CN102165281B - 薄膜检查装置及其方法 - Google Patents

Abstract

薄膜检查装置包括：存储部(14)，该存储部保存有至少2个特征量特性，所述2个特征量特性由以下方式得到：从因第1透明薄膜和第2透明薄膜的至少一方的膜厚变动而受到影响的分光反射光谱的特征量中选择至少2个特征量，并将所选择的该特征量中的每一个特征量与第1透明薄膜的膜厚和第2透明薄膜的膜厚分别建立关联；对被检查基板(S)从透明玻璃基板侧照射白色光的光照射部(11)；接受来自被检查基板(S)的反射光的受光部(12)；和运算部(15)，从基于受光的反射光的分光反射光谱求出在存储部(14)中保存的各特征量的实测值，使用求出的各特征量的实测值和在存储部(14)中保存的特征量特性，分别求出第1透明薄膜和第2透明薄膜的膜厚。

Description

薄膜检查装置及其方法

技术领域

本发明涉及在太阳能电池、显示器等中适用的光电转换薄膜装置中进行薄膜的检查的薄膜的检查装置及其方法。

背景技术

现有技术中，在太阳能电池等光电转换薄膜装置中，为了使发电效率提高，提出有在透明玻璃基板与透明导电膜之间设置用于使反射率降低的反射率调整层的方案。该反射率调整层可以是单层，也可以由多个层构成，此外，基于一般所知的菲涅耳反射的多重干涉膜的解析，设计各层的材料的折射率和膜厚。该反射率调整层还具有以下功能：消除氧化锡(SnO₂)、ITO、氧化锌(掺杂镓、掺杂铝)等透明导电膜的由面内的膜厚不均而产生的面内的反射光谱的不同，即色相的不均(颜色不均)。

在制造太阳能电池等光电转换薄膜装置时，由光电效率等观点出发，使在透明玻璃基板上层叠的各层的膜厚在适当范围极为重要。在专利文献1中，公开有以下方法：在透明玻璃基板上层叠形成透明薄膜(反射率调整层)和透明导电膜时，在形成各层时对膜厚进行计测。

【专利文献1】国际公开第00/13237号小册子

发明内容

在光电转换薄膜装置的制造中，一般是在一个成膜装置内在透明玻璃基板上连续地形成反射率调整用的透明薄膜和透明导电膜。从而，通常从成膜装置输出在透明玻璃基板上依次层叠有反射率调整用的透明薄膜和透明导电膜的状态的基板。

成膜装置内必须维持适于成膜的条件，该成膜条件被严格管理，所以不优选在装置内对膜厚进行计测。此外，进一步，成膜装置内通常存在成膜用气体，作为成膜条件，通常为高温环境。从而，若在成膜装置内导入膜厚计测用的计测设备，则必须解决高温环境、气体环境、计测窗的污染等各种课题，在成膜装置内对各个薄膜的成膜依次实施膜厚计测是不现实的。

从而，对于在上述的专利文献1中公开的膜厚的计测方法，不能够适用于制造工序，期望有以致反射率调整用的透明薄膜的上形成有透明导电膜的状态下、换言之即在该成膜装置中经过全部工序以后，对各层的膜厚进行计测的装置。

