JP2010048604A - Apparatus and method for measuring film thickness - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、対象物上に形成された膜の膜厚を測定する技術に関する。 The present invention relates to a technique for measuring the thickness of a film formed on an object.
従来より、表示装置用のガラス基板や半導体基板等(以下、単に「基板」という。)の主面上に形成されたレジスト膜等の薄膜を検査する装置の1つとして、基板上における薄膜のムラを検査する装置が知られている。特許文献1ないし特許文献10の装置では、光源からの光を基板上の薄膜に照射し、薄膜からの反射光や透過光における光干渉を利用して膜厚ムラ(すなわち、基板上における膜厚の相対変動の分布)の検出が行われる。
Conventionally, as one of apparatuses for inspecting a thin film such as a resist film formed on a main surface of a glass substrate or a semiconductor substrate (hereinafter simply referred to as “substrate”) for a display device, An apparatus for inspecting unevenness is known. In the devices of
一方、特許文献11では、基板上の微小領域に向けて光を照射し、当該微小領域からの反射光の分光強度に基づいて基板上の薄膜の膜厚を求める膜厚測定装置が開示されている。特許文献11の膜厚測定装置では、反射光の分光強度から光干渉法により膜厚を求める上述の測定部に加えて、偏光した光を基板上の微小領域に照射し、当該微小領域からの反射光の偏光状態を解析することにより薄膜の膜厚を求めるエリプソメータも備えている。
ところで、基板上に薄膜を形成する工程では、薄膜を高精度に管理するために、基板上における膜厚の分布(すなわち、膜厚の絶対値の分布)を高精度かつ高分解能にて取得することが求められている。しかしながら、特許文献1ないし特許文献10の装置では、基板上における膜厚の相対変動の分布を求めることはできるが、膜厚の絶対値を求めることはできない。一方、特許文献11の膜厚測定装置では、光干渉法による膜厚測定およびエリプソメータによる膜厚測定のいずれにおいても、1回の測定により測定可能な領域が微小であるため、基板上の広い範囲の膜厚測定を高分解能にて行うためには測定を多数回繰り返す必要があり、多大な測定時間が必要となる。
By the way, in the process of forming a thin film on the substrate, in order to manage the thin film with high accuracy, the distribution of the film thickness on the substrate (that is, the distribution of the absolute value of the film thickness) is acquired with high accuracy and high resolution. It is demanded. However, with the apparatuses of
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、対象物上に形成された膜の膜厚測定において、複数の測定点における膜厚を迅速に求めることを目的としている。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to quickly obtain film thicknesses at a plurality of measurement points in film thickness measurement of a film formed on an object.
請求項1に記載の発明は、対象物上に形成された膜の膜厚を測定する膜厚測定装置であって、光学定数が既知である膜が主面上に形成された対象物を保持する保持部と、複数の検査波長における前記膜の膜厚と前記膜厚の変化に従って変動する前記膜の反射率の理論値との関係をそれぞれ示す複数の反射特性を予め記憶する反射特性記憶部と、前記膜に光を照射する光照射部と、前記光照射部からの光のうち前記膜にて反射された干渉光を受光して前記複数の検査波長における前記膜の複数の画像を取得する撮像部と、前記複数の画像および前記複数の反射特性に基づいて前記対象物上の複数の測定点のそれぞれにおける膜厚を算出する膜厚演算部とを備え、前記膜厚演算部が、a)前記複数の画像の各画像において、画素値が最大となる最大位置および画素値が最小となる最小位置における最大画素値および最小画素値を取得する工程と、b)前記各画像の前記最大画素値および前記最小画素値と前記各画像に対応する反射特性における極大反射率および極小反射率との関係に基づいて前記各画像の画素値と反射率とを対応付ける工程と、c)前記複数の測定点の各測定点における前記複数の画像の複数の画素値と、各膜厚における前記複数の反射特性が示す複数の反射率との一致度に基づいて前記各測定点における膜厚を求める工程とを実行する。
The invention according to
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の膜厚測定装置であって、前記複数の検査波長の光を選択的にそれぞれ透過する複数の光学フィルタと、前記複数の光学フィルタのうち前記光照射部から前記撮像部に至る光路上に配置された一の光学フィルタを他の光学フィルタに変更する光学フィルタ変更機構とをさらに備え、前記光照射部から出射される光が白色光である。
Invention of
請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の膜厚測定装置であって、前記膜上の少なくとも1つの測定点における膜厚を取得する膜厚計をさらに備え、前記膜厚計により取得された前記膜厚が、前記膜厚演算部による膜厚の算出に利用される。
