JP2002296012A - Film thickness measuring method and film thickness measuring instrument - Google Patents

Film thickness measuring method and film thickness measuring instrument

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JP2002296012A
JP2002296012A JP2001095636A JP2001095636A JP2002296012A JP 2002296012 A JP2002296012 A JP 2002296012A JP 2001095636 A JP2001095636 A JP 2001095636A JP 2001095636 A JP2001095636 A JP 2001095636A JP 2002296012 A JP2002296012 A JP 2002296012A
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thin film
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To accurately measure the film thickness of a thin film even if the refractive index of the thin film to be measured has wave-number dependence. SOLUTION: This film thickness measuring method comprises a process for irradiating a substrate having the thin film formed thereon with light transmittable by the film and detecting the intensity of light reflected by the substrate to obtain a film interference spectrum having a wave-number function depending on the wave number of light, a process for obtaining a corrected film interference spectrum by correcting the interference spectrum having the wave-number function based on data on the wave-number dependence of the film refraction index, a process for obtaining a converted film interference spectrum by converting the corrected spectrum from the wave-number function into a distance function, and a process for calculating the film thickness of the film by using the converted spectrum.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、膜厚測定方法及
び膜厚測定装置に関するものであり、特に測定する薄膜
の屈折率が波数依存性を有する場合であっても、当該薄
膜の膜厚測定を精度良く行うことができる膜厚測定方法
及び膜厚測定装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for measuring the thickness of a thin film, and more particularly to a method for measuring the thickness of a thin film to be measured, even if the refractive index of the thin film to be measured has a wave number dependence. The present invention relates to a film thickness measuring method and a film thickness measuring device capable of accurately performing the film thickness measurement.

【0002】[0002]

【従来の技術】図6は、フーリエ変換赤外分光光度計の
光学系の構成を説明する図である。フーリエ変換赤外分
光光度計(以下FT−IRと称する)の光学系には、図
6に示されるマイケルソン干渉計が一般的に用いられて
いる。図6において、1は光源、2はハーフミラー、3
は固定ミラー、4は可動ミラー、5は反射ミラー、6は
サンプルであり基板6a上に薄膜6bが形成されてい
る。7は検知器である。
2. Description of the Related Art FIG. 6 is a diagram for explaining the configuration of an optical system of a Fourier transform infrared spectrophotometer. As an optical system of a Fourier transform infrared spectrophotometer (hereinafter, referred to as FT-IR), a Michelson interferometer shown in FIG. 6 is generally used. In FIG. 6, 1 is a light source, 2 is a half mirror, 3
Is a fixed mirror, 4 is a movable mirror, 5 is a reflection mirror, 6 is a sample, and a thin film 6b is formed on a substrate 6a. 7 is a detector.

【0003】FT−IRを用いた膜厚測定原理につい
て、図6を用いて説明する。図6において、光源1から
でた連続光をハーフミラー2で分離し、一方は固定ミラ
ー3に入射、他方は可動ミラー4に入射する。それぞれ
のミラーで反射した光は、ハーフミラー2に再び戻り、
反射ミラー5で反射された後、サンプル6へ向かう。サ
ンプル6で反射した光は反射ミラー5を経て検知器7で
捉えられる。
The principle of measuring the film thickness using FT-IR will be described with reference to FIG. In FIG. 6, continuous light emitted from a light source 1 is split by a half mirror 2, one of which is incident on a fixed mirror 3, and the other is incident on a movable mirror 4. The light reflected by each mirror returns to the half mirror 2 again,
After being reflected by the reflection mirror 5, the light goes to the sample 6. The light reflected by the sample 6 passes through the reflection mirror 5 and is captured by the detector 7.

【0004】可動ミラー4を図6中の矢印方向に移動さ
せて、検出器7で検出される光強度の可動ミラー4の移
動距離依存性を測定する。このようにして得られる膜干
渉スペクトルは、インターフェログラムと呼ばれる。可
動ミラー4の移動距離は、光学距離に対応しており、イ
ンターフェログラムは、光学距離関数の膜干渉スペクト
ルと言える。図7は、インターフェログラムについて説
明する図である。図7に示されるように、インターフェ
ログラムは、横軸が可動ミラーの移動距離、縦軸が光強
度であり、8がメインバースト、9がサイドバーストと
呼ばれるピークであり、サイドバースト9は、メインバ
ースト8を中心として対称な位置に見られる。
[0006] The movable mirror 4 is moved in the direction of the arrow in FIG. 6 to measure the dependence of the light intensity detected by the detector 7 on the moving distance of the movable mirror 4. The film interference spectrum obtained in this way is called an interferogram. The moving distance of the movable mirror 4 corresponds to the optical distance, and the interferogram can be said to be a film interference spectrum of an optical distance function. FIG. 7 is a diagram illustrating an interferogram. As shown in FIG. 7, in the interferogram, the horizontal axis is the moving distance of the movable mirror, the vertical axis is the light intensity, 8 is the main burst, 9 is the peak called the side burst, and the side burst 9 is It can be seen at a position symmetric about the main burst 8.

【0005】次に、このメインバースト8と、サイドバ
ースト9について説明する。図8は、サンプルでの光の
反射について説明する図である。図6において、サンプ
ル6に入射する光には、光源1から、可動ミラー4、反
射ミラー5を経てサンプル6に入射する経路(以下経路
Aとする)と、光源1から、固定ミラー3、反射ミラー
5を経てサンプル6に入射する経路(以下経路Bとす
る)とがある。図8に示すように、経路Aで入射した光
がサンプルで反射する光10と、経路Bで入射した光が
サンプルで反射する光11とがあり、それぞれ薄膜6b
の表面での反射光10a、11aと、薄膜6bと基板6
aの界面での反射光10b、11bとがある。経路Aの
光がサンプルで反射後検知器7に到る光学距離と、経路
Bの光がサンプルで反射後検知器7に到る光学距離が一
致した場合には、全ての波数の光に対して、位相が一致
し光が強めあうため、信号強度が強くなる。この光強度
が強くなったピークがメインバースト8である。また、
可動ミラーの位置をずらすことにより、上記2つの光学
距離に違いが生じると、波数によって強め合うものや打
ち消しあうものがあるため、上記2つの光学距離が一致
した場合に比べて信号強度が小さくなる。
Next, the main burst 8 and the side burst 9 will be described. FIG. 8 is a diagram illustrating light reflection on a sample. In FIG. 6, the light incident on the sample 6 includes a path from the light source 1 to the sample 6 via the movable mirror 4 and the reflection mirror 5 (hereinafter referred to as path A), and a light from the light source 1 to the fixed mirror 3 and the reflection. There is a path (hereinafter referred to as path B) that enters the sample 6 via the mirror 5. As shown in FIG. 8, there is a light 10 in which the light incident on the path A is reflected by the sample and a light 11 in which the light incident on the path B is reflected by the sample.
Light 10a, 11a reflected on the surface of the thin film 6b and the substrate 6
There are reflected lights 10b and 11b at the interface a. If the optical distance of the light of path A reaching the detector 7 after reflection at the sample matches the optical distance of the light of path B reaching the detector 7 after reflection at the sample, the light of all wave numbers is As a result, since the phases match and the light intensifies, the signal intensity increases. The peak at which the light intensity has increased is the main burst 8. Also,
If the two optical distances differ by shifting the position of the movable mirror, there are some that reinforce each other or cancel each other depending on the wave number, so that the signal intensity becomes smaller than when the two optical distances match. .

