JPH11325831A

JPH11325831A - 物理化学アナライザのクレ―タの底の深さを測定するための方法及び装置

Info

Publication number: JPH11325831A
Application number: JP11066234A
Authority: JP
Inventors: Pierre Monsallut; モンサリュピエール
Original assignee: Cameca SAS
Current assignee: Cameca SAS
Priority date: 1998-03-13
Filing date: 1999-03-12
Publication date: 1999-11-26
Also published as: EP0942261B1; DE69923489D1; FR2776061A1; US6259530B1; DE69923489T2; FR2776061B1; EP0942261A1

Abstract

(57)【要約】【課題】光干渉測定方法によって、物理化学アナライ
ザの分析チャンバ内に配置されたサンプル上の層の下で
クレータの底の深さを、偏光分割干渉測定器を用いてヘ
テロダイン干渉測定器の原理で測定する方法及び装置を
提供する。【解決手段】入射する複周波数レーザビームを、測定
光路及びリファレンス光路の２つの平行光路に分割する
段階と、サンプルの表面に対して傾けられた入射方向に
沿って、一方をクレータに及び他方を周辺にそれぞれ、
前記サンプルの表面上に２つの光路の各々をフォーカシ
ングする段階と、一方のビームのみを形成するために前
記サンプルの表面で反射された前記２つのビームを再合
成する段階と、２つの反射されたビームの間の光路差を
測定するために、干渉検出器に前記再合成されたビーム
を印加する段階とを含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、その物理化学分析
中に、プライマリイオンのビームによるサンプルへの衝
撃によって得られたクレータ底を測定するための方法及
び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】これらの分析を行うに特に適する分析方
法の１つは、ＳＩＭＳ又はセカンダリイオン質量の分光
計を用いる方法である。この方法は、分光計によってセ
カンダリイオンの質量を分析する。

【０００３】これら装置では、分析されるサンプルの表
面上のイオンビームの衝突によって形成されたクレータ
の深さの測定を分析中に行う必要がしばしばある。これ
は、特に、重畳された半導体材料のいくつかの層によっ
て形成されたサンプルの場合のように、サンプルが重畳
された材料のいくつか層を有するときにある。得られた
クレータは、一般に非常に小さい大きさである。それら
は約１００μｍの長さであり、それらの深さは０．１か
ら１０ｎｍ／ｓの浸食速度に対して１ｎｍから数ｎｍの
間で浸食中に変化する。その種々の層におけるサンプル
の物理化学構成の記録は、分析中の、サンプルがイオン
衝撃にさらされる間の分析時間と、結果として生じるク
レータの深さとの間の対応関係を集めることによって一
般に行われ、このパラメータは表面探層器(a surface p
rofiler)を用いて測定される。詳細な測定をしなければ
ならないときはいつでも、アナライザからサンプルを除
去する必要があるために、この測定方法は制約を要す
る。それはまた精度も欠落する。

【０００４】これらの欠点を克服するために、光干渉測
定の原理を適用する測定装置を用いることが提案され
る。この原理の実現のために、単色ビーム及び可干渉光
は、決められた場所で２つのビームに分割される。各ビ
ームは空間内で伝播され、２つのビームが適切な光シス
テムによって１つに再合成される所と別の所まで、それ
に適切な軌道に沿って伝播される。従って、この再合成
の結果生じるビームは、種々の長さの空間を伝わる２つ
のビームの和によって形成される。長さの違いは、しば
しば光路差と称される。ビームは、互いに対して位相シ
フトされる。従って、作られた位相シフトは、弱く及び
強い光強度の交番によって形成された干渉縞のシステム
を起こす。含まれた構造に依存して、縞のシステムを局
部的にできれば広くでき、又は局部的にできなければ広
くできない。光路差の相対的な変化は、所与の空間を通
り過ぎて流れる縞をカウントすることによって決定され
る。このシステムにおいて、測定品質は、明るい縞と暗
い縞との間のコントラスト並びにそれによる信号対ノイ
ズ比と作られる補間とに依存する。前述の原理に従って
作用する周知の干渉測定方法は、Michelson干渉測定法
であり、その記載は、G.Bruhat and A.Kastler, Cours
de Physique Generale, <<Optique>>, Masson and Co.,
120bd. Saint Germain, Paris VI, page 135に見られ
る。この干渉測定器において、縞のパターンの周期はλ
の光路差に対応しており、λは光ビームの波長である。
反射する対象物における２つのビームの２つの前後に動
く先端から結果として生じる光路差は、２つの対象物の
相対的距離のλ／２の変化を測定することができる。例
えば、光源がヘリウムネオンレーザであるならば、真空
でλ／２＝３１６．５ｎｍである。この分解能を、補間
によって、即ち例外的な状態の約４０ｎｍによって、λ
／８又はλ／１６に改善できる。実際に、これら干渉測
定器は、２つの対象物の一方の反射率で起こりうる変化
によって促されるコントラストの変化に対して高感応を
維持する。そして、相対するビーム反射ミラーの方位９
０°であるために、ＳＩＭＳイオンアナライザの分析チ
ャンバ内にそれらを位置付けることは難しい。ミラーの
一方は、それ自身のサンプルの表面上に形成される。

