KR20120012391A - Sample inspection device and sample inspection method - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 시료의 두께를 포함하는 특성을 계측하는 시료검사장치 및 시료검사방법에 관한 것이다.The present invention relates to a sample inspection apparatus and a sample inspection method for measuring characteristics including the thickness of a sample.
태양전지소자 등의 반도체소자에는, 서로 조성이 다른 복수의 층이 적층된 다층구조를 가지는 소자가 있다. 이와 같은 소자의 제조공정 중 또는 제조 후에, 각 층의 두께 및 그 외의 특성의 계측을 행하고자 하는 요구가 있다. 시료의 두께 및 그 외의 특성을 계측하는 것에 의해 시료를 검사하는 장치로서는, 엘립소미터(ellipsometer)가 있다. 엘립소미터는, 시료에 대해서 직선편광을 조사하여, 시료로의 입사광과 반사광과의 사이에서의 편광상태의 변화를 측정하고, 편광상태의 변화에 근거하여 시료의 두께 및 굴절률 등을 계측하는 엘립소미트리(ellipsometry)를 실현한다. 특허문헌 1에는, 엘립소미터로 시료의 두께를 계측하는 기술이 개시되어 있다. 또한 다른 시료검사장치로서는, X선을 시료에 조사하여 시료로부터 발생하는 형광X선을 분석하는 형광X선 분석장치가 있다. 시료의 조성을 이미 알고 있는 경우는, 형광X선의 강도로부터 시료의 두께를 계측할 수 있다.BACKGROUND ART Semiconductor devices such as solar cell devices have devices having a multilayer structure in which a plurality of layers having different compositions are stacked. During or after the manufacturing process of such an element, there exists a request to measure the thickness of each layer and other characteristics. An apparatus for inspecting a sample by measuring the thickness of the sample and other characteristics is an ellipsometer. An ellipsometer applies linearly polarized light to a sample, measures a change in polarization state between incident light and reflected light on the sample, and measures the thickness and refractive index of the sample based on the change in the polarization state. Realize ellipsometry.
다층구조를 가지는 시료에 게이트 절연층 등의 투명층이 포함되는 경우, 엘립소미터로 투명층의 두께를 계측하는 것이 가능하다. 그러나, 시료에 배선층 등의 금속층이 포함되는 경우, 광은 금속층의 내부로는 침입할 수 없기 때문에, 엘립소미터로는 금속층의 두께를 계측할 수 없다. 이것에 대해, 형광X선 분석장치는, 금속층의 두께를 계측하는 것은 가능하다. 그러나, 시료의 조성에 따라서는, 형광X선 분석장치로 두께를 측정하는 것이 곤란한 층을 포함하는 시료가 있다. 예를 들면, 이산화규소를 성분으로 하는 게이트 절연층인 투명층이 실리콘 기판상에 형성되어 있는 시료에서는, 실리콘 기판으로부터의 실리콘의 형광X선과 투명층으로부터의 실리콘의 형광X선을 구별하는 것이 곤란하기 때문에, 각 층의 두께를 개별적으로 계측하는 것은 곤란하다. 이와 같이, 시료에 따라서 적절한 시료검사장치가 다르게 되며, 시료에 따라서 시료검사장치를 분리하여 사용할 필요가 있다고 하는 문제가 있다. 특히, 다층 시료의 특성을 계측하기 위해서는 복수의 시료검사장치를 사용할 필요가 있어, 시간과 노력이 든다고 하는 문제가 있다.When a sample having a multilayer structure contains a transparent layer such as a gate insulating layer, it is possible to measure the thickness of the transparent layer with an ellipsometer. However, when a sample contains metal layers, such as a wiring layer, since light cannot penetrate into the inside of a metal layer, the thickness of a metal layer cannot be measured with an ellipsometer. On the other hand, the fluorescent X-ray analyzer can measure the thickness of the metal layer. However, depending on the composition of the sample, there is a sample including a layer which is difficult to measure the thickness with a fluorescent X-ray analyzer. For example, in a sample in which a transparent layer, which is a gate insulating layer containing silicon dioxide, is formed on a silicon substrate, it is difficult to distinguish between the fluorescent X-rays of silicon from the silicon substrate and the fluorescent X-rays of silicon from the transparent layer. It is difficult to measure the thickness of each layer individually. Thus, there is a problem that the appropriate sample inspection apparatus differs depending on the sample, and it is necessary to separate and use the sample inspection apparatus according to the sample. In particular, in order to measure the characteristics of the multilayer sample, it is necessary to use a plurality of sample inspection apparatuses, and there is a problem that it takes time and effort.
본 발명은, 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 것은, 복수 종류의 계측방법을 조합시킴으로써, 검사 가능한 시료를 제한하지 않는 시료검사장치 및 시료검사방법을 제공하는 것에 있다.This invention is made | formed in view of such a situation, and the objective is to provide the sample test | inspection apparatus and sample test | inspection method which do not restrict | limit the testable sample by combining several types of measuring methods.
본 발명에 관한 시료검사장치는, 시료에 직선편광을 입사시켜 시료로부터의 반사광을 수광하며, 입사광과 반사광과의 사이에서의 편광의 변화를 측정하는 엘립소미터부와, 시료에 X선을 조사하여 시료로부터의 X선을 측정하는 X선 측정부와, 상기 엘립소미터부 또는 상기 X선 측정부에서의 측정결과에 근거하여 시료의 두께를 구하기 위한 해석을 행하는 해석부를 구비하는 것을 특징으로 하는 시료검사장치.A sample inspection apparatus according to the present invention includes an ellipsometer portion for measuring linearly polarized light incident on a sample to receive reflected light from the sample, measuring a change in polarization between the incident light and the reflected light, and irradiating the sample with X-rays. An X-ray measuring unit for measuring the X-rays from the sample, and an analysis unit for performing the analysis for obtaining the thickness of the sample based on the measurement results in the ellipsometer unit or the X-ray measuring unit Device.
본 발명에 관한 시료검사장치는, 상기 해석부는, 상기 X선 측정부에서의 측정결과에 근거하여 시료의 두께를 계산하는 두께 계산부와, 상기 엘립소미터부에서의 측정결과 및 시료의 두께의 계산결과에 근거하여 시료의 광학특성을 계산하는 광학특성 계산부를 가지는 것을 특징으로 한다.In the sample inspection device according to the present invention, the analysis unit includes a thickness calculation unit for calculating a thickness of the sample based on the measurement result in the X-ray measuring unit, a calculation of the measurement result and the thickness of the sample in the ellipsometer unit. It is characterized by having an optical characteristic calculation part which calculates the optical characteristic of a sample based on a result.
