分光计测装置

摘要

本发明提供一种分光计测装置，其实现小型化，由于具备相对于距离抖动、水平方向角度抖动和垂直方向角度抖动的抗耐性，而适于例如半导体制造过程或FPD制造过程等中的在线计测。在上述光电转换部阵列单元之前具有通过透过位置而逐渐使透过光波长变化的光干涉式的分光元件的同时，基于具有检测出来自试料的反射光的偏振光状态的变化的功能的受光侧光学系统、和从上述光电转换部阵列单元的各光电转换部获得的一系列的受光量数据进行偏振光分析，通过实测波形和理论波形的拟合来求取膜厚或膜质。

主权项

1.一种分光计测装置，是对试料照射测定介质光并接受反射光，通过检测出相对于所照射的光的反射光的偏振光状态的变化，求取该试料的膜厚或者膜质的计测装置，其特征在于，具有：投光侧光学系统，其将包含各种方位角度成分的测定介质光会聚并照射到试料表面；受光侧光学系统，其包括将多个光电转换部在垂直于入射面的方向上配置成阵列状而成的光电转换部阵列单元、透镜和通过透过位置而使透过光波长逐渐变化的光干涉式的分光元件，上述分光元件设置在上述光电转换部阵列单元的前面，以上述透镜和上述光电转换部阵列单元的上述受光面之间的距离与该透镜的焦距大致一致的方式进行配置，经上述透镜通过上述光电转换部阵列单元接受来自试料的反射光；运算部，其基于从上述光电转换部阵列单元的各光电转换部获得的一系列的受光量数据，使相对于所照射的光的反射光的偏振光状态的变化量对应于上述分光元件的透过波长，并进行解析而获得实测分光波形，同时，计算出根据假设的膜厚和/或膜质而理论计算的理论分光波形，通过上述实测分光波形和上述理论分光波形的拟合，求取膜厚或者膜质；进而上述投光侧光学系统中包含有特征化单元，该特征化单元对上述测定介质光赋予以垂直于入射面的直线为中心轴而旋转的方向上的试料的倾斜变动的特征，上述受光侧光学系统中包含有倾斜检测用光电转换单元，该倾斜检测用光电转换单元用于接受从上述试料的膜厚计测点到来的测定介质光的反射光，并检测出其所包含的上述试料的倾斜变动的特征；上述运算单元中包含有受光量数据校正单元，该受光量数据校正单元基于由上述倾斜检测用光电转换单元检测出的上述试料的倾斜变动的特征，修正从各光电转换部获得的一系列的受光量数据中所包含的由于试料的倾斜变动导致的误差成分。