JPH02198305A - 屈折率・膜厚測定に於ける入射角決定方法 - Google Patents
屈折率・膜厚測定に於ける入射角決定方法Info
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- JPH02198305A JPH02198305A JP1863989A JP1863989A JPH02198305A JP H02198305 A JPH02198305 A JP H02198305A JP 1863989 A JP1863989 A JP 1863989A JP 1863989 A JP1863989 A JP 1863989A JP H02198305 A JPH02198305 A JP H02198305A
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- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、屈折率・膜厚測定に於ける入射角決定方法に
関する。
関する。
[従来の技術]
薄膜の屈折率・膜厚を測定する方法として、従来からエ
リプソメトリ−が知られている。
リプソメトリ−が知られている。
[発明が解決しようとする課題]
エリプソメトリ−は高精度測定であるが測定する膜によ
っては極端に精度が悪くなる場合がある。
っては極端に精度が悪くなる場合がある。
このような精度の悪くなる領域は、入射角を変えること
により回避できる。しかし従来、良好な測定精度を得る
ためにどのような入射角を選択するべきかを予め知るこ
とができず、試行錯誤により適正な入射角を求める必要
があった。
により回避できる。しかし従来、良好な測定精度を得る
ためにどのような入射角を選択するべきかを予め知るこ
とができず、試行錯誤により適正な入射角を求める必要
があった。
そこで発明者は、予め測定精度の劣化する入射角を特定
しろる方法を先に提案した(特願昭62−192396
号)。
しろる方法を先に提案した(特願昭62−192396
号)。
本発明は上記方法からさらに一歩を進め、エリプソメト
リ−等、薄膜の屈折率・膜厚を測定する測定方法の実施
にあたって、測定精度がきわめて良好となる入射角を容
易かつ確実に決定できる入射角決定方法の提供を目的と
する。
リ−等、薄膜の屈折率・膜厚を測定する測定方法の実施
にあたって、測定精度がきわめて良好となる入射角を容
易かつ確実に決定できる入射角決定方法の提供を目的と
する。
[課題を解決するための手段]
以下、本発明を説明する。
本発明は、「既知の複素屈折率n;”nz−1に2を有
する基板上に形成された単層の薄膜の屈折率・膜厚を測
定するに際して、測定用の単色光の測定入射角を決定す
る方法」であって、以下の如き特徴を有する。
する基板上に形成された単層の薄膜の屈折率・膜厚を測
定するに際して、測定用の単色光の測定入射角を決定す
る方法」であって、以下の如き特徴を有する。
即ち一方に於いて、測定に用いられる波長λの単色光の
種々の入射角θ。に対する、測定試料によるP偏光のエ
ネルギー反射率Rp(a0)が、屈折率n。
種々の入射角θ。に対する、測定試料によるP偏光のエ
ネルギー反射率Rp(a0)が、屈折率n。
の入射媒質中に於いて測定される。
他方に於いて、上記基板に上記屈折率n。の入射媒質中
で上記単色光を入射させた場合のP偏光のエネルギー反
射率l ro2p(θ0)12が、ni、 noを用い
て入射角θ。の関数として演算により算出される。
で上記単色光を入射させた場合のP偏光のエネルギー反
射率l ro2p(θ0)12が、ni、 noを用い
て入射角θ。の関数として演算により算出される。
そして、方程式
%式%)
を満足する角θ8の内から、この角Onの前後に近接す
る角θA(<θII)tθc(〉θR)に対して不等式
%式%) を満足する角θonが求められる。そして、このθ。、
もしくはその近傍の角が測定入射角として決定される。
る角θA(<θII)tθc(〉θR)に対して不等式
%式%) を満足する角θonが求められる。そして、このθ。、
もしくはその近傍の角が測定入射角として決定される。
このように本発明の方法は、既知の複素屈折率を持つ「
基板」の上に形成された単層の薄膜の屈折率・膜厚の測
定に際しての「測定入射角」を決定する方法である。「
測定入射角」とは、言うまでもなく屈折率・膜厚の測定
のために測定試料に対して単色光を入射させる角である
