JPH06317408A - 偏光解析法を用いて透明層の特性値を決定するための方法 - Google Patents
偏光解析法を用いて透明層の特性値を決定するための方法Info
- Publication number
- JPH06317408A JPH06317408A JP6002527A JP252794A JPH06317408A JP H06317408 A JPH06317408 A JP H06317408A JP 6002527 A JP6002527 A JP 6002527A JP 252794 A JP252794 A JP 252794A JP H06317408 A JPH06317408 A JP H06317408A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer thickness
- refractive index
- determined
- ellipsometry
- value
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/21—Polarisation-affecting properties
- G01N21/211—Ellipsometry
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/02—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
- G01B11/06—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness ; e.g. of sheet material
- G01B11/0616—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness ; e.g. of sheet material of coating
- G01B11/0641—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness ; e.g. of sheet material of coating with measurement of polarization
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ナノメ−タレベルの透明層の特性値、例えば
層の厚さと屈折率を、スペクトル偏光解析装置で決定す
るにあたり、これらの値が低コストの偏光解析装置を、
１つの波長または少数の波長だけで作動させることで決
定できるようにする。 【構成】まず最初に少なくとも１組の偏光解析角度Ｐｓ
ｉとＤｅｌｔａを、試料上への光線の少なくとも１つの
入射角において、少なくとも１つの偏光解析波長に対し
て測定し、これにより１つの偏光解析サイクルに対す
る、少なくとも１つの特性値が求められる。さらに、ス
ペクトル測光器により波長に依存する試料の反射を、関
連する波長の範囲内で測定し、これより偏光解析装置で
測定した特性値を用いて、該特性値のスペクトル依存度
が求められる。方法の特別な態様において、偏光解析装
置の角度デルタが１８０°の場合、誤差変動１１は誤差
変動１３に改善される。
層の厚さと屈折率を、スペクトル偏光解析装置で決定す
るにあたり、これらの値が低コストの偏光解析装置を、
１つの波長または少数の波長だけで作動させることで決
定できるようにする。 【構成】まず最初に少なくとも１組の偏光解析角度Ｐｓ
ｉとＤｅｌｔａを、試料上への光線の少なくとも１つの
入射角において、少なくとも１つの偏光解析波長に対し
て測定し、これにより１つの偏光解析サイクルに対す
る、少なくとも１つの特性値が求められる。さらに、ス
ペクトル測光器により波長に依存する試料の反射を、関
連する波長の範囲内で測定し、これより偏光解析装置で
測定した特性値を用いて、該特性値のスペクトル依存度
が求められる。方法の特別な態様において、偏光解析装
置の角度デルタが１８０°の場合、誤差変動１１は誤差
変動１３に改善される。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は偏光解析法を用いて透明
層の特性値を決定するための方法に関し、特に光学およ
び半導体技術への応用に適するナノメ−タレベルの透明
薄層を偏光解析法で測定する技術に関するものである。
層の特性値を決定するための方法に関し、特に光学およ
び半導体技術への応用に適するナノメ−タレベルの透明
薄層を偏光解析法で測定する技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】周知の偏光解析装置（エリプソメータ）
においては、試料に直線偏光性のレ−ザ−光を照射し、
そのためのレ−ザ−には偏光装置と補償装置が配設され
る。レ−ザ−光は試料に傾斜して当り、その表面で反射
されて惰円偏光光線として、回転可能な光検出子を介し
て光電検出器に当てられる。光電検出器の発信信号は通
常、測定信号の評価のためのコンピュータに誘導され
