JPS62293104A - 膜厚測定装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ３、発明の詳細な説明 ［産業上の利用分野］ 本発明は、高速で移動する被測定対象、例えば圧延ライ
ン、メツキライン内の鋼板上の塗油膜厚やその他の薄波
膜厚をオンラインで測定するのに利用して好適な膜厚測
定装置に関する。

［従来の技術］ 数１０００Å以下の薄膜の膜厚を測定する手段としては
エリプソメトリ手法が一般的である。この手法は、薄膜
試料面で光が反射する際の偏光状態の変化すなわち電気
ベクトルの入射面に平行な成分（ｐ成分）の反射率ｒｐ
と、直角な成分（Ｓ成分）の反射率ｒｓとの比ρを次の
（１）式で測定し、既に確立された偏光反射率比ｐと膜
厚ｄとの一定の関数にしたがって膜厚ｄを求めるもので
ある。

ｐ＝ｒｐ／ｒｓ−ｔａｎψｅｊΔ　　・（１）さて、偏
光反射率比ρは一般に複素数であるため、２つのエリプ
ソパラメータ、つまり振幅比ｔａｎψ、および位相Δを
求める必要がある。従来、これら２つのエリプソパラメ
ータψ、Δを高速で求める手段としては、第５図に示す
ように偏光子１と検光子２とをサーボモータ３，４によ
りサーボ制御して単色光源５からの光に対する消光点を
求め、そのときの偏光子角および検光子角がらエリプソ
パラメータψ、Δを算出する手段があった。

なお、第５図において６は１／４波長板、７は充電検印
器、８はフィードバック制御回路、９は試料面である。

また、この手段においては、偏光子、検光子の代りに等
価的なファラデー素子、ＫＤＰ素子等の磁気・電気偏光
素子を用いることも可能である。

一方、より高速にエリプソパラメータψ、Δを求める手
段としては、第６図に示す回転検光子２′を用いる手段
（特開昭５５−２６４１０号公報参照）が提案されてい
る。この手段は前記手段のようにサーボ制御により消光
点を求めるのではなく、検光子２′をモータ４′により
高速の一定速度で回転させる。そうすると、そのときの
透過光量出力が検光子２′の回転周波数で変調され、そ
の出力が次の（２）式で表わされるため、基準回転信号
５ｉｎ２θからの位相差を求めることにより、エリプソ
パラメータΔを測定するようにしたものである。ただし
、この場合、条件として膜厚変化が小さく、かつ透明膜
であり、他のエリプソパラメータψが大きく変化しない
ことが仮定されている。

１＝Ｉｏ　／２　　ｉ１＋　５ｉｎ２ψ　ｓｉｎ　（２
θ−Δ））（θ−ωｔ） ・・・（２） なお、第６図において１０は信号処理回路であり、第５
図と同様の機能を有するものには同一符号を付しである
。また、検光子２′の代りに偏光子１を一定速度で高速
回転させるようにしてもよい。

［発明が解決しようとする問題点］ しかるに、上述した２手段には次のような欠点があった
。すなわち、前者のフィードバックによる消光式におい
ては、エリプソパラメータψ、Δの測定時間は機構上１
°当り秒オーダを要することは避けられず、高速の被測
定対象に対しては測定点が大幅にずれてしまう。このた
め、位置ずれによって膜厚や下地の変化が生ずるので、
消光点を正確にかつ安定して求めるのが困難であった。

一方、回転方式においては、第（２）式のＩＯに試料の
反射率、光源光量および１／ｃｏｓ２ψの項が含まれて
いるので、出力信号１は被測定対象の反射率に変動が生
じた場合、あるいは微少な角度変動が生じた場合にこれ
らの変動の影響を受は易く、このため位相測定の誤差を
生じ易かった。この誤差を小さくしようとすると、高速
移動対象に適用する場合には回転速度０．１％以下で数
１００ｒｐｓの高速回転が必要となり、技術的に困難で
あった。また、この方式では２つのエリプソパラメータ
ψ、Δのうち同時に求められるのは位相Δのみであり、
いわゆるエリプソメトリ手法が適用可能な吸収率の大き
な膜厚測定、数１００Å以上の膜厚測定または屈折率の
測定などのようにエリプソパラメータψとΔとの両方が
必要となる場合には汎用機能をもつことができなかった
。