【０００５】ＳＩＭＳアナライザで用いられる１つの測
定方法は、Springer-Verlag Publications, Berlin-Hei
delberg-New York, 1979のA.BenninghovenらによるM.J.
Kempfの"On-line Sputter Rate Measurements During S
IMS, AES Depth Profiling"により技術的に記載されて
いる。この方法の他の実施形態は、米国特許第4,298,28
3号「干渉測定方法」に記載されている。この他の実施
形態は、レーザ干渉測定器を用い、その発射ビームは、
ＳＩＭＳアナライザの分析チャンバ内で、分析されるサ
ンプルに対してサンプルに垂直の方向に、向けられる前
に方解石水晶によって２つの光路に分割される。２つの
反射ビームは、方解石水晶に再び向けられ、単一ビーム
に再合成され、２つのビーム間の「光路差」に依存する
干渉システムを形成する。

【０００６】この方法は、分析時間中、約１ナノメータ
の深さの非常に正確な測定を行うことを可能にする。他
方では、測定結果が２つのビームの方向に対してサンプ
ルの方位にかなり依存するために、干渉測定器の非常に
細い調整を必要とする。

【０００７】前述の特許と同様に「レーザヘテロダイン
表面の側面」のタイトルの米国特許第4,353,650号にも
記載されている他の方法は、ヘテロダイン干渉測定器の
公知の原理を実現する。流れ通る縞を数えるために縞シ
ステムの光度の違いを検出する段階を含まないが、ビー
ムの分割の前に、光源に含まれた同一情報に対してシス
テム内に含まれた情報要素の位相シフトを測定する段階
を含む。この方法は、信号対ノイズ比が適切に維持され
る限り、コントラストの変化に対する依存を取り除くこ
とが可能となる。この位相シフトの洗練された測定は、
時間的周期の１／２５６で達成できる。干渉測定が、あ
る時間周期の位相シフトがλ／２の光路差に対して空間
的に対応するようであるならば、λ／５１２又は１．２
５ｎｍの分解能が得られる。ヘテロダイン干渉測定器の
実現は、もはやモノクロではなく複周波数源である光源
の使用を必要とする。この源は、完全な円筒である２つ
のビームを送る。それらの周波数の差は、約３ＭＨｚ又
は２０ＭＨｚである。２つの周波数成分は、単一平面で
偏光化され且つ相互に直角となる。出力ビームのフラク
ションはアナライザに送られ、２つの偏光平面に対して
４５°で固定的に調整され、同じ出力平面の２つの成分
のフラクションを通させる。アナライザの後ろに置かれ
た光検出器は、半和周波数及び半差周波数で変調され
る。半和周波数は、検出器のバンドパスを越えている。
半差周波数は、位相リファレンスとして用いられる。光
検出器の出力信号は、矩形波信号として形成される。２
つの直交に偏光化された成分は、リファレンス光路と称
される光路と、測定光路と称される光路との２つの別の
光路に送られた２つのビームを形成するために干渉測定
器によって分割される。対象物で反射した後、２つのビ
ームは、偏光の相互直交平面方向と同じ軸で再合成さ
れ、全体の結果として生じたビームは、２つのビームの
光路差を測定する検出器に印加される。検出器は、受信
された偏光の２方向に対して４５°で固定的に調整され
たアナライザを含む。後ろに配置された光検出器は、２
つの周波数の和信号を受信し、同様に源に配置された検
出器は低周波数矩形波信号を与える。２つの対象物が相
対動作でないならば、この信号は、固定された値の検出
器によって与えられたものと同じ周波数である。しか
し、２つのビームの光路の長さに依存する固定された値
によってシフトされた単位相である。

