(57)【要約】【課題】一方向から計測するよりもより精度良く試料を解析することが可能な試料解析方法、試料解析装置及びプログラムを提供する。【解決手段】透光性基板側から測定器により光を照射し、有機ＥＬ素子パネル５０で反射した光の偏光状態を測定する。その一方で、透光性基板と反対に位置するカバー部材側から測定器により光を照射し、有機ＥＬ素子パネル５０で反射した光の偏光状態を測定する。双方向からの測定に対応して、解析部は基板側モデル及びカバー側モデルを読み出す。解析部は基板側モデルに基づく光の理論的な偏光状態及びカバー側モデルに基づく光の理論的な偏光状態をそれぞれ算出する。解析部は、算出した基板側モデルに基づく光の偏光状態、算出したカバー側モデルに基づく光の偏光状態、基板側から測定した偏光状態、及び、カバー側から測定した偏光状態に基づいて、フィッティングを行う。【選択図】図１０
2008051604.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透光性基板に積層した膜をカバー部材で覆った試料の光学特性を、偏光された光を照射する測定器で測定し、試料に応じたモデル及び前記測定器の測定結果に基づいて試料の各膜層の特性を解析する試料解析方法において、
前記透光性基板側から測定器により光を照射し、前記試料で反射した光の偏光状態を測定する基板側測定ステップと、
前記カバー部材側から測定器により光を照射し、前記試料で反射した光の偏光状態を測定するカバー側測定ステップと、
予め記憶された透光性基板側から測定する場合の基板側モデル及びカバー部材側から測定する場合のカバー側モデルを読み出し、基板側モデルに基づく光の偏光状態及びカバー側モデルに基づく光の偏光状態をそれぞれ算出する算出ステップと、
該算出ステップにより算出した、基板側モデルに基づく光の偏光状態及びカバー側モデルに基づく光の偏光状態、前記基板側測定ステップにより測定した偏光状態、並びに、前記カバー側測定ステップにより測定した偏光状態に基づいて、各膜層の特性を解析する解析ステップと
を備えることを特徴とする試料解析方法。
【請求項２】
前記解析ステップは、
前記算出ステップにより算出した基板側モデルに基づく光の偏光状態及びカバー側モデルに基づく光の偏光状態、前記基板側測定ステップにより測定した偏光状態、並びに、前記カバー側測定ステップにより測定した偏光状態に基づいて、フィッティングを行うことにより、各膜層の膜厚及び光学定数を算出する
ことを特徴とする請求項１に記載の試料解析方法。
【請求項３】
前記解析ステップは、
前記算出ステップにより算出した基板側モデルに基づく光の偏光状態及び前記基板側測定ステップにより測定した偏光状態、並びに、前記算出ステップにより算出したカバー側モデルに基づく光の偏光状態及び前記カバー側測定ステップにより測定した偏光状態に基づき平均二乗誤差を算出する誤差算出ステップと、
前記誤差算出ステップにより算出した平均二乗誤差が所定値以下または最小値となるまで前記カバー側モデル及び前記基板側モデルのパラメータを変更する変更ステップと、
該変更ステップにより、平均二乗誤差が所定値以下または最小値となった場合の各膜層の膜厚及び光学定数を算出する最適値算出ステップと
を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の試料解析方法。
【請求項４】
前記カバー側モデル及び基板側モデルは誘電率の波長依存性を示す複数種の分散式を用いて表現され、
前記変更ステップは、
前記誤差算出ステップにより算出した平均二乗誤差が所定値以下または最小値となるまで、複数種の分散式それぞれについてのカバー側モデル及び基板側モデルのパラメータを変更する
ことを特徴とする請求項３に記載の試料解析方法。
【請求項５】
透光性基板に積層した膜をカバー部材で覆った試料の光学特性を、偏光された光を照射して測定する測定器及び、試料に応じたモデル及び前記測定器の測定結果に基づいて試料の各膜層の特性を解析する解析部を備える試料解析装置において、
前記試料が載置され、一部に光の経路となる経路孔が貫通された試料台と、
該試料台の前記経路孔方向または前記試料台上方向から、前記透光性基板側へ向けて前記測定器により光を照射し、前記試料で反射した光の偏光状態を前記測定器により測定する基板側測定手段と、
前記試料台上方向または前記経路孔方向から、前記カバー部材側へ向けて前記測定器により光を照射し、前記試料で反射した光の偏光状態を前記測定器により測定するカバー側測定手段と、
予め記憶部に記憶した透光性基板側から測定する場合の基板側モデル及びカバー部材側から測定する場合のカバー側モデルを前記解析部により読み出し、基板側モデルに基づく光の偏光状態及びカバー側モデルに基づく光の偏光状態をそれぞれ算出する算出手段と、
該算出手段により算出した、基板側モデルに基づく光の偏光状態及びカバー側モデルに基づく光の偏光状態、前記基板側測定手段により測定した偏光状態、並びに、前記カバー側測定手段により測定した偏光状態に基づいて、前記解析部により各膜層の特性を解析する解析手段と
を備えることを特徴とする試料解析装置。
【請求項６】
前記解析手段は、
前記算出手段により算出した基板側モデルに基づく光の偏光状態及びカバー側モデルに基づく光の偏光状態、前記基板側測定手段により測定した偏光状態、並びに、前記カバー側測定手段により測定した偏光状態に基づいて、フィッティングを行うことにより、各膜層の膜厚及び光学定数を算出するよう構成してある
ことを特徴とする請求項５に記載の試料解析装置。
【請求項７】
前記解析手段は、
前記算出手段により算出した基板側モデルに基づく光の偏光状態及び前記基板側測定手段により測定した偏光状態、並びに前記算出手段により算出したカバー側モデルに基づく光の偏光状態及び前記カバー側測定手段により測定した偏光状態に基づき平均二乗誤差を算出する誤差算出手段と、
前記誤差算出手段により算出した平均二乗誤差が所定値以下または最小値となるまで、前記カバー側モデル及び前記基板側モデルのパラメータを変更する変更手段と、
該変更手段により、平均二乗誤差が所定値以下または最小値となった場合の各膜層の膜厚及び光学定数を算出する最適値算出手段と
を備えることを特徴とする請求項５または６に記載の試料解析装置。
【請求項８】
前記記憶部は、前記カバー側モデル及び基板側モデルについて誘電率の波長依存性を示す複数種の分散式を記憶しており、
前記変更手段は、
前記誤差算出手段により算出した平均二乗誤差が所定値以下または最小値となるまで、前記記憶部に記憶した複数種の分散式を読み出し、各分散式それぞれについてのカバー側モデル及び基板側モデルのパラメータを変更するよう構成してある
ことを特徴とする請求項７に記載の試料解析装置。
【請求項９】
前記測定器は、
前記試料台を介して上側及び下側それぞれに設けられていることを特徴とする請求項５乃至８のいずれか一つに記載の試料解析装置。
【請求項１０】
前記測定器を試料台の上側または下側に移動させる移動手段をさらに備えることを特徴とする請求項５乃至８のいずれか一つに記載の試料解析装置。
【請求項１１】
透光性基板に積層した膜をカバー部材で覆った試料の光学特性を、偏光された光を照射する測定器で測定し、試料に応じたモデル及び前記測定器の測定結果に基づいて試料の各膜層の特性をコンピュータにより解析するためのプログラムにおいて、
コンピュータに、
前記透光性基板側から測定器により光を照射した場合に、前記試料で反射した光の偏光状態を測定した結果を受け付ける基板側測定ステップと、
前記カバー部材側から測定器により光を照射した場合に、前記試料で反射した光の偏光状態を測定した結果を受け付けるカバー側測定ステップと、
予め記憶された透光性基板側から測定する場合の基板側モデル及びカバー部材側から測定する場合のカバー側モデルを読み出し、基板側モデルに基づく光の偏光状態及びカバー側モデルに基づく光の偏光状態をそれぞれ算出する算出ステップと、
該算出ステップにより算出した、基板側モデルに基づく光の偏光状態及びカバー側モデルに基づく光の偏光状態、前記基板側測定ステップにより受け付けた偏光状態、並びに、前記カバー側測定ステップにより受け付けた偏光状態に基づいて、各膜層の特性を解析する解析ステップと
を実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透光性基板に積層した膜をカバー部材で覆った試料の光学特性を、偏光された光を照射する測定器で測定し、試料に応じたモデル及び前記測定器の測定結果に基づいて試料の各膜層の特性を解析する試料解析方法、試料解析装置及び該試料解析装置を機能させるためのプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、膜を有する試料の特性（膜の屈折率、消衰係数、膜厚等）を解析するためにポラリメータ及びエリプソメータ等が用いられていた。例えば、エリプソメータでは試料に偏光された光を入射させ、入射光及び反射光の偏光状態の変化を測定することで、振幅比（Ψプサイ）及び位相差（Δデルタ）を求めるものである。また、エリプソメータで求められた振幅比及び位相差だけでは、試料に対する唯一の組で膜の屈折率（ｎ）、消衰係数（ｋ）、及び膜厚（ｄ）を求めることができないので、ユーザから入力される解析対象の試料の項目に対する仮定内容（基板の種類、膜厚等）に基づいて試料の構造に応じたモデルを構築し、モデル及びエリプソメータの測定結果を用いて試料の解析を行う。
【０００３】