また、両手段とも機械的な駆動部を有するため、構造が
複雑で温度変化等による影響を受は易かった。

そこで本発明は、簡単な構成で、温度変化等の影響を受
けることもなく、高速で移動する被測定対象の膜厚を高
精度に測定することができる膜厚測定装置を提供するこ
とを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、上記問題点を解決し目的を達成するために、
被測定対象の入射面に偏光子により形成された一定方位
角の直線偏光を所定角度を有して入射させ、前記被測定
対象からの反射光をビームスプリッタ部により複数本の
ビーム光に変換し、これら複数本のビーム光に対してそ
れぞれ異なる透過偏光方位角を有する複数の検光子を通
過させ、さらにそれぞれ一定の焦点距離にて集光する複
数の集光レンズにて集光して、これら集光レンズにて集
光された複数のビーム光をそれぞれ焦点位置に配置され
たピンホールを介して複数の光電変換器により検出して
光量強度に対応する電気信号を出力し、これら光電変換
器からの各電気信号を演算処理部にて入力し、所定の演
算処理を施して振幅比および位相の２つのエリプソパラ
メータを求めるようにしたものである。

［作用コ このような手段を講じたことにより、固定された光学系
により安定に２つのエリプソパラメータが求められ、こ
れらパラメータに基いて被測定対象の膜厚または屈折率
が算出される。

［実施例］ 第１図および第２図は本発明の一実施例の構成を示す図
であって、第１図は光学系の構成を示す模式図、第２図
は信号処理系の構成を示すブロック図である。第１図に
おいて１１はコリメートされた単色光源であって、この
光源１１から出射された光は偏光子１により一定の方位
角θを有する直線偏光に形成された後、試料面９に所定
角度φ０を有して入射する。なお、試料面９において、
入射方向は紙面と平行とし、光進行方向を２方向とする
。そして、入射面に光進行方向Ｚと９０”をなす座標軸
をＰ軸、上記Ｐ方向およびＺ方向と直交する座標軸をＳ
軸とし、上記Ｐ、ＳおよびＺ方向が右手直交座標系を作
るものとする。また、偏光子角および検光子角は全てＰ
軸を０°とし、Ｓ軸を９０”　とする。

一方、試料面９からの反射光（反射角φ０）は、ビーム
径制限用のアパーチャ１２を通過したのち、材質、形状
の等しい３つのオプティカルフラット（ビームスプリッ
タ部）１３ａ、１３ｂ、１３ｃにより３本のビーム光に
分岐される。上記オプティカルフラット１３ａ〜１３ｃ
は、光学的に等方で透明なものを使用し、かつ互いに平
行に固定し、その厚さおよび間隔は多重反射光が検出さ
れないように設定する。

ここで、上記３本のビーム光について、２つのオプティ
カルフラット１３ａ、１３ｂを透過したビーム光をｃｈ
ｉに設定し、オプティカルフラット１３ａを透過しオプ
ティカルフラット１３ｂにて反射したビーム光をｃｈ２
に設定し、オプティカルフラット１３ａにて反射しオプ
ティカルフラット１３ｃを透過したビーム光をｃｈ３に
設定する。なお、ｃｈ２のビーム光とｃｈ３のビーム光
とは互いに平行になるものとする。上記チャンネルｃｈ
ｉ〜ａｈ３の各ビーム光は、固定の透過方位角α１〜α
３を有する検光子１４ａ〜１４ｃを通過し、同一の焦点
距離を有する集光レンズ１５ａ〜１５ｃにより集光され
、焦点位置に配置されたピンホール１６ａ〜１６ｃを通
り、干渉フィルタ１７ａ〜１７ｃにて外乱光の除去を行
なった後、光電変換器１８ａ〜１８ｃに入力し、これら
光電検出器１８ａ〜１８ｃにより光量強度に対応する電
気信号■１〜工３に変換される。そして、上記電気信号
１１〜Ｉ３は第２図に示す信号処理回路により一定の演
算処理が施されてエリプソパラメータψ。

Δが算出される。

第２図において、光電変換器１８ａ〜１８ｃからそれぞ
れ出力されるｃｈｉ　、　ｃｈ２　、　ｃｈ３の電気信
号１１〜Ｉ３は、増幅器１９ａ〜１９ｃにて増幅され、
ローパスフィルタ２０ａ〜２０ｃにてノイズ成分が除去
された後、サンプルアンドホールド回路（以下Ｓ／Ｈ回
路と略称する）２１３〜２１ｃに入力する。Ｓ／Ｈ回路
２１ａ〜２１ｃは、マイクロコンピュータ（以下マイコ
ンと略称する）２２から出力されたゲート信号Ｇ１〜Ｇ
３により各チャンネルｃｈｉ　、　ｃｈ２　、　ｃｈ３
の出力信号を同時にサンプリングしたのちホールドする
ものであって、同時にサンプリングされた各チャンネル
ｃｈｉ〜ｃｈ３の出力すなわち１１〜Ｉ３はマイコン２
２に与えられる。そして、マイコン２２では以下に示す
演算処理が実行され、エリプソパラメータψ。

