(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
薄膜が形成された検査対象物の薄膜検査方法であって、
少なくとも２個以上の光源が互いに違う位置で前記薄膜の検査対象領域に光を同時に照射する段階と、
互いに違う位置の前記光源から照射された光が各々波長変調手段を通過する段階と、
前記波長変調手段を通過した各々の光が前記検査対象領域に照射される段階と、
照射され、前記検査対象領域から反射された光を感知する段階と、
を含んで構成される、ことを特徴とする薄膜検査方法。
【請求項２】
薄膜が形成された検査対象物の薄膜検査装置であって、
少なくとも２個以上の光源を含み、前記光源が互いに違う位置で前記薄膜の検査対象領域に光を同時に照射する照明部と、
前記照明部の各々の光源から照射された光の波長を変化させる波長変調手段と、
照射され、前記検査対象領域から反射された光を感知する一つのセンサー部と、
を含んで構成される、ことを特徴とする薄膜検査装置。
【請求項３】
前記検査対象物と前記センサー部との間に位置して前記検査対象物領域から反射された光を集光する第２屈折レンズを含んで構成される、ことを特徴とする請求項２記載の薄膜検査装置。
【請求項４】
前記検査対象物と前記センサー部との間に位置して前記検査対象物領域から反射された光の光量を調節する検出フィルタを含んで構成される、ことを特徴とする請求項２記載の薄膜検査装置。
【請求項５】
前記照明部と前記検査対象物の間に位置して前記検査対象領域に入射される光を調節する入射光調節部と；
前記波長変調手段に透過された光を前記入射光調節部に垂直に入射させる視順レンズと、前記視準レンズと波長変調手段との間に配置されて照射される光の経路を調整する経路調整系と、を含んで構成されることを特徴とする請求項２に記載の薄膜検査装置。
【請求項６】
前記波長変調手段は、各々の光源前方に回動可能に設けられたホイールと、前記ホイールに環状に配列された様々な色差のカラーフィルタとからなることを特徴とする請求項５記載の薄膜検査装置。
【請求項７】
前記経路調整系は、前記波長変調手段の前方と視準レンズとの間に連結設置された光繊維からなることを特徴とする請求項５記載の薄膜検査装置。
【請求項８】
前記経路調整系は少なくとも一つ以上の反射鏡からなることを特徴とする請求項５記載の薄膜検査装置。
【請求項９】
前記入射光調節部は、前記照明部から照射された光が一直線上に照射されるように光を屈折させる第１屈折レンズと、前記第１屈折レンズと検査対象物との間に配置されて前記検査対象領域に入射する光量を調節する入射フィルタと、から構成されているすることを特徴とする請求項５記載の薄膜検査装置。
【請求項１０】
前記第１屈折レンズは入射面が平坦であり、出射面が膨らんでいる半円筒形レンズからなることを特徴とする請求項９記載の薄膜検査装置。
【請求項１１】
前記入射フィルタは偏光フィルタからなることを特徴とする請求項９記載の薄膜検査装置。
【請求項１２】
前記センサー部は、前記検査対象領域から反射された反射光を感知するリニアセンサーと、前記リニアセンサーに形成された信号をデジタル化して表すＡＤコンバータとを具備する請求項２記載の薄膜検査装置。
【請求項１３】
前記照明部は、前記検査対象領域に入射する光量を調節する入射フィルタを含んで構成されることを特徴とするする請求項２記載の薄膜検査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体製造工程で主として利用される薄膜検査方法に関し、特に、光の干渉現象を用いて薄膜の表面を検査することによって薄膜の種類に関わることなく信頼性高い検査を可能にした薄膜検査方法およびその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
薄膜(thin film)検査は、蒸着(deposition)、露光(exposure)、食刻(etching)などで代表できる半導体工程を用いたＬＣＤ(Liquid Crystal Display)、ＰＤＰ(Plasma Display Panel)などの製品の製造において極めて重要である。ＴＦＴ(Thin Film Transistor)ＬＣＤでは１０００Å以下の厚さを有する薄膜が重なってパターンを形成しており、パターンの有／無、欠損／過多、或いは異物による汚染は、最終製品の品質に深刻な影響を及ぼす。従って、パターンを形成する薄膜の検査は必ず行われなければならなく、半導体工程の開発に伴って様々な検査方法が紹介されてきている。その代表的な検査方法を以下に示す。
【０００３】
その最も一般的な方法は、図１に示すように、エリアＣＣＤ(Charge-Coupled Device)１１と照明１２を用いた光学系を利用した検査方法である。この場合、極めて様々な角度から照明１２を対象物１０に均一に加えるので、極微細な突出やスクラッチ或いは厚さ変化に鈍感にイメージングできるという利点がある。これは、一般に、パターンの検査よりはパターンの２次元ディメンジョンを測定する上で主として使用され、また、均一で広い面積に照明しなければならないため、光源はＬＥＤを使用する。
【０００４】
しかし、この光学系は、パターンに対する検査条件を設定したり、極微な欠陥を検出したりするには不向きであり、かつ、エリアＣＣＤに適した照明を使用した故にリニアＣＣＤを用いた高速検査を行うには不向きである。
【０００５】
また、同軸落射照明を利用した検査方法がある。この方法は、図２に示すように、同軸落射照明２１と傾斜照明２２を適切な角度に固定させ、検査対象物２０の表面に照明を加えてＣＣＤ２３からイメージを得る方法である。
【０００６】
この方法を用いた検査の最適条件は薄膜パターンの性質と密接な関連をもっているが、そのような条件を調節できる方法は極めて制限的である。つまり、条件調節方法は同軸照明と傾斜照明の明るさを調節することに制限されているため、異種パターンが存在したりパターンの性質が変った場合には検出の最適条件が見出せない。また、同一フロセスといってもプロセス条件によって検査条件を調節する方法が必要だが、前記方法はそれに対する対策に欠けている。
【０００７】
また、オルボテック(Orbotech)社ではエリプソメトリ(Ellipsometry)という光学的技術を応用した薄膜検査方法を提案したが、この方法は米国特許5,333,052号に開示されている。この方法で使用される装置は、図３に示すように、偏光器３１、遅延器３２および分析器３３から構成され、照明３５から出射された光は偏光器(Polarizer)３１を通過しながら線偏光に変化されて検査対象３０に照射され、検査対象３０の表面から反射された楕円偏光の光は遅延器(retarder)３２を通過しながら線偏光に再び変化され、この線偏光は分析器(Analyzer)３３を通じてＣＣＤセンサー３４に入射されてイメージが得られるようになっている。その結果、特定形式の膜に対してはその感度を極大化でき、遅延器と分析器の回転角を変えることによって強調したい膜の明暗を調節できる利点がある。
【０００８】
つまり、この方法は、遅延器３２と分析器３３の回転角を変えて輝度(contrast)を調節できるため、膜の特性によって検出条件を変えることができる。しかし、特性の異なる２枚以上の薄膜が存在すると、多種の膜特性を全て満足せしめうる検出条件を決定するのは不可能である。つまり、一つの膜に対する検出精度を高めると他の膜に対する検出精度は低くなってしまうのである。
【０００９】
従って、前記の薄膜検査方法では、多種の薄膜が混在すると検出条件の設定が困難であり、一定な検出条件下では検出精度が異なってくるので検査結果を信頼できないという問題点がある。
【００１０】
要するに、従来の薄膜検査方法は、一つの照明を使用するとか、表面の検査に必要な用途に多種の光源を同時に使用するとか、エリプソメトリのような古典的な光学的機構を検査に活用しているものの、パターンの相対感度を高める方法が極めて制限されていたり、多種パターンに対する調節対策が模索されていない問題点がある。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記の従来技術の問題点を解決するために案出されたものであり、異なる角度から入射する光の波長と強度の調節が可能な２個以上の光源を用いて干渉強度を調節することによって、最適の検査条件を設定して多種の薄膜が混在しても充分な信頼性を有する検査結果が得られるようにした薄膜検査方法およびその装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明による薄膜が形成された検査対象物の薄膜検査方法は、少なくとも２個以上の光源が互いに違う位置で前記薄膜の検査対象領域に光を同時に照射する段階と、互いに違う位置の前記光源から照射された光が各々波長変調手段を通過する段階と、前記波長変調手段を通過した各々の光が前記検査対象領域に照射される段階と、照射され、前記検査対象領域から反射された光を感知する段階と、を含んで構成される。
【００１３】
また、本発明による薄膜が形成された検査対象物の薄膜検査装置は、少なくとも２個以上の光源を含み、前記光源が互いに違う位置で前記薄膜の検査対象領域に光を同時に照射する照明部と、前記照明部の各々の光源から照射された光の波長を変化させる波長変調手段と、照射され、前記検査対象領域から反射された光を感知する一つのセンサー部と、を含んで構成される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しつつ本発明の実施例を詳細に説明する。
本発明による薄膜検査方法は、平板上に相異なる厚さまたは屈折率を有する薄膜の形成された平板に対して各々の独立した複数の光源を使用して相異なる角度から平板に光を照射する光照射段階と、前記光照射段階で照射された光が薄膜によって反射されながら干渉を起こす反射光をセンサーで感知する感知段階と、前記感知段階で感知された光を分析して情報を獲得することによって薄膜の状態を判断する判断段階とから構成される。
【００１５】
ここで、前記光照射段階の光源は、光の波長と照射方向を実時間で調節できるようにし、前記光源を水平移動させることによって光の入射角を調節できるようにする。
そして、前記感知段階は、前記光源の調節結果から獲得された反射光の波長を選択的に感知して特定材料のイメージ感度を調節できるように構成される。
【００１６】
つまり、前記光照射段階で前記光源を水平移動させて光の入射軸が光源の中心軸から外れるように照射した光が、薄膜からなる平板のパターンで反射または透過されながら屈折され、屈折された光が回折によってパターンの周縁に暗い帯を形成させることによって材料のイメージが強調された形状として得られる。
【００１７】
このように強調された形状が得られる方法としては斜角照明顕微鏡(bevel illumination microscope)の原理を応用した方法が挙げられるが、斜角照明顕微鏡は、見ようとする対象体の形状を明確にするために光源の傾斜角が顕微鏡の光軸からやや外れるように光を加える方法を使用している。
【００１８】
一方、前述の薄膜検査方法は、前記光源とセンサーの位置を相対向するように配置して前記光源から平板に照射される入射光の経路と前記平板からセンサーに至る反射光の経路が重ならないようにする。
【００１９】
図４は、本発明による薄膜検査装置を示す構成図である。
本発明の方法を具現するために、本発明による薄膜検査装置は、図４に示すように、薄膜からなるパターンＰ１、Ｐ２の置かれる平板６０と、平板６０およびパターンＰ１、Ｐ２に一定角度で光を照射するものの、光の照射角を可変させ得る照明部５０と、照明部５０と平板６０との間に位置してパターンＰ１、Ｐ２に入射する光を調節する入射光調節部７０と、パターンＰ１、Ｐ２から反射された反射光を感知するセンサー部９０と、平板６０とセンサー部９０との間に位置してセンサー部９０から感知するパターンＰ１、Ｐ２の反射光を調節する反射光調節部８０と、照明部５０およびセンサー部９０の移動を制御する制御部(図示せず)とから構成される。
【００２０】
ここで、照明部５０とセンサー部９０は、斜めに傾いて向かい合うように配設されているため、照明部５０から照射された光は干渉無しにセンサー部９０に伝達される。
【００２１】
また、照明部５０は、光軸に対して水平移動可能に設けられているため、前記照明部の位置を移動させることによって前記入射光調節部に入射する光の角度を調節することができる。