。測定入射角を決定するにあたっては、測定に用いるの
と同じ波長のP偏光の単色光が用いられる。
基板」の上に形成された単層の薄膜の屈折率・膜厚の測
定に際しての「測定入射角」を決定する方法である。「
測定入射角」とは、言うまでもなく屈折率・膜厚の測定
のために測定試料に対して単色光を入射させる角である
。測定入射角を決定するにあたっては、測定に用いるの
と同じ波長のP偏光の単色光が用いられる。
なお、薄膜の屈折率・膜厚を測定する方法としては前述
のエリプソメトリ−の外にも、発明者が特願昭62−1
48742号に於いて提案した方法(以下、便宜的にP
RETTI法と呼ぶ)があり、本発明はエリプソメトリ
−の外、このPRETTI法に於ける入射角決定方法と
しても適用できる。
のエリプソメトリ−の外にも、発明者が特願昭62−1
48742号に於いて提案した方法(以下、便宜的にP
RETTI法と呼ぶ)があり、本発明はエリプソメトリ
−の外、このPRETTI法に於ける入射角決定方法と
しても適用できる。
[作 用]
以下、第1図を参照して本発明の詳細な説明する。
第1図に於いて符号10は基板を示し、符号12は透明
薄膜を示している。基板10は既知の複素屈折率n*2
=n2−ik2を有している。薄膜12の屈折率n+及
び膜厚d1は測定対象であって未知である。noは入射
媒質の屈折率を表す(入射媒質は一般的には空気である
からn。=1として良い)。
薄膜を示している。基板10は既知の複素屈折率n*2
=n2−ik2を有している。薄膜12の屈折率n+及
び膜厚d1は測定対象であって未知である。noは入射
媒質の屈折率を表す(入射媒質は一般的には空気である
からn。=1として良い)。
第1図(a)に示すように、単色光源LSから波長λの
単色光を入射角θ。で薄膜12に入射させたときの、薄
膜12、基板10内に於ける屈折角を図の如くθ1.θ
;とする。
単色光を入射角θ。で薄膜12に入射させたときの、薄
膜12、基板10内に於ける屈折角を図の如くθ1.θ
;とする。
ここで、以下の計算の便宜上、
E2”nt−kffi t72”2n2に2+2u至
:ε2−ngsin2θ。+((ε2−n:5in2θ
o)2+1)1″2”l”t”−(Ex−ngs1n2
θo)+((εz−n:5jn2θo)2+、2)1/
2を用いてn;2. n;cosθ;を、n;2=εz
−IT2.n:cOsθ′2=u2+iv2と書きなお
しておく。
:ε2−ngsin2θ。+((ε2−n:5in2θ
o)2+1)1″2”l”t”−(Ex−ngs1n2
θo)+((εz−n:5jn2θo)2+、2)1/
2を用いてn;2. n;cosθ;を、n;2=εz
−IT2.n:cOsθ′2=u2+iv2と書きなお
しておく。
薄膜12に上記の如く単色光を照射したとき、P偏光の
複素振幅反射率rP+は次式で表される。
複素振幅反射率rP+は次式で表される。
rp”(ro+p+rl□9.・exp(2iβ1))
/(1”ro+p・r+2p’eXp(2iβ+)
(1)roll+は入射媒質と薄膜12の境
界面S。1に於けるP偏光に対するフレネルの反射係数
、r12Pは薄膜12と基板10の境界面S1□に於け
るP偏光に対するフレネルの反射係数であり、2β1は
光が薄膜12の表・裏面間即ち、境界面S。I+SlZ
間を1往復する間に生ずる位相の変化であり、これらは
、以下のように表される。
/(1”ro+p・r+2p’eXp(2iβ+)
(1)roll+は入射媒質と薄膜12の境
界面S。1に於けるP偏光に対するフレネルの反射係数
、r12Pは薄膜12と基板10の境界面S1□に於け
るP偏光に対するフレネルの反射係数であり、2β1は
光が薄膜12の表・裏面間即ち、境界面S。I+SlZ
間を1往復する間に生ずる位相の変化であり、これらは
、以下のように表される。
rolp”(n1cosθH−n1cosθH)/(n
、cmsθ0+nocosθ1)rt2p”(n4Co
sθl−n1cosθH)/ (nHcosθ、+fi
leOSθ;)2β、=4xd、(ni−sin2θo
) 1/2/λ (4)また、r1□、は一般
に複素量であるので、r+zp’J+z+・eXp(l
Φ12P)と置くと、p1□15.Φ12Pは次ぎのよ
うに表される。
、cmsθ0+nocosθ1)rt2p”(n4Co
sθl−n1cosθH)/ (nHcosθ、+fi
leOSθ;)2β、=4xd、(ni−sin2θo
) 1/2/λ (4)また、r1□、は一般
