エリプソメータ
【課題】真空雰囲気中で測定対象物を精度良く測定でき、光ファイバを着脱しても、測定精度に影響の無いエリプソメータを提供する。
【構成】投光部１３と受光部１４を筺体１１の内部に配置し、発光装置１２を筺体１１の外部に配置し、光配線装置１８によって、発光装置１２と投光部１３とを光接続する。投光部１３は入射光を偏光して測定光を生成し、測定対象物７に照射し、反射光を受光部１４によって受光して筺体１１の外部に配置された分析装置１５へ送光すると、分析装置１５で膜厚が求められる。測定対象物７を真空雰囲気中で測定でき、光配線装置１８と投光部１３とを着脱しても、相対的に同じ位置で仮固定され、着脱が測定精度に影響を与えない。
【構成】投光部１３と受光部１４を筺体１１の内部に配置し、発光装置１２を筺体１１の外部に配置し、光配線装置１８によって、発光装置１２と投光部１３とを光接続する。投光部１３は入射光を偏光して測定光を生成し、測定対象物７に照射し、反射光を受光部１４によって受光して筺体１１の外部に配置された分析装置１５へ送光すると、分析装置１５で膜厚が求められる。測定対象物７を真空雰囲気中で測定でき、光配線装置１８と投光部１３とを着脱しても、相対的に同じ位置で仮固定され、着脱が測定精度に影響を与えない。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エリプソメータの技術分野にかかり、特に、検光子や偏光子を回転させなくても膜厚を測定できるエリプソメータの技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
真空成膜中に膜厚を測定する方法として、従来では、真空室中に水晶振動子を配置し、測定対象物の表面に薄膜を形成するときに、水晶振動子の表面にも薄膜を成長させ、水晶振動子の振動周波数の変化により、薄膜の膜厚を検出していた。
【０００３】
他方、正確な膜厚を測定できる測定装置として、エリプソメータが知られている。
しかし、従来のエリプソメータが採用する測定方法では、投光部や受光部の光学素子を回転させる必要があり、モータ等の駆動系及び駆動系のための電気配線が必要になる。これらを真空室内に配置して成長中の薄膜の膜厚を測定することは極めて困難である。
【０００４】
対策として、真空室の壁面に観察窓を設け、真空室の外部に投光部及び受光部を配置し、観察窓を介して真空室内と光のやりとりを行って膜厚を測定することが試みられたが、真空室に設ける観察窓のガラスは、真空室内外の圧力差によってゆがみが発生し、エリプソメータの測定結果に大きな誤差を与えることが分かった。
【０００５】
本発明のエリプソメータの測定原理は下記非特許文献に記載されている。
また、ＣＣＤ素子アレイを使用して真空雰囲気内の測定対象物を測定するエリプソメータには、下記特許文献に記載されたものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−３３１８７号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】加藤貴之、岡和彦、田中哲、大塚喜弘、"周波数領域干渉法に基づく偏光のスペクトル分布測定,"第３４回応用物理学会北海道支部学術講演会講演予稿集(応用物理学会北海道支部、札幌、１９９８)、ｐ.４１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は上記従来技術の不都合を解決するために創作されたものであり、その目的は真空雰囲気内に配置された測定対象物上の薄膜の膜厚を直接測定することができるエリプソメータを提供することにある。
また、本発明の更なる課題は、発光装置からの入射光を筺体内に導入する光ファイバを着脱しても、測定に影響を与えないエリプソメータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記従来技術の問題点を解決するために創作されたものであって、発光体から放射され、複数の波長の光を含む入射光を射出端子から外部に射出する発光装置と、前記発光装置から射出された前記入射光を通過させる光配線装置と、前記光配線装置を通過し、た前記入射光を偏光させ、筺体内部の配置面上に配置された測定対象物の測定面に照射する投光部と、前記測定面で反射された反射光を受光し、前記反射光に含まれる光の位相差と強度比から、前記測定面に配置された薄膜の膜厚を求めるエリプソメータであって、前記光配線装置は、前記入射光が通過する投光側光ファイバを有し、投光側光ファイバの一端には、出光端子が設けられ、前記投光部には、受光端子が設けられ、前記出光端子と前記受光端子との間は、互いに取り外し可能に装着される仮固定ができ、前記仮固定の状態では、前記出光端子から出光された前記入射光は、前記仮固定がされた前記受光端子から前記投光部に入光されるように構成され、前記受光端子から取り外された前記出光端子を前記受光端子に対して前記仮固定をすると、前記出光端子は、前記受光端子に対して取り外す前と相対的に同じ位置で取り付けられるエリプソメータである。
本発明は、エリプソメータであって、前記投光部は、前記筺体の内部に配置され、前記発光装置は、前記筐体の外部に配置され、前記光配線装置は、前記筺体に気密に取り付けられる中継装置と、前記投光部と前記中継装置とを光接続させる発光側光ファイバとを有し、前記投光側光ファイバは、前記投光部と前記中継装置とを光接続し、前記発光装置から放射された入射光は、前記発光側光ファイバと前記中継装置とを通過して、前記投光側光ファイバに入光されるエリプソメータである。
本発明は、エリプソメータであって、前記発光側光ファイバと前記投光側光ファイバとは、前記中継装置に対して着脱可能に構成されたエリプソメータである。
本発明は、エリプソメータであって、前記筐体は、真空排気可能に構成され、前記筐体の内部には、配置装置が設けられた搬送ロボットが配置され、前記搬送ロボットが動作すると、前記測定対象物を前記配置装置上に載せて移動させるように構成され、前記配置面が、前記投光部に対して予め定められた相対位置にあるときの前記反射光から前記検出結果を得るエリプソメータである。
本発明は、前記筺体と、上記いずれかのエリプソメータを有する真空装置であって、前記筺体内には搬送ロボットが配置され、前記測定対象物を前記筺体の内部と外部との間で移動できるように構成された真空装置である。
本発明は、前記筺体と、上記いずれかのエリプソメータを有する真空装置であって、前記筺体の内部には薄膜生成源が配置され、前記筺体の内部に位置する前記測定対象物の表面に、前記薄膜生成源から放出された微小粒子を到達させて、前記測定対象物表面に前記薄膜を形成する真空装置である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、真空雰囲気中で測定対象物上に成膜された薄膜の膜厚を、測定対象物を大気に曝さずに、正確に測定することができる。
