JP2001044254A

JP2001044254A - 電子部品製造装置および方法

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Publication number: JP2001044254A
Application number: JP11211737A
Authority: JP
Inventors: Junichi Tanaka; 潤一田中; Yasunobu Tagusa; 康伸田草; Toru Tanigawa; 徹谷川
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1999-07-27
Filing date: 1999-07-27
Publication date: 2001-02-16
Anticipated expiration: 2019-07-27
Also published as: JP3717340B2

Abstract

(57)【要約】【課題】不良品が発生した場合であっても不良品の発
生を最小限に食止めることができる電子部品製造装置を
提供する。【解決手段】電子部品製造装置で用いられる薄膜の膜
厚測定装置は、分岐型光ファイバが内部に設けられたセ
ンサユニット１０が、成膜装置内部に設けられた支柱１
０ａに固定される。分岐型光ファイバは、支柱１０ａ内
部に引きめぐらされる。センサユニット１０は、成膜装
置のゲートバルブ１３の近傍に位置する基板３に対し
て、ほぼ垂直に光照射を行なうように取付けられてい
る。膜厚測定装置は、成膜直後に薄膜の膜厚測定を行な
う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子部品製造装置
および方法に関し、特に、液晶表示装置や半導体装置な
どの薄膜の成膜工程を有する電子部品製造装置および方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、半導体装置や液晶表示装置などの
電子部品の製造において、プラズマプロセス法やスパッ
タ法などの成膜技術が広く用いられている。この成膜技
術によって形成された薄膜の各種特性を検出することに
より、薄膜を形成するための各種パラメータの導出を行
なったり、成膜時の各種不具合を速やかに検出すること
が行なわれている。

【０００３】特に、薄膜の膜厚は、薄膜の導電性または
絶縁性などの特性のみならず、薄膜のパターン形成の不
良に影響をおよぼし、薄膜の上層に形成される配線膜な
どの断線や短絡不良などに影響をおよぼすため、製品の
歩留まりや信頼性を左右する上で重要な管理項目であ
る。

【０００４】従来、成膜装置によって形成された薄膜の
膜厚を測定する場合、膜厚の測定に多大な時間が必要で
あり、膜厚測定時に薄膜を傷つけないように精密な基板
の搬送およびハンドリングが必要であった。このため、
その測定装置も大掛かりなものとなり、既存ラインの空
きスペースに組込むことが困難なため、オフラインでの
測定が主であった。薄膜の膜厚を測定する手法として、
直接薄膜の段差を測定する触針法やエリプソメータによ
る測定法など、様々な手法が用いられている。

【０００５】図１９は、エリプソメータを用いた膜厚測
定装置の概略構成を示している。膜厚測定装置は、偏光
子１０１および検光子１０２を含む。光源からの光は、
偏光子１０１によって偏光されてワークとなる薄膜形成
基板１０３上に照射される。基板１０３で反射された光
は、検光子１０２によって受光され、反射光の偏光状態
が検出器により検出される。検出器は、入射光の偏光状
態と反射光の偏光状態とを比較することによって、膜厚
の光学定数（屈折率、消衰係数）を求める。

【０００６】しかし、図２０に示すように、薄膜層１０
４が金属などの配線パターン１０５を覆って、基板１０
６上に形成されている場合には、その部分に微妙な凹凸
があるため上述した測定手法では膜厚の測定ができな
い。

【０００７】そのため、配線パターン１０５などのない
特定の領域を選び、その領域上に成膜を行なったり、配
線パターンのないダミー基板上に成膜を行い、その薄膜
の任意の点の膜厚を測定する。そして、ダミー基板上の
薄膜の不具合がなくなるように成膜条件を決定し、その
成膜条件を実際の生産品に適用して同様の成膜がなされ
ていると仮定して生産を行っていた。

【０００８】また、基板上の凹凸の影響が少ない測定手
法として、光の干渉を利用した手法がある。この光干渉
法は、基板によって反射された光または基板を透過した
光の分光スペクトルを解析することにより薄膜の膜厚を
測定するものである。

【０００９】図２１を参照して、光干渉法の一例を説明
する。光源から照射された光は、基板１０３によって反
射される。基板１０３の表面側に反射されるこの反射光
は、薄膜１０４の表面で反射する光と、薄膜１０４を
除いた基板１０３の本体部１０６の表面で反射する光
とが合成されたものである。

【００１０】図２２は、分光器によって検出された図２
１に示す反射光の波長と光強度との関係を示すグラフで
ある。このグラフは、横軸を反射光の波長とし、縦軸を
その光強度としている。光と光とが互いに干渉し
て、見かけ上反射光の波長に対して光強度に強弱が発生
する。このような光の干渉は光と光との光路差によ
って発生するため、薄膜１０４の膜厚および光の照射角
などに依存することとなり、グラフの波長−光強度の曲
線形状も薄膜１０４の膜厚によって変化する。したがっ
て条件により、グラフの波長−光強度の曲線形状を解析
することによって薄膜１０４の膜厚を求めることができ
る。

【００１１】図２２に示すような波長−光強度の関係曲
線の解析手法として、ピーク・バレイ法と呼ばれる手法
がある。この手法は、波長−光強度の関係曲線において
光強度がピーク（図２２のａ点およびｂ点）となる波長
を求め、その関係式から薄膜の膜厚を求めるものであ
る。

【００１２】また、波長−光強度の関係曲線を用いた膜
厚測定法として、特開平５−１０７２６号公報には、透
過光を利用した膜厚測定法の発明が開示されている。こ
の測定法では、光源とセンサとを用い、透過性の基板を
透過した光の波長−光強度の関係曲線を求める。また、
ピーク・バレイ法のように単に光強度がピークとなる波
長を求めるのではなく、その関係曲線が後述する理論式
から求めた波長−光強度の理論関係曲線に最も近づくよ
うに薄膜の膜厚および屈折率を変化させて、膜厚を測定
するものである。Ｔを薄膜の透過率、ｎ′を薄膜の屈折
率、ｎ′₀を空気の屈折率、ｎ′₁を透明基板の屈折率、
ｒ₀を光が空気中から薄膜に入射するときの振幅反射
率、ｒ₁を光が薄膜から透明基板に入射するときの振幅
反射率、δを光が薄膜中を進行する時の位相のずれ、δ
₀を光が空気中から薄膜に入射するときの位相のずれ、
δ₁を光が薄膜から透明基板に入射するときの位相のず
れとすると、次式の関係が成立つ。

