JP2002054916A - 膜厚測定方法および膜厚測定装置 - Google Patents
膜厚測定方法および膜厚測定装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 積層体を長手方向に複数接続した帯状試料
が、長手方向に走行する際に、該帯状試料の１層の厚さ
を、接続部の前後で連続的且つ正確に求め得る、簡便な
膜厚測定方法および膜厚測定装置を提供する。 【解決手段】 少なくともａ層とｂ層を有する帯状試料
において、予め測定したｂ層の、ａ層の成分元素と同一
の元素に由来する蛍光Ｘ線の強度と帯状試料の蛍光Ｘ線
の強度との差からａ層の厚さを求めるに際し、ｂ層の前
記元素の存在量に不連続な変化が生ずる場合に、その変
化前後での帯状試料の蛍光Ｘ線強度の差、および変化前
のｂ層の蛍光Ｘ線強度を用いて、変化後のｂ層の前記元
素に由来する蛍光Ｘ線強度を求め、これにより変化後の
ａ層の厚さを求める膜厚測定方法および膜厚測定装置で
ある。
が、長手方向に走行する際に、該帯状試料の１層の厚さ
を、接続部の前後で連続的且つ正確に求め得る、簡便な
膜厚測定方法および膜厚測定装置を提供する。 【解決手段】 少なくともａ層とｂ層を有する帯状試料
において、予め測定したｂ層の、ａ層の成分元素と同一
の元素に由来する蛍光Ｘ線の強度と帯状試料の蛍光Ｘ線
の強度との差からａ層の厚さを求めるに際し、ｂ層の前
記元素の存在量に不連続な変化が生ずる場合に、その変
化前後での帯状試料の蛍光Ｘ線強度の差、および変化前
のｂ層の蛍光Ｘ線強度を用いて、変化後のｂ層の前記元
素に由来する蛍光Ｘ線強度を求め、これにより変化後の
ａ層の厚さを求める膜厚測定方法および膜厚測定装置で
ある。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、積層体からなる帯
状試料を長手方向に走行させながら、そのうちの１層の
厚さを連続的に求める膜厚測定方法および膜厚測定装置
に関するものである。
状試料を長手方向に走行させながら、そのうちの１層の
厚さを連続的に求める膜厚測定方法および膜厚測定装置
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、長手方向に走行する帯状の高
分子フィルム表面に蒸着を施して薄膜を形成させて積層
フィルムを製造することが行われており、該薄膜の厚さ
を制御すべく、その測定を製造と同時に行う技術がいく
つか提案されている（例えば、特開平１−２０８４６５
号公報）。かかる技術は、電子線やＸ線を蒸着後のフィ
ルムに照射して特性Ｘ線を発生させ、その強度から表面
に形成された薄膜の厚さを連続的に求め、この結果を元
に該薄膜の厚さを制御しようとするものである。
分子フィルム表面に蒸着を施して薄膜を形成させて積層
フィルムを製造することが行われており、該薄膜の厚さ
を制御すべく、その測定を製造と同時に行う技術がいく
つか提案されている（例えば、特開平１−２０８４６５
号公報）。かかる技術は、電子線やＸ線を蒸着後のフィ
ルムに照射して特性Ｘ線を発生させ、その強度から表面
に形成された薄膜の厚さを連続的に求め、この結果を元
に該薄膜の厚さを制御しようとするものである。
【０００３】上記の如き手法では、正確な膜厚を測定す
るためには、あらかじめ蒸着前のフィルムの特性Ｘ線
（蛍光Ｘ線）強度を測定しておき、蒸着後のフィルムの
特性Ｘ線強度からこれを差し引く必要があり、特に、該
フィルム中に、蒸着される物質の成分元素と同一の元素
が含まれている場合は、この操作が極めて重要となる。
るためには、あらかじめ蒸着前のフィルムの特性Ｘ線
（蛍光Ｘ線）強度を測定しておき、蒸着後のフィルムの
特性Ｘ線強度からこれを差し引く必要があり、特に、該
フィルム中に、蒸着される物質の成分元素と同一の元素
が含まれている場合は、この操作が極めて重要となる。
【０００４】ところで、上記蒸着に際し、フィルムはロ
ール状に巻かれた状態で供給されるが、厳密にいえばフ
ィルムはロール巻き毎に異なり、さらにいえば１本のロ
ール巻であっても大抵は異なる複数のフィルムをつない
で巻いたものである。従って、フィルム中の上記元素の
存在量は、ロールが変われば勿論、１本のロールにおい
ても、継ぎ目がくる度に不連続に変化する。ところが、
従来提案されている上記のような膜厚測定方法のほとん
どは、正確な薄膜の厚さを求めるため、フィルムが変わ
るたびに、蒸着前のフィルムのみから発生する特性Ｘ線
の強度を測定しておかなければならず、その間、蒸着す
なわち薄膜形成が中断されるといった無駄が生じてい
た。
ール状に巻かれた状態で供給されるが、厳密にいえばフ
ィルムはロール巻き毎に異なり、さらにいえば１本のロ
ール巻であっても大抵は異なる複数のフィルムをつない
で巻いたものである。従って、フィルム中の上記元素の
存在量は、ロールが変われば勿論、１本のロールにおい
ても、継ぎ目がくる度に不連続に変化する。ところが、
従来提案されている上記のような膜厚測定方法のほとん
どは、正確な薄膜の厚さを求めるため、フィルムが変わ
るたびに、蒸着前のフィルムのみから発生する特性Ｘ線
の強度を測定しておかなければならず、その間、蒸着す
なわち薄膜形成が中断されるといった無駄が生じてい