る。偏光解析装置において反射光の偏光状態の変化が測
定される。平行および直角方向に偏光された光による偏
光の比率は例えば層の厚さの関数である（ドイツ連邦共
和国公開特許公報第３９２６１８４号及び同４１０８３
２９号（ＤＥ−ＯＳ３９２６１８４，ＤＥ−ＯＳ４１０
８３２９）参照）。
においては、試料に直線偏光性のレ−ザ−光を照射し、
そのためのレ−ザ−には偏光装置と補償装置が配設され
る。レ−ザ−光は試料に傾斜して当り、その表面で反射
されて惰円偏光光線として、回転可能な光検出子を介し
て光電検出器に当てられる。光電検出器の発信信号は通
常、測定信号の評価のためのコンピュータに誘導され
る。偏光解析装置において反射光の偏光状態の変化が測
定される。平行および直角方向に偏光された光による偏
光の比率は例えば層の厚さの関数である（ドイツ連邦共
和国公開特許公報第３９２６１８４号及び同４１０８３
２９号（ＤＥ−ＯＳ３９２６１８４，ＤＥ−ＯＳ４１０
８３２９）参照）。
【０００３】偏光解析法を例えば測光法（Photometrie)
と比較して有利とされる点は、２つのパラメ−タ、例え
ば厚さと屈折率を１つの測定過程で、独立して測定する
ことが可能であることである。さらに、より高い精度で
迅速な測定が可能なのである。１つの波長で作動する簡
単な偏光解析装置の欠点は、スペクトル情報が得られな
いこと、および層の厚さの測定は１つの特定の偏光解析
サイクル内においてのみ可能であるということである。
サイクルについて何も特定がないときは絶対的な層の厚
さに対しても特定ができない。さらなる欠点として、フ
ィルム厚さ測定の高い精度は屈折率が未知であるか否か
にかかっていることである。この関係は第１図に表現さ
れている。ここには種々の屈折率に対する偏光解析角度
ＰｓｉとＤｅｌｔａが示されている。Ｄｅｌｔａが１８
０°である焦点の範囲、従って厚さが２２０から３４０
ナノメータの層の測定では、層の厚さと屈折率を独立し
て測定することが不可能である。
と比較して有利とされる点は、２つのパラメ−タ、例え
ば厚さと屈折率を１つの測定過程で、独立して測定する
ことが可能であることである。さらに、より高い精度で
迅速な測定が可能なのである。１つの波長で作動する簡
単な偏光解析装置の欠点は、スペクトル情報が得られな
いこと、および層の厚さの測定は１つの特定の偏光解析
サイクル内においてのみ可能であるということである。
サイクルについて何も特定がないときは絶対的な層の厚
さに対しても特定ができない。さらなる欠点として、フ
ィルム厚さ測定の高い精度は屈折率が未知であるか否か
にかかっていることである。この関係は第１図に表現さ
れている。ここには種々の屈折率に対する偏光解析角度
ＰｓｉとＤｅｌｔａが示されている。Ｄｅｌｔａが１８
０°である焦点の範囲、従って厚さが２２０から３４０
ナノメータの層の測定では、層の厚さと屈折率を独立し
て測定することが不可能である。
【０００４】透明層の厚さ測定法としてさらにスペクト
ル測光器が周知である（ドイツ連邦共和国公開特許公報
第３９２６１８４号参照）。このものにおいては被検出
層に白光、つまり充分大きな波長範囲の光が照射され
る。このような光が透明層から反射すると、前後の境界
面から反射される部分はまちまちの路を進むのである。
これらの光が重なるときは干渉を生ずることになり、す
なわち、光学上の層の厚さと波長の関連において、反射
光は増幅されるか、弱められるか、または消されるので
ある。反射能力は、屈折率と層の厚さとの積の関数であ
るから、周知の屈折率から層の厚さが求められるのであ
る。
ル測光器が周知である（ドイツ連邦共和国公開特許公報
第３９２６１８４号参照）。このものにおいては被検出
層に白光、つまり充分大きな波長範囲の光が照射され
る。このような光が透明層から反射すると、前後の境界
面から反射される部分はまちまちの路を進むのである。
これらの光が重なるときは干渉を生ずることになり、す
なわち、光学上の層の厚さと波長の関連において、反射
光は増幅されるか、弱められるか、または消されるので
ある。反射能力は、屈折率と層の厚さとの積の関数であ
るから、周知の屈折率から層の厚さが求められるのであ
る。
【０００５】スペクトル測光器による測定における欠点
は、層の厚さも屈折率も同時に測定することはスペクト
ルが屈折率に依存されるため、１回の測定では不可能で
あることである。
は、層の厚さも屈折率も同時に測定することはスペクト
ルが屈折率に依存されるため、１回の測定では不可能で
あることである。
【０００６】上記の欠点はスペクトル偏光解析装置の使
用で避けることができる。この装置では、測定が１つの
連続的に、絶えず波長合せができるスペクトルによって
実行されるのである。このスペクトル偏光解析装置の欠
点は、その構成に極めてコストがかかり、従って高価で
あることである。
用で避けることができる。この装置では、測定が１つの
連続的に、絶えず波長合せができるスペクトルによって
実行されるのである。このスペクトル偏光解析装置の欠
点は、その構成に極めてコストがかかり、従って高価で