【００１３】

【数１】

【００１４】光が薄膜中を透過する時の位相のずれδ
は、薄膜の膜厚ｄと光の波長λとに依存するので、式
（１）から波長λと薄膜の透過率Ｔとの関係を求めるこ
とができる。したがって、薄膜の膜厚ｄと薄膜の屈折率
ｎ′とを変化させて、式（１）から求められる波長−光
強度の理論関係曲線を、波長−光強度の測定関係曲線に
最も近づけ、そのときの薄膜の膜厚ｄと薄膜の屈折率
ｎ′とを測定値とする。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】図１９に示すエリプソ
メータを用いた膜厚測定装置においては、基板１０３と
偏光子１０１および検光子１０２との位置関係が固定さ
れていなければならない。このため、基板１０３の上下
方向のずれ、傾斜または振動等がある場合、薄膜の膜厚
の測定が不可能になる。特にサイズが数百ｍｍ角以上と
大型で、かつ０．５〜１．１ｍｍ程度の薄型のガラス基
板を用いた液晶表示装置の製造ラインでは、基板の大き
なそり（部分傾斜）や振動などが生じる。このため、イ
ンラインで膜厚測定装置を用いるためには、部分傾斜や
振動の影響を受けないように、安定した大型のステージ
の設置が必要になる。また、偏光子１０１、検光子１０
２および基板１０３の位置関係を精度良く設置して、光
軸を合わせ込む必要がある。そのため、基板１０３上の
複数箇所を同時に測定するのが困難であったり、測定シ
ステムが大掛かりになるためインラインで限られたスペ
ースに組込むことが不可能な場合が多い。

【００１６】また、上述した配線パターンのないダミー
基板上に成膜を行い、その薄膜の任意の点の膜厚を測定
する方法では、ダミー基板に対する成膜を行なう工程が
余分に必要となり、余分な膜厚測定処理が必要となる。
このため、１つの製品に対する膜厚測定箇所を減少せざ
るを得なくなる。よって、膜厚異常の見落としや、異常
発見が遅れたりすることにより、膨大な損害が生じる場
合があった。

【００１７】また、各種電子部品では、基板と薄膜との
間に配線やその他の金属膜などの微細なパターンが形成
されている。その影響をある程度小さくして膜厚を測定
する方法として、上述した光干渉法であるピーク・バレ
イ法が挙げられる。しかし、ピーク・バレイ法において
は、測定した波長域内に光強度のピークまたはバレイが
２つ以上存在しなければ、理論的に薄膜の膜厚測定が不
可能である。また、光強度のピークまたはバレイが２つ
以上存在する場合でも、ピークまたはバレイ付近の波長
域において、薄膜による光吸収が起こると、光強度のピ
ーク位置がずれる現象が起こる。このため、正確に膜厚
測定ができない。

【００１８】また、特開平５−１０７２６号公報に開示
された膜厚測定法では、波長−光強度曲線の波形自体を
解析しているため、光強度のピークまたはバレイが２つ
以上なくても薄膜の膜厚測定が可能である。しかし、こ
の測定法では、薄膜の吸収係数を考慮していない。その
ため、測定波長域に薄膜による光吸収がある場合には、
薄膜の吸収がない波長域に測定波長域をシフトさせる必
要がある。したがって、複数の薄膜を測定する際に、波
長域の異なる多数の光源が必要となり、測定する薄膜の
種類により光源を切換える機構が必要である。よって、
膜厚測定装置が大型化し、コストが高くなる。

【００１９】また、広範な波長域の光照射とそれに対す
る解析とが必要なため、膜厚測定に時間がかかる。さら
に、透過性の基板のみを対象としているため、不透明基
板であったり、配線などの遮光膜が薄膜と基板との間に
形成されている場合には、薄膜の膜厚測定が困難であっ
たり測定精度が落ちたりする。

【００２０】さらにまた、基板、光源およびセンサの位
置関係が固定されていなければならない。基板に上下方
向のずれ、傾斜または振動などがある場合には、光路が
振れたりする。このため、正確に膜厚を測定することが
困難である。特にサイズが数百ｍｍ角以上と大型で、か
つ０．５〜１．１ｍｍ程度の薄型のガラス基板を用いた
液晶表示装置の製造ライン中では、基板の大きなそり
（部分傾斜）や振動などが生じる。このため、インライ
ンで膜厚測定を行なうためには、部分傾斜や振動の影響
を受けないように安定した大型のステージの設置が必要
になる。よって、膜厚測定装置が大型化する。しかも、
基板およびセンサの位置関係を精度良くして光軸を合わ
せ込む必要がある。このため、基板内の複数箇所を同時
に測定するのが困難であったり、センサを既存ラインの
空きスペースに組込むことが不可能である。

【００２１】センサを移動させながら複数箇所の膜厚を
測定することも考えられるが、光軸を高精度に維持しつ
つ、高速移動させるのは困難である。このため、測定時
間がかかる。

【００２２】また、上述のように従来の膜厚測定方法で
は、インラインでの膜厚測定が困難であった。このた
め、いくつかの工程を経た後に、検査工程において基板
の全面的または局部的な不良が検出される。しかし、不
良が発生してから不良が検出されるまでの間にはタイム
ラグがある。そのため、その間に不良品を大量発生させ
てしまうという問題がある。

【００２３】また、従来の膜厚測定方法では、膜厚測定
装置の光源の劣化などの各種条件の変化から、膜厚測定
装置の故障やメンテナンス時期等を予想することはでき
なかった。このため、膜厚測定装置の稼働率の低下原因
となっていた。

【００２４】本発明は、上述の課題を解決するためにな
されたもので、その目的は、不良品が発生した場合であ
っても不良品の発生を最小限に食止めることができる電
子部品製造装置および方法を提供することである。

【００２５】本発明の他の目的は、製造タクトタイムを
落とすことなく高速に膜厚測定が可能な電子部品製造装
置および方法を提供することである。

【００２６】本発明のさらに他の目的は、高精度で膜厚
測定ができる電子部品製造装置および方法を提供するこ
とである。

【００２７】本発明のさらに他の目的は、薄膜の膜厚測
定装置の故障やメンテナンス時期を予想し、薄膜の膜厚
測定装置の稼働率を向上させた電子部品製造装置を提供
することである。

【００２８】本発明のさらに他の目的は、薄膜の膜厚測
定装置を小型化し、インラインで膜厚測定可能な電子部
品製造装置を提供することである。

【００２９】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明に
係る電子部品製造装置は、成膜装置と、光源、光源から
の光を導き、基板上に形成された薄膜に対してほぼ垂直
に照射する照射手段、薄膜または基板からの反射光を受
光する受光手段、受光手段で受光された反射光を波長ご
とに分光する分光手段および、分光手段で分光された反
射光の強度に基づいて、薄膜の膜厚を算出する算出手段
を備える薄膜の膜厚測定装置とを含み、薄膜の膜厚測定
装置は、電子部品の製造ライン中であって、成膜装置に
よる成膜が行なわれた直後に薄膜の膜厚測定を行なう位
置に設けられている。

