JPH10142060A - 偏光解析方法および偏光解析装置 - Google Patents
偏光解析方法および偏光解析装置Info
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- JPH10142060A JPH10142060A JP29853096A JP29853096A JPH10142060A JP H10142060 A JPH10142060 A JP H10142060A JP 29853096 A JP29853096 A JP 29853096A JP 29853096 A JP29853096 A JP 29853096A JP H10142060 A JPH10142060 A JP H10142060A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 薄膜の膜厚と屈折率を精度よく決定すること
が可能な方法と装置を提供する。 【解決手段】 偏光子により直線偏光化された光を試料
表面に入射させ、その出射光の偏光状態の変化から試料
または試料表面に付着した膜の屈折率、吸収率、複屈折
性および膜厚等を同定する偏光解析方法において、偏光
子を第１の振動方向に設定したときの出射光における、
Ｓ偏光成分とＰ偏光成分との位相差が予め定められた所
定範囲内であるかを確認し、Ｓ偏光成分とＰ偏光成分の
位相差が所定範囲内であることが確認された場合には、
偏光子を第１の振動方向に設定して測定を行ない、Ｓ偏
光成分とＰ偏光成分の位相差が所定範囲内にないことが
確認された場合には、偏光子を第１の振動方向よりもＳ
偏光成分に対するＰ偏光成分の割合が大きくなる第２の
振動方向に設定して測定を行なう。
が可能な方法と装置を提供する。 【解決手段】 偏光子により直線偏光化された光を試料
表面に入射させ、その出射光の偏光状態の変化から試料
または試料表面に付着した膜の屈折率、吸収率、複屈折
性および膜厚等を同定する偏光解析方法において、偏光
子を第１の振動方向に設定したときの出射光における、
Ｓ偏光成分とＰ偏光成分との位相差が予め定められた所
定範囲内であるかを確認し、Ｓ偏光成分とＰ偏光成分の
位相差が所定範囲内であることが確認された場合には、
偏光子を第１の振動方向に設定して測定を行ない、Ｓ偏
光成分とＰ偏光成分の位相差が所定範囲内にないことが
確認された場合には、偏光子を第１の振動方向よりもＳ
偏光成分に対するＰ偏光成分の割合が大きくなる第２の
振動方向に設定して測定を行なう。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、試料または試料表
面に付着した膜の屈折率、吸収率、複屈折性および膜厚
等を同定する偏光解析方法および偏光解析装置に関す
る。
面に付着した膜の屈折率、吸収率、複屈折性および膜厚
等を同定する偏光解析方法および偏光解析装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】基板上の薄膜の屈折率や膜厚を、特定の
波長光の、Ｐ偏光成分に対するＳ偏光成分の振幅の反射
の比（振幅反射率比）を測定することによって決定する
ことが広く行われており、例えば、以下の文献に記述さ
れている。「木下、横田 応用物理３４巻７８２ページ
１９６５年等」。
波長光の、Ｐ偏光成分に対するＳ偏光成分の振幅の反射
の比（振幅反射率比）を測定することによって決定する
ことが広く行われており、例えば、以下の文献に記述さ
れている。「木下、横田 応用物理３４巻７８２ページ
１９６５年等」。
【０００３】振幅反射率比は、Ｓ偏光成分（試料面に平
行な振動成分）とＰ偏光成分（光の進行方向およびＳ偏
光成分に垂直な振動成分）の振幅比が等しい光を試料表
面に入射したときに発生する反射光の偏光状態を、該反
射光が回転する偏光子または位相子を通過したときの強
度を測定することにより決定される（回転検光子法また
は回転位相子法）。
行な振動成分）とＰ偏光成分（光の進行方向およびＳ偏
光成分に垂直な振動成分）の振幅比が等しい光を試料表
面に入射したときに発生する反射光の偏光状態を、該反
射光が回転する偏光子または位相子を通過したときの強
度を測定することにより決定される（回転検光子法また
は回転位相子法）。
【０００４】振幅反射率比の値は膜の屈折率および膜厚
に依存するため、上記のような測定により求められた振
幅反射率比により、膜の屈折率と膜厚を決定することが
でき、例えば、以下の文献に記述されている。「アザ
ム、バサラ、エリプソメトリーアンド ポーラライズド
ライト ノースホーランド刊 R.M. Azzm and Bashar
a, Ellipsometry and Polarized light, North-Hollan
d」。
に依存するため、上記のような測定により求められた振
幅反射率比により、膜の屈折率と膜厚を決定することが
でき、例えば、以下の文献に記述されている。「アザ
ム、バサラ、エリプソメトリーアンド ポーラライズド
ライト ノースホーランド刊 R.M. Azzm and Bashar
a, Ellipsometry and Polarized light, North-Hollan
d」。
【０００５】上記の方法を発展させ、試料に複数の入射
角で光を入射したり、複数の波長の光を入射させる方法
により、多層膜の膜厚および屈折率を測定する方法や異
方性膜の屈折率や膜厚を測定する方法が提案され、以下
に示す各公報に開示されている。
角で光を入射したり、複数の波長の光を入射させる方法
により、多層膜の膜厚および屈折率を測定する方法や異
方性膜の屈折率や膜厚を測定する方法が提案され、以下
に示す各公報に開示されている。
【０００６】特開平０７−２０８９３７号公報：「膜厚
および誘電率の測定装置」 特開平０５−２４９０３０号公報：「偏光解析装置」 特開平０５−００５６９９号公報：「異方性薄膜の屈折
率および膜厚測定方法」 特開平０４−３６１１０６号公報：「中間層測定方法」 特開平０４−３３９２０４号公報：「薄膜測定方法」 特開平０４−３２０９０４号公報：「薄膜の屈折率膜厚
測定方法」 上記各公報に述べられている偏光解析は、試料表面に測
定用の光を入射させ、その出射光の偏光状態の変化から
試料の物性に起因する位相差を示すΔと、振幅反射率比
を示すΨとを求め、これらの値から試料または試料表面
に付着した膜の屈折率、吸収率、複屈折性および膜厚等
を同定するものである。
および誘電率の測定装置」 特開平０５−２４９０３０号公報：「偏光解析装置」 特開平０５−００５６９９号公報：「異方性薄膜の屈折
