CN105940282A - 膜厚测量方法及膜厚测量装置 - Google Patents

Abstract

膜厚测量装置(1A)包括：光照射部(10)，其向测量对象物(100)照射光；光检测部(20A)，其对反射光的各波长的强度进行检测；及膜厚算出部(30A)，其通过对实测分光反射率与理论分光反射率进行比较而决定第1膜(102)的膜厚，上述实测分光反射率基于光检测部(20A)的检测结果而获得，上述理论分光反射率采纳有表面反射率及表面透过率、以及背面反射率者。膜厚算出部(30A)对分别使表面反射率的值及表面透过率的值、以及背面反射率的值变化而获得的多个理论分光反射率与实测分光反射率进行比较，基于最接近于该实测分光反射率的理论分光反射率，决定第1膜(102)的膜厚。

Description

膜厚测量方法及膜厚测量装置

技术领域

本发明涉及一种膜厚测量方法及膜厚测量装置。

背景技术

在专利文献1中，记载有层叠有透光性薄膜的复合膜的制造方法。在该专利文献1中，记载了在基材膜的两面形成有超薄膜的情况下，来自形成于背面的超薄膜的反射光会影响到形成于表面的超薄膜的厚度测量。而且，专利文献1所记载的方法试图通过使光吸收材混入至基材膜来降低这样的影响。

在专利文献2中，记载有形成于透明基板上的薄膜的厚度测定方法。在该专利文献2中，记载了向形成于透明基板的表面上的薄膜照射光，当基于其反射光而测定薄膜的厚度时，来自透明基板的背面的反射光会影响到测定精度。为了解决该问题，在专利文献2所记载的测定方法中，考虑作为来自透明基板的背面的反射光被检测出的比例的背面反射系数贡献率γ，测定薄膜的厚度。

在专利文献3中，记载有向多层薄膜照射光，基于其反射光的分光光谱而测定多层薄膜的厚度的方法。在该专利文献3所记载的测定方法中，使用高速傅立叶变换法，测定在基材的两面形成有膜的被测定膜的表面上及背面上的各膜的厚度。另外，使用透过率较低的波长频带下的反射光、及透过率较高的波长频带下的反射光，测定表面上及背面上的各膜的厚度。

在专利文献4中，记载有测定形成于基板上的膜厚的方法。在该专利文献4所记载的测定方法中，为了即使基板表面的凹凸状态存在不均也可效率良好地测定各基板的膜厚，一边使基板的膜厚的假定值变化一边针对每个膜厚基于基板为镜面的情况下的理论上的反射率与受光数据的关系，算出入射至受光部的反射光的比率(受光比率)。再有，使用该受光比率与上述的理论上的反射率来设定关于具有假定的膜厚的基板的反射光谱的模型数据，并与受光数据进行比较。然后，将与和受光数据的一致度最大的模型数据对应的膜厚特定为薄膜的厚度。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平8-99346号公报

专利文献2：日本特开2000-65536号公报

专利文献3：日本特开2008-292473号公报

专利文献4：日本特开2002-277215号公报

发明内容

发明所要解决的问题

作为测量形成于基材的表面的薄膜的厚度的方法，有向薄膜照射光并检测其反射光，基于该反射光的分光光谱特定厚度的方法。然而，近年来，存在在树脂膜或玻璃基材的表面上及背面上的双方形成有各种薄膜的情况。作为一个例子，可列举透明硬质涂层涂布于表面上，光学调整层/粘结层/透明导电膜(ITO)依序层叠于背面上的触控面板用途的透明导电性膜等。在这样的情况下，来自基材的背面侧的反射光产生影响，因此存在难以通过上述方法精度良好地测量薄膜的厚度的情况。

本发明是鉴于这样的问题而完成的发明，其目的在于，提供一种即使在基材的表面上及背面上的双方形成有薄膜的情况下，也可精度良好地测量表面上的薄膜的厚度的膜厚测量方法及膜厚测量装置。

解决问题的技术手段

为了解决上述问题，本发明的一个方面的第1膜厚测量方法是对包含具有表面及背面的基材、形成于表面上的第1膜、及形成于背面上的第2膜的测量对象物的膜厚进行测量的方法，该方法包括：光照射步骤，其向测量对象物的表面侧照射光；光检测步骤，其对测量对象物的表面侧的反射光的各波长的强度进行检测；及膜厚特定步骤，其通过对实测分光反射率与理论分光反射率进行比较而决定第1膜的膜厚，上述实测分光反射率是基于光检测步骤的检测结果而获得的各波长的反射率，上述理论分光反射率是采纳有作为表面侧的反射率的表面反射率、作为表面侧的透过率的表面透过率、及作为背面侧的反射率的背面反射率的理论上的各波长的反射率；在膜厚特定步骤中，对使表面反射率的值、表面透过率的值、及背面反射率的值变化而获得的多个理论分光反射率与实测分光反射率进行比较，基于最接近于该实测分光反射率的理论分光反射率，决定第1膜的膜厚。

如上所述，在基材的表面上及背面上的双方形成有薄膜的情况下，来自基材的背面侧的反射光会对表面上的薄膜的厚度测量造成影响。该影响的大小依赖于基材的背面侧的反射率，背面侧的反射率根据形成于背面上的薄膜的折射率或厚度而变动。上述的第1膜厚测量方法中，在膜厚特定步骤中，进行采纳有表面侧的反射率、表面侧的透过率、及背面侧的反射率的理论分光反射率与实测分光反射率的比较(匹配(fitting))，更详细而言，基于分别使表面侧的反射率的值、表面侧的透过率的值、及背面侧的反射率的值变化而获得的多个理论分光反射率中的、最接近于实测分光反射率的理论分光反射率，决定第1膜的膜厚。根据这样的方法，可使背面侧的反射光所造成的影响反映于理论分光反射率，因而可考虑形成于背面上的第2膜的厚度及折射率的影响而精度良好地测量表面上的第1膜的厚度。

另外，本发明的一个方面的第2膜厚测量方法是对包含具有表面及背面的基材、形成于表面上的第1膜、及形成于背面上的第2膜的测量对象物的膜厚进行测量的方法，该方法包括：光照射步骤，其向测量对象物的表面侧照射光；光检测步骤，其对测量对象物的背面侧的透过光的各波长的强度进行检测；及膜厚特定步骤，其通过对实测分光透过率与理论分光透过率进行比较而决定第1膜的膜厚，上述实测分光透过率是基于光检测步骤的检测结果而获得的各波长的透过率，上述理论分光透过率是采纳有作为表面侧的透过率的表面透过率及作为反射率的表面反射率、以及作为背面侧的透过率的背面透过率及作为反射率的背面反射率的理论上的各波长的透过率；在膜厚特定步骤中，对分别使表面透过率的值及表面反射率的值、以及背面透过率的值及背面反射率的值变化而获得的多个理论分光透过率与实测分光透过率进行比较，基于最接近于该实测分光透过率的理论分光透过率，决定第1膜的膜厚。

在上述第2膜厚测量方法中，在膜厚特定步骤中，进行采纳有表面侧的透过率及反射率、以及背面侧的透过率及反射率的理论分光透过率与实测分光透过率的比较(匹配)，更详细而言，基于分别使表面侧的透过率的值、表面侧的反射率的值、背面侧的透过率的值、及表面侧的反射率的值变化而获得的多个理论分光透过率中的、最接近于实测分光透过率的理论分光透过率，决定第1膜的膜厚。根据这样的方法，可使背面侧的第2膜所造成的影响反映于理论分光透过率，因而可考虑形成于背面上的第2膜的厚度及折射率的影响而精度良好地测量表面上的第1膜的厚度。

另外，本发明的一个方面的第1膜厚测量装置是对包含具有表面及背面的基材、形成于表面上的第1膜、及形成于背面上的第2膜的测量对象物的膜厚进行测量的装置，该装置包括：光照射部，其向测量对象物的表面侧照射光；光检测部，其对测量对象物的表面侧的反射光的各波长的强度进行检测；及膜厚算出部，其通过对实测分光反射率与理论分光反射率进行比较而决定第1膜的膜厚，上述实测分光反射率是基于光检测部的检测结果而获得的各波长的反射率，上述理论分光反射率是采纳有作为表面侧的反射率的表面反射率及作为透过率的表面透过率、以及作为背面侧的反射率的背面反射率的理论上的各波长的反射率；膜厚算出部对分别使表面反射率的值及表面透过率的值、以及背面反射率的值变化而获得的多个理论分光反射率与实测分光反射率进行比较，基于最接近于该实测分光反射率的理论分光反射率，决定第1膜的膜厚。

在上述第1膜厚测量装置中，膜厚算出部进行采纳有表面侧的反射率、表面侧的透过率、及背面侧的反射率的理论分光反射率与实测分光反射率的比较(匹配)，更详细而言，基于分别使表面侧的反射率的值、表面侧的透过率的值、及背面侧的反射率的值变化而获得的多个理论分光反射率中的、最接近于实测分光反射率的理论分光反射率，决定第1膜的膜厚。由此，可使背面侧的反射光所造成的影响反映于理论分光反射率，因而可考虑形成于背面上的第2膜的厚度及折射率的影响而精度良好地测量表面上的第1膜的厚度。

另外，本发明的一个方面的第2膜厚测量装置是对包含具有表面及背面的基材、形成于表面上的第1膜、及形成于背面上的第2膜的测量对象物的膜厚进行测量的装置，该装置包括：光照射部，其向测量对象物的表面侧照射光；光检测部，其对测量对象物的背面侧的透过光的各波长的强度进行检测；及膜厚算出部，其通过对实测分光透过率与理论分光透过率进行比较而决定第1膜的膜厚，上述实测分光透过率是基于光检测部的检测结果而获得的各波长的透过率，上述理论分光透过率是采纳有作为表面侧的透过率的表面透过率及作为反射率的表面反射率、以及作为背面侧的透过率的背面透过率及作为反射率的背面反射率的理论上的各波长的透过率；膜厚算出部对分别使表面透过率的值及表面反射率的值、以及背面透过率的值及背面反射率的值变化而获得的多个理论分光透过率与实测分光透过率进行比较，基于最接近于该实测分光透过率的理论分光透过率，决定第1膜的膜厚。

