして試料ｓに対する光の照
射位置を変化させている。
しかしながら、試料ステージを動かして光照射位置を
変化させ、そのたびに測定を行うのは、所要の二次元分
布情報を得るのに非常に時間がかかる。しかも、その間
には入射角度が経時変化することがあり、測定誤差が生
じ易くなる。
変化させ、そのたびに測定を行うのは、所要の二次元分
布情報を得るのに非常に時間がかかる。しかも、その間
には入射角度が経時変化することがあり、測定誤差が生
じ易くなる。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであ
って、短時間の内に試料表面の生成被膜の厚さや光学定
数についての二次元分布情報が得られるようにすること
を目的とする。
って、短時間の内に試料表面の生成被膜の厚さや光学定
数についての二次元分布情報が得られるようにすること
を目的とする。
（ニ）課題を解決するための手段 本発明は、上記の目的を達成するために、試料に対す
る光の入射光路上に光源および偏光子を、反射光路上に
検光子および光検出器をそれぞれ配置してなる偏光解析
装置において、次の構成を採る。
る光の入射光路上に光源および偏光子を、反射光路上に
検光子および光検出器をそれぞれ配置してなる偏光解析
装置において、次の構成を採る。
すなわち、この偏光解析装置では、光源と偏光子との
間に、光源からの光を偏光子に導く光学系が配置され、
この光学系は光源からの光を反射する反射ミラーとこの
反射ミラーの光反射部に焦点位置が設定されたレンズ或
いは凹面ミラーとで構成される一方、前記反射ミラーの
光反射部を揺動中心として前記反射ミラーを所定の角度
範囲に渡って揺動することでその反射光を２次元的に走
査する揺動駆動部を備えている。
間に、光源からの光を偏光子に導く光学系が配置され、
この光学系は光源からの光を反射する反射ミラーとこの
反射ミラーの光反射部に焦点位置が設定されたレンズ或
いは凹面ミラーとで構成される一方、前記反射ミラーの
光反射部を揺動中心として前記反射ミラーを所定の角度
範囲に渡って揺動することでその反射光を２次元的に走
査する揺動駆動部を備えている。
（ホ）作用 上記構成によれば、揺動駆動部によって反射ミラーが
揺動されるので、これに伴って試料に照射される光は、
試料表面上を二次元的に走査される。したがって、試料
を動かす場合に比較して短時間の内に多点の測定ができ
る。しかも、反射ミラーの揺動位置はレンズ（あるいは
凹面ミラー）の焦点距離に一致しているので、試料表面
に対する光の入射角度は変化しない。したがって、精度
良い測定結果が得られる。
揺動されるので、これに伴って試料に照射される光は、
試料表面上を二次元的に走査される。したがって、試料
を動かす場合に比較して短時間の内に多点の測定ができ
る。しかも、反射ミラーの揺動位置はレンズ（あるいは
凹面ミラー）の焦点距離に一致しているので、試料表面
に対する光の入射角度は変化しない。したがって、精度
良い測定結果が得られる。
（ヘ）実施例 第１図は本発明の実施例に係る偏光解析装置の構成図
である。この実施例の偏光解析装置１は、試料２に対す
る光の入射光路Li上に、He−Neレーザ等の単色光の光源
４および偏光子６が、反射光路Lo上に検光子８およびフ
ォトマルチプライヤ等の光検出器10がそれぞれ配置され
ている。さらに、光源４と偏光子６との間には、光源４
からの光を偏光子６に導く光学系12が配置されている。
この光学系12は、本例では光源４からの光を反射する全
反射ミラー14と、この全反射ミラー14に焦点位置が設定
された凸レンズ16とからなる。そして、反射ミラー14に
は、これを所定の角度範囲に渡って揺動する揺動駆動部
18が取り付けられている。この揺動駆動部18は、周知の
機械的な揺動機構とパルスモータとを組み合わせたもの
であってもよく、あるいは、圧電素子等を利用して電気
的に駆動させるものでもよい。20は検光子８を回転させ
るモータで、このモータ20と揺動駆動部18とはコンピュ
ータ22によって同期制御される。24は試料２が配置され
る真空チャンバである。
である。この実施例の偏光解析装置１は、試料２に対す
る光の入射光路Li上に、He−Neレーザ等の単色光の光源
４および偏光子６が、反射光路Lo上に検光子８およびフ
ォトマルチプライヤ等の光検出器10がそれぞれ配置され
ている。さらに、光源４と偏光子６との間には、光源４
からの光を偏光子６に導く光学系12が配置されている。
この光学系12は、本例では光源４からの光を反射する全
反射ミラー14と、この全反射ミラー14に焦点位置が設定
された凸レンズ16とからなる。そして、反射ミラー14に
は、これを所定の角度範囲に渡って揺動する揺動駆動部
18が取り付けられている。この揺動駆動部18は、周知の
機械的な揺動機構とパルスモータとを組み合わせたもの
であってもよく、あるいは、圧電素子等を利用して電気
的に駆動させるものでもよい。20は検光子８を回転させ
るモータで、このモータ20と揺動駆動部18とはコンピュ
ータ22によって同期制御される。24は試料２が配置され
る真空チャンバである。
上記構成において、光源４からの光は全反射ミラー14
