JP2001041713A - 微少領域測定装置 - Google Patents
微少領域測定装置Info
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- JP2001041713A JP2001041713A JP11217316A JP21731699A JP2001041713A JP 2001041713 A JP2001041713 A JP 2001041713A JP 11217316 A JP11217316 A JP 11217316A JP 21731699 A JP21731699 A JP 21731699A JP 2001041713 A JP2001041713 A JP 2001041713A
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Abstract
装置を提供すること。 【解決手段】薄膜を形成した基板1の表面の微少領域に
光源2からの光を照射し、その反射光を受光部4で受光
して該薄膜の厚さや屈折率などを測定する装置に於い
て、該光源の光径を該微少領域よりも大きい面積の光径
とし、該受光部にCCDカメラ4aを設け、該光が照射
された該表面の領域の各部からの反射光量を該CCDカ
メラの電荷結合素子の各電極で夫々測定する。光源の前
方にモノクロメーター3を設けるか或いはCCDカメラ
の前方に音響光学分光フィルター5を設けて分光エリプ
ソメーターに構成し、更には該光源から上記基板を経由
して該CCDカメラへの光路に該基板への入射光及び反
射光が透過するハーフミラー6を介在させて干渉膜厚計
に構成する。
Description
の表面に形成された薄膜に光を照射して該薄膜の厚さや
屈折率などを測定するために使用される微少領域測定装
置に関する。
スプレイパネルの製造ラインでは、基板に形成された膜
の厚さや屈折率の測定が必要であり、その測定装置とし
て分光エリプソメーターや干渉膜厚計が使用されてい
る。これらの装置では、基板にスポット光を当て、その
反射光を受光して測定を行なっており、分光エリプソメ
ーターによる測定の場合、図1、図2に示したように、
光源aの光をモノクロメーターbで分光し、特定波長の
光をマイクロスポット用レンズcやミラーgの集光手段
により直径25〜100μmに絞って基板dに当て、そ
の反射光をSiフォトディテクタやフォトマルチプライ
ヤーの受光部eに於いて受光し、その照射領域の反射光
量により偏光成分を測定する。該受光部eは演算器に接
続され、測定された光の入射角と、波長とから屈折率や
膜厚が算出される。干渉膜厚計による測定の場合は、図
3や図4に示したように、ハーフミラーfで反射させた
光源aからの光をマイクロスポット用レンズcを介して
基板dに垂直に集光して当て、その反射光をハーフミラ
ーfを透して受光部eで受光することにより膜厚を算出
している。該光源aの光をモノクロメーターbで制限し
たときは、受光部bにSiフォトディテクタやフォトマ
ルチプライヤーが使用され、スペクトルの制限がないと
きは受光部bに分光器hが用いられる。
00μm程度と小さいのに対し測定領域として必要な面
積は少なくとも50〜200μm角であり、測定のため
に光学系全体を基板dの表面に沿ってスライドさせて測
定領域をスポット光で走査し、測定領域全体の平均の測
定値を得て膜厚を算出している。
定装置では、スポット径が小さいため、光学系全体をス
ライドさせて測定領域を光で走査するが、再現性良く光
のビームを当てるには、光学系を搭載してスライドする
精度の良いステージが必要で、パターンを認識するため
の機能を具備しなければならず、光を絞る手段を設ける
必要もある。また、1回の測定で測定されるのは1つの
測定領域であり、スライドやパターンの認識のために時
間が掛かるから測定時間が長くなる不都合があった。
る微少領域測定装置を提供することを目的とするもので
ある。
した基板の表面の微少領域に光源からの光を照射し、そ
の反射光を受光部で受光して該薄膜の厚さや屈折率など
を測定する装置に於いて、該光源の光径を該微少領域よ
りも大きい面積の光径とし、該受光部にCCDカメラを
設け、該光が照射された該表面の領域の各部からの反射
光量を該CCDカメラの電荷結合素子の各電極で夫々測
定することにより、上記の目的を達成するようにした。
該光源の前方にモノクロメーターを設けるか或いは該C
CDカメラの前方に音響光学フィルターを設けて分光エ
リプソメーターに構成することが可能であり、これに加
えて該光源から上記基板を経由して該CCDカメラへの
光路に該基板への入射光及び反射光が透過するハーフミ
ラーを介在させることで干渉膜厚計に構成することがで
きる。
き説明すると、図5は分光エリプソメーターに構成した
