JP2012122768A - 光学マルチ波長インターフェロメトリーを使用した薄膜素子測定方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】光学マルチ波長インターフェロメトリー使用の薄膜素子測定方法が開示される。本発明は異なる波長での薄膜の反射係数を使用して薄膜の厚さと光学定数を測定する。試験表面と参考表面の間の反射位相差由来の位相差は異なる波長での測定を行うことで参考光束と試験光束の間の空間経路差に由来する位相差と区別され、なぜならそれらは測定波長変化に伴い異なった変化を示すためである。反射位相がそれから得られる。薄膜の測定反射率と結合され、薄膜の反射係数が得られる。各点の反射係数が収集され、該薄膜の厚さと2次元の光学定数分布が計算される。表面輪郭が、参考光束と私見光束の間の空間経路差を通して知られる。これらは動的干渉計で測定されて振動影響が回避される。
【選択図】図3
Description
異なる波長の参考光束と試験光束を使用して、干渉計を用いて薄膜を測定し、該試験光束は試験表面に反射されて、第1反射光束を形成し、該参考光線は参考表面に反射されて、第2反射光束を形成し、
該第1反射光束と該第2反射光束はそれぞれ互いに干渉し、該薄膜は該試験表面上に成長し、
光検出素子を使用して反射参考光束と反射試験光束を受信し、反射光束の光の強度に一致する試験表面の反射率を得て、
該光検出素子が干渉光束を受け取り、該干渉光束に一致する複数の位相を得て、
該薄膜の位相と反射率に一致する該薄膜の各層の厚さと光学定数を得るステップを包含することを特徴とする、光学マルチ波長インターフェロメトリー使用の薄膜素子測定方法としている。
請求項2の発明は、請求後1記載の光学マルチ波長インターフェロメトリー使用の薄膜素子測定方法において、該試験表面は薄膜表面であることを特徴とする、光学マルチ波長インターフェロメトリー使用の薄膜素子測定方法としている。
請求項3の発明は、請求後1記載の光学マルチ波長インターフェロメトリー使用の薄膜素子測定方法において、異なる波長の参考光束と試験光束を使用して、干渉計を用いて薄膜を測定するステップでは、該干渉計は、光フィルタ素子或いは光分散素子を通して異なる波長の該第1反射光束と該第2反射光束を得ることを特徴とする、光学マルチ波長インターフェロメトリー使用の薄膜素子測定方法としている。
請求項4の発明は、請求後1記載の光学マルチ波長インターフェロメトリー使用の薄膜素子測定方法において、該干渉計は、各画素上の光強度と位相を測定するための光検出素子を包含することを特徴とする、光学マルチ波長インターフェロメトリー使用の薄膜素子測定方法としている。
請求項5の発明は、請求後1記載の光学マルチ波長インターフェロメトリー使用の薄膜素子測定方法において、該光検出素子は画素化位相マスクカメラであり、その各画素検出ユニットの位相シフトは周囲の隣接する画素と異なることを特徴とする、光学マルチ波長インターフェロメトリー使用の薄膜素子測定方法としている。
請求項6の発明は、請求後5記載の光学マルチ波長インターフェロメトリー使用の薄膜素子測定方法において、該画素化位相マスクカメラは、偏光板が結合された複屈折結晶アレイアライン画素アレイであることを特徴とする、光学マルチ波長インターフェロメトリー使用の薄膜素子測定方法としている。
請求項7の発明は、請求後5記載の光学マルチ波長インターフェロメトリー使用の薄膜素子測定方法において、該画素化位相マスクカメラは、4分の1波長板が結合された偏光板アレイアライン画素アレイであることを特徴とする、光学マルチ波長インターフェロメトリー使用の薄膜素子測定方法としている。
請求項8の発明は、請求後5記載の光学マルチ波長インターフェロメトリー使用の薄膜素子測定方法において、該画素化位相マスクカメラは、画素を包含し、該画素は4画素ごとに1ユニットとして設定され、各ユニットは位相として記録されることを特徴とする、光学マルチ波長インターフェロメトリー使用の薄膜素子測定方法としている。