【０００８】ｆ_１が第１のビームの周波数であり、ｆ_２
が第２のビームの周波数であり、Ｌがレーザ源と干渉測
定器との間の距離、及び干渉測定器から検出器までの距
離の和であり、Ｌ_１が干渉測定器の外側の測定ビームの
長さであり、Ｌ_２がリファレンスビームの長さであるな
らば、従来の干渉測定器について、光路差ΔＬ＝Ｌ_１−
Ｌ_２は、２ｋπの位相シフトの値を与え、ヘテロダイン
技術において、位相シフトは、光路差ΔＬに大きく依存
し、共通モードの光路Ｌ＋（Ｌ_１＋Ｌ_２）の変化を無視
する方法である。

【０００９】従って、Michelson型干渉測定器につい
て、λ／２での対象物の相対シフトは、空間信号の２π
位相シフトに対応し、共通モード変化は無変化を生じ
る。ヘテロダイン技術において、λ／２での対象物の相
対シフトは、２πでの時間信号の位相シフトに対応す
る。

【００１０】偏光分割干渉測定器は、１重、２重、４重
又は混合型のいずれに従っても、互いに区別できる。こ
れら多数の干渉測定器は、米国のヒューレットパッカー
ド社によって製造され且つ商用的に拡販されている。

【００１１】イオンアナライザの小さい大きさのクレー
タの測定に対する質量スペクトロメータに適応するため
に、幾つかの制約に出くわす。まず最初に、３ｍｍの円
筒ビームで１００μｍの径を有するクレータを測定する
ために探すという問題がある。更に、クレータの位置で
のビームの径は、エッジ縞効果を妨げるために１００μ
ｍよりも小さくなければならない。あいにく、この種の
ビームは、過度の発散を有する。しかしながら、６０μ
ｍのくびれは、２２３ｍｍのフォーカル長を有する収差
自由な薄い収束レンズを有する３ｍｍビームをフォーカ
シングすることによって得られることができる。しか
し、サンプルへビームを送ることができることを仮定し
て、適切な径で、適切な軸上に干渉測定器へそれを反射
させることを可能にすることが必要となる。衝突点にお
いてサンプルに垂直であることは、物理化学アナライザ
の副イオンコラム（±１ｍｍの差）の光軸と同様に必要
ではない。しかしながら、それが同じである際に、この
軸は、いくつかの開口と、小さいサイズ又は零サイズの
スリットとを通る。これは、波先、視準及び調整の歪み
の問題のために、この軸によってビームの通過を遮断す
る。ビームは鏡面の垂直に対して対称に反射されるよう
に、斜角の発生でくるべきであることが好ましい。例え
ば、ポリッシュされたシリコンサンプル（クリスタルラ
イン又はポリクリスタルライン）は、約３０％の鏡面反
射係数を有するが、１ｍＷビームで裸眼で見ると十分に
激しいスキャッタリングによって反射する。従って、光
子観測光システムを保持することによって、将来的なク
レータの位置にそれを位置付けるようにシステムを調整
するために、サンプル上で衝突点を常に観測することが
できる。鏡面反射の有益度は、金属タイプのものであ
り、偏光に影響しないことである。