に複素量であるので、r+zp’J+z+・eXp(l
Φ12P)と置くと、p1□15.Φ12Pは次ぎのよ
うに表される。
ρ〒2p・Re2(r+ zp)”lm2(r+ 2F
) (5)Φ+zp”tan−’(1m(r+
2+’)/Re(r+z+、)) (s)但し、 Re(r+z+、)”(1)+・l)3”pz・p4)
/(1)3”p:)Im(r、2.、)・(1)2・p
a−p+・I)4)/(1)イ+p4)で、 p+”L201十丁2Vl−εIu2−丁IV2p2:
ε2Vl−丁2u1−εlV2+γIu2p3”ε2u
l+γ2Vl+εIu2+γ1V2p<”EzV+−γ
2ul+ε2V2−γlu2である。
) (5)Φ+zp”tan−’(1m(r+
2+’)/Re(r+z+、)) (s)但し、 Re(r+z+、)”(1)+・l)3”pz・p4)
/(1)3”p:)Im(r、2.、)・(1)2・p
a−p+・I)4)/(1)イ+p4)で、 p+”L201十丁2Vl−εIu2−丁IV2p2:
ε2Vl−丁2u1−εlV2+γIu2p3”ε2u
l+γ2Vl+εIu2+γ1V2p<”EzV+−γ
2ul+ε2V2−γlu2である。
さて、入射媒質と薄膜12との境界面S。1に於けるブ
リュースター角をθ。8とすると、このブリュースター
角θ。8に対しては、roIP−〇である。薄膜12へ
の入射角がθ。8であるときの薄膜12内の屈折角を0
1Rとすると、周知のごとく tanθOB”(nl/no)+θo8+θ+n”I/
2 (7)が成り立つ。また薄膜12への入射角
がθ。□のときの基板10内に於ける屈折角をθ;、と
すると、(7)式を(3)式に代入して、 r12p”[nHcOs((f/2)−〇OR)−n
I CO8θHI]]/[n:cos((r/2)−6
oJ+n+cosBll]=(n:cos θon−n
ncOs θ;n)/(n:cOs8+)1++noC
OSθ;■υ”r02r’
(8)が成り立つ。
リュースター角をθ。8とすると、このブリュースター
角θ。8に対しては、roIP−〇である。薄膜12へ
の入射角がθ。8であるときの薄膜12内の屈折角を0
1Rとすると、周知のごとく tanθOB”(nl/no)+θo8+θ+n”I/
2 (7)が成り立つ。また薄膜12への入射角
がθ。□のときの基板10内に於ける屈折角をθ;、と
すると、(7)式を(3)式に代入して、 r12p”[nHcOs((f/2)−〇OR)−n
I CO8θHI]]/[n:cos((r/2)−6
oJ+n+cosBll]=(n:cos θon−n
ncOs θ;n)/(n:cOs8+)1++noC
OSθ;■υ”r02r’
(8)が成り立つ。
r021’は、第(8)式から明らかなように、屈折率
n0の入射媒質中に於いて基板10に単色光を直接入射
させたとき(第1図(b)は、この状態を示している)
のP偏光のフレネルの反射係数であり、このときのエネ
ルギー反射率は r。21,2である。
n0の入射媒質中に於いて基板10に単色光を直接入射
させたとき(第1図(b)は、この状態を示している)
のP偏光のフレネルの反射係数であり、このときのエネ
ルギー反射率は r。21,2である。
また、薄膜12に入射角θ。1.で単色光を入射させた
ときのP偏光のエネルギー反射率Rp(θo11)(=
!rP12)は(1)式に於いてro+r+=0と置い
て、RpOoa)□ I rs2p I 2(9)とな
る。従って、薄膜12への入射角θ。がブリュースター
角θ。8のときは、(8)式と(9)式に従い、Rp(
θOR)” l r02P(θon) I 2(10)
が成り立つ。
ときのP偏光のエネルギー反射率Rp(θo11)(=
!rP12)は(1)式に於いてro+r+=0と置い
て、RpOoa)□ I rs2p I 2(9)とな
る。従って、薄膜12への入射角θ。がブリュースター
角θ。8のときは、(8)式と(9)式に従い、Rp(
θOR)” l r02P(θon) I 2(10)
が成り立つ。
r02r I2は上述のごとく、屈折率n。の入射媒質
中に於いて基板10にP偏光の単色光を直接入射させた
ときのエネルギー反射率であり、これは(8)式をスネ
ルの法則を用いて書き直すと次ぎのように表すことがで
きる。
中に於いて基板10にP偏光の単色光を直接入射させた
ときのエネルギー反射率であり、これは(8)式をスネ
ルの法則を用いて書き直すと次ぎのように表すことがで
きる。
ro2.、 l 2:[(ε2COSθ0−n(1u2