본 발명에 관한 시료검사장치는, 시료가 다층 시료인 경우에, 상기 엘립소미터부에서 직선편광을 입사시키는 위치를, 다층 시료 중의 임의의 한 층에 직선편광이 입사되도록 조정하는 입사위치조정부를 더 구비하며, 상기 해석부는, 상기 엘립소미터부에서의 측정결과에 근거하여 상기 엘립소미터부가 직선편광을 입사시킨 상기 임의의 한 층의 두께를 계산하는 제1 계산부와, 상기 X선 측정부에서의 측정결과에 근거하여 상기 다층 시료 중의 다른층의 두께를 계산하는 제2 계산부를 더 가지는 것을 특징으로 한다.The sample inspection apparatus according to the present invention further includes an incidence position adjusting unit for adjusting the position at which the linearly polarized light is incident on the ellipsometer section so that the linearly polarized light is incident on any one layer of the multilayer sample when the sample is a multilayer sample. The analysis unit includes: a first calculation unit configured to calculate a thickness of the one layer on which the ellipsometer unit has incident linearly polarized light based on the measurement result of the ellipsometer unit; And a second calculation unit for calculating the thickness of another layer in the multilayer sample based on the measurement result of.
본 발명에 관한 시료검사장치는, 시료에 단색광을 입사시켜 시료로부터 발생하는 라만(Raman) 산란광을 측정하는 라만 산란광 측정부를 더 구비하며, 상기 해석부는, 상기 라만 산란광 측정부의 측정결과에 근거하여 시료의 구조특성을 계산하는 구조특성 계산부를 더 가지는 것을 특징으로 한다.The sample inspection apparatus according to the present invention further includes a Raman scattered light measuring unit configured to measure Raman scattered light generated from the sample by injecting monochromatic light into the sample, wherein the analyzing unit comprises a sample based on a measurement result of the Raman scattered light measuring unit. It further comprises a structural characteristic calculation unit for calculating the structural characteristics of.
본 발명에 관한 시료검사방법은, 평판 모양의 시료에 직선편광을 입사시켜 시료로부터의 반사광을 수광하고, 입사광과 반사광과의 사이에서의 편광의 변화를 측정하는 엘립소미터부와, 시료에 X선을 조사하여 시료로부터의 X선을 측정하는 X선 측정부를 갖추는 시료검사장치를 이용하며, 상기 X선 측정부에서의 측정결과에 근거하여 시료의 두께를 계산하고, 상기 엘립소미터부에서의 측정결과 및 시료의 두께의 계산결과에 근거하여 시료의 광학특성을 계산하는 것을 특징으로 한다.The sample inspection method according to the present invention includes an ellipsometer portion for receiving linearly polarized light into a flat sample, receiving reflected light from the sample, and measuring a change in polarization between the incident light and the reflected light, and an X-ray on the sample. Using a sample inspection device equipped with an X-ray measuring unit for measuring X-rays from the sample by calculating the X-rays, calculating the thickness of the sample based on the measurement result in the X-ray measuring unit, and measuring the result at the ellipsometer unit. And calculating the optical characteristics of the sample based on the calculation result of the thickness of the sample.
본 발명에 관한 시료검사방법은, 시료가 다층 시료인 경우에, 상기 엘립소미터부에서 다층 시료 중의 임의의 하나의 층에 대해서 입사광과 반사광과의 사이에서의 편광의 변화를 측정하고, 상기 X선 측정부에서 상기 다층 시료로부터의 X선을 측정하며, 상기 엘립소미터부에서의 측정결과에 근거하여 상기 하나의 층의 두께를 계산하고, 상기 X선 측정부에서의 측정결과에 근거하여 상기 다층 시료 중의 다른 층의 두께를 계산하는 것을 특징으로 한다.In the sample inspection method according to the present invention, when the sample is a multilayer sample, the change in polarization between incident light and reflected light is measured for any one layer of the multilayer sample in the ellipsometer section, and the X-ray The measuring unit measures the X-rays from the multilayer sample, calculates the thickness of the one layer based on the measurement result in the ellipsometer unit, and the multilayer sample based on the measurement result in the X-ray measuring unit. It is characterized by calculating the thickness of another layer.
본 발명에 있어서는, 시료검사장치는 엘립소미터부와 X선 측정부를 구비하며, 엘립소미터부 또는 X선 측정부에서의 측정결과에 근거하여 시료의 두께를 계측한다. 따라서, 형광X선 분석 등, X선을 이용한 분석을 이용할 수 있는 시료에 대해서는 X선을 이용하여 시료의 두께를 계측하고, X선을 이용한 분석의 이용이 곤란한 시료에 대해서는 엘립소미트리에 의해 시료의 두께를 계측할 수 있다.In the present invention, the sample inspection device includes an ellipsometer portion and an X-ray measuring portion, and measures the thickness of the sample based on the measurement results in the ellipsometer portion or the X-ray measuring portion. Therefore, for samples that can be used for analysis using X-rays such as fluorescence X-ray analysis, the thickness of the sample is measured using X-rays, and for samples that are difficult to use for analysis using X-rays, the sample is ellipsomitri. The thickness of can be measured.
또한 본 발명에 있어서는, 시료검사장치는, X선을 이용한 분석에 의해 시료의 두께를 계측하고, 엘립소미터부의 측정결과 및 계측한 시료의 두께에 근거하여 시료의 굴절률 등의 광학특성을 계측한다. 따라서, 단독의 엘립소미터와는 다르게 시료의 광학특성 및 두께 각각을 독립하여 계측할 수 있다.In the present invention, the sample inspection device measures the thickness of the sample by analysis using X-rays, and measures optical characteristics such as the refractive index of the sample based on the measurement result of the ellipsometer part and the measured thickness of the sample. . Therefore, unlike the ellipsometer alone, each of the optical properties and the thickness of the sample can be measured independently.
또한 본 발명에 있어서는, 시료검사장치는, 다층 시료 중의 임의의 한 층에 대해서 엘립소미트리에 의해 두께를 계측하고, 다른 한층에 대해서 X선을 이용한 분석에 의해 두께를 계측할 수 있다. 각 층의 두께의 계측은 동시에 행할 수도 있다.In addition, in this invention, a sample inspection apparatus can measure thickness with the ellipsomite about arbitrary one layer in a multilayer sample, and can measure thickness by the analysis using X-ray about the other layer. Measurement of the thickness of each layer can also be performed simultaneously.