【0006】しかし、経路Aの光が薄膜6bの表面での
反射を経て検知器7に到る光学距離と、経路Bの光が薄
膜6bと基板6aとの界面での反射を経て検知器7に到
る光学距離が一致した場合には、全ての波数の光に対し
て位相が一致し光が強めあうため、信号強度が強くな
る。同様に、経路Aの光が薄膜6bと基板6aとの界面
での反射を経て検知器7に到る光学距離と、経路Bの光
が薄膜6bの表面での反射を経て検知器7に到る光学距
離が一致した場合にも、全ての波数の光に対して位相が
一致し光が強めあうため、信号強度が強くなる。これら
のピークがサイドバースト9である。
However, the optical distance of the light on the path A to the detector 7 via the reflection on the surface of the thin film 6b, and the light on the path B via the reflection at the interface between the thin film 6b and the substrate 6a. When the optical distances up to coincide with each other, the phases of the light of all the wave numbers coincide with each other, and the light intensifies, so that the signal intensity increases. Similarly, the optical distance of the light of path A reaching the detector 7 via reflection at the interface between the thin film 6b and the substrate 6a, and the light of path B reaching the detector 7 via reflection at the surface of the thin film 6b. Even when the optical distances match, the phases of the light of all the wave numbers match, and the light intensifies, so that the signal intensity increases. These peaks are side bursts 9.

【0007】つまり、インターフェログラムには、サン
プル6の最表面同士および薄膜6aと基板6bの界面同
士からの反射した光の干渉によるメインバースト8と、
サンプル6の最表面から反射した光と薄膜6bと基板6
aの界面から反射した光の干渉によるサイドバースト9
が得られる。このサイドバースト9は、メインバースト
8を中心として対称の位置に現れる。また、メインバー
スト8とサイドバースト9の距離が、光が薄膜6bを往
復通過する光学距離に対応しているため、この光学距離
に薄膜6bの屈折率を乗じることにより膜厚を求めるこ
とができる。尚、以上の説明は、薄膜6bの屈折率が基
板6aより小さい場合のものであり、薄膜6bの屈折率
が基板6aより大きい場合は、薄膜6b表面で反射する
ときに位相が反転するのに対し、薄膜6bと基板6aの
界面で反射するときには位相が反転しないため、全ての
波数の光に対して弱めあい、信号強度が小さくなり、ピ
ークは反転する。
That is, the interferogram includes a main burst 8 due to interference of light reflected from the outermost surfaces of the sample 6 and from the interface between the thin film 6a and the substrate 6b.
Light reflected from the outermost surface of sample 6, thin film 6b and substrate 6
Side burst 9 due to interference of light reflected from the interface of a
Is obtained. The side burst 9 appears at a symmetric position with respect to the main burst 8. Further, since the distance between the main burst 8 and the side burst 9 corresponds to the optical distance at which light reciprocates through the thin film 6b, the film thickness can be obtained by multiplying this optical distance by the refractive index of the thin film 6b. . The above description is for the case where the refractive index of the thin film 6b is smaller than the substrate 6a. When the refractive index of the thin film 6b is larger than the substrate 6a, the phase is inverted when reflected on the surface of the thin film 6b. On the other hand, when the light is reflected at the interface between the thin film 6b and the substrate 6a, the phase is not inverted.

【0008】図9は従来の膜厚測定方法のフローを説明
する図である。図9に示す従来の膜厚測定方法について
説明する。上述したインターフェログラムには、検知器
7の感度の波数依存性、光源1からの光強度の波数依存
性などの情報も含んでいるため、サイドバーストのピー
クが歪んでいる。そこで、検知器7および光源1の特性
を除去するために、サンプルと同時にリファレンスにつ
いても測定を行う。リファレンスとしては、薄膜が形成
されていない基板のみのものを用いる。サンプルについ
て上述の方法によりインターフェログラムI1(x1)を得
る。このインターフェログラムI1(x1)をアポタイゼーシ
ョン及びフーリエ変換することにより波数に依存した膜
干渉スペクトルR1(ν)が得られる。これを波数関数の膜
干渉スペクトルと呼ぶ。尚、アポタイゼーション処理と
は、インターフェログラムの終端部で段差を持たないよ
うにゼロに滑らかにつながるようにする処理である。
FIG. 9 is a diagram for explaining the flow of a conventional film thickness measuring method. The conventional film thickness measuring method shown in FIG. 9 will be described. Since the above-mentioned interferogram also includes information such as the wave number dependence of the sensitivity of the detector 7 and the wave number dependence of the light intensity from the light source 1, the peak of the side burst is distorted. Therefore, in order to remove the characteristics of the detector 7 and the light source 1, measurement is performed not only on the sample but also on the reference. As a reference, only a substrate on which a thin film is not formed is used. An interferogram I 1 (x 1 ) is obtained for the sample by the method described above. By subjecting the interferogram I 1 (x 1 ) to apodization and Fourier transform, a film interference spectrum R 1 (ν) depending on the wave number is obtained. This is called a film interference spectrum of a wave number function. The apodization process is a process for smoothly leading to zero so that there is no step at the end of the interferogram.