微少領域測定装置の実施例であり、同図に於いて、符号
1はスパッタリング等の薄膜形成手段により表面に薄膜
が形成された半導体デバイスのシリコン基板やフラット
ディスプレイパネルのガラス基板などの基板を示す。該
基板1の表面の微少な測定領域に、光源2からの光をモ
ノクロメーター3により特定の波長の光を選別して斜め
に入射させ、その反射光を受光部4に於いて受光する。
を該測定領域の面積よりも大きい光径とし、該受光部4
を例えば50万画素のCCDカメラ4aにて構成したも
ので、これにより該カメラ4aの電荷結合素子の各電極
で該基板1の微少測定領域からの反射光を一挙に受光
し、1回の照射により膜厚を算出することができる。
高い光源が使用される。また、該モノクロメーター3に
は公知のものが使用され、該メーター3において、その
光を該メーター3が備える出射スリットにより該測定領
域をカバーできる光径として該基板1に向けて照射す
る。該光径が測定領域をカバーする以上の大きい面積で
あるから、該光源2から受光部4に至る光学系は、従来
のように移動させる必要がない。また、CCDカメラ4
aが例えば50万画素であると、その各電極で基板1の
表面の10μm程度の微少単位の光量を受光することが
できるから、分光エリプソメーターの測定に最低限必要
な50〜200μm角以上の測定領域を微細に分析して
膜厚や屈折率を測定できる。また、該受光部4をCCD
カメラ4aとすることにより、微少な単位面積からの反
射光を区分して受光することができ、該光源2からの光
は、レンズなどで絞る必要がなくスリットなどで平行光
線として測定領域を照射すればよいから、光学系を簡素
にできる。
に、図6に示したように、公知の音響光学分光フィルタ
ー5を受光部4のCCDカメラ4aの前方に設け、該フ
ィルター5が備える超音波が加えられた水晶等の透明な
物質を通過させることにより反射光を分光して該カメラ
4aに特定波長の光が入射するように構成してもよい。
計に適用した例であり、光源2からの光をハーフミラー
6で反射して基板1の表面の測定領域に入射させ、その
反射光を該ハーフミラー6を通過させて受光部4で受光
し、該受光部4に於いて測定される干渉縞により膜厚を
算出することは従来のものと同様であるが、この場合も
該光源2からの光を絞ることなく基板1の測定領域に当
て、CCDカメラ4aで構成した受光部4で受光するこ
とにより、測定領域からの反射光を一挙に測定し、測定
した干渉縞の間隔により膜厚を算出する。この場合も、
CCDカメラ4aの各画素を構成する電極が測定領域の
各微細単位からの反射光を受光するので、光学系を移動
させる必要がなく、光源2からの光を絞る必要もないか
ら、装置が簡単になり再現性も向上し、測定時間も短縮
できる。尚、図7の例は光源2の前方にモノクロメータ
ー3を設けて分光したもので、図8は受光部4の前方に
音響光学分光フィルター5を設けた例である。
を形成した基板の表面の微少領域を照射する光源の口径
を該微少領域よりも大きい面積の光径とし、その反射光
を受ける受光部にCCDカメラを設け、該光が照射され
た該表面の領域の各部からの反射光量を該CCDカメラ
の電荷結合素子の各電極で夫々測定するので、光学系を
スライドさせず光を絞ることなく測定できるから装置を
簡単且つ安価に製作でき、1回の光の照射で短時間に微
少領域に形成された薄膜の膜厚を測定できる効果があ
り、該光源の前方にモノクロメーターを設けるか或いは
上記CCDカメラの前方に音響光学フィルターを設けて
分光エリプソメーターに構成し、或いは、該光源から基
板を経由して該CCDカメラへの光路に該基板への入射
光及び反射光が透過するハーフミラーを介在させて干渉
膜厚計に構成することができる。
図
ーターに適用した実施例の説明図
プソメーターに適用した実施例の説明図
用した実施例の説明図
計に適用した実施例の説明図
部、4a CCDカメラ、5 音響光学分光フィルタ
ー、6 ハーフミラー、
Claims (3)
- 【請求項1】薄膜を形成した基板の表面の微少領域に光
源からの光を照射し、その反射光を受光部で受光して該
薄膜の厚さや屈折率などを測定する装置に於いて、該光
源の光径を該微少領域よりも大きい面積の光径とし、該
受光部にCCDカメラを設け、該光が照射された該表面
の領域の各部からの反射光量を該CCDカメラの電荷結
合素子の各電極で夫々測定することを特徴とする微少領
域測定装置。 - 【請求項2】上記光源の前方にモノクロメーターを設け
るか或いは上記CCDカメラの前方に音響光学分光フィ
ルターを設けて分光エリプソメーターに構成したことを
特徴とする請求項1に記載の微少領域測定装置。 - 【請求項3】上記光源の前方にモノクロメーターを設け
るか或いは上記CCDカメラの前方に音響光学分光フィ
ルターを設け、該光源から上記基板を経由して該CCD