本发明鉴于这种情况而研发，其目的在于提供一种能够在层叠多个薄膜的状态下对各薄膜的膜厚进行计测的薄膜检查装置及其方法。

为了解决上述课题，本发明采用以下的手段。

本发明的第1方式是一种薄膜检查装置，对在透明玻璃基板上依次形成有反射率调整用的第1透明薄膜和第2透明薄膜以及透明导电膜的被检查基板，求出该第1透明薄膜和该第2透明薄膜的膜厚，该薄膜检查装置的特征在于，包括：存储部，该存储部保存有至少2个特征量特性，上述2个特征量特性由以下方式得到：从因上述第1透明薄膜和上述第2透明薄膜的至少一方的膜厚变动而受到影响的分光反射光谱的特征量中选择至少2个特征量，并将所选择的该特征量中的每一个特征量与上述第1透明薄膜的膜厚和上述第2透明薄膜的膜厚分别建立关联；对上述被检查基板从上述透明玻璃基板侧照射白色光的光照射部；接受来自上述被检查基板的反射光的受光部；和运算部，该运算部从基于由上述受光部接受的反射光的分光反射光谱求出在上述存储部中保存的各上述特征量的实测值，使用求出的各上述特征量的实测值与在上述存储部中保存的上述特征量特性，分别求出上述第1透明薄膜和上述第2透明薄膜的膜厚。

根据本方式，因为从因第1透明薄膜和第2透明薄膜的至少一方的膜厚变动而受到影响的分光反射光谱的特征量中选定至少2个特征量，使用该特征量对第1透明薄膜和第2透明薄膜的膜厚进行运算，所以即使是在作为计测对象的多个薄膜上进一步形成有透明导电膜等薄膜的状态，也能够对作为计测对象的各个薄膜的膜厚基于其反射特性而求出。由此，例如，能够适用在使用薄膜的光电转换薄膜装置的制造线上，能够使膜厚检查的效率提高。

例如，若构成反射率调整层的各薄膜的膜厚变动，则对反射率调整层所期待的功能(例如，使反射减少、消除颜色不均等)的效果变动。即，膜厚处于合适的范围，则对反射率调整层的功能进行评价的评价指标被收于预定的范围内。换言之，只要用于对反射率调整层所期待的功能进行评价的参数进入合适的范围内，则能够视为第1透明薄膜和第2透明薄膜的膜厚的组合处于良好的范围内。从而，在本方式中，作为因第1透明薄膜和第2透明薄膜的至少一方的膜厚变动而受到影响的分光反射光谱的特征量，适用用于对反射率调整层所期待的各种功能进行评价的参数。

在上述薄膜检查装置中，优选在上述存储部中保存的特征量特性中包含根据上述第1透明薄膜的膜厚而反射率变动的波长的反射率或者反射率的最大值。

由此，能够提高第1透明薄膜的膜厚计测精度。

在上述薄膜检查装置中，优选在上述存储部中保存的特征量特性中包含以下任意一种：波长大约900nm以上且大约1200nm以下的最大反射率与最小反射率的差值；波长大约500nm以上且大约900nm以下的平均反射率；波长大约550nm以上且大约700nm以下的最大反射率与最小反射率的差值；和波长大约550nm以上且大约700nm以下的最小反射率。

上述特征量是对第1透明薄膜和第2透明薄膜的至少任意一个的膜厚变动特别灵敏度高的特征量。从而，通过使用这种特征量进行膜厚计测，能够使薄膜的膜厚计测精度进一步提高。

上述波长大约900nm以上且大约1200nm以下的最大反射率与最小反射率的差值是用于对第2透明薄膜的膜厚进行评价的参数，例如，当第2透明薄膜的膜厚比容许膜厚更厚时，显示差值变大的倾向。

波长大约500nm以上且大约900nm以下的平均反射率是相当于对反射率调整层的功能的评价量的参数。即，反射率调整层的目的是降低太阳能电池等光电转换薄膜装置的分光灵敏度的中心波段的反射率，所以通过观察波长500nm以上900nm以下的平均反射率，能够进行反射率调整层的功能评价。该平均反射率越小越优选。

波长大约550nm以上且大约700nm以下的最大反射率与最小反射率的差值是关于颜色不均抑制效果的参数，在该波段的反射率的差值较小的情况下，能够抑制色相，提高颜色不均抑制效果，进而该差值越小，越能够抑制平均反射率，有助于对发电效率。

波长大约550nm以上且大约700nm以下的最小反射率是关于发电效率评价的参数，最小反射率越小越优选。

在上述薄膜检查装置中，各上述特征量特性使用以第1透明薄膜的膜厚和第2透明薄膜的膜厚作为变量的多项式而表示，上述运算部可以求出以下的(1)式的W为最小时的x的值作为第1透明薄膜的膜厚、y的值作为上述第2透明薄膜的膜厚。