率および膜厚測定方法」 特開平０４−３６１１０６号公報：「中間層測定方法」 特開平０４−３３９２０４号公報：「薄膜測定方法」 特開平０４−３２０９０４号公報：「薄膜の屈折率膜厚
測定方法」 上記各公報に述べられている偏光解析は、試料表面に測
定用の光を入射させ、その出射光の偏光状態の変化から
試料の物性に起因する位相差を示すΔと、振幅反射率比
を示すΨとを求め、これらの値から試料または試料表面
に付着した膜の屈折率、吸収率、複屈折性および膜厚等
を同定するものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特定の
波長についての屈折率を測定する際、試料によってはＰ
偏光成分の振幅反射率が極めて小さく、反射光が見かけ
上直線偏光に近くなる場合がある。このような場合、従
来法では反射光のＳ偏光成分とＰ偏光成分の位相差を決
定することが困難となり、試料の膜厚を正確に求めるこ
とができないという問題点がある。
波長についての屈折率を測定する際、試料によってはＰ
偏光成分の振幅反射率が極めて小さく、反射光が見かけ
上直線偏光に近くなる場合がある。このような場合、従
来法では反射光のＳ偏光成分とＰ偏光成分の位相差を決
定することが困難となり、試料の膜厚を正確に求めるこ
とができないという問題点がある。
【０００８】上記のような問題点は光の入射角が膜の偏
光角（Brewstar角）に近い場合に発生し、上述した全て
の従来技術において発生する。
光角（Brewstar角）に近い場合に発生し、上述した全て
の従来技術において発生する。
【０００９】本発明は上述したような従来の技術が有す
る問題点に鑑みてなされたものであって、上記課題を解
決し、試料の振幅反射率比（特に位相成分）を精度よく
測定して、薄膜の膜厚と屈折率を精度よく決定すること
が可能な方法と装置を提供することを目的とする。
る問題点に鑑みてなされたものであって、上記課題を解
決し、試料の振幅反射率比（特に位相成分）を精度よく
測定して、薄膜の膜厚と屈折率を精度よく決定すること
が可能な方法と装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の偏光解析方法
は、偏光子により直線偏光化された光を試料表面に入射
させ、その出射光の偏光状態の変化から試料または試料
表面に付着した膜の屈折率、吸収率、複屈折性および膜
厚等を同定する偏光解析方法において、前記偏光子を第
１の振動方向に設定したときの出射光における、試料面
に平行な振動成分であるＳ偏光成分と光の進行方向およ
びＳ偏光成分に直交するＰ偏光成分との位相差が予め設
定された所定範囲以内であるかを確認し、Ｓ偏光成分と
Ｐ偏光成分の位相差が前記所定範囲内であることが確認
された場合には、偏光子を前記第１の振動方向に設定し
て測定を行ない、Ｓ偏光成分とＰ偏光成分の位相差が前
記所定範囲内にないことが確認された場合には、偏光子
を前記第１の振動方向よりもＳ偏光成分に対するＰ偏光
成分の割合が大きくなる第２の振動方向に設定して測定
を行なうことを特徴とする。
は、偏光子により直線偏光化された光を試料表面に入射
させ、その出射光の偏光状態の変化から試料または試料
表面に付着した膜の屈折率、吸収率、複屈折性および膜
厚等を同定する偏光解析方法において、前記偏光子を第
１の振動方向に設定したときの出射光における、試料面
に平行な振動成分であるＳ偏光成分と光の進行方向およ
びＳ偏光成分に直交するＰ偏光成分との位相差が予め設
定された所定範囲以内であるかを確認し、Ｓ偏光成分と
Ｐ偏光成分の位相差が前記所定範囲内であることが確認
された場合には、偏光子を前記第１の振動方向に設定し
て測定を行ない、Ｓ偏光成分とＰ偏光成分の位相差が前
記所定範囲内にないことが確認された場合には、偏光子
を前記第１の振動方向よりもＳ偏光成分に対するＰ偏光
成分の割合が大きくなる第２の振動方向に設定して測定
を行なうことを特徴とする。
【００１１】本発明の他の形態による偏光測定方法は、
偏光子により直線偏光化された光を試料表面に入射さ
せ、その出射光の偏光状態の変化から試料または試料表
面に付着した膜の屈折率、吸収率、複屈折性および膜厚
等を同定する偏光解析方法において、前記偏光子を第１
の振動方向に設定したときの出射光における、試料面に
平行な振動成分であるＳ偏光成分と光の進行方向および
Ｓ偏光成分に直交するＰ偏光成分との振幅反射率比が予
め定められた閾値以上であるかを確認し、Ｓ偏光成分と
Ｐ偏光成分の振幅反射率比が閾値以上であることが確認
された場合には、偏光子を前記第１の振動方向に設定し
て測定を行ない、Ｓ偏光成分とＰ偏光成分の振幅反射率
比が閾値よりも小さなことが確認された場合には、偏光
子を前記第１の振動方向よりもＳ偏光成分に対するＰ偏
光成分の割合が大きくなる第２の振動方向に設定して測
定を行なうことを特徴とする。
偏光子により直線偏光化された光を試料表面に入射さ
せ、その出射光の偏光状態の変化から試料または試料表
面に付着した膜の屈折率、吸収率、複屈折性および膜厚
等を同定する偏光解析方法において、前記偏光子を第１
の振動方向に設定したときの出射光における、試料面に
平行な振動成分であるＳ偏光成分と光の進行方向および
Ｓ偏光成分に直交するＰ偏光成分との振幅反射率比が予
め定められた閾値以上であるかを確認し、Ｓ偏光成分と
Ｐ偏光成分の振幅反射率比が閾値以上であることが確認
された場合には、偏光子を前記第１の振動方向に設定し
て測定を行ない、Ｓ偏光成分とＰ偏光成分の振幅反射率
比が閾値よりも小さなことが確認された場合には、偏光
子を前記第１の振動方向よりもＳ偏光成分に対するＰ偏
光成分の割合が大きくなる第２の振動方向に設定して測
定を行なうことを特徴とする。
【００１２】本発明の偏光解析装置は、偏光子により直
線偏光化された光を試料表面に入射させ、その出射光を
測定して偏光状態の変化から試料または試料表面に付着
した膜の屈折率、吸収率、複屈折性および膜厚等を同定
する偏光解析装置において、予め設定される位相差の所
定範囲を記憶する記憶手段を備え、前記偏光子を含む光
学系の制御を行なうとともにその測定結果から偏光解析
を行ない、前記偏光子を第１の振動方向に設定したとき
の出射光における、試料面に平行な振動成分であるＳ偏
光成分と光の進行方向およびＳ偏光成分に直交するＰ偏
光成分との位相差が前記記憶手段に記憶される前記所定
範囲以内であるかを確認し、Ｓ偏光成分とＰ偏光成分の
位相差が所定範囲以内であることが確認された場合に
は、偏光子を前記第１の振動方向に設定して測定を行な
い、Ｓ偏光成分とＰ偏光成分の位相差が前記所定範囲に
ないことが確認された場合には、偏光子を前記第１の振
動方向よりもＳ偏光成分に対するＰ偏光成分の割合が大
