【手続補正書】
【提出日】平成18年1月26日(2006.1.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】  半導体の少なくとも一つのパラメータを決定するための方法であって：
FT-IR装置を使用して、半導体の実験反射率スペクトルRexpを測定するステップと；
フィルム層、遷移層および基板層を有する半導体の分析モデルを構築するステップと；
前記分析モデルの垂直反射率Ｒsおよび平行反射率Ｒpをモデル化するステップと；
前記垂直反射率Ｒsおよび前記平行反射率Ｒpから、前記分析モデルについて、モデル反射率スペクトルRmodを計算するステップと；
前記モデル反射率スペクトルRmodを調節して、前記実験反射率スペクトルRexpとの最良適合関係を達成し、調節されたモデル反射率スペクトルを形成するステップと；
前記調節されたモデル反射率スペクトルから、前記少なくとも一つのパラメータを決定するステップとを具備する方法。
【請求項２】  請求項１に記載の方法であって：前記測定するステップは、
FT-IR装置を使用して、前記半導体の反射スペクトルＩsampを測定することと；
FT-IR装置を使用して、参照の反射スペクトルＩrefを測定することと；
次式に従って、実験反射率スペクトルR(exp)を計算することと
【数１】
2002512441.tif 000001
を具備する方法。
【請求項３】  請求項１に記載の方法であって：前記モデル化するステップは、
前記フィルム層および前記基板層の各々について、光学定数ηおよびκからなる屈折率ｎをモデル化し、光学定数ηiおよびκiからなる屈折率マトリックスｎiを形成するステップと；
前記フィルム層および前記基板層について、次式に従って前記光学定数ηiおよびκiを計算し、
【数２】
2002512441.tif 000002
ここで、
【数３】
2002512441.tif 000003
であり、またEfは次の条件から決定されるステップと；
【数４】
2002512441.tif 000004
次式に従って、前記垂直反射率（Ｒs）および前記平行反射率（Ｒp）を計算し、
【数５】
2002512441.tif 000005
ここで、
【数６】
2002512441.tif 000006
であるステップとを具備する方法。
【請求項４】  請求項３に記載の方法であって：前記モデル反射率スペクトルRmodを計算するステップは、次式に従って前記モデル反射率スペクトルRmodを計算するステップを具備し、
【数７】
2002512441.tif 000007
ここで、ξおよびζはFT-IR装置の偏光特性を含む周波数依存性パラメータで表示された関数である方法。
【請求項５】  請求項４に記載の方法であって：前記モデル反射率スペクトルを調節するステップは、
次式に従って誤差関数MSEを定義し、
【数８】
2002512441.tif 000008
ここで、ｚは少なくとも一つのパラメータを含むパラメータ値のベクトルであるステップと；
MSEの値を最小化するように非線形回帰法に従ってｚを変化させ、前記調節されたモデル反射率を形成するステップとを具備する方法。
【請求項６】  請求項５記載の方法であって:前記測定するステップが、
前記FT-IR装置の光源を、ｓ偏光のみを有する光線を照射するように設定することと;
前記FT-IR装置を使用して、半導体の反射スペクトル（Ｉsamp）を測定することと;
前記FT-IR装置を使用して、参照の反射スペクトル(Ｉref）を測定することと;
次式に従って、実験反射率スペクトルRexpを計算することと;
【数１】
2002512441.tif 000009
を具備する方法。
【請求項７】  請求項５記載の方法であって:前記測定するステップが、
前記FT-IR装置の光源を、p偏光のみを有する光線を照射するように設定することと;
前記FT-IR装置を使用して、半導体の反射スペクトル（Ｉsamp）を測定することと;
前記FT-IR装置を使用して、参照の反射スペクトル(Ｉref)を測定することと;
次式に従って、実験反射率スペクトルRexpを計算することと;
【数１】
2002512441.tif 000010
を具備する方法。
【請求項８】  請求項１に記載の方法であって：前記モデル化するステップが、
前記遷移層を複数の区画としてモデル化するステップと；
前記複数の区画の各々について、前記光学定数ηおよびκからなる屈折率ｎをモデル化して、前記光学定数ηiおよびκiからなる前記屈折率マトリックスｎiが次式に従って形成され、
【数２】
2002512441.tif 000011
ここで、