【数学式1】

$W=\underset{j=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{(Z_j(x,y)-z_j)}^2---\left(1\right)$

在上述(1)式中，Z_j(x，y)是在与第j个特征量对应的特征量特性中输入预定的第1透明薄膜的膜厚x和第2透明薄膜的膜厚y时的特征量的算出值、z_j是第j个特征量的实测值、n是在上述存储部中保存的特征量特性的数目。

这样，在本方式中，将特征量特性使用以第1透明薄膜的膜厚作为变量x、以第2透明薄膜的膜厚作为变量y的多项式而表示，求出由该多项式求得的各特征量的算出值与实测值的差值的平方和为最小时的x，y的值作为第1透明薄膜的膜厚、第2透明薄膜的膜厚。

本发明的第2方式是一种薄膜检查方法，对在透明玻璃基板上依次形成有反射率调整用的第1透明薄膜和第2透明薄膜以及透明导电膜的被检查基板，求出该第1透明薄膜和该第2透明薄膜的膜厚，该薄膜检查方法的特征在于：预先取得至少2个特征量特性，上述2个特征量特性由以下方式得到：从根据上述第1透明薄膜和上述第2透明薄膜的膜厚的至少一方而变动的分光反射光谱的特征量中选择至少2个特征量，并将所选择的该特征量中的每一个特征量与上述第1透明薄膜的膜厚和上述第2透明薄膜的膜厚分别建立关联，对上述被检查基板从该透明玻璃基板侧照射白色光，接受来自上述被检查基板的反射光，从基于受光的反射光的分光反射光谱求出上述特征量的实测值，使用所取得的各上述特征量的实测值和上述特征量特性，分别求出上述第1透明薄膜和上述第2透明薄膜的膜厚。

根据本发明，起到能够以层叠有多个薄膜的状态对各薄膜的膜厚进行计测的效果。

附图说明

图1是示意性地表示本发明的一个实施方式涉及的薄膜检查装置的作为检查对象的被检查基板的截面图的图。

图2是表示本发明的一个实施方式涉及的薄膜检查装置的概略结构的框图。

图3是表示分光反射光谱的一个例子的图。

图4是表示与特征量“波长380nm的反射率”相关的特征量特性的一个例子的图。

图5是表示与特征量“波长900nm以上1200nm以下的最大反射率与最小反射率的差值”相关的特征量特性的一个例子的图。

图6是表示与特征量“波长500nm以上900nm以下的平均反射率”相关的特征量特性的一个例子的图。

图7是表示与特征量“波长550nm以上700nm以下的最大反射率与最小反射率的差值”相关的特征量特性的一个例子的图。

图8是表示与特征量“波长550nm以上700nm以下的最小反射率”相关的特征量特性的一个例子的图。

图9是表示与特征量“反射率的最大值”相关的特征量特性的一个例子的图。

图10是将使用“波长380nm的反射率”和“波长900nm以上1200nm以下的最大反射率与最小反射率的差值”作为特征量的情况下的计测结果与实际的膜厚(真值)进行比较而表示的图。

图11是将使用“波长380nm的反射率”和“波长900nm以上1200nm以下的最大反射率与最小反射率的差值”作为特征量的情况下的计测结果与实际的膜厚(真值)进行比较而表示的图。

图12是将表1所示的从第1个到第6个的全部特征量作为特征量进行膜厚计测的情况下的计测结果与实际的膜厚进行比较而表示的图。

图13是将表1所示的从第1个到第6个的全部特征量作为特征量进行膜厚计测的情况下的计测结果与实际的膜厚进行比较而表示的图。

具体实施方式

以下，对将本发明涉及的薄膜检查装置及其方法适用于太阳能电池的薄膜检查中的情况下的实施方式，参照附图进行说明。

图1是示意性地表示本实施方式涉及的薄膜检查装置的作为检查对象的被检查基板S的截面图的图。如图1所示，被检查基板S在透明玻璃基板1上依次形成有反射率调整用的第1透明薄膜2和第2透明薄膜3以及透明导电膜4。由上述第1透明薄膜2和第2透明薄膜3构成反射率调整层。