【００２２】
照明部５０は光の波長と強度の調節が可能な少なくとも２個以上の光源５１を含めて構成され、光源５１の前方には波長変調手段５２が各々配置されて前記光源から照射された光が透過されながら波長が変調される。
【００２３】
こうして波長の変調された光は、視準レンズ５３に入射されて入射光調節部７０に垂直に照射されるが、このために波長変調手段５２から照射される光の経路を調整して視準レンズ５３に誘導する経路調整系が配置される。
【００２４】
波長変調手段５２は、各々の光源５１の前方に回動可能に設けられたホイール５２ａと、ホイール５２ａに環状に配列された様々な色差のカラーフィルタ５２ｂとから構成されて、光源５１から照射された光がカラーフィルタ５２ｂに通過されながら波長の変調がなされる。
【００２５】
一方、前記経路調整系は、波長変調手段５２の前方と視準レンズ５３の後方との間に連結設置される光繊維５４からなるか、或いは少なくとも一つ以上の反射鏡からなるのが好ましい。
【００２６】
これにより、光源５１から照射された光は光繊維５４または反射鏡を通過しながら屈折または反射され、損失無く視準レンズ５３に伝達される。
視準レンズ５３の前方には入射光調節部７０が配置されてパターンに照射される光の波長または強度を調節する。入射光調節部７０は、照明部５０から照射された光を屈折させてパターンＰ１、Ｐ２の一直線上に照射されるようにする第１屈折レンズ７１と、第１屈折レンズ７１とパネル６０との間に配置されてパターンＰ１、Ｐ２に入射する光量を調節する入射フィルタ７２とから構成される。
【００２７】
第１屈折レンズ７１は、入射面が平坦であり、出射面が膨らんでいる半円筒形レンズからなるため、入射時には光の屈折がなく、出射時には光が中心線に向けて屈折する。
【００２８】
そして、入射フィルタ７２は、極性を持たない中性密度(Neutral Density)の一般フィルタが使用されるか、透過する光の極性を可変せしめうるように極性を持つ偏光フィルタが使用される。
【００２９】
センサー部９０は、水平移動可能であり、パターンＰ１、Ｐ２から反射された反射光を感知するリニアセンサー９１と、リニアセンサー９１に形成された信号をデジタル化して表すＡＤコンバータ９２とからなる。
【００３０】
そして、反射光調節部８０は、リニアセンサー９１と平板６０との間に設けられて反射光をリニアセンサー９１側に集光する第２屈折レンズ８２と、第２屈折レンズ８２とパターンＰ１、Ｐ２との間に設けられて測定可能な光量を調節する検出フィルタ８１とから構成されている。
【００３１】
視準レンズ５３とリニアセンサー９１は斜めに傾いて向かい合うように配設され、光源５１は一方向に長く並ぶ点照明または光繊維で形成することができる。ホイール５２ａはモータまたは手動で回転されながら容易に入射波長が変化するようにしており、視準レンズ５３およびリニアセンサー９１は制御部(図示せず)によって作動される駆動装置によって水平に移動される。
【００３２】
第２屈折レンズ８２は、入射面が膨らんでおり、出射面が平坦な半球形凸レンズからなるため、入射時に光が中心に向けて屈折する。
一方、検出フィルタ８１は、入射フィルタ７２と同様に、極性を持たない中性密度の一般フィルタが使用されるか、透過する光の極性を可変せしめうるように極性を持つ偏光フィルタが使用される。
【００３３】
以上のように構成された本発明の薄膜検査装置によれば、多種の薄膜が混在する平板の検査に当たって下記の過程を通じて検査条件を適宜調節することができる。
【００３４】
光源５１から照射された光は、波長変調手段５２のカラーフィルタ５２ｂを通過しながら波長が変化された後、光繊維５４を通じて視準レンズ５３に伝達される。すると、視準レンズ５３は第１屈折レンズ７１と入射フィルタ７２を通じて平板６０上のパターンＰ１、Ｐ２に光を照射することになるが、第１屈折レンズ７１に入射された光は屈折されて平板上の一直線上を照らし、パターンＰ１、Ｐ２に入射する光量は入射フィルタ７２によって調節される。続いて、パターンＰ１、Ｐ２から反射された反射光は、検出フィルタ８１を経て第２屈折レンズ８２を通過しリニアセンサー９１によって検出され、このリニアセンサー９１の信号はＡＤコンバータ９２によってデジタル化して表示される。