【数３】
2002512441.tif 000012
であり、またEfは次の条件から決定されるステップと；
【数４】
2002512441.tif 000013
前記複数の区画の各々に特性マトリックスＭsおよびＭpを割当て、その際にｓ-偏光については、次式に従って前記Ｍsが割当てられ、
【数９】
2002512441.tif 000014
また、ｐ-偏光については、次式に従って前記Ｍpが割当てられ、
【数１０】
2002512441.tif 000015
ここで、
【数１１】
2002512441.tif 000016
であるステップと；
次式に従って、前記遷移層についての特性マトリックスＭs/pを、全ての前記特性マトリックスＭの積として定義するステップと；
【数１２】
2002512441.tif 000017
次式に従って、前記フィルム層について特性マトリックスＭfs/pを割当てるステップと；
【数１３】
2002512441.tif 000018
前記分析モデルについての全体の特性マトリックスＭtots/pを、次式に従って、前記Ｍs/pおよび前記Ｍfs/pの積として計算するステップと；
【数１４】
2002512441.tif 000019
ｓ-偏光について、次式で与えられる反射係数ｒsを計算するステップと；
【数１５】
2002512441.tif 000020
ｐ-偏光について、次式で与えられる反射係数ｒpを計算するステップと；
【数１６】
2002512441.tif 000021
前記垂直反射率Ｒsおよび前記平行反射率Ｒpを、次式に従って計算するステップと
【数５】
2002512441.tif 000022
を具備する方法。
【請求項９】  請求項８に記載の方法であって：前記モデル反射率スペクトルRmodを計算するステップが、次式に従ってモデル反射率スペクトルRmodを計算するステップを具備し、
【数７】
2002512441.tif 000023
ここで、ξおよびζはFT-IR装置の偏光特性を含む周波数依存性パラメータで表示された関数である方法。
【請求項１０】  請求項９に記載の方法において：前記モデル反射率スペクトルを調節するステップは、
次式に従って誤差関数MSEを定義するステップであり、
【数８】
2002512441.tif 000024
ここで、ｚは少なくとも一つのパラメータを含むパラメータ値のベクトルであるステップと；
MSEの値を最小化するように非線形回帰法に従ってｚを変化させ、調節されたモデル反射率スペクトルを形成するステップとを具備する方法。
【請求項１１】  請求項１０に記載の方法であって：前記測定するステップは、
s偏光のみを有する光線を照射するように前記FT-IR装置の光源を設定することと；
前記FT-IR装置を使用して、前記半導体の反射スペクトル（Ｉsamp）を測定することと；
前記FT-IR装置を使用して、参照の反射スペクトル（Ｉref）を測定することと；
次式に従って実験反射率スペクトルRexpを計算すること
【数１】
2002512441.tif 000025
とを具備する方法。
【請求項１２】  請求項１０に記載の方法であって：前記測定するステップは、
p偏光のみを有する光線を照射するように前記FT-IR装置の光源を設定することと；
前記FT-IR装置を使用して、前記半導体の反射スペクトル（Ｉsamp）を測定することと；
前記FT-IR装置を使用して、参照の反射スペクトル（Ｉref）を測定することと；
次式に従って実験反射率スペクトルRexpを計算すること
【数１】
2002512441.tif 000026
とを具備する方法。
【請求項１３】  半導体の少なくとも一つのパラメータを決定するための方法であり、
FT-IR装置を使用して、実験振幅Ψexpおよび実験位相Δexpを測定すること；
フィルム層、遷移層および基板層を有する半導体の分析モデルを構築するステップと；
前記分析モデルの反射係数ｒsおよびｒpをモデル化するステップと；
前記反射係数ｒsおよびｒpからモデル振幅Ψmodおよび前記モデル位相Δmodを計算するステップと；
前記モデル振幅Ψmodおよび前記モデル位相Δmodを調節して、前記実験振幅Ψexpおよび前記実験位相Δexpとの最良の適合関係を各々達成し、調節されたモデル振幅および調節されたモデル位相を形成するステップと；
前記調節されたモデル振幅および前記調節されたモデル位相から、少なくとも一つのパラメータを決定するステップとを具備した方法。
【請求項１４】  請求項１３記載の方法であって、前記測定するステップが、
キャリブレーション強度スペクトルＩ0(0),Ｉ0(45),Ｉ0(90),およびＩ0(135)を測定するステップと；
サンプル強度スペクトルＩs(0),Ｉs(45),Ｉs(90),およびＩs(135)を測定するステップと；
次式に従って、ＡおよびＢの実験的関係を形成するステップと；
【数１７】
2002512441.tif 000027
次式に従って、前記実験振幅Ψexpおよび前記実験位相Δexpを計算するステップと；
【数１８】
2002512441.tif 000028
とを具備する方法。
【請求項１５】  請求項１４記載の方法であった、前記モデル化するステップが、
前記フィルム層および前記基板層の各々に対する光学定数ηおよびκからなる屈折率ｎをモデル化するステップで、光学定数ηiおよびκiからなる屈折率ｎiが形成されるステップと；
次式に従って、前記光学定数ηiおよびκiを計算するステップと；
【数２】
2002512441.tif 000029
ここで、
【数３】
2002512441.tif 000030
Ｅfは、次式から決定され、
【数４】
2002512441.tif 000031
次式に従って前記反射係数ｒsおよびｒpを計算するステップと、
【数６】
2002512441.tif 000032
【請求項１６】  請求項１５記載の方法であって、前記計算するステップが、
次式に従って、パラメータベクトルｚの関数として前記モデル振幅Ψexpおよび前記モデル位相Δexpを計算するステップを具備する
【数１９】
2002512441.tif 000033
ここで、前記パラメータベクトルzは、少なくとも一つのパラメータを具備する方法。
【請求項１７】  請求項１６記載の方法であって、前記調整するステップが、
次式に従って表現される誤差関数ＭＳＥを決定するステップと、
【数２０】
2002512441.tif 000034
前記誤差関数ＭＳＥの値が最小になるように、非線形回帰法に従ってｚを変化させ、前記調節されたモデル振幅および前記調節されたモデル位相を形成するステップを具備する方法。
【請求項１８】  請求項１４に記載の方法であって：前記モデル化するステップは、
前記遷移層を複数の区分にモデル化するステップと、
前記複数の区分の各々について、光学定数ηおよびκからなる屈折率ｎをモデル化し、次の式に従って、光学定数ηiおよびκiからなる屈折率マトリックスｎiを形成するステップと；
【数２】
2002512441.tif 000035
ここで、
【数３】
2002512441.tif 000036
であり、またEfは次の条件から決定されるステップと；
【数４】
2002512441.tif 000037
前記複数の区画の各々に特性マトックスＭsおよびＭpを割当てるステップであって；
s-偏光については、次式に従って前記Ｍsが割り当てられ、
【数９】
2002512441.tif 000038
p-偏光については、次式に従って前記Ｍpが割り当てられ；
【数１０】
2002512441.tif 000039
ここで、
【数１１】
2002512441.tif 000040
であるステップと;
次式に従って、前記遷移層についての特性マトリックスＭs/pを、全ての前記特性マトリックスＭの積として定義するステップと;
【数１２】
2002512441.tif 000041
次式に従って、前記フィルム層について特性マトリックスMfs/pを割り当てるステップと；
【数１３】
2002512441.tif 000042
前記分析モデルについての全体の特性マトリックスＭtots/pを、次式に従って、前記Ｍs/pおよび前記Ｍfs/pの積として計算するステップと；
【数１４】
2002512441.tif 000043
前記s-偏光について、次式で与えられる反射係数ｒsを計算するステップと;
【数１５】
2002512441.tif 000044
前記ｐ-偏光について、次式で与えられる反射係数ｒpを計算するステップと；
【数１６】
2002512441.tif 000045
を具備してなる方法。
【請求項１９】  請求項１８に記載される方法であって、前記計算するステップが、
前記モデル振幅および前記モデル位相を、パラメータベクトルｚの関数として、次式に従って計算するステップを具備し、
【数１９】
2002512441.tif 000046
ここで、前記パラメータベクトルzは、少なくとも一つのパラメータを含む方法。
【請求項２０】  請求項１９に記載される方法であって、前記調節するステップが、
誤差関数を次式に従って定義するステップと；
【数２０】
2002512441.tif 000047
