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エリプソメトリーと分光反射率の 比較

エリプソメトリーと分光反射率はどちらも反射光を解析し、誘導体、半導体、そして薄い金属膜の膜厚と屈折率を決定します。この二つの技術の主な相違は、エリプソメトリーは低角度で膜に反射する光を測定し、分光反射率は膜に垂直(正常)に反射する光を測定します。

この落射角度の相違は二つの技術の価格、複雑度、能力に影響します。エリプソメトリーの光の角度は付属条件のため、反射光の偏光と明度を解析する必要があり、そのため非常に薄い膜や複雑な膜層をよりよく測定できる機能を持ちます。しかし、偏光の解析はまた高価な精密光学部品が必要とされます。

ほとんどの膜は回転対称のため、膜に垂直な光を使うことにより分光反射率は偏光効果を無視することができます。そのため、分光反射率は移動部品なしに認識されるため、より簡易で低価格な測定システムとなります。分光反射率システムはより大きい力の透過率分析も容易に行えます。

下記の表でご覧いただけるように、分光反射率は大抵10umを超える膜に適した技術であり、エリプソメトリーは大抵10umより薄い膜の測定に適しています。これら二つの厚さの中でも多くの用途で両方の技術が使用されます。この場合、そのスピード、簡易さ、低価格のため分光反射率が主に用いられます。

エリプソメトリー膜厚 分光反射率
分光反射率 エリプソメトリー
膜厚測定範囲:
1nm - 1mm (非金属)
0.5nm - 50nm (金属)
0.1nm - 0.01mm (非金属)
0.1nm - 50nm (金属)
屈折率測定に必要な膜厚:
20nm以上 (非金属)
5nm - 50nm (金属)
5nm以上 (非金属)
0.5nm以上 (金属)
測定スピード: 一箇所につき約0.1~5秒 1箇所につき約1~300秒
特別トレーニング: 不要 ほとんどのアプリケーションに必要
可動部: なし 移動精密光学部品
基本システム価格: エリプソメトリーの3分の1 分光反射率の3倍