で反射された後、凸レンズ16および偏光子６を介して試
料２に照射され、試料２で反射された光は、検光子８を
介して光検出器10で検出される。
で反射された後、凸レンズ16および偏光子６を介して試
料２に照射され、試料２で反射された光は、検光子８を
介して光検出器10で検出される。
この場合、検光子８は、コンピュータ22からモータ20
に与えられる駆動制御信号により、一定角度ずつステッ
プ的に回転される。検光子８が所定の回転角度に保持さ
れた状態で、コンピュータ22から揺動駆動部18に揺動制
御信号が与えられて全反射ミラー14が所定の角度範囲に
渡って揺動される。これに伴って試料２に照射される光
は、試料表面上を二次元的に走査される。しかも、全反
射ミラー14の位置は凸レンズ16の焦点距離に一致してい
るので、全反射ミラー14が揺動しても試料２に対する光
の入射角度は変化しない。したがって、短時間の内に多
点測定がなされる。そして、試料２の所定の二次元範囲
にわたる偏光情報が得られると、引き続いて、検光子８
が所定量だけ回転されて上記と同様に二次元範囲の情報
が採取される。以降は上記の動作が繰り返されて検光子
８の回転に伴う偏光状態の変化が測定される。
に与えられる駆動制御信号により、一定角度ずつステッ
プ的に回転される。検光子８が所定の回転角度に保持さ
れた状態で、コンピュータ22から揺動駆動部18に揺動制
御信号が与えられて全反射ミラー14が所定の角度範囲に
渡って揺動される。これに伴って試料２に照射される光
は、試料表面上を二次元的に走査される。しかも、全反
射ミラー14の位置は凸レンズ16の焦点距離に一致してい
るので、全反射ミラー14が揺動しても試料２に対する光
の入射角度は変化しない。したがって、短時間の内に多
点測定がなされる。そして、試料２の所定の二次元範囲
にわたる偏光情報が得られると、引き続いて、検光子８
が所定量だけ回転されて上記と同様に二次元範囲の情報
が採取される。以降は上記の動作が繰り返されて検光子
８の回転に伴う偏光状態の変化が測定される。
なお、上記の実施例では、光学系12を全反射ミラー14
と凸レンズ16とで構成しているが、これに限定されるも
のではなく、第２図に示すように、光学系を全反射ミラ
ー14と凹面ミラー26とで構成することもできる。この場
合、試料２に対する光の入射角度を一定にするため、凹
面ミラー26の焦点位置は全反射ミラー14の光反射位置に
設定されている。
と凸レンズ16とで構成しているが、これに限定されるも
のではなく、第２図に示すように、光学系を全反射ミラ
ー14と凹面ミラー26とで構成することもできる。この場
合、試料２に対する光の入射角度を一定にするため、凹
面ミラー26の焦点位置は全反射ミラー14の光反射位置に
設定されている。
（ト）効果 本発明によれば、従来のように試料側を移動させるの
ではなく、光側を走査できるため、短時間の内に試料表
面の生成被膜の厚さや光学定数についての二次元分布情
報が得られる。しかも、測定中には光の入射角度が変化
することもないので、誤差の少ない精度良い測定結果が
得られるようになる等の優れた効果が発揮される。
ではなく、光側を走査できるため、短時間の内に試料表
面の生成被膜の厚さや光学定数についての二次元分布情
報が得られる。しかも、測定中には光の入射角度が変化
することもないので、誤差の少ない精度良い測定結果が
得られるようになる等の優れた効果が発揮される。
【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の実施例を示す偏光解析装置の構成図、
第２図は同装置の変形例を示す構成図、第３図は従来の
偏光解析装置の構成図である。 １……偏光解析装置、２……試料、４……光源、６……
偏光子、８……検光子、10……光検出器、12……光学
系、14……全反射ミラー、16……凸レンズ、18……揺動
駆動部、26……凹面ミラー。
第２図は同装置の変形例を示す構成図、第３図は従来の
偏光解析装置の構成図である。 １……偏光解析装置、２……試料、４……光源、６……
偏光子、８……検光子、10……光検出器、12……光学
系、14……全反射ミラー、16……凸レンズ、18……揺動
駆動部、26……凹面ミラー。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭52−40388（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−135329（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−28606（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−44151（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】試料に対する光の入射光路上に光源および
偏光子を、反射光路上に検光子および光検出器をそれぞ
れ配置してなる偏光解析装置において、 前記光源と偏光子との間に、光源からの光を偏光子に導
