分光エリプソメータを用いた光学薄膜蒸着のリアルタイム制御

Bernard Drévillon* Pavel Bulkin* | |   28

*CNRS Ecole Polytechnique

in-situ分光エリプソメータは高感度で非侵襲性の薄膜成長リアルタイム・モニタとして優れた機能を持っている。従来、多層膜干渉フィルタは薄膜の屈折率が1つの層内では一定に保たれるとの仮定の下で設計されてきた。しかし最近のように複雑な構造を持った多層膜では、各層内での屈折率のわずかな変動がフィルタの光学特性に大きく影響を及ぼすことが少なくない。そこで屈折率と成長速度の両方をリアルタイムに把握することが大変重要となっている。本稿では薄膜成長プロセスにおけるいくつかの異なる制御方法を議論し、プラズマ活性化学気相成長法(PECVD)による多層膜形成のin-situモニタリングへの応用例を紹介する。ダイレクト数値転換アルゴリズムと最小二乗フィッティング法を使って屈折率と膜厚を求める方法は、1/4波長光学フィルタと不均一な屈折率分布を持つ薄膜に対して適用し高い効率と強い信頼性が証明された。