メンテナンスのために、光ファイバを発光装置や投光部から取り外した後、再装着しても、入射光は、光ファイバ内の同じ場所を通過するので、光ファイバの脱着による測定誤差が発生しない。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明のエリプソメータを用いることができるマルチチャンバ型真空装置の一例
【図２】本発明のエリプソメータを説明するための図
【図３】主光配線を取り外した状態を説明するための図
【図４】入射光、測定光、反射光と、偏光板、第一、第二の高次移相子、測定対象物、検光子、分光器との位置関係を説明するための図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１は、マルチチャンバ型真空装置を示している。
このマルチチャンバ型真空装置は、搬送室７０を有している。搬送室７０は真空槽で構成された筺体１１を有しており、筺体１１の側壁には、成膜室、エッチング室、アニール室、搬出入室等の一乃至複数台の真空処理装置７１〜７６が取り付けられている。
【００１３】
図２の符号１０は、本発明のエリプソメータを示している。
このエリプソメータ１０は、発光装置１２と、投光部１３と、発光装置１２と投光部１３とを光接続する光配線装置１８と、受光部１４とを有している。
【００１４】
また、筺体１１と、各真空処理装置７１〜７６には真空ポンプがそれぞれ接続されており、筺体１１の内部や、各真空処理装置７１〜７６の内部は真空排気され、真空雰囲気が維持されるようになっている。
【００１５】
本発明のエリプソメータ１０は、筺体１１は搬送室７０の真空槽であり、筐体１１の内部には、搬送ロボット４０が配置されており、発光装置１２は筐体１１の外部に配置され、投光部１３と受光部１４とは、筐体１１の内部に配置されている。
【００１６】
搬送ロボット４０は、ロボット本体４５と、ロボット本体４５に設けられ、ロボット本体４５によって回転運動と伸縮運動がされるアーム４６と、アーム４６の先端に設けられ、アーム４６の回転運動と伸縮運動によって、回転移動と直線移動がされるハンド４２とを有している。
【００１７】
図２の符号７は、測定対象物である。ハンド４２は、その表面を配置面として、エリプソメータ１０の測定対象物７を乗せて移動できるようにされており、ハンド４２の回転移動と直線移動により、ハンド４２上の測定対象物７は、搬送室７０内を通過して、真空処理装置７１〜７６間で移動できるようにされている。
【００１８】
測定対象物７は、薄膜を形成する測定面を有する基板であり、ここでは、一の真空処理装置７１〜７６内で測定面上に薄膜が形成された測定対象物７を、薄膜を形成した真空処理装置７１〜７６内でハンド４２上に乗せ、ハンド４２を移動させて、測定対象物７を他の真空処理装置７１〜７６内に搬入する際に、測定対象物７が筺体１１内の所定位置で静止して本発明のエリプソメータ１０によって膜厚を測定されるように、所定位置でハンド４２の移動を一旦停止させる。
【００１９】
筺体１１内で、測定対象物７表面の薄膜の膜厚を測定する手順を下記に示す。
先ず、発光装置１２から説明すると、発光装置１２は、発光体８１と、発光体８１が配置された箱体８２を有しており、発光体８１は箱体８２に対して固定され、通電されると発光する。
【００２０】
発光装置１２の箱体８２には、射出端子３５が箱体８２に対して固定して設けられている。
発光体８１の発光光は、発光装置１２内で集光され、射出端子３５から測定用の入射光(測定光)として外部に出光される。このエリプソメータ１０は、発光光を集光するレンズを省略して説明する。
【００２１】
発光装置１２から出光された入射光は、光配線装置１８に入光し、光配線装置１８を通過して投光部１３に入光されるように構成されている。
投光部１３は、通過する光を直線偏光にする偏光板５１と、第一、第二の高次移相子(High-order Retarder)５２、５３とを有している。
【００２２】
図４は、入射光、測定光、反射光と、偏光板、第一、第二の高次移相子、測定対象物、検光子、分光器との位置関係を説明するための図であり、符号９１、９２、９３は、入射光、測定光、反射光を示している。
【００２３】
第一、第二の高次移相子５２、５３は、入射した光が有する互いに直交する直交偏光成分の間の位相差が２πを超える値にする光学特性をそれぞれ有しており、第一又は第二の高次移相子５２、５３に入射する光に含まれる光の波数をσ(＝１／λ)とし、第一、第二の高次移相子５２、５３の光が透過する距離である厚さをＤ、複屈折をＢ(σ)とすると、第一又は、第二の高次移相子５２、５３のうちの、一方の高次移相子５２、５３を、互いに直交する直交偏光成分の間の位相差(リタデーション)φ(σ)は、次式で表される。
【００２４】
φ(σ) ＝ ２πＢ(σ)Ｄσ ＝ ２πＬσ＋Ф(σ) …… (１)
Ｌは、中心波数における傾きであり、Ф(σ)は非線形項と定数の和を表す。
【００２５】
発光体８１から放出された入射光には、発光装置１２の特性に従った範囲の波長λの光が含まれており、偏光板５１を透過した入射光が、第一、第二の高次移相子５２、５３を透過し、測定対象物７に反射され、更に検光子６１を透過する反射光は、直交偏光成分間で偏光干渉を起こさせ、透過した光のスペクトルを観測すると、波数軸に対してほぼ正弦的に変調されたスペクトルが得られる。
ここでは発光体８１にはハロゲンランプが用いられており、入射光には、少なくとも波長５３０ｎｍ〜７５０ｎｍの範囲の光が含まれている。
【００２６】
投光部１３に入光された入射光は、投光部１３の内部で偏光板５１を通過して直線偏光にされた後、第一、第二の高次移相子５２、５３を透過して測定光にされ、投光部１３の外部に射出される。
【００２７】
投光部１３から投光部１３の外部に射出された測定光は、測定対象物７に反射され、検光子６１を透過する反射光のスペクトルが緩やかに変動する一つの成分と、異なる周期で擬似的な正弦的に振動する３つの成分からなっていることが確認できる。
【００２８】
搬送ロボット４０のハンド４２は、測定対象物７が配置される配置面を有しており、配置面が、筐体１１(搬送室７０の真空槽１１)内で、測定光が照射される所定位置で静止されている。
【００２９】
測定対象物７は板状であり、測定光が入射する測定対象物７の表面は平坦であり、配置面と平行に配置されている。投光部１３は、一定の固定された角度で配置面に向けられており、投光部１３から射出された測定光は、配置面に配置された測定対象物７の表面に、所定の入射角度で入射する。
【００３０】
一般に、入射光と反射光とを含む平面は入射面と呼ばれ、測定対象物７の表面に対して垂直であり、入射光が有する直交偏光成分のうち、電界成分が入射面に対して垂直な平面内で振動する光成分はｓ偏光成分と呼ばれ、平行な平面内で振動する光成分はｐ偏光成分と呼ばれている。
【００３１】
投光部１３から射出された測定光と、測定光の測定対象物７表面での反射光とが位置する入射面に対し、測定光の直交偏光成分のうちの一方がｓ偏光成分となり、他方がｐ偏光成分となって測定対象物７表面に入射するようにされている。