【0009】一方、リファレンスについても、同様にイ
ンターフェログラムI2(x1)をアポタイゼーション及びフ
ーリエ変換して、波数関数の膜干渉スペクトルR2(ν)を
得る。前記サンプルにおける波数関数の膜干渉スペクト
ルR1(ν)を、前記リファレンスにおける波数関数の膜干
渉スペクトルR2(ν)で割り算を行うことで、検知器7の
特性および光源1の特性をキャンセルした、波数関数の
膜干渉スペクトルR(ν)を得ることができる。この波数
関数の膜干渉スペクトルをアポタイゼーション及びフー
リエ変換することにより、光源1および検知器7の波数
依存性を除去した光学距離関数の膜干渉スペクトルS
(x1)を得ることができる。この膜干渉スペクトルS(x1)
をスペーシャルグラムと呼ぶ。
On the other hand, for the reference, the interferogram I 2 (x 1 ) is similarly subjected to apodization and Fourier transform to obtain a film interference spectrum R 2 (ν) of a wave number function. The characteristics of the detector 7 and the characteristics of the light source 1 were canceled by dividing the film interference spectrum R 1 (ν) of the wave number function in the sample by the film interference spectrum R 2 (ν) of the wave number function in the reference. , A film interference spectrum R (ν) of a wave number function can be obtained. By subjecting the film interference spectrum of this wave number function to apodization and Fourier transform, the film interference spectrum S of the optical distance function with the wave number dependence of the light source 1 and the detector 7 removed
(x 1 ) can be obtained. This film interference spectrum S (x 1 )
Is called a spatial gram.

【0010】図10は、従来の膜厚測定方法により得ら
れたスペーシャルグラムの例を示す図である。このスペ
ーシャルグラムにおいて、上述したインターフェログラ
ムでの説明と同様、メインバースト12とサイドバース
ト13の距離が、光が薄膜を往復通過する光学距離に対
応しているため、薄膜の屈折率を与えることにより膜厚
を求めることができる。
FIG. 10 is a diagram showing an example of a spatial gram obtained by a conventional film thickness measuring method. In this spatial gram, the distance between the main burst 12 and the side burst 13 corresponds to the optical distance at which light reciprocates through the thin film, and thus gives the refractive index of the thin film. Thus, the film thickness can be obtained.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】インターフェログラム
またはスペーシャルグラムにおけるサイドバーストのピ
ーク幅は、使用している光の波数領域の逆数になる。つ
まり、波数領域を広くとればとるほどサイドバーストの
ピーク幅が狭くなるため、薄い膜の測定が可能になる。
一方、ほとんど全ての物質の屈折率は波数依存性があ
る。このため、光の波数により膜の光学距離が変わる。
これは、先の従来例で述べたサイドバーストが、全ての
位相について完全には一致しないことを意味する。この
ため、サイドバーストのピーク形状が歪む。また、膜厚
を算出するために屈折率を与えなければならないが、波
数依存性があるために、与えるべき屈折率が明確ではな
い。以上の原因により、測定精度が低下する。
The peak width of the side burst in the interferogram or the spatial gram is the reciprocal of the wave number region of the light used. In other words, the wider the wavenumber region is, the narrower the peak width of the side burst is, so that a thin film can be measured.
On the other hand, the refractive index of almost all substances has a wave number dependence. For this reason, the optical distance of the film changes depending on the wave number of light.
This means that the side bursts described in the prior art example do not completely match in all phases. For this reason, the peak shape of the side burst is distorted. Also, a refractive index must be given to calculate the film thickness, but the refractive index to be given is not clear because of the wave number dependence. Due to the above reasons, the measurement accuracy decreases.

【0012】本発明は、上述のような課題を解決するた
めになされたもので、膜厚を測定する薄膜の屈折率が波
数により変化する場合であっても、精度よく薄膜の膜厚
を測定することができる方法及び測定装置を提供するこ
とを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and accurately measures the thickness of a thin film even when the refractive index of the thin film whose thickness is to be measured changes with the wave number. It is an object of the present invention to provide a method and a measuring device that can perform the method.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】この発明に係る膜厚測定
方法は、薄膜が形成された基板に、この薄膜を透過しう
る光を照射し、上記基板で反射される光強度を検出して
上記光の波数に依存する波数関数の膜干渉スペクトルを
得る工程と、この波数関数の膜干渉スペクトルを上記薄
膜の屈折率の波数依存性データに基づき、補正すること
により補正膜干渉スペクトルを得る工程と、この補正膜
干渉スペクトルを波数関数から距離関数に変換すること
により変換膜干渉スペクトルを得る工程と、この変換膜
干渉スペクトルを用いて上記薄膜の膜厚を算出する工程
と、を備えるものである。
A film thickness measuring method according to the present invention comprises irradiating a substrate on which a thin film is formed with light that can pass through the thin film, and detecting the intensity of light reflected by the substrate. A step of obtaining a film interference spectrum of a wave number function dependent on the wave number of the light, and a step of obtaining a corrected film interference spectrum by correcting the film interference spectrum of the wave number function based on wave number dependency data of the refractive index of the thin film. And a step of obtaining a converted film interference spectrum by converting the corrected film interference spectrum from a wave number function to a distance function, and a step of calculating the thickness of the thin film using the converted film interference spectrum. is there.

【0014】また、波数関数の膜干渉スペクトルを得る
工程が、光源からの光路差を有する複数の光を薄膜が形
成された基板に照射する工程と、この基板で反射された
上記複数の光の反射光強度を上記光路差を変えて検出す
ることにより距離関数の膜干渉スペクトルを得る工程
と、この距離関数の膜干渉スペクトルを波数関数の膜干
渉スペクトルに変換する工程と、を備えるものである。
Further, the step of obtaining a film interference spectrum of a wave number function includes the step of irradiating a substrate on which a thin film is formed with a plurality of lights having an optical path difference from a light source, and the step of irradiating the plurality of lights reflected by the substrate. A step of obtaining a film interference spectrum of a distance function by detecting the reflected light intensity by changing the optical path difference, and a step of converting the film interference spectrum of the distance function into a film interference spectrum of a wave number function. .