在上述第2膜厚测量装置中，膜厚算出部进行采纳有表面侧的透过率、表面侧的反射率、背面侧的透过率、及背面侧的反射率的理论分光透过率与实测分光透过率的比较(匹配)，更详细而言，基于分别使表面侧的透过率的值、表面侧的反射率的值、背面侧的透过率的值、及背面侧的反射率的值变化而获得的多个理论分光透过率中的、最接近于实测分光透过率的理论分光透过率，决定第1膜的膜厚。由此，可使背面侧的第2膜所造成的影响反映于理论分光透过率，因而可考虑形成于背面上的第2膜的厚度及折射率的影响而精度良好地测量表面上的第1膜的厚度。

再者，在专利文献1所记载的方法中，需要使光吸收材混入至基材膜，因而存在测量对象物受到限定等的问题。特别是如上述的透明导电性膜等那样使用透明的基材的情况下，无法使用这样的方法。与此相对，根据上述各膜厚测量方法及各膜厚测量装置，在基材的两面形成有膜的情况下，可与基材的透光性无关而精度良好地进行膜厚测定。

另外，在专利文献2所记载的方法中，为了获得背面反射系数贡献率γ，必须分别测量未形成膜的状态下的反射光谱、及使用光阱等抑制来自基材的背面的反射的状态下的反射光谱，从而测量花费工夫。与此相对，根据上述各膜厚测量方法及各膜厚测量装置，只要仅测量各波长的反射率(或各波长的透过率)便足够，因而可简便地进行在基材的两面形成有膜的情况下的膜厚测定。

另外，在如专利文献3所记载的方法那样使用高速傅立叶变换法的情况下，不适合于例如厚度1μm以下的较薄的膜的厚度测量。根据上述各膜厚测量方法及各膜厚测量装置，即使为这样的极薄的膜，也可精度良好地进行测量。另外，在专利文献3所记载的方法中，在折射率互不相同的多个层包含于膜内的情况下，难以精度良好地测量膜厚。与此相对，根据上述各膜厚测量方法及各膜厚测量装置，即使在第1及第2膜内包含多个层的情况下，也可精度良好地测量膜厚。

发明的效果

根据本发明的一个方面的膜厚测量方法及膜厚测量装置，即使在基材的表面上及背面上的双方形成有薄膜的情况下，也可精度良好地测量表面上的薄膜的厚度。

附图说明

图1是表示第1实施方式的膜厚测量方法及膜厚测量装置的测量对象物的构成的截面图。

图2是模式性地表示第1实施方式的膜厚测量装置的构成的图。

图3是用以说明膜厚测量的原理的图且表示形成于基材上的膜的截面。

图4是表示干涉后的反射光的强度与波长的关系的曲线图。

图5是表示膜为ITO膜的情况下的曲线匹配的例子的曲线图。

图6是表示数式(1)～(3)中所含的各参数的定义的图。

图7是表示第1实施方式的膜厚测量装置的动作及膜厚测量方法的流程图。

图8是表示第1实施方式的膜厚测量装置的动作及膜厚测量方法的另一个例子的流程图。

图9是表示多个理论分光反射率的算出方法的流程图。

图10是表示第1变形例中的各参数的定义的图。

图11是模式性地表示第2实施方式的膜厚测量装置的构成的图。

图12是表示第2实施方式的膜厚测量装置的动作及膜厚测量方法的流程图。

具体实施方式

以下，一边参照附图一边详细地对本发明的一个方面的膜厚测量方法及膜厚测量装置的实施方式进行说明。再者，在附图的说明中，对相同要素标注相同符号，并省略重复的说明。

(第1实施方式)

图1是表示第1实施方式的膜厚测量方法及膜厚测量装置的测量对象物100的构成的截面图。如图1所示，测量对象物100具有基材101、第1膜(表面膜)102、及第2膜(背面膜)103。基材101是具有表面101a及背面101b的板状或膜状的构件，例如通过树脂或玻璃、或半导体晶圆等构成。基材101的厚度例如为100μm以上。第1膜102形成于基材101的表面101a上。第2膜103形成于基材101的背面101b上。第1膜102及第2膜103例如通过真空成膜等成膜或涂布、蚀刻等工序而形成。作为测量对象物100的一个例子，可列举触控面板、半导体器件、二次电池、太阳能电池、FPD((平板显示器(Flat Panel Display)))、光学膜等。在测量对象物100为触控面板用途的透明导电性膜的情况下，第1膜102包含如光学调整层、粘结层、透明导电膜(ITO)等的多个层，第2膜103由透明硬质涂层(clear hard coat)剂的层构成。

图2是模式性地表示本实施方式的膜厚测量装置1A的构成的图。膜厚测量装置1A是对图1所示的测量对象物100的膜厚进行测量的装置。如图2所示，膜厚测量装置1A具有光照射部10、光检测部20A、及膜厚算出部30A。再者，测量对象物100既可为如图所示通过辊110而搬送的状态，或者也可为静止状态。

光照射部10向测量对象物100的表面101a侧的面照射光。光照射部10包含光源11、导光构件12、及光出射部13而构成。光源11产生非相干(incoherent)的光L1。光L1的波长频带也可为可见波长区域，在该情况下，作为光源11，优选为出射白色光的灯系光源或白色LED等。另外，光L1的波长频带既可为自可见波长区域遍及至近红外波长区域的波段，也可在红外波长区域具有大致平坦(宽幅)的光谱。特别是在光L1的波长频带包含近红外波长区域的情况下，即使在测量对象物100中存在色调，光L1也可透过，因而可降低测量对象物100的色调所造成的影响。在该情况下，作为光源11，可应用ASE(Amplified SpontaneousEmission(放大自发辐射))光源、LED、SLD(Super Luminescent Diode(超辐射发光二极管))等各种发光元件。另外，白色光源与光学膜等光学部件也可相互组合。

导光构件12其一端与光源11光耦合，传导自光源11出射的光L1。作为导光构件12，例如可优选地使用光导或光纤等。光出射部13与导光构件12的另一端光耦合，将通过导光构件12而传导的光L1照射至测量对象物100。光出射部13配置于与测量对象物100的第1膜102相对的位置、即与基材101的表面101a相对的位置。

光检测部20A对测量对象物100的表面101a侧的反射光的各波长的强度(光谱)进行检测。光检测部20A包含光入射部21a、导光构件22a、及分光检测部23a而构成。来自测量对象物100的反射光L2入射至光入射部21a。光入射部21a配置于与测量对象物100的第1膜102相对的位置、即与基材101的表面101a相对的位置。再者，光出射部13的光轴与光入射部21a的光轴既可相互平行，也可在测量对象物100上相互交叉。另外，光出射部13的光轴与光入射部21a的光轴也可彼此一致。导光构件22a其一端与光入射部21a光耦合，传导入射至光入射部21a的反射光L2。作为导光构件22a，例如可优选地使用光导或光纤等。分光检测部23a与导光构件22a的另一端光耦合，按各波长对通过导光构件22a而传导的反射光L2进行分光，并检测经分光的各波长的光的强度。分光检测部23a例如通过分光光学元件(例如棱镜或光栅元件等)与摄像元件(例如线传感器、区域影像传感器、光电倍增管、光电二极管等)的组合而优选地构成。分光检测部23a将检测的光强度作为电信号而输出。

膜厚算出部30A基于光检测部20A的检测结果，求出第1膜102及第2膜103的膜厚。即，膜厚算出部30A对作为基于光检测部20A的检测结果而获得的各波长的反射率的实测分光反射率与作为理论上的各波长的反射率的理论分光反射率进行比较，使它们相互匹配，由此求出第1膜102及第2膜103的膜厚。

膜厚测量装置1A除了上述构成以外，还具有控制部40、显示部50、及输入装置60。控制部40是用以对光照射部10、光检测部20A、及膜厚算出部30A的动作进行控制的部分，例如通过具有CPU及存储器的计算机而优选地实现。显示部50显示通过膜厚算出部30A而算出的第1膜102及第2膜103的各膜厚的值、以及测量条件等。输入装置60例如通过鼠标或键盘等而构成，在操作者输入测量条件等时使用。再者，显示部50及输入装置60也可一体化为触控面板显示器。另外，控制部40、显示部50、及输入装置60也可设置于膜厚测量装置1A的外部。

此处，详细地对使用本实施方式的膜厚测量装置1A的膜厚测量方法进行说明。图3是用以说明膜厚测量的原理的图且表示形成于基材B1上的膜B2的截面。现在，若非相干的光La入射至膜B2，则膜B2的表面上的反射光与基材B1和膜B2的界面上的反射光相互干涉。基材B1和膜B2的界面上的反射光的光路长相对于膜B2的表面上的反射光的光路长，加长了仅膜B2内的光路的量，因而在这些反射光之间，产生与膜B2的厚度相应的相位差。

图4(a)～图4(c)是表示干涉后的反射光的强度与波长的关系的曲线图。图4(a)表示膜B2的膜厚较其它图薄的情况，图4(c)表示膜B2的膜厚较其它图厚的情况。如图4所示，干涉后的反射光的光谱(反射光谱)因干涉而产生波动，但膜B2的膜厚越厚，则该波的间隔越小。

利用如上所述的反射光谱与膜B2的膜厚的关系，可求出膜B2的膜厚。作为具体的方法，有高速傅立叶变换法及曲线匹配(curve fitting)法。高速傅立叶变换法是对反射光谱进行高速傅立叶变换，由其峰频率求出膜厚的方法。曲线匹配法是使由所测量的反射光谱求出的分光反射率(实测分光反射率)与由理论式算出的理论分光反射率匹配，由所匹配的理论分光反射率求出膜厚的方法。在本实施方式中，使用曲线匹配法。根据曲线匹配法，即使膜B2的厚度为1μm以下，也可精度良好地进行测量。图5是表示膜B2为ITO膜(厚度350nm)的情况下的曲线匹配的例子的曲线图。在图5中，曲线图G11表示实测分光反射率，曲线图G12表示理论分光反射率。例如，使这些曲线图G11及G12的差的平方最小的理论分光反射率时的膜厚值作为膜B2的膜厚。