きくなる第２の振動方向に設定して測定を行なう偏光制
御演算部を有することを特徴とする。
線偏光化された光を試料表面に入射させ、その出射光を
測定して偏光状態の変化から試料または試料表面に付着
した膜の屈折率、吸収率、複屈折性および膜厚等を同定
する偏光解析装置において、予め設定される位相差の所
定範囲を記憶する記憶手段を備え、前記偏光子を含む光
学系の制御を行なうとともにその測定結果から偏光解析
を行ない、前記偏光子を第１の振動方向に設定したとき
の出射光における、試料面に平行な振動成分であるＳ偏
光成分と光の進行方向およびＳ偏光成分に直交するＰ偏
光成分との位相差が前記記憶手段に記憶される前記所定
範囲以内であるかを確認し、Ｓ偏光成分とＰ偏光成分の
位相差が所定範囲以内であることが確認された場合に
は、偏光子を前記第１の振動方向に設定して測定を行な
い、Ｓ偏光成分とＰ偏光成分の位相差が前記所定範囲に
ないことが確認された場合には、偏光子を前記第１の振
動方向よりもＳ偏光成分に対するＰ偏光成分の割合が大
きくなる第２の振動方向に設定して測定を行なう偏光制
御演算部を有することを特徴とする。
【００１３】本発明の他の形態による偏光解析装置は、
偏光子により直線偏光化された光を試料表面に入射さ
せ、その出射光を測定して偏光状態の変化から試料また
は試料表面に付着した膜の屈折率、吸収率、複屈折性お
よび膜厚等を同定する偏光解析装置において、前記偏光
子を含む光学系の制御を行なうとともにその測定結果か
ら偏光解析を行ない、前記偏光子を第１の振動方向に設
定したときの出射光における、試料面に平行な振動成分
であるＳ偏光成分と光の進行方向およびＳ偏光成分に直
交するＰ偏光成分との振幅反射率比が予め定められた閾
値以上であるかを確認し、Ｓ偏光成分とＰ偏光成分の振
幅反射率比が閾値以上であることが確認された場合に
は、偏光子を前記第１の振動方向に設定して測定を行な
い、Ｓ偏光成分とＰ偏光成分の振幅反射率比が閾値より
も小さなことが確認された場合には、偏光子を前記第１
の振動方向よりもＳ偏光成分に対するＰ偏光成分の割合
が大きくなる第２の振動方向に設定して測定を行なう偏
光制御演算部を有することを特徴とする。
偏光子により直線偏光化された光を試料表面に入射さ
せ、その出射光を測定して偏光状態の変化から試料また
は試料表面に付着した膜の屈折率、吸収率、複屈折性お
よび膜厚等を同定する偏光解析装置において、前記偏光
子を含む光学系の制御を行なうとともにその測定結果か
ら偏光解析を行ない、前記偏光子を第１の振動方向に設
定したときの出射光における、試料面に平行な振動成分
であるＳ偏光成分と光の進行方向およびＳ偏光成分に直
交するＰ偏光成分との振幅反射率比が予め定められた閾
値以上であるかを確認し、Ｓ偏光成分とＰ偏光成分の振
幅反射率比が閾値以上であることが確認された場合に
は、偏光子を前記第１の振動方向に設定して測定を行な
い、Ｓ偏光成分とＰ偏光成分の振幅反射率比が閾値より
も小さなことが確認された場合には、偏光子を前記第１
の振動方向よりもＳ偏光成分に対するＰ偏光成分の割合
が大きくなる第２の振動方向に設定して測定を行なう偏
光制御演算部を有することを特徴とする。
【００１４】「作用」上記のように構成される本発明に
おいては、入射光の偏光状態を規定する偏光子の振動方
向の角度を調整することにより、例えば、Ｓ偏光成分に
対するＰ偏光成分の振幅比が同じ光と、Ｐ偏光成分がＳ
偏光成分よりも大きい光を入射して、それぞれの場合に
生じる反射光の偏光状態を回転検光子法または回転位相
子法で測定する。
おいては、入射光の偏光状態を規定する偏光子の振動方
向の角度を調整することにより、例えば、Ｓ偏光成分に
対するＰ偏光成分の振幅比が同じ光と、Ｐ偏光成分がＳ
偏光成分よりも大きい光を入射して、それぞれの場合に
生じる反射光の偏光状態を回転検光子法または回転位相
子法で測定する。
【００１５】偏光子の振動方向を７．５°に設定した場
合、Ｐ偏光成分のＳ偏光成分に対する振幅強度比は７．
５９倍になる。なお、測定に適する入射光のＳ偏光成分
とＰ偏光成分は試料によって差があるため、まず、従来
法による測定を行い、Ｐ偏光成分の反射率が小さな場合
に偏光子を調整して入射光のＰ偏光成分を大きくして再
測定を行い、測定精度の向上をはかる。
合、Ｐ偏光成分のＳ偏光成分に対する振幅強度比は７．
５９倍になる。なお、測定に適する入射光のＳ偏光成分
とＰ偏光成分は試料によって差があるため、まず、従来
法による測定を行い、Ｐ偏光成分の反射率が小さな場合
に偏光子を調整して入射光のＰ偏光成分を大きくして再
測定を行い、測定精度の向上をはかる。
【００１６】Ｐ偏光成分がＳ偏光成分よりも大きな光を
入射する場合、Ｐ偏光成分の振幅反射率が小さくても、
反射光は従来法ほど扁平な楕円偏光とはならないためＳ
偏光成分とＰ偏光成分の位相差の決定が容易になる。
入射する場合、Ｐ偏光成分の振幅反射率が小さくても、
反射光は従来法ほど扁平な楕円偏光とはならないためＳ
偏光成分とＰ偏光成分の位相差の決定が容易になる。
【００１７】Ｓ偏光成分とＰ偏光成分の振幅強度比が１
である光を入射した場合に生じる反射光のＰ偏光成分Ｅ
ｓおよびＳ偏光成分Ｅｐにより示される偏光状態を振幅
反射率Ｒｓ，Ｒｐを用いて表すと、 Ｅｓ＝Ｒｓ・ｓｉｎ（ωｔ） Ｅｐ＝Ｒｐ・ｓｉｎ（ωｔ＋Δ） （Δは位相差を示す）となる。Ｒｓ》Ｒｐの場合、ＸＹ
直交座標において（Ｅｓ，Ｅｐ）の描く軌跡はΔの値に
関わらず、Ｙ軸にほぼ沿った線分に近く、非常に扁平な
楕円となる。Ｐ偏光成分がＳ偏光成分に対してａ倍の振
幅比の光を入射した場合には、 Ｅｓ＝Ｒｓ・ｓｉｎ（ωｔ） Ｅｐ＝ａＲｐ・ｓｉｎ（ωｔ＋Δ） となり、（Ｅｓ，Ｅｐ）の軌跡は位相差Δに対する依存
性が顕著になった楕円となるため、位相差Δの測定精度
の向上が見込まれる。
である光を入射した場合に生じる反射光のＰ偏光成分Ｅ
ｓおよびＳ偏光成分Ｅｐにより示される偏光状態を振幅
反射率Ｒｓ，Ｒｐを用いて表すと、 Ｅｓ＝Ｒｓ・ｓｉｎ（ωｔ） Ｅｐ＝Ｒｐ・ｓｉｎ（ωｔ＋Δ） （Δは位相差を示す）となる。Ｒｓ》Ｒｐの場合、ＸＹ
直交座標において（Ｅｓ，Ｅｐ）の描く軌跡はΔの値に
関わらず、Ｙ軸にほぼ沿った線分に近く、非常に扁平な
楕円となる。Ｐ偏光成分がＳ偏光成分に対してａ倍の振
幅比の光を入射した場合には、 Ｅｓ＝Ｒｓ・ｓｉｎ（ωｔ） Ｅｐ＝ａＲｐ・ｓｉｎ（ωｔ＋Δ） となり、（Ｅｓ，Ｅｐ）の軌跡は位相差Δに対する依存
性が顕著になった楕円となるため、位相差Δの測定精度
の向上が見込まれる。
【００１８】図１および図２のそれぞれは、反射光の偏
光状態を回転検光子法で測定するときの検光子を透過す