【００３０】照射手段および受光手段を基板に対してそ
れぞれほぼ垂直に設けることにより、照射手段および受
光手段を一体化して既存ラインの空きスペースなどに組
込むことが可能となる。また、光の入射角がほぼ直角で
あることより、反射光の光路ずれが少なくなる。このた
め、基板の振動や傾斜、基板と照射手段および受光手段
との間の距離などに影響されることなく薄膜の膜厚測定
が可能となる。

【００３１】また、成膜装置における成膜が行なわれた
直後に薄膜の膜厚測定が行なわれる。このため、成膜不
良を直ちに発見することができ、不良品の発生を最小限
に食止めることができる。

【００３２】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の発明の構成に加えて、照射手段は、光源から導いた光
を、基板上の複数の箇所に同時に照射する複数の照射手
段を含み、受光手段は、複数の箇所で反射された光を受
光する複数の受光手段を含む。

【００３３】液晶表示装置などに用いられる大型基板の
場合には、基板内の膜厚のバラツキが大きく、成膜時の
異常放電などにより成膜異常が局部的に生じる場合があ
る。このような場合であっても、照射手段および受光手
段を複数配置することにより、複数箇所の膜厚測定を同
時に行なうことができる。このため、製造タクトタイム
を落とすことなく局部的な膜厚異常などを発見すること
ができる。

【００３４】請求項３に記載の発明は、請求項２に記載
の発明の構成に加えて、記薄膜の膜厚測定装置は、さら
に、複数の受光手段の先端にそれぞれ取付けられた複数
の第１の接続コネクタと、一方端が分光手段に接続さ
れ、他方端が複数の第１の接続コネクタのいずれかに接
続されることにより、接続された第１の接続コネクタよ
り光を分光手段に導く第２の接続コネクタとを含む。

【００３５】第１の接続コネクタおよび第２の接続コネ
クタの組合わせにより、分光手段に導く光が切換えられ
る。このように切替手段として、コネクタを用いること
により、シャッタを用いる場合に比べて、光の漏れを防
止し、光の利用効率を高くすることができる。このた
め、薄膜の膜厚測定の精度を高めることができる。

【００３６】請求項４に記載の発明は、請求項３に記載
の発明の構成に加えて、複数の第１の接続コネクタの各
々および第２の接続コネクタには、それぞれ集光レンズ
が内蔵されている。

【００３７】第１および第２の接続コネクタに集光レン
ズを内蔵することにより、さらに光の漏れを防止するこ
とができ、光の利用効率を高くすることができる。この
ため、薄膜の膜厚測定の精度をより高めることができ
る。

【００３８】請求項５に記載の発明は、請求項１〜４の
いずれかに記載の発明の構成に加えて、薄膜の膜厚測定
装置は、さらに、光源からの光を導き、光の反射材料に
対してほぼ垂直に光を照射する反射較正用照射手段と、
反射材料からの反射光を受光する反射較正用受光手段
と、反射較正用受光手段で受光された光に基づき、算出
手段における薄膜の膜厚の算出時に用いられるパラメー
タを較正する反射較正手段とを含む。

【００３９】反射材料からの反射光を用いて薄膜の膜厚
の算出時に用いられるパラメータが較正される。このた
め、電子部品の製造中であっても、パラメータを較正し
ながら薄膜の膜厚測定が行なわれる。よって、薄膜の膜
厚測定の精度を高めることができる。

【００４０】請求項６に記載の発明は、請求項１〜５の
いずれかに記載の発明の構成に加えて、薄膜の膜厚測定
装置は、さらに、光源からの光を導き、光の反射材料に
対して光を照射する光源較正用照射手段と、反射材料か
らの反射光を受光する光源較正用受光手段と、光源較正
用受光手段で受光された光に基づき、光源の光量低下を
検出する光源光量低下検出手段とを含む。

【００４１】反射材料からの反射光を用いて光源の光量
低下が検出される。このため、あらかじめ光源の寿命を
知ることができ、光源の寿命がくる前に光源を取り替え
ることができる。また、光源の取り替えを成膜時やライ
ン停止時に行なえるため、薄膜の膜厚測定装置の稼働率
を上昇させることできる。

【００４２】請求項７に記載の発明は、請求項１〜６の
いずれかに記載の発明の構成に加えて、薄膜の膜厚測定
装置は、さらに、外乱光を受光する外乱光受光手段と、
外乱光受光手段で受光された光に基づき、算出手段にお
ける薄膜の膜厚の算出時に用いられるパラメータを較正
する外乱光較正手段とを含む。

【００４３】外乱光を用いて薄膜の膜厚の算出時に用い
られるパラメータが較正される。このため、外乱光の影
響を受けることなく、薄膜の膜厚測定が行なわれ、膜厚
測定の精度を高めることができる。

【００４４】請求項８に記載の発明は、請求項１〜７の
いずれかに記載の発明の構成に加えて、照射手段は、光
源からの光を導き、基板上に形成された薄膜に対して照
射する光ファイバを含み、受光手段は、基板からの反射
光を受光し、受光した反射光を分光手段に導く光ファイ
バを含む。

【００４５】光ファイバのみで照射手段および受光手段
を構成できる。このため、薄膜の膜厚測定装置を小型化
することができる。

【００４６】請求項９に記載の発明に係る電子部品製造
方法は、基板上に薄膜を成膜するステップと、成膜直後
に、基板上に形成された薄膜に対してほぼ垂直に光を照
射するステップと、薄膜または基板からの反射光を受光
するステップと、受光した反射光を波長ごとに分光する
ステップと、分光された反射光の強度に基づいて、薄膜
の膜厚を算出するステップとを含む。

【００４７】成膜が行なわれた直後に薄膜の膜厚測定が
行なわれる。このため、成膜不良を直ちに発見すること
ができ、不良品の発生を最小限に食止めることができ
る。

【００４８】請求項１０に記載の発明は、請求項９に記
載の発明の構成に加えて、光を照射するステップは、成
膜直後に、基板に対しほぼ垂直な光を、基板上の複数の
箇所に同時に照射するステップを含み、反射光を受光す
るステップは、薄膜または基板からの複数の反射光を受
光するステップを含む。

【００４９】液晶表示装置などに用いられる大型基板の
場合には、基板内の膜厚のバラツキが大きく、成膜時の
異常放電などにより成膜異常が局部的に生じる場合があ
る。このような場合であっても、薄膜の複数の箇所に同
時に光を照射することにより、複数箇所の膜厚測定を同
時に行なうことができる。このため、製造タクトタイム
を落とすことなく局部的な膜厚異常などを発見すること
ができる。