第1透明薄膜2比第2透明薄膜3的折射率高，例如，由TiO₂、SnO₂、Ta₂O₅、MgO、Al₂O₃等构成。第2透明薄膜3例如由SiO₂等构成。

此外，第1透明薄膜2和第2透明薄膜3的膜厚优选被设定为能够降低反射损失而获得高发电效率。

透明导电膜(TCO：Transparent Conductive Oxide)4由ITO(IndiumTin Oxide)、氧化锌(ZnO)、氧化锡(SnO₂)等构成。

接着，对在具有上述构造的被检查基板S中，计测第1透明薄膜2和第2透明薄膜3的膜厚的情况进行说明。在本实施方式中，对使用TiO₂作为第1透明薄膜2，使用SiO₂作为第2透明薄膜3的情况进行说明。

图2是表示本实施方式涉及的薄膜检查装置的概略结构的框图。如图2所示，薄膜检查装置具备光照射部11、受光部12、分光部13、存储部14、和运算部15作为主要结构。

光照射部11具备光源21、光纤维22、光射出端23。光源21是例如灯。此外，为了覆盖广的波长范围，能够适当将多个灯组合。作为灯，例如能够例举卤素灯、氘灯等作为一个例子。此外，作为光纤维22，例如能够适用束纤维。光射出端23是例如在光纤维22的前端安装的准直透镜等。光射出端23对来自光纤维22的扩散光赋予指向性。此外，光射出端23被设置成从光射出端23射出的照明光的光轴相对于被检查基板S以预定的角度入射，以使得正反射光不会直接返回光射出端23。光轴的角度被设定为例如，相对于被检查基板S的法线方向呈大约5度至大约10度程度。

分光部13被设置在从光源21射出的光被导向光纤维22的光路的途中。分光部13对从光源21射出的光进行分光，例如，以时序列分别选择不同波长的光向光纤维22输出。由此，例如，依次输出从1500nm到300nm的波长的光。

受光部12具备例如积分球31和受光元件32。积分球31相对于被检查基板S空开间隙d而配置。其中，该间隙d为任意，也可以没有。在不存在间隙d的情况下，例如，使用升降机构(图示略)，在计测时使积分球31与被检查基板S紧贴，在计测结束后赋予有限的间隙d，搬运被检查基板S。在存在间隙d的情况下，将间隙d保持为一定而实施计测。在该情况下，被检查基板S可以是静止状态，也可以是搬运状态。间隙d被设定在例如大约0.5mm以上2mm以下的范围。

受光元件32被安装在积分球31的内壁面。为了覆盖广的波段，受光元件32能够适当将多个元件组合。例如，能够将光电子倍增管与PbS受光元件组合构成。其中，在本实施方式中，例示的是具备一个受光元件32的情况，但是也可以将多个受光元件32设置在积分球31的不同位置。

在存储部14中保存有使多个特征量各自与第1透明薄膜2的膜厚和第2透明薄膜3的膜厚分别建立关联的多个特征量特性。关于该特征量特性的详细情况在后面叙述。

运算部15基于从受光元件32输出的电信号和分光部13的波长的选择信息生成分光反射光谱，从该分光反射光谱取得各特征量的实测值，并使用所取得的各特征量的实测值与保存在存储部14中的特征量特性，分别求出第1透明薄膜2和第2透明薄膜3的膜厚。

运算部15由例如未图示的CPU(中央运算装置)、ROM(Read OnlyMemory)、RAM(Random Access Memory)等构成。用于实现后述的一连的处理过程的程序被记录在ROM等中，通过CPU将该程序向RAM等读出，执行信息的加工/运算处理，由此实现后述的各种处理。由运算部15求出的膜厚被输出至例如未图示的显示装置，在显示装置上显示计测结果。