る光の強度を示す図である。例えば、Ｒｐ／Ｒｓ＝０．
０７である反射光の偏光状態を測定する場合、計算によ
り求められる検光子を透過する光の強度は、図１の実線
により示されるΔ＝２°の場合と、破線により示される
Δ＝９４°の場合との差が小さく、位相差Δの測定精度
が悪いことが予想される。
光状態を回転検光子法で測定するときの検光子を透過す
る光の強度を示す図である。例えば、Ｒｐ／Ｒｓ＝０．
０７である反射光の偏光状態を測定する場合、計算によ
り求められる検光子を透過する光の強度は、図１の実線
により示されるΔ＝２°の場合と、破線により示される
Δ＝９４°の場合との差が小さく、位相差Δの測定精度
が悪いことが予想される。
【００１９】上記のいずれの場合も反射光は直線偏光に
近いため、検光子の角度が０°または１８０°の近傍で
透過光強度がほぼ０になる。
近いため、検光子の角度が０°または１８０°の近傍で
透過光強度がほぼ０になる。
【００２０】一方、偏光子の振動方向を例えば７．５°
の向きに設定すると、Ｐ偏光成分の振幅はＳ偏光成分の
７．５９倍となり、図２に示すようにΔ＝２°の場合
（実線）と９４°の場合（破線）の差が大きくなり、位
相差Δをより正確に測定することができる。
の向きに設定すると、Ｐ偏光成分の振幅はＳ偏光成分の
７．５９倍となり、図２に示すようにΔ＝２°の場合
（実線）と９４°の場合（破線）の差が大きくなり、位
相差Δをより正確に測定することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施例について図
面を参照して説明する。
面を参照して説明する。
【００２２】実施例１ 図３は本発明による偏光解析装置の一実施例の光学的構
成を示す図である。本実施例は、回転検光子法を用いた
ものであり、１ｍＷのＨｅ−Ｎｅレーザーである光源
１、偏光子２、1/4波長板３、試料４、検光子５、光電
子増倍管にプリアンプと直線増幅器とを組み合わせた光
検出器６から構成されている。
成を示す図である。本実施例は、回転検光子法を用いた
ものであり、１ｍＷのＨｅ−Ｎｅレーザーである光源
１、偏光子２、1/4波長板３、試料４、検光子５、光電
子増倍管にプリアンプと直線増幅器とを組み合わせた光
検出器６から構成されている。
【００２３】図示される光学系は、光源１から出射され
た光が偏光子２および1/4波長板３を通過し、試料４に
て反射された後に検光子５を通過して検出器６に入射す
るように構成されている。
た光が偏光子２および1/4波長板３を通過し、試料４に
て反射された後に検光子５を通過して検出器６に入射す
るように構成されている。
【００２４】本実施例は、1/4波長板３または検光子５
を回転させて測定を行なうものであり（回転位相子法ま
たは回転検光子法）、偏光子２を通過した後の光が測定
光となる。
を回転させて測定を行なうものであり（回転位相子法ま
たは回転検光子法）、偏光子２を通過した後の光が測定
光となる。
【００２５】Δ，Ψの測定時には、偏光子２と1/4波長
板３を所定の方位に設定して試料に入射される光を円偏
光光や楕円偏光光とし、検光子５または1/4波長板３の
いずれかを回転させたときの検出器６の出力強度変化か
らΔ，Ψを変数の関数として表されるフーリエ係数を求
め、これを解いてΔ，Ψを算出する。
板３を所定の方位に設定して試料に入射される光を円偏
光光や楕円偏光光とし、検光子５または1/4波長板３の
いずれかを回転させたときの検出器６の出力強度変化か
らΔ，Ψを変数の関数として表されるフーリエ係数を求
め、これを解いてΔ，Ψを算出する。
【００２６】本実施例においては、入射光の偏光状態は
偏光子２の振動方向を調整することで決定した。
偏光子２の振動方向を調整することで決定した。
【００２７】上記の装置を用いて、ガラス基板（コーニ
ング社製７０５９）上にＣＶＤ法によって堆積させたＳ
ｉＯ2膜の膜厚と屈折率の測定を入射角５５°で行っ
た。
ング社製７０５９）上にＣＶＤ法によって堆積させたＳ
ｉＯ2膜の膜厚と屈折率の測定を入射角５５°で行っ
た。
【００２８】図４は上記のような試料についての比較例
としての測定結果を示す図であり、検光子を通過した光
の強度を従来法により測定した結果を示す図である。
としての測定結果を示す図であり、検光子を通過した光
の強度を従来法により測定した結果を示す図である。
【００２９】検光子角度が０°および１８０°近傍で透
過光強度がほぼ０になっているので、この試料の振幅反
射率比Ｒｐ／Ｒｓが小さく、位相差成分の測定精度が悪
いことが予想される。
過光強度がほぼ０になっているので、この試料の振幅反
射率比Ｒｐ／Ｒｓが小さく、位相差成分の測定精度が悪
いことが予想される。
【００３０】一方、偏光子の振動方向を７．５°とし
て、Ｓ偏光成分のＰ偏光成分に対する振幅比が７．５９
である光を試料に入射した際に生じる反射光が検光子を
通過すると、検光子を通過した光の強度は図５に示すも
のとなる。反射光が楕円偏光であることが明らかであ
る。この測定結果からＲｐ／Ｒｓ＝０．０７、Δ＝９
２．０４°が得られた。さらに、堆積した膜は膜厚６
４．１ｎｍ、屈折率１．３７と計算された。
て、Ｓ偏光成分のＰ偏光成分に対する振幅比が７．５９
である光を試料に入射した際に生じる反射光が検光子を
通過すると、検光子を通過した光の強度は図５に示すも
のとなる。反射光が楕円偏光であることが明らかであ
る。この測定結果からＲｐ／Ｒｓ＝０．０７、Δ＝９
２．０４°が得られた。さらに、堆積した膜は膜厚６
４．１ｎｍ、屈折率１．３７と計算された。
【００３１】実施例２ 膜表面を布でこすること（ラビング処理）によって表面
近傍の分子を配向させたガラス基板上のポリイミド膜の
光学的異方性を入射角６０°で測定した。膜が光学的異
方性を有する場合は反射光の偏光状態の入射方位依存性
が表れる。
近傍の分子を配向させたガラス基板上のポリイミド膜の
光学的異方性を入射角６０°で測定した。膜が光学的異
方性を有する場合は反射光の偏光状態の入射方位依存性
が表れる。
【００３２】試料を以下の手順により作製した。まず、
ポリイミド原料液の日立化成社製のＬＱ１２０−Ｔ０３
を、一辺１５０ｍｍの正方形のコーニング社製７０５９
ガラスの表面にスピンコート装置を用いて塗布した後、
２５０℃で２時間加熱による焼成を行った。
ポリイミド原料液の日立化成社製のＬＱ１２０−Ｔ０３
を、一辺１５０ｍｍの正方形のコーニング社製７０５９
ガラスの表面にスピンコート装置を用いて塗布した後、
２５０℃で２時間加熱による焼成を行った。
【００３３】次に、半径４０ｍｍのバフ布ローラを用い
て、布の押込み長さ０．４ｍｍ、回転数２００ｒｐｍ、
移動速度２０ｍｍ／ｓで５回のラビングを行った。光学