【００３２】
測定の際、筐体１１の内部は真空排気されており、測定対象物７は真空雰囲気に置かれている。
投光部１３から射出された測定光は、真空雰囲気中の測定対象物７表面で反射され、反射光となって受光部１４に入光される。
【００３３】
受光部１４の内部には、検光子６１が配置されている。検光子６１を透過した光のスペクトルが、分析装置１５で取得され、それから反射光の波数毎の偏光状態が求められる。
投光部１３及び受光部１４は、1枚のプレートに固定されている。
【００３４】
分析装置１５の内部には、分光器などが配置されている。反射光のスペクトルの各成分を周波数フィルタリングにより取り出し、その振幅と位相を復調すれば、４個のストークスパラメータの波数分布を同時且つ独立に求め、薄膜の膜厚や光学定数を算出することができる。このように、本発明によれば、従来のエリプソメータのように検光子や偏光板を回転させなくても、薄膜の膜厚や光学定数などを求めることができる。
【００３５】
受光部１４内で検出された反射光は、受光部光ファイバ３７によって、筺体１１の内部から筺体１１の外部に導出され、分析装置１５に入光されるから、分析装置１５は大気中で動作することができるので、分析装置１５の動作に支障はなく、また、筺体１１の内部雰囲気が分析装置１５によって汚染されるようなこともない。
【００３６】
ハンド４２上の測定対象物７表面の薄膜が測定されると、ハンド４２が移動して、測定対象物７は、他の真空処理装置に搬入され、真空処理装置内に配置され、薄膜形成後の真空処理が行われる。このとき、測定した薄膜の膜厚に基いて、真空処理の条件を変更することができ、薄膜の膜厚測定結果と真空処理とを関連付けることができる。
そして、薄膜が形成された他の処理対象物がハンド４２上に乗せられ、所定位置で静止され、上記と同様に、ハンド４２上の測定対象物７の膜厚や光学定数が測定される。
【００３７】
上記のように、入射光を第一、第二の高次移相子５２、５３を通過させるエリプソメトリでは、異なる測定対象物７を複数回測定する際には、第一、第二の高次移相子５２、５３と配置面との間の相対位置の調整や、最初に行った位置調整等の初期設定の有効性が維持されるように、発光体８１の同じ場所で放射された光は、光ファイバ内の同じ部分を通り、載置面の同じ場所に照射されるようにする必要がある。要するに、発光装置１２と、投光部１３と、それらの間を接続する光ファイバとの間の位置関係が変更されず、維持されるようにする。
【００３８】
他方、本発明では、発光装置１２は筐体１１の外部に配置されており、メンテナンス等の際に発光装置１２を筐体１１から取り外すと、元の位置関係を復元して再度取り付ける必要がある。
【００３９】
本発明は、筐体１１外部に配置された発光装置１２内で発生した入射光は、光配線装置１８によって、筐体１１の内部に導入される。
この光配線装置１８は、中継装置１７を有しており、中継装置１７は、本体板３０と、本体板３０の片面に設けられた第一の中継端子３１と、反対側の面に設けられた第二の中継端子３２とを有している。
【００４０】
筐体１１には、筐体１１の厚み方向を貫通された取付孔が設けられており、本体板は、取付孔を閉塞するように、筐体１１に気密に固定されている。
【００４１】
第一、第二の中継端子３１、３２は、一方から入光した光が他方から出光されるように構成されており、第一の中継端子３１は筐体１１の外部の面に配置され、第二の中継端子３２は筐体１１の内部に向けて配置されており、第一、第二の中継端子３１、３２により、筐体１１の外部で発生した光を、筐体１１の内部に導くことができるようにされている。
【００４２】
光配線装置１８は、発光側光ファイバ２１と投光側光ファイバ２２とを有している。
発光側光ファイバ２１の一端には、入光端子２５が設けられ、他端には第一の分割端子２６が設けられている。
入光端子２５と第一の分割端子２６は、射出端子３５と第一の中継端子３１にそれぞれ取り付けられるように構成されており、発光側光ファイバ２１の一端と他端は、入光端子２５と第一の分割端子２６内に露出され、射出端子３５に入光端子２５を取り付けると、射出端子３５から射出された入射光が、入光端子２５内に露出する発光側光ファイバ２１の端面から発光側光ファイバ２１の内部に入光される。
【００４３】
投光部１３は収容箱５０を有しており、収容箱５０には、受光端子３６が設けられている。投光側光ファイバ２２の一端には、第二の中継端子３２に取り付けられる第二の分割端子２７が設けられ、他端には受光端子３６に取り付けられる出光端子２８が設けられている。
【００４４】
第一の分割端子２６と、第二の分割端子２７と、出光端子２８とを、第一の中継端子３１と、第二の中継端子３２と、受光端子３６にそれぞれ取り付けると、入光端子２５において発光側光ファイバ２１内に入光された入射光は、発光側光ファイバ２１を通過して第一の分割端子２６から出光される。
【００４５】
第一の分割端子２６から出光された入射光は、第一の中継端子３１から中継装置１７内に入光され、中継装置１７の内部を通過して第二の分割端子２７から出光される。
第二の分割端子２７から出光された入射光は、第二の分割端子２７において、投光側光ファイバ２２内に入光され、投光側光ファイバ２２を通過して、出光端子２８から出光される。
【００４６】
出光端子２８から出光された入射光は、受光端子３６から投光部１３内に入光され、上述したように偏光されて測定光が生成され、配置装置（ハンド４２）上の測定対象物７に照射され、反射されて生成された反射光が、受光部１４に入光され、分析装置１５によって薄膜の膜厚や光学定数等が求められる。
【００４７】
なお、発光装置１２は大気中に配置されており、投光部１３は真空雰囲気中に配置されており、従って、発光側光ファイバ２１は大気中で発光装置１２と中継装置１７とを接続し、投光側光ファイバ２２は真空雰囲気中で投光装置１３と中継装置１７とを接続している。
【００４８】
測定対象物７の測定面上に形成された薄膜の膜厚と屈折率を、真空雰囲気中と大気中とで測定した。
測定結果を下記表１に示す。
【００４９】
【表１】
【００５０】
本発明は、発光装置１２や分析装置１５が筐体１１の外部に配置されており、入射光が光配線装置１８によって筐体１１内に導入されているが、光配線装置１８には、筐体１１内部と外部の圧力差による歪みは発生しないから、正確な測定を行うことができる。
従って、真空雰囲気中でも大気中での測定と同程度に安定して測定することができている。
【００５１】
各端子２５〜２８、３１、３２、３５、３６のうち、出光端子２８と受光端子３６では、測定精度を向上させるための微調整をした後、着脱(図３は取り外した状態を示している)して、出光端子２８と受光端子３６とで対面する場所が変わると、測定値に影響があり、微調整の作業が無駄になってしまう。
【００５２】
