[논문]Single-shot spectrally resolved interferometry for the simultaneous measurement of the thickness and surface profile of multilayer films

Ghim, Young-Sik; Seo, Yong Bum; Joo, Ki-Nam; Rhee, Hyug-Gyo

doi:10.1364/oe.432549

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Optics express, v.29 no.16, 2021년, pp.25524 -

Ghim, Young-Sik (Advanced Instrumentation Institute) , Seo, Yong Bum (Advanced Instrumentation Institute) , Joo, Ki-Nam (Chosun University) , Rhee, Hyug-Gyo (Advanced Instrumentation Institute)

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We present a single-shot spectrally-resolved interferometry for simultaneously measuring the film thickness and surface profile of each layer of a patterned multilayer film structure. For this purpose, we implemented an achromatic phase shifting method based on the geometric phase using the polarization characteristics of the light and obtained four phase-shifted interferograms in the spectrally-resolved fringe pattern at the same time by combining a pixelated polarizing camera with an imaging spectrometer. As a result, we could simultaneously measure the reflectance and phase of the sample over a wide wavelength range with a single measurement. To evaluate the validity of the proposed method, we measured a patterned five-layer film specimen and compared our measurement results with those from commercial instruments, an ellipsometer and a stylus profiler, respectively. We confirmed the results matched each other well.

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