具体的な解析手順は以下の通りである。先ず、モデルから理論的な演算により求められる振幅比及び位相差と、エリプソメータの測定で求められた振幅比及び位相差とを比較し、両者の相異する程度が最小となるように、モデルに係る分散式のパラメータ及びモデルの膜厚等を変更するプロセスを行う（フィッティングと称す）。両者の相異は通常、最小二乗法を用いた演算で求めており、フィッティングにより最小二乗法で得られた結果がある程度小さくなったと判断された場合、そのときの分散式のパラメータの値から膜の屈折率及び消衰係数を求めると共に、そのときの膜厚を試料が有する膜の膜厚として選択する。
【０００４】
なお、モデルの作成、最小二乗法による演算、フィッティング等は、コンピュータを用いて所要のプログラムに基づき手動又は自動で行うことが一般的である（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００５】
このようなエリプソメータを用いて有機ＥＬ（Electroluminescence）素子の膜厚等を計測する技術が開示されている（例えば、特許文献３）。有機ＥＬ素子は、透光性基板上に下部電極と有機発光機能層を含む有機層と上部電極とを積層させた基本構造を有している。
【０００６】
有機ＥＬ素子の上部電極と下部電極との間に電圧を印加することによって、上部電極及び下部電極の一方に形成される陰極側から電子が有機層内に注入され、上部電極及び下部電極の他方に形成される陽極側から正孔が有機層内に注入される。そして、それらが有機層中の有機発光機能層で再結合することにより発光する。透光性基板上に有機層等が成膜された後、有機層等を覆うカバー部材を透光性基板に張り合わせて、有機ＥＬ素子パネルが完成し、製品として出荷される。
【特許文献１】特開２００２−３４０７８９号公報
【特許文献２】特開２００２−３４０５２８号公報
【特許文献３】特開２００５−３２２６１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献３に記載の技術は、各膜の成膜後においてその膜厚を計測しているにすぎず、カバー部材を透光性基板に貼り付けた出荷段階の有機ＥＬ素子パネルの光学特性を計測できないという問題があった。特に、製造された有機ＥＬ素子パネルが設計どおりの構造になっているか、また、設計どおりになっていない場合は、どの点が悪かったのかを確認できるようにすることが要望されている。さらに、有機ＥＬ素子パネルの光学特性が経時的にどのように変化（劣化）するか精度良く検討する必要もあった。なお、特許文献１及び特許文献２には、かかる課題を解決する手段は開示されていない。
【０００８】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、透光性基板側から光の偏光状態を測定すると共に、カバー部材側から光の偏光状態を測定し、この測定結果と基板側モデル及びカバー側モデルにより得られる偏光状態とに基づいて、各膜層の特性を解析することにより、一方向から計測するよりもより精度良く試料を解析することが可能な試料解析方法、試料解析装置及び該試料解析装置を機能させるためのプログラムを提供することにある。
【０００９】
本発明の他の目的は、経路孔が貫通された試料台の経路孔方向と試料台上方向とのそれぞれから、透光性基板側またはカバー部材側へ向けて測定器により光を照射し、反射した光の偏光状態を測定器により測定して、解析することにより、より短時間で、また簡易に試料を解析することが可能な試料解析装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る試料解析方法は、透光性基板に積層した膜をカバー部材で覆った試料の光学特性を、偏光された光を照射する測定器で測定し、試料に応じたモデル及び前記測定器の測定結果に基づいて試料の各膜層の特性を解析する試料解析方法において、前記透光性基板側から測定器により光を照射し、前記試料で反射した光の偏光状態を測定する基板側測定ステップと、前記カバー部材側から測定器により光を照射し、前記試料で反射した光の偏光状態を測定するカバー側測定ステップと、予め記憶された透光性基板側から測定する場合の基板側モデル及びカバー部材側から測定する場合のカバー側モデルを読み出し、基板側モデルに基づく光の偏光状態及びカバー側モデルに基づく光の偏光状態をそれぞれ算出する算出ステップと、該算出ステップにより算出した、基板側モデルに基づく光の偏光状態及びカバー側モデルに基づく光の偏光状態、前記基板側測定ステップにより測定した偏光状態、並びに、前記カバー側測定ステップにより測定した偏光状態に基づいて、各膜層の特性を解析する解析ステップとを備えることを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る試料解析方法は、前記解析ステップは、前記算出ステップにより算出した基板側モデルに基づく光の偏光状態及びカバー側モデルに基づく光の偏光状態、前記基板側測定ステップにより測定した偏光状態、並びに、前記カバー側測定ステップにより測定した偏光状態に基づいて、フィッティングを行うことにより、各膜層の膜厚及び光学定数を算出することを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る試料解析方法は、前記解析ステップは、前記算出ステップにより算出した基板側モデルに基づく光の偏光状態及び前記基板側測定ステップにより測定した偏光状態、並びに、前記算出ステップにより算出したカバー側モデルに基づく光の偏光状態及び前記カバー側測定ステップにより測定した偏光状態に基づき平均二乗誤差を算出する誤差算出ステップと、前記誤差算出ステップにより算出した平均二乗誤差が所定値以下または最小値となるまで前記カバー側モデル及び前記基板側モデルのパラメータを変更する変更ステップと、該変更ステップにより、平均二乗誤差が所定値以下または最小値となった場合の各膜層の膜厚及び光学定数を算出する最適値算出ステップとを備えることを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る試料解析方法は、前記カバー側モデル及び基板側モデルは誘電率の波長依存性を示す複数種の分散式を用いて表現され、前記変更ステップは、前記誤差算出ステップにより算出した平均二乗誤差が所定値以下または最小値となるまで、複数種の分散式それぞれについてのカバー側モデル及び基板側モデルのパラメータを変更することを特徴とする。
【００１４】
本発明に係る試料解析装置は、透光性基板に積層した膜をカバー部材で覆った試料の光学特性を、偏光された光を照射して測定する測定器及び、試料に応じたモデル及び前記測定器の測定結果に基づいて試料の各膜層の特性を解析する解析部を備える試料解析装置において、前記試料が載置され、一部に光の経路となる経路孔が貫通された試料台と、該試料台の前記経路孔方向または前記試料台上方向から、前記透光性基板側へ向けて前記測定器により光を照射し、前記試料で反射した光の偏光状態を前記測定器により測定する基板側測定手段と、前記試料台上方向または前記経路孔方向から、前記カバー部材側へ向けて前記測定器により光を照射し、前記試料で反射した光の偏光状態を前記測定器により測定するカバー側測定手段と、予め記憶部に記憶した透光性基板側から測定する場合の基板側モデル及びカバー部材側から測定する場合のカバー側モデルを前記解析部により読み出し、基板側モデルに基づく光の偏光状態及びカバー側モデルに基づく光の偏光状態をそれぞれ算出する算出手段と、該算出手段により算出した、基板側モデルに基づく光の偏光状態及びカバー側モデルに基づく光の偏光状態、前記基板側測定手段により測定した偏光状態、並びに、前記カバー側測定手段により測定した偏光状態に基づいて、前記解析部により各膜層の特性を解析する解析手段とを備えることを特徴とする。
【００１５】
本発明に係る試料解析装置は、前記解析手段は、前記算出手段により算出した基板側モデルに基づく光の偏光状態及びカバー側モデルに基づく光の偏光状態、前記基板側測定手段により測定した偏光状態、並びに、前記カバー側測定手段により測定した偏光状態に基づいて、フィッティングを行うことにより、各膜層の膜厚及び光学定数を算出するよう構成してあることを特徴とする。
【００１６】
本発明に係る試料解析装置は、前記解析手段は、前記算出手段により算出した基板側モデルに基づく光の偏光状態及び前記基板側測定手段により測定した偏光状態、並びに前記算出手段により算出したカバー側モデルに基づく光の偏光状態及び前記カバー側測定手段により測定した偏光状態に基づき平均二乗誤差を算出する誤差算出手段と、前記誤差算出手段により算出した平均二乗誤差が所定値以下または最小値となるまで、前記カバー側モデル及び前記基板側モデルのパラメータを変更する変更手段と、該変更手段により、平均二乗誤差が所定値以下または最小値となった場合の各膜層の膜厚及び光学定数を算出する最適値算出手段とを備えることを特徴とする。
【００１７】
本発明に係る試料解析装置は、前記記憶部は、前記カバー側モデル及び基板側モデルについて誘電率の波長依存性を示す複数種の分散式を記憶しており、前記変更手段は、前記誤差算出手段により算出した平均二乗誤差が所定値以下または最小値となるまで、前記記憶部に記憶した複数種の分散式を読み出し、各分散式それぞれについてのカバー側モデル及び基板側モデルのパラメータを変更するよう構成してあることを特徴とする。
【００１８】
本発明に係る試料解析装置は、前記測定器は、前記試料台を介して上側及び下側それぞれに設けられていることを特徴とする。
【００１９】
本発明に係る試料解析装置は、前記測定器を試料台の上側または下側に移動させる移動手段をさらに備えることを特徴とする。
