JPH02126106A - 偏光解析装置 - Google Patents
偏光解析装置Info
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- JPH02126106A JPH02126106A JP27994788A JP27994788A JPH02126106A JP H02126106 A JPH02126106 A JP H02126106A JP 27994788 A JP27994788 A JP 27994788A JP 27994788 A JP27994788 A JP 27994788A JP H02126106 A JPH02126106 A JP H02126106A
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- 230000010287 polarization Effects 0.000 title claims description 16
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 26
- 238000000572 ellipsometry Methods 0.000 claims description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
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
の偏光解析袋ＶＷ、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路Ｌｉ−１＝に、Ｈｅ−Ｎ
６レーザ等の光源すおよび偏光子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、光源すからの光を偏光子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ｒをモータｍ等で回転させつ
つ光検出器ｄて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聾の変化を測定する。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
する情報か得られるｆこめ、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。
の偏光解析袋ＶＷ、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路Ｌｉ−１＝に、Ｈｅ−Ｎ
６レーザ等の光源すおよび偏光子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、光源すからの光を偏光子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ｒをモータｍ等で回転させつ
つ光検出器ｄて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聾の変化を測定する。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
する情報か得られるｆこめ、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。
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。
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、光源すから試料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。
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、−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。
元分布情報を得るためには、−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。
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しのであっ
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。
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。
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
反射ミラーに焦点位置が設定されたレンズとで（あるい
は、光学系を反射ミラーとこの反射ミラーに焦点位置が
設定された凹面ミラーとで）構成する一方、反射ミラー
を所定の角度範囲に渡って揺動する揺動駆動部を備えて
いる。
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
反射ミラーに焦点位置が設定されたレンズとで（あるい
は、光学系を反射ミラーとこの反射ミラーに焦点位置が
設定された凹面ミラーとで）構成する一方、反射ミラー
を所定の角度範囲に渡って揺動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。
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。
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。
（へ）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ｌは、試料２に対する
光の入射光路Ｌｉｌ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と偏光子〇との間に
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１
４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
って揺動オる揺動駆動部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。
ある。この実施例の偏光解析装置ｌは、試料２に対する
光の入射光路Ｌｉｌ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と偏光子〇との間に
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１
４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
って揺動オる揺動駆動部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ＩＯ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ＩＯ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２
０に与えられる駆動制御信号により、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。
０に与えられる駆動制御信号により、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１
＝１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図に示すよ一′）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。この場合も、試料２に対する光の入射角１里
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。
＝１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図に示すよ一′）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。この場合も、試料２に対する光の入射角１里
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
はなくて、光測を走査できるため、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
することらないので、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。
はなくて、光測を走査できるため、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
することらないので、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。
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
Claims (2)
- （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、前記反射ミラーを所定の角度範囲に渡って揺動
する揺動駆動部を備えることを特徴とする偏光解析装置
。 - （２）請求項１記載の偏光解析装置において、光学系は
、反射ミラーと、この反射ミラーに焦点位置が設定され
た凹面ミラーとで構成される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 true JPH02126106A (ja) | 1990-05-15 |
| JP2588259B2 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) |
Cited By (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 |
| JPH07198342A (ja) * | 1993-11-09 | 1995-08-01 | Nova Measuring Instr Ltd | 薄膜厚測定装置 |
| JP2002071462A (ja) * | 2000-05-26 | 2002-03-08 | Soc De Production & De Recherches Appliquees | チャンバ内等に含まれる試料の楕円偏光測定方法および装置 |
| US6734967B1 (en) | 1995-01-19 | 2004-05-11 | Kla-Tencor Technologies Corporation | Focused beam spectroscopic ellipsometry method and system |
| USRE40225E1 (en) | 1993-11-09 | 2008-04-08 | Nova Measuring Instruments Ltd. | Two-dimensional beam deflector |
| CN104035086A (zh) * | 2014-06-14 | 2014-09-10 | 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 |
| CN104155642A (zh) * | 2014-06-14 | 2014-11-19 | 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 |
Citations (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
Patent Citations (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 |
Cited By (8)
| 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 |
| JPH07198342A (ja) * | 1993-11-09 | 1995-08-01 | Nova Measuring Instr Ltd | 薄膜厚測定装置 |
| USRE40225E1 (en) | 1993-11-09 | 2008-04-08 | Nova Measuring Instruments Ltd. | Two-dimensional beam deflector |
| USRE41906E1 (en) | 1993-11-09 | 2010-11-02 | Nova Measuring Instruments, Ltd. | Two dimensional beam deflector |
| US6734967B1 (en) | 1995-01-19 | 2004-05-11 | Kla-Tencor Technologies Corporation | Focused beam spectroscopic ellipsometry method and system |
| JP2002071462A (ja) * | 2000-05-26 | 2002-03-08 | Soc De Production & De Recherches Appliquees | チャンバ内等に含まれる試料の楕円偏光測定方法および装置 |
| CN104035086A (zh) * | 2014-06-14 | 2014-09-10 | 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 |
| CN104155642A (zh) * | 2014-06-14 | 2014-11-19 | 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 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2588259B2 (ja) | 1997-03-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |