JPH09126892A - Ellipsometer - Google Patents
EllipsometerInfo
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- JPH09126892A JPH09126892A JP28292495A JP28292495A JPH09126892A JP H09126892 A JPH09126892 A JP H09126892A JP 28292495 A JP28292495 A JP 28292495A JP 28292495 A JP28292495 A JP 28292495A JP H09126892 A JPH09126892 A JP H09126892A
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- laser light
- light
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- ellipsometer
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- Pending
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ光を被測定
物に投射しその反射光で被測定物の表面に介在する物質
を分析や膜厚など測定するエリプソメータに関に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ellipsometer for projecting a laser beam onto an object to be measured and for analyzing the substance intervening on the surface of the object to be measured by the reflected light or measuring the film thickness.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、エリプソメータは、評価しようと
する被測定物の表面にレーザ光を照射し、反射されるレ
ーザ光の偏光状態が照射されるレーザ光の偏光状態と比
較し表面に介在する物質を分析する偏光解析装置であ
る。2. Description of the Related Art Conventionally, an ellipsometer irradiates a surface of an object to be evaluated with a laser beam, and the polarization state of the reflected laser beam is intervened on the surface as compared with the polarization state of the radiated laser beam. An ellipsometer for analyzing substances.
【0003】図2は従来のエリプソメータの一例におけ
る概要を示す図である。このエリプソメータは、図2に
示すように、レーザ光を発生する光源8と発生するレー
ザ光を直線偏光する偏光子6とを内蔵するレーザ光投射
用の鏡筒7と、試料ステージ11に載置される被測定物
であるウェハ12に投射されるレーザ光の反射光を入光
する検光子9と検出部10を具備する受光部を備えてい
る。FIG. 2 is a diagram showing an outline of an example of a conventional ellipsometer. As shown in FIG. 2, this ellipsometer is mounted on a sample stage 11 and a lens barrel 7 for laser light projection, which has a light source 8 for generating laser light and a polarizer 6 for linearly polarizing the generated laser light. The light receiving unit includes an analyzer 9 for receiving reflected light of a laser beam projected on a wafer 12, which is an object to be measured, and a detecting unit 10.
【0004】このエリプソメータによるウェハ12の表
面の薄膜に介在する不純物の解析には、まず、偏光子6
の回転により直線偏光されたレーザ光をウェハ12の面
に照射し、ウェハ12から反射されたレーザ光を検光子
9を通り検出部8に入光される。このとき、ウェハ10
からレーザ光は楕円偏光となる。この偏光状態がどのよ
うな状態であるか検光子9を回転する角度毎にその光の
量を検出部10で測定し、光強度と検光子9の回転角度
から位相差Δと振幅反射率比Ψを算出し、薄膜がのった
ウェハ12のΔとΨ値をモデルでフィッティングするこ
とによりウェハ12の膜の光学定数を求めていた。To analyze the impurities present in the thin film on the surface of the wafer 12 with this ellipsometer, first, the polarizer 6 is used.
The surface of the wafer 12 is irradiated with the laser light linearly polarized by the rotation of the laser light, and the laser light reflected from the wafer 12 passes through the analyzer 9 and enters the detection unit 8. At this time, the wafer 10
Therefore, the laser light becomes elliptically polarized light. The state of this polarization is measured by the detector 10 for each angle of rotation of the analyzer 9, and the phase difference Δ and the amplitude reflectance ratio are calculated from the light intensity and the rotation angle of the analyzer 9. The optical constant of the film of the wafer 12 was obtained by calculating Ψ and fitting the Δ and the Ψ value of the wafer 12 on which the thin film was formed with a model.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のエリプ
ソメータでは、光源に使用されているレーザ発振器には
寿命があり長年使用できるものではない。この寿命も突
然出力がなくなるわけでなくバスタブ曲線のように出力
が徐々に劣化する。通常、レーザ光の出力測定は年1回
程度の定期点検で実施し使用できるか否かを判定してい
た。In the above-described conventional ellipsometer, the laser oscillator used for the light source has a long life and cannot be used for many years. Even in this life, the output does not suddenly disappear and the output gradually deteriorates like a bathtub curve. Normally, the output measurement of the laser light is carried out in a regular inspection about once a year to determine whether or not it can be used.
【0006】しかしながら、定期点検での測定で寿命と
判定されるまでの間は、出力値が限界値に近づつあるに
もかかわらず測定を実施することになる。このレーザ出
力が下降領域に入ると、出力が不安定となり測定精度の
信頼性を著しく低下するという問題がある。However, until the life is judged by the measurement in the periodic inspection, the measurement is carried out even if the output value is close to the limit value. When the laser output enters the descending region, there is a problem that the output becomes unstable and the reliability of measurement accuracy is significantly reduced.