然而，在本实施方式的测量对象物100中，如图1所示，在基材101的两面形成有膜102、103，因而第2膜103所致的干涉后的反射光谱重叠于第1膜102所致的干涉后的反射光谱。因而，即使欲直接应用上述方法而测量第1膜102的膜厚，也难以求出准确值。

因此，作为本实施方式的理论分光反射率，为了反映基材101内部的多重反射的影响，采纳依赖于第1膜102的折射率或膜厚的基材101的表面101a上的反射率(表面反射率)、同样依赖于第1膜102的折射率或膜厚的基材101的表面101a上的透过率(表面透过率)、及基材101的背面101b上的反射率(背面反射率)。此处，基材101的背面101b上的反射率因为除了通过基材101内部的照射光L1在背面101b反射后的光的影响以外，也包括透过背面101b并在第2膜103与周围(空气或真空)的边界反射而返回至基材101的光的影响，因而成为依赖于第2膜103的折射率或膜厚的反射率。

数式(1)及(2)是表示本实施方式的理论分光反射率R_theory的式。再者，λ为波长。另外，图6是表示数式(1)及(2)中所含的各参数的定义的图。如图6所示，在数式(1)及(2)中，将测量对象物100的周围(空气或真空)的消光系数设为k₀，将第1膜102的消光系数设为k₁，将基材101的消光系数设为k₂(其中k₂≧0)，将第2膜103的消光系数设为k₃。另外，将测量对象物100的周围(空气或真空)的折射率设为n₀，将第1膜102的折射率设为n₁，将基材101的折射率设为n₂，将第2膜103的折射率设为n₃。另外，将第1膜102侧的表面101a上的反射率(第1表面反射率)设为R₀₁₂(λ)，将基材101侧的背面101b上的反射率(背面反射率)设为R₂₃₀(λ)，将基材101侧的表面101a上的反射率(第2表面反射率)设为R₂₁₀(λ)。另外，将第1膜102侧的表面101a上的透过率(表面透过率)设为T₀₁₂(λ)，将第1膜102侧的第1膜102的表面上的透过率设为T₂₁₀(λ)。另外，将第1膜102的膜厚设为d₁，将基材101的厚度设为d₂，将第2膜103的膜厚设为d₃。

[数式1]

$R_{theory}=R_{012}\left(\mathrm{\λ}\right)+T_{012}\left(\mathrm{\λ}\right)T_{210}\left(\mathrm{\λ}\right)R_{230}\left(\mathrm{\λ}\right)\exp (-4A_2)\underset{n=0}{\overset{\mathrm{\∞}}{\Σ}}{\[R_{230}\left(\mathrm{\λ}\right)R_{210}\left(\mathrm{\λ}\right)\exp (-4A_2)\]}^n\mathrm{...}\left(1\right)$

[数式2]

$A_2=\frac{2\mathrm{\π}}{\mathrm{\λ}}{k}_2{d}_2\mathrm{...}\left(2\right)$

如数式(1)及(2)所示，在理论分光反射率R_theory中，除作为第1膜102侧的基材101的表面101a上的反射率的第1表面反射率R₀₁₂(λ)以外，为了反映基材101内部的多重反射的影响，也考虑有作为基材101侧的表面101a上的反射率的第2表面反射率R₂₁₀(λ)、作为表面101a上的透过率的表面透过率T₀₁₂(λ)、及基材101侧的背面101b上的反射率(背面反射率)R₂₃₀(λ)。即，数式(1)右边的Σ项表示基材101内的多重反射成分，该多重反射成分基于自基材101侧观察的背面101b上的反射率R₂₃₀(λ)、自基材101侧观察的表面101a上的反射率R₂₁₀(λ)、及表面101a上的透过率T₀₁₂(λ)。

图7是表示本实施方式的膜厚测量装置1A的动作及膜厚测量方法的流程图。如图7所示，首先，光照射部10向测量对象物100的表面101a侧照射白色光等非相干的光L1(光照射步骤S11)。其次，光检测部20A按各波长对测量对象物100的表面101a侧的反射光L2进行分光，并检测各波长的强度(光检测步骤S12)。

继而，膜厚算出部30A求出第1膜102及第2膜103的膜厚(膜厚特定步骤S13)。在该膜厚特定步骤S13中，膜厚算出部30A首先基于来自光检测部20A的检测信号，算出实测分光反射率(步骤S131)。为此，膜厚算出部30A首先由反射光L2的各波长的强度求出反射光谱S_sig(λ)。其次，膜厚算出部30A如数式(3)所示，算出使用标准测量对象物预先获取的标准反射光谱S_ref(λ)与反射光谱S_sig(λ)的比。该比成为实测分光反射率R_sig(λ)。

[数式3]

$R_{sig}\left(\mathrm{\λ}\right)=\frac{S_{sig}\left(\mathrm{\λ}\right)}{S_{ref}\left(\mathrm{\λ}\right)}\mathrm{...}\left(3\right)$

继而，膜厚算出部30A算出理论分光反射率R_theory(步骤S132)。首先，由操作者输入基材101的消光系数k₂、折射率n₂、及厚度d₂、第1膜102的消光系数k₁及折射率n₁、以及第2膜103的消光系数k₃及折射率n₃。膜厚算出部30A分别使数式(1)的第1表面反射率R₀₁₂(λ)的值、第2表面反射率R₂₁₀(λ)的值、表面透过率T₀₁₂(λ)的值、透过率T₂₁₀(λ)的值、及背面反射率R₂₃₀(λ)的值变化，求出由多个第1表面反射率R₀₁₂(λ)的值、多个第2表面反射率R₂₁₀(λ)的值、多个表面透过率T₀₁₂(λ)的值、多个透过率T₂₁₀(λ)的值、及多个背面反射率R₂₃₀(λ)的值的组合构成的多个理论分光反射率R_theory。

继而，膜厚算出部30A对多个理论分光反射率R_theory与实测分光反射率R_sig(λ)进行相互比较，求出与实测分光反射率R_sig(λ)最接近(匹配)的理论分光反射率R_theory(步骤S133)。在该步骤S133中，例如可使用最小二乘法。即，膜厚算出部30A针对多个理论分光反射率R_theory各个，求出实测分光反射率R_sig(λ)与理论分光反射率R_theory的差的平方的值，选择该值成为最小的理论分光反射率R_theory。

继而，膜厚算出部30A基于与实测分光反射率R_sig(λ)最接近(大致一致)的理论分光反射率R_theory，算出第1膜102的膜厚d₁(步骤S134)。理论上的第1表面反射率R_theory012(λ)如以下数式(4)～(6)所示，依赖于第1膜102的折射率或膜厚，成为膜厚d₁的函数。再者，在数式(4)～(6)中，r₀₁是空气与第1膜102的界面上的振幅反射系数，r₁₂是第1膜102与基材101的界面上的振幅反射系数，N₁＝n₁－ik₁。

[数式4]

R_theory012＝|r₀₁₂|²…(4)

[数式5]

$r_{012}=\frac{r_{01}+r_{12}{e}^{-2{\mathrm{i\δ}}_1}}{1+r_{01}{r}_{12}{e}^{-2{\mathrm{i\δ}}_1}}\mathrm{...}\left(5\right)$

[数式6]

${\mathrm{\δ}}_1=\frac{2\mathrm{\π}}{\mathrm{\λ}}{N}_1{d}_1\mathrm{...}\left(6\right)$

另外，理论上的第2表面反射率R_theory210(λ)如以下数式(7)～(9)所示，依赖于第1膜102的折射率或膜厚，成为膜厚d₁的函数。再者，在数式(7)～(9)中，r₂₁是基板与第1膜102的界面上的振幅反射系数，r₁₀是第1膜102与空气的界面上的振幅反射系数。

[数式7]

R_theory210＝|r₂₁₀|²…(7)

[数式8]

$r_{210}=\frac{r_{21}+r_{10}{e}^{-2{\mathrm{i\δ}}_1}}{1+r_{21}{r}_{10}{e}^{-2{\mathrm{i\δ}}_1}}\mathrm{...}\left(8\right)$

[数式9]

${\mathrm{\δ}}_1=\frac{2\mathrm{\π}}{\mathrm{\λ}}{N}_1{d}_1\mathrm{...}\left(9\right)$

再有，理论上的表面透过率T_theory012(λ)也如以下数式(10)～(12)所示，依赖于第1膜102的折射率或膜厚，成为膜厚d₁的函数。再者，在数式(10)～(12)中，t₀₁是空气与第1膜102的界面上的振幅透过系数，t₁₂是第1膜102与基板的界面上的振幅透过系数，N₂＝n₂－ik₂。

[数式10]

$T_{theory012}=\mathrm{Re}\[\frac{N_2}{N_0}\]|t_{012}{|}^2\mathrm{...}\left(10\right)$

[数式11]

$t_{012}=\frac{t_{01}{t}_{12}{e}^{-{\mathrm{i\δ}}_1}}{1+r_{01}{r}_{12}{e}^{-2{\mathrm{i\δ}}_1}}\mathrm{...}\left(11\right)$

[数式12]

$\mathrm{\δ}=\frac{2\mathrm{\π}}{\mathrm{\λ}}{N}_1{d}_1\mathrm{...}\left(12\right)$

再有，理论上的第1膜102的表面上的透过率T_theory210(λ)也如以下数式(13)～(15)所示，依赖于第1膜102的折射率或膜厚，成为膜厚d₁的函数。再者，在数式(13)～(15)中，t₂₁是基板与第1膜102的界面上的振幅透过系数，t₁₀是第1膜102与空气的界面上的振幅透过系数。

[数式13]

$T_{theory210}=\mathrm{Re}\[\frac{N_0}{N_2}\]|t_{210}{|}^2\mathrm{...}\left(13\right)$