あることである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、従来
の偏光解析法では、１つの波長または僅かに不連続な波
長で測定すると、特性値の少なくとも１つが求められな
かったり、または不正確であったが、反射性のベ−ス上
の透明フィルムを偏光解析法で、１つの波長または僅か
に不連続な波長で測定する際、少なくとも２つのフィル
ム特性値、たとえば層の厚さと屈折率、ならびに分散を
層の厚さについても一層正確に決定できまた、これに付
加して特性値のスペクトル依存度を求めることができる
ようにすることを根底としている。
の偏光解析法では、１つの波長または僅かに不連続な波
長で測定すると、特性値の少なくとも１つが求められな
かったり、または不正確であったが、反射性のベ−ス上
の透明フィルムを偏光解析法で、１つの波長または僅か
に不連続な波長で測定する際、少なくとも２つのフィル
ム特性値、たとえば層の厚さと屈折率、ならびに分散を
層の厚さについても一層正確に決定できまた、これに付
加して特性値のスペクトル依存度を求めることができる
ようにすることを根底としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の課題は請求項１
の方法によって解決される。請求項１の方法において
は、まず最初に少なくとも１組の偏光解析角度Ｐｓｉと
Ｄｅｌｔａを、試料上への光線の少なくとも１つの入射
角において、少なくとも１つの偏光解析波長に対して測
定し、これにより周知の関係から１つの偏光解析サイク
ルに対する、測定すべき透明フィルムの少なくとも１つ
の特性値が求められる。第２のステップにおいては測光
器により波長に依存する試料の反射を、関連する波長の
範囲内で測定し、これにより周知の関係から、第１ステ
ップで不連続な偏光解析波長において求めた透明フィル
ムの１つの特性値を初期値として、その助けを借りて特
性値のスペクトル依存度を決定するものである。
の方法によって解決される。請求項１の方法において
は、まず最初に少なくとも１組の偏光解析角度Ｐｓｉと
Ｄｅｌｔａを、試料上への光線の少なくとも１つの入射
角において、少なくとも１つの偏光解析波長に対して測
定し、これにより周知の関係から１つの偏光解析サイク
ルに対する、測定すべき透明フィルムの少なくとも１つ
の特性値が求められる。第２のステップにおいては測光
器により波長に依存する試料の反射を、関連する波長の
範囲内で測定し、これにより周知の関係から、第１ステ
ップで不連続な偏光解析波長において求めた透明フィル
ムの１つの特性値を初期値として、その助けを借りて特
性値のスペクトル依存度を決定するものである。
【０００９】また請求項２の発明では、請求項１におい
て、第１ステップでは特性値として、測定すべきフィル
ムの層の厚さｄと屈折率ｎが、偏光解析上の順序は最初
は知られていないにしても、１つの偏光解析サイクルに
対して求められる。引き続いて第２ステップで求められ
た波長に依存する試料の反射に基づいて、周知の関係か
ら、一定かつ第１ステップで決定された屈折率を採用す
ることにより、近似的に絶対的な厚さが決定される。次
のステップでは、第１ステップで求めた層の厚さの助け
を借りて第２ステップで決定した絶対的な層の厚さによ
り、第２ステップで求められた層の厚さを周知の関係を
用いて、その精度において改善する。この層の厚さと偏
光解析で決定した初期値としての屈折率で、最終的に周
知の関係から屈折率のスペクトル依存度が決定される。
て、第１ステップでは特性値として、測定すべきフィル
ムの層の厚さｄと屈折率ｎが、偏光解析上の順序は最初
は知られていないにしても、１つの偏光解析サイクルに
対して求められる。引き続いて第２ステップで求められ
た波長に依存する試料の反射に基づいて、周知の関係か
ら、一定かつ第１ステップで決定された屈折率を採用す
ることにより、近似的に絶対的な厚さが決定される。次
のステップでは、第１ステップで求めた層の厚さの助け
を借りて第２ステップで決定した絶対的な層の厚さによ
り、第２ステップで求められた層の厚さを周知の関係を
用いて、その精度において改善する。この層の厚さと偏
光解析で決定した初期値としての屈折率で、最終的に周
知の関係から屈折率のスペクトル依存度が決定される。
【００１０】また、請求項３の方法では、偏光解析角度
Ｄｅｌｔａが１８０°の範囲にあり、かつこのため測定
された偏光解析角度ＰｓｉおよびＤｅｌｔａからは屈折
率と層の厚さの積ｎ×ｄの値についてのみ正確に求める
ことができ、個々の値ｎとｄは不正確にしか求められな
い場合に備えて、第１ステップにおいて屈折率ｎと層の
厚さｄは、偏光解析法の方法に制約された、大きな不正
確さを残したまま求められる。第２のステップにおいて
は、波長に依存する反射はスペクトル測光器で測定され
る。第３のステップではこの測定された反射値と偏光解
析装置で求めた屈折率とで、周知の関係から層の厚さの
より正確な値が求められる。この新らしく求めた層の厚
さと偏光解析装置で求めた屈折率とで、第４ステップで
屈折率の改善された値が求められる。第５ステップで