【００１２】解決のための第１のアプローチは、新しい
２２３ｍｍ光路の後で、３ｍｍの径を有する発散反射ビ
ームを用いることからなる。干渉測定器によって容認で
きる第２の２２３ｍｍレンズによってそれを再フォーカ
スするに十分である。従って、ミラーの複雑なセットに
よって返送することができ、偏光平面の方位を保持する
ことに注意する。例えば、我々は、ヒューレットパッカ
ードのＨＰ１０７０２Ａ干渉測定器を用いており、ビー
ムは、その開始点の横側で位置１２．７ｍｍに返送する
ことができる。

【００１３】１つの起こりうる組立体は、分析チャンバ
をまたぐフォークの種類を含み、フォークの一方の光路
が、干渉測定器、レーザヘッド及び検出器を含み、他方
の光路が反射システムである。目的は、本体に対してフ
ォークを機械的にシフトすることによって調整される。
しかしながら、このアプローチにおいて、サンプルの傾
斜の分当たりの各変化、即ちアナライザの固定されたリ
ファレンス軸に対するその位置は、組立体の調整を必要
とする。測定光路は、コラムの一部及びフォークの一部
を通る。その長さは、サンプルの振動と要素の熱膨張に
高く感応して残る。処理の後でλ／５１２＝１．２ｎｍ
ならば、基本分解能はλ／２である。

【００１４】第２のアプローチは、それ自身の上で及び
それによりサンプルの上で、平面ミラーによって反射さ
れたビームを反射することからなる。欠点は、発散する
ことを可能にし、このビームは干渉測定器の禁止径(pro
hibitive diameter)を有し、サンプルで数ｍｍのセクシ
ョンを有する。等しくない表面上で不十分な反射とな
り、その大きい径によってその通過が妨害される。１つ
の解決策は、同じ開口角度で、それを再フォーカシング
するサンプルにそれを返送することである。それは、球
形ミラーを用いることで十分であり、歪みのその中心
が、サンプル上で衝突点とほとんど同じになる。この配
置は、いくつかの主な利点を有する。ビームがミラーの
表面に当たる限り、サンプルの必要とされるどのような
傾斜でもそれ自身上に返送される。機械的な環境にコン
パチブルなミラーの表面において、ロール及びピッチの
±０．１゜の許容誤差が許される。このミラーの位置合
わせは非常に簡単になる。ミラーによって与えられた初
期衝突点のイメージは、サンプル上の同じサイズの第２
の点であり、ミラーが位置合わせされた際にそれとマー
ジされる。ミラーの簡単な２つの軸傾斜動作は、十分で
ある。サンプル上の２つのスポットをマージすることで
十分である。測定ビームが２つの前後に動く先端をなす
ために、従って、二重干渉測定器は、処理の後で、基本
分解能λ／４及びλ／１０２４＝０．６ｎｍを得ること
が可能である。反射ビームは、同じフォーカシングレン
ズを通して戻る。それは、干渉測定器内で、３ｍｍの径
を有するそれ自身に返送される。従って、ヒューレット
パッカード型干渉測定器ＨＰ１０７０５Ａの使用は、リ
ファレンス光路が干渉測定器内に配置されるという欠点
に対して最適にすべきであり、そのシステムは、微分で
なく、測定光路の絶対値に感応する。分析チャンバが合
金Ｌ３１６であり、サンプルが干渉測定器から少なくと
も１６０ｍｍの距離にあるならば、材料の温度１℃の非
常に小さい変化は、約２５００ｎｍのこの距離の変化を
含む。１ｎｍ／ｓよりも小さい変化は、１／２５００℃
／ｓよりも大きい安定した温度を必要とする。

【００１５】これら欠点を克服するために、他のアプロ
ーチは、微分干渉測定器を用いることからなり、２つの
光路は、クレータの一方と、そのクレータの周辺の表面
上の他方とであるサンプルに送られる。光路差は、クレ
ータの深さと発生の角度とのみの原理に依存する。互い
に閉じた２つのビームによって与えられた干渉値は、そ
れらの軸の間の少なくとも１００μｍの距離にあるなる
ならば、分散されない。２００μｍの値も選択できる。
２つの平行測定二重光路を有するＨＰ１０７１５Ａ又は
ＨＰ１０７１９Ａ型のヒューレットパッカードの干渉測
定器で設計できる。従って、４つのビームがサンプルに
送られるために、それゆえ基本分解能は、第２のアプロ
ーチとしてλ／８でなくλ／４になる。各光路の一方の
ビームのみが用いられるならば、他方の２つのビーム
は、干渉測定器に固定されたミラーを用いて反射され
る。得られた分解能は、クレータの一方のビームと、周
辺の表面状の他方のビームとを有するλ／４である。