Invention of
請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の膜厚測定装置であって、前記膜厚計により取得された前記少なくとも1つの測定点における膜厚と、前記膜厚演算部により算出された前記少なくとも1つの測定点における膜厚との差に基づいて、前記膜厚演算部により算出された前記各測定点における膜厚が補正される。
Invention of Claim 4 is the film thickness measuring apparatus of
請求項5に記載の発明は、対象物上に形成された膜の厚さを測定する膜厚測定方法であって、a)光学定数が既知である膜が主面上に形成された対象物を保持する工程と、b)複数の検査波長における前記膜の膜厚と前記膜厚の変化に従って変動する前記膜の反射率の理論値との関係をそれぞれ示す複数の反射特性を予め記憶する工程と、c)光照射部から前記膜に光を照射し、前記光照射部からの光のうち前記膜にて反射された干渉光を撮像部により受光して前記複数の検査波長における前記膜の複数の画像を取得する工程と、d)前記複数の画像の各画像において、画素値が最大となる最大位置および画素値が最小となる最小位置における最大画素値および最小画素値を取得する工程と、e)前記各画像の前記最大画素値および前記最小画素値と前記各画像に対応する反射特性における極大反射率および極小反射率との関係に基づいて前記各画像の画素値と反射率とを対応付ける工程と、f)前記対象物上の複数の測定点の各測定点における前記複数の画像の複数の画素値と、各膜厚における前記複数の反射特性が示す複数の反射率との一致度に基づいて前記各測定点における膜厚を求める工程とを備える。
The invention according to
請求項6に記載の発明は、請求項5に記載の膜厚測定方法であって、前記c)工程において前記光照射部から出射される光が白色光であり、前記c)工程が、c1)前記複数の検査波長の光を選択的にそれぞれ透過する複数の光学フィルタのうち一の光学フィルタを前記光照射部から前記撮像部に至る光路上に配置して前記一の光学フィルタに対応する検査波長の画像を取得する工程と、c2)前記複数の画像が取得されるまで前記一の光学フィルタを他の光学フィルタに変更して前記c1)工程に戻る工程とを備える。
Invention of Claim 6 is a film thickness measuring method of
請求項7に記載の発明は、請求項5または6に記載の膜厚測定方法であって、g)前記膜上の少なくとも1つの測定点における膜厚を膜厚計により取得する工程をさらに備え、前記g)工程にて取得された前記膜厚が、前記f)工程における膜厚の算出に利用される。
The invention according to
請求項8に記載の発明は、請求項7に記載の膜厚測定方法であって、前記g)工程にて取得された前記少なくとも1つの測定点における前記膜厚と、前記f)工程において算出された前記少なくとも1つの測定点における膜厚との差に基づいて、前記f)工程において算出された前記各測定点における膜厚が補正される。
The invention according to claim 8 is the film thickness measuring method according to
本発明では、複数の測定点における膜厚を迅速に求めることができる。また、請求項3および7の発明では、膜厚測定の精度を向上することができる。
In the present invention, film thicknesses at a plurality of measurement points can be quickly obtained. In the inventions of
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る膜厚測定装置1の構成を示す図である。膜厚測定装置1は、液晶表示装置等の表示装置に用いられるガラス基板(以下、単に「基板」という。)9において、一方の主面91上に形成されたパターン形成用のレジスト膜(以下、単に「膜」という。)92の膜厚を測定する装置である。基板9上の膜92は、基板9の主面91上にレジスト液を塗布することにより形成されており、膜92の光学定数は既知である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a film
図1に示すように、膜厚測定装置1は、主面91(以下、「上面91」という。)上に膜92が形成された基板9を上面91を上側(図1中の(+Z)側)に向けて保持する保持部であるステージ2、ステージ2に保持された基板9の上面91上の膜92に光を照射する光照射部3、光照射部3から出射された光のうち膜92にて反射された後の光を受光して膜92の画像を取得する撮像部4、基板9と撮像部4との間に配置されて撮像部4にて受光される光の波長帯を切り替える波長帯切替機構5、ステージ2を光照射部3、撮像部4および波長帯切替機構5に対して相対的に移動する移動機構21、並びに、撮像部4にて取得された画像に基づいて膜92の膜厚を求める検査部7を備える。
As shown in FIG. 1, the film
ステージ2の(+Z)側の表面は、好ましくは黒色艶消しとされる。移動機構21は、モータ211にボールねじ(図示省略)が接続された構成とされ、モータ211が回転することにより、ステージ2がガイド212に沿って基板9の上面91に沿う図1中のX方向に移動する。
The (+ Z) side surface of the
光照射部3は、白色光(すなわち、後述する複数の検査波長の全てを含む波長帯の光)を出射する光源であるハロゲンランプ31、ステージ2の移動方向に垂直な図1中のY方向に伸びる円柱状の石英ロッド32、および、Y方向に伸びるシリンドリカルレンズ33を備える。光照射部3では、ハロゲンランプ31が石英ロッド32の(+Y)側の端部に取り付けられており、ハロゲンランプ31から石英ロッド32に入射した光は、Y方向に伸びる線状光(すなわち、光束断面がY方向に長い線状となる光)に変換されて石英ロッド32の側面から出射され、シリンドリカルレンズ33を介して基板9の上面91へと導かれる。換言すれば、石英ロッド32およびシリンドリカルレンズ33は、ハロゲンランプ31からの光を、ステージ2の上面91に沿うとともに移動方向に垂直な線状光に変換して基板9の上面91上の膜92へと導く照明光学系となっている。基板9の上面91上に照射される線状光のY方向の長さは、基板9のY方向の幅よりも大きい。