[数式14]

$r_{210}=\frac{r_{21}{r}_{10}{e}^{-{\mathrm{i\δ}}_1}}{1+r_{21}{r}_{10}{e}^{-2{\mathrm{i\δ}}_1}}\mathrm{...}\left(14\right)$

[数式15]

$\mathrm{\δ}=\frac{2\mathrm{\π}}{\mathrm{\λ}}{N}_1{d}_1\mathrm{...}\left(15\right)$

因此，膜厚算出部30A由步骤S133中选择的理论分光反射率R_theory的第1表面反射率R₀₁₂(λ)、第2表面反射率R₂₁₀(λ)、表面透过率T₀₁₂(λ)、及透过率T₂₁₀(λ)各个，求出膜厚d₁的值。然后，膜厚算出部30A将所求出的多个膜厚d₁的值的平均值或最小二乘值决定为测量对象物100的第1膜102的膜厚并进行输出。再者，也可将所求出的多个膜厚d₁的值中的1个决定为测量对象物100的第1膜102的膜厚。特别是因为第1膜102侧的表面101a上的反射率R₀₁₂(λ)的影响较大，因而也可将由理论分光反射率R_theory的第1表面反射率R₀₁₂(λ)求出的膜厚d₁的值决定为第1膜102的膜厚。

另外，膜厚算出部30A算出第2膜103的膜厚d₃(步骤S135)。理论上的背面反射率R_theory230(λ)如以下数式(16)～(18)所示，依赖于第2膜103的折射率或膜厚，成为膜厚d₃的函数。再者，在数式(16)～(18)中，r₂₃是基材101与第2膜103的界面上的振幅反射系数，r₃₀是第2膜103与空气的界面上的振幅反射系数，N₃＝n₃－ik₃。

[数式16]

R_theory230＝|r₂₃₀|²…(16)

[数式17]

$r_{230}=\frac{r_{23}+r_{30}{e}^{-2{\mathrm{i\δ}}_3}}{1+r_{23}{r}_{30}{e}^{-2{\mathrm{i\δ}}_3}}\mathrm{...}\left(17\right)$

[数式18]

${\mathrm{\δ}}_3=\frac{2\mathrm{\π}}{\mathrm{\λ}}{N}_3{d}_3\mathrm{...}\left(18\right)$

膜厚算出部30A由与步骤S133中选择的理论分光反射率R_theory的背面反射率R₂₃₀(λ)匹配的反射率R_theory230(λ)，基于数式(16)～(18)，求出膜厚d₃的值，决定为测量对象物100的第2膜103的膜厚并进行输出。

如上所述，在本实施方式的膜厚特定步骤S13中，膜厚算出部30A对实测分光反射率R_sig(λ)与理论分光反射率R_theory进行比较，由此求出第1膜102的膜厚d₁及第2膜103的膜厚d₃；其中上述实测分光反射率R_sig(λ)基于光检测步骤S12中的检测结果而获得，上述理论分光反射率R_theory采纳有作为表面101a侧的反射率的第1表面反射率R₀₁₂(λ)、第2表面反射率R₂₁₀(λ)、作为表面101a侧的透过率的表面透过率T₀₁₂(λ)及透过率T₂₁₀(λ)、以及作为背面101b侧的反射率的背面反射率R₂₃₀(λ)者。再者，算出第1膜102的膜厚d₁的步骤S134、及算出第2膜103的膜厚d₃的步骤S135的顺序为任意的，既可自步骤S135先进行，也可并行地进行步骤S134及S135。

再者，在本实施方式中，表示了预先算出多个理论分光反射率R_theory，使实测分光反射率R_sig(λ)与这些理论分光反射率R_theory匹配的例子，但理论分光反射率R_theory与实测分光反射率R_sig(λ)的匹配不限于这样的方式。例如，也可通过如下方法进行匹配。即，如图8所示，算出一个理论分光反射率R_theory(步骤S136)，该理论分光反射率R_theory由某一个第1表面反射率R₀₁₂(λ)的值、某一个第2表面反射率R₂₁₀(λ)的值、某一个表面透过率T₀₁₂(λ)的值、某一个透过率T₂₁₀(λ)的值、及某一个背面反射率R₂₃₀(λ)的值的组合构成。进行该理论分光反射率R_theory与实测分光反射率R_sig(λ)的匹配(步骤S137)。在不匹配(差的平方超过阈值等的)的情况下(步骤S138；否)，变更第1表面反射率R₀₁₂(λ)的值、第2表面反射率R₂₁₀(λ)的值、表面透过率T₀₁₂(λ)的值、透过率T₂₁₀(λ)的值、及背面反射率R₂₃₀(λ)的值的组合(步骤S139)，再次进行变更后的理论分光反射率R_theory与实测分光反射率R_sig(λ)的匹配。通过重复这样的处理，可求出多个理论分光反射率R_theory中与实测分光反射率R_sig(λ)匹配的理论分光反射率R_theory。

另外，在本实施方式中，表示了由最接近于实测分光反射率R_sig(λ)的理论分光反射率R_theory(λ)时的第1表面反射率R₀₁₂(λ)的值、第2表面反射率R₂₁₀(λ)的值、表面透过率T₀₁₂(λ)的值、透过率T₂₁₀(λ)的值、及背面反射率R₂₃₀(λ)的值，求出第1膜102的膜厚d₁及第2膜103的膜厚d₃的例子，但也可分别使数式(6)、(9)、(12)、及(15)的第1膜102的膜厚d₁的值、以及数式(18)的第2膜103的膜厚d₃的值变化，由此准备理论分光反射率R_theory。即，在图7所示的多个理论分光反射率的算出步骤S132中，如图9所示，首先，设定多个第1膜102的膜厚d₁的值及第2膜103的膜厚d₃的值(S1321)。其次，分别算出已设定的多个膜厚d₁的值及膜厚d₃的值时的多个第1表面反射率R₀₁₂(λ)的值、多个第2表面反射率R₂₁₀(λ)的值、多个表面透过率T₀₁₂(λ)的值、多个透过率T₂₁₀(λ)的值、以及多个背面反射率R₂₃₀(λ)的值(S1322)。然后，算出与已算出的多个第1表面反射率R₀₁₂(λ)的值、多个第2表面反射率R₂₁₀(λ)的值、多个表面透过率T₀₁₂(λ)的值、多个透过率T₂₁₀(λ)的值、及多个背面反射率R₂₃₀(λ)的值对应的多个理论分光反射率R_theory(S1323)。或者，也可在图7所示的反射率及透过率的变更步骤S139中，变更第1膜102的膜厚d₁的值及第2膜103的膜厚d₃的值，由此变更各反射率及透过率的值。在这些情况下，可将与某膜厚d₁的值和某膜厚d₃的值对应的理论分光反射率R_theory(λ)与实测分光反射率R_sig(λ)进行比较，因此通过求出最接近于实测分光反射率R_sig(λ)的理论分光反射率R_theory(λ)，即使不进行表面膜的膜厚d₁的算出步骤S134及背面膜的膜厚d₃的算出步骤S135，也可决定膜厚d₁的值与膜厚d₃的值。

对通过以上所说明的本实施方式的膜厚测量装置1A及膜厚测量方法而获得的效果进行说明。如上所述，在基材的表面上及背面上的双方形成有薄膜的情况下，来自基材的背面侧的反射光会对表面上的薄膜的厚度测量造成影响。该影响的大小依赖于基材的背面侧的反射率，背面侧的反射率根据形成于背面上的薄膜的折射率及厚度而变动。为了解决该问题，本实施方式中，在膜厚特定步骤S13中，膜厚算出部30A进行理论分光反射率R_theory与实测分光反射率R_sig(λ)的比较(匹配)，其中上述理论分光反射率R_theory采纳有基材101侧的表面101a上的第2表面反射率R₂₁₀(λ)、表面101a上的透过率T₀₁₂(λ)、及基材101侧的背面101b上的背面反射率R₂₃₀(λ)。然后，基于使基材101侧的表面101a上的第2表面反射率R₂₁₀(λ)、表面101a上的透过率T₀₁₂(λ)、及基材101侧的背面101b上的背面反射率R₂₃₀(λ)变化而获得的多个理论分光反射率R_theory中的、最接近于实测分光反射率R_sig(λ)的理论分光反射率R_theory，决定第1膜102的膜厚d₁。由此，可使基材101内部的多重反射所造成的影响反映于理论分光反射率R_theory，因而可精度良好地测量表面101a上的第1膜102的膜厚d₁。再有，进行理论分光反射率R_theory与实测分光反射率R_sig(λ)的比较(匹配)，其中上述理论分光反射率R_theory分别采纳有作为表面101a侧的反射率的第1表面反射率R₀₁₂(λ)及第2表面反射率R₂₁₀(λ)、作为表面101a侧的透过率的表面透过率T₀₁₂(λ)及第1膜102的表面上的透过率T₂₁₀(λ)、作为背面101b侧的反射率的背面反射率R₂₃₀(λ)；然后，基于分别使表面101a侧的第1表面反射率R₀₁₂(λ)、第2表面反射率R₂₁₀(λ)、表面透过率T₀₁₂(λ)、第1膜102的表面上的透过率T₂₁₀(λ)、及背面101b侧的背面反射率R₂₃₀(λ)变化而获得的多个理论分光反射率R_theory中的、最接近于实测分光反射率R_sig(λ)的理论分光反射率R_theory的第1表面反射率R₀₁₂(λ)、第2表面反射率R₂₁₀(λ)、表面透过率T₀₁₂(λ)、及透过率T₂₁₀(λ)的值中的至少1个值，决定第1膜102的膜厚d₁，由此可进一步提高表面101a上的第1膜102的膜厚d₁的测量精度。

另外，如本实施方式那样，也可算出相对于第1膜102的膜厚的值及第2膜103的膜厚的值的表面101a侧的第1表面反射率R₀₁₂(λ)、第2表面反射率R₂₁₀(λ)、表面透过率T₀₁₂(λ)、第1膜102的表面上的透过率T₂₁₀(λ)、及背面101b侧的背面反射率R₂₃₀(λ)，通过使第1膜102的膜厚的值及第2膜103的膜厚的值变化，而获取多个理论分光反射率R_theory。由此，可良好地获取多个理论分光反射率R_theory。