【００２０】
本発明に係るプログラムは、透光性基板に積層した膜をカバー部材で覆った試料の光学特性を、偏光された光を照射する測定器で測定し、試料に応じたモデル及び前記測定器の測定結果に基づいて試料の各膜層の特性をコンピュータにより解析するためのプログラムにおいて、コンピュータに、前記透光性基板側から測定器により光を照射した場合に、前記試料で反射した光の偏光状態を測定した結果を受け付ける基板側測定ステップと、前記カバー部材側から測定器により光を照射した場合に、前記試料で反射した光の偏光状態を測定した結果を受け付けるカバー側測定ステップと、予め記憶された透光性基板側から測定する場合の基板側モデル及びカバー部材側から測定する場合のカバー側モデルを読み出し、基板側モデルに基づく光の偏光状態及びカバー側モデルに基づく光の偏光状態をそれぞれ算出する算出ステップと、該算出ステップにより算出した、基板側モデルに基づく光の偏光状態及びカバー側モデルに基づく光の偏光状態、前記基板側測定ステップにより受け付けた偏光状態、並びに、前記カバー側測定ステップにより受け付けた偏光状態に基づいて、各膜層の特性を解析する解析ステップとを実行させることを特徴とする。
【００２１】
本発明にあっては、まず、透光性基板側から測定器により光を照射し、試料で反射した光の偏光状態を測定する。その一方で、透光性基板と反対に位置するカバー部材側から測定器により光を照射し、試料で反射した光の偏光状態を測定する。双方向からの測定に対応して、解析部は予め記憶された透光性基板側から測定する場合の基板側モデルを読み出すと共に、カバー部材側から測定する場合のカバー側モデルを読み出す。解析部は基板側モデルに基づく光の理論的な偏光状態及びカバー側モデルに基づく光の理論的な偏光状態をそれぞれ算出する。
【００２２】
そして、解析部は、算出した基板側モデルに基づく光の偏光状態、算出したカバー側モデルに基づく光の偏光状態、基板側から測定した偏光状態、及び、カバー側から測定した偏光状態に基づいて、フィッティングを行うことにより、試料の解析、例えば各膜層の膜厚及び光学定数等を算出する。このように構成したので、カバー側と基板側との双方のデータを考慮することで、一方向からのデータのみを用いる場合と比較し、より精度良く試料を解析することが可能となる。
【００２３】
本発明にあっては、解析部は、算出した基板側モデルに基づく光の偏光状態及び基板側から測定した偏光状態、並びに算出したカバー側モデルに基づく光の偏光状態及びカバー側から測定した偏光状態に基づき、平均二乗誤差を、最小二乗法を用いて算出する。次いで、解析部は算出した基板側の平均二乗誤差が所定値以下または最小値となるまで、カバー側モデル及び基板側モデルのパラメータを変更する。そして解析部は、平均二乗誤差が所定値以下または最小値となった場合の各膜層の膜厚及び光学定数を算出するよう構成したので、カバー側と基板側との双方のデータに基づくフィッティングを実行でき、より信頼性の高い結果を得ることが可能となる。
【００２４】
本発明にあっては、カバー側モデル及び基板側モデルは誘電率の波長依存性を示す分散式を用いて表現されるところ、複数の分散式を記憶しておく。そして算出した平均二乗誤差が所定値以下または最小値となるまで、複数種の分散式を順次読み出し、それぞれの分散式について、カバー側モデル及び基板側モデルのパラメータを変更する。このように複数種の分散式が存在することに鑑み、分散式毎にパラメータを変更して、所定値以下または最小値となる平均二乗誤差を算出するので、より最適な分散式に基づく信頼性の高い結果を得ることが可能となる。
【００２５】
本発明にあっては、測定器及び解析部を備える試料解析装置は、試料を載置する試料台を有する。この試料台は、カバー側と基板側との双方からの測定を可能とすべく、一部に光の経路となる経路孔が貫通されている。そして、試料台の経路孔方向または試料台上方向から、透光性基板側へ向けて測定器により光を照射し、試料で反射した光の偏光状態を測定器により測定する。逆に、試料台上方向または経路孔方向から、カバー部材側へ向けて測定器により光を照射し、試料で反射した光の偏光状態を測定器により測定する。すなわち、試料台上方向または、試料台下側の経路孔方向から、基板側とカバー側との両面を測定する。
【００２６】
ここで、測定器は、試料台を介して上側及び下側それぞれに設けるほか、移動手段により測定器を試料台の上側または下側に移動させる。そして、解析部は、算出した基板側モデルに基づく光の偏光状態、算出したカバー側モデルに基づく光の偏光状態、基板側から測定した偏光状態、及び、カバー側から測定した偏光状態に基づいて、フィッティングを行うことにより、試料の解析を行うので、試料を裏返す作業を省け、より早期に解析結果を得ることが可能となる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明にあっては、透光性基板側から偏光状態を測定すると共に、カバー部材側から偏光状態を測定する。そしてカバー側及び基板側それぞれのモデルから得られる偏光状態を算出し、これら双方向から測定及び算出データを用いてフィッティングを行うので、一方向からのデータのみを用いる場合と比較し、より精度良く試料を解析することが可能となる。
【００２８】
本発明にあっては、解析部は、算出した基板側モデルに基づく光の偏光状態及び基板側から測定した偏光状態、並びに、算出したカバー側モデルに基づく光の偏光状態及びカバー側から測定した偏光状態に基づき平均二乗誤差を算出する。そして、算出した基板側の平均二乗誤差が所定値以下または最小値となるまで、カバー側モデル及び基板側モデルのパラメータを変更し、平均二乗誤差が所定値以下または最小値となった場合の各膜層の膜厚及び光学定数を算出するので、カバー側と基板側との双方のデータに基づくフィッティングを実行でき、より信頼性の高い結果を得ることが可能となる。
【００２９】
本発明にあっては、複数種の分散式が存在することに鑑み、分散式毎にパラメータを変更して、所定値以下または最小値となる平均二乗誤差を算出するので、より最適な分散式に基づく信頼性の高い結果を得ることが可能となる。
【００３０】
本発明にあっては、カバー側と基板側との双方からの測定を可能とすべく、一部に光の経路となる経路孔が貫通された試料台を設け、カバー側モデル及び基板側モデルに基づく光の偏光状態、及び、双方向から測定した偏光状態に基づいて、フィッティングを行うことにより、試料の解析を行うので、試料を裏返す作業を省け、より早期に解析結果を得ることが可能となる。その結果、より多くの試料を短時間で解析することが可能となる。また、移動手段により測定器を移動させる場合は、一対の測定器を上下方向に設ける必要が無く、一つの測定器で足りるため試料解析装置のコストを低減することが可能となる等、本発明は優れた効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
実施の形態１
以下本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。図１は本発明の実施の形態に係る試料解析装置１のハードウェア構成を示すブロック図である。試料解析装置１はエリプソメータ及び解析部であるコンピュータ１０を含んで構成される。試料解析装置１は、膜を複数積層した試料５０に偏光した光を照射すると共に、試料５０で反射した光を取得して反射光の偏光状態を測定し、この測定結果と試料５０に応じたモデルに基づき試料５０の各膜層の特性を解析するものである。以下では、試料５０として有機ＥＬ素子パネル５０を試料解析装置１により解析する形態につき説明する。なお、試料解析装置１には、エリプソメータの替わりにポラリメータを用いることも可能である。
【００３２】
図２は有機ＥＬ素子パネル５０の積層状態を示す模式的断面図である。有機ＥＬ素子パネル５０は、ガラス基板等の透光性基板５１、有機膜５６及びガラス等のカバー部材５７を含んで構成される。図２（ａ）は、透光性基板５１、有機膜５６及びカバー部材５７の積層状態を示す模式的断面図である。この有機ＥＬ素子パネル５０は、２枚のガラス板状部材、すなわち有機膜５６を挟んで透光性基板５１とカバー部材５７とを貼り合わせた形態となっている。有機ＥＬ素子パネル５０の構造は、一方のガラス板状部材である透光性基板５１の一面５１ａに有機膜５６を形成する一方、他方のガラス板状部材であるカバー部材５７に、有機膜５６を収める凹部５７ｄを設けており、凹部５７ｄを設けた面５７ｂを透光性基板５１の一面５１ａに接着剤６１で貼り合わせ両者を一体化している。
【００３３】
透光性基板５１とカバー部材５７との貼り合わせにより封止された凹部５７ｄの内部は、有機膜５６の保護のため真空にされるか、希ガス（例えば窒素ガス）が封入される。また、本実施の形態においては、カバー部材５７及び透光性基板５１にガラスを用いたが、これに限るものではない。例えば、透光性基板５１として、フレキシブルな透光性プラスチック基板を用いてもよい。透光性プラスチック基板を用いる場合は、透明導電性の薄膜（ＩＴＯ等）を透光性プラスチック基板上にコーティングした後、その上に有機膜５６を形成するようにすればよい。また、カバー部材５７は、例えば、可視光域で透明なＢａｒｉｘ（登録商標）を封止膜として用いることができ、透光性プラスチック基板上にこれを貼り合わせるようにしても良い。
【００３４】