【００３５】
このとき、波長変調手段５２のホイール５２ａは回動しながら光が異なるカラーフィルタを通過するようにして光の波長を変調させ、また、視準レンズ５３はモータ(図示せず)によって直線状に移動してパターンＰ１、Ｐ２に入射する光の入射角を微調整する。また、リニアセンサー９１もリニアモータ(図示せず)によって移動されながら反射光を検出するが、視準レンズ５３の位置およびカラーフィルタ５２ｂによって決定された入射光の波長などを考慮すると最適の検査条件が設定できるのである。
【００３６】
次いで、本発明による薄膜検査方法およびその装置の作動をさらに詳しい理論的根拠に基づいて説明する。
図５は、本発明で適用される技術に対する概念図であり、図６は、本発明で適用される技術における要部を示す概念図であって、異なる角度から入射する波長と強度の調節が可能な２個以上の光源を用いて干渉強度を調節することによって最適の検査条件を設定できるということを説明している。
【００３７】
つまり、一定な厚さで平板(flat plate)上に置かれている薄膜をパターン(pattern)といい、図５のＰ１とＰ２は相異なる屈折率と厚さを有する二つのパターンを意味し、各パターンにおいて厚さと屈折率によって干渉(interference)強度が異なってくる。Ｌ１とＬ２は光源であって、反射鏡または光繊維を使用して光の照射経路を調整することができ、各光源は特定な波長特性を持つとか、フィルタを使用するとかしてその特性を調整することができる。
【００３８】
ＬＳ１は入射面が平坦であり、出射面が膨らんでいる半円筒形レンズであり、ＬＳ２は入射面が膨らんでおり、出射面が平坦な半球形凸レンズである。
光源Ｌ１とＬ２は検査対象の表面に垂直な線からθ0方向に視準して光を照射し、半円筒形レンズＬＳ１を通じて同一の直線を照らしているが、θ0は対象物に従って調節して使用することができる。このとき、センサーと照明を斜めに傾いて向かい合うように配設することによって、入射光経路と反射光経路が重ならないようにしている。
【００３９】
また、パターンの表面に加えられる光の照射角度を調整すると、内部反射光(internal reflection light; Ix)と外部反射光(external reflection light; Iy)の干渉度合を調整することができる。
【００４０】
一方、図６は、光源Ｌ１とＬ２の水平移動を通じて視準位置に従って入射角が変る原理を示している。光軸と平行な方向から入射した光はレンズの焦点を通ることになるが、レンズの周縁に加えられた光は屈折角が大きくなって対象物表面に入射され、レンズの中央に加えられた光は屈折することなく表面に入射する。図７は、本発明に適用される光源の進行経路を示す概念図、図８(ａ)は光の合成原理を表すグラフ、図８(ｂ)は光の減殺原理を表すグラフである。
【００４１】
つまり、パターンの表面に光を照射すると、図７に示すように、外部反射光と内部反射光が相異なる経路に沿って流れることになるが、入射光の角度によって両反射光の干渉度合が変化する。このとき、これら両反射光の位相によって干渉の結果が異なってくるが、図８のように干渉によってより明るく見えることも、より暗く見えることもできる。
【００４２】
例えば、パターンの表面から反射する内部反射光Ixと外部反射光Iyが同一波長で反射すると、図８(ａ)のように光の重畳原理によって合成光laの強度が補強され、逆に、内部反射光Ixと外部反射光Iyが互いに反対の波長で反射すると、図８(ｂ)のように光の減殺原理によって合成光lbの強度が減殺される。
【００４３】
パターンに入射する光量は、光源の明るさを調節したり、フィルタを使用したりして調節できる。Ｆ１とＦ２はフィルタであって、パターンの表面に入射する光量と測定可能な光量を各々調節する。
【００４４】
光源Ｌ１とＬ２は各々ｘ１とｘ２方向に移動することができ、光源が移動される距離に従ってδ１とδ２が変化されるので、高精度に入射角を調節することができる。
【００４５】