請求項9の発明は、請求後1記載の光学マルチ波長インターフェロメトリー使用の薄膜素子測定方法において、該光検出素子が干渉光束を受け取り、該干渉光束に一致する複数の位相を得るステップでは、該光検出素子は全ての反射光を受け取り異なる位相シフトインターフェログラムを生成し、それから該干渉計が該位相シフトインターフェログラムに一致する位相を得ることを特徴とする、光学マルチ波長インターフェロメトリー使用の薄膜素子測定方法としている。
請求項10の発明は、請求後1記載の光学マルチ波長インターフェロメトリー使用の薄膜素子測定方法において、該光検出素子が干渉光束を受け取り、該干渉光束に一致する複数の位相を得るステップでは、位相シフトアルゴリズムを使用して参考表面と試験表面からの反射光束間の位相差を得ることを特徴とする、光学マルチ波長インターフェロメトリー使用の薄膜素子測定方法としている。
請求項11の発明は、請求後1記載の光学マルチ波長インターフェロメトリー使用の薄膜素子測定方法において、反射光束の光の強度に一致する試験表面の反射率を得るステップでは、参考光束と試験光束の強度を比較することにより該反射率を得ることを特徴とする、光学マルチ波長インターフェロメトリー使用の薄膜素子測定方法としている。
請求項12の発明は、請求後1記載の光学マルチ波長インターフェロメトリー使用の薄膜素子測定方法において、異なる波長の参考光束と試験光束を使用して、干渉計を用いて薄膜を測定するステップでは、マルチ波長における薄膜の反射率と、異なる波長における参考光束と試験光束の位相差データを使用して、該薄膜の反射係数と、試験光線と参考光線間の空間経路差を得ることを特徴とする、光学マルチ波長インターフェロメトリー使用の薄膜素子測定方法としている。
請求項13の発明は、請求後1記載の光学マルチ波長インターフェロメトリー使用の薄膜素子測定方法において、該薄膜の位相と反射率に一致する該薄膜の各層の厚さと光学定数を得るステップでは、反射係数を使用して該薄膜の光学定数と厚さを得ることを特徴とする、光学マルチ波長インターフェロメトリー使用の薄膜素子測定方法としている。
請求項14の発明は、請求後13記載の光学マルチ波長インターフェロメトリー使用の薄膜素子測定方法において、各空間点データを収集して厚さと光学定数の2次元分布を得るステップをさらに包含することを特徴とする、光学マルチ波長インターフェロメトリー使用の薄膜素子測定方法としている。
請求項15の発明は、請求後1記載の光学マルチ波長インターフェロメトリー使用の薄膜素子測定方法において、各空間点の参考光線と試験光線の間の経路差に一致する薄膜の表面輪郭を検出するステップをさらに包含することを特徴とする、光学マルチ波長インターフェロメトリー使用の薄膜素子測定方法としている。
101 光源
102 コリメータ
103 偏光板
104 偏光ビームスプリッタ
105、106 4分の1波長板
107 参考表面
108 試験表面
109 4分の1波長板
110 狭帯域フィルタ
111 撮像レンズ
112 検出素子
Claims (15)
- 光学マルチ波長インターフェロメトリー使用の薄膜素子測定方法において、
異なる波長の参考光束と試験光束を使用して、干渉計を用いて薄膜を測定し、該試験光束は試験表面に反射されて、第1反射光束を形成し、該参考光線は参考表面に反射されて、第2反射光束を形成し、
該第1反射光束と該第2反射光束はそれぞれ互いに干渉し、該薄膜は該試験表面上に成長し、
光検出素子を使用して反射参考光束と反射試験光束を受信し、反射光束の光の強度に一致する試験表面の反射率を得て、
該光検出素子が干渉光束を受け取り、該干渉光束に一致する複数の位相を得て、
該薄膜の位相と反射率に一致する該薄膜の各層の厚さと光学定数を得るステップを包含することを特徴とする、光学マルチ波長インターフェロメトリー使用の薄膜素子測定方法。 - 請求後1記載の光学マルチ波長インターフェロメトリー使用の薄膜素子測定方法において、該試験表面は薄膜表面であることを特徴とする、光学マルチ波長インターフェロメトリー使用の薄膜素子測定方法。
- 請求後1記載の光学マルチ波長インターフェロメトリー使用の薄膜素子測定方法において、異なる波長の参考光束と試験光束を使用して、干渉計を用いて薄膜を測定するステップでは、該干渉計は、光フィルタ素子或いは光分散素子を通して異なる波長の該第1反射光束と該第2反射光束を得ることを特徴とする、光学マルチ波長インターフェロメトリー使用の薄膜素子測定方法。