另外，如本实施方式那样，也可基于最接近于实测分光反射率R_sig(λ)的理论分光反射率R_theory的表面反射率R₀₁₂(λ)及R₂₁₀(λ)的值、以及表面透过率T₀₁₂(λ)及T₂₁₀(λ)的值中的至少任一方的值，求出第1膜102的膜厚的值。由此，可良好地获取第1膜102的膜厚。

另外，如本实施方式那样，也可基于最接近于实测分光反射率R_sig(λ)的理论分光反射率R_theory，决定第2膜103的膜厚d₃。由此，可利用一次测量同时精度良好地测量表面101a上的第1膜102的膜厚d₁、及背面101b上的第2膜103的膜厚d₃的双方。再者，在本实施方式的膜厚特定步骤S13及膜厚算出部30A中，决定第1膜102的膜厚d₁与第2膜103的膜厚d₃，但也可仅决定第1膜102的膜厚d₁。

另外，如本实施方式那样，也可基于最接近于实测分光反射率R_sig(λ)的理论分光反射率R_theory的背面反射率R₂₃₀(λ)的值，通过计算而求出第2膜103的膜厚的值。由此，可良好地获得第2膜103的膜厚的值。

另外，在本实施方式中，使实测分光反射率R_sig(λ)与理论分光反射率R_theory直接地匹配，但也可例如对实测分光反射率R_sig(λ)与理论分光反射率R_theory分别进行傅立叶变换，使实测分光反射率R_sig(λ)的频率分布与理论分光反射率R_theory的频率分布相互匹配。

(第1变形例)

在第1实施方式中，例示了第1膜102及第2膜103由单层构成的情况，但即使是在第1膜102及第2膜103的一方或双方包含多个层的情况下，也可求出各层的层厚。作为本变形例的理论分光反射率，可使用采纳有依赖于第1膜102中所含的多个层的折射率或层厚的表面101a侧的反射率(第1表面反射率)、及依赖于第2膜103中所含的多个层的折射率或层厚的背面101b侧的反射率(背面反射率)的理论分光反射率。

图10是表示本变形例中的各参数的定义的图，例示第1膜102由3个层构成，第2膜103由2个层构成的情况。如图10所示，在本变形例中，将测量对象物100的周围(空气)的消光系数设为k₀，将第1膜102的第1层102a～第3层102c的消光系数分别设为k₁₁～k₁₃，将基材101的消光系数设为k₂(其中k₂≧0)，将第2膜103的第1层103a及第2层103b的消光系数分别设为k₃₁及k₃₂。另外，将测量对象物100的周围(空气)的折射率设为n₀，将第1膜102的第1层102a～第3层102c的折射率分别设为n₁₁～n₁₃，将基材101的折射率设为n₂，将第2膜103的第1层103a及第2层103b的折射率分别设为n₃₁及n₃₂。另外，将第1膜102的第1层102a～第3层102c的各层厚分别设为d₁₁～d₁₃，将基材101的厚度设为d₂，将第2膜103的第1层103a及第2层103b的各层厚分别设为d₃₁及d₃₂。再者，表面反射率R₀₁₂(λ)、R₂₁₀(λ)及R₂₃₀(λ)、以及透过率T₀₁₂(λ)及T₂₁₀(λ)的定义与第1实施方式相同。

在该情况下，第1表面反射率R₀₁₂(λ)改写上述数式(4)～(6)，第2表面反射率R₂₁₀(λ)改写上述数式(7)～(9)，表面透过率T₀₁₂(λ)改写上述数式(10)～(12)，第1膜102的表面上的透过率T₂₁₀(λ)改写上述数式(13)～(15)，从而表示为第1膜102的各层的层厚d₁₁、d₁₂及d₁₃的函数。另外，背面反射率R₂₃₀(λ)改写上述数式(16)～(18)，从而表示为第2膜103的各层的层厚d₃₁及d₃₂的函数。因此，在本变形例中，与第1膜102及第2膜103由单层构成的情况同样地，在步骤S133中求出最接近于实测分光反射率R_sig(λ)的理论分光反射率R_theory之后，在步骤S134中，一边使层厚d₁₁～d₁₃的值变化一边探索与该理论分光反射率R_theory的第1表面反射率R₀₁₂(λ)、第2表面反射率R₂₁₀(λ)、表面透过率T₀₁₂(λ)、及第1膜102的表面(即第1层102a的表面)上的透过率T₂₁₀(λ)匹配的理论上的反射率R_theory012(λ)、反射率R_theory210(λ)、透过率T_theory012(λ)、及透过率T_theory210(λ)。然后，膜厚算出部30A将匹配时的层厚d₁₁～d₁₃的值作为第1层102a～第3层102c的各层厚而输出。另外，在步骤S135中，一边使层厚d₃₁及d₃₂的值变化一边探索与该理论分光反射率R_theory的背面反射率R₂₃₀(λ)匹配的理论上的反射率R_theory230(λ)。然后，膜厚算出部30A将匹配时的层厚d₃₁及d₃₂的值作为第1层103a及第2层103b的各层厚而输出。

在第1膜102及第2膜103包含多个层的情况下，第1表面反射率R₀₁₂(λ)、第2表面反射率R₂₁₀(λ)、表面透过率T₀₁₂(λ)、第1膜102的表面上的透过率T₂₁₀(λ)、及背面反射率R₂₃₀(λ)根据它们的层厚而变化，理论分光反射率R_theory随之而变化。因此，即使在如本变形例那样，第1膜102及第2膜103分别包含多个层的情况下，也可基于最接近于实测分光反射率R_sig(λ)的理论分光反射率R_theory的第1表面反射率R₀₁₂(λ)、第2表面反射率R₂₁₀(λ)、表面透过率T₀₁₂(λ)、第1膜102的表面上的透过率T₂₁₀(λ)、及背面反射率R₂₃₀(λ)的值，精度良好地求出各层厚d₁₁～d₁₃、d₃₁及d₃₂。再者，与第1实施方式同样地，一边使各层厚d₁₁～d₁₃变化一边探索的对象只要至少为理论分光反射率R_theory的第1表面反射率R₀₁₂(λ)、第2表面反射率R₂₁₀(λ)、表面透过率T₀₁₂(λ)、及第1膜102的表面上的透过率T₂₁₀(λ)中的1个即可。另外，在第1膜102及第2膜103包含多个层的情况下，例如也可通过使各层厚d₁₁～d₁₃、d₃₁及d₃₂变化而使第1表面反射率R₀₁₂(λ)、第2表面反射率R₂₁₀(λ)、表面透过率T₀₁₂(λ)、第1膜102的表面上的透过率T₂₁₀(λ)、及背面反射率R₂₃₀(λ)变化，准备多个理论分光反射率R_theory，并将与实测分光反射率R_sig(λ)匹配的理论分光反射率R_theory时的各层的厚度决定为各层厚d₁₁～d₁₃、d₃₁及d₃₂。

(第2实施方式)

图11是模式性地表示第2实施方式的膜厚测量装置1B的构成的图。膜厚测量装置1B是对图1所示的测量对象物100的膜厚进行测量的装置。如图11所示，膜厚测量装置1B具有光照射部10、光检测部20B、膜厚算出部30B、控制部40、显示部50、及输入装置60。光照射部10、控制部40、显示部50、及输入装置60的构成与第1实施方式相同。再者，测量对象物100既可为如图所示通过辊110而搬送的状态，或者也可为静止状态。

光检测部20B对测量对象物100的背面101b侧的透过光L3的各波长的强度(光谱)进行检测。光检测部20B包含光入射部21b、导光构件22b、及分光检测部23b而构成。来自测量对象物100的透过光L3入射至光入射部21b。光入射部21b配置于与测量对象物100的第2膜103相对的位置、即与基材101的背面101b相对的位置。导光构件22b其一端与光入射部21b光耦合，传导入射至光入射部21b的透过光L3。分光检测部23b与导光构件22b的另一端光耦合，按各波长对通过导光构件22b而传导的透过光L3进行分光，并检测经分光的各波长的光的强度。导光构件22b及分光检测部23b例如可具有与第1实施方式的导光构件22a及分光检测部23a相同的构成。分光检测部23b将检测的光强度作为电信号而输出。

膜厚算出部30B基于光检测部20B的检测结果，求出第1膜102及第2膜103的膜厚。即，膜厚算出部30B对作为基于光检测部20B的检测结果而获得的各波长的透过率的实测分光透过率与作为理论上的各波长的透过率的理论分光透过率进行比较，使它们相互匹配，由此求出第1膜102及第2膜103的膜厚。

作为本实施方式的理论分光透过率，可使用采纳有依赖于第1膜102的折射率或膜厚的表面101a侧的透过率(表面透过率)及反射率(表面反射率)、以及依赖于第2膜103的折射率或膜厚的背面101b侧的透过率(背面透过率)及反射率(背面反射率)的理论分光透过率。数式(19)是表示本实施方式的理论分光透过率T_theory的式。再者，λ为波长，数式(19)内的各参数的定义及A₂、R₂₁₀(λ)的算出式与第1实施方式相同。

[数式19]

$R_{theory}=R_{230}\left(\mathrm{\λ}\right)T_{012}\left(\mathrm{\λ}\right)\exp (-2A_2)\underset{n=0}{\overset{\mathrm{\∞}}{\Σ}}{\[R_{230}\left(\mathrm{\λ}\right)R_{210}\left(\mathrm{\λ}\right)\exp (-4A_2)\]}^n\mathrm{...}\left(19\right)$

如数式(11)所示，在理论分光透过率T_theory中，除表面101a侧的透过率(表面透过率)T₀₁₂(λ)以外，也考虑有背面101b侧的透过率(背面透过率)T₂₃₀(λ)。另外，在该理论分光透过率T_theory中，考虑有基材101内的多重反射成分。即，数式(19)右边的Σ项表示基材101内的多重反射成分，该多重反射成分基于自基材101侧观察的背面101b上的反射率(背面反射率)R₂₃₀(λ)、及自基材101侧观察的表面101a上的反射率(表面反射率)R₂₁₀(λ)。

图12是表示本实施方式的膜厚测量装置1B的动作及膜厚测量方法的流程图。如图12所示，首先，光照射部10向测量对象物100的表面101a侧照射白色光等非相干的光L1(光照射步骤S31)。其次，光检测部20B按各波长对测量对象物100的背面101b侧的透过光L3进行分光，并检测各波长的强度(光检测步骤S32)。

继而，膜厚算出部30B求出第1膜102及第2膜103的膜厚(膜厚特定步骤S33)。在该膜厚特定步骤S33中，膜厚算出部30B首先基于来自光检测部20B的检测信号，算出实测分光透过率(步骤S331)。为此，膜厚算出部30B首先由透过光L3的各波长的强度求出透过光谱S'_sig(λ)。其次，膜厚算出部30B如数式(20)所示，算出使用标准测量对象物预先获取的标准透过光谱S'_ref(λ)与透过光谱S'_sig(λ)的比。该比成为实测分光透过率T_sig(λ)。

[数式20]

$T_{sig}\left(\mathrm{\λ}\right)=\frac{{S^{\′}}_{sig}\left(\mathrm{\λ}\right)}{{S^{\′}}_{ref}\left(\mathrm{\λ}\right)}\mathrm{...}\left(20\right)$

继而，膜厚算出部30B算出理论分光透过率T_theory(步骤S332)。首先，由操作者输入基材101的消光系数k₂、折射率n₂、及厚度d₂、第1膜102的消光系数k₁及折射率n₁、以及第2膜103的消光系数k₃及折射率n₃。膜厚算出部30B分别使数式(20)的表面透过率T₀₁₂(λ)、表面反射率R₂₁₀(λ)、背面透过率T₂₃₀(λ)、及反射率R₂₃₀(λ)的各值变化，求出多个理论分光透过率T_theory，该多个理论分光透过率T_theory包含多个表面透过率T₀₁₂(λ)及表面反射率R₂₁₀(λ)的值与多个背面透过率T₂₃₀(λ)及背面反射率R₂₃₀(λ)的值的组合。

继而，膜厚算出部30B对多个理论分光透过率T_theory与实测分光透过率T_sig(λ)相互比较，求出与实测分光透过率T_sig(λ)最接近(匹配)的理论分光透过率T_theory(步骤S333)。在该步骤S333中，例如可使用最小二乘法。即，膜厚算出部30B针对多个理论分光透过率T_theory各个，求出实测分光透过率T_sig(λ)与理论分光透过率T_theory的差的平方的值，选择该值成为最小的理论分光透过率T_theory。

继而，膜厚算出部30B基于与实测分光透过率T_sig(λ)最接近(匹配)的理论分光透过率T_theory，算出第1膜102的膜厚d₁(步骤S334)。理论上的表面透过率T_theory012(λ)如以下数式(21)～(23)所示，成为膜厚d₁的函数。再者，在数式(21)～(23)中，t₀₁是空气与第1膜102的界面上的振幅透过系数，t₁₂是第1膜102与基材101的界面上的振幅透过系数，N₁＝n₁－ik₁。

[数式21]

$T_{theory012}=\mathrm{Re}\[\frac{N_2}{N_0}\]|t_{012}{|}^2\mathrm{...}\left(21\right)$

[数式22]

$t_{012}=\frac{t_{01}{t}_{12}{e}^{-{\mathrm{i\δ}}_1}}{1+r_{01}{r}_{12}{e}^{-2{\mathrm{i\δ}}_1}}\mathrm{...}\left(22\right)$

[数式23]

${\mathrm{\δ}}_1=\frac{2\mathrm{\π}}{\mathrm{\λ}}{N}_1{d}_1\mathrm{...}\left(23\right)$

理论上的表面反射率R_theory210(λ)也如以下数式(24)～(26)所示，成为膜厚d₁的函数。

[数式24]

R_theory210＝|r₂₁₀|²…(24)

[数式25]

$r_{210}=\frac{r_{12}+r_{01}{e}^{-2{\mathrm{i\δ}}_1}}{1+r_{12}{r}_{01}{e}^{-2{\mathrm{i\δ}}_1}}\mathrm{...}\left(25\right)$

[数式26]

${\mathrm{\δ}}_1=\frac{2\mathrm{\π}}{\mathrm{\λ}}{N}_1{d}_1\mathrm{...}\left(26\right)$

因此，膜厚算出部30B基于与实测分光透过率T_sig(λ)最接近(匹配)的理论分光透过率T_theory时的表面透过率T_theory012(λ)及表面反射率R_theory210(λ)，使用数式(21)～(23)及数式(24)～(26)，算出膜厚d₁的值，并将它们的平均值作为测量对象物100的第1膜102的膜厚而输出。

另外，膜厚算出部30B基于与实测分光透过率T_sig(λ)最接近(匹配)的理论分光透过率T_theory，算出第2膜103的膜厚d₃(步骤S335)。理论上的背面透过率T_theory230(λ)如以下数式(27)～(29)所示，成为膜厚d₃的函数。再者，在数式(27)～(29)中，t₂₃是基材101与第2膜103的界面上的振幅透过系数，t₃₀是第2膜103与空气的界面上的振幅透过系数，N₃＝n₃－ik₃。

[数式27]

$T_{theory230}=\mathrm{Re}\[\frac{N_0}{N_2}\]|t_{230}{|}^2\mathrm{...}\left(27\right)$

[数式28]

$r_{230}=\frac{t_{23}{t}_{30}{e}^{-{\mathrm{i\δ}}_3}}{1+r_{23}{r}_{30}{e}^{-2{\mathrm{i\δ}}_3}}\mathrm{...}\left(28\right)$

[数式29]

${\mathrm{\δ}}_3=\frac{2\mathrm{\π}}{\mathrm{\λ}}{N}_3{d}_3\mathrm{...}\left(29\right)$

理论上的背面反射率R_theory230(λ)也如以下数式(30)～(32)所示，成为膜厚d₃的函数。

[数式30]

R_theory230＝|r₂₃₀|²…(30)

[数式31]

$r_{230}=\frac{r_{23}+r_{30}{e}^{-2{\mathrm{i\δ}}_3}}{1+r_{23}{r}_{30}{e}^{-2{\mathrm{i\δ}}_3}}\mathrm{...}\left(31\right)$

[数式32]

${\mathrm{\δ}}_3=\frac{2\mathrm{\π}}{\mathrm{\λ}}{N}_3{d}_3\mathrm{...}\left(32\right)$

因此，膜厚算出部30B基于与实测分光透过率T_sig(λ)最接近(匹配)的理论分光透过率T_theory时的背面透过率T_theory230(λ)及背面反射率R_theory230(λ)，使用数式(27)～(29)及数式(30)～(32)，算出膜厚d₃的值，并将它们的平均值作为测量对象物100的第2膜103的膜厚而输出。

如上所述，在本实施方式的膜厚特定步骤S33中，膜厚算出部30B对实测分光透过率T_sig(λ)与理论分光透过率T_theory进行比较，由此求出第1膜102的膜厚d₁及第2膜103的膜厚d₃；上述实测分光透过率T_sig(λ)基于光检测步骤S32中的检测结果而获得，上述理论分光透过率T_theory采纳有表面101a侧的表面透过率T₀₁₂(λ)及表面反射率R₂₁₀(λ)、以及背面101b侧的背面透过率T₂₃₀(λ)及背面反射率R₂₃₀(λ)。再者，算出第1膜102的膜厚d₁的步骤S334、及算出第2膜103的膜厚d₃的步骤S335的顺序为任意的，既可自步骤S335先进行，也可并行地进行步骤S334及S335。

再者，在本实施方式中，表示了预先算出多个理论分光透过率T_theory，使实测分光透过率T_sig(λ)与这些理论分光透过率T_theory匹配的例子，但理论分光透过率T_theory与实测分光透过率T_sig(λ)的匹配不限于这样的方式。例如，也可与第1实施方式的图8所示的方法同样地，通过如下方法进行匹配。即，算出由各一个表面透过率T₀₁₂(λ)、表面反射率R₂₁₀(λ)、背面透过率T₂₃₀(λ)及背面反射率R₂₃₀(λ)的组合构成的一个理论分光透过率T_theory。进行该理论分光透过率T_theory与实测分光透过率T_sig(λ)的匹配。在不匹配(差的平方超过阈值等)的情况下，变更表面透过率T₀₁₂(λ)、表面反射率R₂₁₀(λ)、背面透过率T₂₃₀(λ)、及背面反射率R₂₃₀(λ)的组合，再次进行变更后的理论分光透过率T_theory与实测分光透过率T_sig(λ)的匹配。通过重复这样的处理，可求出多个理论分光透过率T_theory中的与实测分光透过率T_sig(λ)匹配的理论分光透过率T_theory。