本発明では、出光端子２８と受光端子３６の間とは、取り外し後、装着して取り外し可能な仮固定するときに、取り外し前と同じ位置で仮固定されるように構成されている。例えば、一方の端子の側面に溝を設け、他方の側面に溝に挿通可能な突起を設け、溝内に突起を滑らせながら端子同士を互いに装着すると、端子同士は相対的に一定の位置で固定される。
【００５３】
出光端子２８には、投光側光ファイバ２２が固定されているから、受光端子３６には、仮固定すると、出光端子２８と受光端子３６の間で接触する部分は、取り外し前に接触していた部分同士が接触又は対面し、投光側光ファイバ２２の端面は、偏光板５１の取り外し前と同じ部分に対面して仮固定される。
従って、偏光板５１の入射光が入射する各位置では、取り外し前と同じ部分を通過した光が入光することになる。
【００５４】
他方、射出端子３５と受光端子３６の間と、第一の分割端子２６と第一の中継端子３１の間と、第二の中継端子３２と第二の分割端子２７の間は、相対位置が変わっても測定値に対する影響は無く、接続する端子間の光軸が一致する構造であればよい。
【００５５】
なお、上記実施例では、発光側光ファイバ２１と投光側光ファイバ２２を、中継装置１７から取り外しできるように構成したが、投光側光ファイバ２２は、中継装置１７又は投光部１３のいずれか一方又は両方に固定してもよく、固定する場合は端子を設けなくてもよい。
また、発光側光ファイバ２１も、中継装置１７に着脱できないように固定しても、発光装置１２との間を取り外すことができれば良い。
上記実施例では、中継装置１７は筐体１１に固定したが、筺体１１以外の他の装置の部材に設けることができる。
【００５６】
以上説明したように、本発明の投光部１３は、光配線装置１８から入光された入射光から互いに直行する直行偏光成分を生成し、第一、第二の高次移相子５２、５３によって、生成された直交偏光成分の間に２πを超える位相差をそれぞれ生成させ、直交偏光成分間に偏光干渉を発生させ、波数に対してで変調された測定光を生成し、測定対象物７の測定面に照射していたが、検光子を受光部１４内に配置し、検光子を透過した光のスペクトルが、分析装置１５で取得され、それから反射光の波数毎の偏光状態が求められる。 分析装置１５の内部には、分光器などが配置されている。反射光のスペクトルの各成分を周波数フィルタリングにより取り出し、その振幅と位相を復調すれば、４個のストークスパラメータの波数分布を同時且つ独立に求め、薄膜の膜厚や光学定数を算出することができる。
【００５７】
なお、上記実施例では、発光装置１２では、箱体８２を設け、箱体８２の窓５４を介して、射出端子３５に取り付けられた発光側光ファイバ２１の端面に入射光を照射していたが、箱体８２ではない部材に射出端子３５を固定しても、発光体８１に対して、照射端子が固定されていればよい。
【００５８】
また、投光部１３についても同様であり、上記例では収容箱５０の窓５５、５６を介して、投光部１３が入射光を受光し、測定光を送光させていたが、受光端子３６と、偏光板５１と、第一、第二の高次移相子５２、５３との位置や姿勢が所定の場所に位置する配置面に対して固定されていればよい。
【００５９】
なお、本発明は、筺体内が大気を導入されて大気雰囲気中で測定対象物の薄膜を測定するエリプソメータであっても良い。
また、本発明は、測定対象物表面に薄膜を形成する真空処理装置や、測定対象物表面の薄膜をエッチングする真空処理装置など、種々の真空処理装置の真空槽を筺体として取り付けて、真空雰囲気にされた筺体の内部に配置された測定対象物の測定面上の薄膜の膜厚、屈折率、消衰係数等の薄膜に関する特性値を測定するようにしてもよい。
【００６０】
上記実施例では、筺体１１内に搬送ロボット４０が配置されていたが、本発明のエリプソメータは、基板表面に薄膜を形成するスパッタリングターゲットや、蒸着源などの薄膜生成源が配置された成膜室に設けてもよい。
【符号の説明】
【００６１】
１１……筺体(真空槽)
１２……発光装置
１３……投光部
１４……受光部
１５……分析装置
１７……中継装置
１８……光配線装置
２１……発光側光ファイバ
２２……投光側光ファイバ
２５……入光端子
２６……第一の分割端子
２７……第二の分割端子
２８……出光端子
３５……射出端子
３６……受光端子
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エリプソメータの技術分野にかかり、特に、検光子や偏光子を回転させなくても膜厚を測定できるエリプソメータの技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
真空成膜中に膜厚を測定する方法として、従来では、真空室中に水晶振動子を配置し、測定対象物の表面に薄膜を形成するときに、水晶振動子の表面にも薄膜を成長させ、水晶振動子の振動周波数の変化により、薄膜の膜厚を検出していた。
【０００３】
他方、正確な膜厚を測定できる測定装置として、エリプソメータが知られている。
しかし、従来のエリプソメータが採用する測定方法では、投光部や受光部の光学素子を回転させる必要があり、モータ等の駆動系及び駆動系のための電気配線が必要になる。これらを真空室内に配置して成長中の薄膜の膜厚を測定することは極めて困難である。
【０００４】
対策として、真空室の壁面に観察窓を設け、真空室の外部に投光部及び受光部を配置し、観察窓を介して真空室内と光のやりとりを行って膜厚を測定することが試みられたが、真空室に設ける観察窓のガラスは、真空室内外の圧力差によってゆがみが発生し、エリプソメータの測定結果に大きな誤差を与えることが分かった。
【０００５】
本発明のエリプソメータの測定原理は下記非特許文献に記載されている。
また、ＣＣＤ素子アレイを使用して真空雰囲気内の測定対象物を測定するエリプソメータには、下記特許文献に記載されたものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−３３１８７号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】加藤貴之、岡和彦、田中哲、大塚喜弘、"周波数領域干渉法に基づく偏光のスペクトル分布測定,"第３４回応用物理学会北海道支部学術講演会講演予稿集(応用物理学会北海道支部、札幌、１９９８)、ｐ.４１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は上記従来技術の不都合を解決するために創作されたものであり、その目的は真空雰囲気内に配置された測定対象物上の薄膜の膜厚を直接測定することができるエリプソメータを提供することにある。