【0015】この発明に係る膜厚測定装置は、薄膜が形
成された基板に、この薄膜を透過しうる光を照射し、上
記基板で反射される光強度を検出して上記光の波数に依
存する波数関数の膜干渉スペクトルを得る手段と、この
波数関数の膜干渉スペクトルを上記薄膜の屈折率の波数
依存性データに基づき、補正することにより補正膜干渉
スペクトルを得る手段と、この補正膜干渉スペクトルを
波数関数から距離関数に変換することにより変換膜干渉
スペクトルを得る手段と、この変換膜干渉スペクトルを
用いて上記薄膜の膜厚を算出する手段と、を備えるもの
である。
The film thickness measuring device according to the present invention irradiates a substrate on which a thin film is formed with light that can pass through the thin film, detects the intensity of light reflected by the substrate, and depends on the wave number of the light. Means for obtaining a film interference spectrum of a wave number function, a means for obtaining a corrected film interference spectrum by correcting the film interference spectrum of the wave number function based on wave number dependence data of the refractive index of the thin film, It comprises means for obtaining a converted film interference spectrum by converting a spectrum from a wave number function to a distance function, and means for calculating the thickness of the thin film using the converted film interference spectrum.

【0016】また、波数関数の膜干渉スペクトルを得る
手段が、光源からの光路差を有する複数の光を薄膜が形
成された基板に照射する手段と、この基板で反射された
上記複数の光の反射光強度を上記光路差を変えて検出す
ることにより距離関数の膜干渉スペクトルを得る手段
と、この距離関数の膜干渉スペクトルを波数関数の膜干
渉スペクトルに変換する手段と、を備えるものである。
The means for obtaining a film interference spectrum of a wave number function includes a means for irradiating a substrate on which a thin film is formed with a plurality of lights having optical path differences from a light source, and a means for irradiating the plurality of lights reflected by the substrate. Means for obtaining a film interference spectrum of a distance function by detecting the reflected light intensity by changing the optical path difference, and means for converting the film interference spectrum of the distance function into a film interference spectrum of a wave number function. .

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】実施の形態1.図1は、この発明
の実施の形態1の膜厚測定方法のフローを説明する図で
ある。図1に示すこの発明の実施の形態1の膜厚測定方
法について説明する。実施の形態1においても、従来例
で説明した、図6に示す光学系を用いる。まず、検知器
および光源の特性を除去するために、サンプルと同時に
リファレンスについても従来例で説明した、図6と同様
の光学系を用いて測光を行う。光源からの光路差を有す
る2つの光を薄膜に形成された基板に照射し、この基板
で反射された2つの光の反射光強度を光路差を変えて検
出することにより、基板上に薄膜が形成されたサンプル
と、基板上に薄膜が形成されていないリファレンスにつ
いて、それぞれ距離関数の膜干渉スペクトルI1(x1)、I2
(x1)(インターフェログラム)を求める。このインター
フェログラムは、従来と同様に光学距離関数の膜干渉ス
ペクトルと言える。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiment 1 FIG. 1 is a diagram illustrating a flow of a film thickness measuring method according to the first embodiment of the present invention. The method for measuring the film thickness according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 1 will be described. Also in the first embodiment, the optical system shown in FIG. 6 described in the conventional example is used. First, in order to remove the characteristics of the detector and the light source, photometry is performed using the same optical system as that of FIG. By irradiating the substrate formed on the thin film with two lights having an optical path difference from the light source and detecting the reflected light intensity of the two lights reflected by the substrate by changing the optical path difference, the thin film is formed on the substrate. For the formed sample and the reference without the thin film formed on the substrate, the film interference spectra I 1 (x 1 ) and I 2
(x 1 ) (interferogram) is obtained. This interferogram can be said to be a film interference spectrum of the optical distance function as in the related art.

【0018】次いで、サンプル及びリファレンスのイン
ターフェログラムI1(x1)、I2(x1)を距離関数から波数関
数に変換して、サンプル及びリファレンスの波数関数の
膜干渉スペクトルR1(ν)、R2(ν)を求める。この距離関
数から波数関数への変換にはフーリエ変換を用いる。ま
た、インターフェログラムの終端部で段差を持たないよ
うにゼロに滑らかにつながるようにするようにアポタイ
ゼーションを行う。
Next, the interferograms I 1 (x 1 ) and I 2 (x 1 ) of the sample and the reference are converted from the distance function to the wave number function, and the film interference spectrum R 1 (ν ) And R 2 (ν). The Fourier transform is used to convert the distance function into a wave number function. Further, apotization is performed so as to smoothly connect to zero so as not to have a step at the end of the interferogram.

【0019】サンプルの波数関数の膜干渉スペクトルR1
(ν)を、リファレンスの波数関数の膜干渉スペクトルR2
(ν)で割り算を行うことで、検知器の特性および光源の
特性をキャンセルした、波数関数の膜干渉スペクトルR
(ν)を得ることができる。以上の処理は従来の膜厚測定
方法と同様である。
The film interference spectrum R 1 of the wave number function of the sample
(ν) is the film interference spectrum R 2 of the wavenumber function of the reference.
By dividing by (ν), the characteristic of the detector and the characteristic of the light source are canceled, and the film interference spectrum R of the wave number function is obtained.
(ν) can be obtained. The above processing is the same as the conventional film thickness measuring method.

【0020】従来と異なるのは、得られた波数関数の膜
干渉スペクトルR(ν)を、薄膜の屈折率の波数依存性デ
ータに基づき補正を行う点である。波数関数の膜干渉ス
ペクトルにおいて、横軸は波数であるが、その横軸を、
波数にその波数での薄膜の屈折率を乗じたものに補正す
る。このようにして得られる膜干渉スペクトルを補正膜
干渉スペクトルR(ν*n(ν))と呼ぶ。
The difference from the prior art is that the obtained film interference spectrum R (ν) of the wave number function is corrected based on the wave number dependence data of the refractive index of the thin film. In the film interference spectrum of the wave number function, the horizontal axis is the wave number, and the horizontal axis is
Correction is made by multiplying the wave number by the refractive index of the thin film at that wave number. The film interference spectrum obtained in this way is called a corrected film interference spectrum R (ν * n (ν)).

【0021】尚、薄膜の屈折率の波数依存性データは、
予め別の装置を用いて測定したもの、ハンドブックなど
に記載された既知のデータ、薄膜の組成から理論式によ
り求めたもの、などを用いることができ、上記補正がで
きるように、予め入力しておく。勿論、膜厚測定装置
に、薄膜の屈折率の波数依存性データを測定する機能を
備えておき、これによって得られたデータを用いてもよ
い。
Incidentally, the wave number dependence data of the refractive index of the thin film is as follows.
What was measured in advance using another device, known data described in a handbook, etc., those obtained by a theoretical formula from the composition of the thin film, and the like can be used. deep. Of course, the film thickness measuring device may be provided with a function of measuring the wave number dependence data of the refractive index of the thin film, and the data obtained by this may be used.

【0022】次に、この補正膜干渉スペクトルR(ν*n
(ν))を波数関数から距離関数に変換することにより変
換膜干渉スペクトルS(x2)を得る。波数関数から距離関
数への変換にはフーリエ変換を用いる。また、インター
フェログラムの終端部で段差を持たないようにゼロに滑
らかにつながるようにするようにアポタイゼーションを
行う。このようにして得られる変換膜干渉スペクトルS
(x2)は実距離関数の膜干渉スペクトルである。このよう
にして得られた変換膜干渉スペクトルS(x2)におけるメ
インバーストとサイドバーストの距離は、光が薄膜を往
復通過する実距離、即ち膜厚の2倍に対応している。し
たがって、変換膜干渉スペクトルS(x2)におけるメイン
バーストとサイドバーストの距離を求めて、それを2で
割ることにより、薄膜の膜厚を求めることができる。
Next, the corrected film interference spectrum R (ν * n
(ν)) is converted from a wave number function to a distance function to obtain a converted film interference spectrum S (x 2 ). The Fourier transform is used to convert the wave number function to the distance function. Further, apotization is performed so as to smoothly connect to zero so as not to have a step at the end of the interferogram. The converted film interference spectrum S thus obtained
(x 2 ) is a film interference spectrum of a real distance function. The distance between the main burst and the side burst in the converted film interference spectrum S (x 2 ) obtained in this manner corresponds to the actual distance that light reciprocates through the thin film, that is, twice the film thickness. Therefore, the thickness of the thin film can be obtained by calculating the distance between the main burst and the side burst in the converted film interference spectrum S (x 2 ) and dividing the distance by two.

【0023】ここで、この波数に依存した屈折率を波数
に乗じる操作は、光学距離を実距離に変換することに相
当する。従来のスペーシャルグラムは、光学距離関数の
膜干渉スペクトルであり、各波数に対し光学距離が一定
でなかったため、サイドバーストが歪む。一方、本発明
で得られるスペーシャルグラムは、実距離関数の膜干渉
スペクトルであり、いかなる波数においても実距離、即
ち実膜厚は一定であるため、サイドバーストは歪まな
い。したがって、屈折率が波数依存性を有する場合であ
っても、サイドバーストが歪まないので、サイドバース
トのピーク位置を正確に求めることができ、これによっ
て薄膜の膜厚を精度よく求めることができる。
Here, the operation of multiplying the wave number by the wave number-dependent refractive index corresponds to converting the optical distance into an actual distance. The conventional spatial gram is a film interference spectrum of an optical distance function, and a side burst is distorted because an optical distance is not constant for each wave number. On the other hand, the spatial gram obtained in the present invention is a film interference spectrum of a real distance function, and since the real distance, that is, the real film thickness is constant at any wave number, the side burst is not distorted. Therefore, even when the refractive index has a wave number dependency, the side burst does not distort, so that the peak position of the side burst can be accurately obtained, and thereby the thickness of the thin film can be accurately obtained.

【0024】ここで、フーリエ変換の方法として、高速
フーリエ変換(以下FFTと称する)を用いる場合には
次の点を考慮する必要がある。FFTを用いる場合に
は、データ点が等間隔である必要がある。しかし、通常
波数関数の膜干渉スペクトルにおいてデータ点が等間隔
であるため、本発明における、波数に依存する膜の屈折
率を波数に乗じた補正膜干渉スペクトルにおいては、デ
ータ点が等間隔ではなくなる。そこで、この補正膜干渉
スペクトルにおいては、補間によりデータ点を等間隔に
取り直おす必要がある。補間方法としては、一般的な補
間方法である、スプライン補間、ラグランジュ補間等を
用いることができる。
Here, when a fast Fourier transform (hereinafter, referred to as FFT) is used as a Fourier transform method, the following points must be considered. When using FFT, data points need to be equally spaced. However, since the data points are usually equally spaced in the film interference spectrum of the wave number function, in the present invention, in the corrected film interference spectrum obtained by multiplying the wave number by the wave number-dependent film refractive index, the data points are not uniformly spaced. . Therefore, in this corrected film interference spectrum, it is necessary to re-take data points at equal intervals by interpolation. As the interpolation method, a general interpolation method such as spline interpolation or Lagrange interpolation can be used.

【0025】尚、フーリエ変換方法としてFFTを用い
ず、そのままの積分形でコンピューター計算することも
可能である。この場合には、計算時間は要するが、デー
タを等間隔に取り直す必要はない。
It should be noted that it is also possible to perform a computer calculation in an integral form without using FFT as a Fourier transform method. In this case, the calculation time is required, but it is not necessary to re-take the data at regular intervals.

【0026】次に、実際に実施の形態1の方法により膜
厚測定した例として、GaAs基板上にAl0.6Ga0.4
As膜を2μm成膜したサンプルについて膜厚測定を行
った結果を説明する。図2は、実施の形態1の膜厚測定
方法を用いて得られたスペーシャルグラムである。尚、
図2のスペーシャルグラムにおいて、横軸は、上述した
実距離を膜厚に換算するために2で割ったものである。
従来の測定方法では、図10と同様に、サイドバースト
のピークが歪み、上下にピークが出る。また測定した波
数範囲の2000cm-1から12000cm-1では膜の
屈折率が3.1〜3.4と変化し、与えるべき屈折率値
が不確定である。このため、膜厚測定が精度よく行なえ
ない。これに対し、本発明の方法では、サイドバースト
のピークの歪みが改善され、メインバースト中心からサ
イドバースト中心までの距離から求めた膜厚値は、既知
の膜厚値2μmと一致し、本発明の有効性を確認でき
た。
Next, as an example of actually measuring the film thickness by the method of the first embodiment, an Al 0.6 Ga 0.4
The result of measuring the thickness of a sample in which an As film is formed to a thickness of 2 μm will be described. FIG. 2 is a spatial gram obtained by using the film thickness measuring method according to the first embodiment. still,
In the spatial gram of FIG. 2, the horizontal axis is obtained by dividing the above-described actual distance by 2 in order to convert it into a film thickness.
In the conventional measurement method, the peak of the side burst is distorted, and peaks appear vertically as in FIG. The refractive index from 2000 cm -1 to 12000 -1 in films of the measured wave number range is changed as 3.1 to 3.4, the refractive index value to be applied is uncertain. For this reason, the film thickness cannot be accurately measured. On the other hand, in the method of the present invention, the distortion of the peak of the side burst is improved, and the film thickness obtained from the distance from the center of the main burst to the center of the side burst coincides with the known film thickness of 2 μm. The effectiveness of was confirmed.