【0007】また、常に精度良く測定するために事前に
レーザ出力を測定すれば済むものの、レーザ光の検出器
を外部から光が漏れないように光軸を合せ取付けて出力
測定する作業が多大な工数を費やし装置の稼働率を低下
させることになり必ずしも得策な方法ではない。Although it is sufficient to measure the laser output in advance in order to always measure accurately, the work of measuring the output by attaching the laser beam detector to the optical axis so that light does not leak from the outside is great. This is not necessarily a good method because it consumes man-hours and lowers the operation rate of the device.
【0008】従って、本発明の目的は、測定に必要なレ
ーザ光の出力を確保し被測定物を正確に測定できるエリ
プソメータを提供することにある。Therefore, an object of the present invention is to provide an ellipsometer which can secure the output of laser light necessary for measurement and can accurately measure an object to be measured.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明の特徴は、レーザ
光を被測定物に照射するレーザ光投射の鏡筒と、前記被
測定物から反射される前記レーザ光を入光し回転検光子
の回転による光強度を測定する受光部とを備えるエリプ
ソメータにおいて、前記鏡筒の光軸内に光検出器を入れ
る切替え機構を具備し前記鏡筒の該レーザ光の光強度を
測定する光検出機構と、前記レーザ光の光強度の劣化を
判定する劣化モード判定手段とを備えるエリプソメータ
である。The features of the present invention are a lens barrel for laser light projection for irradiating an object to be measured with laser light, and a rotary analyzer for receiving the laser light reflected from the object to be measured. And a light receiving section for measuring the light intensity due to rotation of the lens barrel, the photodetection mechanism for measuring the light intensity of the laser light of the lens barrel, the switch having a photodetector in the optical axis of the lens barrel. And a deterioration mode determination means for determining deterioration of the light intensity of the laser light.
【0010】また、前記劣化モード判定手段により前記
レーザ光の光強度測定の頻繁度を決めることが望まし
い。さらに、前記切替え機構は、前記鏡筒の出光端部の
外周囲に嵌合し底部に前記光検出器を配置するとともに
前記鏡筒に差し込みおよび取外し可能な蓋状部材を備え
ることが望ましい。Further, it is desirable to determine the frequency of the light intensity measurement of the laser light by the deterioration mode determination means. Further, it is preferable that the switching mechanism includes a lid-like member that is fitted around the light emitting end of the lens barrel to dispose the photodetector on the bottom and that can be inserted into and removed from the lens barrel.
【0011】[0011]
【発明の実施の形態】次に本発明について図面を参照し
て説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, the present invention will be described with reference to the drawings.
【0012】図1(a)および(b)は本発明の一実施
の形態におけるエリプソメータを説明するための鏡筒部
付近と構成を示す図およびフローチャートである。この
エリプソメータは、図1(a)に示すように、レーザ光
投射用の鏡筒7の出光端部7aを光が漏れないように被
せるとともにレーザ光の光強度を測定する光検出器2を
底部に載置するキャップ1と、レーザ光の光強度の劣化
を判定する劣化モード判定手段であるマイクロコンピュ
ータ4とを設けたことである。それ以外は従来例と同じ
である。FIGS. 1 (a) and 1 (b) are a diagram and a flow chart showing the configuration and the vicinity of a lens barrel portion for explaining an ellipsometer according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1 (a), this ellipsometer covers a light emitting end 7a of a lens barrel 7 for laser light projection so that light does not leak and a photodetector 2 for measuring the light intensity of laser light at the bottom. That is, the cap 1 to be mounted on and the microcomputer 4 which is the deterioration mode determination means for determining the deterioration of the light intensity of the laser light are provided. Otherwise, it is the same as the conventional example.
【0013】光検出器2を鏡筒7へ入れる切替え機構で
あるキャップ1は、出光端部7aの外径と滑合するよう
に内径が仕上げられ、図には示していないが、ネジなど
で抜けないように固定されている。光検出器2は、例え
ば、安価なフォトダイオードである太陽電池セルが使用
されている。なお、切替え機構であるキャップ1の代り
に偏向子6の前段の鏡筒内に插し込む光検出器を載置す
るスライド板でも良い。この場合には、外部からの光の
漏れの恐れがあるので、全体をカバーで覆い、レーザ光
だけ透過するバンドパスフィルタを必要に応じて設ける
と良い。The cap 1 which is a switching mechanism for inserting the photodetector 2 into the lens barrel 7 has an inner diameter finished so as to be slidably engaged with the outer diameter of the light emitting end portion 7a. It is fixed so that it does not come off. As the photodetector 2, for example, a solar cell which is an inexpensive photodiode is used. It should be noted that instead of the cap 1 which is a switching mechanism, a slide plate on which a photodetector to be inserted into the barrel of the deflector 6 is mounted may be used. In this case, there is a risk of light leakage from the outside, so it is advisable to cover the whole with a bandpass filter that transmits only the laser light, if necessary.