在这种结构中，从光源21射出的光被导向分光部13，在分光部13中以时序列选择各波长的光导向光纤维22。被导向光纤维22的光从光射出端23向被检查基板S射出。从光射出端23射出的照明光L1相对于被检查基板S的基板面倾斜入射，一部分透过被检查基板S，一部分被反射。透过光L3被设置在被检查基板S的上面侧配置的遮光箱41的内部的无反射机构(所谓的光阱)42吸收。从而，成为在遮光箱41的内部不放射杂散光的构造，所以杂散光不会返回积分球31侧。其中，遮光箱41为遮断来自外部的光而设置，以使得来自外部的杂散光不会到达受光元件32。

另一方面，由被检查基板S反射的反射光L2在积分球31的内壁多次反射而到达受光元件32。到达受光元件32的光由受光元件32进行光电转换而生成与受光量相应的电信号，电信号被输出至运算部15。

在运算部15中，基于来自受光元件32的电信号和来自分光部13的信息作成分光反射光谱，从该分光反射光谱取得各特征量的实测值，并基于所取得的各特征量的实测值与保存在存储部14中的特征量特性，分别求出第1透明薄膜2和第2透明薄膜3的膜厚。

其中，在上述结构例中，对使用积分球31的情况进行了描述，但也可以是省略了积分球31的结构。在该情况下，受光元件32被配置在能够直接接受反射光L2的位置。

接着，对上述特征量进行说明。

本实施方式的薄膜的检查装置是如上述这样对玻璃基板上多个薄膜即在层叠有第1透明薄膜2和第2透明薄膜3的状态下对各个膜厚进行计测的装置。从而，研讨出因各个薄膜的膜厚变动而受到影响的分光反射光谱的特征量。将该特征量示于以下的表1。

【表1】

特征量的号码(j)	特征量
		1	波长380nm的反射率
2	波长900nm以上1200nm以下的最大反射率与最小反射率的差值
		3	波长500nm以上900nm以下的平均反射率
4	波长550nm以上700nm以下的最大反射率与最小反射率的差值
		5	波长550nm以上700nm以下的最小反射率
6	波长300nm以上400nm以下的反射率的最大值

上述特征量均为伴随第1透明薄膜2和第2透明薄膜3的至少任意一个的膜厚变动而值发生变动的参数(特征量)，特别选定的是相对于第1透明薄膜和第2透明薄膜的至少任意一个的膜厚变动的灵敏度高的特征量。从而，通过使用这种特征量进行膜厚计测，能够使薄膜的膜厚计测精度进一步提高。

在本实施方式中，从这些特征量中使用至少2个特征量求出膜厚。其中，由于作为上述第1个特征量的“波长380nm的反射率”与作为第6个特征量的“反射率的最大值”具有大致相同的含义，所以没必要使用双方，只要使用任意一方足矣。

接着，通过以下步骤作成上述各特征量涉及的特征量特性。

首先，准备具有与被检查基板S同样构造，并且第1透明薄膜2和第2透明薄膜3的膜厚的组合不同的多个试验片。各试验片的膜厚通过切取各试验片的一部分进行TEM(Transmission ElectronMicroscope：透射电子显微镜)观察而计测。

这样，当准备膜厚已知的多个试验片后，接着，对各试验片从透明玻璃基板侧照射白色光，对其反射光进行测定、分析。关于白色光的照射、反射光的受光、反射光的分析，使用上述的薄膜检查装置的各结构。这样，通过使用相同的结构，能够得到精度高的特征量特性，能够实现基于装置结构的不同的测定误差的降低。

图3表示分光反射光谱的一个例子。在该分光反射光谱中，取得各特征量即上述的表1的各特征量的值。然后，通过对各试验片进行同样的试验，对每个试验片取得各特征量。

接着，基于所取得的各特征量的值、各试验片的第1透明薄膜2的膜厚和第2透明薄膜3的膜厚，按每个特征量作成表示该特征量与第1透明薄膜2的膜厚和第2透明薄膜3的膜厚的关系的特征量特性。特征量特性被表示为例如使用以第1透明薄膜2的膜厚和第2透明薄膜3的膜厚作为变量的多项式的相关式。