前記誤差関数ＭＳＥの値を最小にするように、前記パラメータベクトルzを、非線形回帰法に従って、変化して、調節されたモデル振幅および調節されたモデル位相を形成するステップとを具備する方法。
【請求項２１】  半導体の少なくとも一つのパラメータを決定するための装置であり、
半導体の実験反射率スペクトルRexpを測定するための測定装置、
フィルム層、遷移層、および基板層を有する半導体の分析モデルを構築するための構築手段、
前記分析モデルの垂直反射率Ｒsおよび平行反射率Ｒpをモデル化するためのモデル化手段、
前記垂直反射率Ｒsおよび平行反射率Ｒpからの、前記分析モデルについてのモデル反射率スペクトルRmodを計算するための計算手段、
前記実験反射率スペクトルRexpとの最良な適合関係を達成するために、前記モデル反射率スペクトルRmodを調節して、調節されたモデル反射率スペクトルを形成する調節手段、および
前記調節されたモデル反射率スペクトルから少なくともひとつのパラメータを決定するための決定手段からなる、前記半導体の少なくとも一つのパラメータを決定するための装置。
【請求項２２】  半導体の少なくとも一つのパラメータを決定するための装置であり、
FT-IR装置を使用して、半導体の実験振幅および実験位相を測定するための測定装置、
フィルム層、遷移層、および基板層を有する半導体の分析モデルを構築するための構築手段、
前記分析モデルの反射係数ｒsおよびｒpをモデル化するためのモデル化手段、
モデル振幅およびモデル位相を、前記反射係数ｒsおよびｒpから計算する計算手段、
前記実験振幅および前記実験位相との最良適合関係を達成するために、前記モデル振幅と前記モデル位相とをそれぞれ調節して、調節されたモデル振幅と調節されたモデル位相を生成するための調節手段、および
前記調節されたモデル振幅と前記調節されたモデル位相とから少なくとも一つのパラメータを決定するための決定手段からなる、前記半導体の少なくとも一つのパラメータを決定するための装置。
【請求項２３】  半導体の少なくとも一つのパラメータを決定するための装置であり、
第１の組の光線特性を有する光線を放出する光源、
前記光線を受け、且つ前記光線の少なくとも一部を含む光線を放出する光学系、
前記光線を受け、且つ第１の偏光光線を照射するように設置され、前記第１の偏光光線の偏光特性を決定する第１の偏光子、
前記第１の偏光光線を受け、且つ位相遅れ光線を受けるように位置される位相遅延器、
前記位相遅延光線が、サンプルから反射されて、反射光線を形成するように、前記位相遅延光線を受けるようにして半導体を保持するように設置されるサンプルホルダー、
前記反射光線を受け、第２の偏光光線を放出するように位置される第２の偏光子であり、前記第２の偏光光線の偏光特性を決定する調節可能な偏光の設定を有する第２の偏光子、
前記第２の偏光光線を受け、且つ第２の光線特性を検出ように設置される検出器、および
前記光源および前記検出器に結合されたプロセッサであり、前記第１の光線特性を決定し、前記検出器からの前記第２の光線特性を受け、前記半導体の少なくとも一つのパラメータを決定するように前記第１および第２の光線特性を利用するプロセッサからなる、前記半導体の少なくとも一つのパラメータを決定するための装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
＜フーリエ変換赤外（FT-IR）干渉光学技術＞
FT-IR技術は、材料の化学的分析のための強力なツールとして広範な用途が見出されており、ここでは種々の材料の性質を、それらの赤外吸収スペクトルから推論できる。膜厚測定のためのFT-IRの応用は、ポリマー薄膜の測定のために1972年に導入され、それ以来エピ層の厚さ測定のための標準法として、IC工業において広く採用されて来た。分散的赤外スペクトル分析を使用するIR技術とは異なり、この方法は、インターフェログラムモードのFT-IRを使用する。FT-IRを実施する装置は、コンピュータシステムに結合されたマイケルソン干渉計を含む。マイケルソン干渉計は、非コヒーレントな赤外光源からの光線を二つの経路に分割し、光路差が導入された後にこれらを検出器において再度合体させて、上記二つの光線間の干渉が生じ得る条件を作り出す。検出器により、光路差の関数としての強度変化が捕らえられ、インターフェログラムを生じる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