)”(γ2COSθO”n0V2)2]/[(ε2co
sθ。十n。u2)2+(了。cos6o−nov2)
2] (11)(11)式の右辺を見ると、l
r02+’ l 2は、ε2.I2゜θ。+ no、
u2+ v2の関数であるが、ε2.了21 L121
v2は基板10の複素屈折率n;と入射角θ。の関数
である。
)”(γ2COSθO”n0V2)2]/[(ε2co
sθ。十n。u2)2+(了。cos6o−nov2)
2] (11)(11)式の右辺を見ると、l
r02+’ l 2は、ε2.I2゜θ。+ no、
u2+ v2の関数であるが、ε2.了21 L121
v2は基板10の複素屈折率n;と入射角θ。の関数
である。
基板10に関してn;は既知であり、入射媒質の屈折率
n。も既知(通常はn。・1.0)であるから、(11
)式の右辺に、これら既知の値を代入すると結局、r0
2P l 2を入射角θ。の関数l r02pcθ0)
12として表すことができ、しかもこれは実測によるこ
となく演算のみで算出することができる。
n。も既知(通常はn。・1.0)であるから、(11
)式の右辺に、これら既知の値を代入すると結局、r0
2P l 2を入射角θ。の関数l r02pcθ0)
12として表すことができ、しかもこれは実測によるこ
となく演算のみで算出することができる。
そこで、一方において薄膜12に波長λのP偏光の単色
光を種々の入射角θ。で入射させて、エネルギー反射率
Rp(θ0)を入射角θ。をパラメーターとして実測し
、他方に於いて上記I r02P ”を(11)式に
従い入射角θ。の関数として算出する。そして、ブリュ
ースター角θ。8をこれら両者が等しくなる角として求
める。この角は方程式 %式%(12) P偏光の単色光を薄膜12に入射させた場合、入射角θ
。がブリュースター角の前後で、反射の際に位相変化が
0からπ、またはπから0に変わる。
光を種々の入射角θ。で入射させて、エネルギー反射率
Rp(θ0)を入射角θ。をパラメーターとして実測し
、他方に於いて上記I r02P ”を(11)式に
従い入射角θ。の関数として算出する。そして、ブリュ
ースター角θ。8をこれら両者が等しくなる角として求
める。この角は方程式 %式%(12) P偏光の単色光を薄膜12に入射させた場合、入射角θ
。がブリュースター角の前後で、反射の際に位相変化が
0からπ、またはπから0に変わる。
このように、ブリュースター角の前後で位相が急激に変
わるため、薄膜の屈折率に対する位相変化量の感度が高
い。従って、エリプソメトリ−やPRETTI法のよう
に、反射による位相変化量を計算しことにより高精度に
測定を行なうことができる。
わるため、薄膜の屈折率に対する位相変化量の感度が高
い。従って、エリプソメトリ−やPRETTI法のよう
に、反射による位相変化量を計算しことにより高精度に
測定を行なうことができる。
ところで、問題のブリュースター角は上記方程式(12
)を満足するが、この方程式(12)を満足する入射角
がすべてブリュースター角であるという訳ではない、換
言すればブリュースター角は方程式Rp(8o)” l
rozp(eo) l ”のみにては、必ずしも特定
されない。従って、上記方程式(12)を満足する入射
角の内からブリュースター角を判別する判別条件が必要
となる。
)を満足するが、この方程式(12)を満足する入射角
がすべてブリュースター角であるという訳ではない、換
言すればブリュースター角は方程式Rp(8o)” l
rozp(eo) l ”のみにては、必ずしも特定
されない。従って、上記方程式(12)を満足する入射
角の内からブリュースター角を判別する判別条件が必要
となる。
この判別条件としては、上記方程式(12)の左辺の関
数と右辺の関数とがブリュースター角に於いて互いに交
差するという事実を利用することができる。
数と右辺の関数とがブリュースター角に於いて互いに交
差するという事実を利用することができる。
即ち、Rp(ao)= I rozp(θ0)12を満
足する入射角を一般にθ□とし、θ□の前後に近接して
角θ9.θ。をOA〈θ8くθ。
足する入射角を一般にθ□とし、θ□の前後に近接して
角θ9.θ。をOA〈θ8くθ。
となるように選び、
(Rp(eA)−I rozp(IIA) l ”)・
(Rp(θ0)−1r、、、(ac)12)を計算して
見ると08がブリュースター角である条件は、 (Rp(eA)−1rozp(aA) I ”)・(R
p(6c)−1rozp(ac) I ”) < O(