また、本発明の更なる課題は、発光装置からの入射光を筺体内に導入する光ファイバを着脱しても、測定に影響を与えないエリプソメータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記従来技術の問題点を解決するために創作されたものであって、発光体から放射され、複数の波長の光を含む入射光を射出端子から外部に射出する発光装置と、前記発光装置から射出された前記入射光を通過させる光配線装置と、前記光配線装置を通過し、た前記入射光を偏光させ、筺体内部の配置面上に配置された測定対象物の測定面に照射する投光部と、前記測定面で反射された反射光を受光し、前記反射光に含まれる光の位相差と強度比から、前記測定面に配置された薄膜の膜厚を求めるエリプソメータであって、前記光配線装置は、前記入射光が通過する投光側光ファイバを有し、投光側光ファイバの一端には、出光端子が設けられ、前記投光部には、受光端子が設けられ、前記出光端子と前記受光端子との間は、互いに取り外し可能に装着される仮固定ができ、前記仮固定の状態では、前記出光端子から出光された前記入射光は、前記仮固定がされた前記受光端子から前記投光部に入光されるように構成され、前記受光端子から取り外された前記出光端子を前記受光端子に対して前記仮固定をすると、前記出光端子は、前記受光端子に対して取り外す前と相対的に同じ位置で取り付けられるエリプソメータである。
本発明は、エリプソメータであって、前記投光部は、前記筺体の内部に配置され、前記発光装置は、前記筐体の外部に配置され、前記光配線装置は、前記筺体に気密に取り付けられる中継装置と、前記投光部と前記中継装置とを光接続させる発光側光ファイバとを有し、前記投光側光ファイバは、前記投光部と前記中継装置とを光接続し、前記発光装置から放射された入射光は、前記発光側光ファイバと前記中継装置とを通過して、前記投光側光ファイバに入光されるエリプソメータである。
本発明は、エリプソメータであって、前記発光側光ファイバと前記投光側光ファイバとは、前記中継装置に対して着脱可能に構成されたエリプソメータである。
本発明は、エリプソメータであって、前記筐体は、真空排気可能に構成され、前記筐体の内部には、配置装置が設けられた搬送ロボットが配置され、前記搬送ロボットが動作すると、前記測定対象物を前記配置装置上に載せて移動させるように構成され、前記配置面が、前記投光部に対して予め定められた相対位置にあるときの前記反射光から前記検出結果を得るエリプソメータである。
本発明は、前記筺体と、上記いずれかのエリプソメータを有する真空装置であって、前記筺体内には搬送ロボットが配置され、前記測定対象物を前記筺体の内部と外部との間で移動できるように構成された真空装置である。
本発明は、前記筺体と、上記いずれかのエリプソメータを有する真空装置であって、前記筺体の内部には薄膜生成源が配置され、前記筺体の内部に位置する前記測定対象物の表面に、前記薄膜生成源から放出された微小粒子を到達させて、前記測定対象物表面に前記薄膜を形成する真空装置である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、真空雰囲気中で測定対象物上に成膜された薄膜の膜厚を、測定対象物を大気に曝さずに、正確に測定することができる。
メンテナンスのために、光ファイバを発光装置や投光部から取り外した後、再装着しても、入射光は、光ファイバ内の同じ場所を通過するので、光ファイバの脱着による測定誤差が発生しない。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明のエリプソメータを用いることができるマルチチャンバ型真空装置の一例
【図２】本発明のエリプソメータを説明するための図
【図３】主光配線を取り外した状態を説明するための図
【図４】入射光、測定光、反射光と、偏光板、第一、第二の高次移相子、測定対象物、検光子、分光器との位置関係を説明するための図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１は、マルチチャンバ型真空装置を示している。
このマルチチャンバ型真空装置は、搬送室７０を有している。搬送室７０は真空槽で構成された筺体１１を有しており、筺体１１の側壁には、成膜室、エッチング室、アニール室、搬出入室等の一乃至複数台の真空処理装置７１〜７６が取り付けられている。
【００１３】
図２の符号１０は、本発明のエリプソメータを示している。
このエリプソメータ１０は、発光装置１２と、投光部１３と、発光装置１２と投光部１３とを光接続する光配線装置１８と、受光部１４とを有している。
【００１４】
また、筺体１１と、各真空処理装置７１〜７６には真空ポンプがそれぞれ接続されており、筺体１１の内部や、各真空処理装置７１〜７６の内部は真空排気され、真空雰囲気が維持されるようになっている。
【００１５】
本発明のエリプソメータ１０は、筺体１１は搬送室７０の真空槽であり、筐体１１の内部には、搬送ロボット４０が配置されており、発光装置１２は筐体１１の外部に配置され、投光部１３と受光部１４とは、筐体１１の内部に配置されている。
【００１６】
搬送ロボット４０は、ロボット本体４５と、ロボット本体４５に設けられ、ロボット本体４５によって回転運動と伸縮運動がされるアーム４６と、アーム４６の先端に設けられ、アーム４６の回転運動と伸縮運動によって、回転移動と直線移動がされるハンド４２とを有している。
【００１７】
図２の符号７は、測定対象物である。ハンド４２は、その表面を配置面として、エリプソメータ１０の測定対象物７を乗せて移動できるようにされており、ハンド４２の回転移動と直線移動により、ハンド４２上の測定対象物７は、搬送室７０内を通過して、真空処理装置７１〜７６間で移動できるようにされている。
【００１８】
測定対象物７は、薄膜を形成する測定面を有する基板であり、ここでは、一の真空処理装置７１〜７６内で測定面上に薄膜が形成された測定対象物７を、薄膜を形成した真空処理装置７１〜７６内でハンド４２上に乗せ、ハンド４２を移動させて、測定対象物７を他の真空処理装置７１〜７６内に搬入する際に、測定対象物７が筺体１１内の所定位置で静止して本発明のエリプソメータ１０によって膜厚を測定されるように、所定位置でハンド４２の移動を一旦停止させる。
【００１９】
筺体１１内で、測定対象物７表面の薄膜の膜厚を測定する手順を下記に示す。
先ず、発光装置１２から説明すると、発光装置１２は、発光体８１と、発光体８１が配置された箱体８２を有しており、発光体８１は箱体８２に対して固定され、通電されると発光する。
【００２０】
発光装置１２の箱体８２には、射出端子３５が箱体８２に対して固定して設けられている。
発光体８１の発光光は、発光装置１２内で集光され、射出端子３５から測定用の入射光(測定光)として外部に出光される。このエリプソメータ１０は、発光光を集光するレンズを省略して説明する。
【００２１】
発光装置１２から出光された入射光は、光配線装置１８に入光し、光配線装置１８を通過して投光部１３に入光されるように構成されている。
投光部１３は、通過する光を直線偏光にする偏光板５１と、第一、第二の高次移相子(High-order Retarder)５２、５３とを有している。
【００２２】
図４は、入射光、測定光、反射光と、偏光板、第一、第二の高次移相子、測定対象物、検光子、分光器との位置関係を説明するための図であり、符号９１、９２、９３は、入射光、測定光、反射光を示している。