は、この屈折率の改善された値で、層の厚さの改善値が
求められる。第４、第５ステップは、層の厚さと屈折率
の求めるべき値が一定となり、従って両者の値が偏光解
析法において正確であると決定するまで、反復して続け
られるのである。
Ｄｅｌｔａが１８０°の範囲にあり、かつこのため測定
された偏光解析角度ＰｓｉおよびＤｅｌｔａからは屈折
率と層の厚さの積ｎ×ｄの値についてのみ正確に求める
ことができ、個々の値ｎとｄは不正確にしか求められな
い場合に備えて、第１ステップにおいて屈折率ｎと層の
厚さｄは、偏光解析法の方法に制約された、大きな不正
確さを残したまま求められる。第２のステップにおいて
は、波長に依存する反射はスペクトル測光器で測定され
る。第３のステップではこの測定された反射値と偏光解
析装置で求めた屈折率とで、周知の関係から層の厚さの
より正確な値が求められる。この新らしく求めた層の厚
さと偏光解析装置で求めた屈折率とで、第４ステップで
屈折率の改善された値が求められる。第５ステップで
は、この屈折率の改善された値で、層の厚さの改善値が
求められる。第４、第５ステップは、層の厚さと屈折率
の求めるべき値が一定となり、従って両者の値が偏光解
析法において正確であると決定するまで、反復して続け
られるのである。
【００１１】
【実施例】第１実施例の方法においては、まず最初に少
なくとも１組の偏光解析角度ＰｓｉとＤｅｌｔａを、試
料上への光線の少なくとも１つの入射角において、少な
くとも１つの偏光解析波長に対して測定し、これにより
周知の関係から１つの偏光解析サイクルに対する、測定
すべき透明フィルムの少なくとも１つの特性値が求めら
れる。第２のステップにおいては測光器により波長に依
存する試料の反射を、関連する波長の範囲内で測定し、
これにより周知の関係から、第１ステップで不連続な偏
光解析波長において求めた透明フィルムの１つの特性値
を初期値として、その助けを借りて特性値のスペクトル
依存度を決定するものである。
なくとも１組の偏光解析角度ＰｓｉとＤｅｌｔａを、試
料上への光線の少なくとも１つの入射角において、少な
くとも１つの偏光解析波長に対して測定し、これにより
周知の関係から１つの偏光解析サイクルに対する、測定
すべき透明フィルムの少なくとも１つの特性値が求めら
れる。第２のステップにおいては測光器により波長に依
存する試料の反射を、関連する波長の範囲内で測定し、
これにより周知の関係から、第１ステップで不連続な偏
光解析波長において求めた透明フィルムの１つの特性値
を初期値として、その助けを借りて特性値のスペクトル
依存度を決定するものである。
【００１２】また、上記の方法において、第１ステップ
では特性値として、測定すべきフィルムの層の厚さｄと
屈折率ｎが、偏光解析上の順序は最初は知られていない
にしても、１つの偏光解析サイクルに対して求められ
る。引き続いて第２ステップで求められた波長に依存す
る試料の反射に基づいて、周知の関係から、一定かつ第
１ステップで決定された屈折率を採用することにより、
近似的に絶対的な厚さが決定される。次のステップで
は、第１ステップで求めた層の厚さの助けを借りて第２
ステップで決定した絶対的な層の厚さにより、第２ステ
ップで求められた層の厚さを周知の関係を用いて、その
精度において改善する。この層の厚さと偏光解析で決定
した初期値としての屈折率で、最終的に周知の関係から
屈折率のスペクトル依存度が決定される。
では特性値として、測定すべきフィルムの層の厚さｄと
屈折率ｎが、偏光解析上の順序は最初は知られていない
にしても、１つの偏光解析サイクルに対して求められ
る。引き続いて第２ステップで求められた波長に依存す
る試料の反射に基づいて、周知の関係から、一定かつ第
１ステップで決定された屈折率を採用することにより、
近似的に絶対的な厚さが決定される。次のステップで
は、第１ステップで求めた層の厚さの助けを借りて第２
ステップで決定した絶対的な層の厚さにより、第２ステ
ップで求められた層の厚さを周知の関係を用いて、その
精度において改善する。この層の厚さと偏光解析で決定
した初期値としての屈折率で、最終的に周知の関係から
屈折率のスペクトル依存度が決定される。
【００１３】さらに、偏光解析角度Ｄｅｌｔａが１８０
°の範囲にあり、かつこのため測定された偏光解析角度
ＰｓｉおよびＤｅｌｔａからは屈折率と層の厚さの積ｎ
×ｄの値についてのみ正確に求めることができ、個々の
値ｎとｄは不正確にしか求められない場合には、第１ス
テップにおいて屈折率ｎと層の厚さｄは、偏光解析法の
方法に制約された、大きな不正確さを残したまま求めら
れる。第２のステップにおいては、波長に依存する反射
はスペクトル測光器で測定される。第３のステップでは
この測定された反射値と偏光解析装置で求めた屈折率と
で、周知の関係から層の厚さのより正確な値が求められ
る。この新らしく求めた層の厚さと偏光解析装置で求め
た屈折率とで、第４ステップで屈折率の改善された値が
求められる。第５ステップでは、この屈折率の改善され
た値で、層の厚さの改善値が求められる。第４、第５ス
テップは、層の厚さと屈折率の求めるべき値が一定とな