的異方性の測定は光の試料への入射角を常に６０°と
し、様々な入射方位で測定を行うために試料を１０°間
隔で面内回転させてそれぞれの方位で反射光の偏光状態
を測定した。
て、布の押込み長さ０．４ｍｍ、回転数２００ｒｐｍ、
移動速度２０ｍｍ／ｓで５回のラビングを行った。光学
的異方性の測定は光の試料への入射角を常に６０°と
し、様々な入射方位で測定を行うために試料を１０°間
隔で面内回転させてそれぞれの方位で反射光の偏光状態
を測定した。
【００３４】図６は上記のようにして作製した試料につ
いて、比較例としての測定結果を示す図であり、従来法
のように入射光のＳ偏光成分とＰ偏光成分の振幅強度比
を１：１にして測定した反射光の位相差Δの入射方位依
存性を示す図である。
いて、比較例としての測定結果を示す図であり、従来法
のように入射光のＳ偏光成分とＰ偏光成分の振幅強度比
を１：１にして測定した反射光の位相差Δの入射方位依
存性を示す図である。
【００３５】振幅反射率比Ｒｐ／Ｒｓが０．０３４と極
く小さいために位相差Δを正確に測定することができ
ず、反射光の入射方位依存性が明らかではない。
く小さいために位相差Δを正確に測定することができ
ず、反射光の入射方位依存性が明らかではない。
【００３６】一方、偏光子の振動方向を７．５°にして
Ｓ偏光成分のＰ偏光成分に対する振幅比が７．５９であ
る光を用いて測定した結果は図７に示すように位相差Δ
に明瞭な異方性が見られた。
Ｓ偏光成分のＰ偏光成分に対する振幅比が７．５９であ
る光を用いて測定した結果は図７に示すように位相差Δ
に明瞭な異方性が見られた。
【００３７】図８は、図３に光学系が示された偏光解析
装置の制御系の構成を示すブロック図である。
装置の制御系の構成を示すブロック図である。
【００３８】本実施例の制御は、制御演算部９１により
行なわれる。制御演算部９１は、装置動作の制御を行な
うものであり、装置利用者から不図示の入力装置を介し
て入力される測定を行なう際に用いられる各種パラメー
タを記憶する記憶手段（不図示）を備え該入力内容およ
び光検出器６からの測定信号に基づいて偏光子駆動機構
９３、1/4波長板９４および検光子駆動機構９５をそれ
ぞれ介して偏光子２、1/4波長板３および検光子５の回
転状態を制御し、また、Δ，Ψを求めて、試料または試
料表面に付着した膜の屈折率、吸収率、複屈折性および
膜厚等を同定し、表示部９２に表示させる。
行なわれる。制御演算部９１は、装置動作の制御を行な
うものであり、装置利用者から不図示の入力装置を介し
て入力される測定を行なう際に用いられる各種パラメー
タを記憶する記憶手段（不図示）を備え該入力内容およ
び光検出器６からの測定信号に基づいて偏光子駆動機構
９３、1/4波長板９４および検光子駆動機構９５をそれ
ぞれ介して偏光子２、1/4波長板３および検光子５の回
転状態を制御し、また、Δ，Ψを求めて、試料または試
料表面に付着した膜の屈折率、吸収率、複屈折性および
膜厚等を同定し、表示部９２に表示させる。
【００３９】図９は制御演算部９１の制御動作を示すフ
ローチャートであり、以下に図９を参照して制御動作に
ついて説明する。
ローチャートであり、以下に図９を参照して制御動作に
ついて説明する。
【００４０】図９に示される制御は、位相差Δの値に応
じて測定光の変更が行なわれる。制御演算部９１は測定
動作が開始されると、偏光子２の通過光がＳ偏光成分と
Ｐ偏光成分の比が等しいものとなるように偏光子駆動機
構９３を介して偏光子２を制御し、この状態で1/4波長
板９４または検光子駆動機構９５をそれぞれ介して1/4
波長板３または検光子５を回転させて測定を行ないΔ，
Ψを求める（ステップＳ９０１）。
じて測定光の変更が行なわれる。制御演算部９１は測定
動作が開始されると、偏光子２の通過光がＳ偏光成分と
Ｐ偏光成分の比が等しいものとなるように偏光子駆動機
構９３を介して偏光子２を制御し、この状態で1/4波長
板９４または検光子駆動機構９５をそれぞれ介して1/4
波長板３または検光子５を回転させて測定を行ないΔ，
Ψを求める（ステップＳ９０１）。
【００４１】次に、ステップＳ９０１にて求めたΔが予
め装置利用者により入力されている位相差に対して所定
範囲内であるかを確認する（ステップＳ９０２）。ここ
で、装置利用者により入力される内容としては、被測定
物である試料または試料上に成長した膜の材質および膜
厚により予想される位相差が入力されるものとする。
め装置利用者により入力されている位相差に対して所定
範囲内であるかを確認する（ステップＳ９０２）。ここ
で、装置利用者により入力される内容としては、被測定
物である試料または試料上に成長した膜の材質および膜
厚により予想される位相差が入力されるものとする。
【００４２】Δが所定範囲内である場合にはステップＳ
９０１にて求めたΔ，Ψにより試料または試料表面に付
着した膜の屈折率、吸収率、複屈折性および膜厚等を同
定し（ステップＳ９０３）、これを表示して（ステップ
Ｓ９０５）終了する。
９０１にて求めたΔ，Ψにより試料または試料表面に付
着した膜の屈折率、吸収率、複屈折性および膜厚等を同
定し（ステップＳ９０３）、これを表示して（ステップ
Ｓ９０５）終了する。
【００４３】また、ステップＳ９０２にてΔが所定範囲
にないことが確認された場合には、偏光子の振動方向を
７．５°として、Ｓ偏光成分のＰ偏光成分に対する振幅
比が７．５９である測定光に変更したうえで、1/4波長
板３または検光子５を回転させて測定を行ないΔ，Ψを
求め、試料または試料表面に付着した膜の屈折率、吸収
率、複屈折性および膜厚等を同定し（ステップＳ９０
４）、これを表示して（ステップＳ９０５）終了する。
にないことが確認された場合には、偏光子の振動方向を
７．５°として、Ｓ偏光成分のＰ偏光成分に対する振幅
比が７．５９である測定光に変更したうえで、1/4波長
板３または検光子５を回転させて測定を行ないΔ，Ψを
求め、試料または試料表面に付着した膜の屈折率、吸収
率、複屈折性および膜厚等を同定し（ステップＳ９０
４）、これを表示して（ステップＳ９０５）終了する。
【００４４】なお、測定光の変更は、判断基準となるΔ
の範囲は±０．５゜程度とすることが望ましく、±０．
０５゜程度とすることがより望ましい。このような場合
に測定光のＰ偏光成分を大きくすることにより、反射光
の変更状態を精度よく測定することができる。
の範囲は±０．５゜程度とすることが望ましく、±０．
０５゜程度とすることがより望ましい。このような場合
に測定光のＰ偏光成分を大きくすることにより、反射光
の変更状態を精度よく測定することができる。
【００４５】また、上記の説明においては、装置利用者
