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JP3290684B2 - Ellipsometer - Google Patents
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JP3290684B2 - Ellipsometer - Google Patents

Ellipsometer

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JP3290684B2
JP3290684B2 JP01396892A JP1396892A JP3290684B2 JP 3290684 B2 JP3290684 B2 JP 3290684B2 JP 01396892 A JP01396892 A JP 01396892A JP 1396892 A JP1396892 A JP 1396892A JP 3290684 B2 JP3290684 B2 JP 3290684B2
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  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、例えば免疫支持体上
の抗体及び抗原による膜厚の変化を偏光解析法によって
測定する偏光解析装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ellipsometer for measuring a change in film thickness due to, for example, an antibody and an antigen on an immune support by ellipsometry.

【0002】[0002]

【従来の技術】偏光解析法は、物体の表面で光が反射す
る際の偏光状態の変化を観測して、物体自体の光学定
数、または、その表面に附着した薄膜の厚みや光学定数
を知る方法である。最近では、この偏光解析法が生物物
理分野へ応用されるようになり、抗原抗体反応に用いる
タンパク質の厚さの測定、さらにはタンパク質の吸着膜
の測定、血漿の凝結の研究等にも応用されるようになっ
ている。
2. Description of the Related Art In the ellipsometry, the change in the state of polarization when light is reflected on the surface of an object is observed to determine the optical constant of the object itself, or the thickness and optical constant of a thin film attached to the surface. Is the way. Recently, this ellipsometry has been applied to the biophysics field, and has also been applied to the measurement of the thickness of proteins used for antigen-antibody reactions, the measurement of protein adsorption membranes, and the study of plasma coagulation. It has become so.

【0003】上記抗原抗体反応に用いるタンパク質の厚
さの測定する技術としては、例えばA.Rothen and C.Mat
hot.Helvetica Chimica Aacta,Vol.54(1971) Immunological Reactios Carried out at a Liquid-Sol
id Interface に開示されている技術が知られている。
上記タンパク質の吸着膜の測定に関する技術としては、
ULF JOENSSON,M.MALMQVIST,INGER ROENNBERG. Journal
of Colloid and Interface Science. Vol.103,No.2,198
5 Adsorption of Immunoglobulin G,ProteinA,and Fibr
onectin in the Submonolayer Region Evaluated by a
Combined Study of Ellipsometry and Radiotracer Tec
hniqs および、 A.Rothen,C.Mathot.Surface Chemistr
y of BiologicalSystems.1970 IMMUNOLOGICAL REACTIO
NS CARRIED OUT AT A LIQUID-SOLID INTERFACE WITH TH
E HELP OF A WEAK ELECTRIC CURRENT に開示されてい
る技術が知られている。また、血漿の凝結に関する技術
としては、L.VROMAN AND A.L.ADAMS. SURFACE SCIENCE
16(1969) FINDINGS WITH THE RECORDING ELLIPSOMETER
SUGGESTING RAPIDEXCHANGE OF SPECIFIC PLASMA PROTEI
NS AT LIQUID/SOLID INTERFACESに開示されている技術
が知られている。偏光解析においては、屈折率
[0003] Techniques for measuring the thickness of a protein used in the antigen-antibody reaction include, for example, A. Rothen and C. Mat.
hot.Helvetica Chimica Aacta, Vol.54 (1971) Immunological Reactios Carried out at a Liquid-Sol
The technology disclosed in id Interface is known.
Techniques related to the measurement of the protein adsorption film include:
ULF JOENSSON, M.MALMQVIST, INGER ROENNBERG. Journal
of Colloid and Interface Science.Vol.103, No.2,198
5 Adsorption of Immunoglobulin G, ProteinA, and Fibr
onectin in the Submonolayer Region Evaluated by a
Combined Study of Ellipsometry and Radiotracer Tec
hniqs and A.Rothen, C.Mathot.Surface Chemistr
y of BiologicalSystems.1970 IMMUNOLOGICAL REACTIO
NS CARRIED OUT AT A LIQUID-SOLID INTERFACE WITH TH
The technology disclosed in E HELP OF A WEAK ELECTRIC CURRENT is known. In addition, technologies relating to plasma coagulation include L. VROMAN AND ALADAMS. SURFACE SCIENCE
16 (1969) FINDINGS WITH THE RECORDING ELLIPSOMETER
SUGGESTING RAPIDEXCHANGE OF SPECIFIC PLASMA PROTEI
The technology disclosed in NS AT LIQUID / SOLID INTERFACES is known. In ellipsometry, the refractive index