図２（ｂ）は、凹部５７ｄ内に収められた有機膜５６の詳細な構造を示している。有機膜５６は、透光性を有する透光性基板５１の一面５１ａに配置された透明電極である陽極（ＩＴＯ）５８の上に、正孔輸送層（Hole transport layer）５２、発光層（Emitting layer）５３、正孔ブロッキング層（Hole blocking layer）５４、及び電子輸送層（Electron transport layer）５５の計４層の膜層を順次積み重ねている。また、有機膜５６は、カバー部材５７と対向する表面５６ａに陰極５９を配置している。
【００３５】
有機膜５６は間隔（ギャップ）を隔てて凹部５７ｄの内部に収められており、有機膜５６の表面５６ａを覆うカバー部材５７のカバー部５７ａとの間には空間６０が生じている。空間６０の厚み寸法Ｄ（有機膜５６の表面５６ａからカバー部５７ａの内面５７ｃまでの垂直寸法。間隔距離に相当）は、有機ＥＬ素子パネル５０の仕様に応じて様々であり、一般には１０μｍ以上４００μｍ以下の範囲で厚み寸法Ｄが設定されていることが多い。なお、透光性基板５１及びカバー部材５７は、厚みＴが０．５ｍｍ、０．７ｍｍ、１．１ｍｍのものが用いられることが多く（０．７ｍｍが最も一般的）、そのため有機ＥＬ素子パネル５０の全体の厚み（２Ｔ）は１．０ｍｍ〜２．２ｍｍの範囲の寸法になっていることが一般的である。
【００３６】
上述した構造の有機ＥＬ素子パネル５０の有機膜５６を解析する試料解析装置１は、図１に示す構成であり、一対の光照射器３及び光取得器５からなる測定器を含む測定解析系の部分及び駆動系部分に大別される。試料解析装置１は測定解析系の部分として、キセノンランプ２及び光照射器３を第１光ファイバケーブル１５ａで接続し、ステージ４（試料台）上に載置した試料（有機ＥＬ素子パネル５０）へ偏光した状態の光を照射して光を試料へ入射させると共に、試料で反射した光を光取得器５で取り込む構成にしている。光取得器５は第２光ファイバケーブル１５ｂを介して分光器７に接続されており、分光器７は波長毎に測定を行って測定結果をアナログ信号としてデータ取込機８へ伝送する。データ取込機８は、アナログ信号を所要値に変換してコンピュータ１０へ伝送し、コンピュータ１０で解析を行う。
【００３７】
また、図１に示すように、試料解析装置１は駆動系部分として、ステージ４、光照射器３、光取得器５及び分光器７に第１モータＭ１〜第６モータＭ６を夫々設けており、各モータＭ１〜Ｍ６の駆動をコンピュータ１０に接続したモータ制御機９で制御することで、ステージ４、光照射器３、光取得器５及び分光器７を測定に応じた適切な位置、姿勢に変更する。モータ制御機９は、コンピュータ１０から出力される指示に基づき各モータＭ１〜Ｍ６の駆動制御を行う。なお、試料解析装置１において、エリプソメータに相当する部分は、主にキセノンランプ２、光照射器３、ステージ４、光取得器５、分光器７、データ取込機８、モータ制御機９、及びモータＭ１〜Ｍ６で構成される範囲である。
【００３８】
次に、試料解析装置１の上述した各部分を順番に詳述する。まず、キセノンランプ２は光源であり、複数の波長成分を含む白色光を発生し、発生した白色光を光照射器３へ第１光ファイバケーブル１５ａを介して送る。光照射器３は半円弧状のレール６上に配置され、内部には偏光子３ａを有しており、白色光を偏光子３ａで偏光し、偏光状態の光を試料へ照射する。また、光照射器３は、第４モータＭ４が駆動されることでレール６に沿って移動し、照射する光のステージ４のステージ面４ａの垂線Ｈに対する角度（入射角度φ）を調整可能にしている。
【００３９】
ステージ４は移動レール部（図示せず）に摺動可能に配置されており、第１モータＭ１〜第３モータＭ３の駆動によりステージ４を図１中のＸ方向、Ｙ方向（図１の紙面に直交する方向）及び高さ方向となるＺ方向へ夫々移動可能にしている。ステージ４の移動により、試料へ光を入射させる箇所も適宜変更でき、試料の面分析なども行えるようにしている。なお、ステージ４の試料を載置するステージ面４ａは、光の反射を防止するため黒色にされている。
【００４０】
本実施の形態においては、有機ＥＬ素子パネル５０を透光性基板５１側からと、カバー部材５７側からとのそれぞれから計測を行う。まず、透光性基板５１側から計測する手順を説明する。
【００４１】
図３は有機ＥＬ素子パネル５０を透光性基板５１側から計測する際の光の入射及び反射状態を示す模式的断面図である。有機ＥＬ素子パネル５０は、カバー部材５７のカバー部５７ａの外面５７ｆがステージ４のステージ面４ａに接するように天地を逆にしてステージ４に載置される。この状態で光照射器３から光を照射することで、有機ＥＬ素子パネル５０の透光性基板５１の裏面５１ｂから光が入射すると共に透光性の透光性基板５１を通過して有機膜５６へ達する。なお、図３では有機ＥＬ素子パネル５０の陽極５８及び陰極５９等の図示を省略している（図２（ａ）及び後述の図１０も同様である）。
【００４２】
また、図１に示すように、光取得器５は有機ＥＬ素子パネル５０で反射した光を取得し、取得した光の偏光状態を測定するものである。光取得器５は、光照射器３と同様にレール６上に配置されており、ＰＥＭ（Photo Elastic Modulator：光弾性変調器）５ａ及び検光子（Analyzer）５ｂを内蔵し、試料で反射された光をＰＥＭ５ａを介して検光子５ｂへ導いている。また、光取得器５は、第５モータＭ５の駆動によりレール６に沿って図３中の矢印Ａ１、Ａ２方向に移動可能であり、基本的に光照射器３の移動に連動して反射角度φと入射角度φとが同角度になるようにモータ制御機９で制御されている。なお、光取得器５に内蔵されたＰＥＭ５ａは、取り込んだ光を所要周波数（例えば５０ｋＨｚ）で位相変調することにより直線偏光から楕円偏光を得ている。また、検光子５ｂは、ＰＥＭ５ａで位相変調された各種偏光の中から選択的に偏光を取得して測定する。
【００４３】
図１に示すように、分光器７は、反射ミラー、回折格子、フォトマルチプライヤー（ＰＭＴ：光電子倍増管）及び制御ユニット等を内蔵し、光取得器５から第２光ファイバケーブル１５ｂを通じて送られた光を反射ミラーで反射して回折格子へ導いている。回折格子は第６モータＭ６により角度を変更し出射する光の波長を可変する。分光器７の内部へ進んだ光はＰＭＴで増幅され、光の量が少ない場合でも、測定された信号（光）を安定化させる。また、制御ユニットは測定された波長に応じたアナログ信号を生成してデータ取込機８へ送出する処理を行う。なお、ポラリメータを用いる場合は、フォトダイオードアレイ（ＰＤＡ）を組み合わせた構成にすることも可能である。
【００４４】
データ取込機８は、分光器７からの信号に基づき反射光の偏光状態（ｐ偏光、ｓ偏光）の振幅比Ψ及び位相差Δを波長毎に算出し、算出した結果をコンピュータ１０へ送出する。なお、振幅比Ψ及び位相差Δは、ｐ偏光の振幅反射係数Ｒｐ及びｓ偏光の振幅反射係数Ｒｓに対し以下の数式（１）の関係が成立する。
Ｒｐ／Ｒｓ＝ｔａｎΨ・ｅｘｐ（ｉ・Δ）・・・（１）
但し、ｉは虚数単位である（以下同様）。また、Ｒｐ／Ｒｓは偏光変化量ρと云う。
【００４５】
また、試料解析装置１が有するコンピュータ１０は、データ取込機８で得られた偏光状態の振幅比Ψ及び位相差Δと、試料に応じたモデルとに基づき試料の解析を行うと共に、ステージ４の移動等に対する制御を行う。
【００４６】
コンピュータ１０は、コンピュータ本体１１、ディスプレイ１２、キーボード１３及びマウス１４等から構成されており、コンピュータ本体１１はＣＰＵ１１ａ、記憶部１１ｂ、ＲＡＭ１１ｃ、及びＲＯＭ１１ｄを内部バスで接続している。ＣＰＵ１１ａは記憶部１１ｂに記憶された各種コンピュータプログラムに従って後述するコンピュータ１０に関する種々の処理を行うものであり、ＲＡＭ１１ｃは処理に係る各種データ等を一時的に記憶し、ＲＯＭ１１ｄにはコンピュータ１０の機能に係る内容等を記憶する。
【００４７】
なお、コンピュータ１０の記憶部１１ｂは、試料解析用のコンピュータプログラム、及びステージ４の移動制御用のコンピュータプログラム等の各種プログラムを予め記憶すると共に、ディスプレイ１２へ表示するための各種メニュー画像のデータ、試料に係る既知のデータ、相異する構造のモデルパターン、モデルの作成に利用される複数の分散式、作成されたモデル、各種試料に応じたリファレンスデータ、及び干渉縞に関連した比較処理に用いる基準値等を記憶する。
【００４８】
試料（有機ＥＬ素子パネル５０）の解析に関し、コンピュータ１０は有機ＥＬ素子パネル５０の有機膜５６を構成する各膜層５２乃至５５の光学特性として屈折率及び消衰係数（以下、場合により光学定数で代表する）を解析すると共に、各膜層５２乃至５５の膜厚等も解析する。
【００４９】
具体的にコンピュータ１０は、測定された振幅比Ψ及び位相差Δから、透光性基板５１、カバー部材５７、及び有機ＥＬ素子パネル５０の周囲雰囲気等の複素屈折率を既知とした場合に、記憶部１１ｂに予め記憶されているモデリングプログラムを用いることで、ユーザに設定される試料の項目及び有機ＥＬ素子パネル５０の材料構造に応じたモデルを作成して記憶部１１ｂに記憶しておき、解析段階で記憶しているモデルを用いて有機膜５６の各膜層５２〜５５の膜厚及び複素屈折率を求める。複素屈折率Ｎは、解析する膜層の屈折率ｎ及び消衰係数ｋとした場合、以下の光学式で表した数式（２）の関係が成立する。
Ｎ＝ｎ−ｉｋ・・・（２）
【００５０】
また、入射角度をφ、光照射器３が照射する光の波長をλとすると、データ取込機８から出力されるエリプソメータで測定された振幅比Ψ及び位相差Δは、解析する膜層５２〜５５の膜厚ｄ、屈折率ｎ及び消衰係数ｋに対して以下の数式（３）の関係が成立する。
（ｄ，ｎ，ｋ）＝Ｆ（ρ）＝Ｆ（Ψ（λ，φ），Δ（λ，φ））・・・（３）
【００５１】