本発明の第一の実施例では、半導体の少なくとも一つのパラメータを決定するための方法が提供される。この方法は、半導体の実験反射率スペクトルを測定することにより開始される。フィルム層、遷移層および基板層を有する半導体の分析モデルが構築される。次に、フィルム層、遷移層および基板層の光学定数ηiおよびκiが、ドーピングレベルの関数として表現される。遷移層のプロファイルが決定され、もし急峻なプロファイルが存在すれば、遷移層は半導体モデルに含められない。もし緩やかなプロファイルが存在すれば、遷移層は、夫々の区画がｓ偏光マトリクスおよびｐ偏光マトリクスに割当てられる複数の区画を有するように更にモデル化される。次いで、全体のモデル反射率スペクトルが計算され、その中のパラメータを変化させて、実験反射率スペクトルとの最良適合関係を達成する。こうして問題のパラメータを決定することができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
本発明の第二の実施例では第一の実施例の方法が修飾され、ここでは偏光子を用いて、公知の偏光光線から実験反射率スペクトルが誘導される。これは、実験データに対する装置の不完全性の効果を低減し、全体の反射率モデルの単純化をもたらす。次いで、第一の実施例と同じ方法で問題のパラメータが得られる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
本発明の第三の実施例では、二つの偏光子および無色の遅延器を使用して、振幅および位相の関数として表される実験反射率スペクトルを得る方法が提供される。全体のモデル反射率スペクトルは第一の実施例で行ったようにして計算されるが、モデル反射率スペクトルをモデル振幅およびモデル位相として表現するために、追加の計算ステップが取られる。モデル振幅およびモデル位相のパラメータを変化させて、実験データとの最良の適合を達成することにより、所望のパラメータを決定する。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
図１は、本発明の一つの実施例になる測定装置100を示している。この測定装置100は、コンピュータ102、光源104、光学系106、検体ホルダ108および検出器110を含むFT-IRスペクトロメータを備えている。問題の検体が検体ホルダ108に載置されると、コンピュータ102が、光源104に対して、光線105を光学系106に放出するように命令したときに測定を行うことができる。この光線は、波数200〜6000の部分的にコヒーレントな赤外線である。光学系106はこの光線の向きを変更し、検体ホルダ108中の検体に向かう入射光線112を形成する。入射光線112の少なくとも一部が検体ホルダ108の検体から反射されるときに、反射された光線114が形成される。検出器110は該反射光線から情報を検出し、該情報をコンピュータ102に入力する。次いで、コンピュータは検出された情報に対して種々の処理機能を実行し、検体の分析を可能にする。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
ステップ210では、複素屈折率ｎiが構築される。夫々のｎiは図3の多重スタックモデルにおける一つの層に対応しており、下記の式に従う一対の光学定数ηiおよびκiからなる。（ηiは、屈折率ｎiの実部であり、κiは屈折率ｎiの虚部である。）
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
【数２６】
2002512441.tif 000048
このステップにおいて、ユーザは遷移層を急峻なプロファイルを有するように定義し、その結果、遷移層は関連のｎiをもたないであろう。従って、ｎiはフィルム層304および基板308についてのみ構築されるであろう。Drudeモデルとは異なり、量子力学から誘導される式を用いて、夫々のｎiに関連した光学定数ηiおよびκiが定義される。この技術を用いることにより、Drudeモデルに対する幾つかの利点が導かれる。第一に、ｎiはより薄いフィルムについて正確に定義することができる。第二に、ｎiは、例えば波数250〜6000のより大きな範囲の光について正確に定義することができる。第三に、この技術は、低いドーパント濃度を有する基板を用いたときに正確である。こうして、上記の利点により、ηiおよびκiは、次式に従って、対応する領域におけるドーピングレベルの関数として記述される。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
【数２７】
2002512441.tif 000049
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
【数３３】
2002512441.tif 000050