た。
【０００５】上記の問題を解決し得る技術として、特開
平４−３５４８７２号公報には、薄膜形成後のフィルム
の特性Ｘ線強度のみならず、薄膜形成前のフィルムの特
性Ｘ線強度も測定し、両強度から薄膜の厚さを連続的に
求める方法が提案されている。しかし、かかる方法によ
って薄膜形成前後の特性Ｘ線強度を測定するには、Ｘ線
照射装置と、発生した特性Ｘ線を検出する検出装置が夫
々複数必要となるため、装置が大掛かりなものとなり、
コストも増大する。
平４−３５４８７２号公報には、薄膜形成後のフィルム
の特性Ｘ線強度のみならず、薄膜形成前のフィルムの特
性Ｘ線強度も測定し、両強度から薄膜の厚さを連続的に
求める方法が提案されている。しかし、かかる方法によ
って薄膜形成前後の特性Ｘ線強度を測定するには、Ｘ線
照射装置と、発生した特性Ｘ線を検出する検出装置が夫
々複数必要となるため、装置が大掛かりなものとなり、
コストも増大する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の課題
を解決すべくなされたものであり、その目的は、積層体
を長手方向に複数接続した帯状試料が、長手方向に走行
する際に、該帯状試料の１層の厚さを、接続部の前後で
連続的且つ正確に求め得る、簡便な膜厚測定方法および
膜厚測定装置を提供することにある。
を解決すべくなされたものであり、その目的は、積層体
を長手方向に複数接続した帯状試料が、長手方向に走行
する際に、該帯状試料の１層の厚さを、接続部の前後で
連続的且つ正確に求め得る、簡便な膜厚測定方法および
膜厚測定装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成し得た本
発明の膜厚測定方法とは、少なくともａ層とｂ層を有す
る積層体からなる帯状試料を、長手方向に走行させなが
ら、該帯状試料にＸ線を照射し、発生する蛍光Ｘ線強度
を測定することによりａ層の厚さを連続的に求める膜厚
測定方法において、予め求めておいたｂ層の、ａ層の成
分元素と同一の元素に由来する蛍光Ｘ線強度と前記帯状
試料の前記元素に由来する蛍光Ｘ線強度との差からａ層
の厚さを求めるに際し、ｂ層の前記元素の存在量に不連
続な変化が生ずる場合に、その変化前後での帯状試料の
前記元素に由来する蛍光Ｘ線強度の差、および変化前の
ｂ層の前記元素に由来する蛍光Ｘ線強度を用いて、前記
変化後のｂ層の前記元素に由来する蛍光Ｘ線強度を求
め、これにより変化後のａ層の厚さを求めるところに要
旨を有するものである。
発明の膜厚測定方法とは、少なくともａ層とｂ層を有す
る積層体からなる帯状試料を、長手方向に走行させなが
ら、該帯状試料にＸ線を照射し、発生する蛍光Ｘ線強度
を測定することによりａ層の厚さを連続的に求める膜厚
測定方法において、予め求めておいたｂ層の、ａ層の成
分元素と同一の元素に由来する蛍光Ｘ線強度と前記帯状
試料の前記元素に由来する蛍光Ｘ線強度との差からａ層
の厚さを求めるに際し、ｂ層の前記元素の存在量に不連
続な変化が生ずる場合に、その変化前後での帯状試料の
前記元素に由来する蛍光Ｘ線強度の差、および変化前の
ｂ層の前記元素に由来する蛍光Ｘ線強度を用いて、前記
変化後のｂ層の前記元素に由来する蛍光Ｘ線強度を求
め、これにより変化後のａ層の厚さを求めるところに要
旨を有するものである。
【０００８】上記膜厚測定方法は、上記帯状試料が２層
であり、上記ｂ層が長手方向に接続された複数のフィル
ム、上記ａ層が該フィルムに形成された蒸着膜であり、
上記ｂ層における成分元素の存在量の不連続な変化が接
続部を挟んで発生するものである場合にも好ましく用い
られるものである。
であり、上記ｂ層が長手方向に接続された複数のフィル
ム、上記ａ層が該フィルムに形成された蒸着膜であり、
上記ｂ層における成分元素の存在量の不連続な変化が接
続部を挟んで発生するものである場合にも好ましく用い
られるものである。
【０００９】なお、上記膜厚測定方法において、上記変
化後のｂ層の上記元素に由来する蛍光Ｘ線強度を求める
にあたり、上記ｂ層から発生する蛍光Ｘ線の、該ｂ層以
外の層による吸収量をも加味することが好ましい。
化後のｂ層の上記元素に由来する蛍光Ｘ線強度を求める
にあたり、上記ｂ層から発生する蛍光Ｘ線の、該ｂ層以
外の層による吸収量をも加味することが好ましい。
【００１０】また、上記目的を達成し得た本発明の膜厚
測定装置とは、少なくともａ層とｂ層を有する積層体か
らなり、長手方向に走行する帯状試料にＸ線を照射する
Ｘ線源と、該試料から発生する蛍光Ｘ線の強度を検出す
る検出手段と、該検出結果からａ層の厚さを連続的に求
める演算手段とを備えた膜厚測定装置において、前記演
算手段が更に以下の機能、すなわち、予め求めておいた
ｂ層の、ａ層の成分元素と同一の元素に由来する蛍光Ｘ
線の強度と前記帯状試料の前記元素に由来する蛍光Ｘ線
の強度との差からａ層の厚さを求めるに際し、ｂ層の前
記元素の存在量に不連続な変化が生ずる場合に、その変
化前後での帯状試料の前記元素に由来する蛍光Ｘ線強度
の差、および変化前のｂ層の前記元素に由来する蛍光Ｘ
線強度を用いて、前記変化後のｂ層の前記元素に由来す
る蛍光Ｘ線強度を求め、これにより変化後のａ層の厚さ