なお、コンピュータ１０は、解析する膜層５２〜５５の膜厚、及び複数のパラメータを有する複素誘電率の波長依存性を示す分散式を用いて、記憶したモデルから理論的な演算で得られるモデルスペクトル（ΨM （λi ）、ΔM （λi ））（偏光状態）と、データ取込器８から出力される測定結果に係る測定スペクトル（ΨE （λi ）、ΔE （λi ））（偏光状態）との差が最小になるように膜厚、分散式のパラメータ等を変化させる処理（フィッティング）を行う。なお、適用される分散式の一例を下記の数式（４）に示す。
【００５２】
【数１】
2008051604.tif 000003
【００５３】
数式（４）において左辺のεは複素誘電率を示し、ε∞、εs は誘電率を示し、Γ0 、ΓD 、γj は粘性力に対する比例係数（damping factor）を示し、ωoj、ωt 、ωp は固有角振動数（oscillator frequency, transverse frequency, plasma frequency）を示す。なお、ε∞は高周波における誘電率（high frequency dielectric constant）であり、εs は低周波における誘電率（static dielectric constant）であり、ｆj ＝（εSj−ε∞）である。また、複素誘電率ε（ε（λ）に相当）、及び複素屈折率Ｎ（Ｎ（λ）に相当）は、下記の数式（５）の関係が成立する。
ε（λ）＝Ｎ2 （λ）・・・（５）
【００５４】
なお、フィッティングを簡単に説明すると、有機ＥＬ素子パネル５０を測定した場合でＴ個の測定データ対をＥｘｐ（ｉ＝１，２，・・・，Ｔ）、Ｔ個のモデルの計算データ対をＭｏｄ（ｉ＝１，２，・・・，Ｔ）としたときに測定誤差は正規分布すると考えて標準偏差をσi とした際の最小二乗法に係る平均二乗誤差χ2 は下記の数式（６）で求められる。なお、Ｐはパラメータの数である。平均二乗誤差χ2 の値が小さいときは、測定結果と作成したモデルの一致度が大きいことを意味するため、複数のモデルを比較する場合、平均二乗誤差χ2 の値が最も小さいものがベストモデルに相当する。
【００５５】
【数２】
2008051604.tif 000004
【００５６】
上述したコンピュータ１０が行う試料解析に係る一連の処理は、記憶部１１ｂに記憶された試料解析用のコンピュータプログラムに規定されている。本実施の形態に係る試料解析装置１は、試料における複数の反射形態に対応できるように予め作成されているモデルタイプ（モデルの構造）を記憶部１１ｂに記憶しており、これらのモデルタイプの構造が、記憶部１１ｂに記憶されるコンピュータプログラム（モデリングプログラム）が規定する処理に基づき読み出されて解析に用いられる。さらに、コンピュータプログラムには、透光性基板５１側及びカバー部材５７側の双方から計測した測定スペクトルと、透光性基板５１側及びカバー部材５７側の双方のモデルスペクトルから、フィッティングを行い、有機膜５６の各膜層の膜厚及び光学定数を算出するプログラムも記憶されている。
【００５７】
本実施の形態では有機ＥＬ素子パネル５０を図３に示すような形態で測定するため、有機ＥＬ素子パネル５０へ照射した光Ｋが反射する形態として、一般に３通りの種類が想定される。１つ目の形態は有機ＥＬ素子パネル５０へ入射した光Ｋが有機膜５６と空間６０の境界（有機膜５６の表面５６ａに相当する箇所）で反射する場合であり（図３中、反射光Ｋ１の光路）、２つ目の形態は光Ｋが有機膜５６及び空間６０を通過してカバー部材５７の内面５７ｃで反射する場合であり（図３中、反射光Ｋ２の光路）、３つ目の形態はカバー部材５７を通過してカバー部材５７とステージ４の境界（カバー部材５７の外面５７ｆとステージ４のステージ面４ａが接する箇所）とで反射する場合である（図３中、反射光Ｋ３の光路）。
【００５８】
なお、実際的には、図３に示すように、透光性基板５１表面の点Ｐ１での反射、及び透光性基板５１と有機膜５６の境界となる点Ｐ２での反射や多重反射も含むが、点Ｐ１、Ｐ２での反射は、解析に用いるモデルの選択に直接利用しないため、本実施の形態では扱いを省略している。また、光Ｋ、及び反射光Ｋ１〜Ｋ３等は、透光性基板５１及び有機膜５６等に対する入射時に屈折すると共に出射時にも屈折するが、この時入射時と出射時の角度は同じである。さらには多重反射を含めた反射光Ｋ１〜Ｋ３の全てが測定されるかは、試料の厚み寸法に依存するので、試料解析装置１は、試料の厚み寸法によって、解析に用いるモデルの種類も選択している。
【００５９】
上述した３通りの反射形態では、光が通過する層がそれぞれ相異するため、解析に用いるモデルも実際の測定における反射形態に応じた構造のものを、透光性基板５１側及びカバー部材５７側のそれぞれにおいて選択する必要がある。図４は透光性基板５１側から計測する際のモデルを示す説明図である。図４（ａ）は、図３の反射光Ｋ１に対応した構造のモデルｍ１０を示している。モデルｍ１０は、有機膜５６での反射に対応することから、有機膜５６の下方に位置する空間６０をボイド層（空隙層）にして、そのボイド層Ｓ１（基板とみなす）に有機膜層Ｌ１（有機膜５６に相当）、ガラス層Ｌ２（透光性基板５１の表面粗さが無い部分に相当）、及びラフネス層Ｌ３（透光性基板５１の表面粗さに応じた部分）が重なり合った構造にしている。
【００６０】
また、図４（ｂ）は、図３の反射光Ｋ２に対応した構造のモデルｍ１１を示している。モデルｍ１１は、カバー部材５７の内面５７ｃでの反射に対応することから、カバー部材５７を構成する材料（封止材料）を基板にみなし、その封止材料層Ｓ１０（カバー部材５７に係る層に相当）にボイド層Ｌ１１（空間６０の空隙層に相当）、有機膜層Ｌ１２（有機膜５６に相当）、ガラス層Ｌ１３（透光性基板５１の表面粗さが無い部分に相当）、及びラフネス層Ｌ１４（透光性基板５１の表面粗さに応じた部分）が重なり合った構造にしている。
【００６１】
さらに、図４（ｃ）は、図３の反射光Ｋ３に対応した構造のモデルｍ１２を示している。モデルｍ１２は、カバー部材５７とステージ４の境界面での反射に対応することから、カバー部材５７の下方の周囲雰囲気を構成する媒体（図３では、カバー部材５７とステージ４の間に存在する空間のボイド層が相当）を基板にみなし、そのボイド層（周囲雰囲気）Ｓ２０（基板）に封止材料層Ｌ２１（カバー部材５７を構成する材料の層に相当）、ボイド層Ｌ２２（空間６０の空隙層に相当）、有機膜層Ｌ２３（有機膜５６に相当）、ガラス層Ｌ２４（透光性基板５１の表面粗さが無い部分に相当）、及びラフネス層Ｌ２５（透光性基板５１の表面粗さに応じた部分）が重なり合った構造にしている。
【００６２】
なお、上述した各モデルｍ１０、ｍ１１、ｍ１２では、有機膜層Ｌ１、Ｌ１２、Ｌ２３を、図２に示す各膜層５２〜５５をまとめた一つの膜層として簡易的に表しているが、実際のモデリングにおける有機膜層Ｌ１、Ｌ１２、Ｌ２３は、有機ＥＬ素子パネル５０の有機膜５６と同様に、正孔輸送層５２、発光層５３、正孔ブロッキング層５４、及び電子輸送層５５が積層されたものになっており、各膜層５２〜５５に対応した膜厚が設定されるものとする。このように、各膜層５２〜５５に応じたモデリングを行うことで、有機膜５６に含まれる各膜層５２〜５５の特性を解析できるようにしている。ユーザは有機ＥＬ素子パネル５０の厚み等を考慮してキーボード１３またはマウス１４から、一のモデルを選択する。なお、解析対象の試料の厚み寸法が２．２ｍｍ以上である場合、反射光Ｋ３の反射方向が逸れて光取得器５の測定範囲から外れる。そのため、試料の厚み寸法が２．２ｍｍ以上である場合、反射光Ｋ３を光取得器５で測定できないので、解析に用いるモデルの構造としてモデルｍ１０またはモデルｍ１１を選択すればよい。
【００６３】
また、試料の厚み寸法が１．０ｍｍを越えて２．２ｍｍ未満である場合、反射光Ｋ１〜Ｋ３の全てが光取得器５の測定範囲に入る可能性がある。そのため、試料の厚み寸法が１．０ｍｍを越えて２．２ｍｍ未満である場合、解析に用いるモデルの構造として反射光Ｋ１〜Ｋ３に対応したモデルｍ１０、ｍ１１またはｍ１２を選択すればよい。さらに、試料の厚み寸法が１．０ｍｍ以下である場合も、反射光Ｋ１〜Ｋ３の全てが光取得器５の測定範囲に入る可能性がある。そのため、試料解析装置１は試料の厚み寸法が１．０ｍｍ以下である場合、解析に用いるモデルの構造として反射光Ｋ１〜Ｋ３に対応したモデルｍ１０、ｍ１１またはｍ１２を選択すれば良い。
【００６４】
図５は有機ＥＬ素子パネル５０を透光性基板５１側から計測する際の光の入射及び反射状態を示す模式的断面図である。有機ＥＬ素子パネル５０は、カバー部材５７側から光を照射すべく、透光性基板５１がステージ４に接触する方向にて載置される。試料解析装置１は、カバー部材５７へ向けて偏光状態の光Ｋを照射し、カバー部材５７及び空間６０を通過した光Ｋは、複数の膜層５２乃至５５（図２（ｂ）参照）で構成される有機膜５６に到達する。さらに光Ｋは有機膜５６を通過してから、有機膜５６と透光性基板５１の境界で反射する場合（反射光Ｋ１０の場合）と、透光性基板５１も通過して透光性基板５１とステージ４の境界で反射する場合（反射光Ｋ１１の場合）が生じる。なお、いずれの反射光Ｋ１０、Ｋ１１もカバー部材５７から出射して光取得器５で取得されて、偏光状態が測定される。
【００６５】
なお、図５においても実際的には、カバー部材５７表面での反射（Ｐ１０）、カバー部材５７内面での反射（Ｐ２０）、及び有機膜５６表面での反射（Ｐ３０）や多重反射も含むが、このような反射（Ｐ１０、Ｐ２０、Ｐ３０）も、解析に用いるモデルの選択に直接利用しないため扱いを省略している。
【００６６】