【００１６】次に、問題は、およそ２００μｍで互いに
閉じられ、それらの上に返送される２つの６０μｍのス
ポットを得ることによって２つのビームをフォーカスす
ることである。サンプルに対するこれらの状態に合う２
つのスポットを送ることが可能であることを仮定して、
それらの軸は、１つの球形ミラーを用いて、互いに平行
か又は平行ではない。その中心は、１つのスポットのみ
又は２つのスポットの間に位置合わせされる。中心が１
つのスポットに配置されたときに、第２の光線は、中心
に対して対称となるサンプルの点で反射される。次に、
それは、干渉測定器に返送するために非常に複雑にな
り、この場合、光路差は、クレータの深さのみに依存し
ない。中心はスポットの間にあり、各スポットは他方で
反射され、全体の光路差は零になる。それゆえ、反射ビ
ームは入射ビームの軸上でもはや完全でない。最後に、
２つのミラーが、２ｍｍを越える径でビームを返送する
ために、互いに２００μｍでそれら中心に位置付けられ
るならば、問題は解決しない。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前述
の干渉測定器の欠点を有しない偏光分割干渉測定器を用
い、ヘテロダイン干渉測定器の原理で信頼する測定装置
を得ることである。

【００１８】

【課題を解決するための手段】このために、本発明は、
光干渉測定方法によって、物理化学アナライザの分析チ
ャンバ内に配置されたサンプル上の層の下でクレータの
底の深さを測定する方法において、該方法は、・入射する複周波数レーザビームを、測定光路及びリフ
ァレンス光路の２つの平行光路に分割する段階と、・サンプルの表面に対して傾けられた入射方向に沿っ
て、一方をクレータに及び他方を周辺にそれぞれ、サン
プルの表面上に２つの光路の各々をフォーカシングする
段階と、・一方のビームのみを形成するために前記サンプルの表
面で反射された前記２つのビームを再合成する段階と、・２つの反射されたビームの間の光路差を測定するため
に、干渉検出器に前記再合成されたビームを印加する段
階とを含んでいる。

【００１９】本発明は、また、前述の方法を実現するた
めの装置である。

【００２０】本発明による方法は、イオンアナライザの
分析チャンバの内側に２つの測定光路を有するという主
な利点を有する。これは、例えば空気指標補償(air ind
ex compensation)の必要性がなくす。それは、クレータ
の深さの種々の測定方法を得ることが可能となる。最後
に、各光路を二重にすることによって、ヘリウムネオン
レーザの使用を介して処理の後で、０．６ｎｍの分解能
を与えるλ／４の基本分解能を得ることが、本発明によ
り可能となる。また、非常にコンパクトで、且つサンプ
ルの各変化の後で特にサンプルの傾きに感応しないとう
利点も有する。

【００２１】本発明の他の特徴及び効果は、添付図面で
参照される以下の発明の詳細な説明から明らかとなるで
あろう。

【００２２】

【発明の実施の形態】図１に表されたように、本発明に
よる方法は、イオンアナライザのチャンバ５内でテスト
されているサンプル４の表面３に対して傾けられた、測
定光路１とリファレンス光路２とを含むビーム分割差分
干渉測定器を実現する。測定光路を形成するビームは、
複周波数レーザ源７によって発生されたレーザビーム６
から得られる。光分割システム８は、レーザビーム６
を、測定光路１とリファレンス光路２とを形成するそれ
ぞれの２つの平行ビーム９及び１０に分割し、そのビー
ムは、イオンアナライザによって発射された粒子ビーム
１２によって浸食されるクレータの底の一方のビーム
と、クレータ１１の横の他方のビームとなる。サンプル
４の表面３上での反射の後で、ビーム９及び１０は、第
１の光分割システム８と同じ第２の光分割システム１３
によって再合成され、レンズ１７によって平行にされ
る。干渉検出器１４は、第２の光分割システム１３から
くる再合成され且つ平行なビームを受信する。ビーム８
及び１３の光分割システムは、いずれかのタイプの偏光
分割装置によって又は再び複屈折水晶によって形成され
る。図１の実施形態によれば、得られることができる分
解能はλ／２である。