り、従って両者の値が偏光解析法において正確であると
決定するまで、反復して続けられるのである。
°の範囲にあり、かつこのため測定された偏光解析角度
ＰｓｉおよびＤｅｌｔａからは屈折率と層の厚さの積ｎ
×ｄの値についてのみ正確に求めることができ、個々の
値ｎとｄは不正確にしか求められない場合には、第１ス
テップにおいて屈折率ｎと層の厚さｄは、偏光解析法の
方法に制約された、大きな不正確さを残したまま求めら
れる。第２のステップにおいては、波長に依存する反射
はスペクトル測光器で測定される。第３のステップでは
この測定された反射値と偏光解析装置で求めた屈折率と
で、周知の関係から層の厚さのより正確な値が求められ
る。この新らしく求めた層の厚さと偏光解析装置で求め
た屈折率とで、第４ステップで屈折率の改善された値が
求められる。第５ステップでは、この屈折率の改善され
た値で、層の厚さの改善値が求められる。第４、第５ス
テップは、層の厚さと屈折率の求めるべき値が一定とな
り、従って両者の値が偏光解析法において正確であると
決定するまで、反復して続けられるのである。
【００１４】なお、屈折率と他の値との間の周知の関係
は以下のようである。 ｎ＝ｎe ＋ａ（ｗ2 −ｗe 2 ）＋ｂ（ｗ4 −ｗe 4 ） ｎe ＝ｎo ＋ａｗe 2 ＋ｂｗe 4 ただし、 ｎ フィルムの屈折率 ｎe 偏光解析装置で１つの波長について求め
た屈折率 ｎo ，ａ，ｂ 分散係数 ｗ 波数 ｗe 測定がなされる偏光解析装置の波数
は以下のようである。 ｎ＝ｎe ＋ａ（ｗ2 −ｗe 2 ）＋ｂ（ｗ4 −ｗe 4 ） ｎe ＝ｎo ＋ａｗe 2 ＋ｂｗe 4 ただし、 ｎ フィルムの屈折率 ｎe 偏光解析装置で１つの波長について求め
た屈折率 ｎo ，ａ，ｂ 分散係数 ｗ 波数 ｗe 測定がなされる偏光解析装置の波数
【００１５】図２は種々の偏光解析角度に対する屈折率
の誤差の変動状況を示すもので、同図から層の厚さが屈
折率ｎの測定精度に依存する度合いが明白である。１／
２サイクルと１サイクル、すなわち偏光解析角度が１８
０°またはその整数倍であるときは、屈折率は偏光解析
法では極めて不正確に決定され得ることを知るべきであ
る。この欠点は本実施例の方法によれば除去される。１
つの角度による測定では誤差の変動１１が得られるが、
これによると１／２サイクルと１サイクルの位置で上記
の大きな誤差が生じている。多数の角度による測定では
誤差は変動１２上で減少している。本発明によれば誤差
変動１３が得られ、またこれにより１／２サイクルと１
サイクルにおいて誤差は最小限に抑えられる。
の誤差の変動状況を示すもので、同図から層の厚さが屈
折率ｎの測定精度に依存する度合いが明白である。１／
２サイクルと１サイクル、すなわち偏光解析角度が１８
０°またはその整数倍であるときは、屈折率は偏光解析
法では極めて不正確に決定され得ることを知るべきであ
る。この欠点は本実施例の方法によれば除去される。１
つの角度による測定では誤差の変動１１が得られるが、
これによると１／２サイクルと１サイクルの位置で上記
の大きな誤差が生じている。多数の角度による測定では
誤差は変動１２上で減少している。本発明によれば誤差
変動１３が得られ、またこれにより１／２サイクルと１
サイクルにおいて誤差は最小限に抑えられる。
【図１】種々の屈折率における偏光解析角度ＰｓｉとＤ
ｅｌｔａを示す図。
ｅｌｔａを示す図。
【図２】層の厚さが屈折率ｎの測定精度に依存する度合
いを示す説明図。
いを示す説明図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ウーヴェ・リヒター ドイツ連邦共和国 10409 ベルリン，グ レルシュトラーセ 63 (72)発明者 ヘルムート・ヴィテック ドイツ連邦共和国 82152 プラネーグ, バーンホフシュトラーセ 20 (72)発明者 アルブリヒト・クルーガー ドイツ連邦共和国 12623 ベルリン，ピ ルグラマー・シュトラーセ 132
Claims (3)
- 【請求項１】 偏光解析法を用いて透明層の特性値を決
定するための方法であって、第１のステップとして少な
くとも１組の偏光解析角度ＰｓｉとＤｅｌｔａを、試料
上への光線の少なくとも１つの入射角において、少なく
とも１つの偏光解析波長に対して測定し、これにより周
知の関係から１つの偏光解析サイクルに対する、測定す
べき透明フィルムの少なくとも１つの特性値を求めるこ
と、第２のステップとしてスペクトル測光器により波長
に依存する試料の反射を、関連する波長の範囲内で測定
し、これにより周知の関係から、第１ステップで不連続
な偏光解析波長において求めた透明フィルムの１つの特
性値を初期値として、これに基づいて特性値のスペクト
ル依存度を決定することを特徴とする方法。 - 【請求項２】 第１ステップでは特性値として、測定す
べきフィルムの層の厚さｄと屈折率ｎを、偏光解析法で
の順序は最初は求められないにしても、１つの偏光解析
サイクルに対して求めること、引き続いて第２ステップ
で求められた波長に依存する試料の反射に基づいて、周
知の関係から、一定かつ第１ステップで求められた屈折
率を採用することにより、近似的に絶対的な層の厚さを
決定すること、次のステップでは第１ステップで求めた
層の厚さに基づいて、第２ステップで決定した絶対的な
層の厚さにより、第２ステップで求めた層の厚さを周知
の関係を用いて、その精度を改善すること、およびこの
層の厚さと偏光解析で決定した初期値としての屈折率を
用いて、最終的に周知の関係から屈折率のスペクトル依
存度を決定することを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の方法。 - 【請求項３】 偏光解析法を用いて透明層の特性値を決
定するための方法であって、偏光解析角度Ｄｅｌｔａが
１８０°の範囲にあり、かつこのため測定された偏光解
析角度ＰｓｉおよびＤｅｌｔａからは、屈折率と層の厚
さの積ｎ×ｄの値についてのみ正確に求めることがで
き、個々の値ｎとｄは不正確にしか求められない場合の
ために、第１ステップにおいて屈折率ｎと層の厚さｄ
を、偏光解析法の方法に制約された、大きな誤差を残し
たまま求めること、第２のステップにおいては、波長に
依存する反射をスペクトル測光器で測定すること、第３
のステップではこの測定された反射値と偏光解析装置で
求めた屈折率とで、周知の関係から層の厚さのより正確
な値を求めること、この新らしく求めた層の厚さと偏光
解析装置で求めた屈折率を用いて、第４ステップで屈折
率の改善された値を求めること、第５ステップではこの
屈折率の改善された値で、層の厚さの改善値を求めるこ
と、および第４、第５ステップは、層の厚さと屈折率の
求めるべき値が一定となり、従って両者の値が偏光解析
法において正確であると決定するまで、反復して続ける
ことを特徴とする方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4301889A DE4301889A1 (de) | 1993-01-14 | 1993-01-14 | Verfahren zum Bestimmen charakteristischer Größen transparenter Schichten mit Hilfe der Ellipsometrie |
| DE43018890 | 1993-01-14 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06317408A true JPH06317408A (ja) | 1994-11-15 |
Family
ID=6478850
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6002527A Pending JPH06317408A (ja) | 1993-01-14 | 1994-01-14 | 偏光解析法を用いて透明層の特性値を決定するための方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5526117A (ja) |
| JP (1) | JPH06317408A (ja) |
| DE (1) | DE4301889A1 (ja) |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5412473A (en) * | 1993-07-16 | 1995-05-02 | Therma-Wave, Inc. | Multiple angle spectroscopic analyzer utilizing interferometric and ellipsometric devices |
| AUPN875296A0 (en) * | 1996-03-19 | 1996-04-18 | Manakato Pty Ltd | Method and apparatus for monitoring materials processing |
| US5717490A (en) * | 1996-10-17 | 1998-02-10 | Lsi Logic Corporation | Method for identifying order skipping in spectroreflective film measurement equipment |
| DE19707926A1 (de) * | 1997-02-27 | 1998-09-03 | Gunther Dr Elender | Abbildendes Mikro-Ellipsometer |
| US5798837A (en) | 1997-07-11 | 1998-08-25 | Therma-Wave, Inc. | Thin film optical measurement system and method with calibrating ellipsometer |
| US6278519B1 (en) | 1998-01-29 | 2001-08-21 | Therma-Wave, Inc. | Apparatus for analyzing multi-layer thin film stacks on semiconductors |