が入力した位相差に対して所定範囲であるかを確認する
ものとして説明したが、装置利用者が位相差の範囲を直
接入力するものとしてもよく、このように構成してもよ
い。
が入力した位相差に対して所定範囲であるかを確認する
ものとして説明したが、装置利用者が位相差の範囲を直
接入力するものとしてもよく、このように構成してもよ
い。
【００４６】以上のような制御が行なわれる本実施例に
おいては、膜の屈折率、吸収率、複屈折性および膜厚等
を同定するために直接関係するΔの値に応じて測定光が
変更されるため、測定精度を向上することができる。
おいては、膜の屈折率、吸収率、複屈折性および膜厚等
を同定するために直接関係するΔの値に応じて測定光が
変更されるため、測定精度を向上することができる。
【００４７】図１０は制御演算部９１の他の制御動作を
示すフローチャートであり、以下に図１０を参照して他
の制御動作について説明する。
示すフローチャートであり、以下に図１０を参照して他
の制御動作について説明する。
【００４８】制御演算部９１は測定動作が開始される
と、偏光子２の通過光がＳ偏光成分とＰ偏光成分の比が
等しいものとなるように偏光子駆動機構９３を介して偏
光子２を制御し、この状態でＰ変更成分のΨを求める
（ステップＳ１００１）。
と、偏光子２の通過光がＳ偏光成分とＰ偏光成分の比が
等しいものとなるように偏光子駆動機構９３を介して偏
光子２を制御し、この状態でＰ変更成分のΨを求める
（ステップＳ１００１）。
【００４９】次に、ステップＳ１００１にて求めたΨが
予め定められた値（閾値）以上であるかを確認する（ス
テップＳ１００２）。
予め定められた値（閾値）以上であるかを確認する（ス
テップＳ１００２）。
【００５０】Ψが所定値以上である場合には、Ｓ偏光成
分とＰ偏光成分の比が等しい測定光として1/4波長板９
４または検光子駆動機構９５をそれぞれ介して1/4波長
板３または検光子５を回転させて測定を行ないΔ，Ψを
求め、試料または試料表面に付着した膜の屈折率、吸収
率、複屈折性および膜厚等を同定し（ステップＳ１００
３）、これを表示して（ステップＳ１００５）終了す
る。
分とＰ偏光成分の比が等しい測定光として1/4波長板９
４または検光子駆動機構９５をそれぞれ介して1/4波長
板３または検光子５を回転させて測定を行ないΔ，Ψを
求め、試料または試料表面に付着した膜の屈折率、吸収
率、複屈折性および膜厚等を同定し（ステップＳ１００
３）、これを表示して（ステップＳ１００５）終了す
る。
【００５１】また、ステップＳ１００２にて反射率比Ｒ
ｐが所定値以上でないことが確認された場合には、偏光
子の振動方向を７．５°として、Ｓ偏光成分のＰ偏光成
分に対する振幅比が７．５９である測定光に変更したう
えで、1/4波長板３または検光子５を回転させて測定を
行ないΔ，Ψを求め、試料または試料表面に付着した膜
の屈折率、吸収率、複屈折性および膜厚等を同定し（ス
テップＳ１００４）、これを表示して（ステップＳ１０
０５）終了する。
ｐが所定値以上でないことが確認された場合には、偏光
子の振動方向を７．５°として、Ｓ偏光成分のＰ偏光成
分に対する振幅比が７．５９である測定光に変更したう
えで、1/4波長板３または検光子５を回転させて測定を
行ないΔ，Ψを求め、試料または試料表面に付着した膜
の屈折率、吸収率、複屈折性および膜厚等を同定し（ス
テップＳ１００４）、これを表示して（ステップＳ１０
０５）終了する。
【００５２】以上のような制御が行なわれる本実施例に
おいては、まず、Ψにより測定光の変更を行なうかが判
断され、この後、膜の屈折率、吸収率、複屈折性および
膜厚等を同定するために直接関係するΔの値が求められ
る。
おいては、まず、Ψにより測定光の変更を行なうかが判
断され、この後、膜の屈折率、吸収率、複屈折性および
膜厚等を同定するために直接関係するΔの値が求められ
る。
【００５３】ΔはΨから決定されるものであり、本実施
例においては、Δを求めることは測定光の変更に関する
ことなく一度しか行なわれない。このため、測定光の変
更を行なう場合にはΔを２度求めることが必要となる図
９のフローチャートに示した制御手順による実施例と本
実施例とを比較すると全体の測定動作を迅速に行なうこ
とができるものとなっている。
例においては、Δを求めることは測定光の変更に関する
ことなく一度しか行なわれない。このため、測定光の変
更を行なう場合にはΔを２度求めることが必要となる図
９のフローチャートに示した制御手順による実施例と本
実施例とを比較すると全体の測定動作を迅速に行なうこ
とができるものとなっている。
【００５４】なお、測定光の変更は、判断基準となるΨ
の値が５゜以下の場合に変更することが望ましく、１０
゜以下の場合に変更することがより望ましい。このよう
な値の場合に測定光のＰ偏光成分を大きくすることによ
り、反射光の変更状態を精度よく測定することができ
る。
の値が５゜以下の場合に変更することが望ましく、１０
゜以下の場合に変更することがより望ましい。このよう
な値の場合に測定光のＰ偏光成分を大きくすることによ
り、反射光の変更状態を精度よく測定することができ
る。
【００５５】また、上記のいずれの実施例においても、
Ｐ偏光成分を大きくする際の偏光子の振動方向は７．５
°として説明したが、振動方向を０．６゜よりも小さく
した場合にはＰ偏光成分の割合があまり大きくならず、
また、１２゜以上とするとＰ偏光成分の割合が大きくな
りすぎるため、その設定範囲は０．６゜〜１２゜の範囲
とし、ΔまたはΨの値に応じて適宜調整すればよい。
Ｐ偏光成分を大きくする際の偏光子の振動方向は７．５
°として説明したが、振動方向を０．６゜よりも小さく
した場合にはＰ偏光成分の割合があまり大きくならず、
また、１２゜以上とするとＰ偏光成分の割合が大きくな
りすぎるため、その設定範囲は０．６゜〜１２゜の範囲
とし、ΔまたはΨの値に応じて適宜調整すればよい。
【００５６】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載するような効果を奏する。
ているので、以下に記載するような効果を奏する。
【００５７】請求項１に記載の方法または請求項３に記
載のものにおいては、Ｐ偏光成分とＳ偏光成分の位相差
が所定の範囲内にない場合には偏光子の角度を調整して
Ｐ偏光成分の強度をＳ偏光成分より大きくした測定光に
より測定がなされるため、従来法よりも精度よく反射光
の偏光状態（特に位相差成分）を測定することができ、
試料の膜厚や屈折率等を精度よく求めることができる効
果がある。
載のものにおいては、Ｐ偏光成分とＳ偏光成分の位相差
が所定の範囲内にない場合には偏光子の角度を調整して