The
図1では、光照射部3から基板9に至る光路を一点鎖線にて示している(基板9から撮像部4に至る光路についても同様)。光照射部3のハロゲンランプ31から出射されて基板9の上面91上の膜92に対して傾斜して(すなわち、0°よりも大きい入射角にて)入射した光の一部は、基板9の上面91上の膜92の(+Z)側の上面にて反射される。膜92は光照射部3からの光に対して光透過性を有しており、光照射部3からの光のうち膜92の上面にて反射されなかった光は、膜92を透過して基板9の上面91(すなわち、膜92の下面)にて反射される。膜厚測定装置1では、膜92の上面にて反射された光と基板9の上面91にて反射された光との干渉光(以下、単に「反射光」という。)が、波長帯切替機構5を経由して撮像部4に入射する。
In FIG. 1, the optical path from the
波長帯切替機構5は、膜厚測定に利用される互いに異なる複数の狭い波長帯の光を選択的にそれぞれ透過する複数の光学フィルタ(例えば、半値幅10nmの干渉フィルター)51、複数の光学フィルタ51を保持する円板状のフィルタホイール52、および、フィルタホイール52の中心に取り付けられてフィルタホイール52を回転するフィルタ回転モータ53を備える。フィルタホイール52は、その法線方向が基板9から撮像部4に至る光路に平行になるように配置される。
The wavelength
図2は、波長帯切替機構5を基板9側からフィルタホイール52に垂直な方向に沿って見た図である。図2に示すように、フィルタホイール52には、6つの円形の開口521が周方向に等間隔に形成されており、そのうちの5つの開口521には互いに透過波長帯が異なる5種類の光学フィルタ51が取り付けられている。各光学フィルタ51の透過波長帯は、膜厚測定装置1による膜厚測定において利用される予め定められた光の波長(以下、「検査波長」という。)を中心とする狭い波長帯である。以下の説明では、各光学フィルタ51を透過する透過波長帯の光を、透過波長帯の中心波長にて代表して「検査波長の光」という。すなわち、「波長550nmの検査波長の光」という記載は、検査波長550nmを中心波長とする狭い透過波長帯の光を意味する。
FIG. 2 is a view of the wavelength
図1に示す波長帯切替機構5では、フィルタ回転モータ53によりフィルタホイール52が回転し、5つの光学フィルタ51(図2参照)のうち一の光学フィルタ51(以下、他の光学フィルタ51と区別するために、「選択光学フィルタ51a」という。)が選択され、基板9から撮像部4に至る光路上に配置される。これにより、基板9からの反射光(すなわち、5つの光学フィルタ51に対応する5つの検査波長の光を含む白色光の反射光)のうち、光路上に配置された選択光学フィルタ51aに対応する特定の検査波長の光のみが、選択光学フィルタ51aを透過して撮像部4へと導かれる。
In the wavelength
そして、フィルタ回転モータ53によりフィルタホイール52が回転すると、複数の光学フィルタ51のうち基板9から撮像部4に至る光路上に配置された選択光学フィルタ51aが他の光学フィルタ51に変更され、撮像部4が受光する光の波長帯が変更される。膜厚測定装置1では、フィルタ回転モータ53が、上記光路上の光学フィルタ51を変更する光学フィルタ変更機構となっている。なお、膜厚測定装置1では、選択光学フィルタ51aは、光照射部43から撮像部4に至る光路上に配置されていればよく、光照射部3から基板9に至る光路上に配置されてもよい。
When the
撮像部4は、複数の受光素子であるCCD(Charge Coupled Device)素子がY方向に直線状に配列されたラインセンサ41、および、基板9からラインセンサ41に至る光路上であってラインセンサ41と波長帯切替機構5の選択光学フィルタ51aとの間に配置される集光レンズ42を備える。集光レンズ42は、光照射部3から出射されて基板9の上面91上においてY方向に伸びる直線状の照射領域(以下、「線状照射領域」という。)の膜92にて反射された後の線状光のうち、選択光学フィルタ51aを透過した検査波長の光をラインセンサ41に向けて集光する。ラインセンサ41は、集光レンズ42により集光されるとともに検査波長の光を受光し、受光した光の強度分布(すなわち、各受光素子からの出力値のY方向における分布)を取得して検査部7に出力する。膜厚測定装置1では、基板9の上面91上に形成された膜92からの反射光の強度分布が、基板9およびステージ2のX方向への移動中にラインセンサ41により繰り返し取得される。なお、膜厚測定装置1では、基板9の上面91上における線状照射領域のY方向の長さが基板9のY方向の幅よりも小さくされてもよく、この場合、基板9のX方向への移動中に当該線状照射領域がY方向に基板9に対して相対的に走査されることにより、基板9の全幅における反射光の強度分布が取得される。
The imaging unit 4 includes a
検査部7は、ラインセンサ41からの出力を受け付けて基板9の上面91の2次元画像を生成する画像生成部71、膜92の反射特性の理論値を予め記憶する反射特性記憶部72、並びに、画像生成部71により生成された2次元画像および反射特性記憶部72に記憶された反射特性から膜92の膜厚を算出する膜厚演算部73を備える。図3は、反射特性記憶部72に記憶されている膜92の反射特性を示す図である。図3中の横軸は膜92の膜厚を示し、縦軸は膜厚の変化に従って周期性を持って変動する膜92の反射率の理論値(以下、「理論反射率」という。)を示す。膜92の理論反射率は、膜92の既知の光学定数(例えば、膜92の屈折率)に基づいて求められる。なお、膜厚測定装置1では、反射特性記憶部72に記憶された膜92の反射特性を求めるために必要な膜92の光学定数が既知とされる。
The
