マッピングエリプソメータ

高速測定の原理

エリプソメータとは、測定物にレーザ光を斜めに当てた反射光の偏光状態から、 測定面の極薄膜の膜厚や屈折率を測定する評価システムです。
　２つの偏光成分の反射特性のズレが、それらを合わせた光線の偏光変化としてあらわれることを利用した、 非常に高感度な測定手法です。
　しかしながら、偏光の測定には光学フィルターの回転機構が必要なことから、 装置が大きくなりやすく、調整や校正が難しいなどの欠点もありました。

フォトニック結晶を応用した偏光センサーなら、こうした欠点を 解決することができます。
　ME101で用いられる偏光センサーは、CCDセンサーとフォトニック結晶で作られた 波長板集積素子と偏光子集積素子とで構成されます(右図)。
　縦に並んだ波長板領域と、横に並んだ偏光子領域の組み合わせにより、 それぞれを回転させたときの光量を、CCDの各画素で同時に取得できるのです。

偏光センサーの採用により、回転駆動部が不要になり校正の手間が大幅に削減されます。 更に動いているサンプルの測定も可能になり、サンプル移動ステージとの組み合わせにより、 高速な２Dエリプソメータが実現しました。