【００２３】
第一、第二の高次移相子５２、５３は、入射した光が有する互いに直交する直交偏光成分の間の位相差が２πを超える値にする光学特性をそれぞれ有しており、第一又は第二の高次移相子５２、５３に入射する光に含まれる光の波数をσ(＝１／λ)とし、第一、第二の高次移相子５２、５３の光が透過する距離である厚さをＤ、複屈折をＢ(σ)とすると、第一又は、第二の高次移相子５２、５３のうちの、一方の高次移相子５２、５３を、互いに直交する直交偏光成分の間の位相差(リタデーション)φ(σ)は、次式で表される。
【００２４】
φ(σ) ＝ ２πＢ(σ)Ｄσ ＝ ２πＬσ＋Ф(σ) …… (１)
Ｌは、中心波数における傾きであり、Ф(σ)は非線形項と定数の和を表す。
【００２５】
発光体８１から放出された入射光には、発光装置１２の特性に従った範囲の波長λの光が含まれており、偏光板５１を透過した入射光が、第一、第二の高次移相子５２、５３を透過し、測定対象物７に反射され、更に検光子６１を透過する反射光は、直交偏光成分間で偏光干渉を起こさせ、透過した光のスペクトルを観測すると、波数軸に対してほぼ正弦的に変調されたスペクトルが得られる。
ここでは発光体８１にはハロゲンランプが用いられており、入射光には、少なくとも波長５３０ｎｍ〜７５０ｎｍの範囲の光が含まれている。
【００２６】
投光部１３に入光された入射光は、投光部１３の内部で偏光板５１を通過して直線偏光にされた後、第一、第二の高次移相子５２、５３を透過して測定光にされ、投光部１３の外部に射出される。
【００２７】
投光部１３から投光部１３の外部に射出された測定光は、測定対象物７に反射され、検光子６１を透過する反射光のスペクトルが緩やかに変動する一つの成分と、異なる周期で擬似的な正弦的に振動する３つの成分からなっていることが確認できる。
【００２８】
搬送ロボット４０のハンド４２は、測定対象物７が配置される配置面を有しており、配置面が、筐体１１(搬送室７０の真空槽１１)内で、測定光が照射される所定位置で静止されている。
【００２９】
測定対象物７は板状であり、測定光が入射する測定対象物７の表面は平坦であり、配置面と平行に配置されている。投光部１３は、一定の固定された角度で配置面に向けられており、投光部１３から射出された測定光は、配置面に配置された測定対象物７の表面に、所定の入射角度で入射する。
【００３０】
一般に、入射光と反射光とを含む平面は入射面と呼ばれ、測定対象物７の表面に対して垂直であり、入射光が有する直交偏光成分のうち、電界成分が入射面に対して垂直な平面内で振動する光成分はｓ偏光成分と呼ばれ、平行な平面内で振動する光成分はｐ偏光成分と呼ばれている。
【００３１】
投光部１３から射出された測定光と、測定光の測定対象物７表面での反射光とが位置する入射面に対し、測定光の直交偏光成分のうちの一方がｓ偏光成分となり、他方がｐ偏光成分となって測定対象物７表面に入射するようにされている。
【００３２】
測定の際、筐体１１の内部は真空排気されており、測定対象物７は真空雰囲気に置かれている。
投光部１３から射出された測定光は、真空雰囲気中の測定対象物７表面で反射され、反射光となって受光部１４に入光される。
【００３３】
受光部１４の内部には、検光子６１が配置されている。検光子６１を透過した光のスペクトルが、分析装置１５で取得され、それから反射光の波数毎の偏光状態が求められる。
投光部１３及び受光部１４は、1枚のプレートに固定されている。
【００３４】
分析装置１５の内部には、分光器などが配置されている。反射光のスペクトルの各成分を周波数フィルタリングにより取り出し、その振幅と位相を復調すれば、４個のストークスパラメータの波数分布を同時且つ独立に求め、薄膜の膜厚や光学定数を算出することができる。このように、本発明によれば、従来のエリプソメータのように検光子や偏光板を回転させなくても、薄膜の膜厚や光学定数などを求めることができる。
【００３５】
受光部１４内で検出された反射光は、受光部光ファイバ３７によって、筺体１１の内部から筺体１１の外部に導出され、分析装置１５に入光されるから、分析装置１５は大気中で動作することができるので、分析装置１５の動作に支障はなく、また、筺体１１の内部雰囲気が分析装置１５によって汚染されるようなこともない。
【００３６】
ハンド４２上の測定対象物７表面の薄膜が測定されると、ハンド４２が移動して、測定対象物７は、他の真空処理装置に搬入され、真空処理装置内に配置され、薄膜形成後の真空処理が行われる。このとき、測定した薄膜の膜厚に基いて、真空処理の条件を変更することができ、薄膜の膜厚測定結果と真空処理とを関連付けることができる。
そして、薄膜が形成された他の処理対象物がハンド４２上に乗せられ、所定位置で静止され、上記と同様に、ハンド４２上の測定対象物７の膜厚や光学定数が測定される。
【００３７】
上記のように、入射光を第一、第二の高次移相子５２、５３を通過させるエリプソメトリでは、異なる測定対象物７を複数回測定する際には、第一、第二の高次移相子５２、５３と配置面との間の相対位置の調整や、最初に行った位置調整等の初期設定の有効性が維持されるように、発光体８１の同じ場所で放射された光は、光ファイバ内の同じ部分を通り、載置面の同じ場所に照射されるようにする必要がある。要するに、発光装置１２と、投光部１３と、それらの間を接続する光ファイバとの間の位置関係が変更されず、維持されるようにする。
【００３８】
他方、本発明では、発光装置１２は筐体１１の外部に配置されており、メンテナンス等の際に発光装置１２を筐体１１から取り外すと、元の位置関係を復元して再度取り付ける必要がある。
【００３９】
本発明は、筐体１１外部に配置された発光装置１２内で発生した入射光は、光配線装置１８によって、筐体１１の内部に導入される。
この光配線装置１８は、中継装置１７を有しており、中継装置１７は、本体板３０と、本体板３０の片面に設けられた第一の中継端子３１と、反対側の面に設けられた第二の中継端子３２とを有している。
【００４０】
筐体１１には、筐体１１の厚み方向を貫通された取付孔が設けられており、本体板は、取付孔を閉塞するように、筐体１１に気密に固定されている。
【００４１】
第一、第二の中継端子３１、３２は、一方から入光した光が他方から出光されるように構成されており、第一の中継端子３１は筐体１１の外部の面に配置され、第二の中継端子３２は筐体１１の内部に向けて配置されており、第一、第二の中継端子３１、３２により、筐体１１の外部で発生した光を、筐体１１の内部に導くことができるようにされている。
【００４２】
光配線装置１８は、発光側光ファイバ２１と投光側光ファイバ２２とを有している。
発光側光ファイバ２１の一端には、入光端子２５が設けられ、他端には第一の分割端子２６が設けられている。