反射特性記憶部72には、図3に示すように、複数の光学フィルタ51に対応する複数の検査波長における膜92の膜厚と膜92の理論反射率との関係をそれぞれ示す複数の反射特性が格納されている。本実施の形態では、検査波長は550nm,580nm,600nm,620nm,650nmの5つであり、図3中では、検査波長550nm,580nm,600nm,620nm,650nmにそれぞれ対応する反射特性をそれぞれ、細破線、細一点鎖線、実線、太一点鎖線および太破線にて示すとともに、これらの反射特性に符号801〜805を付す。
As shown in FIG. 3, the reflection
次に、図4および図5を参照しつつ膜厚測定装置1による膜厚測定の流れについて説明する。膜厚測定装置1により基板9の上面91上の膜92の膜厚測定が行われる際には、まず、図1中に実線にて示す撮像開始位置に位置するステージ2上に基板9が保持される(ステップS11)。また、反射特性記憶部72には、図3に示す複数の検査波長における複数の反射特性が記憶される(ステップS12)。ステップS11とステップS12とは、どちらが先に行われてもよく、並行して行われてもよい。
Next, the flow of film thickness measurement by the film
続いて、基板9およびステージ2の(+X)方向への移動が開始され(ステップS13)、光照射部3から出射されて基板9の上面91に対して入射角60°にて入射する線状光が、基板9の上面91における膜92上の線状照射領域に照射され(ステップS14)、線状照射領域が基板9に対して相対的に移動する。このとき、波長帯切替機構5では、一の検査波長(例えば、550nm)に対応する一の光学フィルタ51が選択光学フィルタ51aとして基板9と撮像部4との間の光路上に配置されている。
Subsequently, the movement of the
光照射部3からの光は基板9の上面91上の膜92にて反射され、波長帯切替機構5の選択光学フィルタ51aを透過することにより、反射光から検査波長の光のみ(実際には、検査波長を中心とする狭い波長帯の光のみ)が取り出された後、撮像部4へと導かれる。撮像部4では、膜92における反射後の検査波長の干渉光が、集光レンズ42によりラインセンサ41に向けて集光されてラインセンサ41により受光され、膜92上の線状照射領域からの反射光のうち検査波長における強度分布が取得される(ステップS15)。ラインセンサ41の各受光素子からの出力値は、検査部7の画像生成部71へと送られる。
The light from the
膜厚測定装置1では、基板9およびステージ2が図1中に二点鎖線にて示す撮像終了位置まで移動したか否かが基板9の移動中に繰り返し確認されており(ステップS16)、検査終了位置まで移動していない場合には、ステップS15に戻って膜92上の線状照射領域における検査波長の干渉光の強度分布の取得が繰り返される(ステップS15,S16)。膜厚測定装置1では、ステージ2が(+X)方向に移動している間、ステップS15,S16の動作が繰り返されて線状照射領域からの反射光の強度分布が繰り返し取得されることにより、基板9の全体について膜92からの反射光のうちの検査波長における強度分布を示す画像(すなわち、検査波長における膜92の画像であり、以下、「検査画像」という。)が取得される。そして、基板9およびステージ2が撮像終了位置まで移動すると、移動機構21による基板9およびステージ2の移動が停止される(ステップS17)。
In the film
一の検査波長における膜92の検査画像が取得されると、次の検査波長の有無が確認され(ステップS18)、基板9およびステージ2が撮像開始位置に戻される(ステップS19)。また、フィルタ回転モータ53によりフィルタホイール52が所定の角度だけ回転することにより、2番目の検査波長に対応する光学フィルタ51が、新たな選択光学フィルタ51aとして基板9と撮像部4との間の光路上に配置されて検査波長が変更される(ステップS20)。
When the inspection image of the
続いて、ステップS13に戻り、基板9の(+X)方向への移動が開始され、光照射部3からの線状光が、基板9の上面91における膜92上の線状照射領域に照射され(ステップS14)、膜92における反射光のうち2番目の検査波長(例えば、580nm)の光のみが撮像部4のラインセンサ41により受光されて当該検査波長における強度分布が取得される(ステップS15)。そして、基板9が撮像終了位置に到達するまでステップS15が繰り返され(ステップS16)、2番目の検査波長における膜92の検査画像が取得されて基板9の移動が停止される(ステップS17)。その後、次の検査波長の有無が再度確認され(ステップS18)、次の検査波長が存在する場合には、基板9が撮像開始位置に戻されるとともにフィルタホイール52が回転して検査波長が変更された後(ステップS19,S20)、ステップS13に戻る。
Subsequently, returning to step S13, the movement of the
膜厚測定装置1では、上述のステップS13〜S20が繰り返されることにより、複数(本実施の形態では、5つ)の検査波長における膜92の複数の検査画像が取得され、その後、照明光の照射が停止される(ステップS21)。図6は、基板9の中心を通るとともにX方向(すなわち、基板9の移動方向)に平行な直線上におけるX方向の位置と、各位置における画素値との関係を示す画素値分布を各検査画像について(すなわち、各検査波長について)示す図である。図6中の横軸はX方向の位置を示し、縦軸は各位置における画素値に基づいて求められた反射率(すなわち、画素値に基づいて求められた反射光の強度の入射光に対する割合)を示す。図6中では、検査波長550nm,580nm,600nm,620nm,650nmにそれぞれ対応する画素値分布をそれぞれ、細破線、細一点鎖線、実線、太一点鎖線および太破線にて示すとともに、これらの画素値分布に符号811〜815を付す。
In the film
膜92の複数(本実施の形態では、5つ)の検査画像が取得されると、膜厚演算部73により、各検査画像において画素値が最大となる最大位置における最大画素値、および、画素値が最小となる最小位置における最小画素値が取得される(ステップS22)。例えば、図6中の検査波長600nmに対応する画素値分布813に、検査波長600nmにおける検査画像中の最大画素値および最小画素値が含まれているとすると、画素値分布813の左側の極大値に対応する画素値が最大画素値として取得され、当該極大値の右側に隣接する極小値に対応する画素値が最小画素値として取得される。