【００５０】

【発明の実施の形態】［実施の形態１］図１は、本発明
の実施の形態１における薄膜の膜厚測定装置の概略構成
を説明するためのブロック図である。この薄膜の膜厚測
定装置は、光源１と、光源１からの光を基板３上の複数
箇所（ここでは２箇所）に導き、それぞれの箇所におけ
る基板３からの反射光を受光する分岐型光ファイバ２
と、基板３の複数箇所に導かれる入射光および基板３の
複数の反射光を選択的に遮断する光制限シャッタ４と、
分岐型光ファイバ２によって導かれた反射光を波長ごと
の光強度に分解する分光器５と、波長ごとの光強度を解
析して薄膜の膜厚を算出する計算機６とを含む。

【００５１】光源１には、たとえば可視光線波長域（４
００〜８００ｎｍ）に近い波長域（４００〜８５０ｎ
ｍ）を有するハロゲンランプを用いる。ただし、他のラ
ンプをハロゲンランプと同一の光源室内または別の光源
室内に設け、同時に点灯させて使用したり、切換えて点
灯させて使用してもよい。また、分光器５等の光学部品
には、その波長域をカバーできる部品が使用される。

【００５２】図２は、分岐型光ファイバ２の概略構成を
説明するためのブロック図である。この分岐型光ファイ
バ２は、光源１からの光を基板３上に導く光ファイバ２
ａと、光源１からの光を基板３上の測定点に導き、基
板３上の測定点からの反射光を分光器５へ導く光ファ
イバ２ｂと、光源１からの光を基板３上の測定点に導
き、基板３上の測定点からの反射光を分光器５へ導く
光ファイバ２ｃと、基板３上の測定点からの反射光お
よび測定点からの反射光を分光器５へ導く光ファイバ
２ｄとを含む。

【００５３】図３は、分岐型光ファイバ２をさらに詳細
に説明するための図である。光ファイバ２ａは、２群の
光ファイバ２ａａおよび２ａｂを含む。光ファイバ２ａ
ａは、光源１からの光を基板３上の測定点へ導く。光
ファイバ２ａｂは、光源１からの光を基板３上の測定点
へ導く。

【００５４】光ファイバ２ｂは、２群の光ファイバ２ｂ
ａおよび２ｂｂを含む。光ファイバ２ｂａは、光源１か
らの光を基板３上の測定点へ導く。光ファイバ２ｂｂ
は、基板３上の測定点からの反射光を分光器５へ導
く。

【００５５】光ファイバ２ｃは、２群の光ファイバ２ｃ
ａおよび２ｃｂを含む。光ファイバ２ｃａは、光源１か
らの光を基板３上の測定点へ導く。光ファイバ２ｃｂ
は、基板３上の測定点からの反射光を分光器５へ導
く。

【００５６】光ファイバ２ｄは、２群の光ファイバ２ｄ
ａおよび２ｄｂを含む。光ファイバ２ｄａは、基板３上
の測定点からの反射光を分光器５へ導く。光ファイバ
２ｄｂは、基板３上の測定点からの反射光を分光器５
へ導く。

【００５７】図４は、光制限シャッタ４の概略構成を説
明するための図である。この光制限シャッタ４は、図３
に示す光ファイバ２ｂおよび２ｃのそれぞれの途中に設
けられている。すなわち、光ファイバ２ａと２ｃとの接
続点（光ファイバ２ｄと２ｂとの接続点）２ｘと測定点
およびとの間にそれぞれ設けられている。光ファイ
バ２ｂの途中に設けられた光制限シャッタ４ｂは、その
開閉によって基板３上の測定点への入射光および測定
点からの反射光の通過および遮断の切換を制御する。
光ファイバ２ｃの途中に設けられた光制限シャッタ４ｃ
は、その開閉によって基板３上の測定点への入射光お
よび測定点からの反射光の通過および遮断の切換を制
御する。光制限シャッタ４ｂおよび４ｃの一方を閉じ、
他方を開くことによって、基板３上の測定点および
からの反射光の一方のみを選択して分光器５に導くこと
が可能である。また、光制限シャッタ４ｂおよび４ｃを
同時に開くことによって、基板３上の測定点および
での膜厚の平均値を測定することも可能である。

【００５８】図５は、計算機６が実行する膜厚測定処理
の処理手順を説明するためのフローチャートである。ま
ず、分光器５によって基板３からの反射光を波長ごとの
光強度（スペクトル）に分解する（Ｓ１）。計算機６
は、分光器５から波長ごとのスペクトルデータを取得し
（Ｓ２）、後述する理論式を用いて薄膜の膜厚を算出す
る（Ｓ３）。計算機６は、求められた膜厚を計算機６の
画面上に表示し、データを蓄積保存する（Ｓ４）。計算
機６は、蓄積されたデータを集中制御機（図示せず）に
転送する（Ｓ５）。

【００５９】計算機６より薄膜の膜厚に関するデータを
受信した集中制御機は、薄膜の膜厚が予め定められた基
準値を超えた場合や、基板内での測定点間の膜厚の差が
大きい場合や、ある測定点における膜厚の時間的な変化
が大きい場合などに、警報を出すなどして異常発生に対
する処理を行なう。

【００６０】ここで、薄膜の膜厚解析法の一例を説明す
る。基板の屈折率をｎ₀、薄膜の屈折率をｎ₁、空気の屈
折率をｎ₂、薄膜の吸収係数をｋ、薄膜の膜厚をｄ、光
源の波長をλとすると、基板からの反射光強度Ｒは式
（２）〜（７）で表すことができる。

【００６１】

【数２】

【００６２】光学定数ｎおよびｋは、光の波長λによっ
て変化する値である。予め定められた複数の代表波長ま
たは波長サンプリングを行なうことにより（たとえば、
４００ｎｍから８５０ｎｍまで５ｎｍ刻みでサンプリン
グを行なうことにより）、光学定数ｎおよびｋを変化さ
せ、式（２）〜（７）より薄膜の膜厚を求める。

【００６３】光学定数ｎおよびｋの測定波長域内の変化
が少ない場合や、膜厚の正確な値が必要なく、時間的な
変化のみが知りたい場合には、代表波長のみを用いた膜
厚測定や数箇所程度の測定点での膜厚測定でもよく、処
理時間の高速化を図ることができる。