図５に示す有機ＥＬ素子パネル５０の載置形態で試料の解析を行う場合、解析に用いるモデルには、上述した反射光Ｋ１０、Ｋ１１に応じた構造のものを用いる必要がある。図６はカバー部材５７側から計測する際のモデルを示す説明図である。図６（ａ）は、反射光Ｋ１０に応じた構造のモデルｍ２０を示している。モデルｍ２０は、最下方の透光性基板５１をガラス層（Ｓ３０）にして、その上に有機膜層Ｌ３１（有機膜５６に相当）、ボイド層Ｌ３２（空間６０に相当）、封止材料層Ｌ３３（カバー部材５７の表面粗さが無い部分に相当）、及びラフネス層Ｌ３４（カバー部材５７の表面粗さに応じた部分）が重なり合った構造にしている。なお、モデルｍ２０の各層の厚みｄ３１〜ｄ３４は、準備段階でユーザから入力される値により設定される。
【００６７】
一方、図６（ｂ）は、反射光Ｋ１１に応じた構造のモデルｍ２１を示している。モデルｍ２１は、透光性基板５１の下方の周囲雰囲気を構成する媒体（図５では、透光性基板５１とステージ４の間に存在する空間のボイド層が相当）を基板にみなし、そのボイド層Ｓ４０（基板）にガラス層Ｌ４１（透光性基板５１に相当）、有機膜層Ｌ４２（有機膜５６に相当）、ボイド層Ｌ４３（空間６０に相当）、封止材料層Ｌ４４（カバー部材５７の表面粗さが無い部分に相当）、及びラフネス層Ｌ４５（カバー部材５７の表面粗さに応じた部分）が重なり合った構造にしている。なお、モデルｍ２１の各層の厚みｄ４１〜ｄ４５は、準備段階でユーザから入力された値により設定される。ユーザはキーボード１３またはマウス１４から採用するモデルを選択する。
【００６８】
図７は有機ＥＬ素子パネル５０の測定手順を示すフローチャートである。まず、有機ＥＬ素子パネル５０を、透光性基板５１を上側にしてステージ４上に載置する（ステップＳ７１）。試料解析装置１は、光照射器３及び光取得器５を用いて、図３に示すように透光性基板５１へ向けて光を照射し、透光性基板５１側の測定スペクトルΨEg、ΔEgを測定し、測定結果をコンピュータ１０で受け付け、記憶部１１ｂに記憶する（ステップＳ７２）。次いで、カバー部材５７側からの計測を行うべく、有機ＥＬ素子パネル５０を反対向き、すなわち、カバー部材５７を上側にして有機ＥＬ素子パネル５０をステージ４上に載置する（ステップＳ７３）。
【００６９】
有機ＥＬ素子パネル５０を反対側に向ける作業は、ユーザが手作業により行っても良く、また図示しない搬送ロボットにより、有機ＥＬ素子パネル５０を把持させ、これを反転させてステージ４上に載置させるようにしても良い。試料解析装置１は、光照射器３及び光取得器５を用いて、図５に示すようにカバー部材５７へ向けて光を照射し、カバー部材５７側の測定スペクトルΨEc、ΔEcを測定し、測定結果をコンピュータ１０で受け付け、記憶部１１ｂに記憶する（ステップＳ７４）。なお、本実施の形態においては透光性基板５１側から先に測定を行ったが、カバー部材５７側から先に測定を行っても良い。
【００７０】
図８は膜厚及び光学定数の算出処理の手順を示すフローチャートである。まず、試料解析装置１のＣＰＵ１１ａはキーボード１３またはマウス１４からモデルの選択を受け付ける（ステップＳ８１）。このモデルの選択は透光性基板５１側のモデルとして図４に示すモデルｍ１０乃至ｍ１２からモデルを選択し、また、カバー部材５７側のモデルとして図６に示すモデルｍ２０またはｍ２１からモデルを選択する。このモデルの選択は、有機ＥＬ素子パネル５０の厚み等により適宜のものを選択すれば良い。なお、本実施の形態においては、透光性基板５１側のモデルとして図４（ｂ）に示すモデルｍ１１が、カバー部材５７側のモデルとして図６（ａ）に示すモデルｍ２０がそれぞれ選択されたものとして説明する。
【００７１】
ＣＰＵ１１ａは、選択されたモデルを記憶部１１ｂから読み出す（ステップＳ８２）。そして、ＣＰＵ１１ａは、選択されたモデルｍ１１、ｍ２０に対応して、予め記憶されていた初期値となる複数の膜厚及び複数の分散式のパラメータを記憶部１１ｂから読み出し、キーボード１３またはマウス１４から、各モデルの選択を受け付け（ステップＳ８３）、各モデルを確定する。ＣＰＵ１１ａは読み出したモデルに基づき、透光性基板５１側のモデルスペクトルΨMg、ΔMgを算出し、結果を記憶部１１ｂに記憶する（ステップＳ８４）。同様に、ＣＰＵ１１ａは、カバー部材５７側のモデルスペクトルΨMc、ΔMcを算出し、結果を記憶部１１ｂに記憶する（ステップＳ８５）。
【００７２】
ＣＰＵ１１ａはステップＳ８４で算出した透光性基板５１側のモデルスペクトルΨMg、ΔMg、ステップＳ８５で算出したカバー部材５７側のモデルスペクトルΨMc、ΔMc、ステップＳ７２で測定した透光性基板５１側の測定スペクトルΨEg、ΔEg、及び、ステップＳ７４で測定したカバー部材５７側の測定スペクトルΨEc 、ΔEcをそれぞれ読み出してフィッティングを行い、有機膜５６の各膜層５２乃至５５の膜厚及び分散式のパラメータを確定する（ステップＳ８６）。なお、このステップの詳細な処理については後述する。最後に、ＣＰＵ１１ａは、各膜層５２乃至５５の膜厚、分散式のパラメータ、及びボイド等を参照することで、有機ＥＬ素子パネル５０の有機膜５６の各膜層５２乃至５５の光学定数（屈折率ｎ、消衰係数ｋ）を算出する（ステップＳ８７）。
【００７３】
図９はフィッティング処理の手順を示すフローチャートである。ＣＰＵ１１ａは、ステップＳ７２で測定した透光性基板５１側の測定スペクトルΨEg、ΔEgを記憶部１１ｂから読み出す（ステップＳ９１）。また、ＣＰＵ１１ａは、ステップＳ８４で算出した透光性基板５１側のモデルスペクトルΨMg、ΔMgを記憶部１１ｂから読み出す（ステップＳ９２）。同様にカバー部材５７側も、ＣＰＵ１１ａは、ステップＳ７４で測定したカバー部材５７側の測定スペクトルΨEc、ΔEcを記憶部１１ｂから読み出し（ステップＳ９３）、またステップＳ８５で算出したカバー部材５７側のモデルスペクトルΨMc、ΔMcを記憶部１１ｂから読み出す（ステップＳ９４）。
【００７４】
ＣＰＵ１１ａは、フィッティングのため読み出した、透光性基板５１側の測定スペクトルΨEg、ΔEgとモデルスペクトルΨMg、ΔMg、並びに、カバー部材５７側の測定スペクトルΨEc、ΔEcとモデルスペクトルΨMc、ΔMcとを比較し測定スペクトルとモデルスペクトルとの差が最小になるように膜厚、分散式のパラメータ等を変化させる処理（フィッティング）を行う（ステップＳ９５）。ＣＰＵ１１ａはこのフィッティング結果として最小二乗法を用い、平均二乗誤差χ2 を得る。ステップＳ９５における平均二乗誤差χ2 は式（７）により算出することができる。
【００７５】
【数３】
2008051604.tif 000005
【００７６】
なお、有機ＥＬ素子パネル５０を透光性基板５１側から測定した場合におけるＴg 個の測定データ対をＥｘｐ（ｉ＝１，２，・・・，Ｔg ）、Ｔg 個のモデルの計算データ対をＭｏｄ（ｉ＝１，２，・・・，Ｔg ）とし、カバー部材５７側から測定した場合におけるＴc個の測定データ対をＥｘｐ（ｉ＝１，２，・・・，Ｔc ）、Ｔc 個のモデルの計算データ対をＭｏｄ（ｉ＝１，２，・・・，Ｔc ）としている。また、Ｐg は透光性基板５１側から測定する際のパラメータの数であり、Ｐc はカバー部材５７側から測定する際のパラメータの数である。
【００７７】
フィッティングの結果としてＣＰＵ１１ａは算出した平均二乗誤差χ2 が所定値以下であるか否かを判断する（ステップＳ９６）。なお、この所定値は記憶部１１ｂに記憶されている。
【００７８】
ＣＰＵ１１ａは、算出した平均二乗誤差χ2 が所定値以下でないと判断した場合（ステップＳ９６でＮＯ）、各モデルへ初期値として設定した膜厚及び分散式のパラメータを適宜変更して、再びモデルスペクトルΨMg、ΔMg及びモデルスペクトルΨMc、ΔMcを算出する（ステップＳ９７）。なお、この変更はＣＰＵ１１ａによる変更であっても良いし、オペレータによる変更であっても良い。その後、再びステップＳ９５へ移行し、同様の処理を繰り返す。なお、本実施の形態においては、透光性基板５１側及びカバー部材５７側のモデルの初期膜厚及び分散式のパラメータを変更してモデルスペクトルΨMg、ΔMg及びモデルスペクトルΨMc、ΔMcを算出するよう説明したが、透光性基板５１側及びカバー部材５７側において適用するモデル自体を変更しても良い。例えば、透光性基板５１側のモデルとして、図４（ｂ）のモデルを用い、またカバー部材５７側のモデルとして図６（ａ）のモデルを用いる他、これらとは異なるモデル（例えば図４（ｃ）及び図６（ｂ）のモデル）を記憶部１１ｂから読み出し、この異なるモデルの初期膜厚及び分散式のパラメータを変更して、モデルスペクトルΨMg、ΔMg及びモデルスペクトルΨMc、ΔMcを算出するようにしても良い。なお、この変更はＣＰＵ１１ａによる変更であっても良いし、オペレータによる変更であっても良い。その他のモデルとしては例えば、図４（ｂ）の有機膜層Ｌ１２とボイド層Ｌ１１との間に膜厚ｄのラフネス層がさらに存在するモデル、及び図６（ａ）のボイド層Ｌ３２と有機膜層Ｌ３１との間に膜厚ｄのラフネス層がさらに存在するモデルが該当する。これら異なるモデルに対するモデルスペクトルを算出するためのモデルは記憶部１１ｂに記憶されており、ＣＰＵ１１ａはこのモデルを新たに読み出し、モデルスペクトルΨMg、ΔMg及びモデルスペクトルΨMc、ΔMcを算出する。なお、この変更はＣＰＵ１１ａによる変更であっても良いし、オペレータによる変更であっても良い。
【００７９】