When a plurality of (in the present embodiment, five) inspection images of the
最大画素値および最小画素値が取得されると、各検査画像の最大画素値および最小画素値と各検査画像に対応する反射特性における極大反射率と極小反射率との関係に基づいて各検査画像の各画素における画素値と理論反射率とが対応付けられる(ステップS23)。例えば、検査波長600nmにおいては、検査画像の最大画素値は、図3中の反射特性803における膜厚1420nm近傍および膜厚1630nm近傍の極大反射率(約0.25)に対応付けられ、検査画像の最小画素値は、反射特性803における膜厚1310nm近傍および膜厚1520nm近傍の極小反射率(約0.19)に対応付けられる。そして、画素値と理論反射率とが正比例の関係にあるものとして、検査画像の各画素において、各画素の画素値と検査画像の最大画素値および最小画素値とに基づいて各画素の画素値に対応する理論反射率が求められる。例えば、一の画素の画素値が最大画素値と最小画素値との平均値に等しい場合、当該画素の画素値に対応付けられる理論反射率は、極大反射率と極小反射率との平均値である約0.22となる。
When the maximum pixel value and the minimum pixel value are acquired, each inspection image is based on the relationship between the maximum and minimum pixel values of each inspection image and the maximum reflectance and the minimum reflectance in the reflection characteristics corresponding to each inspection image. The pixel value in each pixel and the theoretical reflectance are associated with each other (step S23). For example, at the inspection wavelength of 600 nm, the maximum pixel value of the inspection image is associated with the maximum reflectance (about 0.25) near the film thickness of 1420 nm and the film thickness of 1630 nm in the reflection characteristic 803 in FIG. The minimum pixel value is associated with the minimum reflectance (about 0.19) in the
各検査画像の各画素において画素値と理論反射率とが対応付けられると、膜厚演算部73により、基板9上に設定された複数の測定点のうち一の測定点において、一の検査画像の画素値に対応付けられた理論反射率、および、当該検査画像に対応する図3中の反射特性(すなわち、同じ検査波長の反射特性)に基づいて、当該測定点の膜厚と推定される膜厚候補値が求められる。例えば、検査波長600nmにおいて、検査画像中の測定点の画素値に対応付けられた理論反射率が0.22である場合、図3中の反射特性803において理論反射率が0.22となる膜厚である1360nm,1470nm,1580nmが膜厚候補値として求められる。同様に、検査波長550nmにおいて、検査画像の測定点の画素値に対応付けられた理論反射率が0.195である場合、図3中の反射特性801において理論反射率が0.195となる膜厚である1370nm,1420nm,1580nmが膜厚候補値として求められる。
When the pixel value and the theoretical reflectance are associated with each pixel of each inspection image, one inspection image is obtained at one measurement point among a plurality of measurement points set on the
膜厚演算部73では、一の測定点について、5つの検査画像の画素値にそれぞれ対応付けられた理論反射率、および、5つの検査画像にそれぞれ対応する図3中の反射特性に基づいて、5つの検査波長のそれぞれにおいて測定点の膜厚と推定される膜厚候補値が求められる。続いて、5つの検査波長の各膜厚候補値を中心とした所定の膜厚範囲に対し、膜厚候補値から離れるに従って小さくなるように傾斜配分が施された点数が投票される。
In the film
図7は、上述の膜厚範囲に対する投票結果を各検査波長における反射特性のグラフと併せて示す図である。図7では、検査波長550nm,580nm,600nm,620nm,650nmのそれぞれについて求められた膜厚候補値を中心とする膜厚範囲に対する投票結果を、それぞれ細破線、細一点鎖線、実線、太一点鎖線および太破線にて示すとともに、これらの投票結果に符号821〜825を付す。図7では、5つの検査波長において膜厚1580nmを中心とする膜厚範囲に投票が行われており、当該膜厚範囲に対する投票結果は符号823を付す検査波長600nmに係るもののみを示している。また、当該膜厚範囲に対する投票結果の合計点数を符号826を付す二点鎖線にて描いている。膜厚演算部73では、図7に示す投票結果において最も投票点数が大きい膜厚1580nmが、測定点の膜厚として求められる。