【0014】次に、このエリプソメータのにおける測定
可否の動作を説明する。まず、ステップAで、鏡筒7の
出光端部7aにキャップを取付ける。次に、レーザ発振
器を動作させレーザ光を発生させる。このことにより、
光検出器2がレーザ光を補促し電流に変換する。変換さ
れた電流はデジタル変換部3で変換される。次に、ステ
ップBで、マイクロコンピュータ4によりデジタル化さ
れた電流値を計数し基準パワーの計数値P0 と比較し計
数値が上まれば、ステップCに進み測定を開始する。Next, the operation of whether or not the measurement is possible in this ellipsometer will be described. First, in step A, a cap is attached to the light emitting end 7a of the lens barrel 7. Next, the laser oscillator is operated to generate laser light. This allows
The photodetector 2 promotes the laser light and converts it into an electric current. The converted current is converted by the digital conversion unit 3. Next, in step B, the current value digitized by the microcomputer 4 is counted and compared with the count value P0 of the reference power. If the count value rises, the process proceeds to step C and the measurement is started.
【0015】もし、ステップBでNGならば、ステップ
Dに進みレーザパワー(出力)を測定する。そして、前
述と同様にステップEで基準計数値P0 より小さい基準
計数値P1 と比較し測定計数値が大きければ、ステップ
Cに進み測定を開始する。また、P1 より低くNGであ
れば、ステップFに進み、限界計数値P2 と比較する。
測定計数値がP2 より低下していれば、ステップGに進
み、マイクロコンピュータ3から制御部5に信号を送り
赤色ランプを点灯すると同時に警報を発生させる。この
場合は、装置を停止しレーザ発振器を交換する。If the result is NG in step B, the process proceeds to step D to measure the laser power (output). Then, similarly to the above, in step E, the count value is compared with the reference count value P1 smaller than the reference count value P0. If the measured count value is larger, the process proceeds to step C and the measurement is started. If it is lower than P1 and NG, the process proceeds to step F and is compared with the limit count value P2.
If the measured count value is lower than P2, the process proceeds to step G, where a signal is sent from the microcomputer 3 to the control unit 5 to turn on the red lamp and at the same time generate an alarm. In this case, the device is stopped and the laser oscillator is replaced.
【0016】また、ステップFで測定計数値がP2 より
上まっていれば、ステップHへ進みP2 より上まわる基
準計数値P3 と測定計数値と比較する。このとき測定計
数値がP3 より上まれば、マイクロコンピュータ4より
制御部5に信号を送り、ステップIで黄色ランプを点灯
する。もし、測定計数値がP3 より下まわれば、コンピ
ュータ4から信号を制御部5に送り、ステップKで橙色
ランプを点灯する。If the measured count value exceeds P2 in step F, the flow advances to step H to compare the reference count value P3 exceeding P2 with the measured count value. At this time, if the measured count value exceeds P3, a signal is sent from the microcomputer 4 to the control unit 5, and the yellow lamp is turned on in step I. If the measured count value is lower than P3, a signal is sent from the computer 4 to the control unit 5, and the orange lamp is turned on in step K.
【0017】なお、黄色ランプの点灯および橙色ランプ
の点灯は、レーザ光の劣化モードの程度を示しており、
黄色ランプの点灯であれば、例えば、週に一回のレーザ
光のパワー測定を行ない実際の測定を行なう。また、橙
色ランプの点灯であれば、日に一回はレーザ光出力測定
を行なうものとする。The lighting of the yellow lamp and the lighting of the orange lamp indicate the degree of the deterioration mode of the laser beam.
If the yellow lamp is on, for example, the power of the laser beam is measured once a week to perform the actual measurement. If the orange lamp is on, the laser light output measurement is performed once a day.
【0018】また、レーザ光の劣化モードを判定するマ
イクロコンピュータ4に加えてレーザパワー測定値のト
レンドをCRTで見ることが可能であり、そのトレンド
により、ランプを点灯する代りに人為的に判断すること
もできる。この測定頻度の設定においては、出力の劣化
スピードにより判定し、その判定基準はトレンドにより
判断することが望ましい。Further, in addition to the microcomputer 4 for judging the deterioration mode of the laser beam, it is possible to see the trend of the laser power measurement value on the CRT, and according to the trend, the judgment is artificially made instead of turning on the lamp. You can also In setting the measurement frequency, it is desirable to judge by the deterioration speed of the output, and the judgment standard should be judged by the trend.