試料解析装置１は、算出した平均二乗誤差χ2 が所定値以下であると判断した場合（ステップＳ９６でＹＥＳ）、そのときのフィッティングで得られた膜厚及び分散式のパラメータを採用すべき値として決定する（ステップＳ９８）。なお、ステップＳ９６の処理においては、所定の値以下となるまで、処理を行うようにしているが、所定時間内に各モデルへ設定すべき初期膜厚及び分散式のパラメータを逐次変更し、所定時間内で最小の平均二乗誤差をとる場合の膜厚及び分散式のパラメータを結果として採用するようにしても良い。また入射角度φ及び反射角度φを逐次変更し、平均二乗誤差が最小となる場合の膜厚及び分散式のパラメータを採用すべき値として決定しても良い。例えば、入射角度φ1 、反射角度φ1 において、所定時間各モデルの膜厚及び分散式のパラメータを変更して最小の平均二乗誤差χ2 1 を算出する。その後、入射角度をφ2 、反射角度をφ2 へ物理的に変更し、所定時間各モデルの膜厚及び分散式のパラメータを変更して最小の平均二乗誤差χ2 2 を算出する。さらにその後、入射角度をφ3 、反射角度をφ3 へ物理的に変更し、所定時間各モデルの膜厚及び分散式のパラメータを変更して最小の平均二乗誤差χ2 3 を算出する。試料解析装置１は、入射角度φ1 、入射角度φ2 、及び入射角度φ3 （反射角度φ1 、反射角度φ2 、及び反射入射角度φ3 ）それぞれの平均二乗誤差χ2 1 、平均二乗誤差χ2 2 、及び平均二乗誤差χ2 3 をそれぞれ比較し、最小となる平均二乗誤差をとる入射角度における膜厚及び分散式のパラメータを結果として採用する。なお、物理的に入射角度及び反射角度を変える他、入射角度及び反射角度を一定のままで、値を適宜変更するようにしても良い。また入射角度自体をフィッティングのパラメータの一つとすることも可能である。
【００８０】
実施の形態２
図１０は実施の形態２に係る試料解析装置１の測定器の要部を示すブロック図である。図１０に示す如く、ステージ４は下方向からの測定をも可能とすべく、底面視丸形状または長方形状の開口を有する経路孔４ｈが貫通されている。有機ＥＬ素子パネル５０は、この経路孔４ｈを跨いだ状態でステージ４上に載置される。ステージ４の上側には実施の形態１で説明したとおり、測定器たる光照射器３及び光取得器５を基板側測定手段またはカバー側測定手段として機能させるべく半円弧状のレール６に移動可能に載置している。
【００８１】
同様に、ステージ４の下側にも、ステージ４に対して対称位置に、測定器たる光照射器３ｈ及び光取得器５ｈをカバー側測定手段または基板側測定手段として機能させるべく半円弧状のレール６ｈに移動可能に載置している。光照射器３ｈにはモータＭ４ｈが、光取得器５ｈにはモータ５Ｍｈがそれぞれ取り付けられており、モータ制御機９の制御に従いレール６ｈ上を移動する。なお、モータ制御機９と各モータとの間の伝送線路の記載は省略している。また、光照射器３、光取得器５、光照射器３ｈ及び光取得器５ｈを、レール６及びレール６ｈ上を移動できない固定式としても良い。かかる構成において、有機ＥＬ素子パネル５０を図３に示す如く透光性基板５１を上側にして、ステージ４に載置した場合、光取得器５からは、透光性基板５１側に関するデータが取得でき、またステージ４下側の光取得器５ｈからは、カバー部材５７側に関するデータが取得できる。
【００８２】
反対に、有機ＥＬ素子パネル５０を図５に示す如くカバー部材５７を上側にして、ステージ４に載置した場合、光取得器５からは、カバー部材５７側に関するデータが取得でき、またステージ４下側の光取得器５ｈからは、透光性基板５１側に関するデータが取得できる。なお、図示しないがキセノンランプ２及び分光器７もそれぞれ、光照射器３ｈ及び光取得器５ｈに対応させて設けられている。
【００８３】
図１１は実施の形態２に係る膜厚及び光学定数の算出処理の手順を示すフローチャートである。まず、有機ＥＬ素子パネル５０を、ステージ４上に載置する（ステップＳ１１１）。ユーザはキーボード１３またはマウス１４から、有機ＥＬ素子パネル５０の向きを入力する（ステップＳ１１２）。すなわち、図３に示すように透光性基板５１が上側か、または図５に示すように、カバー部材５７が上側かの情報を入力する。以下では、図３の例、すなわち透光性基板５１が上側の場合について説明する。
【００８４】
試料解析装置１は、光照射器３及び光取得器５を用いて透光性基板５１へ向けて光を照射し、透光性基板５１側の測定スペクトルΨEg、ΔEgを測定し、測定結果を記憶部１１ｂに記憶する（ステップＳ１１３）。次いで、カバー部材５７側からの計測を行うべく、試料解析装置１は、光照射器３ｈ及び光取得器５ｈを用い、ステージ４下側から経路孔４ｈを経て、カバー部材５７へ向けて光を照射し、カバー部材５７側の測定スペクトルΨEc、ΔEcを測定し、測定結果を記憶部１１ｂに記憶する（ステップＳ１１４）。
【００８５】
そして、ＣＰＵ１１ａはキーボード１３またはマウス１４からモデルの選択を受け付ける（ステップＳ１１５）。ＣＰＵ１１ａは、選択されたモデルを記憶部１１ｂから読み出す（ステップＳ１１６）。ＣＰＵ１１ａは、選択されたモデルｍ１１、ｍ２０に対応して、予め記憶されていた初期値となる複数の膜厚及び複数の分散式のパラメータを記憶部１１ｂから読み出し、キーボード１３またはマウス１４から、各モデルの選択を受け付け（ステップＳ１１７）、各モデルを確定する。ＣＰＵ１１ａは読み出したモデルに基づき、透光性基板５１側のモデルスペクトルΨMg、ΔMgを算出し、結果を記憶部１１ｂに記憶する（ステップＳ１１８）。同様に、ＣＰＵ１１ａは、カバー部材５７側のモデルスペクトルΨMc、ΔMcを算出し、結果を記憶部１１ｂに記憶する（ステップＳ１１９）。
【００８６】
試料解析装置１はステップＳ１１８で算出した透光性基板５１側のモデルスペクトルΨMg、ΔMg、ステップＳ１１９で算出したカバー部材５７側のモデルスペクトルΨMc、ΔMc、ステップＳ１１３で測定した透光性基板５１側の測定スペクトルΨEg、ΔEg、及び、ステップＳ１１４で測定したカバー部材５７側の測定スペクトルΨEc、ΔEcをそれぞれ読み出してフィッティングを行い、有機膜５６の各膜層５２乃至５５の膜厚及び分散式のパラメータを算出する（ステップＳ１１１０）。最後に、試料解析装置１は、各膜層５２乃至５５の膜厚、分散式のパラメータ、及びボイド等を参照することで、有機ＥＬ素子パネル５０の有機膜５６の各膜層５２乃至５５の光学定数（屈折率ｎ、消衰係数ｋ）を算出する（ステップＳ１１１１）。
【００８７】
本実施の形態２は以上の如き構成としてあり、その他の構成及び作用は実施の形態１と同様であるので、対応する部分には同一の参照番号を付してその詳細な説明を省略する。
【００８８】
実施の形態３
図１２は実施の形態３に係る試料解析装置１の測定器の要部を示すブロック図である。実施の形態２と異なり、実施の形態３の試料解析装置１は、単一の光照射器３及び光取得器５が設けられ、これらがステージ４の上側及び下側へ移動する。ステージ４の周囲には環状のレール６が周設されており、光照射器３はレール６に沿って時計回りに、また光取得器５は、レール６に沿って反時計回りに移動する。光照射器３及び光取得器５には、モータＭ４及びＭ５が取り付けられており、モータ制御機９の指示によりレール６上を移動する。このモータ制御機９、レール６並びにモータＭ４及びモータＭ５が移動手段を構成する。
【００８９】
ステージ４の上側で計測する場合、モータ制御機９は、測定器たる光照射器３を基板側測定手段またはカバー側測定手段として機能させるべく図の実線で示す２時位置に移動させ、測定器たる光取得器５を基板側測定手段またはカバー側測定手段として機能させるべく図の実線で示す１０時位置に移動させる。一方、上側での計測を終えた後は、モータ制御機９は、測定器たる光照射器３をカバー側測定手段または基板側測定手段として機能させるべく時計回りに、図の点線で示す４時位置まで移動させ、また、測定器たる光取得器５をカバー側測定手段または基板側測定手段として機能させるべく反時計回りに、図の点線で示す８時位置まで移動させる。これにより、一組の光照射器３及び光取得器５により透光性基板５１側及びカバー部材５７側の計測を実行することができ、コスト低減を図ることが可能となる。なお、本実施の形態においては環状のレール６を用いているが、少なくともレール６は実線で示す２時位置の光照射器３が点線で示す４時位置へ移動できる範囲、及び、実線で示す１０時位置の光取得器５が点線で示す８時位置へ移動できる範囲に存在すればよい。
【００９０】
本実施の形態３は以上の如き構成としてあり、その他の構成及び作用は実施の形態１及び２と同様であるので、対応する部分には同一の参照番号を付してその詳細な説明を省略する。
【００９１】
実施の形態４
図１３は実施の形態４に係る試料解析装置１の構成を示すブロック図である。実施の形態１に係る試料解析装置１のコンピュータ１０を動作させるためのコンピュータプログラムは、本実施の形態４のように、ＣＤ−ＲＯＭ、メモリーカード等の可搬型記録媒体１Ａで提供することも可能である。さらに、コンピュータプログラムを、ＬＡＮ、またはインターネット等の図示しない通信網を介して図示しないサーバコンピュータからダウンロードすることも可能である。以下に、その内容を説明する。
【００９２】
図１３に示すコンピュータ１０の図示しない記録媒体読み取り装置に、基板側の結果を受け付けさせ、カバー側の結果を受け付けさせ、偏光状態を算出させ、特性を解析させるコンピュータプログラムが記録された可搬型記録媒体１Ａを、挿入して記憶部１１ｂのプログラム内にこのプログラムをインストールする。または、かかるプログラムを、図示しない通信部を介して外部の図示しないサーバコンピュータからダウンロードし、記憶部１１ｂにインストールするようにしても良い。かかるプログラムはＲＡＭ１１ｃにロードして実行される。これにより、上述のような本発明のコンピュータ１０として機能する。