FIG. 7 is a diagram showing the voting results for the above-mentioned film thickness range together with the graph of the reflection characteristics at each inspection wavelength. In FIG. 7, the voting results for the film thickness ranges centered on the film thickness candidate values obtained for the inspection wavelengths of 550 nm, 580 nm, 600 nm, 620 nm, and 650 nm, respectively, are shown as a thin broken line, a fine dotted line, a solid line, and a thick dashed line These voting results are indicated by
換言すれば、一の測定点における膜厚の算出は、当該測定点における5つの検査波長の5つの画素値と、一の膜厚における5つの反射特性801〜805(図3参照)が示す5つの理論反射率との一致度(より正確には、測定点における5つの画素値にステップS23にて対応付けられた5つの理論反射率と、一の膜厚における5つの理論反射率との一致度)を各膜厚について比較し、一致度が最も高い膜厚が測定点の膜厚として求められる。
In other words, the calculation of the film thickness at one measurement point is indicated by five pixel values of five inspection wavelengths at the measurement point and five
膜厚演算部73では、基板9上の複数の測定点のそれぞれにおいて上述の膜厚算出が行われる。すなわち、複数の測定点の各測定点における複数の検査画像の複数の画素値(に対応付けられた複数の理論反射率)と、各膜厚における複数の反射特性が示す複数の理論反射率との一致度に基づいて、各測定点における膜厚が求められる(ステップS24)。
In the
膜厚測定装置1において複数の基板9に対する膜厚測定が連続的に行われる場合には、反射特性記憶部72への反射特性の格納(ステップS12)は、1枚目の基板9に対する膜厚測定の際にのみ行われ、2枚目以降の基板9の膜厚測定ではステップS12が省略される。
When film thickness measurement is continuously performed on a plurality of
以上に説明したように、膜厚測定装置1では、光学定数が既知である膜92について、複数の検査波長に対応する複数の反射特性801〜805(図3参照)が予め記憶されており、検査波長を切り替えつつ膜92を撮像することにより取得された複数の検査波長に対応する複数の検査画像と上記複数の反射特性801〜805に基づいて、膜厚演算部73により基板9上の複数の測定点のそれぞれにおける膜厚が算出される。
As described above, in the film
ところで、光照射部から基板上の微小領域に光を照射し、受光部により当該微小領域からの反射光を受光して膜厚を測定する膜厚計(以下、「比較例の膜厚計」という。)では、基板上の複数の測定点のそれぞれにおける膜厚を測定しようとすると、一の測定点へと光照射部および受光部を相対的に移動した後に膜厚を測定する工程を測定点数に等しい回数だけ行う必要がある。また、一の測定点における膜厚の算出に要する演算量も多いため、測定点数が増加すると測定に長時間を要することとなる。したがって、基板上の広い範囲の膜厚測定を高分解能にて行おうとすると膨大な測定時間が必要となるため、比較例の膜厚計により広い範囲の膜厚分布を高分解能にて取得することは現実的には非常に困難である。 By the way, a film thickness meter that irradiates light onto a minute region on a substrate from a light irradiation unit and receives reflected light from the minute region by a light receiving unit to measure the film thickness (hereinafter referred to as “thickness meter of comparative example”). Then, when measuring the film thickness at each of a plurality of measurement points on the substrate, the process of measuring the film thickness after moving the light irradiation part and the light receiving part relative to one measurement point is measured. It is necessary to do as many times as the number of points. In addition, since a large amount of calculation is required to calculate the film thickness at one measurement point, a long time is required for measurement as the number of measurement points increases. Therefore, since it takes a long time to measure a wide range of film thickness on the substrate with high resolution, a wide range of film thickness distribution must be acquired with high resolution using the film thickness meter of the comparative example. Is very difficult in practice.
