技術宝箱

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特 許47. 偏光変調型イメージング・エリプソメーター1. 特許第4625908号 登録平成22年11月19日(出願平成18年8月25日)・権利者 独立行政法人産業技術総合研究所・発明の名称 偏光変調型イメージング・エリプソメータ・要約 所定周波数で強度が時間的に変化する光を放射する光源部と、コリメータ、偏光子、及び光源部からの光を変調し、p偏光およびs偏光の位相差を正弦関数的に変化させて試料に照射する光弾性位相変調子を有する入射光学部と、試料を反射または透過した光の偏光状態を検出する検光子、及び検光子からの光を電気信号に変換する二次元検出器を有する射出光学部と、光源部及び光弾性位相変調子を同じ周波数で動作するように制御する制御・解析部とを備え、光源部が、光弾性位相変調子の動作クロックに対して所定の時間遅れを有する測定光を逐次発生し、制御・解析部が、各点における偏光解析パラメータを、二次元検出器の出力信号と標準試料を用いて予め求めた校正値とを用いて計算する。 ◆背景 エリプソメトリは、平坦な基板上に形成された薄膜に光ビームを照射することにより、薄膜の屈折率などの光学的性質や薄膜の厚さを測定することが可能な方法である。エリプソメータによる二次元的な測定については、CCDカメラにより反射光を測定し、得られた複数の反射光強度から算術的にパラメータを求めるエリプソメータがあるものの、単一の検出器を用いた通常の測定と比べ、精度が1桁以上劣ること、および測定時間が長くかかることが問題となっている。また、エリプソメータの場合、正確な偏光解析パラメータを測定するためには、測定信号に含まれる装置特性を厳密に校正することが必要である。CCDを検出器に用いた並列同期検出によって、装置特性を校正するとともに測定を行い、正確な偏光解析パラメータを得る方法は知られていない。 ◆発明が解決しようとする課題 試料表面の各点に対応する画像の各画素における偏光解析パラメータΨおよびΔを高精度且つ高速に決定することができる偏光変調型イメージング・エリプソメータを提供する。 ◆課題を解決するための手段 光弾性位相変調子を用いて数10 kHz~数100 kHzの周波数で測定光に変調をかけて測定を行い、また事前に求めた装置特性の校正値を用いる。286中小企業のための技術宝箱特許情報

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