技術宝箱

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特 許ライフサイエンス47. 偏光変調型イメージング・エリプソメーター請求項1所定の周波数で振幅が周期的に変化する光を放射する光源部と、試料を設置する試料設置部と、コリメータ、偏光子、及び前記光源部からの光を変調し、該光の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前記試料設置部に設置された試料の測定面に照射する光弾性位相変調子を有する入射光学部と、前記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、及び該検光子からの光を電気信号に変換して出力する二次元検出器を有する射出光学部と、前記光源部及び前記光弾性位相変調子を、数10 kHz~数100 kHzの範囲内の同じ周波数で動作するように制御し、前記二次元検出器からの出力信号が入力される制御・解析部とを備え、前記偏光子、前記光弾性位相変調子、前記試料及び前記検光子の配置が、前記偏光子、前記光弾性位相変調子、前記試料、前記検光子の順に光路上に配置されるPMSA型の配置であり、前記光源部が、前記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、 前記制御・解析部が、前記二次元検出器で観測する前記試料表面の二次元画像の各画素における偏光解析パラメータΨ及びΔを、前記二次元検出器の出力信号を用いて、次の条件(1)~(3)の下で、(1)前記光弾性位相変調子を通過した光の、時間的に変化するp偏光およびs偏光の位相差の振幅強度をα、該振幅強度αを因数とするm次(mは0以上の整数)の第1種ベッセル関数をJm(α)、mが奇数次のJm(α)を含む因子をJS、及びmが偶数次のJm(α)を含む因子をJCで表す:(2)前記検出器によって検出される光の強度の直流成分をIDC、正弦波成分の振幅強度をIS、及び余弦波成分の振幅強度をICで表し、前記偏光子、前記光弾性位相変調子および前記検光子の方位角をそれぞれP、M、およびAとして、前記IDC、前記ISおよび前記ICが、IDC= (1 - cos2Ψcos2A)+cos2 (P - M)cos2M (cos2A-cos2Ψ)+sin2AcosΔcos2 (P-M)sin2Ψsin2MIS=sin2 (P-M) sin2Asin2ΨsinΔIC=sin2 (P-M) [(cos2Ψ-cos2A)sin2M+sin2Acos2Msin2ΨcosΔ]で表される:(3)前記二次元検出器の出力信号の正弦波成分をSS、余弦波成分をSC、及び直流成分をSDCで表し、RS=SS/SDC、及びRC=SC/SDCとする:前記光弾性位相変調子が理想的であるとき、【数1】およびに基づき計算し、前記光弾性位相変調子が静的位相差δ0を有するとき、【数2】およびに基づき計算することを特徴とする偏光変調型イメージング・エリプソメータ。・以下、請求項2から請求項19まで省略。287

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