另外，在本实施方式中，表示了由最接近于实测分光透过率T_sig(λ)的理论分光透过率T_theory(λ)时的表面透过率T₀₁₂(λ)的值、表面反射率R₂₁₀(λ)的值、背面透过率T₂₃₀(λ)的值、及背面反射率R₂₃₀(λ)的值，求出第1膜102的膜厚d₁及第2膜103的膜厚d₃的例子，但也可分别使数式(23)及(26)的第1膜102的膜厚d₁的值、以及数式(29)及(32)的第2膜103的膜厚d₃变化，由此准备理论分光反射率R_theory。即，例如，也可与第1实施方式的图9所示的方法同样地，首先，设定多个第1膜102的膜厚d₁的值及第2膜103的膜厚d₃的值，分别算出已设定的多个膜厚d₁的值及膜厚d₃的值时的多个表面透过率T₀₁₂(λ)的值、多个表面反射率R₂₁₀(λ)的值、多个背面透过率T₂₃₀(λ)的值、及多个背面反射率R₂₃₀(λ)的值，算出与已算出的多个第1表面透过率T₀₁₂(λ)的值、多个第2表面反射率R₂₁₀(λ)的值、多个背面透过率T₂₃₀(λ)的值、及多个背面反射率R₂₃₀(λ)的值对应的多个理论分光透过率T_theory。另外，也可在图7所示的反射率及透过率的变更步骤S139中，变更第1膜102的膜厚d₁的值及第2膜103的膜厚d₃的值，由此变更各反射率及透过率的值。在这些情况下，可对与某膜厚d₁的值和某膜厚d₃的值对应的理论分光透过率T_theory(λ)与实测分光透过率T_sig(λ)进行比较，因此通过求出最接近于实测分光透过率T_sig(λ)的理论分光透过率T_theory(λ)，即使不进行表面膜的膜厚d₁的算出步骤S134及背面膜的膜厚d₃的算出步骤S135，也可决定膜厚d₁的值及膜厚d₃的值。

对通过以上所说明的本实施方式的膜厚测量装置1B及膜厚测量方法而获得的效果进行说明。本实施方式中，在膜厚特定步骤S33中，膜厚算出部30B进行理论分光透过率T_theory与实测分光透过率T_sig(λ)的比较(匹配)，上述理论分光透过率T_theory采纳有表面101a侧的表面透过率T₀₁₂(λ)、表面反射率R₂₁₀(λ)、背面101b侧的背面透过率T₂₃₀(λ)、及背面反射率R₂₃₀(λ)。然后，基于分别使表面101a侧的表面透过率T₀₁₂(λ)、表面反射率R₂₁₀(λ)、背面101b侧的背面透过率T₂₃₀(λ)、及背面反射率R₂₃₀(λ)变化而获得的多个理论分光透过率T_theory中的、最接近于实测分光透过率T_sig(λ)的理论分光透过率T_theory，决定第1膜102的膜厚d₁。由此，可使背面101b侧的第2膜103所造成的影响反映于理论分光透过率T_theory，因而可考虑形成于背面101b上的第2膜103的厚度及折射率的影响而精度良好地测量表面101a上的第1膜102的膜厚d₁。

另外，如本实施方式那样，也可基于最接近于实测分光透过率T_sig(λ)的理论分光透过率T_theory，决定第2膜103的膜厚d₃。由此，可利用一次测量同时精度良好地测量表面101a上的第1膜102的膜厚d₁、及背面101b上的第2膜103的膜厚d₃的双方。再者，在该情况下，也可基于最接近于实测分光透过率T_sig(λ)的理论分光透过率T_theory的背面透过率T₂₃₀(λ)及背面反射率R₂₃₀(λ)的值，算出第2膜103的膜厚d₃。另外，在本实施方式的膜厚特定步骤S33及膜厚算出部30B中，算出第1膜102的膜厚d₁与第2膜103的膜厚d₃，但也可仅算出第1膜102的膜厚d₁。

另外，在本实施方式中，使实测分光透过率T_sig(λ)与理论分光透过率T_theory直接地匹配，但也可例如对实测分光透过率T_sig(λ)与理论分光透过率T_theory分别进行傅立叶变换，使实测分光透过率T_sig(λ)的频率分布与理论分光透过率T_theory的频率分布相互匹配。

(第2变形例)

在第2实施方式中，例示了第1膜102及第2膜103由单层构成的情况，但即使在第1膜102及第2膜103的一方或者双方包含多个层的情况下，也可求出各层的层厚。作为本变形例的理论分光透过率，可使用采纳有依赖于第1膜102中所含的多个层的折射率或层厚的表面101a侧的透过率(表面透过率)及反射率(表面反射率)、以及依赖于第2膜103中所含的多个层的折射率或层厚的背面101b侧的透过率(背面透过率)及反射率(背面反射率)的理论分光透过率。

考虑第1实施方式的图10所示的构成。该情况下，理论上的表面透过率T_theory012(λ)及表面反射率R_theory210(λ)通过改写上述数式(21)～(26)而表示为第1膜102的各层的层厚d₁₁、d₁₂及d₁₃的函数。另外，理论上的背面透过率T_theory230(λ)及背面反射率R_theory230(λ)通过改写上述数式(27)～(32)而表示为第2膜103的各层的层厚d₃₁及d₃₂的函数。从而，在本变形例中，与第1膜102及第2膜103由单层构成的情况同样地，在步骤S333中求出最接近于实测分光透过率T_sig(λ)的理论分光透过率T_theory之后，在步骤S334中，一边使层厚d₁₁～d₁₃的值变化一边进行匹配。然后，分别算出透过率T_theory012(λ)及反射率R_theory210(λ)分别最接近于步骤S333中选择的理论分光透过率T_theory的表面透过率T₀₁₂(λ)及表面反射率R₂₁₀(λ)各个时的层厚d₁₁～d₁₃的值，并将它们的平均值或最小二乘值作为第1层102a～第3层102c的各层厚而输出。另外，在步骤S335中，一边使层厚d₃₁及d₃₂的值变化一边进行匹配。然后，分别算出背面透过率T_theory230(λ)及背面反射率R_theory230(λ)分别最接近于步骤S333中选择的理论分光透过率T_theory的背面透过率T₂₃₀(λ)及背面反射率R₂₃₀(λ)各个时的层厚d₃₁及d₃₂的值，并将它们的平均值或最小二乘值作为第1层103a及第2层103b的各层厚而输出。

在第1膜102及第2膜103包含多个层的情况下，表面透过率T₀₁₂(λ)、表面反射率R₂₁₀(λ)、背面透过率T₂₃₀(λ)、及背面反射率R₂₃₀(λ)根据它们的层厚而变化，理论分光透过率T_theory随之而变化。从而，即使是在如本变形例那样，第1膜102及第2膜103分别包含多个层的情况下，也可基于最接近于实测分光透过率T_sig(λ)的理论分光透过率T_theory的表面透过率T₀₁₂(λ)、表面反射率R₂₁₀(λ)、背面透过率T₂₃₀(λ)、及背面反射率R₂₃₀(λ)的值，精度良好地求出各层厚d₁₁～d₁₃、d₃₁及d₃₂。再者，与第1实施方式同样地，一边使各层厚d₁₁～d₁₃变化一边进行探索的对象只要至少为理论分光透过率T_theory的表面透过率T₀₁₂(λ)、表面反射率R₂₁₀(λ)中的1个即可。另外，在第1膜102及第2膜103包含多个层的情况下，例如也可通过使各层厚d₁₁～d₁₃、d₃₁及d₃₂变化而使表面透过率T₀₁₂(λ)、表面反射率R₂₁₀(λ)、背面透过率T₂₃₀(λ)及背面反射率R₂₃₀(λ)变化，准备多个理论分光反射率R_theory，并将与实测分光反射率R_sig(λ)匹配的理论分光反射率R_theory时的各层的厚度决定为各层厚d₁₁～d₁₃、d₃₁及d₃₂。

本发明的膜厚测量方法及膜厚测量装置不限于上述实施方式，也可进行其它各种变形。例如，在上述实施方式中，通过数式(1)～(3)求出理论分光反射率，通过数式(11)求出理论分光透过率，但算出理论分光反射率及理论分光透过率的数式不限定于此，可使用任意的数式。

另外，上述第1膜厚测量方法及膜厚测量装置的特征也可在于：在膜厚特定步骤中或膜厚算出部，算出相对于第1膜的膜厚的值及第2膜的膜厚的值的表面反射率的值、表面透过率的值、及背面反射率的值，使第1膜的膜厚的值及第2膜的膜厚的值变化，从而获取多个理论分光反射率。由此，可良好地获取多个理论分光反射率。

另外，上述第1膜厚测量方法及膜厚测量装置的特征也可在于：在膜厚特定步骤中或膜厚算出部，基于最接近于实测分光反射率的理论分光反射率的表面反射率的值及表面透过率的值中的至少任一方的值，求出第1膜的膜厚的值。

另外，上述第1膜厚测量方法及膜厚测量装置的特征也可在于：第1膜包含多个层，在膜厚特定步骤中或膜厚算出部，基于最接近于实测分光反射率的理论分光反射率，决定第1膜的多个层各自的层厚。另外，上述第2膜厚测量方法及膜厚测量装置的特征也可在于：第1膜包含多个层，在膜厚特定步骤中或膜厚算出部，基于最接近于实测分光透过率的理论分光透过率，决定第1膜的多个层各自的层厚。

在第1膜包含多个层的情况下，表面侧的反射率及透过率根据它们的层厚而变化，理论分光反射率及理论分光透过率随之而变化。因此，通过对分别使第1膜中所含的多个层的厚度的值变化而获得的多个理论分光反射率或理论分光透过率与实测分光透过率或实测分光透过率进行比较，可精度良好地求出第1膜的多个层各自的层厚。

另外，上述第1膜厚测量方法及膜厚测量装置的特征也可在于：在膜厚特定步骤中或膜厚算出部，基于最接近于实测分光反射率的理论分光反射率，进一步决定第2膜的膜厚。另外，上述第2膜厚测量方法及膜厚测量装置的特征也可在于：在膜厚特定步骤中或膜厚算出部，基于最接近于实测分光透过率的理论分光透过率，进一步决定第2膜的膜厚。通过这些方法及装置，可利用一次测量同时精度良好地测量第1及第2膜的各膜厚。

另外，上述第1膜厚测量方法及膜厚测量装置的特征也可在于：在膜厚特定步骤中或膜厚算出部，基于最接近于实测分光反射率的理论分光反射率的背面反射率的值，求出第2膜的膜厚的值。由此，可良好地获得第2膜的膜厚的值。

另外，上述第1膜厚测量方法及膜厚测量装置的特征也可在于：第2膜包含多个层，在膜厚特定步骤中或膜厚算出部，基于最接近于实测分光反射率的理论分光反射率，决定第2膜的多个层各自的层厚。另外，上述第2膜厚测量方法及膜厚测量装置的特征也可在于：第2膜包含多个层，在膜厚特定步骤中或膜厚算出部，基于最接近于实测分光透过率的理论分光透过率，决定第2膜的多个层各自的层厚。