또한 본 발명에 있어서는, 시료검사장치는, 라만 산란광 측정부를 더 구비하며, 엘립소미트리 및 X선을 이용한 분석과는 별도로, 라만 산란광 분석에 의해 시료의 결정화도 등의 구조특성을 계측할 수 있다.In addition, in the present invention, the sample inspection apparatus further includes a Raman scattered light measuring unit, and can separate structural characteristics such as crystallinity of the sample by Raman scattered light analysis separately from the analysis using ellipsomitri and X-rays.
본 발명에서는, 시료에 대응한 적절한 수법을 이용하여 시료의 두께의 계측이 가능하다. 시료에 따라서 시료검사장치를 분리하여 사용할 필요가 없기 때문에, 시료를 검사할 때의 시간과 노력이 간편하게 되는 등, 본 발명은 뛰어난 효과를 발휘한다.In this invention, the thickness of a sample can be measured using the appropriate method corresponding to a sample. Since it is not necessary to separate and use a sample test apparatus according to a sample, this invention exhibits the outstanding effect, such as the time and effort at the time of testing a sample become simple.
도 1은 실시형태 1과 관련된 시료검사장치의 구성을 나타내는 모식도이다.
도 2는 시료의 예를 나타내는 모식적 단면도이다.
도 3은 실시형태 2와 관련된 시료검사장치의 구성을 나타내는 모식도이다.FIG. 1: is a schematic diagram which shows the structure of the sample inspection apparatus which concerns on
2 is a schematic cross-sectional view showing an example of a sample.
3 is a schematic diagram showing the configuration of a sample inspection device according to a second embodiment.
이하 본 발명을 그 실시형태를 나타내는 도면에 근거하여 구체적으로 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, this invention is demonstrated concretely based on drawing which shows embodiment.
(실시형태 1)(Embodiment 1)
도 1은 실시형태 1과 관련된 시료검사장치의 구성을 나타내는 모식도이다. 시료검사장치는, 시료(6)를 재치(載置)하는 시료대(51)와, 시료대(51)상의 시료(6)로 직선편광을 입사하는 입사부(11)와, 입사광이 시료(6)에서 반사한 반사광을 수광하는 반사광 수광부(12)를 구비하고 있다. 도 1 중에는, 입사광 및 반사광을 파선 화살표로 나타내고 있다. 입사부(11)는, 크세논 램프(xenon lamp) 등의 백색광원과, 슬릿과, 백색광을 직선편광으로 변환하는 편광자를 포함하여 구성된 광학계이다. 반사광 수광부(12)는, 반사광의 위상을 변조하는 위상변조기와, 검광자(檢光子)와, 검광자를 통과한 광을 분광하는 분광기와, 분광된 광을 검출하는 광검출기를 포함하여 구성된 광학계이다. 반사광 수광부(12)에는, 반사광 수광부(12)에서의 반사광의 수광결과를 분석하는 분석부(13)가 접속되어 있다.FIG. 1: is a schematic diagram which shows the structure of the sample inspection apparatus which concerns on
반사광 수광부(12)는, 분광된 파장별로, 위상의 변조에 대응한 광의 검출강도를 분석부(13)로 출력한다. 분석부(13)는, 위상의 변조에 대응한 광의 검출강도로부터 시료(6)의 입사면에 수직한 편광성분인 s편광과 평행한 편광성분인 p편광과의 위상차 Δ 및 s편광과 p편광과의 반사진폭비각(反射振幅比角) Ψ을 파장마다 계측한다. Δ 및 Ψ는 엘립소미트리에 있어서의 측정값이다. 이와 같이 하여 분석부(13)는 시료(6)의 Δ 및 Ψ의 파장변화를 취득한다. 입사부(11), 반사광 수광부(12) 및 분석부(13)는, 본 발명에 있어서의 엘립소미터부에 대응하여 엘립소미트리에 의한 시료(6)의 검사를 행한다.The reflected
시료검사장치는, X선원(21)과, X선원(21)이 발생한 X선을 시료(6)로 조사시키는 도시하지 않은 광학계와, X선의 조사에 의해서 시료(6)에서 발생한 형광X선을 검출하는 형광X선 검출부(22)를 더 구비한다. 적어도 X선원(21), 시료대(51) 및 형광X선 검출부(22)는, X선을 차폐하는 도시하지 않은 케이스 내에 수납되어 있다. 도 1 중에는, 시료(6)로 조사하는 X선 및 형광X선을 실선 화살표로 나타내고 있다. X선원(21)은, 금속제의 타겟에 가속 전자를 충돌시키는 것에 의해서 X선을 발생시키는 X선관이다. 형광X선 검출부(22)는, 시료(6)로부터 발생한 형광X선을 검출할 수 있는 위치에 배치되어 있다. 형광X선 검출부(22)는, 비례계수관 또는 반도체 검출기 등의 검출소자를 구비한다. 형광X선 검출부(22)에는, 형광X선의 검출결과를 분석하는 분석부(23)가 접속되어 있다.The sample inspection apparatus includes an optical system (not shown) for irradiating the
형광X선 검출부(22)는, 검출소자에 입사한 형광X선의 에너지에 비례한 전기신호를 분석부(23)로 출력한다. 분석부(23)는, 형광X선 검출부(22)로부터의 전기신호를 신호강도에 대응하여 선별하여 각 신호강도의 전기신호를 카운트함으로써, 형광X선의 파장과 카운트수와의 관계, 즉 형광X선의 스펙트럼을 취득한다. X선원(21), 형광X선 검출부(22) 및 분석부(23)는, 본 발명에 있어서의 X선 측정부에 대응하여, 형광X선 분석에 의한 시료(6)의 검사를 행한다. 또한, 도 1에는, 엘립소미트리에서 이용하는 광의 광로와, 형광X선 분석에서 이용하는 X선의 광로가 동일한 평면상에 있는 형태를 나타내고 있지만, 시료검사장치는 두 개의 광로가 서로 교차하는 평면상에 있는 형태라도 된다.The