Δがディジタル情報として出力端子２３から出力され、
また、Ａ／Ｄ変換器２４を介すことによりアナログ情報
として出力端子２５から出力される。

なお、２６は後述する各チャンネルゲイン、固有値ψｏ
　１σ１σ２１および最低光量レベル■３ｗ１ｎをプリ
セットするプリセット回路である。

マイコン２２においては、各チャンネルｃｈｉ〜ｃｈ３
の出力Ｉ、　〜１３を、Ｊｏｎｅｓマトリックス法を用
いて計算する。すなわち、先ず、被測定対象のエリプソ
パラメータψ、Δを次の（３）式で定義する。

ｒｐ／’ｒｓ＝ｔａｎψｅｊΔ　　　　　　　・（３）
なお、上式において、「ＰはＰ偏光電気ベクトル（入射
面内）の被１１１１１定対象における振幅反射率、Ｃ５
はＳ偏光電気ベクトル（入射面に垂直方向）の被測定対
象における振幅反射率である。

また、オプティカルフラット１３ａ〜１３ｃのＰ偏光電
気ベクトルとＳ偏光電気ベクトルとの振幅透過率比σ１
および振幅反射率比σ２を（４）式および（５）式で定
義する。

σ−ｔｓ’　／ｌｐ’　＝Ｉｃｒｔ　　Ｉｓｊψ’・　
（４）ａ＝ｒ５’　／ｒｐ’−Ｉｃｙ２　　ｌｅｊψ２
−（５）ただし、 ψ０−ψ１−ψ２　　　　　　　　　・・・（６）とす
る。なお、上記（４）〜（６）式において、１　、　／
およびｔｓ′はオプティカルフラット１３ａ〜１３ｃの
ＰおよびＳ偏光振幅透過率、ｒ　ｐ　／およびｒｓ′は
オプティカルフラット１３ａ〜１３ｃのＰおよびＳ偏光
振幅反射率、ψ１．ψ２はＣ１，Ｃ２の位相、ψ０はＣ
１とＣ２との位相差である。

以上の定義から、各チャンネルｃｈｉ〜ｃｈ３の光量強
度出力１．〜■３は、 １１　ｍ　Ｉｔ　ｒｓ　１ｒ３１２１ｔｐ−１’　Ｉｏ
　［ｔａｎ２ψｃｏｓ２αＸｃｏｓ２θ＋２ｔａｎψＩ
σ１１２Ｓｉｎｆｆ１Ｃｌ）ＳＣ１！ｃＯ８θｓｉｎθ
ｃｏｓ（Δ−２ψ１）＋１σ１１’　５ｉｎ２α１５ｉ
ｎ２θｌ　　　　　　　　　　　　　−（７）＋２−　
Ｉ２　Ｔ２１ｒｓ１２１ｔｐ−１２１ｒｐ”　Ｉ２１０
　（ｔａｎ２ψｃｏＳ２α２ｃｏｓ２θ＋２ｔａｎψ１
（７１（７２１ｓｌｒ＋ａ２　ｃｏｓａ２　ｃｏｓθｓ
ｉｎθｃｏｓ（Δ−ψ０）＋Ｉａ１　ｆｆ２１２ｓｉｎ
２ａ２５ｉｎ２θｌ　　　　　　　　　　　　−（８）
１３　ｍ　Ｋ３ｆ３１ｒｓ１２１ｔｐ−１２１ｒｐ−１
２１ｏ　１ｔａｎ２ψＣ１）Ｓ２Ｃｔ３　Ｃｔ）Ｓ２θ
＋　２ｔａｎψｌσｌ　Ｃ２１５ｉｎａ３　ｃａｓａ３
ｃｏｓθｓｉｎθｃｏｓ（Δ−ψ０）＋　Ｉ　ａＨＣ２
ｌ２ｓｌｎ２ａ３５ｉｎ２θｌ　　　　　　　　　　　
　−（９）で表わされる。なお、（７）〜（９）式にお
いてに１〜に３は各チャンネルｃｈｉ〜ｃｈ３の検出回
路ゲイン、τ１〜τ３は各チャンネルｃｈｉ〜ｃｈ３の
検光子１４ａ〜１４ｃおよび光電検出器１８ａ〜８ｃの
透過率、１．は入射光強度、θは偏光子１の方位角＋　
　ａ１〜α３は各チャンネルｃｈｉ〜ｃｈ３の検光子１
４ａ〜１４ｃの方位角である。