入光端子２５と第一の分割端子２６は、射出端子３５と第一の中継端子３１にそれぞれ取り付けられるように構成されており、発光側光ファイバ２１の一端と他端は、入光端子２５と第一の分割端子２６内に露出され、射出端子３５に入光端子２５を取り付けると、射出端子３５から射出された入射光が、入光端子２５内に露出する発光側光ファイバ２１の端面から発光側光ファイバ２１の内部に入光される。
【００４３】
投光部１３は収容箱５０を有しており、収容箱５０には、受光端子３６が設けられている。投光側光ファイバ２２の一端には、第二の中継端子３２に取り付けられる第二の分割端子２７が設けられ、他端には受光端子３６に取り付けられる出光端子２８が設けられている。
【００４４】
第一の分割端子２６と、第二の分割端子２７と、出光端子２８とを、第一の中継端子３１と、第二の中継端子３２と、受光端子３６にそれぞれ取り付けると、入光端子２５において発光側光ファイバ２１内に入光された入射光は、発光側光ファイバ２１を通過して第一の分割端子２６から出光される。
【００４５】
第一の分割端子２６から出光された入射光は、第一の中継端子３１から中継装置１７内に入光され、中継装置１７の内部を通過して第二の分割端子２７から出光される。
第二の分割端子２７から出光された入射光は、第二の分割端子２７において、投光側光ファイバ２２内に入光され、投光側光ファイバ２２を通過して、出光端子２８から出光される。
【００４６】
出光端子２８から出光された入射光は、受光端子３６から投光部１３内に入光され、上述したように偏光されて測定光が生成され、配置装置（ハンド４２）上の測定対象物７に照射され、反射されて生成された反射光が、受光部１４に入光され、分析装置１５によって薄膜の膜厚や光学定数等が求められる。
【００４７】
なお、発光装置１２は大気中に配置されており、投光部１３は真空雰囲気中に配置されており、従って、発光側光ファイバ２１は大気中で発光装置１２と中継装置１７とを接続し、投光側光ファイバ２２は真空雰囲気中で投光装置１３と中継装置１７とを接続している。
【００４８】
測定対象物７の測定面上に形成された薄膜の膜厚と屈折率を、真空雰囲気中と大気中とで測定した。
測定結果を下記表１に示す。
【００４９】
【表１】
【００５０】
本発明は、発光装置１２や分析装置１５が筐体１１の外部に配置されており、入射光が光配線装置１８によって筐体１１内に導入されているが、光配線装置１８には、筐体１１内部と外部の圧力差による歪みは発生しないから、正確な測定を行うことができる。
従って、真空雰囲気中でも大気中での測定と同程度に安定して測定することができている。
【００５１】
各端子２５〜２８、３１、３２、３５、３６のうち、出光端子２８と受光端子３６では、測定精度を向上させるための微調整をした後、着脱(図３は取り外した状態を示している)して、出光端子２８と受光端子３６とで対面する場所が変わると、測定値に影響があり、微調整の作業が無駄になってしまう。
【００５２】
本発明では、出光端子２８と受光端子３６の間とは、取り外し後、装着して取り外し可能な仮固定するときに、取り外し前と同じ位置で仮固定されるように構成されている。例えば、一方の端子の側面に溝を設け、他方の側面に溝に挿通可能な突起を設け、溝内に突起を滑らせながら端子同士を互いに装着すると、端子同士は相対的に一定の位置で固定される。
【００５３】
出光端子２８には、投光側光ファイバ２２が固定されているから、受光端子３６には、仮固定すると、出光端子２８と受光端子３６の間で接触する部分は、取り外し前に接触していた部分同士が接触又は対面し、投光側光ファイバ２２の端面は、偏光板５１の取り外し前と同じ部分に対面して仮固定される。
従って、偏光板５１の入射光が入射する各位置では、取り外し前と同じ部分を通過した光が入光することになる。
【００５４】
他方、射出端子３５と受光端子３６の間と、第一の分割端子２６と第一の中継端子３１の間と、第二の中継端子３２と第二の分割端子２７の間は、相対位置が変わっても測定値に対する影響は無く、接続する端子間の光軸が一致する構造であればよい。
【００５５】
なお、上記実施例では、発光側光ファイバ２１と投光側光ファイバ２２を、中継装置１７から取り外しできるように構成したが、投光側光ファイバ２２は、中継装置１７又は投光部１３のいずれか一方又は両方に固定してもよく、固定する場合は端子を設けなくてもよい。
また、発光側光ファイバ２１も、中継装置１７に着脱できないように固定しても、発光装置１２との間を取り外すことができれば良い。
上記実施例では、中継装置１７は筐体１１に固定したが、筺体１１以外の他の装置の部材に設けることができる。
【００５６】
以上説明したように、本発明の投光部１３は、光配線装置１８から入光された入射光から互いに直行する直行偏光成分を生成し、第一、第二の高次移相子５２、５３によって、生成された直交偏光成分の間に２πを超える位相差をそれぞれ生成させ、直交偏光成分間に偏光干渉を発生させ、波数に対してで変調された測定光を生成し、測定対象物７の測定面に照射していたが、検光子を受光部１４内に配置し、検光子を透過した光のスペクトルが、分析装置１５で取得され、それから反射光の波数毎の偏光状態が求められる。 分析装置１５の内部には、分光器などが配置されている。反射光のスペクトルの各成分を周波数フィルタリングにより取り出し、その振幅と位相を復調すれば、４個のストークスパラメータの波数分布を同時且つ独立に求め、薄膜の膜厚や光学定数を算出することができる。
【００５７】
なお、上記実施例では、発光装置１２では、箱体８２を設け、箱体８２の窓５４を介して、射出端子３５に取り付けられた発光側光ファイバ２１の端面に入射光を照射していたが、箱体８２ではない部材に射出端子３５を固定しても、発光体８１に対して、照射端子が固定されていればよい。
【００５８】
また、投光部１３についても同様であり、上記例では収容箱５０の窓５５、５６を介して、投光部１３が入射光を受光し、測定光を送光させていたが、受光端子３６と、偏光板５１と、第一、第二の高次移相子５２、５３との位置や姿勢が所定の場所に位置する配置面に対して固定されていればよい。
【００５９】
なお、本発明は、筺体内が大気を導入されて大気雰囲気中で測定対象物の薄膜を測定するエリプソメータであっても良い。
また、本発明は、測定対象物表面に薄膜を形成する真空処理装置や、測定対象物表面の薄膜をエッチングする真空処理装置など、種々の真空処理装置の真空槽を筺体として取り付けて、真空雰囲気にされた筺体の内部に配置された測定対象物の測定面上の薄膜の膜厚、屈折率、消衰係数等の薄膜に関する特性値を測定するようにしてもよい。
【００６０】
上記実施例では、筺体１１内に搬送ロボット４０が配置されていたが、本発明のエリプソメータは、基板表面に薄膜を形成するスパッタリングターゲットや、蒸着源などの薄膜生成源が配置された成膜室に設けてもよい。
【符号の説明】
【００６１】
１１……筺体(真空槽)
１２……発光装置
１３……投光部
１４……受光部
１５……分析装置
１７……中継装置
１８……光配線装置
２１……発光側光ファイバ
２２……投光側光ファイバ
２５……入光端子
２６……第一の分割端子
２７……第二の分割端子