【００６４】光学定数ｎおよびｋが既知でない場合に
は、光学定数ｎおよびｋならびに薄膜の膜厚ｄを以下の
〜のようにして求めることができる。値を求める対象である薄膜の膜厚ｄ、薄膜の屈折率
ｎ₁、および薄膜の吸収係数ｋについて、初期値として
大まかな数値（たとえば、想定される膜厚、代表波長に
おける屈折率および吸収係数など）を式（２）に代入す
る。次に、それぞれのパラメータｄ，ｎ₁，ｋの上限値
および下限値を設定する。たとえば、膜厚ｄであれば、
初期値として想定する膜厚の±５０％の値を上限値およ
び下限値として設定する。パラメータｄ，ｎ₁，ｋをそれぞれの上限値および
下限値の範囲内で変化させて式（２）に代入し、その結
果得られる曲線が実測の波長−光強度の曲線に最も近づ
くように各パラメータの値を算出する。より具体的に
は、両曲線の光強度の差を各波長ごとに求め、測定波長
域におけるその差の２乗の総和が最も小さくなるように
パラメータを変化させることで各パラメータを求めるこ
とができる。この手法によって、光学定数ｎおよびｋと
薄膜の膜厚ｄとを同時に求めることが可能となる。

【００６５】また、基板上に多層の薄膜が成膜される場
合にも、上述した手法と同様にして各層の薄膜の膜厚を
算出することができる。ここで、基板の屈折率をｎ
（０）、基板からｐ層目の薄膜の屈折率をｎ（ｐ）、空
気の屈折率をｎ（ｐ＋１）、基板からｐ層目の薄膜の吸
収係数をｋ（ｐ）、基板からｐ層目の薄膜の膜厚をｄ
（ｐ）、光源の波長をλとすると、基板からの反射光強
度Ｒ（ｐ＋１，０）とこれらのパラメータとの間には式
（８）〜（１２）に示される関係が成立つ。

【００６６】

【数３】

【００６７】基板から１層目の薄膜、２層目の薄膜…と
順次理論式に値を代入することにより、すなわち、ｐに
１，２…を順次代入することによって、薄膜が何層であ
ってもそれぞれの薄膜の光学定数（ｎ（ｐ），ｋ
（ｐ））および膜厚ｄ（ｐ）を求めることができる。た
だし、光学定数の近い薄膜同士が隣接して積層されてい
る場合には、それらの薄膜を同一層として解析が行なわ
れる。薄膜の数が増加するにつれパラメータ数も増加す
るため、演算に要する時間も増加したり、実際の値との
誤差が大きくなる。しかし、本願発明者の検討によれ
ば、液晶表示装置においては、３層程度でもインライン
で測定可能であることを確認した。

【００６８】基板上の測定箇所は、液晶表示装置の異常
を予知するためには１点でもよいが、１ｍ角以上の大き
さの液晶表示装置用の基板では、薄膜の膜厚が部分的に
異なる場合が多く、局所的な膜厚異常がまれに生じる。
このため、１枚の基板に対して３〜５点程度の測定をす
ることが望ましい。

【００６９】図６（ａ）は本実施の形態における薄膜の
膜厚測定装置の設置の一例を示す側面図であり、図６
（ｂ）はその平面図である。図６（ａ）に示すように、
図１に示す分岐型光ファイバ２が内部に設けられたセン
サユニット１０が、成膜装置内部に設けられた支柱１０
ａに固定される。分岐型光ファイバ２は、支柱１０ａ内
部に引きめぐらされる。センサユニット１０は、成膜装
置のゲート開口部（以下、「ゲートバルブ」という。）
１３の近傍に位置する基板３に対して、ほぼ垂直に光照
射を行なうように取付けられている。膜厚測定装置は、
成膜直後に薄膜の膜厚測定を行なう。基板３の移動中ま
たはメンテナンス中に、基板３がセンサユニット１０に
接触しないように、両者の距離は１０ｍｍ以上必要であ
るが、測定精度を維持するためには、約１００ｍｍ〜数
１０ｍｍ以下にすることが好ましい。

【００７０】この成膜装置は、たとえば、ＣＶＤ（Chem
ical Vapor Deposition）装置であって、複数枚単位で
成膜を行ない、成膜した複数の基板を順次トレイに納め
ていく。この複数の基板は、図６（ｂ）に示すアンロー
ド室のゲートバルブ１３内部に設けられたロードロック
１４内に貯えられている。基板搬送用ロボット１１は、
ロードロック１４から基板を１枚ずつ取り出してロボッ
トハンド１２上に載せて、センサユニット１０の真下に
基板３が位置するように移動させる。１枚の基板中に複
数の測定点がある場合には、ロボット１１は、ある測定
点の測定が終了するたびに次の測定点がセンサユニット
１０の真下にくるように、順次、基板３の移動を繰返
す。基板３が移動するごとにセンサユニット１０は、各
測定点に対する膜厚の測定を行なう。図６（ｃ）に、ロ
ボットハンド１２の形状を示す。基板３は、おおむねコ
の字型で支えられる場合が多く、基板３が支持される点
から遠ざかるにつれ、基板３は、自身の重みにより垂れ
下がる。このため、基板３は数ｍｍ程度相対位置がずれ
たり、多少傾いたりしている。よって、膜厚測定装置
は、このようなずれや傾斜に対して測定精度を維持する
必要がある。

【００７１】次に、センサユニット１０の構造の詳細を
説明する。センサユニット１０の先端には、図２および
図３を参照して説明した上述の光ファイバ２ｂおよび光
ファイバ２ｃが設けられている。

【００７２】光ファイバ２ｂは、上述のように光ファイ
バ２ｂａおよび２ｂｂを含むが、図７に示すように光フ
ァイバ２ｂｂを６つの光ファイバより構成し、同一径の
光ファイバ２ｂａの周囲に配置させて光ファイバ２ｂを
構成してもよい。このような構造とすることにより、図
８を参照して、光ファイバ２ｂａの周囲に６つの光ファ
イバ２ｂｂを配置し、それらを治具で固定させるだけ
で、光ファイバ２ｂａおよび光ファイバ２ｂｂを互いに
平行にすることができる。このため、光ファイバ２ｂの
組立が容易になる。また、膜厚測定時に基板３が傾いて
いたとしても、光ファイバ２ｂａより照射された光の反
射光が６つの光ファイバ２ｂｂのいずれかで受光され
る。このため、基板３の傾きに影響されることなく薄膜
の膜厚を測定することができる。光ファイバ２ｃも図７
と同様に構成される。