を算出する機能を有するものであるところに要旨を有す
るものである。
測定装置とは、少なくともａ層とｂ層を有する積層体か
らなり、長手方向に走行する帯状試料にＸ線を照射する
Ｘ線源と、該試料から発生する蛍光Ｘ線の強度を検出す
る検出手段と、該検出結果からａ層の厚さを連続的に求
める演算手段とを備えた膜厚測定装置において、前記演
算手段が更に以下の機能、すなわち、予め求めておいた
ｂ層の、ａ層の成分元素と同一の元素に由来する蛍光Ｘ
線の強度と前記帯状試料の前記元素に由来する蛍光Ｘ線
の強度との差からａ層の厚さを求めるに際し、ｂ層の前
記元素の存在量に不連続な変化が生ずる場合に、その変
化前後での帯状試料の前記元素に由来する蛍光Ｘ線強度
の差、および変化前のｂ層の前記元素に由来する蛍光Ｘ
線強度を用いて、前記変化後のｂ層の前記元素に由来す
る蛍光Ｘ線強度を求め、これにより変化後のａ層の厚さ
を算出する機能を有するものであるところに要旨を有す
るものである。
【００１１】上記膜厚測定装置は、上記帯状試料が２層
であり、上記ｂ層が長手方向に接続された複数のフィル
ム、上記ａ層が該フィルムに形成された蒸着膜であり、
上記ｂ層における成分元素の存在量の不連続な変化が接
続部を挟んで発生するものである場合にも好ましく用い
られるものである。
であり、上記ｂ層が長手方向に接続された複数のフィル
ム、上記ａ層が該フィルムに形成された蒸着膜であり、
上記ｂ層における成分元素の存在量の不連続な変化が接
続部を挟んで発生するものである場合にも好ましく用い
られるものである。
【００１２】なお、上記膜厚測定装置において、上記変
化後のｂ層の上記元素に由来する蛍光Ｘ線強度を求める
にあたり、上記演算手段が、上記ｂ層から発生した蛍光
Ｘ線の、該ｂ層以外の層による吸収量をも加味するもの
である場合も好ましい。
化後のｂ層の上記元素に由来する蛍光Ｘ線強度を求める
にあたり、上記演算手段が、上記ｂ層から発生した蛍光
Ｘ線の、該ｂ層以外の層による吸収量をも加味するもの
である場合も好ましい。
【００１３】
【発明の実施の形態および実施例】以下、本発明の一実
施形態を図面に従って説明する。なお、以下の実施形態
はいずれも本発明を具体化した一例であって、本発明の
技術的範囲を限定するものではない。
施形態を図面に従って説明する。なお、以下の実施形態
はいずれも本発明を具体化した一例であって、本発明の
技術的範囲を限定するものではない。
【００１４】図１は本発明の膜厚測定方法に用いる装置
を概略的に示したものである。この装置は、少なくとも
層１ａと層１ｂを有する積層体（図示例では、２層構造
の積層体を示している）からなる帯状試料１が長手方向
Ｌに走行する際に、Ｘ線管などのＸ線源２からＸ線３を
照射し、発生する蛍光Ｘ線の強度をＸ線検出器などの検
出手段５で測定して層１ａの厚さを演算手段６で連続的
に求める膜厚測定装置である。
を概略的に示したものである。この装置は、少なくとも
層１ａと層１ｂを有する積層体（図示例では、２層構造
の積層体を示している）からなる帯状試料１が長手方向
Ｌに走行する際に、Ｘ線管などのＸ線源２からＸ線３を
照射し、発生する蛍光Ｘ線の強度をＸ線検出器などの検
出手段５で測定して層１ａの厚さを演算手段６で連続的
に求める膜厚測定装置である。
【００１５】演算手段６は、予め測定しておいた層１ｂ
の、層１ａの成分元素と同一の元素に由来する蛍光Ｘ線
４Ａｂの強度と、帯状試料１（１Ａ＋１Ｂ）の前記元素
に由来する蛍光Ｘ線４Ａとの差を用いて、層１ａの厚さ
を求め得るものである。そして、さらに演算手段６は、
層１ｂの前記元素の存在量に不連続な変化が生ずる場合
には、その変化前後での帯状試料１の前記元素に由来す
る蛍光Ｘ線４Ａ，４Ｂの差と、変化前の層１ｂの蛍光Ｘ
線４Ａｂの強度を用いて、変化後の層１ｂの前記元素に
由来する蛍光Ｘ線強度４Ｂｂを求め、これにより変化後
の層１ａの厚さを求め得るものである（以下、符号Ａは
上記元素の存在量の不連続な変化が生ずる場合の変化前
の状態を、符号Ｂは変化後の状態を夫々示す）。
の、層１ａの成分元素と同一の元素に由来する蛍光Ｘ線
４Ａｂの強度と、帯状試料１（１Ａ＋１Ｂ）の前記元素
に由来する蛍光Ｘ線４Ａとの差を用いて、層１ａの厚さ
を求め得るものである。そして、さらに演算手段６は、
層１ｂの前記元素の存在量に不連続な変化が生ずる場合
には、その変化前後での帯状試料１の前記元素に由来す
る蛍光Ｘ線４Ａ，４Ｂの差と、変化前の層１ｂの蛍光Ｘ
線４Ａｂの強度を用いて、変化後の層１ｂの前記元素に
由来する蛍光Ｘ線強度４Ｂｂを求め、これにより変化後
の層１ａの厚さを求め得るものである（以下、符号Ａは
上記元素の存在量の不連続な変化が生ずる場合の変化前
の状態を、符号Ｂは変化後の状態を夫々示す）。
【００１６】以下、より具体的な態様で本発明を説明す
る。
る。
【００１７】上記帯状試料１は２層１ａ，１ｂからな
り、上記層１ｂは、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフ
タレート）の厚さ１２μｍ程度のフィルムであり、上記
厚さを求める層１ａは、例えばＳｉＯ2やＡｌ2Ｏ3の如
きフィルム１ｂ上に形成された厚さ２００Å程度の蒸着
膜である。そして、層１ａの成分元素と同一の元素であ