【0004】[0004]

【数1】 をもつ基板面上に、厚さd、屈折率(Equation 1) Thickness d, refractive index on the substrate surface with

【0005】[0005]

【数2】 をもつ等方均質な薄膜がある場合(図9参照)におい
て、これに入射角φで直線偏光が入射するとき、P,S
偏光成分の振幅反射率は、それぞれ
(Equation 2) (See FIG. 9), when linearly polarized light is incident on the thin film at an incident angle φ, P and S
The amplitude reflectance of the polarization component is

【0006】[0006]

【数3】 (Equation 3)

【0007】で与えられる。ただしr1P,r2P,r1s
2Sは、それぞれ真空−膜、膜−基板における、P,S
成分の振幅反射率で、δは膜内に生じる位相差である。
このδは
[0007] Where r 1P , r 2P , r 1s ,
r 2S is P, S in vacuum-film and film-substrate, respectively.
In the amplitude reflectance of the component, δ is a phase difference generated in the film.
This δ is

【0008】[0008]

【数4】 で与えられる。なお、φf は、膜内での屈折角であり、(Equation 4) Given by Here, φ f is the refraction angle in the film,

【0009】[0009]

【数5】 が成立している。このとき、(Equation 5) Holds. At this time,

【0010】[0010]

【数6】 で与えられ、tanφ(振幅反射率比)とiΔ(位相
差)は偏光解析によって測定される。
(Equation 6) And tanφ (amplitude reflectance ratio) and iΔ (phase difference) are measured by ellipsometry.

【0011】偏光解析を行う場合、従来より種々の方法
があるが、例えば、図10に示された偏光解析装置が用
いられている。この装置は、Faraday cellを用いたKi
ngの光電的偏光解析装置であり、入射角固定の測定法
の配置状態を示している。この装置は偏光子および検光
子がステッピングモータ等で±0.002°に相当する
精度で回転されることができ、さらに、ファラデー効果
により偏光状態に変調を加えて消光位置が捜し出し易い
機構となっている。このように、図10に示された偏光
解析装置を用いて消光条件を求めることにより、試料表
面に附着した薄膜の厚みや光学定数を知ることが可能で
ある。
There are various methods for performing ellipsometry in the past, but for example, an ellipsometer shown in FIG. 10 is used. This device uses Ki using Faraday cell.
ng of the photoelectric polarization analyzer, showing the arrangement of the measurement method with the fixed incident angle. This device allows the polarizer and analyzer to be rotated with a precision equivalent to ± 0.002 ° by a stepping motor or the like, and furthermore, modulates the polarization state by the Faraday effect and makes it easy to find the extinction position. ing. As described above, by obtaining the extinction condition using the ellipsometer shown in FIG. 10, it is possible to know the thickness and the optical constant of the thin film attached to the sample surface.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
装置では、図10に示したように、Faraday cellを備え
なければならない、あるいは偏光子、検光子の両方を精
度良く回転させる機構を備える必要がある等、簡便性に
劣るのが欠点である。従来の装置が備えている光学系
を、先行出願である特願平3−080124号(特開平
4−305051号)に記載されている免疫測定装置に
利用しようとする場合、装置の複雑性や光学系の大型化
を招いてしまう。この結果、従来の自動分析装置に用い
られている光学系では、分析装置の自動化にとって大き
な妨げとなってしまう。
However, in the conventional apparatus, as shown in FIG. 10, a Faraday cell must be provided, or a mechanism for rotating both the polarizer and the analyzer with high accuracy must be provided. The disadvantage is that it is inferior in convenience, for example. When an optical system provided in a conventional apparatus is to be used for an immunoassay apparatus described in Japanese Patent Application No. 3-080124 (Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 4-305051), the complexity of the apparatus and This leads to an increase in the size of the optical system. As a result, the optical system used in the conventional automatic analyzer greatly hinders the automation of the analyzer.