【００２３】λ／４の分解能は、図２の実施形態に従っ
て得られることができ、図１の実施形態と同じ要素は、
同一参照符号で表されている。この実施形態において、
サンプル４で反射されたビームは、第２のビーム分割光
装置１３の出力に配置されたビーム反射システム１５に
よってそれらに返送される。それらは、他方の方向と交
差される入力フォーカシング及び分割光装置８によって
再合成される。図１の別の干渉測定器と違って、図２に
表されているものは、例えば再合成された反射ビームを
検出器１４に返送するために、光分割装置８によって再
合成された反射ビームの分割器となる半透過ミラーであ
る、光学装置１４ａを有している。図２に表されたシス
テムは、図１のシステムと比較してλ／４の分解能を有
し、分析チャンバのサンプル４の位置合わせ外れに感応
しないという利点を有する。図１のシステムの場合のよ
うに、ビーム分割器８及び１３は同じであり、いずれか
のタイプの公知の偏光分割器によって、又は複屈折水晶
によって形成される。図３及び図４に表されたように、
ビーム反射システム１５は、球形ミラーによって又は収
束レンズ１７に係合した平面ミラーによって形成され
る。

【００２４】図２の装置の詳細で典型的な実施形態は、
同一要素が同一符号で表された図５で遠近図として表さ
れている。この例において、ビーム分割器８及び１３
は、氷州石又は方解石CaCO₃の水晶によって形成され
る。水晶１３は、球形ビーム反射ミラー１５及びサンプ
ル４の間に配置される。ミラー１５に入射され且つ反射
されたビームは、マージされ、ミラーの歪みの中心に通
される。それらは、水晶１３とサンプル４との間に、約
０．２ｍｍの間隔を有する２つの平行ビームに変換され
る。これらビームは、２つの６０μｍスポットでサンプ
ル４上で収束し、それらの一方は、ミラー１５の歪みの
中心で常にマージされる。これら２つのビームについ
て、２つの平行な発散ビームと係合し、サンプルの表面
３に垂直な方向に対して前者の２つのビームに対称とな
る。これら２つの発散ビームは、フォーカシングレンズ
１８によって、平行光線の１つのビームに再合成する第
２の方解石水晶８に印加される。このビームは、一方の
方向にレーザヘッド７によって発射されたレーザ光線６
を伝える。他方の方向では、検出器１４を目指す、サン
プル４で反射された２つのビームの和の結果として生じ
る光線を伝える。図２のように、半透過ミラー１４ａ
は、検出器１４に印加された結果として生じる光線から
レーザビームを分割する。ビーム反射ミラー１９及び２
０は、２つの測定ビーム１及び２の光路上に位置付けら
れる。それは、イオンアナライザのコラムＸ，Ｙの軸に
垂直な方向に球形ミラー１５及びフォーカシングレンズ
１８の光軸を位置合わせするようにする。一方で、サン
プル４上で収束され且つ発散されるビームに対して傾け
られた方向に維持される。この配置は、分析チャンバ内
での干渉測定器の構成を容易にし、特に、コラムの軸の
方向のサンプルから抽出された副イオンの循環に対して
必要とされる空間を自由にすることによってなされる。
分析チャンバの壁に固定されたウィンドウ２１は、干渉
測定器を形成する部品の残りからレーザヘッド７及び検
出器１４の分離を可能にする。半透過ミラー１４ａに印
加された共通ビームは、このウィンドウを通る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態における、小さい大き
さのクレータの測定のための干渉測定の説明図である。