시료검사장치는, 레이저광원(31)과, 레이저광원(31)으로부터의 레이저 광을 시료(6)로 대략 수직하게 조사하는 도시하지 않은 광학계와, 레이저 광의 조사에 의해 시료(6)로부터 발생한 라만 산란광을 분리하는 빔분할기(34)와, 라만 산란광 검출부(32)를 더 구비하고 있다. 레이저 광의 시료(6)로의 조사에 의해, 시료(6)로부터는 레이저 광에 의해서 여기된 라만 산란광이 발생한다. 라만 산란광은, 빔분할기(34)에서 레이저 광으로부터 분리되어 라만 산란광 검출부(32)로 입사한다. 도 1 중에는, 시료(6)로 조사하는 레이저 광 및 라만 산란광을 2점 쇄선 화살표로 나타내고 있다. 라만 산란광 검출부(32)는, 광 필터와, 라만 산란광을 분광하는 분광기와, 분광된 광을 검출하는 광검출기를 포함하여 구성된 광학계이다. 라만 산란광 검출부(32)에는, 라만 산란광의 검출결과를 분석하는 분석부(33)가 접속되어 있다.The sample inspection apparatus includes a
라만 산란광 검출부(32)는, 분광된 파장별로 라만 산란광의 검출강도를 분석부(33)로 출력한다. 분석부(33)는, 라만 산란광의 파장과 검출강도와의 관계, 즉 라만 산란광의 스펙트럼을 취득한다. 레이저광원(31), 빔분할기(34), 라만 산란광 검출부(32) 및 분석부(33)는, 본 발명에 있어서의 라만 산란광 측정부에 대응하여 라만 산란광 분석에 의한 시료(6)의 검사를 행한다.The Raman scattered
시료대(51)에는, 모터 등을 이용하여 시료대(51)를 상하로 이동시키는 구동부(52)가 연결되어 있다. 구동부(52)가 시료대(51)를 상하로 이동시킴으로써, 시료(6)를 상하로 이동시켜, 입사부(11)가 입사하는 직선편광의 시료(6) 내에서의 초점위치와 레이저광원(31)이 조사하는 레이저 광의 시료(6) 내에서의 초점위치를 조정할 수 있다. 시료(6)가 다층구조인 경우, 구동부(52)는, 시료(6) 중의 측정대상인 층으로 직선편광 또는 레이저 광이 입사하도록 초점위치를 조정할 수 있다. 또한 구동부(52)는, 시료(6) 내에서의 초점위치를 이동시킴으로써, 엘립소미트리 및 라만 산란광 분석의 측정대상인 층을 변경할 수 있다.The
분석부(13, 23 및 33) 및 구동부(52)는, 해석부(4)에 접속되어 있다. 해석부(4)는, 데이터의 입출력을 행하는 인터페이스, 사용자로부터의 지시가 입력되는 입력부, 각종 연산을 실행하는 연산부, 연산에 필요한 정보 및 프로그램을 기억하는 메모리, 및 해석결과를 출력하는 프린터 등의 출력부를 포함하여 구성되어 있다. 분석부(13)는 시료(6)의 Δ 및 Ψ의 파장변화를 해석부(4)로 출력하고, 분석부(23)는 형광X선의 스펙트럼을 해석부(4)로 출력하며, 분석부(33)는 라만 산란광의 스펙트럼을 해석부(4)로 출력한다. 또한 해석부(4)는 구동부(52)의 동작을 제어하는 기능을 가진다.The analyzing
도 2는, 시료(6)의 예를 나타내는 모식적 단면도이다. 도 2에 나타내는 시료(6)는, 다층구조의 태양전지소자이다. 시료(6)는, 금속제의 금속층(64), p형 반도체로 이루어지는 p형층(63), n형 반도체로 이루어지는 n형층(62), 및 투명층(61)이 적층하고 있다. 금속층(64)은 Cu 또는 Mo 등의 금속으로 이루지는 이면전극이다. 투명층(61)은 ZnO 또는 ITO 등으로 이루어지는 투명전극이다. p형층(63) 및 n형층(62)는 다결정 실리콘, 아몰퍼스 실리콘 또는 화합물 반도체 등의 반도체로 이루어지며, 태양전지소자의 광 흡수층이다. 도 2에서는 간략하게 도시하고 있지만, 실제의 태양전지소자는 보다 많은 층을 포함한다. 또한, 본 발명에서는 한층구조의 시료의 검사를 행하는 것도 가능하다.2 is a schematic cross-sectional view showing an example of the
도 2에 나타내는 시료(6) 중의 투명층(61)의 두께를 계측하는 것을 고려한다. 투명층(61)의 조성이 n형층(62), p형층(63) 및 금속층(64)과 다르게 되어 있는 경우는, 형광X선 분석을 이용한 두께의 계측이 가능하다. 이때, X선원(21)은 X선을 시료(6)로 조사하고, 형광X선 검출부(22)는 시료(6)로부터의 형광X선을 검출하며, 분석부(23)는 형광X선의 스펙트럼을 취득한다. 해석부(4)는 형광X선의 스펙트럼으로부터, 투명층(61)에 포함되는 원소 중에서 다른 층에 포함되지 않은 원소의 형광X선 강도를 추출하고, 추출한 형광X선 강도 및 이미 판명되어 있는 당해 원소의 투명층(61) 중의 농도에 근거하여 투명층(61)의 두께를 계산하는 처리를 행한다.The thickness of the
또한, 투명층(61) 중의 원소가 n형층(62), p형층(63) 및 금속층(64)의 어는 층에도 포함되어 있는 경우는, 형광X선 분석을 이용한 두께의 계측은 곤란하지만, 엘립소미트리를 이용한 두께의 계측이 가능하다. 구동부(52)는, 시료대(51)를 상하로 이동시킴으로써, 입사부(11)가 입사하는 직선편광의 초점을 투명층(61) 상에 위치시킨다. 입사부(11)는, 직선편광을 시료(6)의 투명층(61)으로 입사하고, 투명층(61)에서의 반사광을 반사광 수광부(12)에서 수광하며, 분석부(13)는 투명층(61)의 Δ 및 Ψ의 파장변화를 취득한다. 해석부(4)는 가정한 투명층(61)의 굴절률 등의 광학특성 및 두께로부터 유도되는 Δ 및 Ψ의 파장변화와, 실제로 취득된 Δ 및 Ψ의 파장변화를 비교하여, 광학특성 및 두께를 변화시키면서 비교를 반복함으로써, 투명층(61)의 광학특성 및 두께를 구하는 처리를 행한다.In addition, when the element in the
이상과 같이, 실시형태 1과 관련된 시료검사장치는, 형광X선 분석을 이용할 수 있는 경우는 형광X선 분석에 의해 시료(6) 중의 하나의 층의 두께를 계측하고, 형광X선 분석의 이용이 곤란한 경우는 엘립소미트리에 의해 층의 두께를 계측할 수 있다. 이와 같이, 실시형태 1에 관련된 시료검사장치는, 어떠한 시료(6)라도, 시료(6)에 대응한 적절한 수법을 이용하여 각 층의 두께의 계측이 가능하다. 시료(6)에 따라서 시료검사장치를 분리하여 사용할 필요가 없기 때문에, 시료(6)를 검사할 때의 시간과 노력이 간편하게 된다. 또한, 조성이 불명한 시료(6)의 경우는, 형광X선 분석에 의해 조성분석을 행하는 것도 가능하다.As described above, the sample inspection apparatus according to the first embodiment measures the thickness of one layer of the