また、ｎiは対応する材料層における夫々の複素屈折率である。例えば、ｎ0、ｎ1およびｎ2は、空気、フィルムおよび基板の複素屈折率に対応する。例えば、空気の屈折率は単純に1であり、フィルムの屈折率は典型的には3.42であり、基板の屈折率は式（３−10）の量子物理学に従って、キャリア濃度に依存して誘導される。角度φ0、φ1、φ2は、それぞれ空気、フィルムおよび基板の中の光伝播の複合角度を意味する。これら角度の計算において、φ0は典型的には30°であるが変化してもよいのに対して、φ1およびφ2はSnellの法則により次式から決定される。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４１】
上記式において、σはcm-1で表した波数であり、θは該区画中における伝播の複合角度であり、ｔは該セクションの厚さであり、ｎ0は空気中の屈折率であり、φ0は空気中の入射角度（典型的には30°）であり、ｎiは式（3−10）の量子力学により定義される対応区画の複素屈折率である。式（18a）および（18b）は、φ0からφiを決定するために使用される。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４９】
緩やかなプロファイルを有する遷移層の事例について、ｓおよびｐ偏光した反射率は下記により与えられる。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５２】
ステップ214では誤差関数（MSE）が作成され、下記のように表される。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５３】
【数４７】
2002512441.tif 000051
ここで、Ｒmod（ｚ）は、式（26）のモデル反射率スペクトルであり、量ｚはパラメータ値のベクトル：ｚ＝［N1、N2、d0、d1、dtran、X1、X2、α、β］である。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５７】
図７は、本発明の教示に従って構成された測定装置700を備えた、本発明のもう一つの実施例を示している。測定装置700は、コンピュータ102、光源104、光学系106、検体ホルダ108および検出器110を含む、図１のFT-IRスペクトル分析器を具備している。この測定装置700は、参照サンプル116をも含んでいる。また、この測定装置には、調節可能な赤外偏光子702が含まれている。この調節可能な赤外偏光子702は、光学系106と検体ホルダ108との間に配置され、入射光線112の経路内に位置している。調節可能な赤外偏光子702は、入射光線112の偏光状態を選択された値に設定するために使用される。通常、この選択された値は完全なｓ-偏光または完全なｐ-偏光であるが、所望のときは、ｓ偏光およびｐ偏光の如何なる組合せであってもよい。入射光線112の偏光を設定することにより、入射光線におけるｓ偏光およびｐ偏光の比率を正確に既知の値に設定できるから、測定装置700における不完全さの影響が排除される。これは、パラメータαおよびβを省略することにより、最適化ベクトルｚにおけるパラメータの数を減少させるように働き、これによって測定の堅牢性および正確性を増大させる。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５８】
測定法200は、測定装置700と共に使用することができるが、調節可能な赤外偏光子702は、下記で述べるように、調節可能な赤外偏光子702は測定法200におけるステップの単純化または変更をもたらす。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５９】
ステップ212において、式（26）における値Ｒmodは、調節可能な偏光子702の偏光設定に従って、ＲsおよびＲpによって与えられる。こうして、調節可能な赤外偏光子を使用する結果として、パラメータαおよびβは最適化ベクトルｚから除去される。例えば、調節可能な赤外偏光子702を完全なｓ-偏光に設定すれば、
Ｒmodは
Ｒmod＝Ｒs
によって与えられる。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６０】
調節可能な赤外偏光子702を完全なｐ-偏光に設定すれば、
Ｒmodは
Ｒmod＝Ｒp
によって与えられる。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６２】