13)ということになる。
(Rp(θ0)−1r、、、(ac)12)を計算して
見ると08がブリュースター角である条件は、 (Rp(eA)−1rozp(aA) I ”)・(R
p(6c)−1rozp(ac) I ”) < O(
13)ということになる。
従って、方程式(12)と不等式(13)とを満足する
入射角としてブリュースター角θ。8を特定でき、これ
を測定入射角として決定することができる。
入射角としてブリュースター角θ。8を特定でき、これ
を測定入射角として決定することができる。
このようにしてブリュースター角θ。8が求められたら
、この角θ。□もしくは、これに近接した角を測定入射
角として、屈折率・膜厚の測定を行なえば良い。
、この角θ。□もしくは、これに近接した角を測定入射
角として、屈折率・膜厚の測定を行なえば良い。
なお上記方程式(12)の右辺を算出する工程、同方程
式を満足する角θ□を求める工程、θ□の内から不等式
(13)を満足する角θ。11を特定する工程は、上に
説明した演算工程を予めプログラミングしたコンピュー
ター等の演算手段を用いて実行すれば良い。
式を満足する角θ□を求める工程、θ□の内から不等式
(13)を満足する角θ。11を特定する工程は、上に
説明した演算工程を予めプログラミングしたコンピュー
ター等の演算手段を用いて実行すれば良い。
[実施例コ
以下、具体的な実施例に即して説明する。
第2図は、PRETTI法による薄膜の屈折率・膜厚測
定を行なうための装置を要部のみ略示したものである。
定を行なうための装置を要部のみ略示したものである。
光源1は波長6328人のHe−Neレーザーである。
この光源1からの光をビームスプリッタ−2で2分し、
一方はフォトデテクター4に導いて光電変換する。他方
は、偏光子3によりP偏光もしくはS偏光にして測定試
料Oに入射させる。
一方はフォトデテクター4に導いて光電変換する。他方
は、偏光子3によりP偏光もしくはS偏光にして測定試
料Oに入射させる。
測定試料Oはターンテーブル6の上に設置する。
ターンテーブル6はアーム7により回転されるようにな
っており、図の如くアーム7が角θ回転するとターンテ
ーブル6は角20回転するようになっている。
っており、図の如くアーム7が角θ回転するとターンテ
ーブル6は角20回転するようになっている。
アーム7の先端部にはフォトデテクター5が固定されて
おり、測定試料による反射光を光電変換できるようにな
っている。このようにすることにより測定試料0への任
意の入射角θ(0≦θ≦90度)に対するエネルギー反
射率を測定できる。
おり、測定試料による反射光を光電変換できるようにな
っている。このようにすることにより測定試料0への任
意の入射角θ(0≦θ≦90度)に対するエネルギー反
射率を測定できる。
フォトデテクター4.5の出力はコンピューターを含む
データ処理系8へ入力され、同処理系8により演算処理
の対象となる。
データ処理系8へ入力され、同処理系8により演算処理
の対象となる。
予め、入射光とフォトデテクター4に入射する光の光量
比を測定してデータ処理系8に入力しておく。
比を測定してデータ処理系8に入力しておく。
第1図の基板10としてn;=3.858−0.018
iのSi基板を用い、この基板上に薄膜12としてSi
O□の膜を熱酸化により形成したものを測定試料0とし
た。
iのSi基板を用い、この基板上に薄膜12としてSi
O□の膜を熱酸化により形成したものを測定試料0とし
た。
この測定試料Oを第2図のようにターンテーブル6の上
にセットし、空気を入射媒質としくno・1.0)、上
記P偏光のレーザー光束を薄膜12に入射させ、その入
射角を10〜80度の範囲で連続的に変化させ、入射角
の変化0.1度ごとにフォトデテクター4,5を同期し
て光電変換を行ない、その結果をデータ処理系8に取り
込んだ。
にセットし、空気を入射媒質としくno・1.0)、上
記P偏光のレーザー光束を薄膜12に入射させ、その入
射角を10〜80度の範囲で連続的に変化させ、入射角
の変化0.1度ごとにフォトデテクター4,5を同期し
て光電変換を行ない、その結果をデータ処理系8に取り
込んだ。
このようにして測定されたエネルギー反射率Rp(θ0
)を、第3図に実線で示す。
)を、第3図に実線で示す。
一方、空気層中で基板10に直接上記光を入射させた場
合のP偏光のエネルギー反射率1r02p12を(11
)に従って入射角の関数として算出すると、その結果は
第3図の破線の如きものとなった。
