Experimental spectral ellipsometry of 1D deep lamellar gratings

Abstract

The phase modulated spectroscopic ellipsometry (PMSE) as the excellent experimental technique for the specification of optical and geometrical parameters of thin films and multilayer dielectric coatings has been applied for the inspection of one-dimensional deep gratings. The experiments have been realized at the incidence angles from 48 to 75 degrees (depending on the kind of measurement) for the zero reflected order in the spectral region from 270 to 700 nanometers. The lamellar gratings have been realized by etching method on the common SiO2 substrate. The main attention has been concentrated to the experimental study of the influence of the groove breadth, mutual position of incidence plane and grating geometry, and incidence angles on ellipsometric angle dispersion of diffracted light.

Fázově modulovaná spektrální elipsometrie (PMSE) jako vynikající experimentální technika pro určování optických a geometrických parametrů tenkých vrstev a dielektrických povrchů tvořených multivrstvami byla využita pro výzkum jednorozměrných hlubokých mřížek. Experimenty byly prováděny pro úhly dopadu od 48 do 75 stupňů (v závislosti na druhu měření) pro nulový reflexní řád ve spektrální oblasti 270 až 700 nanometrů. Lamelární mřížky byly připraveny leptací metodou na společné podložce z oxidu křemíku. Hlavní pozornost byla soustředěna na experimentální studium vlivu šířky vrypu, vzájemné polohy roviny dopadu světla a mřížkové geometrie a úhlů dopadu světla na disperzi elipsometrických úhlů difraktovaného světla.