【0013】本発明は、例えば免疫支持体上の抗体、及
び抗原による膜厚の変化を偏光解析法によって測定する
にあたり、小型で簡便な偏光解析装置を提供することを
目的としている。
An object of the present invention is to provide a compact and simple ellipsometer for measuring a change in film thickness due to, for example, an antibody and an antigen on an immune support by ellipsometry.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明の偏光解析装置は、試料部の一部分に偏光を
入射させる、偏光子と検光子を兼ねた光学素子と、前記
試料部の一部で反射された反射光のp偏光およびs偏光
夫々の入射前と射出後の位相差をπにし、かつ前記反射
光を前記試料部の一部分とは異なった前記他部分に入射
させると共にこの他部分で反射された光を前記光学素子
に入射させる1/2λプリズムと、前記光学素子に入射
された光を検出する光検出手段と、を具備する光学系を
有しており、前記試料部は、前記光学系の光軸に対し
て45°に交わ、前記一部分と他部分との間にこれら
を分けるように位置した軸を有し、この軸に沿って
移動可能であることを特徴としている。
In order to solve the above-mentioned problems, an ellipsometer according to the present invention comprises: an optical element which also serves as a polarizer and an analyzer for causing polarized light to enter a part of a sample section; The phase difference before and after each of the p-polarized light and the s-polarized light of the reflected light reflected by a part of the sample is set to π, and the reflected light is made incident on the other part different from the part of the sample part. The sample includes an optical system including a 1 / λ prism that causes light reflected by the other part to enter the optical element, and a light detection unit that detects light incident on the optical element. parts are Ri Majiwa at 45 ° to the optical axis plane of the optical system, having an axis positioned to divide them between the portion and the other portion, movable along this axis It is characterized by having.

【0015】[0015]

【作用】1つの光学素子に偏光子と検光子の機能を持た
せて偏光解析装置の光学系を構成すると共に、この光学
系に適した試料支持台を設ける。
An optical element is provided with the functions of a polarizer and an analyzer to constitute an optical system of a polarization analyzer, and a sample support suitable for the optical system is provided.

【0016】[0016]

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。な
お、本発明の偏光解析装置は光学系および試料支持台の
配置状態に特徴を有するので、これらの部分について詳
細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below. Since the ellipsometer of the present invention is characterized by the arrangement of the optical system and the sample support, these parts will be described in detail.

【0017】本発明の偏光解析装置は図1のように構成
されている。この図において符号1は偏光子、検光子を
兼ねた偏光ビームスプリッタを、符号3はこの光学系に
適した試料支持台(試料部)を、符号7はλ/2プリズ
ムを示している。なお、試料部3は、図示されていない
ステージに、移動可能で光軸に対して試料の軸線が4
5°傾けられて支持されている(図6参照)。また、実
際の膜厚等が測定される試料は、この試料支持台上に形
成される。
The polarization analyzer of the present invention is configured as shown in FIG. Reference numeral 1 in this figure polarizer, a polarizing beam splitter which also serves as an analyzer, numeral 3 sample holder suitable for this optical system (sample portion), reference numeral 7 denotes a lambda / 2 prisms. The sample section 3 is movable on a stage (not shown) so that the axis of the sample is 4 with respect to the optical axis plane .
It is tilted and supported by 5 ° (see FIG. 6). A sample whose actual film thickness is to be measured is formed on the sample support.