以下所示的(2)式是相关式的一个例子。此处，使用2次多项式表示。

【数学式2】

Z_j(x，y)＝A_j+B_jx+C_jx²+D_jy+E_jy²+F_jxy    (2)

在上述(2)式中，x是第1透明薄膜2的膜厚、y是第2透明薄膜3的膜厚、A_j～F_j是与第j个特征量相关的相关式的系数。

这样，在对各特征量获得特征量特性时，这些特征量特性被存储在存储部14中。其中，在上述表1所示的各种特征量中预先决定了在检查中使用的特征量的情况下，仅对这些在检查中使用的特征量进行上述事前试验，准备特征量特性即可。

在图4乃至图9中表示的是表示从第1个至第6个(j＝1～6)的特征量特性的图表。分别图4是表示与特征量“波长380nm的反射率”相关的特征量特性、图5是表示与特征量“波长900nm以上1200nm以下的最大反射率与最小反射率的差值”相关的特征量特性、图6是表示与特征量“波长500nm以上900nm以下的平均反射率”相关的特征量特性、图7是表示与特征量“波长550nm以上700nm以下的最大反射率与最小反射率的差值”相关的特征量特性、图8是表示与特征量“波长550nm以上700nm以下的最小反射率”相关的特征量特性、图9是表示与特征量“反射率的最大值”相关的特征量特性的一个例子的图。在图4乃至图9中，横轴表示第2透明薄膜(SiO₂)3的膜厚，纵轴表示第1透明薄膜(TiO₂)2的膜厚。

接着，对使用上述特征量特性的薄膜的检查方法，参照图2进行说明。

首先，在实际的检查中，在表1所示的6个特征量中，至少选择2个特征量使用。此处，对使用作为与第1个(j＝1)特征量的“波长380nm的反射率”相关的特征量特性、作为与第2个(j＝2)特征量的“波长900nm以上1200nm以下的最大反射率与最小反射率的差值”相关的特征量特性，求取第1透明薄膜2和第2透明薄膜3的膜厚的情况进行说明。

首先，在图2中，通过光照射部11动作，对被检查基板S从透明玻璃基板侧照射光。从被检查基板S反射的反射光由大致球状的受光部12受光，受光的反射光的信息被输入运算部15。运算部15基于所输入的反射光的信息作成分光反射光谱，从该分光反射光谱取得波长380nm的反射率和波长900nm以上1200nm以下的最大反射率与最小反射率的差值。

接着，运算部15读出保存在存储部14中的第1个特征量特性和第2个特征量特性，求出以1nm刻度输入膜厚而得到的值(以下称为“算出特征量”。)与实测值之差的平方和为最小的膜厚x，y，作为这些特征量特性的x，y的值。

即，在以下的(3)式中，求出W为最小时的x，y的值。

$W=\underset{j=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{(Z_j(x,y)-z_j)}^2---\left(3\right)$

在上述(3)式中，x是第1透明薄膜的膜厚、y是第2透明薄膜的膜厚、Z_j(x，y)是由(2)式求出的第j个特征量的运算值、z_j是第j个特征量的实测值、n是特征量的数目。

即，在本实施方式中，由于使用第1个和第2个特征量，所以上述(3)式如以下的(4)式所示表示。

W＝(Z₁(x，y)-z₁)²+(Z₂(x，y)-z₂)²    (4)

在上述(4)式中，Z₁(x，y)是第1个特征量的算出特征量、z₁是第1个特征量的实测值、Z₂(x，y)是第2个特征量的算出特征量、z₂是第2个特征量的实测值。

然后，求出W为最小时的x，y，将求出的x的值作为第1透明薄膜的膜厚、y作为第2透明薄膜的膜厚输出。由此，例如，在由运算式取得膜厚信息的显示装置等中显示各薄膜的膜厚。