【図２】本発明の第２の実施形態における、干渉測定の
説明図である。

【図３】図２の干渉測定を行うために用いられたビーム
反射システムの第１の実施形態の説明図である。

【図４】図２の干渉測定を行うために用いられたビーム
反射システムの第２の実施形態の説明図である。

【図５】図２の干渉測定器の実施形態の詳細な構成図で
ある。

【符号の説明】

１測定光路２リファレンス光路３表面４サンプル５チャンバ６レーザビーム７複屈折レーザ源８、１３光分割システム９、１０平行ビーム１１クレータ１２粒子ビーム１４干渉検出器１４ａ半透過ミラー１５球形ミラー１７、１８レンズ１９、２０ビーム反射ミラー２１ウィンドウ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光干渉測定方法によって、物理化学アナ
ライザの分析チャンバ内に配置されたサンプル上の層の
下でクレータの底の深さを測定する方法において、入射する複周波数レーザビームを、測定光路及びリファ
レンス光路の２つの平行光路に分割する段階と、前記サンプルの表面に対して傾けられた入射方向に沿っ
て、一方をクレータに及び他方を周辺にそれぞれ、前記
サンプルの表面上に２つの光路の各々をフォーカシング
する段階と、一方のビームのみを形成するために前記サンプルの表面
で反射された前記２つのビームを再合成する段階と、２つの反射されたビームの間の光路差を測定するため
に、干渉検出器に前記再合成されたビームを印加する段
階とを含むことを特徴とする方法。
【請求項２】前記レーザビームは、分割され、次に同
じビーム分割器によって再合成されることを特徴とする
請求項１に記載の方法。
【請求項３】前記レーザビームは、分割され、次に同
じ偏光分割器によって再合成されることを特徴とする請
求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】前記偏光分割器は、複屈折水晶であるこ
とを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】前記サンプル上の前記２つの光路のフォ
ーカシングの光路の逆となる光路上でビーム進行をなす
衝突点の中心に置かれた球形ミラーによってサンプルの
表面上にフォーカスされた２つのビームの、自動コリメ
ーションによって、干渉検出器に返送される段階と、前記サンプルの位置合わせ外れに感応するシステムを作
る段階とを含むことを特徴とする請求項４に記載の方
法。
【請求項６】前記干渉検出器に対して前記入射ビーム
を印加する前に、前記入射ビームの前記レーザビームと
マージされる平行光線の１つのビームに、２つの返送ビ
ームを再合成する段階を含むことを特徴とする請求項５
に記載の方法。
【請求項７】イオンアナライザの分析チャンバの内側
に配置されたサンプル上に形成された、クレータの底の
深さを測定するための装置において、入射する複周波数レーザビームの発射のためのレーザ
と、入射するレーザビームを、測定光路及びリファレンス光
路の２つの平行光路に分割するための第１のビーム分割
手段と、前記サンプルの表面に対して傾けられた入射方向に、一
方をクレータに及び他方を周辺にそれぞれ、前記サンプ
ルの表面上に２つの光路の各々をフォーカシングするた
めのフォーカシング手段と、一方のビームのみを形成するために前記サンプルの表面
で反射された前記２つのビームを再合成する手段と、２つの反射されたビームの間の光路差を測定するための
干渉検出手段とを含んでおり、前記レーザ及び前記検出手段は前記分析チャンバの外側
に配置されていることを特徴とする装置。
【請求項８】前記２つの反射ビームを再合成するため
の手段は、前記第１のビーム分割手段と同じビーム分割
手段によって形成されることを特徴とする請求項７に記
載の装置。
【請求項９】前記サンプル上の前記２つの光路のフォ
ーカシング光路の逆となる光路の前記干渉検出器に対し
て前記２つの反射ビームを返送する反射手段と、従って
装置の基本分解能を倍加する手段とを含むことを特徴と
する請求項７又は８に記載の装置。
【請求項１０】前記反射手段は、球形ミラーによって
形成されることを特徴とする請求項９に記載の装置。
【請求項１１】前記反射手段は、収束レンズに結合さ
れた平面ミラーによって形成されることを特徴とする請
求項９に記載の装置。
【請求項１２】前記ビーム分割手段は、複屈折方解石
水晶によって形成された偏光分割手段であることを特徴
とする請求項７から１１のいずれか１項に記載の装置。