これに対し、本実施の形態に係る膜厚測定装置1では、ラインセンサ41の相対的な走査により基板9上の膜92の画像を検査波長を切り替えつつ5回(すなわち、検査波長の個数に等しい回数)だけ取得した後は、これら5つの検査画像と予め記憶されている膜92の反射特性とに基づいて、膜厚演算部73による演算により、基板9上の複数の測定点のそれぞれにおける膜厚(必要であれば、検査画像の全画素に対応する位置における膜厚)が求められる。また、上述のように、膜厚範囲に対する投票により膜厚を求めるため、膜厚演算部73による演算量も比較的少ない。このため、測定点数が増加した場合であっても膜厚演算部73による演算量が僅かに増加するだけであり、膜厚測定に要する時間は、比較例の膜厚計に比べて非常に短くすることができる。このように、膜厚測定装置1では、比較例の膜厚計に比べ、基板9上の複数の測定点における膜厚を迅速に求めることができ、基板9上における広い範囲の膜厚分布を高精度かつ高分解能にて取得することができる。
On the other hand, in the film
また、膜厚測定装置1では、波長帯切替機構5において、複数の検査波長に対応する複数の光学フィルタ51のいずれかを基板9と撮像部4との間の光路上に位置させることにより、検査波長の切り替えを容易に行うことができる。その結果、膜厚測定装置1の構造が簡素化される。
Further, in the film
次に、本発明の第2の実施の形態に係る膜厚測定装置について説明する。図8は、第2の実施の形態に係る膜厚測定装置1aの構成を示す図である。図8に示すように、膜厚測定装置1aは、図1に示す膜厚測定装置1の各構成に加え、膜92上の1つの測定点における膜厚を取得する膜厚計である落射式の光干渉ユニット6をさらに備え、検査部7が参照膜厚演算部74および膜厚補正部731を備える。その他の構成は、図1に示す膜厚測定装置1と同様であり、以下の説明において同符号を付す。
Next, a film thickness measuring apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described. FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a film
光干渉ユニット6は、図8に示すように、白色光を照明光として出射する光源61、基板9からの反射光を分光する分光器62、および、光学系65を備え、光学系65により光源61からの照明光が基板9の上面91上へと導かれるとともに基板9からの反射光が分光器62へと導かれる。
As shown in FIG. 8, the optical interference unit 6 includes a
具体的には、光ファイバ651の一端に光源61からの照明光が導入され、他端に設けられたレンズ652から照明光が導出される。導出された照明光はレンズ群650aによりハーフミラー653へと導かれ、反射された照明光は対物レンズ654を介して膜92上の微小領域である測定点に照射される。測定点からの反射光は、対物レンズ654を介してハーフミラー653へと導かれる。ハーフミラー653を透過した光はレンズ650bを介して分光器62へと導かれ、分光器62により反射光の分光強度が取得される。分光強度のデータは、検査部7の参照膜厚演算部74へと送られる。以上のように、レンズ群650a、レンズ650b,652、光ファイバ651、ハーフミラー653および対物レンズ654により光学系65が構成される。
Specifically, illumination light from the
膜厚測定装置1aでは、光干渉ユニット6により取得された膜厚が膜厚演算部73による複数の測定点の膜厚の算出に利用される。図9および図10は、第2の実施の形態に係る膜厚測定装置1aによる膜厚測定の流れの一部を示す図である。膜厚測定装置1aによる膜厚測定の流れは、図4に示す第1の実施の形態に係る膜厚測定装置1による膜厚測定の流れとほぼ同様であるが、基板9の移動開始(図4:ステップS13)と移動停止(ステップS17)との間に、図9に示すステップS31,S32が行われ、膜厚演算部73による膜厚の算出(ステップS24)よりも後に、図10に示すステップS41が行われる点で異なる。
In the film
図8に示す膜厚測定装置1aにより膜厚測定が行われる際には、第1の実施の形態と同様に、基板9がステージ2上に保持されて移動開始位置から(+X)方向への移動が開始される。また、反射特性記憶部72には、図3に示す複数の検査波長における複数の反射特性が予め記憶される(ステップS11〜S13)。
When the film thickness is measured by the film
続いて、光照射部3からの線状光が基板9の上面91における膜92上の線状照射領域に照射され(ステップS14)、膜92からの反射光のうち選択光学フィルタ51aを透過した検査波長の光が撮像部4のラインセンサ41により受光されて強度分布が取得される(ステップS15)。膜厚測定装置1aでも、第1の実施の形態と同様に、基板9が撮像終了位置に位置するまでステップS14,S15が繰り返され、一の検査波長に対応する膜92の検査画像が取得された後、基板9の移動が停止される(ステップS16,S17)。
Subsequently, the linear light from the
膜厚測定装置1aでは、膜92への線状光の照射および反射光の強度分布の取得(ステップS14,S15)と並行して、光干渉ユニット6の光源61から照明光が出射されて膜92上の複数の測定点のうち所定の1つの測定点(以下、「特定測定点」という。)へと導かれる。特定測定点からの反射光は光干渉ユニット6の分光器62へと導かれて分光器62により反射光の分光強度が取得され(ステップS31)、分光強度データが参照膜厚演算部74へと出力される。参照膜厚演算部74では、分光反射率が既知である他の基板の分光強度と分光反射率との関係が予め準備されており、当該関係に基づいて分光器62により取得された分光強度から膜92の分光反射率が求められる。参照膜厚演算部74では、取得された分光反射率に基づいて特定測定点における膜92の膜厚(以下、「参照膜厚」という。)が求められる(ステップS32)。