２８……出光端子
３５……射出端子
３６……受光端子
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光体から放射され、複数の波長の光を含む入射光を射出端子から外部に射出する発光装置と、
前記発光装置から射出された前記入射光を通過させる光配線装置と、
前記光配線装置を通過し、た前記入射光を偏光させ、筺体内部の配置面上に配置された測定対象物の測定面に照射する投光部と、
前記測定面で反射された反射光を受光し、前記反射光に含まれる光の位相差と強度比から、前記測定面に配置された薄膜の膜厚を求めるエリプソメータであって、
前記光配線装置は、前記入射光が通過する投光側光ファイバを有し、
投光側光ファイバの一端には、出光端子が設けられ、
前記投光部には、受光端子が設けられ、
前記出光端子と前記受光端子との間は、互いに取り外し可能に装着される仮固定ができ、
前記仮固定の状態では、前記出光端子から出光された前記入射光は、前記仮固定がされた前記受光端子から前記投光部に入光されるように構成され、
前記受光端子から取り外された前記出光端子を前記受光端子に対して前記仮固定をすると、前記出光端子は、前記受光端子に対して取り外す前と相対的に同じ位置で取り付けられるエリプソメータ。
【請求項２】
前記投光部は、前記筺体の内部に配置され、
前記発光装置は、前記筐体の外部に配置され、
前記光配線装置は、前記筺体に気密に取り付けられる中継装置と、
前記投光部と前記中継装置とを光接続させる発光側光ファイバとを有し、
前記投光側光ファイバは、前記投光部と前記中継装置とを光接続し、
前記発光装置から放射された入射光は、前記発光側光ファイバと前記中継装置とを通過して、前記投光側光ファイバに入光される請求項１記載のエリプソメータ。
【請求項３】
前記発光側光ファイバと前記投光側光ファイバとは、前記中継装置に対して着脱可能に構成された請求項２記載のエリプソメータ。
【請求項４】
前記筐体は、真空排気可能に構成され、前記筐体の内部には、配置装置が設けられた搬送ロボットが配置され、
前記搬送ロボットが動作すると、前記測定対象物を前記配置装置上に載せて移動させるように構成され、
前記配置面が、前記投光部に対して予め定められた相対位置にあるときの前記反射光から前記検出結果を得る請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載のエリプソメータ。
【請求項５】
前記筺体と、請求項１乃至請求項４のいずれか１項記載のエリプソメータを有する真空装置であって、
前記筺体内には搬送ロボットが配置され、前記測定対象物を前記筺体の内部と外部との間で移動できるように構成された真空装置。
【請求項６】
前記筺体と、請求項１乃至請求項４のいずれか１項記載のエリプソメータを有する真空装置であって、
前記筺体の内部には薄膜生成源が配置され、前記筺体の内部に位置する前記測定対象物の表面に、前記薄膜生成源から放出された微小粒子を到達させて、前記測定対象物表面に前記薄膜を形成する真空装置。
【請求項１】
発光体から放射され、複数の波長の光を含む入射光を射出端子から外部に射出する発光装置と、
前記発光装置から射出された前記入射光を通過させる光配線装置と、
前記光配線装置を通過し、た前記入射光を偏光させ、筺体内部の配置面上に配置された測定対象物の測定面に照射する投光部と、
前記測定面で反射された反射光を受光し、前記反射光に含まれる光の位相差と強度比から、前記測定面に配置された薄膜の膜厚を求めるエリプソメータであって、
前記光配線装置は、前記入射光が通過する投光側光ファイバを有し、
投光側光ファイバの一端には、出光端子が設けられ、
前記投光部には、受光端子が設けられ、
前記出光端子と前記受光端子との間は、互いに取り外し可能に装着される仮固定ができ、
前記仮固定の状態では、前記出光端子から出光された前記入射光は、前記仮固定がされた前記受光端子から前記投光部に入光されるように構成され、
前記受光端子から取り外された前記出光端子を前記受光端子に対して前記仮固定をすると、前記出光端子は、前記受光端子に対して取り外す前と相対的に同じ位置で取り付けられるエリプソメータ。
【請求項２】
前記投光部は、前記筺体の内部に配置され、
前記発光装置は、前記筐体の外部に配置され、
前記光配線装置は、前記筺体に気密に取り付けられる中継装置と、
前記投光部と前記中継装置とを光接続させる発光側光ファイバとを有し、
前記投光側光ファイバは、前記投光部と前記中継装置とを光接続し、
前記発光装置から放射された入射光は、前記発光側光ファイバと前記中継装置とを通過して、前記投光側光ファイバに入光される請求項１記載のエリプソメータ。
【請求項３】
前記発光側光ファイバと前記投光側光ファイバとは、前記中継装置に対して着脱可能に構成された請求項２記載のエリプソメータ。
【請求項４】
前記筐体は、真空排気可能に構成され、前記筐体の内部には、配置装置が設けられた搬送ロボットが配置され、
前記搬送ロボットが動作すると、前記測定対象物を前記配置装置上に載せて移動させるように構成され、
前記配置面が、前記投光部に対して予め定められた相対位置にあるときの前記反射光から前記検出結果を得る請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載のエリプソメータ。
【請求項５】
前記筺体と、請求項１乃至請求項４のいずれか１項記載のエリプソメータを有する真空装置であって、
前記筺体内には搬送ロボットが配置され、前記測定対象物を前記筺体の内部と外部との間で移動できるように構成された真空装置。
【請求項６】
前記筺体と、請求項１乃至請求項４のいずれか１項記載のエリプソメータを有する真空装置であって、
前記筺体の内部には薄膜生成源が配置され、前記筺体の内部に位置する前記測定対象物の表面に、前記薄膜生成源から放出された微小粒子を到達させて、前記測定対象物表面に前記薄膜を形成する真空装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１３−５３９２１（Ｐ２０１３−５３９２１Ａ）
【公開日】平成２５年３月２１日（２０１３．３．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１９２１４５（Ｐ２０１１−１９２１４５）
【出願日】平成２３年９月２日（２０１１．９．２）
【出願人】（０００２３１４６４）株式会社アルバック (1,740)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月２１日（２０１３．３．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２日（２０１１．９．２）
【出願人】（０００２３１４６４）株式会社アルバック (1,740)
【Ｆターム（参考）】
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