如以上所说明的这样，根据本实施方式涉及的薄膜检查装置及其方法，因为从因第1透明薄膜2和第2透明薄膜3的至少一方的膜厚变动而受到影响的分光反射光谱的特征量中选定至少2个特征量，使用该特征量对第1透明薄膜2和第2透明薄膜3的膜厚进行运算，所以即使在层叠有多个薄膜的状态，具体而言，在作为测定对象的反射率调整用的薄膜的上面层叠有透明导电膜的状态下，也能够基于构成反射率调整层的各薄膜的反射特性，分别求出它们的膜厚。

此外，因为光的入射面为透明玻璃基板侧，所以能够降低在透明导电膜的表面形成的凹凸所引起的光的干涉。具体而言，在从透明导电膜侧照射照明光，对来自膜面的反射光进行测定的情况下，由在透明导电膜的上表面形成的凹凸不均(纹理)的影响而导致光散射。从而，导致在分光反射光谱中纹理的信息(雾度率的大小)重叠，这成为误差的主要原因，降低膜厚计测的精度。对于此，在本实施方式中，因为使光从透明玻璃基板侧入射，所以能够抑制由透明导电膜的表面的凹凸引起的误差，能够使计测精度提高。即，在从玻璃基板侧照射光的情况下，无关在透明导电膜的上表面形成的纹理，试验片的分光反射光谱为大致相同的形状，所以能够不受透明导电膜的纹理的影响而对第1透明薄膜和第2透明薄膜的膜厚进行计测。

此外，由于能够在波长调整层的上面层叠有透明导电膜的状态下，对构成波长调整层的第1透明薄膜和第2透明薄膜的膜厚进行计测，所以能够适用在例如使用这种薄膜的光电转换薄膜装置的制造线上，能够期望膜厚检查的效率提高。即，根据本实施方式涉及的薄膜检查装置，能够将从在透明玻璃基板上依次形成波长调整层和透明导电膜的成膜装置输出的基板作为被检查基板对构成波长调整层的各膜的膜厚进行计测，所以能够容易地适用在光电转换薄膜装置的制造线上。

此外，根据本实施方式涉及的薄膜检查装置及其方法，由于使用对第1透明薄膜2和第2透明薄膜3的膜厚变动特别灵敏度高的特征量，能够使薄膜的膜厚计测精度进一步提高。

其中，在本实施方式中，使用“波长380nm的反射率”和“波长900nm以上1200nm以下的最大反射率与最小反射率的差值”作为特征量，但是并不限定于此，能够从表1所示的6个特征量中选择至少2个特征量。例如，使用的特征量越多，越能够使计测精度提高。

例如，图10和图11是将使用“波长380nm的反射率”和“波长900nm以上1200nm以下的最大反射率与最小反射率的差值”作为特征量的情况下的计测结果与实际的膜厚(真值)进行比较而表示的图。

图10是表示第1透明薄膜2的计测误差的图，横轴表示实际的膜厚(真值)，纵轴表示由本实施方式涉及的薄膜检查装置计测到的膜厚。如图10所示，与真值的膜厚误差的平均值为5.0nm。

图11是表示第2透明薄膜的计测误差的图，横轴表示实际的膜厚(真值)，纵轴表示由本实施方式涉及的薄膜检查装置计测到的膜厚。如图11所示，与真值的膜厚误差的平均值为5.2nm。

此外，图12和图13是将表1所示的第1个至第6个的全部特征量作为特征量进行膜厚计测的情况下的计测结果与实际的膜厚进行比较而表示的图。

图12是表示第1透明薄膜的计测误差的图，横轴表示实际的膜厚(真值)，纵轴表示由本实施方式涉及的薄膜检查装置计测到的膜厚。如图12所示，与真值的膜厚误差的平均值为1.2nm。