Ｐ偏光成分の強度をＳ偏光成分より大きくした測定光に
より測定がなされるため、従来法よりも精度よく反射光
の偏光状態（特に位相差成分）を測定することができ、
試料の膜厚や屈折率等を精度よく求めることができる効
果がある。
【００５８】請求項２に記載の方法または請求項４に記
載のものにおいては、Ｐ偏光成分とＳ偏光成分の振幅反
射率比が所定の閾値よりも低い場合には偏光子の角度を
調整してＰ偏光成分の強度をＳ偏光成分より大きくした
測定光により測定がなされるため、従来法よりも精度よ
く反射光の偏光状態（特に位相差成分）を測定すること
ができ、試料の膜厚や屈折率等を精度よく求めることを
より迅速に行なうことができる効果がある。
載のものにおいては、Ｐ偏光成分とＳ偏光成分の振幅反
射率比が所定の閾値よりも低い場合には偏光子の角度を
調整してＰ偏光成分の強度をＳ偏光成分より大きくした
測定光により測定がなされるため、従来法よりも精度よ
く反射光の偏光状態（特に位相差成分）を測定すること
ができ、試料の膜厚や屈折率等を精度よく求めることを
より迅速に行なうことができる効果がある。
【図１】試料にＳ偏光成分とＰ偏光成分の振幅強度が等
しい光によって発生する反射光の検光子を透過する割合
の検光子角依存性を計算した結果を示す図であり、実線
はＲｐ／Ｒｓ＝０．０７ Δ＝２°の試料、破線はＲｐ
／Ｒｓ＝０．０７ Δ＝９４°の試料に対しての計算結
果を示している。
しい光によって発生する反射光の検光子を透過する割合
の検光子角依存性を計算した結果を示す図であり、実線
はＲｐ／Ｒｓ＝０．０７ Δ＝２°の試料、破線はＲｐ
／Ｒｓ＝０．０７ Δ＝９４°の試料に対しての計算結
果を示している。
【図２】試料にＰ偏光成分とＳ偏光成分の振幅強度比が
７．５９の光を入射した際に発生する反射光の検光子を
透過する割合の検光子角依存性を計算した結果を示す図
であり、実線はＲｐ／Ｒｓ＝０．０７ Δ＝２°の試
料、破線はＲｐ／Ｒｓ＝０．０７ Δ＝９４°の試料に
対しての計算結果を示している。
７．５９の光を入射した際に発生する反射光の検光子を
透過する割合の検光子角依存性を計算した結果を示す図
であり、実線はＲｐ／Ｒｓ＝０．０７ Δ＝２°の試
料、破線はＲｐ／Ｒｓ＝０．０７ Δ＝９４°の試料に
対しての計算結果を示している。
【図３】本発明による装置の一実施例の構成を示す図で
ある。
ある。
【図４】ガラス基板（コーニング７０５９）上にＣＶＤ
法にて堆積したＳｉＯ2膜に入射角５５°でＰ偏光成分
のＳ偏光成分に対する振幅比が１である光を入射した際
に発生する反射光の検光子透過強度の検光子角度の依存
性の測定結果を示す図であり、横軸は検光子角度、縦軸
は光の検出強度である。
法にて堆積したＳｉＯ2膜に入射角５５°でＰ偏光成分
のＳ偏光成分に対する振幅比が１である光を入射した際
に発生する反射光の検光子透過強度の検光子角度の依存
性の測定結果を示す図であり、横軸は検光子角度、縦軸
は光の検出強度である。
【図５】ガラス基板（コーニング７０５９）上にＣＶＤ
法にて堆積したＳｉＯ2膜に入射角５５°でＰ偏光成分
のＳ偏光成分に対する振幅比が７．５９である光を入射
した際に発生する反射光の検光子透過強度の検光子角度
の依存性の測定結果を示す図であり、横軸は検光子角
度、縦軸は光の検出強度である。
法にて堆積したＳｉＯ2膜に入射角５５°でＰ偏光成分
のＳ偏光成分に対する振幅比が７．５９である光を入射
した際に発生する反射光の検光子透過強度の検光子角度
の依存性の測定結果を示す図であり、横軸は検光子角
度、縦軸は光の検出強度である。
【図６】ガラス基板上のラビング処理したポリイミド薄
膜に入射角６０°でＰ偏光成分のＳ偏光成分に対する振
幅比が１である光を入射した場合に発生する反射光の位
相差の入射方位依存性の測定結果を示す図であり、横軸
がラビング方向を０°とした場合の光の入射方位角、縦
軸は反射光の位相差の測定値である。
膜に入射角６０°でＰ偏光成分のＳ偏光成分に対する振
幅比が１である光を入射した場合に発生する反射光の位
相差の入射方位依存性の測定結果を示す図であり、横軸
がラビング方向を０°とした場合の光の入射方位角、縦
軸は反射光の位相差の測定値である。
【図７】ガラス基板上のラビング処理したポリイミド薄
膜に入射角６０°でＰ偏光成分のＳ偏光成分に対する振
幅比が７．５９である光を入射した場合に発生する反射
光の位相差の入射方位依存性の測定結果を示す図であ
り、横軸がラビング方向を０°とした場合の光の入射方
位角、縦軸は反射光の位相差の測定値である。
膜に入射角６０°でＰ偏光成分のＳ偏光成分に対する振
幅比が７．５９である光を入射した場合に発生する反射
光の位相差の入射方位依存性の測定結果を示す図であ
り、横軸がラビング方向を０°とした場合の光の入射方
位角、縦軸は反射光の位相差の測定値である。
【図８】図３に示した実施例の制御系の構成を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図９】図８に示した制御系の制御動作を示すフローチ
ャートである。
ャートである。
【図１０】図８に示した制御系の他の制御動作を示すフ
ローチャートである。
ローチャートである。
【符号の説明】 １ 光源 ２ 偏光子 ３ 1/4波長板 ４ 試料 ５ 検光子 ６ 光検出器 Ｓ９０１〜Ｓ９０５，Ｓ１１０１〜Ｓ１１０５ ステ
ップ
ップ
Claims (4)
- 【請求項１】 偏光子により直線偏光化された光を試料
表面に入射させ、その出射光の偏光状態の変化から試料
または試料表面に付着した膜の屈折率、吸収率、複屈折
性および膜厚等を同定する偏光解析方法において、 前記偏光子を第１の振動方向に設定したときの出射光に
おける、試料面に平行な振動成分であるＳ偏光成分と光
の進行方向およびＳ偏光成分に直交するＰ偏光成分との
位相差が予め設定された所定範囲以内であるかを確認
し、 Ｓ偏光成分とＰ偏光成分の位相差が前記所定範囲内であ
ることが確認された場合には、偏光子を前記第１の振動
方向に設定して測定を行ない、 Ｓ偏光成分とＰ偏光成分の位相差が前記所定範囲内にな
いことが確認された場合には、偏光子を前記第１の振動
方向よりもＳ偏光成分に対するＰ偏光成分の割合が大き
くなる第２の振動方向に設定して測定を行なうことを特
徴とする偏光測定方法。 - 【請求項２】 偏光子により直線偏光化された光を試料
表面に入射させ、その出射光の偏光状態の変化から試料
または試料表面に付着した膜の屈折率、吸収率、複屈折
性および膜厚等を同定する偏光解析方法において、 前記偏光子を第１の振動方向に設定したときの出射光に
おける、試料面に平行な振動成分であるＳ偏光成分と光
の進行方向およびＳ偏光成分に直交するＰ偏光成分との