ここで、偏光子方位角θを９０°以外の角度θ。に設定
し、各チャンネルｃｈｉ〜ｃｈ３の検光子方位角α１〜
α３を全てＯｏと設定したとき、任意の反射光（ψ０．
Δ。）に対し各出力１１〜Ｉ３が一定値（ＩＧｔａｎ２
ψＱ　　Ｃｏ５２θ。）となるように、各チャンネルｃ
ｈｉ〜ｃｈ３の検出回路ゲインに１〜に３を調節する。

すなわち、Ｋｒ　ｒｔ　Ｉｒ３１２１ｔｐ−ｌ’　Ｉｏ
　ｃｏｓ２θｏ　ｔａｎ２ψ０＝　Ｉ２　Ｃ２１ｒ３１
２１ｔｐ−１２１ｒ３−１２１ｏｃｏｓ２θｏ　ｔａｎ
２ψ０＝　Ｉ３　Ｉ３１ｒｓ１２１ｔｐ″Ｉ２１ｒｐ−
１２１ａ　ｃｏｓ２θＱ　ｔａｎ２ψ〇−ＩＧ　ｃＯ５
２Ｏｏ　　ｔａｎ２　ψＯ−（１０）となるので、この
（１０）式を用いて前記（７）〜（９）式を変形すると
、 Ｉ＋　−１ｃ　ｆ　ｔａｎ２ψＣ０８２α１ｃＯ８２θ
＋　２ｔａｎψｌ　０１１２Ｓ１ｎａＩＣＯ８αＩ　Ｃ
ｏｓθｓｉｎθｘ　ｅｏｓ　（Δ−２ψ１　）　＋１７
７１１’　５ｉｎ２α１ｓｔｎ２θｌ　　　　−＜７’
）＋２−　Ｉｃ　Ｉ　ｔａｎ２ψＣＯ５２α２ＣＯ８２
θ＋２ｔａｎψ　ｌ　　Ｃ１Ｃ２ｌ　　ｓｉｎα２　　
　ｃｏｓａ２　　　ｃｏｓθ　ｓｉｎθＸ　ｃｏｓ　（
Δ−ψｏ）　＋１ｃｒ１　（７２Ｒ５ｉｎ２（２２５ｉ
ｎ２θｌ　　−（８’）＋３−　ＩＧ　ｆｔａｎ２ψｃ
Ｏ５２α３ＣＯ３２θ＋２ｔａｌｌψｌ　ａ１ａ２　ｌ
　５ｉｎａ３　ｃｏｓθｓｉｎθｘ　ｃｏｓ　（Δ−ψ
０　）　＋　ｌ　ａｌ　Ｃ２１２ｓｉｎ２ａ３５ｉｎ２
θｒ　　−＜９゛：となる。

今、偏光子方位角θ−４５°、検光子方位角α１−θ°
、α２−４５°、α３−−４５°と設定すると、各チャ
ンネルｃｈｉ〜ｃｈ３の出力１．〜１３は、 Ｘ　ｃｏｓ　（Δ−ψｏ　）　＋　ｌ　ａｓ　（７２１
２１−（１２）ｘ　ｃｏｓ　（Δ−ψｏ　）　＋　ｌ　
ａｓ　１７２１２）　　　　　　　　−（１３）で表わ
される。したがって、上記（１１）〜（Ｉ３）式より、 となる。ここで、ψ０と１σ１σ２１とはオプティカル
フラット１３ａ〜１３ｃにて決定される固定値である。

この場合、方位角θ０の直線偏光を入射させているので
、このときの３出力１１．。。

１２、Ｏ，Ｉ３．０から上記固定値ψ。。

１σ工σ２１は、 と求まる。なお、被検査対象が透明で屈折率がｎの外地
のガラスなどの場合は、そのときの出力Ｉ、、１２．Ｉ
３から として求めることも可能である。ただしく１８）（１９
）式においてφ０は入射角である。

したがって、（１４）　　（１５）式からψ。。

１σ１σ２１を補正すれば２つのエリプソパラメータψ
、Δを同時に求めることができる。実際上、ψ。は０°
に近い小ぎな値であり、１σ１σ２Ｉは入射角ψ０によ
って変化し、ψ０−７０”ではおおよそ２または３の値
となる。