【0019】[0019]
【発明の効果】以上説明したように本発明は、レーザ光
路途中にレーザ光の光強度を測定する光検出器と、光検
出器により得られる出力測定値から劣化状態の推移を判
定する劣化モード判定手段とを設けることによって、レ
ーザ発振器の寿命の検知やレーザ光出力の測定頻度を決
めることができるので、測定に必要なレーザ光の出力を
維持でき常に正確な測定ができるという効果がある。As described above, according to the present invention, the photodetector for measuring the light intensity of the laser light in the middle of the laser light path and the deterioration mode for judging the transition of the deterioration state from the output measurement value obtained by the photodetector are used. By providing the determining means, the life of the laser oscillator can be detected and the frequency of measuring the laser light output can be determined, so that the output of the laser light required for the measurement can be maintained and an accurate measurement can always be performed.
【図1】本発明の一実施の形態におけるエリプソメータ
を説明するための鏡筒部付近と構成を示す図およびフロ
ーチャートである。FIG. 1 is a diagram and a flowchart showing a configuration around a lens barrel and a configuration for explaining an ellipsometer according to an embodiment of the present invention.
【図2】従来のエリプソメータの一例における概要を示
す図である。FIG. 2 is a diagram showing an outline of an example of a conventional ellipsometer.
1 キャップ 2 光検出器 3 デジタル変換部 4 マイクロコンピュータ 5 制御部 6 偏光子 7 鏡筒 7a 出光端部 8 光源 9 検光子 10 検出部 11 試料ステージ 12 ウェハ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cap 2 Photodetector 3 Digital conversion unit 4 Microcomputer 5 Control unit 6 Polarizer 7 Lens barrel 7a Light emitting end 8 Light source 9 Analyzer 10 Detector 11 Sample stage 12 Wafer
Claims (3)
投射の鏡筒と、前記被測定物から反射される前記レーザ
光を入光し回転検光子の回転による光強度を測定する受
光部とを備えるエリプソメータにおいて、前記鏡筒の光
軸内に光検出器を入れる切替え機構を具備し前記鏡筒の
該レーザ光の光強度を測定する光検出機構と、前記レー
ザ光の光強度の劣化を判定する劣化モード判定手段とを
備えることを特徴とするエリプソメータ。1. A lens barrel for projecting a laser beam onto the object to be measured, and a light receiving section for receiving the laser beam reflected from the object to be measured and measuring the light intensity due to the rotation of a rotary analyzer. And an optical detection mechanism for measuring the light intensity of the laser light of the lens barrel, which includes a switching mechanism for inserting a photodetector in the optical axis of the lens barrel, and deterioration of the light intensity of the laser light. An ellipsometer, comprising: a deterioration mode determining means for determining.
ザ光の光強度測定の頻繁度を決めることを特徴とする請
求項1記載のエリプソメータ。2. The ellipsometer according to claim 1, wherein the deterioration mode determination means determines the frequency of measuring the light intensity of the laser light.
の外周囲に嵌合し底部に前記光検出器を配置するととも
に前記鏡筒に差し込みおよび取外し可能な蓋状部材を備
えることを特徴とする請求項1または請求項2記載のエ
リプソメータ。3. The switching mechanism includes a lid-like member which is fitted to the outer periphery of a light emitting end of the lens barrel, has the photodetector arranged at the bottom, and is insertable into and removable from the lens barrel. The ellipsometer according to claim 1 or 2, which is characterized in that
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28292495A JPH09126892A (en) | 1995-10-31 | 1995-10-31 | Ellipsometer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28292495A JPH09126892A (en) | 1995-10-31 | 1995-10-31 | Ellipsometer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09126892A true JPH09126892A (en) | 1997-05-16 |
Family
ID=17658884
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP28292495A Pending JPH09126892A (en) | 1995-10-31 | 1995-10-31 | Ellipsometer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09126892A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014182065A (en) * | 2013-03-21 | 2014-09-29 | Shimadzu Corp | Spectrophotometer |
JP2017192841A (en) * | 2017-08-03 | 2017-10-26 | キヤノン株式会社 | Biological examination apparatus |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04259828A (en) * | 1991-02-15 | 1992-09-16 | Nec Gumma Ltd | Optical power meter |
JPH07159132A (en) * | 1993-12-04 | 1995-06-23 | Shimadzu Corp | Device for measuring temperature of semiconductor surface and thickness of film formed on the surface |
-
1995
- 1995-10-31 JP JP28292495A patent/JPH09126892A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPH04259828A (en) * | 1991-02-15 | 1992-09-16 | Nec Gumma Ltd | Optical power meter |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2017192841A (en) * | 2017-08-03 | 2017-10-26 | キヤノン株式会社 | Biological examination apparatus |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A02 | Decision of refusal |
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