图13是表示第2透明薄膜的计测误差的图，横轴表示实际的膜厚(真值)，纵轴表示由本实施方式涉及的薄膜检查装置计测到的膜厚。如图13所示，与真值的膜厚误差的平均值为2.3nm。

这样，确认了在使用表1所示的全部特征量的情况下，计测精度提高。

符号说明

1 透明玻璃基板

2 第1透明薄膜

3 第2透明薄膜

4 透明导电膜

11 光射出部

12 受光部

13 分光部

14 存储部

15 运算部

Claims (5)

1.一种薄膜检查装置，对在透明玻璃基板上依次形成有反射率调整用的第1透明薄膜和第2透明薄膜以及透明导电膜的被检查基板，求出该第1透明薄膜和该第2透明薄膜的膜厚，该薄膜检查装置的特征在于，包括：

存储部，该存储部保存有至少2个特征量特性，所述2个特征量特性由以下方式得到：从因所述第1透明薄膜和所述第2透明薄膜的至少一方的膜厚变动而受到影响的分光反射光谱的特征量中选择至少2个特征量，并将所选择的该特征量中的每一个特征量与所述第1透明薄膜的膜厚和所述第2透明薄膜的膜厚分别建立关联；

对所述被检查基板从所述透明玻璃基板侧照射白色光的光照射部；

接受来自所述被检查基板的反射光的受光部；和

运算部，该运算部从基于由所述受光部接受的反射光的分光反射光谱求出在所述存储部中保存的各所述特征量的实测值，使用求出的各所述特征量的实测值与在所述存储部中保存的所述特征量特性，分别求出所述第1透明薄膜和所述第2透明薄膜的膜厚。

2.根据权利要求1所述的薄膜检查装置，其特征在于：

在所述存储部中保存的特征量特性中包含根据所述第1透明薄膜的膜厚而反射率发生变动的波长的反射率或者反射率的最大值。

3.根据权利要求2所述的薄膜检查装置，其特征在于：

在所述存储部中保存的特征量特性中包含以下任意一种：波长900nm以上且1200nm以下的最大反射率与最小反射率的差值；波长500nm以上且900nm以下的平均反射率；波长550nm以上且700nm以下的最大反射率与最小反射率的差值；和波长550nm以上且700nm以下的最小反射率。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的薄膜检查装置，其特征在于：

各所述特征量特性使用以第1透明薄膜的膜厚和第2透明薄膜的膜厚作为变量的多项式表示，

所述运算部求出在以下的（1）式的W成为最小时的x的值作为第1透明薄膜的膜厚、y的值作为所述第2透明薄膜的膜厚，

【数学式1】

$W=\underset{j=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{(Z_j(x,y)-z_j)}^2---\left(1\right)$

在所述（1）式中，Z_j（x，y）是在与第j个特征量对应的特征量特性中输入预定的第1透明薄膜的膜厚x和第2透明薄膜的膜厚y时的特征量的算出值、z_j是第j个特征量的实测值、n是在所述存储部中保存的特征量特性的数目。

5.一种薄膜检查方法，对在透明玻璃基板上依次形成有反射率调整用的第1透明薄膜和第2透明薄膜以及透明导电膜的被检查基板，求出该第1透明薄膜和该第2透明薄膜的膜厚，该薄膜检查方法的特征在于：

预先取得至少2个特征量特性，所述2个特征量特性由以下方式得到：从根据所述第1透明薄膜和所述第2透明薄膜的膜厚的至少一方而变动的分光反射光谱的特征量中选择至少2个特征量，并将所选择的该特征量中的每一个特征量与所述第1透明薄膜的膜厚和所述第2透明薄膜的膜厚分别建立关联，

对所述被检查基板从该透明玻璃基板侧照射白色光，

接受来自所述被检查基板的反射光，

从基于受光的反射光的分光反射光谱求出所述特征量的实测值，

使用所取得的各所述特征量的实测值和所述特征量特性，分别求出所述第1透明薄膜和所述第2透明薄膜的膜厚。

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