本発明は、異なる厚さを有する薄膜が平坦な材料上に均一に置かれているか、パターンとして存在するとき、パターンの有／無、欠損/過多、および厚さ変化を測定、検査、監視するに有利な光学系に関するものであって、検出に有利な条件は下記の通りある。
【００４６】
(a)  パターンの有／無、欠損/過多を強調するためにパターンと背景の明るさの差を充分に大きくする。
(b)  パターンの領域別区分のために異種パターン間の明るさの差を充分に大きくする。
(c)  パターンの厚さ/屈折率による検出光量の変化量を充分に大きくする。
【００４７】
材料表面に一定厚さで均一に塗布されている誘電体薄膜に照明を一定な方向から加えた場合、検出可能な光の平均強さと厚さによる変化率は、以下の式（１）（２）にて表される。
【数１】
0003730612.tif 000002
【００４８】
ここで、λは入射波長、θTは屈折角、Ixは内部反射、Iyは外部反射を意味し、これらの変数は外部調節可能である。また、Ｔは薄膜の厚さ、ｎTは薄膜の屈折率を意味し、これらの変数は検査対象変数である。
【００４９】
以下では前述の(a)、(b)、および(c)の条件を「検出条件」と称する。そして、分析の便宜のためにIx/Iy=1と規定し、下記の式（３）のように変数τを割り当てて等価厚さ(equivalent thickness)とする。
τ=nTT  …（３）
【００５０】
また、検出条件(a)、(b)および(c)を式で表すと以下の式（４）〜（１０）のようになる。
Im(θTx,λ)|τ=τ1>I1  …（４）
Im(θTx,λ)|τ=τ2>I2  …（５）
δI/δτ(θTx,λ)|τ=τ1>Q1  …（６）
δI/δτ(θTx,λ)|τ=τ2>Q2  …（７）
|I1-I0|>δ1  …（８）
|I2-I0|>δ1  …（９）
|I3-I0|>δ3  …（１０）
【００５１】
ここで、I0は背景の光量であり、定数I1とI2は各々パターンにおいて区分するために必要な最小光量である。δi(i=１,２,３)は相対感度(contrast)を得るために充分な値を規定する定数である。また、定数Q1とQ2は厚さ変化を感知するために必要な最小光量変化率であり、場合によって敏感に或いはそうでないように調整可能でなければならない。以上の定数は誤判(false defect)が生じない範囲で充分に大きく決定できなければならない。
【００５２】
従来の方法では一つの照明を使用したり、表面の検査に必要な多種の光源を同時に使用したり、或いはエリプソメトリのような古典的な光学的機構を検査に活用してきたが、これらの方法ではパターンの相対感度を高める方法が極制限的であるとか、多種パターンに対する調節方法が模索されていなかった。また、２種以上のパターンが材料上に膜を形成しているとき、各パターンは異なる検査最適条件を有する。したかって、二つの変数(θTx,λ)を使って式（４）〜（１０）の条件を満足するI1、I2、Q1、そしてQ2を選定しうる範囲は狭く、さらには望む条件を選定できない場合もあり得る。
【００５３】
図９〜図１２に示したシミュレーション結果は、一つの照明で望む検出条件が設定できない場合を表している。
図９は、λ＝５５０nm、Ｔ＝１７００Åの場合、屈折角によって変化される干渉光の強度とその変化率を表し、図１０は同波長でＴ＝２８００Å時の結果である。このシミュレーションでは分析の便宜のために屈折率nは定数で固定し、Ｔの変化による結果を観察した。
【００５４】
Ｔ＝１７００Åのパターンで検出条件を満足するのは、図９に示すように、θT<３８°の場合である。しかし、Ｔ＝２８００Åのパターンでは、図１０に示すように、Im〉I2の条件によってθT<４１°の場合である。
前記のシミュレーション結果に基づいて波長を変えるか、θTをより広い範囲で調節して克服できると考えられるが、実質的には限界がある。
【００５５】
θT <  θ0  …（１１）
λmin  <  λ  <  λmax  …（１２）
上記式（１１）、（１２）において、屈折角θTがあまり大きくなると、材料表面から全反射が起こるか、機構的な限界に到達する。また、通常使用する光検出センサーの波長別特性をみると、λminはおよそ４００nm、λmaxはおよそ６００nmのレベルである。
