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T-SolarTMアプリケーション  
 
T-Solar は下図のようなテクスチャー構造をもつ基板上の反射防止(Anti-reflective:AR)コーティングを
測定するために特別に設計された装置です。
テクスチャー構造とARコーティングは双方とも表面での反射光を抑止しますので、T-Solarを用いない
場合、反射光の強度が小さいため光学測定は困難となります。T-Solarを使うことによって、
ARコーティングのあるテクスチャー構造サンプルでも強い反射光で高精度なエリプソメトリー測定ができ
ます。
Textured Surfaces
(上図)テクスチャー構造を持ち、反射防止コーティングとして単層SiNxが塗布されたサンプルの例です。
 

アルカリエッチングされた単結晶 Si
アルカリエッチングされた単結晶Siによるテクスチャー構造は、Si結晶が特定の方向に沿ってエッチング
されることにより生じる周期的なピラミッド構造からなります。周期的なピラミッドからなる構造を測定する
には、T-Solar測定が必要です。
T-Solarを用いることでピラミッド構造の平面部分で光が反射して受光部に入るように、サンプルステージ
を水平配置から傾け、回転させて調整することができます。

T-Solar Pyramid Reflection

 

Standard vs Lateral Geometry Measurements

エリプソメトリー測定でのステージ配置を、平坦な面からなるサンプルに適した水平配置から、テクスチャー構造を持つサンプルに適した傾斜配置に変更することができます。
上図に示されるように、それぞれにサンプルに適していない配置では、信号強度が小さいため、ノイズの
多いデータになっています。T-Solarは平坦なサンプルはもちろんのこと、どのようなテクスチャー構造を
持つサンプルに対してもエリプソメトリー測定ができる環境を提供します。

 
モデル作成

T-Solar を用いて単結晶Si基板を測定します。このとき、通常のモデルではピラミッド型構造による散乱を考慮していないので、測定結果を再現することができません。
散乱因子をモデルに追加することで、測定データを再現することができるようになります。

Scattering Correction

 
右図はテクスチャー化された
単結晶Si基板上の反射防止
コーティングのT-Solarを用いた測定データです。

テクスチャー構造による散乱の効果を取り入れることで、
モデルが修正されています。

 


多結晶Si上の単層反射防止コーティングに関する
測定結果および解析モデルのフィッティング結果
です。
解析モデルから示される、光学定数 n k の値も
図示されています。

T-Solarを用いて反射光強度が最も大きくなる
ステージの配置をとった場合でも、テクスチャー
構造の持つサンプルの反射光強度は、平坦な
サンプルのものに比べて小さくなります。
通常エリプソメトリー測定では、入射角は大きくても80°までで測定しますが、反射光が弱くて信号
強度の小さいサンプルでは、入射角をさらに大きくとることで十分な強度の反射光で測定することが
できます。
 
 
   

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