JP2685118B2 - 偏光解析器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、光の偏光面の向きの
違いに対して出力が異なる偏光解析器に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】可視・赤外線の波長領域では透明な結晶
の複屈折を利用する方式や配向した高分子膜の二色性を
利用したものなど高性能な偏光子が実現されているが、
透明な固体材料の存在しない105nm 以下の真空紫外線・
軟Ｘ線の波長領域では、これらの原理に基づく方法が全
く使用出来ない。

【０００３】その代わりに、図４に示すように、鏡によ
る反射の際にｐ偏光（入射光の電気ベクトルが反射面と
平行）とｓ偏光（入射光の電気ベクトルが反射面と垂
直）に対して反射率が異なることを利用して、光を鏡に
対して斜めに入射し、その反射光を偏光特性のない検出
器で受光する方法がある [例えば、A.J.Barth et.al.,S
PIE733,265(1986)]。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来図４に示
すような方式では、入射光と鏡の間及び鏡と光検出器間
という複数箇所の光軸調整を行う必要があった。

【０００５】また、真空紫外線のような波長領域では鏡
の反射率が小さいので、入射した光強度の多くが鏡自体
による吸収で失われてしまい、更に後段の光検出器の効
率も一般に低いので、入射光の利用効率が悪くなるとい
う欠点があった。

【０００６】そこで、この発明の目的は光学系を簡略化
してその機構と光軸調整を単純化し、入射光の利用効率
を高めて信号強度の増大をもたらすことを目的とするも
のである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
めに、この発明は偏光を解析することを目的に入射光に
対して光検出器の受光面が斜めになるように配置した偏
光解析器を提案するものである。

【０００８】この発明の機構は、図１に示すように回転
側容器４内に入射光６に対し入射角が０でないように配
置された光検出器１と、その入射角を同じ値に保ったま
ま光検出器を入射光軸の周りに回転させるための機構２
から構成される。

【０００９】

【作用】光検出器に入射する光の一部は表面からの反射
によって失われるが、その反射率はｓ偏光とｐ偏光との
間で差が生ずるため、表面を透過して光検出器の感度領
域に侵入する光の強度にもｓ偏光とｐ偏光との間で差が
生じ、偏光特性を持つ。

【００１０】

【実施例】以下、この発明を図示の実施例に基づいて説
明すると、図２はこの発明を採用したエリプソメータを
示すものであり、ホトビームを反射鏡（Ａｕミラー）に
67.5°で入射させ、この装置はその入射光軸の周りに回
転することができる（回転角α）。なお、回転部には磁
気シールが用いられている。

【００１１】この反射光を測定するアナライザとして半
導体フォトダイオードが用いられ、このフォトダイオー
ドは上記反射光に対してθをもつて斜め配置され、更に
反射光軸の周りに回転できる（回転角β）。

【００１２】幾つかのαとβの組み合わせの下で測定す
ることにより、サンプルの複素反射率、更にこれから複
素屈折率及び入射光の偏光特性を完全に決定することが
できる。

【００１３】ショットキー型ＧａＡｓＰフォトダイオー
ドをアナライザとして用いて測定した入射ビームのスト
ークスパラメータの一例を図３に示す。

【００１４】入射ビームはほぼ水平に直線偏光している
ことが分かる。Ａｕについての複素屈折率の測定結果も
既存のデータに近い値が得られ、この発明による測定が
正しいことが確かめられた。

【００１５】

【発明の効果】この発明によれば、偏光解析器の構成が
単純化し、入射光の利用効率を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の原理説明図

【図２】 この発明を採用したエリプソメータの一例を
示す図

【図３】 同上の実施例で得られたショットキー型Ｇａ
ＡｓＰフォトダイオードをアナライザとして入射ビーム
のストークスパラメータを示す図

【図４】 従来技術の原理説明図

【符号の説明】

１は光検出器 ２は回転軸受け ３は固定側容器 ４は回転側容器 ５は光検出器の信号出力 ６は入射光 ７は偏光解析器回転軸 ８はミラー

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入射光に対してその受光面が斜めに配置
   された光検出器と、斜めに配置された光検出器を入射光
   軸の回りに回転するための機構とを備えたことを特徴と
   する偏光解析器。