- 請求後1記載の光学マルチ波長インターフェロメトリー使用の薄膜素子測定方法において、該干渉計は、各画素上の光強度と位相を測定するための光検出素子を包含することを特徴とする、光学マルチ波長インターフェロメトリー使用の薄膜素子測定方法。
- 請求後1記載の光学マルチ波長インターフェロメトリー使用の薄膜素子測定方法において、該光検出素子は画素化位相マスクカメラであり、その各画素検出ユニットの位相シフトは周囲の隣接する画素と異なることを特徴とする、光学マルチ波長インターフェロメトリー使用の薄膜素子測定方法。
- 請求後5記載の光学マルチ波長インターフェロメトリー使用の薄膜素子測定方法において、該画素化位相マスクカメラは、偏光板が結合された複屈折結晶アレイアライン画素アレイであることを特徴とする、光学マルチ波長インターフェロメトリー使用の薄膜素子測定方法。
- 請求後5記載の光学マルチ波長インターフェロメトリー使用の薄膜素子測定方法において、該画素化位相マスクカメラは、4分の1波長板が結合された偏光板アレイアライン画素アレイであることを特徴とする、光学マルチ波長インターフェロメトリー使用の薄膜素子測定方法。
- 請求後5記載の光学マルチ波長インターフェロメトリー使用の薄膜素子測定方法において、該画素化位相マスクカメラは、画素を包含し、該画素は4画素ごとに1ユニットとして設定され、各ユニットは位相として記録されることを特徴とする、光学マルチ波長インターフェロメトリー使用の薄膜素子測定方法。
- 請求後1記載の光学マルチ波長インターフェロメトリー使用の薄膜素子測定方法において、該光検出素子が干渉光束を受け取り、該干渉光束に一致する複数の位相を得るステップでは、該光検出素子は全ての反射光を受け取り異なる位相シフトインターフェログラムを生成し、それから該干渉計が該位相シフトインターフェログラムに一致する位相を得ることを特徴とする、光学マルチ波長インターフェロメトリー使用の薄膜素子測定方法。
- 請求後1記載の光学マルチ波長インターフェロメトリー使用の薄膜素子測定方法において、該光検出素子が干渉光束を受け取り、該干渉光束に一致する複数の位相を得るステップでは、位相シフトアルゴリズムを使用して参考表面と試験表面からの反射光束間の位相差を得ることを特徴とする、光学マルチ波長インターフェロメトリー使用の薄膜素子測定方法。
- 請求後1記載の光学マルチ波長インターフェロメトリー使用の薄膜素子測定方法において、反射光束の光の強度に一致する試験表面の反射率を得るステップでは、参考光束と試験光束の強度を比較することにより該反射率を得ることを特徴とする、光学マルチ波長インターフェロメトリー使用の薄膜素子測定方法。
- 請求後1記載の光学マルチ波長インターフェロメトリー使用の薄膜素子測定方法において、異なる波長の参考光束と試験光束を使用して、干渉計を用いて薄膜を測定するステップでは、マルチ波長における薄膜の反射率と、異なる波長における参考光束と試験光束の位相差データを使用して、該薄膜の反射係数と、試験光線と参考光線間の空間経路差を得ることを特徴とする、光学マルチ波長インターフェロメトリー使用の薄膜素子測定方法。
- 請求後1記載の光学マルチ波長インターフェロメトリー使用の薄膜素子測定方法において、該薄膜の位相と反射率に一致する該薄膜の各層の厚さと光学定数を得るステップでは、反射係数を使用して該薄膜の光学定数と厚さを得ることを特徴とする、光学マルチ波長インターフェロメトリー使用の薄膜素子測定方法。
- 請求後13記載の光学マルチ波長インターフェロメトリー使用の薄膜素子測定方法において、各空間点データを収集して厚さと光学定数の2次元分布を得るステップをさらに包含することを特徴とする、光学マルチ波長インターフェロメトリー使用の薄膜素子測定方法。
- 請求後1記載の光学マルチ波長インターフェロメトリー使用の薄膜素子測定方法において、各空間点の参考光線と試験光線の間の経路差に一致する薄膜の表面輪郭を検出するステップをさらに包含することを特徴とする、光学マルチ波長インターフェロメトリー使用の薄膜素子測定方法。
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