【0027】以上、FT−IRを用いた膜厚測定方法に
ついて説明したが、光源を分光して異なった波数の光を
直接サンプルに照射し、波数を順次スキャンすることに
より波数関数の膜干渉スペクトルを得る、従来型の赤外
分光光度計を用いる場合についても同様に適用できるこ
とは言うまでもない。尚、従来型の赤外分光光度計を用
いる場合には、測定により直接波数関数の膜干渉スペク
トルを得ることができるので、図1において、光学距離
関数の膜干渉スペクトルを求めて、その後にアポタイゼ
ーション、フーリエ変換を行う処理は不要である。
The method of measuring the film thickness using FT-IR has been described above. The light source is spectrally irradiated, the sample is directly irradiated with light of different wave numbers, and the wave numbers are sequentially scanned to obtain a film interference spectrum of a wave number function. Needless to say, the same can be applied to the case where a conventional infrared spectrophotometer is used. When a conventional infrared spectrophotometer is used, since a film interference spectrum of a wave number function can be directly obtained by measurement, a film interference spectrum of an optical distance function is obtained in FIG. There is no need to perform the processing for performing the titration and the Fourier transform.

【0028】実施の形態2.実施の形態1では、薄膜が
単層膜の場合の膜厚測定方法について説明したが、実施
の形態2では、薄膜が多層膜であって、多層膜を構成す
る各膜の屈折率および屈折率の波数依存性が大きく異な
る場合の膜厚測定方法について説明する。図3はこの発
明の実施の形態2のサンプルの構成を説明する図であ
る。図3に示すように、サンプル23は、基板23a上
に上層膜23bと下層膜23cの2層からなる多層膜が
形成されたものである。まず、上層膜23bと下層膜2
3cの仮膜厚値を設定する。仮膜厚値の設定方法とし
て、従来のFT−IRを用いた測定法により得られた膜
厚を用いてもよく、また、薄膜形成時の設定膜厚等を用
いてもよい。便宜上、これらを仮膜厚と呼ぶ。これらの
仮膜厚は、上述のように誤差を含んでいる。次に、サン
プル23の最表面から上層膜23b/下層膜23c界面
までの距離を求める。実施の形態1と同様にして、補正
膜干渉スペクトルを求める際に、屈折率の波数依存性デ
ータとして、上層膜23bの屈折率の波数依存性データ
を用いる。
Embodiment 2 In the first embodiment, the method for measuring the film thickness when the thin film is a single-layer film has been described. In the second embodiment, the thin film is a multilayer film, and the refractive index and the refractive index of each film constituting the multilayer film are described. The method for measuring the film thickness in the case where the wave number dependence of the film thickness differs greatly will be described. FIG. 3 is a diagram illustrating the configuration of a sample according to the second embodiment of the present invention. As shown in FIG. 3, the sample 23 has a multilayer film composed of two layers, an upper film 23b and a lower film 23c, formed on a substrate 23a. First, the upper film 23b and the lower film 2
The temporary film thickness value of 3c is set. As a setting method of the provisional film thickness value, a film thickness obtained by a conventional measuring method using FT-IR may be used, or a film thickness set at the time of forming a thin film may be used. For convenience, these are called temporary film thicknesses. These provisional film thicknesses include errors as described above. Next, the distance from the outermost surface of the sample 23 to the interface between the upper film 23b and the lower film 23c is determined. As in the first embodiment, when obtaining the corrected film interference spectrum, the wave number dependence data of the refractive index of the upper layer film 23b is used as the wave number dependence data of the refractive index.

【0029】図4は、このようにして得られるスペーシ
ャルグラムの例を示す図である。図4のように、多層膜
のスペーシャルグラムには、メインバースト24側から
順に、上層膜23b/下層膜23c界面に起因するサイ
ドバースト25(以下セカンドバーストと称する)、下
層膜23c/基板23a界面に起因するサイドバースト
26(以下サードバーストと称する)が見られる。図4
に示されるように、下層膜23c/基板23a界面での
反射に起因するサードバースト26の歪みは見られるも
のの、上層膜23b/下層膜23c界面での反射に起因
するセカンドバースト25の歪みは見られなくなる。メ
インバースト24とセカンドバースト25の距離より、
上層膜23bの膜厚を求めることができる。
FIG. 4 is a diagram showing an example of the spatial gram obtained in this way. As shown in FIG. 4, the spatial gram of the multilayer film includes, in order from the main burst 24 side, a side burst 25 (hereinafter referred to as a second burst) originating from an interface between the upper film 23b and the lower film 23c, and a lower film 23c / substrate 23a. A side burst 26 (hereinafter, referred to as a third burst) due to the interface is seen. FIG.
As shown in FIG. 7, although distortion of the third burst 26 caused by reflection at the interface between the lower film 23c and the substrate 23a is observed, distortion of the second burst 25 caused by reflection at the interface between the upper film 23b and the lower film 23c is observed. Can not be. From the distance between the main burst 24 and the second burst 25,
The thickness of the upper film 23b can be determined.

【0030】次に、サンプル23の最表面から下層膜2
3c/基板23a界面までの距離を求める。実施の形態
1と同様にして、補正膜干渉スペクトルを求める際に、
屈折率の波数依存性データとして、上層膜23b及び下
層膜23cの屈折率の波数依存性データを、先に設定し
た仮膜厚により重み付けしたものを用いる。
Next, from the outermost surface of the sample 23, the lower film 2
The distance to the 3c / substrate 23a interface is determined. When obtaining the corrected film interference spectrum in the same manner as in the first embodiment,
As the wave number dependency data of the refractive index, data obtained by weighting the wave number dependency data of the refractive index of the upper layer film 23b and the lower layer film 23c with the temporary film thickness set previously is used.

