CCDマルチチャンネルアナライザを用いる瞬間分光型マイクロエリプソメータの試作

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07555510
• Research Category: Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research (B)
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 杉本 克久 東北大学, 工学部, 教授 (80005397)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 赤尾 昇 東北大学, 工学部, 助手 (80222503) ; 原 信義 東北大学, 工学部, 助教授 (40111257)
• Keywords: エリプソメトリー / マイクロエリプソメータ / 分光エリプソメータ / CCD / マルチチャンネルアナライザ / 瞬間分光

Research Abstract

1.研究目的
反射光の検出に2次元のCCDイメージセンサを用いて、高速のリアルタイム分光エリプソメトリー測定と顕微エリプソメトリー測定ができ、かつ両者の測定を組み合わせて微小部分の分光エリプソメトリー測定が可能なエリプソメータを開発すること、ならびに本装置を用いてステンレス鋼および炭素鋼の孔食発生過程における表面不働態皮膜の場所的ミクロ変化を明らかにすることを目的とする。
2.研究成果
1.瞬間分光型マイクロエリプソメータの作製: 光源(Xeランプ)-コリメーター第1モノクロメーター回転ポーララーザー試料-固定アナライザー第2モノクロメーターCCDから成る瞬間分光型マイクロエリプソメータを作製した。第1および第2モノクロメータの動作モードを変えることにより、リアルタイム分光エリプソメリ-、単色マイクロエリプソメトリー、およびマイクロ分光エリプソメトリー測定ができるようにした。
2.瞬間分光型マイクロエリプソメータの校正: 作製したエリプソメータの真のポーラライザ方位角およびアナライザ方位角を決定し、また迷光などによる誤差補正を行うための補正係数を求めた。この校正には残余関数校正法と回帰分析校正法を用いたが、いずれの方法でもほぼ同じ結果が得られることが分かった。
3.瞬間分光型マイクロエリプソメータの性能評価: 作製したエリプソメータの分光波長範囲は350〜800nm、最小測定所要時間はリアルタイム分光モードのとき100ms、単色マイクロモードのとき1s、マイクロ分光モードのとき128sであることが分かった。