【００５６】
図１１、１２は、(θT、λ)によって変化される光強度と変化率のシミュレーション結果である。予測の通り、シミュレーション結果から前述した検出条件を満足する一つの(θT、λ)は決定できないことが分かる。つまり、一つの照明を使用する場合には一つの膜を強調するように条件を設定するしかない。
【００５７】
従って、本発明では少なくとも二つ以上の独立的な光源を相異なる角度から同時に入射するようにした方法を提供する。二つの相異なる照明Ix、Iyが検査対象に加えられるとき相互干渉はなく、測定可能な光の強度は以下の式（１３）で表される。
Im = Ix+Iy-Ix cos(4π・τ・cosθTx/λ2)-Iy cos(4π・τ・cosθTy/λ1) = 2・Ix sin2(2π・τ・cosθTx/λ1)+2・Iy sin2(2π・τ・cosθTy/λ2)  …（１３）
【００５８】
また、τの変化に対するImの変化率は以下の式（１４）で表される。
δI/δ(τ) = 4π[Ix/λ・cosθTx・sin(4π・τ・cosθTx/λ1) + Iy/λ2・cosθTy・sin(4π・τ・cosθTy/λ2)]  …（１４）
【００５９】
式（１３）、（１４）に表すように、一つの薄膜に対して検出条件が良好な条件を選定し、残り一つに対して同方法で検出条件を選定すると、異なる二つのパターンに対して検出条件を満足することになる。
【００６０】
図１１、１２のシミュレーション結果から分かるように、T=１７００ÅとT=２８００Åのパターンに対して各々θT=３８°とθT=４５°方向からＬ１とL２光源を入射し、同一センサーから感知すると、検出水準を満足する明るさと変化率が得られる。また、相異なる波長を使用し、入射角度を調節することによって二つのパターンの明るさを高め、変化率を下げることもできる。
【００６１】
本発明による薄膜検査方法およびその装置を具体的な実施例および図面を参照して説明したが、本発明はこれらに限定されず、本発明の技術思想の範囲内で当業者によって様々な変形が可能なことは勿論である。
【００６２】
【発明の効果】
以上のように構成された本発明による薄膜検査方法および装置は、異なる角度から入射する波長と強度の調節が可能な２個以上の光源を使って干渉強度を調節できるため、多種の薄膜が混在しても最適の検査条件を設定して充分な信頼性を有する検査結果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一般の光学系を概略的に示す模式図である。
【図２】従来の薄膜検査に適用される照明系を示す概略図である。
【図３】楕円偏光器を用いた光学系を示す模式図である。
【図４】本発明による薄膜検査装置を示す構成図である。
【図５】本発明で適用される技術に対する概念図である。
【図６】本発明で適用される技術に対する要部を示す概念図である。
【図７】本発明に適用される光源の進行経路を示す概念図である。
【図８】   (ａ)は光の合成原理を示すグラフ、(ｂ)は光の減殺原理を示すグラフである。
【図９】本発明による光学系において一条件による干渉変化率を示すグラフである。
【図１０】本発明による光学系において他の条件による干渉変化率を示すグラフである。
【図１１】本発明による光学系の一条件によるシミュレーション結果を示すグラフである。
【図１２】本発明による光学系の他の条件によるシミュレーション結果を示すグラフである。
【符号の説明】
５０…照明部
５１…光源
５２…波長変調手段
５２ａ…ホイール
５２ｂ…カラーフィルタ
５３…視準レンズ
５４…光繊維
６０…平板
７０…入射光調節部
７１…第１屈折レンズ
７２…入射フィルタ
８０…反射光調節部
８１…検出フィルタ
８２…第２屈折レンズ
９０…センサー部
９１…リニアセンサー
９２…ＡＤコンバータ
Ｐ１…パターン
Ｐ２…パターン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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