【0031】図5は、このようにして得られるスペーシ
ャルグラムの例を示す図である。図5に示されるよう
に、上層膜23b/下層膜23c界面での反射に起因す
るセカンドバースト28の歪みは見られるものの、下層
膜23c/基板23a界面での反射に起因するサードバ
ースト29の歪みは見られなくなる。メインバースト2
7とサードバースト29の距離より、上層膜23bと下
層膜23cの合計の膜厚を求めることができる。したが
って、この合計膜厚から図3により得られた上層膜23
bの膜厚を引くことにより下層膜23cの膜厚を求める
ことができる。
FIG. 5 is a diagram showing an example of the spatial gram obtained in this way. As shown in FIG. 5, although the distortion of the second burst 28 caused by the reflection at the interface between the upper film 23b and the lower film 23c is observed, the distortion of the third burst 29 caused by the reflection at the interface between the lower film 23c and the substrate 23a is observed. Can no longer be seen. Main burst 2
The total film thickness of the upper film 23b and the lower film 23c can be obtained from the distance between 7 and the third burst 29. Therefore, the upper film 23 obtained from FIG.
By subtracting the film thickness b, the film thickness of the lower film 23c can be obtained.

【0032】以上は多層膜が2層の場合について説明し
たが、多層膜が3層以上の異なる膜から構成される場合
についても、同様に、サンプルの最表面からある着目界
面までについて、仮膜厚により重み付けをした屈折率の
波数依存性データを、実施の形態1で説明した屈折率の
波数依存性データとして用いることで、スペーシャルグ
ラムにおいてある着目界面に起因するサイドバーストの
歪みを少なくし、サンプルの最表面からある着目界面ま
での厚さを精度よく測定することができる。この着目す
る界面を、全ての面に適用することで、サンプルの最表
面から全ての界面までの厚さが求められる。即ち、多層
膜を構成する薄膜の全ての膜厚を求めることができる。
Although the above description has been made of the case where the multilayer film has two layers, the same applies to the case where the multilayer film is composed of three or more different films. By using the wave number dependency data of the refractive index weighted by the thickness as the wave number dependency data of the refractive index described in the first embodiment, the distortion of the side burst due to a target interface in the spatial gram is reduced. In addition, the thickness from the outermost surface of the sample to a certain interface of interest can be accurately measured. By applying this interface of interest to all surfaces, the thickness from the outermost surface of the sample to all the interfaces can be obtained. That is, all the film thicknesses of the thin film constituting the multilayer film can be obtained.

【0033】実施の形態3.実施の形態2では、薄膜が
多層膜であって、多層膜を構成する各膜の屈折率および
屈折率の波数依存性が大きく異なる場合の膜厚測定方法
について説明したが、実施の形態3では、薄膜が多層膜
であって、多層膜を構成する各膜の屈折率および屈折率
の波数依存性が近い場合の膜厚測定方法について説明す
る。例えば、レーザーダイオード用エピタキシャル膜の
ように、組成比を変えた層構造をもつ場合、各膜の屈折
率の差は小さい。このような多層膜の場合に実施の形態
3の方法を用いることができる。実施の形態3において
は、実施の形態1と同様にして、補正膜干渉スペクトル
を求める際に、屈折率の波数依存性データとして、もっ
とも代表的な膜の屈折率の波数依存性データを用いる。
Embodiment 3 In the second embodiment, the method of measuring the film thickness in the case where the thin film is a multilayer film and the refractive index of each film constituting the multilayer film and the wave number dependence of the refractive index are significantly different has been described. A method for measuring the film thickness when the thin film is a multilayer film and the refractive index of each film constituting the multilayer film and the wave number dependence of the refractive index are close to each other will be described. For example, when the layer structure has a different composition ratio, such as an epitaxial film for a laser diode, the difference in the refractive index between the films is small. In the case of such a multilayer film, the method of Embodiment 3 can be used. In the third embodiment, as in the first embodiment, when obtaining the corrected film interference spectrum, the wave number dependence data of the refractive index of the most typical film is used as the wave number dependence data of the refractive index.

【0034】実施の形態1と同様にして得られるスペー
シャルグラムには、実施の形態2と同様に、メインバー
スト側から順に、上層膜/下層膜界面に起因するセカン
ドバースト、下層膜/基板界面に起因するサードバース
トが見られる。実施の形態3においては、上層膜と下層
膜の屈折率が近く、且つ上層膜と下層膜の屈折率の波数
依存性も近いので、得られるスペーシャルグラムのセカ
ンドバーストとサードバーストの両方の歪みを同時に改
善できる。
As in the second embodiment, the spatial gram obtained in the same manner as in the first embodiment includes, in order from the main burst side, the second burst caused by the upper film / lower film interface and the lower film / substrate interface. The third burst caused by the above is seen. In the third embodiment, since the refractive index of the upper layer film and the lower layer film are close to each other and the wave number dependence of the refractive index of the upper layer film and the lower layer film are also close, both the second burst and the third burst of the obtained spatial gram are distorted. Can be improved at the same time.

【0035】メインバースト−セカンドバースト間の距
離、セカンドバースト−サードバースト間の距離は、そ
れぞれ上層膜、下層膜の膜厚の2倍に対応しており、こ
れらの距離から各膜厚を求めることができる。このよう
な方法によって、スペーシャルグラムでのサイドバース
トの歪みを改善することができ、多層膜を構成する各膜
の膜厚を精度よく求めることができる。多層膜が3層以
上の異なる膜から構成される場合についても同様の方法
により各膜の膜厚を求めることができる。
The distance between the main burst and the second burst, and the distance between the second burst and the third burst respectively correspond to twice the thickness of the upper layer film and the lower layer film. Can be. By such a method, the distortion of the side burst in the spatial gram can be improved, and the film thickness of each film constituting the multilayer film can be accurately obtained. Even when the multilayer film is composed of three or more different films, the thickness of each film can be obtained by the same method.

【0036】[0036]

【発明の効果】この発明に係る膜厚測定方法及び膜厚測
定装置は、膜厚を測定する薄膜の屈折率が波数により変
化する場合であっても、精度よく薄膜の膜厚を測定する
ことができる。
The film thickness measuring method and the film thickness measuring apparatus according to the present invention can accurately measure the thickness of a thin film even when the refractive index of the thin film whose thickness is to be measured changes with the wave number. Can be.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 この発明の実施の形態1の膜厚測定方法のフ
ローを説明する図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating a flow of a film thickness measuring method according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 この発明の実施の形態1において得られたス
ペーシャルグラムの例を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing an example of a spatial gram obtained in the first embodiment of the present invention.

【図3】 この発明の実施の形態2のサンプルの構成を
説明する図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of a sample according to a second embodiment of the present invention.

【図4】 この発明の実施の形態2の膜厚測定方法によ
り得られるスペーシャルグラムの例を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing an example of a spatial gram obtained by a film thickness measuring method according to a second embodiment of the present invention.