다음으로, 투명층(61)의 광학특성을 계측하는 것을 고려한다. 투명층(61)의 조성이 n형층(62), p형층(63) 및 금속층(64)과 다르게 되어 있는 경우는, 형광X선 분석 및 엘립소미트리의 양쪽 모두를 이용하는 것이 가능하다. 먼저, X선원(21)이 X선을 시료(6)로 조사하고, 해석부(4)는 형광X선의 스펙트럼을 해석함으로써 투명층(61)의 두께를 계산하며, 계산한 투명층(61)의 두께를 기억한다. 다음으로 입사부(11)는 직선편광을 시료(6)의 투명층(61)으로 입사한다. 해석부(4)는 투명층(61)의 두께의 값을 형광X선 분석에 의해 계측한 값으로 고정하고, 투명층(61)의 광학특성을 변화시키면서, 투명층(61)의 광학특성 및 두께로부터 유도되는 Δ 및 Ψ의 파장변화와, 실제로 취득된 Δ 및 Ψ의 파장변화와의 비교를 반복함으로써, 투명층(61)의 광학특성을 구하는 처리를 행한다.Next, the optical characteristic of the
이상과 같이, 본 발명에서는, 형광X선 분석에 의해 시료(6) 중의 하나의 층의 두께를 계측하고, 엘립소미트리에 의해 동일층의 굴절률 등의 광학특성을 계측할 수 있다. 단체(單體)의 엘립소미터에서는, 층의 광학특성 및 두께 각각을 독립하여 계측할 수 없다. 이것에 대해서, 본 발명에서는, 층의 광학특성 및 두께 각각을 독립하여 계측할 수 있다. 따라서, 본 발명에 의해, 시료(6)에 포함되는 각 층의 굴절률 등의 광학특성과 두께를 보다 고정밀도로 계측하는 것이 가능해진다.As described above, in the present invention, the thickness of one layer in the
또한 실시형태 1과 관련된 시료검사장치는, 해석부(4)가 입사부(11) 및 X선원(21)의 동작을 제어하여, 입사부(11)와 X선원(21)을 동시에 동작시키는 것이 가능하다. 입사부(11)가 시료(6)로 입사하는 가시광과, X선원(21)이 시료(6)로 조사하는 X선은, 파장영역이 다르므로 서로 간섭하지 않는다. 또한 반사광 수광부(12)가 수광하는 반사광과, 형광X선 검출부(22)가 검출하는 형광X선은, 파장영역이 다르므로 서로 간섭하지 않으며 동시에 검출을 행할 수 있다. 즉, 실시형태 1과 관련된 시료검사장치는, 시료(6)의 Δ 및 Ψ의 파장 변화와, 시료(6)의 형광X선 스펙트럼을 동시에 취득할 수 있다. 해석부(4)는, 동시에 취득한 시료(6)의 Δ 및 Ψ의 파장 변화 및 형광X선 스펙트럼에 근거하여 시료(6)의 광학특성 및 두께 각각을 독립하여 구하는 처리를 행한다. 따라서, 실시형태 1과 관련된 시료검사장치는, 시료(6)에 포함되는 각 층의 굴절률 등의 광학특성과 두께를 단시간에 계측하는 것이 가능해진다.In the sample inspection apparatus according to the first embodiment, the analysis section 4 controls the operation of the
다음으로, 시료(6) 중의 투명층(61) 및 금속층(64)의 두께를 계측하는 것을 고려한다. 엘립소미트리에서는 금속층(64)의 두께를 계측하는 것은 곤란하기 때문에, 형광X선 분석에 의해 금속층(64)의 두께를 계측하고, 엘립소미트리에 의해 투명층(61)의 두께를 계측한다. 구동부(52)는, 입사부(11)가 입사하는 직선편광의 초점을 투명층(61)상에 위치시키고, 입사부(11)는 직선편광을 시료(6)의 투명층(61)으로 입사하며, 반사광 수광부(12)는 투명층(61)에서의 반사광을 수광하고, 분석부(13)는 투명층(61)의 Δ 및 Ψ의 파장변화를 취득한다. 해석부(4)는 Δ 및 Ψ의 파장변화에 근거하여 투명층(61)의 두께를 구하는 처리를 행한다. 또한, X선원(21)은 X선을 시료(6)로 조사하고, 형광X선 검출부(22)는 시료(6)로부터의 형광X선을 검출하며, 분석부(23)는 형광X선의 스펙트럼을 취득한다. 해석부(4)는 형광X선의 스펙트럼으로부터 금속층(64)에 포함되는 원소 중에서 다른 층에 포함되어 있지 않은 원소의 형광X선 강도를 추출하고, 추출한 형광X선 강도에 근거하여 금속층(64)의 두께를 계산하는 처리를 행한다.Next, the measurement of the thickness of the
이상과 같이, 실시형태 1과 관련된 시료검사장치는, 시료(6)에 포함되는 복수의 층 중, 형광X선 분석을 이용할 수 있는 층에 대해서는 형광X선 분석에 의해 층의 두께를 계측하고, 엘립소미트리 이용할 수 있는 층에 대해서는 엘립소미트리에 의해 층의 두께를 계측할 수 있다. 이와 같이, 실시형태 1과 관련된 시료검사장치는, 다층구조의 시료(6)에 포함되는 복수의 층 각각에 대해서, 층에 대응한 적절한 수법을 이용하여 두께의 계측이 가능하다. 측정대상이 되는 층에 대응하여 시료검사장치를 분리하여 사용할 필요없이, 복수의 층의 두께를 동일한 시료검사장치로 계측할 수 있으므로, 시료를 검사할 때의 시간과 노력이 간편하게 된다.As described above, the sample inspection apparatus according to the first embodiment measures the thickness of the layer by fluorescence X-ray analysis, among the plurality of layers included in the
또한 실시형태 1과 관련된 시료검사장치는, 입사부(11)와 X선원(21)을 동시에 동작시켜, 투명층(61)의 Δ 및 Ψ의 파장변화와, 금속층(64)의 형광X선 스펙트럼을 동시에 취득할 수 있다. 해석부(4)는 동시에 취득한 투명층(61)의 Δ 및 Ψ의 파장변화 및 금속층(64)의 형광X선 스펙트럼에 근거하여, 투명층(61)의 두께와 금속층(64)의 두께를 독립하여 구하는 처리를 행한다. 따라서, 실시형태 1과 관련된 시료검사장치는, 다층구조의 시료(6)에 포함되는 복수의 층 각각의 두께를 단시간에 계측하는 것이 가능해진다.In addition, the sample inspection apparatus according to
또한, 실시형태 1과 관련된 시료검사장치는, 시료(6)의 라만 산란광 분석을 행하는 것이 가능하다. 라만 산란광 분석측정의 대상이 되는 층을 n형층(62)으로 한다. 구동부(52)는 시료대(51)를 상하로 이동시킴으로써, 레이저광원(31)으로부터의 레이저 광의 초점을 n형층(62)상에 위치시킨다. 레이저광원(31)은 레이저 광을 n형층(62)으로 조사하고, 라만 산란광 검출부(32)는 n형층(62)으로부터의 라만 산란광을 검출하며, 분석부(33)는 n형층(62)으로부터의 라만 산란광의 스펙트럼을 취득한다. 해석부(4)는 라만 산란광의 스펙트럼으로부터 n형층(62)의 결정화도 등의 구조특성을 계산하는 처리를 행한다. 이것에 의해, 예를 들면, n형층(62)에 포함되는 다결정 실리콘 또는 아몰퍼스 실리콘의 결정화도를 계측할 수 있다. 또한, 라만 산란광 분석에 의해, 결정화도 이외에 n형층(62) 내의 응력 등, 그 외의 구조특성을 계측할 수 있다. 또한, n형층(62) 이외의 다른 층에 대해서도, 라만 산란광 분석을 행할 수 있다.In addition, the sample inspection apparatus according to the first embodiment can perform Raman scattered light analysis of the
이상과 같이, 실시형태 1과 관련된 시료검사장치는, 엘립소미트리 및 형광X선분석과는 별도로, 라만 산란광 분석에 의해 시료(6) 중의 각 층에 대해서 결정화도 등의 구조특성을 계측할 수 있다. 라만 산란광 분석을 행하기 위해서 다른 시료검사장치를 사용할 필요가 없기 때문에, 시료를 검사할 때의 시간과 노력이 간편하게 된다. 또한 라만 산란광 분석을 행하기 위해서 레이저광원(31)이 시료(6)로 조사하는 레이저 광 및 라만 산란광은 X선과 파장영역이 다르므로, 라만 산란광 분석과 형광X선 분석을 동시에 행할 수 있다. 예를 들면, 시료검사장치는 n형층(62)의 라만 산란광 스펙트럼과 형광X선 스펙트럼을 동시에 취득하고, 해석부(4)는 n형층(62)의 구조특성과 두께를 구하는 처리를 행할 수 있다. 따라서, 실시형태 1과 관련된 시료검사장치는 시료(6)의 결정화도 등의 구조특성과 두께를 단시간에 계측하는 것이 가능해진다.
As described above, the sample inspection apparatus according to the first embodiment can measure structural characteristics such as crystallinity and the like for each layer in the
(실시형태 2)(Embodiment 2)
도 3은, 실시형태 2와 관련된 시료검사장치의 구성을 나타내는 모식도이다.시료검사장치는, X선원(21), 형광X선 검출부(22) 및 분석부(23) 대신에, X선원(71)과, X선원(71)으로부터의 X선이 시료(6)에서 반사한 반사X선을 검출하는 반사X선 검출부(72)와, 반사X선의 검출결과를 분석하는 분석부(73)를 구비하고 있다. 또한, 시료검사장치는, X선원(71)으로부터의 X선을 시료(6)로 조사시키고, X선의 조사 중에 시료(6)에 대한 X선의 입사각도를 변화시키는 도시하지 않은 광학계를 구비하고 있다. X선원(71)은 X선관이며, 반사X선 검출부(72)는 시료(6)로부터의 반사X선을 검출할 수 있는 위치에 배치되어 있다. 반사X선 검출부(72)는 X선 강도를 카운트 하는 검출소자를 구비하며, 검출한 반사X선의 강도를 나타내는 전기신호를 분석부(73)로 출력한다. X선원(71), 반사X선 검출부(72) 및 분석부(73)는 본 발명에 있어서의 X선 측정부에 대응한다.3 is a schematic diagram showing the configuration of a sample inspection apparatus according to Embodiment 2. A sample inspection apparatus is an
분석부(73)는 반사X선 검출부(72)로부터의 전기신호를 X선의 입사각도별로 분류하며, 시료(6)에 대한 X선의 입사각도와 반사X선의 강도와의 관계, 즉 X선의 입사각도에 대한 반사X선의 강도변화를 취득한다. 분석부(73)는 해석부(4)에 접속되어 있으며, X선의 입사각도에 대한 반사X선의 강도변화를 해석부(4)로 출력한다. 해석부(4)는, X선의 입사각도에 대한 반사X선의 강도변화의 시뮬레이션을 실행하고, 분석부(73)로부터 입력된 반사X선의 강도변화의 측정결과와 시뮬레이션 결과를 비교하여 시뮬레이션 파라미터를 최적화하는 처리를 행한다. 해석부(4)는 시뮬레이션 파라미터를 최적화함으로써, 시료(6)의 각 층의 막두께, 밀도 및 러프니스(roughness)를 계산한다. 이와 같이 하여, X선원(71), 반사X선 검출부(72), 분석부(73) 및 해석부(4)는 XRR(X선 반사율 법)에 의한 시료(6)의 분석을 행한다. 시료검사장치의 그 외의 구성은, 실시형태 1과 동일하며, 대응하는 부분에 동일한 부호를 붙이고 그 설명을 생략한다.The analyzing
실시형태 2와 관련된 시료검사장치는, XRR를 이용할 수 있는 경우는 XRR에 의해 시료(6) 중의 하나의 층의 두께를 계측하고, XRR의 이용이 곤란한 경우는 엘립소미트리에 의해 층의 두께를 계측할 수 있다. 이와 같이, 실시형태 2와 관련된 시료검사장치는, 시료(6)에 대응한 적절한 수법을 이용하여 각 층의 두께의 계측이 가능하며, 시료(6)에 의해서 시료검사장치를 분리하여 사용할 필요가 없다. 또한 실시형태 1과 마찬가지로, 실시형태 2와 관련된 시료검사장치는, 다층구조의 시료(6)에 포함되는 복수의 층 각각에 대해서, 층에 대응한 적절한 수법을 이용하여 두께의 계측이 가능하며, 측정대상이 되는 층에 대응하여 시료검사장치를 분리하여 사용할 필요가 없다. 따라서, 시료(6)를 검사할 때의 시간과 노력이 간편하게 된다. 또한 실시형태 2와 관련된 시료검사장치는, XRR에 의해 시료(6)에 포함되는 각 층의 밀도 및 러프니스를 계측하는 것이 가능하다.The sample inspection apparatus according to the second embodiment measures the thickness of one layer of the
또한 실시형태 2와 관련된 시료검사장치는, XRR에 의해 시료(6) 중의 하나의 층의 두께를 계측하고, 엘립소미트리에 의해 동일층의 굴절률 등의 광학특성을 계측할 수 있다. 따라서, 실시형태 2에 있어서도, 시료(6)에 포함되는 각 층의 굴절률 등의 광학특성과 두께를 보다 고정밀도에 계측하는 것이 가능해진다. 또한 실시형태 2와 관련된 시료검사장치는, XRR의 처리와 엘립소미트리의 처리를 병행하여 행함으로써, 실시형태 1과 마찬가지로 다층구조의 시료(6)에 포함되는 복수의 층 각각의 두께를 단시간에 계측하는 것이 가능해진다.In addition, the sample inspection apparatus according to the second embodiment can measure the thickness of one layer in the
또한, 실시형태 2와 관련된 시료검사장치는, XRR 및 엘립소미트리와는 별도로, 라만 산란광 분석에 의해 시료(6) 중의 각 층에 대해서 결정화도 등의 구조특성을 계측할 수 있다. 라만 산란광 분석과 XRR와는 병행하여 행할 수 있어 실시형태 2와 관련된 시료검사장치는, 실시형태 1과 마찬가지로, 시료(6)의 결정화도 등의 구조특성과 두께를 단시간에 계측하는 것이 가능해진다.In addition, the sample inspection apparatus according to the second embodiment can measure structural characteristics such as crystallinity for each layer in the
또한, 실시형태 2에 있어서는, 형광X선 분석을 행하지 않고 XRR를 행하는 형태를 나타냈지만, 본 발명의 시료검사장치는 XRR에 더하여 형광X선 분석도 행할 수 있는 형태라도 된다. 즉, 시료검사장치는, 도 3에 나타내는 구성에 더하여, X선원(21), 형광X선 검출부(22) 및 분석부(23)를 더 구비한 형태라도 된다. 또한 시료검사장치는, XRR를 위해서 시료(6)로 조사하는 X선의 X선원과, 형광X선 분석을 위해서 시료(6)에 조사하는 X선의 X선원을 공통화한 형태라도 된다.In addition, in Embodiment 2, although the form which performs XRR without performing fluorescence X-ray analysis was shown, the sample inspection apparatus of this invention may be a form which can also perform fluorescence X-ray analysis in addition to XRR. That is, in addition to the structure shown in FIG. 3, the sample inspection apparatus may be equipped with the
11 : 입사부 12 : 반사광 수광부
13 : 분석부 21 : X선원
22 : 형광X선 검출부 23 : 분석부
31 : 레이저 광원 32 : 라만 산란광 검출부
33 : 분석부 34 : 빔분할기
4 : 해석부 51 : 시료대
6 : 시료 71 : X선원
72 : 반사X선 검출부 73 : 분석부11: incident part 12: reflected light receiving part
13: analysis unit 21: X-ray source
22: fluorescent X-ray detector 23: analyzer
31
33: analysis unit 34: beam splitter
4: analysis unit 51: sample table
6: sample 71: X-ray source
72: reflection X-ray detection unit 73: analysis unit
Claims (7)
시료에 X선을 조사하여 시료로부터의 X선을 측정하는 X선 측정부와,
상기 엘립소미터부 또는 상기 X선 측정부에서의 측정결과에 근거하여 시료의 두께를 구하기 위한 해석을 행하는 해석부를 구비하는 것을 특징으로 하는 시료검사장치.An ellipsometer portion for receiving linearly polarized light into the sample to receive the reflected light from the sample, and measuring a change in polarization between the incident light and the reflected light;
An X-ray measuring unit for irradiating X-rays to the sample to measure X-rays from the sample,
And an analysis section for performing an analysis for obtaining a thickness of the sample based on the measurement result in the ellipsometer section or the X-ray measurement section.
상기 해석부는,
상기 X선 측정부에서의 측정결과에 근거하여 시료의 두께를 계산하는 두께 계산부와,
상기 엘립소미터부에서의 측정결과 및 시료의 두께의 계산결과에 근거하여 시료의 광학특성을 계산하는 광학특성 계산부를 가지는 것을 특징으로 하는 시료검사장치.The method according to claim 1,
The analysis unit,
A thickness calculator for calculating a thickness of the sample based on the measurement result of the X-ray measuring unit;
And an optical property calculation unit for calculating an optical property of the sample based on the measurement result of the ellipsometer unit and the calculation result of the thickness of the sample.
시료가 다층 시료인 경우에, 상기 엘립소미터부에서 직선편광을 입사시키는 위치를, 다층 시료 중의 임의의 한 층에 직선편광이 입사되도록 조정하는 입사위치조정부를 더 구비하며,
상기 해석부는,
상기 엘립소미터부에서의 측정결과에 근거하여 상기 엘립소미터부가 직선편광을 입사시킨 상기 임의의 한 층 두께를 계산하는 제1 계산부와,
상기 X선 측정부에서의 측정결과에 근거하여 상기 다층 시료 중의 다른 층의 두께를 계산하는 제2 계산부를 더 가지는 것을 특징으로 하는 시료검사장치.The method according to claim 1,
In the case where the sample is a multilayer sample, an incidence position adjusting unit is further provided to adjust a position at which the linearly polarized light is incident on the ellipsometer portion so that the linearly polarized light is incident on any one layer of the multilayer sample.
The analysis unit,
A first calculation unit that calculates the thickness of the one layer in which the ellipsometer unit has incident linearly polarized light on the basis of the measurement result in the ellipsometer unit;
And a second calculation unit for calculating a thickness of another layer in the multilayer sample based on the measurement result in the X-ray measuring unit.