（１４）　　（１５）式から明らかなように、ｃｏｓ　
（Δ−ψＯ）、ｔａｎψは出力１．〜１３から無次元さ
れた形で求められ、かつ出力１．〜１３は同時に検出さ
れるので、光源や被測定対象による光量変動の影響は全
く受けないことになる。

また、前記条件すなわちθ−４５゛、α１−〇＠、α２
−４５°、α３−−４５’″は、θ≠０．９０’″、α
１謬０°、α２箇−α３　（α２≠０．９０°）の条件
であれば、同様にしてΔψ。

Δを求めることが可能である。この場合、（１４）（１
５）式は、 となる。

また、本装置では被測定対象の傾きによる測定誤差を除
去するために、光電検出器１８ａ〜１８ｃの前方にピン
ホール１６ａ〜１６ｃを設け、測定視野角を小さくして
いる。つまり、被測定対象が傾き、入射角ψ０が±１０
”変化すると、膜厚測定誤差は数１０人に達するため、
本装置では測定視野を±０．２°以下に絞っている。こ
れは、集光レンズ１５ａ〜１５ｃの焦点距離をｆ、ピン
ホール径をＤとすると、 Ｄ≦０．７Ｘ１０−３ｆ　　　　　　　　　・・・（２
２）の条件で決定される。こうすることにより、被測定
対象がＯ６２°６２°いた場合には、反射光はピンホー
ル１６２〜１６ｃによって遮蔽されるため、光量レベル
か低下する。したがって、３チヤンネルの光電出力１１
〜Ｉ３のうちの１つ例えばＩ３をモニタし、最低限界レ
ベルＩ　３　ａｋｉｎを設定して、１３＜１３ｍ１ｎを
満たす場合には測定値として採用しないようにする。こ
のような対策を施し、かつ光電検出器１８ａ〜１８ｃの
安定性を１％以下に保持することにより、±５人の測定
精度が可能となる。

かくして、本実施例によれば、２つのエリプソパラメー
タψ、Δの両方を、光電検出器１８ａ〜１８ｃの応答時
間を除けば光速で求めることが可能となり、これにより
、５　ｍ　／　ｓｅｅ以上の高速で移動する被測定対象
に対しても、時間ずれの生じるおそれがなく、ある１点
の膜厚あるいは複素屈折率を正確に求めることができる
。

また、本実施例によれば、測定の本質に係わる光学系は
全て固定されており、機械的な可動部やファラデー素子
、ＫＤＰ素子等の磁気・電気偏光素子を必要としない。

このため、構造が単純かつ堅固である上、温度変化等に
よる誤差の影響を受けるおそれはない。また、測定量は
無次元化されるため、光量変動の影響を全く受けない。

さらに、受光器（光電検出器１８ａ〜１８ｃ）の視野を
０．２°以下に絞っているので、被測定対象の角度変動
による影響を低減させることが可能である。

なお、本発明は前記実施例に限定されるものではない。

例えば、前記実施例では干渉フィルタ１７ａ〜１７ｃに
より外乱光の除去を行なっていたが、第３図に示す如く
干渉フィルタ１７ａ〜１７ｃを用いないで、光源１１と
偏光子１との間に超音波またはチョッパなどの変調器３
１を設け、この変調器３１を変調器駆動回路３２により
駆動して入射光を変調することにより外乱光を除去する
ようにしてもよい。但し、この場合、第４図に示す如く
、信号処理系では変調器駆動回路３２から出力される変
調基準信号３３を同期検波回路３４ａ〜３４ｃに与えて
、各チャンネルｃｈｉ〜ａｈ３の出力を同期検波する必
要がある。

また、前記実施例では３つのオプティカルフラット１３
ａ〜１３ｃの法線が入射面内に存在する場合を示したが
、法線が入射面に対して直角方向となるようにしても同
様に測定することができる。

この場合、反射光はオプティカルフラット１３ａ〜１３
ｃから水平方向に反射するものとなり、ここで偏光面が
９０°回転する。したがって、前記（１４）　　（１５
）式は次の（２３）　　（２４）式に変換される。

さらに、前記実施例では被測定対象を高速で移動する対
象物とした場合を示したが、静止した対象物であっても
よく、半導体、エレクトロニクス産業分野において、従
来より低価格で高速の膜厚測定装置として応用可能であ
る。このほか、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変
形実施可能であるのは勿論である。