【００７３】図９〜図１１は、基板の上下方向のずれ、
傾斜および振動が測定値に与える影響をそれぞれ説明す
るための図である。基板上には、ＧＩ層（窒化シリコ
ン）、ｉ層（アモルファシスシリコン）およびｎ⁺層
（ｎ⁺型アモルファスシリコン）の３層が成膜されてい
るものとする。図９は、センサユニット１０と基板３と
の間の距離を横軸に、上述の膜厚測定装置によって測定
された薄膜の膜厚を縦軸にとったグラフを示している。
図９から分かるように、ＧＩ層、ｉ層およびｎ⁺層が堆
積した多層構造においても、それぞれの層が距離の移動
による変動をほとんど生じることなく測定されている。
なお、上述のようにセンサユニット１０と基板３との間
の距離には、数ｍｍ程度のずれが生じているが、この影
響を受けることなく薄膜の膜厚の測定が可能である。

【００７４】図１０は、センサユニット１０に対する基
板３の傾斜角を横軸に、上述の膜厚測定装置により測定
された膜厚を縦軸にとったときのグラフを示している。
傾斜角が３〜４°以上になると、受光される反射光は、
傾斜角が０°の場合に比べ５０％以下となるが、図１０
からもわかるように、ＧＩ層、ｉ層およびｎ⁺層が積層
された多層構造においても、８°以下の基板３の傾きで
あれば（より好ましくは２°以下の基板３の傾きであれ
ば）、比較的高精度に薄膜の膜厚を測定することができ
る。

【００７５】図１１は、基板３の上下振動の影響を示し
たグラフである。上下の振幅４ｍｍ、振動数５Ｈｚの条
件で１０秒ごとに反射光の強度を測定した。図１１のグ
ラフは、測定時間を横軸にとり、上述の膜厚測定装置に
よって測定された反射光の反射強度を縦軸にとってい
る。図１１からもわかるように、反射強度は振動を加え
ても安定していることがわかる。

【００７６】図１２に示すようなタンタル（Ｔａ）から
なる反射膜を覆うように上述のＧＩ層、ｉ層およびｎ⁺
層が堆積された３層構造の各層の膜厚を測定した。この
時、着目する層の下層はすべてガラス基板であると仮定
して、膜厚の測定が行なわれる。図１３は、反射膜が存
在しない部分、反射膜が１０％程度存在する液晶表示装
置の表示部内部および反射膜が５０％程度存在する液晶
表示装置の表示部周辺におけるＧＩ層、ｉ層およびｎ⁺
層の膜厚を示している。ＧＩ層、ｉ層およびｎ⁺層にお
けるバラツキは、それぞれ±２．５％，±１．３％，±
１．０％程度であり、各層の膜厚の測定結果は安定して
いる。これは、基板３に対してほぼ垂直の光を当てるこ
とにより、光の屈折の影響が低減され、反射膜のエッジ
部において光の反射方向が変化してしまう影響が低減さ
れたためである。

【００７７】なお、上述の薄膜の膜厚を求める際に光源
１として用いられるハロゲンランプは、時間が経つとと
もに光量および波長分布が変化する。このため、反射光
強度Ｒを求める際には、定期的に光源１の照射光のスペ
クトルを、較正用の全反射基板（金メッキ基板など）を
用いて求め、各種パラメータを較正する。

【００７８】上述のようにセンサユニット１０の先端に
は、２つの光ファイバ２ｂおよび２ｃを設けたが、１つ
または３つ以上の光ファイバであってもよいのは言うま
でもない。また、上述の説明では、ロボット１１が基板
３を移動させて、複数の測定点における薄膜の膜厚測定
を行なっているが、センサユニット１０を移動させて、
複数の測定点における薄膜の膜厚測定を行なうようにし
てもよい。

【００７９】以上のように本実施の形態にかかる薄膜の
膜厚測定装置は、センサユニット１０部分の構造が極め
て簡単である。このため、小型化が可能となる。

【００８０】また、膜厚の測定を解析する際、波長−光
強度曲線のみを用いて解析を行なうことができる。この
ため、多層膜や多点計測においても短時間で薄膜の膜厚
を測定することができる。

【００８１】また、膜厚測定装置がコンパクトなため、
製造ラインに組込みやすい。さらに、短時間で膜厚の測
定が可能なため、成膜直後に膜厚を測定することができ
るようになり、製造中の異常発生から発見までのタイム
ラグを短くすることができ、不良発生による損害を最小
限に食止めることができる。

【００８２】また、膜厚のデータを蓄積保存し、そのデ
ータを解析することによって、成膜装置または成膜材料
などの寿命、成膜装置の適切なメンテナンス時期、およ
び成膜条件変更の時期などを予測することができる。そ
のため、突発的なメンテナンスを回避することができ、
成膜装置を安定に稼動させることができる。

【００８３】［実施の形態２］図１４を参照して、本発
明の実施の形態２に係る薄膜の膜厚測定装置は、光源１
と、分光器５と、基板３に対向する位置に設けられた複
数のセンサユニット１０と、プレート１８上のキャリブ
レーション材料２０に対向する位置に設けられたセンサ
ユニット１９と、プレート１８上のミラー２２に対向す
る位置に設けられたセンサユニット２１と、プレート１
８上の反射材料２８に対向する位置に設けられたセンサ
ユニット２９と、センサユニット１０、１９、２１およ
び２９の受光部に光ファイバ２４を介してそれぞれ接続
された複数のカプラ２３と、分光器５に光ファイバ２４
を介して接続されるとともに、複数のカプラ２３のいず
れかと接続されることにより、センサユニット１０、１
９、２１および２９のいずれかで受光された光を分光器
５に導くカプラ２３と、分光器５に接続され、波長ごと
の光強度を解析して薄膜の膜厚を算出する計算機（図示
せず）とを含む。

【００８４】キャリブレーション材料２０には、シリコ
ンウエハなどのように鏡面処理が施され、かつ反射率が
既知である材料が用いられる。ミラー２２は、センサユ
ニット２１から照射された光を、センサユニット２１の
外に反射するように傾斜している。反射材料２８には、
全反射基板（金メッキ基板など）が用いられる。

【００８５】カプラ２３および２５は、互いに接続され
ることにより、光ファイバ２４同士を光の漏れがないよ
うに接続するコネクタの役割を果たす。図１５を参照し
て、カプラ２３および２５には、光の利用効率を高める
ために集光レンズ２６が内蔵されている。

【００８６】計算機は、実施の形態１で説明した計算機
６と同様の方法に従い薄膜の膜厚を計算する。このた
め、説明は繰返さない。光源１および分光器５は、実施
の形態１と同様である。このため、説明は繰返さない。

【００８７】本実施の形態では、１００ｎｍ（＝１００
０Å）以下の膜厚の透明導電膜であるＩＴＯ膜の膜厚を
測定する場合について説明する。液晶表示装置に一般的
に用いられるＩＴＯ膜は画素電極として用いられる。図
１６は、透過型の液晶表示装置の画素部の断面構造を示
している。このような構造では、膜厚が薄いＩＴＯ膜の
特性が反射光強度の分布として現れにくい。このため、
実施の形態１で示した評価方法では、ＩＴＯ膜の膜厚測
定は困難である。