く光学系が配置され、この光学系は光源からの光を反射
する反射ミラーとこの反射ミラーの光反射部に焦点位置
が設定されたレンズとで構成される一方、前記反射ミラ
ーの光反射部を揺動中心として前記反射ミラーを所定の
角度範囲に渡って揺動することでその反射光を２次元的
に走査する揺動駆動部を備えたことを特徴とする偏光解
析装置。 - 【請求項２】試料に対する光の入射光路上に光源および
偏光子を、反射光路上に検光子および光検出器をそれぞ
れ配置してなる偏光解析装置において、 前記光源と偏光子との間に、光源からの光を偏光子に導
く光学系が配置され、この光学系は光源からの光を反射
する反射ミラーとこの反射ミラーの光反射部に焦点位置
が設定された凹面ミラーとで構成される一方、前記反射
ミラーと光反射部を揺動中心として前記反射ミラーを所
定の角度範囲に渡って揺動することでその反射光を２次
元的に走査する揺動駆動部を備えたことを特徴とする偏
光解析装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63279947A JP2588259B2 (ja) | 1988-11-04 | 1988-11-04 | 偏光解析装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63279947A JP2588259B2 (ja) | 1988-11-04 | 1988-11-04 | 偏光解析装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02126106A JPH02126106A (ja) | 1990-05-15 |
| JP2588259B2 true JP2588259B2 (ja) | 1997-03-05 |
Family
ID=17618140
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63279947A Expired - Fee Related JP2588259B2 (ja) | 1988-11-04 | 1988-11-04 | 偏光解析装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2588259B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04131505U (ja) * | 1991-02-06 | 1992-12-03 | 株式会社エスケー | 自動車用タイヤチエーン |
| US5764365A (en) | 1993-11-09 | 1998-06-09 | Nova Measuring Instruments, Ltd. | Two-dimensional beam deflector |
| IL107549A (en) * | 1993-11-09 | 1996-01-31 | Nova Measuring Instr Ltd | Device for measuring the thickness of thin films |
| US6734967B1 (en) | 1995-01-19 | 2004-05-11 | Kla-Tencor Technologies Corporation | Focused beam spectroscopic ellipsometry method and system |
| FR2809491B1 (fr) * | 2000-05-26 | 2008-07-04 | Production Rech S Appliquees | Procede et appareil de metrologie ellipsometrique pour echantillon contenu dans une chambre ou analogue |
| CN104035086B (zh) * | 2014-06-14 | 2016-07-06 | 哈尔滨工业大学 | 混合外差式可溯源精测尺He-Ne激光测距装置与方法 |
| CN104155642B (zh) * | 2014-06-14 | 2016-08-24 | 哈尔滨工业大学 | 基于可溯源同步测尺的混合双光源激光测距装置与方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6228606A (ja) * | 1985-07-30 | 1987-02-06 | Toshiba Corp | 膜厚測定装置 |
| JPS6344151A (ja) * | 1986-08-12 | 1988-02-25 | Koyo Seiko Co Ltd | 外観検査装置 |
-
1988
- 1988-11-04 JP JP63279947A patent/JP2588259B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02126106A (ja) | 1990-05-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |