RSEは特殊なエリプソメーターで、サンプルとリファレンスを比較するものです。これにより、サンプルとリファレンスの光学的なわずかな差を測定することができます。リファレンスの向きにより、測定中に光学部品を移動させたり変調させたりする必要がなく、1回の測定で高解像度のスペクトルを得ることができます。1秒間に200個のスペクトルを取得することが可能です。同期したX-Yステージにより、数分以内に広域の膜厚マップを取得することができます。

従来のエリプソメトリーやリフレクトメトリーと比較して、リファレンス分光エリプソメトリーのメリットは何でしょうか？

• リファレンス分光エリプソメーターは、エリプソメーターの高感度とリフレクトメーターの測定速度を兼ね備え、さらにそれを上回る性能を有しています。
• レーザーエリプソメーターと比較すると、450～900nmの分光情報を含んでいます。これは、例えば厚みや光学定数など、薄膜層の複数のパラメータが変化する場合に重要です。
• 基本的に、リファレンス法は絶対法よりも感度が高い。したがって、非常に薄い層に焦点を当てた場合、RSE法は従来のエリプソメトリーよりも優れています。リフレクトメトリーに比べて薄膜に対する感度は非常に高いと言えます。

エリプソメトリーとは？

エリプソメトリーは、表面の情報を得るために約100年前から使われている、非常に感度の高い光学的手法です。エリプソメトリーは、光の偏光状態が、表面で反射したときに変化することを利用したものです。その表面が薄膜（または薄膜の積層）で覆われている場合、薄膜と基板の光学系全体が偏光状態の変化に影響を与えます。そのため、フィルムの特性、特にフィルムの厚さに関する情報を推測することが可能となります。

リファレンス分光エリプソメトリーはどのように機能するのですか？

(Referenced Spectroscopic Ellipsometry) RSEは特殊なエリプソメーターで、サンプルとリファレンスを比較することで測定を行います。この方法で、サンプルとリファレンスの光学的なわずかな差を測定することができます。リファレンスの向きにより、測定中に光学部品を動かしたり変調させたりする必要がなく、1回の測定で完全な高解像度スペクトルを得ることができます。そのため、1秒間に200個のスペクトルを取得することが可能です。また、同期したX-Yステージにより、広範囲における膜厚マップを数分で取得することが可能です。

基本原理がエリプソメトリーであるため、複素屈折率や膜厚などの光学パラメータを得るためには、測定データを光学モデルにフィッティングする必要があります。高速でデータ処理を行うためには、Look up tableを用いる方法が有用です。この方法は事前に測定値と目的物理量の相関表（Look up table）を計算しておくことで、目的物理量をリアルタイムで得ることを可能にします。