カメラへの光路に該基板への入射光及び反射光が透過す
るハーフミラーを介在させて干渉膜厚計に構成したこと
を特徴とする請求項1に記載の微少領域測定装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11217316A JP2001041713A (ja) | 1999-07-30 | 1999-07-30 | 微少領域測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11217316A JP2001041713A (ja) | 1999-07-30 | 1999-07-30 | 微少領域測定装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001041713A true JP2001041713A (ja) | 2001-02-16 |
Family
ID=16702267
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11217316A Pending JP2001041713A (ja) | 1999-07-30 | 1999-07-30 | 微少領域測定装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001041713A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7286242B2 (en) * | 2001-09-21 | 2007-10-23 | Kmac | Apparatus for measuring characteristics of thin film by means of two-dimensional detector and method of measuring the same |
KR101207684B1 (ko) | 2010-12-27 | 2012-12-03 | 주식회사 포스코 | 박막 두께 측정장치 및 박막 두께 측정방법 |
CN111380472A (zh) * | 2018-12-27 | 2020-07-07 | 株式会社迪思科 | 厚度测量装置 |
TWI808288B (zh) * | 2018-12-26 | 2023-07-11 | 日商迪思科股份有限公司 | 厚度量測裝置 |
-
1999
- 1999-07-30 JP JP11217316A patent/JP2001041713A/ja active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7286242B2 (en) * | 2001-09-21 | 2007-10-23 | Kmac | Apparatus for measuring characteristics of thin film by means of two-dimensional detector and method of measuring the same |
KR101207684B1 (ko) | 2010-12-27 | 2012-12-03 | 주식회사 포스코 | 박막 두께 측정장치 및 박막 두께 측정방법 |
TWI808288B (zh) * | 2018-12-26 | 2023-07-11 | 日商迪思科股份有限公司 | 厚度量測裝置 |
CN111380472A (zh) * | 2018-12-27 | 2020-07-07 | 株式会社迪思科 | 厚度测量装置 |
JP2020106374A (ja) * | 2018-12-27 | 2020-07-09 | 株式会社ディスコ | 厚み計測装置、及び厚み計測装置を備えた加工装置 |
TWI820278B (zh) * | 2018-12-27 | 2023-11-01 | 日商迪思科股份有限公司 | 厚度量測裝置 |
CN111380472B (zh) * | 2018-12-27 | 2023-12-15 | 株式会社迪思科 | 厚度测量装置 |
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A521 | Written amendment |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20081016 |
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A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20081028 |
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