시료가 다층 시료인 경우에, 상기 엘립소미터부에서 직선편광을 입사시키는 위치를, 다층 시료 중의 임의의 한 층에 직선편광이 입사되도록 조정하는 입사위치조정부를 더 구비하며,
상기 해석부는,
상기 엘립소미터부에서의 측정결과에 근거하여 상기 엘립소미터부가 직선편광을 입사시킨 상기 임의의 한 층의 두께를 계산하는 제1 계산부와,
상기 X선 측정부에서의 측정결과에 근거하여 상기 다층 시료 중의 다른층의 두께를 계산하는 제2 계산부를 더 가지는 것을 특징으로 하는 시료검사장치.The method according to claim 2,
In the case where the sample is a multilayer sample, an incidence position adjusting unit is further provided to adjust a position at which the linearly polarized light is incident on the ellipsometer portion so that the linearly polarized light is incident on any one layer of the multilayer sample.
The analysis unit,
A first calculation unit calculating a thickness of the one layer in which the ellipsometer unit has incident linearly polarized light based on the measurement result in the ellipsometer unit;
And a second calculation unit for calculating the thickness of another layer in the multilayer sample based on the measurement result in the X-ray measuring unit.
시료에 단색광을 입사시켜 시료로부터 발생하는 라만 산란광을 측정하는 라만 산란광 측정부를 더 구비하며,
상기 해석부는,
상기 라만 산란광 측정부의 측정결과에 근거하여 시료의 구조특성을 계산하는 구조특성 계산부를 더 가지는 것을 특징으로 하는 시료검사장치.The method according to any one of claims 1 to 4,
Further comprising a Raman scattered light measuring unit for measuring the Raman scattered light generated from the sample by injecting a monochromatic light into the sample,
The analysis unit,
And a structural characteristic calculator for calculating structural characteristics of the sample based on the measurement results of the Raman scattered light measuring unit.
시료에 X선을 조사하여 시료로부터의 X선을 측정하는 X선 측정부를 구비하는 시료검사장치를 이용하며,
상기 X선 측정부에서의 측정결과에 근거하여 시료의 두께를 계산하고,
상기 엘립소미터부에서의 측정결과 및 시료의 두께의 계산결과에 근거하여 시료의 광학특성을 계산하는 것을 특징으로 하는 시료검사방법.An ellipsometer portion for receiving linearly polarized light into a flat sample to receive reflected light from the sample, and for measuring a change in polarization between the incident light and the reflected light;
Using a sample inspection device having an X-ray measuring unit for measuring the X-rays from the sample by irradiating the X-rays to the sample,
The thickness of the sample is calculated based on the measurement result in the X-ray measuring unit,
And an optical property of the sample is calculated on the basis of the measurement result of the ellipsometer and the calculation result of the thickness of the sample.
시료가 다층 시료인 경우에, 상기 엘립소미터부에서 다층 시료 중의 임의의 하나의 층에 대해서 입사광과 반사광과의 사이에서의 편광의 변화를 측정하고,
상기 X선 측정부에서 상기 다층 시료로부터의 X선을 측정하며,
상기 엘립소미터부에서의 측정결과에 근거하여 상기 하나의 층의 두께를 계산하고,
상기 X선 측정부에서의 측정결과에 근거하여 상기 다층 시료 중의 다른 층의 두께를 계산하는 것을 특징으로 하는 시료검사방법.The method of claim 6,
In the case where the sample is a multilayer sample, the change in polarization between incident light and reflected light is measured for any one layer of the multilayer sample in the ellipsometer section,
The X-ray measuring unit measures X-rays from the multilayer sample,
Calculate the thickness of the one layer based on the measurement result in the ellipsometer section,
And a thickness of another layer in the multilayer sample is calculated based on the measurement result in the X-ray measuring unit.
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110160452A (en) * | 2019-06-19 | 2019-08-23 | 哈尔滨工业大学(威海) | The measurement method of water-surface oil film thickness based on LR laser raman and laser fluorescence |
WO2022061347A1 (en) * | 2020-09-17 | 2022-03-24 | Sigray, Inc. | System and method using x-rays for depth-resolving metrology and analysis |
US11428651B2 (en) | 2020-05-18 | 2022-08-30 | Sigray, Inc. | System and method for x-ray absorption spectroscopy using a crystal analyzer and a plurality of detector elements |
US11686692B2 (en) | 2020-12-07 | 2023-06-27 | Sigray, Inc. | High throughput 3D x-ray imaging system using a transmission x-ray source |
US11885755B2 (en) | 2022-05-02 | 2024-01-30 | Sigray, Inc. | X-ray sequential array wavelength dispersive spectrometer |
Families Citing this family (7)
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---|---|---|---|---|
US9689912B2 (en) * | 2012-12-07 | 2017-06-27 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Rapid analysis of buffer layer thickness for thin film solar cells |
TWI588446B (en) * | 2013-03-14 | 2017-06-21 | Tokyo Electron Ltd | X-ray non-destructive inspection device |
CN104048915A (en) * | 2014-06-27 | 2014-09-17 | 无锡利弗莫尔仪器有限公司 | Real-time monitoring device and method of optical material and laser interaction process |
WO2017198764A1 (en) * | 2016-05-20 | 2017-11-23 | Sentech Instruments Gmbh | Device and method for measuring layer thicknesses and indices of refraction of layers on rough and smooth surfaces |
JP6679049B2 (en) | 2018-09-28 | 2020-04-15 | 株式会社リガク | Measuring device, program, and control method of measuring device |
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Family Cites Families (3)
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---|---|---|---|---|
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NL8802920A (en) * | 1988-11-28 | 1990-06-18 | Hoogovens Groep Bv | COATING THICKNESS GAUGE. |
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Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110160452A (en) * | 2019-06-19 | 2019-08-23 | 哈尔滨工业大学(威海) | The measurement method of water-surface oil film thickness based on LR laser raman and laser fluorescence |
CN110160452B (en) * | 2019-06-19 | 2020-09-01 | 哈尔滨工业大学(威海) | Method for measuring thickness of water surface oil film based on laser Raman and laser fluorescence |
US11428651B2 (en) | 2020-05-18 | 2022-08-30 | Sigray, Inc. | System and method for x-ray absorption spectroscopy using a crystal analyzer and a plurality of detector elements |
WO2022061347A1 (en) * | 2020-09-17 | 2022-03-24 | Sigray, Inc. | System and method using x-rays for depth-resolving metrology and analysis |
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