【0018】光源(図示せず)から射出され偏光ビーム
スプリッタ1に入射する光が、無偏光の場合は光源は固
定で偏光ビームスプリッタ1だけが回転し、偏光の場合
は光源および偏光ビームスプリッタ1は一体となって回
転するようになっている。
When light emitted from a light source (not shown) and incident on the polarization beam splitter 1 is unpolarized, the light source is fixed and only the polarization beam splitter 1 rotates. Is designed to rotate together.

【0019】図2はλ/2プリズム7の構成およびこの
λ/2プリズム7での光の経路を示したものである。こ
のλ/2プリズム7は、A点から入射した光をプリズム
内で4回反射して、位相をπだけ進めてB点から射出さ
せるような偏光特性を持っている。以下、このλ/2プ
リズム7の屈折率について、図3および以下の式を参照
して説明する。
FIG. 2 shows the configuration of the λ / 2 prism 7 and the path of light in the λ / 2 prism 7. The λ / 2 prism 7 has such a polarization characteristic that the light incident from the point A is reflected four times in the prism, the phase is advanced by π, and the light is emitted from the point B. Hereinafter, the refractive index of the λ / 2 prism 7 will be described with reference to FIG. 3 and the following equation.

【0020】[0020]

【数7】 従って、(Equation 7) Therefore,

【0021】[0021]

【数8】 λ/2プリズムは、この場合、4回反射して位相がπだ
け進むので、1回の屈折で位相の変化はπ/4である。
従って、(δp −δs )=π/4から
(Equation 8) In this case, since the λ / 2 prism reflects four times and the phase advances by π, the phase change is π / 4 by one refraction.
Therefore, from (δ p −δ s ) = π / 4

【0022】[0022]

【数9】 となる。今、φ=π/4であるから、上式を満たすn12
を計算すれば、λ/2プリズム7の屈折率を計算するこ
とができる。ここで、λ/2プリズムとは、4回の反射
により入射光の位相をπだけ進ませる光学素子である。
(Equation 9) Becomes Since φ = π / 4, n12 that satisfies the above equation
Is calculated, the refractive index of the λ / 2 prism 7 can be calculated. Here, the λ / 2 prism is an optical element that advances the phase of incident light by π by four reflections.

【0023】次に、この光学系の全体の光の経路につい
て説明する。偏光ビームスプリッタ1を通った直線偏光
は、試料部3で反射されて楕円偏光となり、その後、λ
/2プリズム7に入射する。この場合、偏光ビームスプ
リッタ1を通った直線偏光の偏光角はφ、試料部3で反
射された光は位相差δの楕円偏光である。このときの偏
光角と位相差の関係を電場ベクトル成分について図示す
ると、図4のようになる。
Next, the entire light path of the optical system will be described. The linearly polarized light that has passed through the polarization beam splitter 1 is reflected by the sample unit 3 to become elliptically polarized light,
/ 2 prism 7. In this case, the polarization angle of the linearly polarized light passing through the polarization beam splitter 1 is φ, and the light reflected by the sample unit 3 is elliptically polarized light having a phase difference δ. FIG. 4 shows the relationship between the polarization angle and the phase difference at this time for the electric field vector component.

【0024】ここで各点における偏光角の変化を図示す
る。λ/2プリズム7は、試料部3で反射した光の光軸
に対して45°傾いて配置されているので、λ/2プリ
ズム7に入射した図5(A)で示すような偏光は、図5
(B)で示すように、KからK1へ電界ベクトルが変化
して射出される。このとき、偏光角はφ+π/4、位相
はδ+πで直線偏光となっている。この直線偏光が試料
部3で再び反射されると、偏光角はπ/4−φ、位相差
はπの楕円偏光に変化する。この楕円偏光が偏光ビーム
スプリッタ1に入射する。
Here, the change of the polarization angle at each point is illustrated. Since the λ / 2 prism 7 is arranged at an angle of 45 ° with respect to the optical axis of the light reflected by the sample unit 3, the polarized light incident on the λ / 2 prism 7 as shown in FIG. FIG.
As shown in (B), the electric field vector changes from K to K1 and is emitted. At this time, the polarization angle is φ + π / 4, and the phase is δ + π, which is linearly polarized light. When this linearly polarized light is reflected again by the sample section 3, the polarization angle changes to elliptically polarized light having a phase angle of π / 4-φ and a phase difference of π. This elliptically polarized light enters the polarization beam splitter 1.

【0025】次に、試料部3の配置状態およびこの試料
部3に入射する光の位置について再び図6を参照して詳
細に説明する。試料部3は、偏光ビームスプリッタ1側
からの光およびλ/2プリズム7側からの光が試料部3
の一側面3aおよび他側面3bにそれぞれ入射するよう
に配置されている。また、この一側面3aおよび他側面
3bは試料部3の中心軸Mについて対称となっている。
この中心軸Mは、前述したように、光軸に対して45
°の角度をもって交差しており、試料部3は、この中心
軸Mに沿って移動可能に図示されていないステージに支
持されている。
Next, the arrangement state of the sample section 3 and the position of light incident on the sample section 3 will be described in detail again with reference to FIG. The sample section 3 receives light from the polarizing beam splitter 1 side and light from the λ / 2 prism 7 side.
Are arranged to be incident on one side surface 3a and the other side surface 3b, respectively. Further, the one side surface 3a and the other side surface 3b are symmetric about the central axis M of the sample section 3.
As described above, the center axis M is 45 ° with respect to the optical axis plane .
The sample unit 3 is supported by a stage (not shown) movably along the central axis M.

【0026】偏光ビームスプリッタ1を通った光は試料
部3の一側面(一部分)3aで反射され、λ/2プリズ
ム7の点Aに入射する。A点から入射した光は、前述し
たようにプリズム内で4回反射を繰り返しB点から射出
され、試料部3の他側面(他分)3bで反射されて偏光
ビームスプリッタ1に入射する。そして、偏光ビームス
プリッタ1からの出力光は、光電検出器10で検出され
るか、もしくは目視して光量の変化をとらえることがで
きるようになっている。
The light that has passed through the polarizing beam splitter 1 is reflected by one side surface (a part) 3 a of the sample section 3 and enters the point A of the λ / 2 prism 7. The light incident from the point A is repeatedly reflected four times in the prism as described above, is emitted from the point B, is reflected on the other side surface (other part) 3b of the sample unit 3, and is incident on the polarization beam splitter 1. Then, the output light from the polarizing beam splitter 1 is detected by the photoelectric detector 10 or a change in the amount of light can be visually observed.

【0027】上述した構成に適した免疫支持体の構造、
およびその測定方法について説明する。シリコン単結晶
(方位面は100面)に膜厚1000〜1900オング
ストロームの酸化シリコン皮膜をつけ、特願平3−08
0124号で提示されている方法でシラン処理および抗
体の固相化を行い試料部3を作成した。この試料部3の
構造を図7に示す。図7において、符号20はSi単結
晶基盤を、符号21はSiO2 皮膜を、符号22はシラ
ンカップリング剤を、符号23は抗体をそれぞれ示して
いる。
The structure of the immunological support suitable for the above-mentioned constitution,
And a measuring method thereof will be described. A silicon oxide film having a thickness of 1000 to 1900 angstroms was formed on a silicon single crystal (100 planes in the orientation plane).
Sample portion 3 was prepared by silane treatment and immobilization of the antibody by the method disclosed in No. 0124. FIG. 7 shows the structure of the sample section 3. 7, reference numeral 20 denotes a Si single crystal substrate, reference numeral 21 denotes an SiO 2 film, reference numeral 22 denotes a silane coupling agent, and reference numeral 23 denotes an antibody.