振幅反射率比が予め定められた閾値以上であるかを確認
し、 Ｓ偏光成分とＰ偏光成分の振幅反射率比が閾値以上であ
ることが確認された場合には、偏光子を前記第１の振動
方向に設定して測定を行ない、 Ｓ偏光成分とＰ偏光成分の振幅反射率比が閾値よりも小
さなことが確認された場合には、偏光子を前記第１の振
動方向よりもＳ偏光成分に対するＰ偏光成分の割合が大
きくなる第２の振動方向に設定して測定を行なうことを
特徴とする偏光測定方法。 - 【請求項３】 偏光子により直線偏光化された光を試料
表面に入射させ、その出射光を測定して偏光状態の変化
から試料または試料表面に付着した膜の屈折率、吸収
率、複屈折性および膜厚等を同定する偏光解析装置にお
いて、 予め設定される位相差を記憶する記憶手段を備え、 前記偏光子を含む光学系の制御を行なうとともにその測
定結果から偏光解析を行ない、前記偏光子を第１の振動
方向に設定したときの出射光における、試料面に平行な
振動成分であるＳ偏光成分と光の進行方向およびＳ偏光
成分に直交するＰ偏光成分との位相差が前記記憶手段に
記憶される前記位相さに対して所定範囲以内であるかを
確認し、Ｓ偏光成分とＰ偏光成分の位相差が所定範囲以
内であることが確認された場合には、偏光子を前記第１
の振動方向に設定して測定を行ない、Ｓ偏光成分とＰ偏
光成分の位相差が前記位相差に対して所定範囲にないこ
とが確認された場合には、偏光子を前記第１の振動方向
よりもＳ偏光成分に対するＰ偏光成分の割合が大きくな
る第２の振動方向に設定して測定を行なう偏光制御演算
部を有することを特徴とする偏光解析装置。 - 【請求項４】 偏光子により直線偏光化された光を試料
表面に入射させ、その出射光を測定して偏光状態の変化
から試料または試料表面に付着した膜の屈折率、吸収
率、複屈折性および膜厚等を同定する偏光解析装置にお
いて、 前記偏光子を含む光学系の制御を行なうとともにその測
定結果から偏光解析を行ない、前記偏光子を第１の振動
方向に設定したときの出射光における、試料面に平行な
振動成分であるＳ偏光成分と光の進行方向およびＳ偏光
成分に直交するＰ偏光成分との振幅反射率比が予め定め
られた閾値以上であるかを確認し、Ｓ偏光成分とＰ偏光
成分の振幅反射率比が閾値以上であることが確認された
場合には、偏光子を前記第１の振動方向に設定して測定
を行ない、Ｓ偏光成分とＰ偏光成分の振幅反射率比が閾
値よりも小さなことが確認された場合には、偏光子を前
記第１の振動方向よりもＳ偏光成分に対するＰ偏光成分
の割合が大きくなる第２の振動方向に設定して測定を行
なう偏光制御演算部を有す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 |
|---|---|---|---|
| JP29853096A JP2917938B2 (ja) | 1996-11-11 | 1996-11-11 | 偏光解析方法および偏光解析装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP29853096A JP2917938B2 (ja) | 1996-11-11 | 1996-11-11 | 偏光解析方法および偏光解析装置 |
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| JPH10142060A true JPH10142060A (ja) | 1998-05-29 |
| JP2917938B2 JP2917938B2 (ja) | 1999-07-12 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP29853096A Expired - Lifetime JP2917938B2 (ja) | 1996-11-11 | 1996-11-11 | 偏光解析方法および偏光解析装置 |
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| JP (1) | JP2917938B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6847448B2 (en) | 2001-06-27 | 2005-01-25 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Polarization analyzing apparatus and method for polarization analysis |
| JP2009521730A (ja) * | 2005-12-27 | 2009-06-04 | エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． | 検査装置、検査装置を設けたリソグラフィシステム、およびサンプルを検査するための方法 |
| JP2015014524A (ja) * | 2013-07-05 | 2015-01-22 | ショットモリテックス株式会社 | 光学異方性パラメータ測定装置、測定方法及び測定用プログラム |
-
1996
- 1996-11-11 JP JP29853096A patent/JP2917938B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6847448B2 (en) | 2001-06-27 | 2005-01-25 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Polarization analyzing apparatus and method for polarization analysis |
| JP2009521730A (ja) * | 2005-12-27 | 2009-06-04 | エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． | 検査装置、検査装置を設けたリソグラフィシステム、およびサンプルを検査するための方法 |
| JP2015014524A (ja) * | 2013-07-05 | 2015-01-22 | ショットモリテックス株式会社 | 光学異方性パラメータ測定装置、測定方法及び測定用プログラム |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2917938B2 (ja) | 1999-07-12 |
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