ステップ214は先のようにして実行されるが、誤差関数（MSE）においてＲmod(z)は単純化され、また少数のパラメータは分解される必要がある：ｚ＝［N1、N2、d0、d1、dtran、X1、X2］。
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６３】
図８は、本発明の教示に従って構築された測定装置800を具備した、本発明のもう一つの実施例を示している。測定装置800は、コンピュータ102、光源104、光学系106、検体ホルダ108および検出器110を含んだ図１のFT-IRスペクトロメータを具備している。この測定装置800はまた、第一の調節可能な赤外偏光子802、第二の調節可能な赤外偏光子804、および無色の位相遅延器806を含んでいる。第一の調節可能な偏光子は、光学系106と検体ホルダ108との間に配置され、入射光線112の光路内に位置している。無色の位相遅延器806は、第一の調節可能な偏光子802と検体ホルダ108との間に配置され、偏光された光線808の光路内に位置している。第二の調節可能な偏光子804は、検体ホルダ108と検出器110との間に配置され、反射光線114の光路内に位置している。
【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６４】
図９は、図８の実施例における光学系106から検出器110までの光路の詳細な図を示している。図９には、そのなかに偏光子802、偏光子804および位相遅延器806の動作が描かれている。また、入射光線112および反射光線114も示されている。
【手続補正２２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６７】
ステップ1002では、装置のキャリブレーション操作が行われる。サンプルが検体ホルダ108から除去され、第一の偏光子802は45°でセットされ、位相遅延器は90°でセットされる。第二の偏光子804を0°、45°、90°および135°に夫々設定して、四つの強度読み値が検出器110に集められる。これらの強度読み値は、それぞれＩ0(0)、Ｉ0(45)、Ｉ0(90)およびＩ0(135)と称され、下記の関係を得るために使用される。
【手続補正２３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６９】
【数５１】
2002512441.tif 000052
ステップ1006においては、ステップ1004からの実験的関係を使用して、次のような実験振幅比tan（Ψexp）および実験位相変化Δexpの式を得る。
【手続補正２４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７２】
図１０を再度参照すると、ステップ1008においては、ステップ208、210および211に従ってサンプルの反射率モデルが計算される。遷移層をモデル化するためにユーザがどのように選択したかに基づき、式（12−13）または式（23−24）から得た反射係数γsおよびγpを使用して、次式に従い、モデル化された振幅比tanΨmodおよびモデル化された位相変化Δmodを得る。
【手続補正２５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７３】
【数５４】
2002512441.tif 000053
ステップ1010では、誤差関数（MSE）が形成され、下記のように定義される。
【手続補正２６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７６】
図１２は、関連の基板層を備えた0.2μmのエピ層サンプルについての、Δexp値およびΔmod値の例を示している。グラフ1200は、Δ値 vs. 波数を示しており、Δexp値は実線でプロットされ、またΔmod値は破線でプロットされている。測定方法1000における最適化ステップ1020は、既知の0.2μmエピ層サンプルについて、エピ層の厚さは339 nmであり、基板ドーピングレベルは4.38E19 cm-3であるとを決定した。
【手続補正２７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２】
2002512441.tif 000054
【手続補正２８】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
2002512441.tif 000055
【手続補正２９】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図６】
2002512441.tif 000056