| US6483580B1 (en) * | 1998-03-06 | 2002-11-19 | Kla-Tencor Technologies Corporation | Spectroscopic scatterometer system |
| US6102707A (en) * | 1998-03-12 | 2000-08-15 | Gordon; Michael D. | Educational vehicle for exploring and viewing earth's surface |
| US6414302B1 (en) | 1998-08-11 | 2002-07-02 | Interface Studies Inc | High photon energy range reflected light characterization of solids |
| US6222199B1 (en) | 1999-05-25 | 2001-04-24 | Interface Studies Inc. | Ultrathin layer measurement having a controlled ambient of light path |
| US6323947B1 (en) | 1999-12-14 | 2001-11-27 | Interface Studies Corporation | Angle of incidence accuracy in ultrathin dielectric layer ellipsometry measurement |
| JP4421054B2 (ja) | 2000-03-01 | 2010-02-24 | Ｏｋｉセミコンダクタ宮城株式会社 | 半導体薄膜の表面形状測定方法 |
| US6713753B1 (en) | 2001-07-03 | 2004-03-30 | Nanometrics Incorporated | Combination of normal and oblique incidence polarimetry for the characterization of gratings |
| WO2003054475A2 (en) * | 2001-12-19 | 2003-07-03 | Kla-Tencor Technologies Corporation | Parametric profiling using optical spectroscopic systems |
| US6859119B2 (en) * | 2002-12-26 | 2005-02-22 | Motorola, Inc. | Meso-microelectromechanical system package |
| US7268876B1 (en) | 2003-07-05 | 2007-09-11 | J.A. Woollam Co., Inc | General virtual interface algorithm for in-situ spectroscopic ellipsometric data analysis |
| US7515253B2 (en) | 2005-01-12 | 2009-04-07 | Kla-Tencor Technologies Corporation | System for measuring a sample with a layer containing a periodic diffracting structure |
| DE102015105418B4 (de) | 2015-04-09 | 2018-10-04 | Universität Greifswald | Verfahren zum Ermitteln des Brechungsindex einer transparenten Schicht mittels Ellipsometrie |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60122333A (ja) * | 1983-12-07 | 1985-06-29 | Univ Tohoku | 偏光解析装置 |
| FR2605100B1 (fr) * | 1986-10-10 | 1988-12-09 | Labo Electronique Physique | Dispositif optique d'eclairement d'un echantillon pour un ellipsometre spectroscopique a haute resolution laterale |
| CH679697A5 (ja) * | 1988-08-16 | 1992-03-31 | Karl Marx Stadt Tech Hochschul | |