合のP偏光のエネルギー反射率1r02p12を(11
)に従って入射角の関数として算出すると、その結果は
第3図の破線の如きものとなった。
第3図から方程式(12)即ち、Rp(ao)” I
rozp(8゜)12を成り立たせ且つ不等式(13)
を成り立たせるブリュースター角は55.6度であるこ
とが分かる。
rozp(8゜)12を成り立たせ且つ不等式(13)
を成り立たせるブリュースター角は55.6度であるこ
とが分かる。
従って、測定入射角はこの55.6度もしくはこれに近
い角を利用すれば良いことになる。
い角を利用すれば良いことになる。
このように決定された測定入射角55.6度をもってP
RETTI法により5iOz膜の屈折率を求めると、屈
折率n1として、n、=1.460が得られた。
RETTI法により5iOz膜の屈折率を求めると、屈
折率n1として、n、=1.460が得られた。
この屈折率を算出する際に計算した(Φ21P−Φ23
゜)Cと実測値(Φ23P−Φ235)mを第4図に示
す。
゜)Cと実測値(Φ23P−Φ235)mを第4図に示
す。
これは、薄膜と基板の境界面に於けるP偏光の位相変化
量とS偏光の位相変化量との差で(Φ23.。
量とS偏光の位相変化量との差で(Φ23.。
Φ23s)。は測定したRpとRsを用いて計算したも
のであり、(Φ230.−Φ23g)mは基板の既知の
屈折率と入射媒質の既知の屈折率とを用いて計算したも
のである。薄膜の屈折率は1.400〜1.500の範
囲で変化させている。
のであり、(Φ230.−Φ23g)mは基板の既知の
屈折率と入射媒質の既知の屈折率とを用いて計算したも
のである。薄膜の屈折率は1.400〜1.500の範
囲で変化させている。
PRETTI法では、(Φ23.−Φ23g)Cと(Φ
231”−Φ23S)mとがはっきり交わっているほど
精度が良いと言えるが、第4図では明らかにそのように
なっている。
231”−Φ23S)mとがはっきり交わっているほど
精度が良いと言えるが、第4図では明らかにそのように
なっている。
従って、上記の如く得られた屈折率測定値の精度は高い
。
。
比較のために、測定入射角を45度、50度、55度。
60度、65度にした場合の(Φ23F−Φ235)C
と、各(Φ23゜−Φ233)mとを第5図に示す。各
(Φ23.−Φ233)mは入射角により区別している
。(Φ23P−Φ23.)。は入射角によっては殆ど変
化しないが、各(中23F−Φ23g)Illは入射角
により変化し、ブリュースター角55.6度の近傍の入
射角では(Φ23.−Φ235)。と(Φ23.−Φ2
3s)mとは明確に交わっているが、入射角がブリュー
スター角を離れるに従い、交わりかたがはっきりしなく
なり測定の精度が低下する傾向が分かる。
と、各(Φ23゜−Φ233)mとを第5図に示す。各
(Φ23.−Φ233)mは入射角により区別している
。(Φ23P−Φ23.)。は入射角によっては殆ど変
化しないが、各(中23F−Φ23g)Illは入射角
により変化し、ブリュースター角55.6度の近傍の入
射角では(Φ23.−Φ235)。と(Φ23.−Φ2
3s)mとは明確に交わっているが、入射角がブリュー
スター角を離れるに従い、交わりかたがはっきりしなく
なり測定の精度が低下する傾向が分かる。
[発明の効果]
以上、本発明によれば薄膜の屈折率・膜厚をエリプソメ
トリ−やPRETTI法により測定する際に於ける新規
な測定入射角決定方法を提供できる。この方法は上記の
如き構成と成っているので、高精度の測定を保証する測
定入射角を簡易かつ確実に決定することができる。
トリ−やPRETTI法により測定する際に於ける新規
な測定入射角決定方法を提供できる。この方法は上記の
如き構成と成っているので、高精度の測定を保証する測
定入射角を簡易かつ確実に決定することができる。
第1図は、本発明を説明するための図、第2図乃至第5
図は、具体的な実施例を説明するための図である。 10、、、基板、12.、、薄膜、LS、、、P偏光の
単色光源側(図 (a) (し) 第す図 入射角 (deg)
図は、具体的な実施例を説明するための図である。 10、、、基板、12.、、薄膜、LS、、、P偏光の
単色光源側(図 (a) (し) 第す図 入射角 (deg)
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 既知の複素屈折率n^*_2=n_2−ik_2を有す
る基板上に形成された単層の薄膜の屈折率・膜厚を測定