って、層１ｂが含む元素とは、フィルム１ｂ中に含まれ
るＳｉ，Ａｌなどのことである。
り、上記層１ｂは、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフ
タレート）の厚さ１２μｍ程度のフィルムであり、上記
厚さを求める層１ａは、例えばＳｉＯ2やＡｌ2Ｏ3の如
きフィルム１ｂ上に形成された厚さ２００Å程度の蒸着
膜である。そして、層１ａの成分元素と同一の元素であ
って、層１ｂが含む元素とは、フィルム１ｂ中に含まれ
るＳｉ，Ａｌなどのことである。
【００１８】また、フィルム１ｂは複数のフィルムを長
手方向に、継ぎ目７を介して接続したものであり、フィ
ルム１ｂにおける成分元素Ｓｉ，Ａｌの存在量の不連続
な変化は、該継ぎ目７を挟んで発生するものである。フ
ィルム１ｂは図示しない左方側の送り出しロールから供
給され、走行しながらその表面に蒸着膜１ａが形成され
て製品となる。かかる製品である帯状試料１は、品質管
理のために図１における長手方向Ｌに走行させながら蒸
着膜１ａの厚さを求め、図示しない右方において巻き取
られる。なお、上記フィルム１ｂの継ぎ目７には、供給
側の１本のロール内に存在する継ぎ目の場合と、供給側
のロールが切換わった際のフィルム１ｂの継ぎ目の場合
とがある。
手方向に、継ぎ目７を介して接続したものであり、フィ
ルム１ｂにおける成分元素Ｓｉ，Ａｌの存在量の不連続
な変化は、該継ぎ目７を挟んで発生するものである。フ
ィルム１ｂは図示しない左方側の送り出しロールから供
給され、走行しながらその表面に蒸着膜１ａが形成され
て製品となる。かかる製品である帯状試料１は、品質管
理のために図１における長手方向Ｌに走行させながら蒸
着膜１ａの厚さを求め、図示しない右方において巻き取
られる。なお、上記フィルム１ｂの継ぎ目７には、供給
側の１本のロール内に存在する継ぎ目の場合と、供給側
のロールが切換わった際のフィルム１ｂの継ぎ目の場合
とがある。
【００１９】この装置の演算手段６は、上記変化後のフ
ィルム１Ｂｂの上記元素に由来する蛍光Ｘ線４Ｂｂの強
度を算出するにあたり、フィルム１Ｂｂから発生する蛍
光Ｘ線の蒸着膜による吸収量をも加味するものである。
ィルム１Ｂｂの上記元素に由来する蛍光Ｘ線４Ｂｂの強
度を算出するにあたり、フィルム１Ｂｂから発生する蛍
光Ｘ線の蒸着膜による吸収量をも加味するものである。
【００２０】本実施形態においては、かかる装置を用い
て、演算手段６により、以下の手順で蒸着膜１ａの厚さ
を求める。まず、蒸着膜１ａ形成前のフィルム１Ａｂの
みから発生する蛍光Ｘ線の強度ＩAbiを、成分元素Ｓ
ｉ，Ａｌ毎に、すなわちＳｉ−Ｋα線，Ａｌ−Ｋα線の
強度を測定して記憶しておく。なお、ＩAbiの添字ｉは
成分元素ｉについての数値であることを意味する。かか
る強度を測定、記憶しておくのは、フィルム１Ａｂ上に
蒸着膜１Ａａを形成して帯状試料１Ａとした後は、帯状
試料１Ａから発生する蛍光Ｘ線４Ａの強度しか測定でき
ず、蒸着膜１Ａａから発生する蛍光Ｘ線４Ａａの強度
と、フィルム１Ａｂから発生する蛍光Ｘ線４Ａｂの強度
は夫々単独で測定できないからである。なお、図１にお
いては理解を容易にするために、蛍光Ｘ線４Ａａ，４Ａ
ｂを分けて図示している。
て、演算手段６により、以下の手順で蒸着膜１ａの厚さ
を求める。まず、蒸着膜１ａ形成前のフィルム１Ａｂの
みから発生する蛍光Ｘ線の強度ＩAbiを、成分元素Ｓ
ｉ，Ａｌ毎に、すなわちＳｉ−Ｋα線，Ａｌ−Ｋα線の
強度を測定して記憶しておく。なお、ＩAbiの添字ｉは
成分元素ｉについての数値であることを意味する。かか
る強度を測定、記憶しておくのは、フィルム１Ａｂ上に
蒸着膜１Ａａを形成して帯状試料１Ａとした後は、帯状
試料１Ａから発生する蛍光Ｘ線４Ａの強度しか測定でき
ず、蒸着膜１Ａａから発生する蛍光Ｘ線４Ａａの強度
と、フィルム１Ａｂから発生する蛍光Ｘ線４Ａｂの強度
は夫々単独で測定できないからである。なお、図１にお
いては理解を容易にするために、蛍光Ｘ線４Ａａ，４Ａ
ｂを分けて図示している。
【００２１】次に、蒸着膜１Ａａ形成後の帯状試料１Ａ
から発生する蛍光Ｘ線４Ａの強度Ｉ Aiを測定する。
から発生する蛍光Ｘ線４Ａの強度Ｉ Aiを測定する。
【００２２】ここで、蒸着膜１Ａａ形成後のフィルム１
Ａｂから発生する蛍光Ｘ線４Ａｂは、厚さＴAaiの該蒸
着膜１Ａａに一部吸収される。この場合、蒸着膜１Ａａ
を透過した蛍光Ｘ線４Ａｂの強度SＩAbi（添字Ｓは蒸着
膜による吸収量を加味したことを意味する）と、蒸着膜
１Ａａ形成前のフィルム１Ａｂから発生する蛍光Ｘ線４
Ａｂの強度ＩAbiとは下式（１）の関係がある。ここ
で、αiは成分元素ｉの吸収係数である。 SＩAbi ＝ ｅｘｐ（−αiＴAai） × ＩAbi ・・・（１）
Ａｂから発生する蛍光Ｘ線４Ａｂは、厚さＴAaiの該蒸
着膜１Ａａに一部吸収される。この場合、蒸着膜１Ａａ
を透過した蛍光Ｘ線４Ａｂの強度SＩAbi（添字Ｓは蒸着
膜による吸収量を加味したことを意味する）と、蒸着膜
１Ａａ形成前のフィルム１Ａｂから発生する蛍光Ｘ線４
Ａｂの強度ＩAbiとは下式（１）の関係がある。ここ
で、αiは成分元素ｉの吸収係数である。 SＩAbi ＝ ｅｘｐ（−αiＴAai） × ＩAbi ・・・（１）
【００２３】蒸着膜１Ａａのみから発生する蛍光Ｘ線４
Ａａの強度ＩAaiは、下式（２）に示すように、帯状試
料１Ａ全体から発生する蛍光Ｘ線４Ａの強度ＩAiから、
上記蒸着膜１Ａａを透過した蛍光Ｘ線４Ａｂの強度SＩ
Abiを引くことによって得られる。 ＩAai ＝ ＩAi − SＩAbi ＝ ＩAi − ｅｘｐ（−αiＴAai） × ＩAbi ・・・（２）
Ａａの強度ＩAaiは、下式（２）に示すように、帯状試
料１Ａ全体から発生する蛍光Ｘ線４Ａの強度ＩAiから、
上記蒸着膜１Ａａを透過した蛍光Ｘ線４Ａｂの強度SＩ
Abiを引くことによって得られる。 ＩAai ＝ ＩAi − SＩAbi ＝ ＩAi − ｅｘｐ（−αiＴAai） × ＩAbi ・・・（２）
【００２４】なお、蒸着膜１Ａａが非常に薄い場合は、
αiＴAai＝０として、蒸着膜１Ａａによる上記蛍光Ｘ線
の吸収量を無視することもできる。そして、予め成分元
素Ｓｉ，Ａｌ毎の、蒸着膜１Ａａから発生する蛍光Ｘ線
強度ＩAaiと蒸着膜１Ａａの厚さＴAaiとの関係を示す検
量線を作成、記憶しておき、これに上式（２）により算
出した蛍光Ｘ線強度ＩAaiを代入することにより、成分
ＳｉＯ2およびＡｌ2Ｏ3毎の蒸着膜１Ａａの厚さＴAaiを
求める。これらの厚さＴAaiの総計が蒸着膜１Ａａ全体
の厚さＴAaとなる。以上のような測定および演算を、走
行する帯状試料１Ａに対して連続的に行う。
αiＴAai＝０として、蒸着膜１Ａａによる上記蛍光Ｘ線
の吸収量を無視することもできる。そして、予め成分元
素Ｓｉ，Ａｌ毎の、蒸着膜１Ａａから発生する蛍光Ｘ線
強度ＩAaiと蒸着膜１Ａａの厚さＴAaiとの関係を示す検
量線を作成、記憶しておき、これに上式（２）により算
出した蛍光Ｘ線強度ＩAaiを代入することにより、成分
ＳｉＯ2およびＡｌ2Ｏ3毎の蒸着膜１Ａａの厚さＴAaiを
求める。これらの厚さＴAaiの総計が蒸着膜１Ａａ全体
の厚さＴAaとなる。以上のような測定および演算を、走
行する帯状試料１Ａに対して連続的に行う。
【００２５】本実施形態において、フィルム１ｂの継ぎ
目７、すなわち、フィルム１Ａｂとフィルム１Ｂｂの接
続部が、本装置の検出手段５の検出位置にくるタイミン
グ（時期）は、外部から演算装置６に伝達される。これ
以後の帯状試料１Ｂにおいて、Ｓｉ，Ａｌの存在量が上
記継ぎ目７を挟んでフィルム１Ａｂから１Ｂｂにわたっ
て不連続に変化する場合、該帯状試料１Ｂから発生する
蛍光Ｘ線４Ｂの強度Ｉ Bi、蒸着膜１Ｂａから発生する蛍
光Ｘ線４Ｂａの強度ＩBai、フィルム１Ｂｂから発生す
る蛍光Ｘ線の強度ＩBbiおよびフィルム１Ｂｂから発生
する蛍光Ｘ線のうち、蒸着膜１Ｂａに一部吸収された後
の透過蛍光Ｘ線４Ｂｂの強度SＩBbiにも、上式（１），
（２）と同様、下式（３），（４）の関係が成立する。
なお、Ｔ Baiは、蒸着膜１Ｂａの厚さである。 SＩBbi ＝ ｅｘｐ（−αiＴBai） × ＩBbi ・・・（３） ＩBai ＝ ＩBi − SＩBbi ＝ ＩBi − ｅｘｐ（−αiＴBai） × ＩBbi ・・・（４）
目７、すなわち、フィルム１Ａｂとフィルム１Ｂｂの接
続部が、本装置の検出手段５の検出位置にくるタイミン
グ（時期）は、外部から演算装置６に伝達される。これ
以後の帯状試料１Ｂにおいて、Ｓｉ，Ａｌの存在量が上
記継ぎ目７を挟んでフィルム１Ａｂから１Ｂｂにわたっ
て不連続に変化する場合、該帯状試料１Ｂから発生する
蛍光Ｘ線４Ｂの強度Ｉ Bi、蒸着膜１Ｂａから発生する蛍
光Ｘ線４Ｂａの強度ＩBai、フィルム１Ｂｂから発生す
る蛍光Ｘ線の強度ＩBbiおよびフィルム１Ｂｂから発生
する蛍光Ｘ線のうち、蒸着膜１Ｂａに一部吸収された後
の透過蛍光Ｘ線４Ｂｂの強度SＩBbiにも、上式（１），
（２）と同様、下式（３），（４）の関係が成立する。
なお、Ｔ Baiは、蒸着膜１Ｂａの厚さである。 SＩBbi ＝ ｅｘｐ（−αiＴBai） × ＩBbi ・・・（３） ＩBai ＝ ＩBi − SＩBbi ＝ ＩBi − ｅｘｐ（−αiＴBai） × ＩBbi ・・・（４）
【００２６】なお、本実施形態においては、上式（４）
に示すように、フィルム１Ｂｂから発生する蛍光Ｘ線の
強度として、蒸着膜１Ｂａに一部吸収された後の強度S
ＩBbiを採用する。
に示すように、フィルム１Ｂｂから発生する蛍光Ｘ線の
強度として、蒸着膜１Ｂａに一部吸収された後の強度S
ＩBbiを採用する。
【００２７】ここで、上記継ぎ目７を挟んで、上記元素
の存在量に不連続な変化が生じた場合であっても、蒸着
膜１Ａａと１Ｂａの厚さは、継ぎ目７の直前と直後では
ほとんど変化しないと考えられる。この場合、ＴAai＝
ＴBaiであるので、下式（５），（６）が成立する。 SＩBbi ＝ ｅｘｐ（−αiＴAai） × ＩBbi ・・・（５） ＩBai ＝ ＩBi − SＩBbi ＝ ＩBi − ｅｘｐ（−αiＴAai） × ＩBbi ・・・（６）
の存在量に不連続な変化が生じた場合であっても、蒸着
膜１Ａａと１Ｂａの厚さは、継ぎ目７の直前と直後では
ほとんど変化しないと考えられる。この場合、ＴAai＝
ＴBaiであるので、下式（５），（６）が成立する。 SＩBbi ＝ ｅｘｐ（−αiＴAai） × ＩBbi ・・・（５） ＩBai ＝ ＩBi − SＩBbi ＝ ＩBi − ｅｘｐ（−αiＴAai） × ＩBbi ・・・（６）
【００２８】また、上記元素の存在量の不連続な変化の
前後での帯状試料１から発生した蛍光Ｘ線強度の差、す
なわち、該変化後に帯状試料１Ｂから発生した蛍光Ｘ線
４Ｂの強度ＩBiと、該変化前に帯状試料１Ａから発生し
た蛍光Ｘ線４Ａの強度ＩAiとの差は、下式（７）で表さ
れる。 ＩBi − ＩAi ＝ ＩBai ＋ SＩBbi − （ＩAai ＋ SＩAbi） ・・・（７）
前後での帯状試料１から発生した蛍光Ｘ線強度の差、す
なわち、該変化後に帯状試料１Ｂから発生した蛍光Ｘ線
４Ｂの強度ＩBiと、該変化前に帯状試料１Ａから発生し
た蛍光Ｘ線４Ａの強度ＩAiとの差は、下式（７）で表さ
れる。 ＩBi − ＩAi ＝ ＩBai ＋ SＩBbi − （ＩAai ＋ SＩAbi） ・・・（７）
【００２９】ここで、上記継ぎ目７を挟んで、上記元素
の存在量に不連続な変化が生じた場合であっても、蒸着
膜１Ａａと１Ｂａから発生する蛍光Ｘ線の強度Ｉaiは、
継ぎ目７の直前と直後ではほとんど変化しないと考えら
れ、この場合、ＩBai ＝ＩAai であるので、下式
（８）が成立する。 ＩBi − ＩAi ＝ SＩBbi − SＩAbi ・・・（８）
の存在量に不連続な変化が生じた場合であっても、蒸着
膜１Ａａと１Ｂａから発生する蛍光Ｘ線の強度Ｉaiは、
継ぎ目７の直前と直後ではほとんど変化しないと考えら
れ、この場合、ＩBai ＝ＩAai であるので、下式
（８）が成立する。 ＩBi − ＩAi ＝ SＩBbi − SＩAbi ・・・（８）
【００３０】かかる上式（８）と、上式（５）および
（１）から、下式（９）が導かれる。 ＩBbi ＝ ＩAbi ＋ （ＩBi − ＩAi） ／ ｅｘｐ（−αiＴAai） ・・・（９）
（１）から、下式（９）が導かれる。 ＩBbi ＝ ＩAbi ＋ （ＩBi − ＩAi） ／ ｅｘｐ（−αiＴAai） ・・・（９）
【００３１】上式（９）の右辺の各数値は全て既知であ
るので、左辺の蛍光Ｘ線強度ＩBbiを計算し得る。
るので、左辺の蛍光Ｘ線強度ＩBbiを計算し得る。
【００３２】上記の蛍光Ｘ線強度ＩBbiを、上記元素の
存在量の不連続な変化後のフィルム１Ｂｂから発生する
蛍光Ｘ線４Ｂｂの強度として用いることで、上式（５）
によって、フィルム１Ｂｂから発生した蛍光Ｘ線４Ｂｂ
のうち、蒸着膜１Ｂａによって一部吸収されたものを除
いた強度SＩBbiを計算し得る。
存在量の不連続な変化後のフィルム１Ｂｂから発生する
蛍光Ｘ線４Ｂｂの強度として用いることで、上式（５）
によって、フィルム１Ｂｂから発生した蛍光Ｘ線４Ｂｂ
のうち、蒸着膜１Ｂａによって一部吸収されたものを除
いた強度SＩBbiを計算し得る。
【００３３】フィルム１ｂにおいて、継ぎ目７を挟んで
上記元素の存在量に不連続な変化が発生しても、上述の
通り、継ぎ目７の付近では蒸着材料の蒸着量、すなわち
蒸着膜１ａの厚さはほとんど変化せず、このため蒸着膜
１ａから発生する蛍光Ｘ線の強度もほとんど変化しない
と考えられる。しかし、継ぎ目７から遠ざかり、蒸着が
長時間にわたることで、蒸着材料の蒸着量、すなわち蒸
着膜１Ｂａの厚さは、継ぎ目７付近での上記変化前の蒸
着膜１Ａａの厚さから変化する場合もあり得る。
上記元素の存在量に不連続な変化が発生しても、上述の
通り、継ぎ目７の付近では蒸着材料の蒸着量、すなわち
蒸着膜１ａの厚さはほとんど変化せず、このため蒸着膜
１ａから発生する蛍光Ｘ線の強度もほとんど変化しない
と考えられる。しかし、継ぎ目７から遠ざかり、蒸着が
長時間にわたることで、蒸着材料の蒸着量、すなわち蒸
着膜１Ｂａの厚さは、継ぎ目７付近での上記変化前の蒸
着膜１Ａａの厚さから変化する場合もあり得る。
【００３４】従って、このような場合、上記変化後の帯
状試料１Ｂから発生する蛍光Ｘ線Ｉ Bi強度を測定し、上
式（５）により求めた上記蛍光Ｘ線の強度SＩBbiを用い
て、上式（６）により上記変化後の蒸着膜１Ｂａから発
生する蛍光Ｘ線の強度ＩBaiを計算し得る。そして、こ
れらの強度を蛍光Ｘ線の成分元素毎の強度と蒸着膜の厚
さとの関係を表す前記検量線に当てはめ、成分Ｓｉ
Ｏ2，Ａｌ2Ｏ3毎の蒸着膜１Ｂａの厚さＴBaiを求める。
これら成分毎の厚さの総計が蒸着膜１Ｂａ全体の厚さＴ
Baとなる。そして、上記変化後の帯状試料１Ｂから発生
する蛍光Ｘ線ＩBi強度測定と、その後の演算を、走行す
る帯状試料1Ｂに対して連続的に行うことで、蒸着膜１
Ｂａの厚さを正確に測定することができる。
状試料１Ｂから発生する蛍光Ｘ線Ｉ Bi強度を測定し、上
式（５）により求めた上記蛍光Ｘ線の強度SＩBbiを用い
て、上式（６）により上記変化後の蒸着膜１Ｂａから発
生する蛍光Ｘ線の強度ＩBaiを計算し得る。そして、こ
れらの強度を蛍光Ｘ線の成分元素毎の強度と蒸着膜の厚
さとの関係を表す前記検量線に当てはめ、成分Ｓｉ
Ｏ2，Ａｌ2Ｏ3毎の蒸着膜１Ｂａの厚さＴBaiを求める。
これら成分毎の厚さの総計が蒸着膜１Ｂａ全体の厚さＴ
Baとなる。そして、上記変化後の帯状試料１Ｂから発生
する蛍光Ｘ線ＩBi強度測定と、その後の演算を、走行す
る帯状試料1Ｂに対して連続的に行うことで、蒸着膜１