【0028】図8(A)は試料部3の平面図を示したも
のである。この試料部3が図6で示したように配置され
る。この試料部の一側面3aは、Referenceと
して抗体のみが固相化されている面25であり、他側面
3bは、3つの領域26〜28に分割されている。符号
26は面25と同様の抗体に最低濃度の抗原を反応させ
た部分を示し、符号27,28は実際の検体が感作され
た部分を示している。
FIG. 8A is a plan view of the sample section 3. The sample section 3 is arranged as shown in FIG. One side surface 3a of the sample portion is a surface 25 on which only the antibody is immobilized as a reference, and the other side surface 3b is divided into three regions 26 to 28. Reference numeral 26 indicates a portion where the same concentration of the antigen is reacted with the same antibody as the surface 25, and reference numerals 27 and 28 indicate portions where the actual sample was sensitized.

【0029】以上のような試料部を用いた免疫測定の方
法を以下に記す。 (a).図8(A)に示された試料部3を図6で示すよ
うに配置する。 (b).試料部3の26および27、28で示される部
分に、それぞれ最低濃度のコントロール液および検体を
必要量滴下する。反応時間は測定項目によって最適時間
反応させる。 (c).反応終了後26、27、28で示される部分を
蒸留水で洗浄した後、N2 ガス等で表面の水分を吹き飛
ばす。 (d).用いる光源が無偏光の場合は,偏光ビームスプ
リッタ1を回転させ、光電検出器10で消光の偏光角を
求める。このとき注意しなければならないのは、試料部
の25および26の部分にのみ、偏光ビームスプリッタ
1からの光およびλ/2プリズム7からの光が照射され
るように、試料部3を位置合せすることである。 (e).前記(d)で行った操作がゼロ調整に相当す
る。 (f).次に、試料部3の25および27の部分にの
み、偏光ビームスプリッタ1からの光およびλ/2プリ
ズム7からの光が照射されるように、試料部3の位置を
ずらし光電検出器10の出力を読み取る。同様な操作
を、試料部3の25および28の部分でも行う。 (g).あらかじめ作成されている検量線から、試料部
3の27,28に滴下された検体の濃度を検出すること
ができる。
The method of immunoassay using the above-mentioned sample section is described below. (A). The sample section 3 shown in FIG. 8A is arranged as shown in FIG. (B). To the portions indicated by reference numerals 26, 27, and 28 in the sample section 3, the required amounts of the control solution and the specimen having the lowest concentration are respectively dropped. The reaction time is set to the optimal time depending on the measurement item. (C). After the completion of the reaction, the portions indicated by reference numerals 26, 27 and 28 are washed with distilled water, and the surface moisture is blown off with N 2 gas or the like. (D). When the light source to be used is non-polarized light, the polarization beam splitter 1 is rotated, and the polarization angle of extinction is obtained by the photoelectric detector 10. At this time, it should be noted that the sample section 3 is positioned so that only the sections 25 and 26 of the sample section are irradiated with the light from the polarizing beam splitter 1 and the light from the λ / 2 prism 7. It is to be. (E). The operation performed in (d) corresponds to zero adjustment. (F). Next, the position of the sample unit 3 is shifted so that the light from the polarization beam splitter 1 and the light from the λ / 2 prism 7 are irradiated only to the portions 25 and 27 of the sample unit 3. Read the output. The same operation is performed on the portions 25 and 28 of the sample section 3. (G). From the calibration curve prepared in advance, the concentration of the sample dropped on 27 and 28 of the sample section 3 can be detected.

