JP2009204313A - 膜厚測定装置及び膜厚測定方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の一態様に係る膜厚測定装置100は、第1波長の照明光と第2波長の照明光とを切替可能な光源部と、試料30で反射した反射光を検出して、試料30の所定の領域における画像を取得する光検出器19と、光源部からの照明光を試料30まで導くとともに、試料30からの反射光を光検出器19まで導く共焦点光学系と、薄膜の膜厚を算出するために、第1波長の光による第1画像と、第2波長の光による第2画像とに基づいて、第1波長及び第2波長に対する反射率の測定データをそれぞれ求める処理部20とを備え、処理部20は、波長と反射率との関係が前記薄膜の膜厚毎にそれぞれ示されている計算データを参照して、測定データから薄膜の膜厚を近似して算出する。
【選択図】図1
Description
(1)共焦点光学系を用いて、貫通穴のエッジからの散乱光や基板上面からの反射光を除去する。
(2)従来の反射分光法のように反射光を分光する代わりに、照明光を単色光として試料の反射強度を測定する。そして、照明光の波長を変える度に、反射強度を同一視野に対して測定する。これにより、反射率の波長依存性、すなわち、反射スペクトルを得る。
12 干渉フィルター
13a、13b、13c レンズ
14 スリット
15 ビームスプリッタ
16 振動ミラー
17 対物レンズ
18 ステージ
19 光検出器
20 処理装置
30 試料
31 Si基板
32 Al層
33 SiO2層
34 貫通穴
Claims (10)
- 試料上に設けられている薄膜の膜厚を測定する膜厚測定装置であって、
少なくとも第1波長の照明光と第2波長の照明光とを切替可能な光源部と、
前記試料で反射した反射光を検出して、前記試料の所定の領域における画像を取得する光検出器と、
前記光源部からの照明光を前記試料まで導くとともに、前記試料からの前記反射光を前記光検出器まで導く共焦点光学系と、
前記薄膜の膜厚を算出するために、前記第1波長の光による第1画像と、前記第2波長の光による第2画像とに基づいて、前記第1波長及び第2波長に対する反射率の測定データをそれぞれ求める処理部と、を備え、
前記処理部は、波長と反射率との関係が前記薄膜の膜厚毎にそれぞれ示されている計算データを参照して、前記測定データから前記薄膜の膜厚を近似して算出する膜厚測定装置。 - 前記処理部は、前記測定データと前記計算データから、最小二乗法により前記薄膜の膜厚を算出する請求項1に記載の膜厚測定装置。
- 前記試料は、前記薄膜が底面に形成された貫通穴を備え、
前記処理部は、前記第1画像及び前記第2画像の前記貫通穴に対応する領域の反射率の測定データを求める請求項1又は2に記載の膜厚測定装置。 - 前記光源部は、水銀キセノンランプを含み、前記水銀キセノンランプの輝線に対応する波長の光を出射する請求項1〜3のいずれか1項に記載の膜厚測定装置。
- 前記光源部は、連続光を出射する請求項1〜3のいずれか1項に記載の膜厚測定装置。
- 前記第1波長の照明光から前記第2波長第2波長の照明光へと切替える際に、前記試料上における焦点高さを調整する焦点高さ調整手段をさらに備える請求項1〜5のいずれか1項に記載の膜厚測定装置。
- 試料上に設けられている薄膜の膜厚を測定する膜厚測定方法であって、
共焦点光学系を介して、前記試料に第1波長の照明光と第2波長の照明光とを切替えて照射し、
前記試料で反射した反射光を、前記共焦点光学系を介して検出して、前記第1波長の光による第1画像と、前記第2波長の光による第2画像とを取得し、
前記薄膜の膜厚を算出するために、前記第1画像と前記第2画像とに基づいて、前記第1波長及び第2波長に対する反射率の測定データをそれぞれ求め、
波長と反射率との関係が前記薄膜の膜厚毎にそれぞれ示されている計算データを参照して、前記測定データから前記薄膜の膜厚を近似して算出する膜厚測定方法。 - 前記測定データと前記計算データから、最小二乗法により前記薄膜の膜厚を算出する請求項7に記載の膜厚測定方法。
- 前記試料は、前記薄膜が底面に形成された貫通穴を備え、
前記第1画像及び前記第2画像の前記貫通穴に対応する領域の反射率の測定データを求める請求項7又は8に記載の膜厚測定方法。 - 前記第1波長の照明光から前記第2波長の照明光へと切替える際に、前記試料上における焦点高さを調整する請求項7〜9のいずれか1項に記載の膜厚測定方法。
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