Ｂａの厚さを正確に測定することができる。
【００３５】再度、フィルム１ｂの継ぎ目７がきて、フ
ィルム１Ｂｂが次に接続されたフィルム１Ｃｂ（図示し
ない）に変わり、該継ぎ目７を挟んでフィルム１Ｂｂか
ら1Ｃｂにわたって上記成分元素Ｓｉ，Ａｌの存在量が
不連続に変化する場合にも、上記と同様に、かかる変化
直前・直後に測定した帯状試料１から発生する蛍光Ｘ線
４Ｂ，４Ｃの強度ＩBi，ＩCiを用いて、変化直後のフィ
ルム１Ｃｂから発生した蛍光Ｘ線４Ｃｂのうち、蒸着膜
１Ｃａによって一部吸収されたものを除いた強度SＩCbi
を計算し、蒸着膜１Ｃａの厚さＴCai，ＴCaを求め得
る。
ィルム１Ｂｂが次に接続されたフィルム１Ｃｂ（図示し
ない）に変わり、該継ぎ目７を挟んでフィルム１Ｂｂか
ら1Ｃｂにわたって上記成分元素Ｓｉ，Ａｌの存在量が
不連続に変化する場合にも、上記と同様に、かかる変化
直前・直後に測定した帯状試料１から発生する蛍光Ｘ線
４Ｂ，４Ｃの強度ＩBi，ＩCiを用いて、変化直後のフィ
ルム１Ｃｂから発生した蛍光Ｘ線４Ｃｂのうち、蒸着膜
１Ｃａによって一部吸収されたものを除いた強度SＩCbi
を計算し、蒸着膜１Ｃａの厚さＴCai，ＴCaを求め得
る。
【００３６】
【発明の効果】本発明は以上のように構成されており、
本発明の膜厚測定方法および膜厚測定装置によれば、積
層体を長手方向に複数接続した帯状試料が、長手方向に
走行する際に、該帯状試料の１層の厚さを、接続部の前
後にわたって連続的且つ正確に求め得る。また、本発明
の膜厚測定装置は単一のＸ線源とＸ線検出手段とを備え
るのみで上記の効果を得ることができる点で、従来より
も簡便な装置となる。特に、本発明の膜厚測定方法およ
び膜厚測定装置を、帯状フィルムの表面に蒸着膜を形成
させる蒸着装置に用いれば、薄膜形成を中断することな
く、迅速且つ正確に蒸着膜の厚さを測定し得る。
本発明の膜厚測定方法および膜厚測定装置によれば、積
層体を長手方向に複数接続した帯状試料が、長手方向に
走行する際に、該帯状試料の１層の厚さを、接続部の前
後にわたって連続的且つ正確に求め得る。また、本発明
の膜厚測定装置は単一のＸ線源とＸ線検出手段とを備え
るのみで上記の効果を得ることができる点で、従来より
も簡便な装置となる。特に、本発明の膜厚測定方法およ
び膜厚測定装置を、帯状フィルムの表面に蒸着膜を形成
させる蒸着装置に用いれば、薄膜形成を中断することな
く、迅速且つ正確に蒸着膜の厚さを測定し得る。
【図１】本発明の一実施形態である膜厚測定方法に用い
る装置を示す正面図である。
る装置を示す正面図である。
１ 帯状試料 １ａ 層（蒸着膜） １ｂ 層（フィルム） ２ Ｘ線源 ３ Ｘ線 ４ 蛍光Ｘ線 ５ 検出手段 ６ 演算手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鎌田 繁生 大阪府高槻市赤大路町14番８号 理学電機 工業株式会社内 (72)発明者 伊関 清司 愛知県犬山市大字木津字前畑344番地 東 洋紡績株式会社犬山工場内 (72)発明者 藤田 浩 滋賀県大津市堅田二丁目１番１号 東洋紡 績株式会社総合研究所内 Ｆターム(参考） 2F067 AA27 BB18 CC08 HH04 JJ03 KK01 RR24 RR29 2G001 AA01 BA04 BA11 GA01 HA01 JA09 JA11 KA01 KA11 LA02 LA05 MA05 NA06 NA07 NA17 PA11 4K029 AA11 AA25 BA44 BA46 BB02 CA01 EA01 KA01
Claims (6)
- 【請求項１】 少なくともａ層とｂ層を有する積層体か
らなる帯状試料を長手方向に走行させながら、該帯状試
料にＸ線を照射し、発生する蛍光Ｘ線の強度を測定する
ことによりａ層の厚さを連続的に求める膜厚測定方法に
おいて、 予め求めておいたｂ層の、ａ層の成分元素と同一の元素
に由来する蛍光Ｘ線の強度と前記帯状試料の前記元素に
由来する蛍光Ｘ線の強度との差からａ層の厚さを求める
に際し、ｂ層の前記元素の存在量に不連続な変化が生ず
る場合に、その変化前後における帯状試料の前記元素に
由来する蛍光Ｘ線強度の差、および変化前のｂ層の前記
元素に由来する蛍光Ｘ線強度を用いて、前記変化後のｂ
層の前記元素に由来する蛍光Ｘ線強度を求め、これによ
り変化後のａ層の厚さを求めることを特徴とする膜厚測
定方法。 - 【請求項２】 前記帯状試料が２層であり、前記ｂ層が
長手方向に接続された複数のフィルム、前記ａ層が該フ
ィルムに形成された蒸着膜であり、前記ｂ層における成
分元素の存在量の不連続な変化が接続部を挟んで発生す
るものである請求項１に記載の膜厚測定方法。 - 【請求項３】 前記変化後のｂ層の前記元素に由来する
蛍光Ｘ線強度を求めるにあたり、前記ｂ層から発生する
蛍光Ｘ線の該ｂ層以外の層による吸収量をも加味する請
求項１または２に記載の膜厚測定方法。 - 【請求項４】 少なくともａ層とｂ層を有する積層体か
らなり、長手方向に走行する帯状試料にＸ線を照射する
Ｘ線源と、該試料から発生する蛍光Ｘ線の強度を検出す
る検出手段と、該検出結果からａ層の厚さを連続的に求
める演算手段とを備えた膜厚測定装置において、 前記演算手段が更に以下の機能を備えたものであること