【0030】免疫支持体の構造については、図8(B)
で示すように構成することも可能である。符号40は検
体を感作する部分を、符号31は抗体のみが固相化され
た面を示している。試料部の一側面3aは抗体のみが固
相化された面31を除いて5つの領域32〜36に分割
されている。なお、この分割される領域の数については
任意であり、本実施例では5つとなっている。また、図
面では、それぞれの領域が分かりやすいように升目状に
分割されているが、実際は、光が入射する位置および試
料部3の移動量等に応じて各領域は最適な状態に分割さ
れる。これら各領域32〜36は、同一の抗体を固相化
した後、抗原濃度が既知でかつそれぞれ異なっている5
種のコントロール液が感作されている部位である。
FIG. 8B shows the structure of the immune support.
It is also possible to configure as shown in FIG. Reference numeral 40 denotes a portion for sensitizing the specimen, and reference numeral 31 denotes a surface on which only the antibody is immobilized. One side 3a of the sample portion is divided into five regions 32 to 36 except for the surface 31 on which only the antibody is immobilized. The number of divided regions is arbitrary, and is five in this embodiment. Further, in the drawing, each region is divided into squares for easy understanding, but in actuality, each region is divided into an optimal state according to the position where light enters and the amount of movement of the sample unit 3. . After immobilizing the same antibody, these regions 32 to 36 have known and different antigen concentrations.
This is the site where the seed control solution is sensitized.

【0031】検体が感作された部分40の抗原濃度の測
定は以下の手順によって行われる。まず最初に、試料部
3の一側面3aの抗体のみが固相化された面31および
他側面3bの抗体のみが固相化された面31を用いてゼ
ロ調整する。次に、試料部3をM軸方向にずらしながら
32の領域と検体が感作された部分40、引き続き33
の領域と検体が感作された部分40、引き続き34の領
域と検体が感作された部分40…という具合に、順番に
それぞれの領域32〜36を用いて測光する。
The measurement of the antigen concentration in the portion 40 where the sample has been sensitized is performed by the following procedure. First, zero adjustment is performed using the surface 31 on which only the antibody on one side 3a of the sample section 3 is immobilized and the surface 31 on which only the antibody on the other side 3b is immobilized. Next, while shifting the sample portion 3 in the M-axis direction, the region 32 and the portion 40 where the sample was sensitized,
, And the portion 40 where the sample was sensitized, and subsequently the region 34 and the portion 40 where the sample was sensitized.

【0032】それぞれの領域32〜36は抗原濃度が既
知であるため、領域32〜36が検量線の役目を果たす
ことになる。例えば、領域34を用いて測光を行ったと
きに出力がゼロになったとすると、検体が感作された部
分40の抗原濃度は34の領域の抗原濃度と等しいこと
になる。このような免疫支持体構造を用いることによっ
て検量線が不要となる。もちろん、試料部の一側面3a
を、さらに多数の領域に分割すれば、より正確な濃度を
検出することが可能になる。
Since the antigen concentration of each of the regions 32 to 36 is known, the regions 32 to 36 serve as a calibration curve. For example, if the output becomes zero when photometry is performed using the region 34, the antigen concentration in the portion 40 where the sample is sensitized is equal to the antigen concentration in the region 34. The use of such an immune support structure eliminates the need for a calibration curve. Of course, one side 3a of the sample part
Is further divided into a larger number of regions, it is possible to detect a more accurate density.

【0033】[0033]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の偏光解析
装置では、偏光子と検光子を兼ねた偏光ビームスプリッ
タを有する光学系を用いており、この結果、簡便で小型
な偏光解析装置を実現することができる。
As described in the foregoing, the polarization analyzer of the present invention uses an optical system having a polarization beam splitter which also serves as a polarizer and an analyzer, this result, simple and compact ellipsometer Can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の偏光解析装置における光学系の概略を
示す図である。
FIG. 1 is a view schematically showing an optical system in an ellipsometer of the present invention.

【図2】図1の光学系において、λ/2プリズムの詳細
な構成を示す図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a detailed configuration of a λ / 2 prism in the optical system of FIG. 1;

【図3】λ/2プリズムの屈折率を計算するための説明
図であある。
FIG. 3 is an explanatory diagram for calculating a refractive index of a λ / 2 prism.

【図4】図1の光学系において、試料部で反射された光
の偏光角と位相差の関係を電場ベクトル成分について図
示したものである。
FIG. 4 illustrates a relationship between a polarization angle and a phase difference of light reflected by a sample unit in the optical system of FIG. 1 with respect to an electric field vector component.