【００９３】
本実施の形態４は以上の如き構成としてあり、その他の構成及び作用は実施の形態１乃至３と同様であるので、対応する部分には同一の参照番号を付してその詳細な説明を省略する。
【００９４】
実施の形態５
実施の形態５は複数の分散式を用いて所定値以下または最小値となる平均二乗誤差を算出する形態に関する。透光性基板５１側のモデル及びカバー部材５７側のモデルは式（４）で示した分散式以外の他の異なる公知の分散式をも利用することができる。例えばG.E.Jellison, Jr., F.A.Modine, P.Doshi, A. Rohatgi等が”Spectroscopic ellipsometry characterization of thin-film silicon nitride”（Thin Solid Films 313-314(1998) p193-p197）で提案する分散式は、虚数部は式（８）で、実数部は式（９）でそれぞれ表される。
【００９５】
【数４】
2008051604.tif 000006
【００９６】
【数５】
2008051604.tif 000007
【００９７】
ここで、Ｅ0 はピーク遷移エネルギ、Ｃは拡大ターム、Ｅg は光学バンドエッジ、Ａは推移確率行列エレメントの比例項である。また、ε1 (∞)は積分定数であり一般に１が付与される。記憶部１１ｂには、式（７）、並びに、式（８）及び式（９）等の複数種の分散式が図１に示す記憶部１１ｂに記憶されておりＣＰＵ１１ａは、これらを適宜読み出して所定値以下または最小値となる平均二乗誤差を算出する。
【００９８】
図１４及び図１５は複数の分散式を用いて平均二乗誤差を算出する手順を示すフローチャートである。ＣＰＵ１１ａはキーボード１３またはマウス１４からモデルの選択を受け付ける（ステップＳ１４１）。このモデルの選択は透光性基板５１側のモデルとして図４に示すモデルｍ１０乃至ｍ１２からモデルを選択し、また、カバー部材５７側のモデルとして図６に示すモデルｍ２０またはｍ２１からモデルを選択する。
【００９９】
ＣＰＵ１１ａは、選択されたモデルを記憶部１１ｂから読み出す（ステップＳ１４２）。またＣＰＵ１１ａは記憶部１１ｂから記憶した一の分散式を読み出す（ステップＳ１４３）。そして、ＣＰＵ１１ａは、選択されたモデルｍ１１、ｍ２０に対応して、予め記憶されていた初期値となる複数の膜厚及び複数の分散式のパラメータを記憶部１１ｂから読み出し、キーボード１３またはマウス１４から、各モデルの選択を受け付け（ステップＳ１４４）、各モデルを確定する。試料解析装置１のＣＰＵ１１ａは読み出したモデルに基づき、透光性基板５１側のモデルスペクトルΨMg、ΔMgを算出し、結果を記憶部１１ｂに記憶する（ステップＳ１４５）。同様に、試料解析装置１のＣＰＵ１１ａは、カバー部材５７側のモデルスペクトルΨMc、ΔMcを算出し、結果を記憶部１１ｂに記憶する（ステップＳ１４６）。
【０１００】
試料解析装置１のＣＰＵ１１ａはステップＳ７２で測定した透光性基板５１側の測定スペクトルΨEg、ΔEgを読み出し（ステップＳ１４７）、さらに、ステップＳ７４で測定したカバー部材５７側の測定スペクトルΨEc、ΔEcをそれぞれ読み出す（ステップＳ１４８）。ＣＰＵ１１ａはフィッティングのため式（７）を用いて、測定スペクトルΨEg、ΔEgとモデルスペクトルΨMg、ΔMg、並びに、カバー部材５７側の測定スペクトルΨEc、ΔEcとモデルスペクトルΨMc、ΔMcとを比較し測定スペクトルとモデルスペクトルとの差が最小になるように膜厚、分散式のパラメータ等を変化させる処理（フィッティング）を行い、ＣＰＵ１１ａはこのフィッティング結果として最小二乗法を用い、平均二乗誤差χ2 を得る。（ステップＳ１４９）。ステップＳ１４９において算出された平均二乗誤差はＲＡＭ１１ｃに一時的に記憶される。
【０１０１】
ＣＰＵ１１ａ、所定時間を経過したか否かを判断する（ステップＳ１５１）。所定時間を経過していないと判断した場合（ステップＳ１５１でＮＯ）、各モデルへ設定すべき初期膜厚及び分散式のパラメータを適宜変更して、再びモデルスペクトルΨMg、ΔMg及びモデルスペクトルΨMc、ΔMcを算出する（ステップＳ１５２）。その後、再びステップＳ１４９へ移行し、同様の処理を繰り返す。ＣＰＵ１１ａは所定時間を経過したと判断した場合（ステップＳ１５１でＹＥＳ）、ＲＡＭ１１ｃに記憶した平均二乗誤差の中から最小となる平均二乗誤差、これに対応する膜厚及び分散式のパラメータ、並びに分散式の種類をＲＡＭ１１ｃに記憶する（ステップＳ１５３）。なお、本実施の形態においては最小値を算出する処理について説明したが、実施の形態１と同じくステップＳ１５１において予め記憶した所定値との比較を行い、この所定値以下となった場合に、ステップＳ１５３へ移行するようにしても良い。
【０１０２】
続いてＣＰＵ１１ａは、記憶部１１ｂに記憶した全ての分散式について平均二乗誤差を算出したか否かを判断する（ステップＳ１５４）。例えば、３種類の分散式が存在する場合、３種類の分散式それぞれを用いて平均二乗誤差の最小値を算出したのか否かを判断する。ＣＰＵ１１ａは、全ての分散式について平均二乗誤差を算出していないと判断した場合（ステップＳ１５４でＮＯ）、ステップＳ１４３へ移行し、以上の処理を繰り返す。ＣＰＵ１１ａは全ての分散式について平均二乗誤差を算出したと判断した場合（ステップＳ１５４でＹＥＳ）、上述の例では３種類の分散式それぞれについての平均二乗誤差の最小値を算出した場合、ステップＳ１５３にてＲＡＭ１１ｃに記憶した複数の分散式に対応する複数の平均二乗誤差の最小値の中から、最小の平均二乗誤差に対応するフィッティングで得られた膜厚及び分散式のパラメータをＲＡＭ１１ｃから読み出す（ステップＳ１５５）。最後に、ＣＰＵ１１ａは、各膜層５２乃至５５の膜厚、分散式のパラメータ、及びボイド等を参照することで、有機ＥＬ素子パネル５０の有機膜５６の各膜層５２乃至５５の光学定数（屈折率ｎ、消衰係数ｋ）を最適値として算出する（ステップＳ１５６）。このように提案される複数の分散式を用いることにより、より精度良く各層の膜厚及び光学定数を算出することが可能となる。なお、複数の分散式を用いる形態、複数の入射角度を用いる形態、及び複数のモデルの組み合わせを用いる形態等それぞれを個別に適用する例について説明したが、これらを組み合わせても良いことはもちろんである。
【０１０３】
本実施の形態５は以上の如き構成としてあり、その他の構成及び作用は実施の形態１乃至４と同様であるので、対応する部分には同一の参照番号を付してその詳細な説明を省略する。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】本発明の実施の形態に係る試料解析装置のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図２】有機ＥＬ素子パネルの積層状態を示す模式的断面図である。
【図３】有機ＥＬ素子パネルを透光性基板側から計測する際の光の入射及び反射状態を示す模式的断面図である。
【図４】透光性基板側から計測する際のモデルを示す説明図である。
【図５】有機ＥＬ素子パネルを透光性基板側から計測する際の光の入射及び反射状態を示す模式的断面図である。
【図６】カバー部材側から計測する際のモデルを示す説明図である。
【図７】有機ＥＬ素子パネルの測定手順を示すフローチャートである。
【図８】膜厚及び光学定数の算出処理の手順を示すフローチャートである。
【図９】フィッティング処理の手順を示すフローチャートである。
【図１０】実施の形態２に係る試料解析装置の測定器の要部を示すブロック図である。
【図１１】実施の形態２に係る膜厚及び光学定数の算出処理の手順を示すフローチャートである。
【図１２】実施の形態３に係る試料解析装置の測定器の要部を示すブロック図である。
【図１３】実施の形態４に係る試料解析装置の構成を示すブロック図である。
【図１４】複数の分散式を用いて平均二乗誤差を算出する手順を示すフローチャートである。
【図１５】複数の分散式を用いて平均二乗誤差を算出する手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１０５】
１    試料解析装置
１Ａ  可搬型記録媒体
２    キセノンランプ
３    光照射器（測定器）
４    ステージ
５    光取得器（測定器）
６    レール
７    分光器
８    データ取込機
９    モータ制御機（移動手段）
１０  コンピュータ（解析部）
５０  有機ＥＬ素子パネル（試料）
５１  透光性基板
５６  有機膜
５７  カバー部材
６０  空間（ギャップ）
【図１】
2008051604.tif 000008
【図２】
2008051604.tif 000009
【図３】
2008051604.tif 000010
【図４】
2008051604.tif 000011
【図５】
2008051604.tif 000012
【図６】
2008051604.tif 000013
【図７】
2008051604.tif 000014
【図８】
2008051604.tif 000015
【図９】
2008051604.tif 000016
【図１０】
2008051604.tif 000017
【図１１】
2008051604.tif 000018
【図１２】
2008051604.tif 000019
【図１３】
2008051604.tif 000020
【図１４】
2008051604.tif 000021
【図１５】
2008051604.tif 000022