を特徴とする膜厚測定装置。予め求めておいたｂ層の、
ａ層の成分元素と同一の元素に由来する蛍光Ｘ線の強度
と前記帯状試料の前記元素に由来する蛍光Ｘ線の強度と
の差からａ層の厚さを求めるに際し、ｂ層の前記元素の
存在量に不連続な変化が生ずる場合に、その変化前後で
の帯状試料の前記元素に由来する蛍光Ｘ線強度の差、お
よび変化前のｂ層の前記元素に由来する蛍光Ｘ線強度を
用いて、前記変化後のｂ層の前記元素に由来する蛍光Ｘ
線強度を求め、これにより変化後のａ層の厚さを算出す
る機能。 - 【請求項５】 前記帯状試料が２層であり、前記ｂ層が
長手方向に接続された複数のフィルム、前記ａ層が該フ
ィルムに形成された蒸着膜であり、前記ｂ層における成
分元素の存在量の不連続な変化が接続部を挟んで発生す
るものである請求項４に記載の膜厚測定装置。 - 【請求項６】 前記変化後のｂ層の前記元素に由来する
蛍光Ｘ線強度を求めるにあたり、前記演算手段が、前記
ｂ層から発生した蛍光Ｘ線の該ｂ層以外の層による吸収
量をも加味するものである請求項４または５に記載の膜
厚測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000241563A JP4464543B2 (ja) | 2000-08-09 | 2000-08-09 | 膜厚測定方法および膜厚測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000241563A JP4464543B2 (ja) | 2000-08-09 | 2000-08-09 | 膜厚測定方法および膜厚測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002054916A true JP2002054916A (ja) | 2002-02-20 |
| JP4464543B2 JP4464543B2 (ja) | 2010-05-19 |
Family
ID=18732734
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000241563A Expired - Lifetime JP4464543B2 (ja) | 2000-08-09 | 2000-08-09 | 膜厚測定方法および膜厚測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4464543B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003279326A (ja) * | 2002-03-26 | 2003-10-02 | Univ Toyama | 有機エレクトロルミネッセンス素子に使用される有機薄膜の膜厚測定法および測定装置 |
| JP2008521003A (ja) * | 2004-11-29 | 2008-06-19 | モトローラ・インコーポレイテッド | Ｘ線マイクロ分析法を用いて複雑な構造の含有化学物質を決定するための方法 |
| WO2014038403A1 (ja) * | 2012-09-07 | 2014-03-13 | シャープ株式会社 | 膜厚測定装置 |
| CN112831767A (zh) * | 2021-01-04 | 2021-05-25 | 中国航空制造技术研究院 | 一种复合材料表面金属化薄膜复合加工方法 |
-
2000
- 2000-08-09 JP JP2000241563A patent/JP4464543B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003279326A (ja) * | 2002-03-26 | 2003-10-02 | Univ Toyama | 有機エレクトロルミネッセンス素子に使用される有機薄膜の膜厚測定法および測定装置 |
| JP2008521003A (ja) * | 2004-11-29 | 2008-06-19 | モトローラ・インコーポレイテッド | Ｘ線マイクロ分析法を用いて複雑な構造の含有化学物質を決定するための方法 |
| WO2014038403A1 (ja) * | 2012-09-07 | 2014-03-13 | シャープ株式会社 | 膜厚測定装置 |
| JP2014052312A (ja) * | 2012-09-07 | 2014-03-20 | Sharp Corp | 膜厚測定装置 |
| CN104412061A (zh) * | 2012-09-07 | 2015-03-11 | 夏普株式会社 | 膜厚测定装置 |
| CN112831767A (zh) * | 2021-01-04 | 2021-05-25 | 中国航空制造技术研究院 | 一种复合材料表面金属化薄膜复合加工方法 |
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|---|---|
| JP4464543B2 (ja) | 2010-05-19 |
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