【図5】(A)および(B)を含み、それぞれ、図1の
光学系において、試料部からの反射光が入射した場合の
偏光角、およびλ/2プリズムを通過した光の偏光角を
示したものである。
5 includes (A) and (B), in the optical system of FIG. 1, respectively, the polarization angle when the reflected light from the sample part enters, and the polarization angle of the light passing through the λ / 2 prism. It is shown.

【図6】図1の光学系において、光の経路を概略的に示
した図である。
FIG. 6 is a diagram schematically showing a light path in the optical system of FIG. 1;

【図7】図1の光学系に用いられる試料支持体の断面図
である。
FIG. 7 is a sectional view of a sample support used in the optical system of FIG. 1;

【図8】図1の光学系に適した試料支持体の構成を示す
平面図であり、(A)は第1の実施例を(B)は第2の
実施例を示す図である。
8A and 8B are plan views showing a configuration of a sample support suitable for the optical system of FIG. 1, wherein FIG. 8A is a diagram showing a first embodiment, and FIG. 8B is a diagram showing a second embodiment.

【図9】基板上に等方均質な薄膜がある場合において、
これに直線偏光が入射した場合の光の経路を示す図であ
る。
FIG. 9: When there is an isotropic homogeneous thin film on a substrate,
It is a figure which shows the path | route of the light when linearly polarized light enters this.

【図10】従来の偏光解析装置の構成を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a configuration of a conventional polarization analyzer.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…偏光ビームスプリッタ、3…試料部、7…λ/2プ
リズム、10…光電検出器。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Polarization beam splitter, 3 ... Sample part, 7 ... λ / 2 prism, 10 ... Photoelectric detector.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−151717(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01N 21/00 - 21/01 G01N 21/17 - 21/61 G01J 4/00 - 4/04 実用ファイル(PATOLIS) 特許ファイル(PATOLIS)──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-62-151717 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G01N 21/00-21/01 G01N 21 / 17-21/61 G01J 4/00-4/04 Practical file (PATOLIS) Patent file (PATOLIS)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 試料部の一部分に偏光を入射させる、偏
光子と検光子を兼ねた光学素子と、 前記試料部の一部で反射された反射光のp偏光およびs
偏光夫々の入射前と射出後の位相差をπにし、かつ前記
反射光を前記試料部の一部分とは異なった他部分に入射
させると共にこの他部分で反射された光を前記光学素子
に入射させる1/2λプリズムと、 前記光学素子に入射された光を検出する光検出手段と、
を具備する光学系を有しており、 前記試料部は、前記光学系の光軸に対して45°に交
、前記一部分と他部分との間にこれらを分けるよう
に位置した軸を有し、この軸に沿って移動可能であ
ることを特徴とする偏光解析装置。
An optical element which also serves as a polarizer and an analyzer for causing polarized light to be incident on a part of a sample part; and p-polarized light and s of reflected light reflected on a part of the sample part.
The phase difference between before and after each polarized light is set to π, and the reflected light is made incident on another part different from the part of the sample part, and the light reflected on this other part is made incident on the optical element. A 1 / 2λ prism, a light detection unit that detects light incident on the optical element,
Has an optical system having a, the sample portion, said Ri exchange <br/> I at 45 ° to the optical axis plane of the optical system, so as to divide them between the portion and the other portion having an axis which is located in, ellipsometer, characterized in that is movable along this axis.
【請求項2】 前記試料台上には、前記光学素子からの
光が入射される領域および前記1/2λプリズムからの
光が入射される領域において、それぞれ同一もしくは異
なる試料が形成されていることを特徴とする、請求項1
に記載された偏光解析装置。
2. The same or different samples are formed on the sample stage in a region where light from the optical element is incident and in a region where light from the 1 / 2λ prism is incident. 2. The method according to claim 1, wherein
Ellipsometer described in 1.
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