【図5】 この発明の実施の形態2の膜厚測定方法によ
り得られるスペーシャルグラムの例を示す図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a spatial gram obtained by a film thickness measuring method according to a second embodiment of the present invention.

【図6】 フーリエ変換赤外分光光度計の光学系の構成
を説明する図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of an optical system of a Fourier transform infrared spectrophotometer.

【図7】 インターフェログラムについて説明する図で
ある。
FIG. 7 is a diagram illustrating an interferogram.

【図8】 サンプルでの光の反射について説明する図で
ある。
FIG. 8 is a diagram illustrating light reflection on a sample.

【図9】 従来の膜厚測定方法のフローを説明する図で
ある。
FIG. 9 is a diagram illustrating a flow of a conventional film thickness measuring method.

【図10】 従来の膜厚測定方法により得られたスペー
シャルグラムの例を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing an example of a spatial gram obtained by a conventional film thickness measuring method.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 薄膜が形成された基板に、この薄膜を透
過しうる光を照射し、上記基板で反射される光強度を検
出して上記光の波数に依存する波数関数の膜干渉スペク
トルを得る工程と、この波数関数の膜干渉スペクトルを
上記薄膜の屈折率の波数依存性データに基づき、補正す
ることにより補正膜干渉スペクトルを得る工程と、この
補正膜干渉スペクトルを波数関数から距離関数に変換す
ることにより変換膜干渉スペクトルを得る工程と、この
変換膜干渉スペクトルを用いて上記薄膜の膜厚を算出す
る工程と、を備えてなる膜厚測定方法。
A substrate on which a thin film is formed is irradiated with light that can pass through the thin film, the intensity of light reflected by the substrate is detected, and a film interference spectrum of a wave number function dependent on the wave number of the light is detected. Obtaining the corrected film interference spectrum by correcting the film interference spectrum of the wave number function based on the wave number dependent data of the refractive index of the thin film, and converting the corrected film interference spectrum from the wave number function to a distance function. A film thickness measuring method comprising: a step of obtaining a converted film interference spectrum by conversion; and a step of calculating a film thickness of the thin film using the converted film interference spectrum.
【請求項2】 波数関数の膜干渉スペクトルを得る工程
が、光源からの光路差を有する複数の光を薄膜が形成さ
れた基板に照射する工程と、この基板で反射された上記
複数の光の反射光強度を上記光路差を変えて検出するこ
とにより距離関数の膜干渉スペクトルを得る工程と、こ
の距離関数の膜干渉スペクトルを波数関数の膜干渉スペ
クトルに変換する工程と、を備えてなる請求項1記載の
膜厚測定方法。
2. The step of obtaining a film interference spectrum of a wave number function includes irradiating a plurality of light beams having an optical path difference from a light source to a substrate on which a thin film is formed, and a step of irradiating the plurality of light beams reflected by the substrate. A step of obtaining a film interference spectrum of a distance function by detecting the reflected light intensity by changing the optical path difference, and a step of converting the film interference spectrum of the distance function into a film interference spectrum of a wave number function. Item 4. The film thickness measuring method according to Item 1.
【請求項3】 薄膜が形成された基板に、この薄膜を透
過しうる光を照射し、上記基板で反射される光強度を検
出して上記光の波数に依存する波数関数の膜干渉スペク
トルを得る手段と、この波数関数の膜干渉スペクトルを
上記薄膜の屈折率の波数依存性データに基づき、補正す
ることにより補正膜干渉スペクトルを得る手段と、この
補正膜干渉スペクトルを波数関数から距離関数に変換す
ることにより変換膜干渉スペクトルを得る手段と、この
変換膜干渉スペクトルを用いて上記薄膜の膜厚を算出す
る手段と、を備えてなる膜厚測定装置。
3. A substrate on which a thin film is formed is irradiated with light that can pass through the thin film, the intensity of light reflected by the substrate is detected, and a film interference spectrum of a wave number function depending on the wave number of the light is detected. Means for obtaining, a means for obtaining a corrected film interference spectrum by correcting the film interference spectrum of the wave number function based on the wave number dependency data of the refractive index of the thin film, and converting the corrected film interference spectrum from the wave number function to a distance function. A film thickness measuring device comprising: means for obtaining a converted film interference spectrum by conversion; and means for calculating the film thickness of the thin film using the converted film interference spectrum.
【請求項4】 波数関数の膜干渉スペクトルを得る手段
が、光源からの光路差を有する複数の光を薄膜が形成さ
れた基板に照射する手段と、この基板で反射された上記
複数の光の反射光強度を上記光路差を変えて検出するこ
とにより距離関数の膜干渉スペクトルを得る手段と、こ
の距離関数の膜干渉スペクトルを波数関数の膜干渉スペ
クトルに変換する手段と、を備えてなる請求項3記載の
膜厚測定装置。
4. A means for obtaining a film interference spectrum of a wave number function includes: means for irradiating a substrate on which a thin film is formed with a plurality of lights having an optical path difference from a light source; Means for obtaining a film interference spectrum of a distance function by detecting the reflected light intensity by changing the optical path difference, and means for converting the film interference spectrum of the distance function into a film interference spectrum of a wave number function. Item 3. A film thickness measuring apparatus according to Item 3.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008039789A (en) * 2003-06-20 2008-02-21 Lg Electron Inc Method of measuring thickness in optical disc
KR100983288B1 (en) 2009-07-28 2010-09-24 엘지전자 주식회사 method for thickness measurement of an optical disc
CN103890539A (en) * 2011-10-26 2014-06-25 三菱电机株式会社 Film thickness measurement method
WO2023045451A1 (en) * 2021-09-23 2023-03-30 苏州微创关节医疗科技有限公司 Metal oxide ceramic layer thickness measuring system and thickness measuring method window therefor

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008039789A (en) * 2003-06-20 2008-02-21 Lg Electron Inc Method of measuring thickness in optical disc
KR100983288B1 (en) 2009-07-28 2010-09-24 엘지전자 주식회사 method for thickness measurement of an optical disc
CN103890539A (en) * 2011-10-26 2014-06-25 三菱电机株式会社 Film thickness measurement method
KR101512783B1 (en) 2011-10-26 2015-04-16 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 Film thickness measurement method
US9400172B2 (en) 2011-10-26 2016-07-26 Mitsubishi Electric Corporation Film thickness measurement method
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