【００８８】しかし、液晶表示装置などにおいては、例
えば駆動用ドライバなどを実装する端子部などでＩＴＯ
膜の下層にＴａなどの反射膜が形成される場合が多い。
下層にＴａなどの反射膜があると、反射光強度の分布が
安定し、その部分で高精度の測定が可能となる。

【００８９】図１７に実施の形態１と同様のハロゲンラ
ンプ（波長域約４００ｎｍ〜約８５０ｎｍ）からなる光
源１を用いて、ＩＴＯ膜の膜厚を測定した結果を示す。
横軸に生産条件における設定膜厚をとり、縦軸に膜厚測
定装置での測定結果を示す。薄膜の膜厚が６０ｎｍ（＝
６００Å）の場合には膜厚の測定値が安定している。Ｉ
ＴＯ膜の膜厚が６０ｎｍ以外の場合には、測定値のバラ
ツキが大きい。このため、膜厚異常を検出することが困
難になる。

【００９０】このため、光源１として、ハロゲンランプ
および重水素ランプを用い、同一の光源室に入れ、同時
点灯させた状態（波長域約２２０ｎｍ〜約８５０ｎｍ）
で、ＩＴＯ膜の膜厚を測定した。その結果、図１８に示
すようなグラフが得られた。このグラフからもわかるよ
うに、いずれの膜厚においても測定値のバラツキが小さ
く、生産条件における設定膜厚と測定値との相関性が高
い。ただし、設定膜厚値と測定膜厚値との間には、若干
のずれが生じている。これは、計算速度を増すために、
吸収係数ｋ（ｐ）を波長ごとに一定としたことなどによ
るものである。このため、予め、設定膜厚値と測定膜厚
値との関係が分かっていれば、測定膜厚値を補正するこ
とによって、正確な膜厚測定が可能となる。ただし、膜
厚測定装置をインラインで使用し膜厚異常を検出する場
合には、測定点における膜厚の時間的な変化のみがわか
ればよい。このような場合には、測定値の補正は必要な
くなる。

【００９１】計算機は、薄膜の膜厚測定を行なっていな
い時間に、センサユニット１９、２１および２９を利用
して、各種パラメータの較正を行なったり、光源１の光
量低下を検出したりする。センサユニット１９を用いて
較正を行なう場合、カプラ２５がセンサユニット１９に
接続されたカプラ２３に接続される。センサユニット１
９より、ある特定の波長の光がキャリブレーション材料
２０に照射され、キャリブレーション材料２０で反射さ
れた光がセンサユニット１９で受光される。計算機は、
受光された光の強度の分散を正規化することにより、各
種パラメータを較正する。

【００９２】センサユニット２１を用いて較正を行なう
場合、計算機は、センサユニット２１で受光された外乱
光の強度を測定し、外乱光の影響が生じないように各種
パラメータを較正する。

【００９３】センサユニット２９を用いて光量低下の検
出を行なう場合、計算機は、センサユニット２９で受光
された光の強度をモニタリングし、光強度が所定のしき
い値以下（たとえば、初期強度の７０％以下）になった
ときに、光源１の光量が低下したことをモニタ（図示せ
ず）等を通じて報知する。なお、センサユニット２９お
よび反射材料２８を設けなくとも、センサユニット１９
およびキャリブレーション材料２０を用いて、光源１の
光量低下の検出を行なうようにしてもよい。

【００９４】以上説明したように、本実施の形態におけ
る膜厚測定装置では、ハロゲンランプおよび重水素ラン
プを同時点灯させた光源１を用いることにより、波長域
が約２２０ｎｍ〜約８５０ｎｍの波長域の光に対する膜
厚測定が行なわれる。一般に、膜厚が薄い膜を測定する
には、波長の短い光を用いて膜厚測定を行なわなければ
ならない。このため、重水素ランプを同時点灯させるこ
とにより、ハロゲンランプのみを用いた場合に比べ、正
確にＩＴＯ膜の膜厚測定を行なうことができる。

【００９５】液晶表示装置などに用いられる大型基板の
場合には、基板内の膜厚のバラツキが大きく、成膜時の
異常放電などにより成膜異常が局部的に生じる場合があ
る。このような場合であっても、センサユニットを複数
配置することにより、複数箇所の膜厚測定を同時に行な
うことができる。このため、製造タクトタイムを落とす
ことなく局部的な膜厚異常などを発見することができ
る。

【００９６】また、カプラを用いて、分光器に導かれる
光が切換えられる。このため、光制限シャッタを用いる
場合に比べ、光の漏れを防止し、光の利用効率を高くす
ることができる。よって、薄膜の膜厚測定精度を高くす
ることができる。

【００９７】また、カプラに内蔵された集光レンズによ
り、さらに光の漏れを防止し、光の利用効率を高くする
ことができる。

【００９８】また、キャリブレーション材料およびミラ
ーを用いて、各種パラメータの較正が行なわれる。この
ため、液晶表示装置の製造中であっても、パラメータを
較正しながら薄膜の膜厚測定を行なうことができる。よ
って、薄膜の膜厚測定の精度を高めることができる。

【００９９】また、反射材料を用いることにより、光源
の光量低下が検知される。このため、あらかじめ光源の
寿命を知ることができ、光源の寿命がくる前に光源を取
り替えることができる。また、光源の取り替えを成膜時
やライン停止時に行なえるため、薄膜の膜厚測定装置の
稼働率を上昇させることできる。

【０１００】今回開示された実施の形態はすべての点で
例示であって制限的なものではないと考えられるべきで
ある。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求
の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味お
よび範囲内でのすべての変更が含まれることが意図され
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１における薄膜の膜厚測
定装置の概略構成を説明するためのブロック図である。