するに際して、測定用の単色光の測定入射角を決定する
方法であつて、 測定に用いられる波長λの単色光の種々の入射角θ_0
に対する、測定試料によるP偏光のエネルギー反射率R
p(θ_0)を、屈折率n_0の入射媒質中に於いて測
定する一方、 上記基板に上記屈折率n_0の入射媒質中で上記単色光
を入射させた場合のP偏光のエネルギー反射率|r_0
_2_P(θ_0)|^2を上記n^*_2、n_0を
用いて入射角θ_0の関数として演算により算出し、方
程式 Rp(θ_0)=|r_0_2_P(θ_0)|^2を
満足する角θ_Bを求め、且つ、この角θ_Bの前後に
近接する角θ_A(<θ_B)、θ_C(>θ_B)に
対して不等式(Rp(θ_A)−|r_0_2_P(θ
_A)|^2)・(Rp(θ_C)−|r_0_2_P
(θ_C)|^2)<0を満足する角θ_0_Bを上記
角θ_Bの内から求め、このθ_0_Bもしくはその近
傍の角を測定入射角とすることを特徴とする、屈折率・
膜厚測定における入射角決定方法。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1863989A JPH02198305A (ja) | 1989-01-27 | 1989-01-27 | 屈折率・膜厚測定に於ける入射角決定方法 |
DE4001506A DE4001506C2 (de) | 1989-01-20 | 1990-01-19 | Drei Verfahren zum Bestimmen des einzustellenden Meß-Einfallswinkels eines monochromatischen Meß-Lichtstrahls bei der Messung des Brechungsindex und der Dicke einer dünnen Schicht |
US07/467,203 US4983823A (en) | 1989-01-20 | 1990-01-19 | Method for determining incident angle in measurement of refractive index and thickness |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1863989A JPH02198305A (ja) | 1989-01-27 | 1989-01-27 | 屈折率・膜厚測定に於ける入射角決定方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02198305A true JPH02198305A (ja) | 1990-08-06 |
Family
ID=11977174
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1863989A Pending JPH02198305A (ja) | 1989-01-20 | 1989-01-27 | 屈折率・膜厚測定に於ける入射角決定方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02198305A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008009165A1 (fr) * | 2006-07-03 | 2008-01-24 | He Jian Technology(Suzhou)Co.Ltd. | PROCÉDÉ D'INSPECTION OPTIQUE D'UN DEGRÉ DE TRAITEMENT AU PLASMA D'UN FILM DE SiON |
-
1989
- 1989-01-27 JP JP1863989A patent/JPH02198305A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008009165A1 (fr) * | 2006-07-03 | 2008-01-24 | He Jian Technology(Suzhou)Co.Ltd. | PROCÉDÉ D'INSPECTION OPTIQUE D'UN DEGRÉ DE TRAITEMENT AU PLASMA D'UN FILM DE SiON |
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