在第2膜包含多个层的情况下，背面侧的反射率及透过率根据它们的层厚而变化，理论分光反射率及理论分光透过率随之而变化。因此，通过对分别使第2膜中所含的多个层的厚度的值变化而获得的多个理论分光反射率或理论分光透过率与实测分光透过率或实测分光透过率进行比较，可精度良好地求出第2膜的多个层各自的层厚。

符号的说明

1A、1B…膜厚测量装置、10…光照射部、11…光源、12…导光构件、13…光出射部、20A、20B…光检测部、21a、21b…光入射部、22a、22b…导光构件、23a、23b…分光检测部、30A、30B…膜厚算出部、40…控制部、50…显示部、60…输入装置、100…测量对象物、101…基材、101a…表面、101b…背面、102…第1膜、103…第2膜、110…辊、L1：照射光、L2…反射光、L3…透过光。

Claims (21)

1.一种膜厚测量方法，其特征在于，

是对包含具有表面及背面的基材、形成于所述表面上的第1膜、及形成于所述背面上的第2膜的测量对象物的膜厚进行测量的方法，

所述膜厚测量方法包括：

光照射步骤，其向所述测量对象物的所述表面侧照射光；

光检测步骤，其对所述测量对象物的所述表面侧的反射光的各波长的强度进行检测；及

膜厚特定步骤，其通过对实测分光反射率与理论分光反射率进行比较而决定所述第1膜的膜厚，所述实测分光反射率是基于所述光检测步骤中的检测结果而获得的各波长的反射率，所述理论分光反射率是采纳有作为所述表面侧的反射率的表面反射率、作为所述表面侧的透过率的表面透过率、及作为所述背面侧的反射率的背面反射率的理论上的各波长的反射率，

在所述膜厚特定步骤中，对使所述表面反射率的值、所述表面透过率的值、及所述背面反射率的值变化而获得的多个理论分光反射率与所述实测分光反射率进行比较，基于最接近于该实测分光反射率的所述理论分光反射率，决定所述第1膜的膜厚。

2.如权利要求1所述的膜厚测量方法，其特征在于，

在所述膜厚特定步骤中，算出相对于所述第1膜的膜厚的值及所述第2膜的膜厚的值的所述表面反射率的值、所述表面透过率的值、及所述背面反射率的值，使所述第1膜的膜厚的值及所述第2膜的膜厚的值变化，从而获取所述多个理论分光反射率。

3.如权利要求1或2所述的膜厚测量方法，其特征在于，

在所述膜厚特定步骤中，基于最接近于所述实测分光反射率的所述理论分光反射率的所述表面反射率的值及所述表面透过率的值中的至少任一方的值，求出所述第1膜的膜厚的值。

4.如权利要求1至3中任一项所述的膜厚测量方法，其特征在于，

所述第1膜包含多个层，

在所述膜厚特定步骤中，基于最接近于所述实测分光反射率的所述理论分光反射率，决定所述第1膜的所述多个层各自的层厚。

5.如权利要求1至4中任一项所述的膜厚测量方法，其特征在于，

在所述膜厚特定步骤中，基于最接近于所述实测分光反射率的所述理论分光反射率，进一步决定所述第2膜的膜厚。

6.如权利要求1至5中任一项所述的膜厚测量方法，其特征在于，

在所述膜厚特定步骤中，基于最接近于所述实测分光反射率的所述理论分光反射率的所述背面反射率的值，求出所述第2膜的膜厚的值。

7.如权利要求1至6中任一项所述的膜厚测量方法，其特征在于，

所述第2膜包含多个层，

在所述膜厚特定步骤中，基于最接近于所述实测分光反射率的所述理论分光反射率，决定所述第2膜的所述多个层各自的层厚。

8.一种膜厚测量方法，其特征在于，

是对包含具有表面及背面的基材、形成于所述表面上的第1膜、及形成于所述背面上的第2膜的测量对象物的膜厚进行测量的方法，

所述膜厚测量方法包括：

光照射步骤，其向所述测量对象物的所述表面侧照射光；

光检测步骤，其对所述测量对象物的所述背面侧的透过光的各波长的强度进行检测；及

膜厚特定步骤，其通过对实测分光透过率与理论分光透过率进行比较而决定所述第1膜的膜厚，所述实测分光透过率是基于所述光检测步骤中的检测结果而获得的各波长的透过率，所述理论分光透过率是采纳有作为所述表面侧的透过率的表面透过率及作为反射率的表面反射率、以及作为所述背面侧的透过率的背面透过率及作为反射率的背面反射率的理论上的各波长的透过率，

在所述膜厚特定步骤中，对分别使所述表面透过率的值及所述表面反射率的值、以及所述背面透过率的值及所述背面反射率的值变化而获得的多个理论分光透过率与所述实测分光透过率进行比较，基于最接近于该实测分光透过率的所述理论分光透过率，决定所述第1膜的膜厚。

9.如权利要求8所述的膜厚测量方法，其特征在于，

所述第1膜包含多个层，

在所述膜厚特定步骤中，基于最接近于所述实测分光透过率的所述理论分光透过率，决定所述第1膜的所述多个层各自的层厚。

10.如权利要求8或9所述的膜厚测量方法，其特征在于，

在所述膜厚特定步骤中，基于最接近于所述实测分光透过率的所述理论分光透过率，进一步决定所述第2膜的膜厚。

11.如权利要求8至10中任一项所述的膜厚测量方法，其特征在于，

所述第2膜包含多个层，

在所述膜厚特定步骤中，基于最接近于所述实测分光透过率的所述理论分光透过率，决定所述第2膜的所述多个层各自的层厚。

12.一种膜厚测量装置，其特征在于，

是对包含具有表面及背面的基材、形成于所述表面上的第1膜、及形成于所述背面上的第2膜的测量对象物的膜厚进行测量的装置，

所述膜厚测量装置包括：

光照射部，其向所述测量对象物的所述表面侧照射光；

光检测部，其对所述测量对象物的所述表面侧的反射光的各波长的强度进行检测；及

膜厚算出部，其通过对实测分光反射率与理论分光反射率进行比较而决定所述第1膜的膜厚，所述实测分光反射率是基于所述光检测部中的检测结果而获得的各波长的反射率，所述理论分光反射率是采纳有作为所述表面侧的反射率的表面反射率及作为透过率的表面透过率、以及作为所述背面侧的反射率的背面反射率的理论上的各波长的反射率，

所述膜厚算出部对分别使所述表面反射率的值及所述表面透过率的值、以及所述背面反射率的值变化而获得的多个理论分光反射率与所述实测分光反射率进行比较，基于最接近于该实测分光反射率的所述理论分光反射率，决定所述第1膜的膜厚。

13.如权利要求12所述的膜厚测量装置，其特征在于，

所述膜厚算出部算出相对于所述第1膜的膜厚的值及所述第2膜的膜厚的值的所述表面反射率的值、所述表面透过率的值、及所述背面反射率的值，使所述第1膜的膜厚的值及所述第2膜的膜厚的值变化，从而获取所述多个理论分光反射率。

14.如权利要求12或13所述的膜厚测量装置，其特征在于，

所述膜厚算出部基于最接近于所述实测分光反射率的所述理论分光反射率的所述表面反射率的值及所述表面透过率的值中的至少任一方的值，求出所述第1膜的膜厚的值。

15.如权利要求12至14中任一项所述的膜厚测量装置，其特征在于，

所述第1膜包含多个层，

所述膜厚算出部基于最接近于所述实测分光反射率的所述理论分光反射率的值，决定所述第1膜的所述多个层各自的层厚。

16.如权利要求12至15中任一项所述的膜厚测量装置，其特征在于，

所述膜厚算出部基于最接近于所述实测分光反射率的所述理论分光反射率的值，进一步求出所述第2膜的膜厚。

17.如权利要求12至16中任一项所述的膜厚测量装置，其特征在于，

所述第2膜包含多个层，

所述膜厚算出部基于最接近于所述实测分光反射率的所述理论分光反射率的值，决定所述第2膜的所述多个层各自的层厚。

18.一种膜厚测量装置，其特征在于，

是对包含具有表面及背面的基材、形成于所述表面上的第1膜、及形成于所述背面上的第2膜的测量对象物的膜厚进行测量的装置，

所述膜厚测量装置包括：

光照射部，其向所述测量对象物的所述表面侧照射光；

光检测部，其对所述测量对象物的所述背面侧的透过光的各波长的强度进行检测；及

膜厚算出部，其通过对实测分光透过率与理论分光透过率进行比较而决定所述第1膜的膜厚，所述实测分光透过率是基于所述光检测部中的检测结果而获得的各波长的透过率，所述理论分光透过率是采纳有作为所述表面侧的透过率的表面透过率及作为反射率的表面反射率、以及作为所述背面侧的透过率的背面透过率及作为反射率的背面反射率的理论上的各波长的透过率，

所述膜厚算出部对分别使所述表面透过率的值及所述表面反射率的值、以及所述背面透过率的值及所述背面反射率的值变化而获得的多个理论分光透过率与所述实测分光透过率进行比较，基于最接近于该实测分光透过率的所述理论分光透过率，决定所述第1膜的膜厚。

19.如权利要求18所述的膜厚测量装置，其特征在于，

所述第1膜包含多个层，

所述膜厚算出部基于最接近于所述实测分光透过率的所述理论分光透过率，决定所述第1膜的所述多个层各自的层厚。

20.如权利要求18或19所述的膜厚测量装置，其特征在于，

所述膜厚算出部基于最接近于所述实测分光透过率的所述理论分光透过率，进一步决定所述第2膜的膜厚。

21.如权利要求18至20中任一项所述的膜厚测量装置，其特征在于，

所述第2膜包含多个层，

所述膜厚算出部基于最接近于所述实测分光透过率的所述理论分光透过率，决定所述第2膜的所述多个层各自的层厚。