［発明の効果］ 以上詳述したように、本発明によれば、簡単な構成で、
温度変化等の影響を受けることもなく、高速で移動する
被測定対象の膜厚を高精度に測定することができる膜厚
測定装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における光学系の構成を示す
模式図、第２図は同実施例における信号処理系の構成を
示すブロック図、第３図は本発明の他の実施例における
光学系の構成を示す模式図、第４図は他の実施例におけ
る信号処理系の構成を示すブロック図、第５図および第
６図は従来例における光学系を示す模式図である。 １・・・偏光子、９・・・被測定面、１１・・・単色光
源、１２・・・アパーチャ、１３ａ〜１３ｃ・・・オプ
ティカルフラット、１４ａ〜１４ｃ・・・検光子、１５
ａ〜１５ｃ、・・集光レンズ、１６ａ〜１６ｃ・・・ピ
ンホール、１７ａ〜１７ｃ・・・干渉フィルタ、１８ａ
〜１８ｃ・・・光電検出器、２２・・・マイコン、３１
・・・変調器、３２・・・変調器駆動回路。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第１図 第２図 手続補正帯 昭和　　９１・８月２９日 特許庁長官　　黒　１）明　雄　殿 １、事件の表示 特願昭６１−１３７４５８号 ２、発明の名称 膜厚測定装置 ３６　補正をする者 事件との関係　　　特許出願人 （４１２）　　日本鋼管株式会社　　・４、代理人 東京都千代田区霞が関３丁目７番２号　ＵＢＥビル７、
補正の内容 （１）　特許請求の範囲を別紙の通り訂正する。 （２）　明細書第３頁第７行ないし第８行の「７は充電
検出器」とあるを「７は光電検出器」と訂正する。 （３）　同書第７頁第１９行の「入射方向は」とあるを
「入射面は」と訂正する。 （４）　同省第７頁第２０行の「入射面に」とあるを「
入射面内に」と訂正する。 （５）同書第９真第９行の「光電変換」とあるを「光電
検出」と訂正する。 （６）同書第９頁第１６行の「光電変換器」とあるを「
光電検出器」と訂正する。 （７）　同書第１５頁第１行ないし第２行の「この場合
、方位角θ０の直線偏光を入射させているので、」とあ
るを「例えば、別途、方位角ｅＯの直線偏光をビームス
プリッタに入射させ、」と訂正する。 （８）　同書第１５頁第８行の「外地」とあるを「既知
」と訂正する。 （９）　同書第１６頁第３行の「おおよそ２または３の
」とあるを「２近傍の」と訂正する。 （ｌＯ）　　同書第１９頁第１６行の「水平方向にｊと
あるを「水平方向（紙面に垂直方向）に」と訂正する。 ２、特許請求の範囲 彼測定対象の入射面に所定角度を有して入射しうる一定
方位角の直線偏光を形成する偏光子と、前記被７１１１
１定対象からの反射光を複数本のビーム光に変換するビ
ームスプリッタ部と、このビームスプリッタ部により得
られた複数本のビーム光をそれぞれ異なる透過偏光方位
角を有して通過させる複数の検光子と、これら検光子を
通過した各ビーム光をそれぞれ一定の焦点距離にて集光
する複数の集光レンズと、これら集光レンズにて集光さ
れた複数のビーム光をそれぞれ焦点位置に配置された光
量強度に対応する電気信号を出力する７１１７の光電変
換器と、これら光電変換器からの各電気信号を入力し所
定の演算処理を施して振幅比および位相の２つのエリプ
ソパラメータを求める演算処理部とを具備したことを特
徴とする膜厚測定装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被測定対象の入射面に所定角度を有して入射しうる一定
   方位角の直線偏光を形成する偏光子と、前記被測定対象
   からの反射光を複数本のビーム光に変換するビームスプ
   リッタ部と、このビームスプリッタ部により得られた複
   数本のビーム光をそれぞれ異なる透過偏光方位角を有し
   て通過させる複数の検光子と、これら検光子を通過した
   各ビーム光をそれぞれ一定の焦点距離にて集光する複数
   の集光レンズと、これら集光レンズにて集光された複数
   のビーム光をそれぞれ焦点位置に配置されたピンホール
   を介して検出し光量強度に対応する電気信号を出力する
   複数の光電変換器と、これら光電変換器からの各電気信
   号を入力し所定の演算処理を施して振幅比および位相の
   ２つのエリプソパラメータを求める演算処理部とを具備
   したことを特徴とする膜厚測定装置。