【図２】分岐型光ファイバ２の概略構成を説明するた
めのブロック図である。

【図３】分岐型光ファイバ２をさらに詳細に説明する
ための図である。

【図４】光制限シャッタの概略構成を説明するための
図である。

【図５】本発明の実施の形態１における薄膜の膜厚測
定装置の処理手順を説明するためのフローチャートであ
る。

【図６】本発明の実施の形態１における薄膜の膜厚測
定装置の設置の一例を示す図である。

【図７】光ファイバ２ｂの構成を示す図である。

【図８】光ファイバ２ｂの構成を示す図である。

【図９】センサユニットと基板との間の距離を変化さ
せたときの薄膜の膜厚測定結果を示すグラフである。

【図１０】センサユニットに対する基板の傾斜角を変
化させたときの薄膜の膜厚測定結果を示すグラフであ
る。

【図１１】基板に上下振動を与えたときにセンサユニ
ットに入射する反射光の強度の時間変化を示すグラフで
ある。

【図１２】Ｔａからなる反射膜を覆うようにＧＩ層、
ｉ層およびｎ⁺層が堆積された３層構造を示す図であ
る。

【図１３】反射膜の面積比を変化させたときの薄膜の
膜厚測定結果を示すグラフである。

【図１４】本発明の実施の形態２における薄膜の膜厚
測定装置の概略構成を説明するためのブロック図であ
る。

【図１５】カプラの断面構造を示す図である。

【図１６】透過型の液晶表示装置の画素部の断面構造
を示す図である。

【図１７】ハロゲンランプを光源として用いたときの
ＩＴＯ膜の膜厚測定結果を示すグラフである。

【図１８】ハロゲンランプおよび重水素ランプを光源
として用いたときのＩＴＯ膜の膜厚測定結果を示すグラ
フである。

【図１９】従来のエリプソメータを用いて膜厚を測定
する方法を説明するための図である。

【図２０】膜厚の測定ができない基板の一例を示す図
である。

【図２１】従来の光干渉法の一例を説明するための図
である。

【図２２】反射光の波長と光強度との関係の一例を示
す図である。

【符号の説明】

１光源、２分岐型光ファイバ、２ａ，２ｂ，２ｃ，
２ｄ，２ａａ，２ａｂ，２ｂａ，２ｂｂ，２ｃａ，２ｃ
ｂ，２ｄａ，２ｄｂ，２４光ファイバ、３，１０６
基板、４，４ｂ，４ｃ光制限シャッタ、５分光器、
６計算機、１０，１９，２１，２９センサユニッ
ト、１０ａ支柱、１１ロボット、１２ロボットハン
ド、１３ゲートバルブ、１４ロードロック、１８
プレート、２０キャリブレーション材料、２２ミラ
ー、２３，２５カプラ、２６集光レンズ、２８反射
材料、１０１偏光子、１０２検光子、１０３薄膜
形成基板、１０４薄膜層、１０５配線パターン。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者谷川徹大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内Ｆターム(参考） 2F065 AA00 AA30 BB01 BB17 CC17 CC25 CC31 DD02 DD06 DD12 EE00 FF44 FF48 FF51 FF61 GG02 GG03 GG13 HH04 HH13 JJ01 JJ05 JJ09 LL00 LL03 LL04 LL12 LL30 LL67 NN02 NN17 PP01 PP11 PP22 PP25 QQ00 QQ01 QQ18 QQ25 QQ42 SS01 SS09 SS13 TT02 4M106 AA01 BA04 CA48 DH03 DH12 DH37

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】成膜装置と、光源、前記光源からの光を導き、基板上に形成された薄膜に対
してほぼ垂直に照射する照射手段、前記薄膜または前記基板からの反射光を受光する受光手
段、前記受光手段で受光された前記反射光を波長ごとに分光
する分光手段および、前記分光手段で分光された前記反射光の強度に基づい
て、前記薄膜の膜厚を算出する算出手段を備える薄膜の
膜厚測定装置とを含み、前記薄膜の膜厚測定装置は、電子部品の製造ライン中で
あって、前記成膜装置による成膜が行なわれた直後に前
記薄膜の膜厚測定を行なう位置に設けられている、電子
部品製造装置。
【請求項２】前記照射手段は、前記光源から導いた光
を、前記基板上の複数の箇所に同時に照射する複数の照
射手段を含み、前記受光手段は、前記複数の箇所で反射された光を受光
する複数の受光手段を含む、請求項１に記載の電子部品
製造装置。
【請求項３】前記薄膜の膜厚測定装置は、さらに、前記複数の受光手段の先端にそれぞれ取付けられた複数
の第１の接続コネクタと、一方端が前記分光手段に接続され、他方端が前記複数の
第１の接続コネクタのいずれかに接続されることによ
り、接続された第１の接続コネクタより光を前記分光手
段に導く第２の接続コネクタとを含む、請求項２に記載
の電子部品製造装置。
【請求項４】前記複数の第１の接続コネクタの各々お
よび前記第２の接続コネクタには、それぞれ集光レンズ
が内蔵されている、請求項３に記載の電子部品製造装
置。
【請求項５】前記薄膜の膜厚測定装置は、さらに、前記光源からの光を導き、光の反射材料に対してほぼ垂
直に光を照射する反射較正用照射手段と、前記反射材料からの反射光を受光する反射較正用受光手
段と、前記反射較正用受光手段で受光された光に基づき、前記
算出手段における前記薄膜の膜厚の算出時に用いられる
パラメータを較正する反射較正手段とを含む、請求項１
〜４のいずれかに記載の電子部品製造装置。
【請求項６】前記薄膜の膜厚測定装置は、さらに、前記光源からの光を導き、光の反射材料に対して光を照
射する光源較正用照射手段と、前記反射材料からの反射光を受光する光源較正用受光手
段と、前記光源較正用受光手段で受光された光に基づき、前記
光源の光量低下を検出する光源光量低下検出手段とを含
む、請求項１〜５のいずれかに記載の電子部品製造装
置。
【請求項７】前記薄膜の膜厚測定装置は、さらに、外乱光を受光する外乱光受光手段と、前記外乱光受光手段で受光された光に基づき、前記算出
手段における前記薄膜の膜厚の算出時に用いられるパラ
メータを較正する外乱光較正手段とを含む、請求項１〜
６のいずれかに記載の電子部品製造装置。
【請求項８】前記照射手段は、前記光源からの光を導
き、前記基板上に形成された薄膜に対して照射する光フ
ァイバを含み、前記受光手段は、前記基板からの前記反射光を受光し、
受光した前記反射光を前記分光手段に導く光ファイバを
含む、請求項１〜７のいずれかに記載の電子部品製造装
置。
【請求項９】基板上に薄膜を成膜するステップと、成膜直後に、前記基板上に形成された前記薄膜に対して
ほぼ垂直に光を照射するステップと、前記薄膜または前記基板からの反射光を受光するステッ
プと、受光した前記反射光を波長ごとに分光するステップと、分光された前記反射光の強度に基づいて、前記薄膜の膜
厚を算出するステップとを含む、電子部品製造方法。
【請求項１０】光を照射する前記ステップは、成膜直
後に、前記基板に対しほぼ垂直な光を、前記基板上の複
数の箇所に同時に照射するステップを含み、反射光を受光する前記ステップは、前記薄膜または前記
基板からの複数の反射光を受光するステップを含む、請
求項９に記載の電子部品製造方法。