| DE4108329C2 (de) * | 1991-03-14 | 1993-10-14 | Plasmos Gmbh Prozesstechnik | Verfahren zum Bestimmen von Materialparametern, nämlich Dicke, Brechungsindex und Absorptionskoeffizient, einzelner Schichten |
-
1993
- 1993-01-14 DE DE4301889A patent/DE4301889A1/de not_active Withdrawn
-
1994
- 1994-01-14 US US08/181,950 patent/US5526117A/en not_active Expired - Fee Related
- 1994-01-14 JP JP6002527A patent/JPH06317408A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE4301889A1 (de) | 1994-07-21 |
| US5526117A (en) | 1996-06-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4999014A (en) | Method and apparatus for measuring thickness of thin films | |
| JPH06317408A (ja) | 偏光解析法を用いて透明層の特性値を決定するための方法 | |
| US5241366A (en) | Thin film thickness monitor | |
| US7286243B2 (en) | Beam profile complex reflectance system and method for thin film and critical dimension measurements | |
| US5293214A (en) | Apparatus and method for performing thin film layer thickness metrology by deforming a thin film layer into a reflective condenser | |
| US5543919A (en) | Apparatus and method for performing high spatial resolution thin film layer thickness metrology | |
| US5255075A (en) | Optical sensor | |
| US4332476A (en) | Method and apparatus for studying surface properties | |
| US8125641B2 (en) | Method and apparatus for phase-compensated sensitivity-enhanced spectroscopy (PCSES) | |
| US5291269A (en) | Apparatus and method for performing thin film layer thickness metrology on a thin film layer having shape deformations and local slope variations | |
| US9170156B2 (en) | Normal-incidence broadband spectroscopic polarimeter containing reference beam and optical measurement system | |
| JPS6134442A (ja) | 試料表面ないしは試料の表面膜層の物理的特性を検査するためのエリプソメトリ測定法とその装置 | |
| JP2003524748A (ja) | 半導体上の多層薄膜積層を解析する装置 | |
| JP2002543381A (ja) | 自己較正機能を備える表面特性解析用システム | |
| JP2000065536A (ja) | 膜厚及び光学定数の測定方法及び装置 | |
| JP2002098591A (ja) | 屈折型照明光学系を備えたスペクトル楕円偏光計 | |
| CN117109455A (zh) | 薄膜厚度测量装置及方法 | |
| JP3311497B2 (ja) | フーリエ変換分光位相変調偏光解析法 | |
| CN111076668B (zh) | 用于纳米厚度SiO2厚度的差分反射光谱测量方法 | |
| JP3520379B2 (ja) | 光学定数測定方法およびその装置 | |
| JPH0643957B2 (ja) | 屈折率分散の測定方法及び膜厚測定方法 | |
| JP4032511B2 (ja) | 薄膜の光学定数測定方法 | |
| JPH07208937A (ja) | 膜厚及び誘電率の測定装置及びその測定方法 | |
| JPH11101739A (ja) | エリプソメトリ装置 | |
| JP2522480B2 (ja) | 屈折率測定方法 |