In the film
膜厚測定装置1aでは、第1の実施の形態と同様に、次の検査波長の有無が確認され、基板9が撮像開始位置に戻されるとともに検査波長が変更される(ステップS18〜S20)。続いて、ステップS13〜S20が繰り返されることにより、複数(本実施の形態では、5つ)の検査波長における膜92の複数の検査画像が取得され、その後、照明光の照射が停止される(ステップS21)。なお、2番目以降の検査波長に対応する検査画像の取得の際には、ステップS31,S32は行われない。
In the film
膜92の複数(本実施の形態では、5つ)の画像が取得されると、膜厚演算部73により、各検査画像における最大画素値および最小画素値が取得され、各検査画像の最大画素値および最小画素値と各検査画像に対応する反射特性における極大反射率と極小反射率との関係に基づいて各検査画像の各画素における画素値と理論反射率とが対応付けられる(ステップS22,S23)。そして、膜厚演算部73により、複数の測定点の各測定点における複数の検査画像の複数の画素値(に対応付けられた5つの理論反射率)と、各膜厚における複数の反射特性が示す複数の理論反射率との一致度に基づいて、各測定点における膜厚が求められる(ステップS24)。
When a plurality of images (five in this embodiment) of the
次に、膜厚演算部73の膜厚補正部731により、参照膜厚演算部74により求められた特定測定点における参照膜厚と、膜厚演算部73により求められた複数の測定点における膜厚のうち当該特定測定点における膜厚とに基づいて、ステップS24にて求められた各測定点における膜厚が補正される(ステップS41)。本実施の形態では、参照膜厚演算部74により求められた特定測定点における参照膜厚と膜厚演算部73により求められた特定測定点における補正前の膜厚との差が膜厚補正値として求められ、膜厚演算部73により算出された各測定点における膜厚に膜厚補正値が加えられることにより、各測定点における膜厚の補正が行われる。
Next, the reference film thickness at the specific measurement point obtained by the reference film
第2の実施の形態に係る膜厚測定装置1aでは、膜厚演算部73により、第1の実施の形態と同様に基板9上の複数の測定点における膜厚を迅速に求めることができ、さらに、光干渉ユニット6により取得された参照膜厚を利用して複数の測定点の膜厚を補正することにより、基板9上の複数の測定点における膜厚を高精度に求めることができる。その結果、基板9上における広い範囲の膜厚分布をより高精度かつ高分解能にて取得することができる。また、膜厚補正部731による膜厚の補正が、特定測定点における参照膜厚と膜厚演算部73により算出された膜厚(すなわち、補正前の膜厚)との差に基づいて行われることにより、膜厚の補正に係る演算を簡素化することができ、基板9上の膜厚分布の取得を高速化することができる。
In the film
上記実施の形態では、膜厚測定装置1aでは、1番目の検査波長に対応する検査画像を取得する際にステップS31,S32が行われて特定測定点の参照膜厚が測定されるが、参照膜厚の測定は、5つの検査画像のうちいずれの検査画像の取得と並行して行われてもよい。また、5つの検査画像のうち複数の検査画像の取得と並行して複数回の参照膜厚の測定が行われてもよく、例えば、複数回の測定結果の平均値が参照膜厚とされてもよい。
In the above embodiment, in the film
あるいは、膜92上に複数の特定測定点が設定され、一の検査画像の取得(または、複数の検査画像の取得)と並行して当該複数の特定測定点における参照膜厚が光干渉ユニット6により順次測定されてもよい。この場合、複数の特定測定点のそれぞれにおける膜厚補正値(すなわち、参照膜厚とステップS24において膜厚演算部73により求められた補正前の膜厚との差)が求められ、これら複数の膜厚補正値に基づいて各測定点における膜厚の補正が行われる。例えば、複数の特定測定点における補正前の膜厚および膜厚補正値から補正前の膜厚と膜厚補正値との関係が求められ、各測定点において、当該関係と補正前の膜厚とに基づいて求められた膜厚補正値により膜厚の補正が行われる。このように、膜厚測定装置1aでは、光干渉ユニット6により膜92上の少なくとも1つの特定測定点における参照膜厚が求められ、当該参照膜厚が膜厚演算部73による膜厚の算出に利用される。
Alternatively, a plurality of specific measurement points are set on the
膜厚測定装置1aでは、Y方向(すなわち、基板9の移動方向に垂直な方向)に配列された複数の光干渉ユニット6が設けられ、膜92上において格子状に配列された複数(ただし、膜厚演算部73により膜厚測定が行われる測定点数よりも少ない個数)の特定測定点の参照膜厚が測定されて当該複数の参照膜厚が膜92上の複数の測定点における膜厚の算出に利用されてもよい。例えば、4つの特定測定点を頂点とする矩形領域において、当該4つの特定測定点のそれぞれにおける参照膜厚と補正前の膜厚との差である膜厚補正値に基づいて膜厚補正値の分布が求められ、上記矩形領域内の複数の測定点における補正前の膜厚が、膜厚補正値の分布から求められた膜厚補正値により補正される。これにより、膜厚補正値が膜92上の位置に依存して異なる場合に、各測定点における膜厚をより高精度に求めることができる。
In the film
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。 As mentioned above, although embodiment of this invention has been described, this invention is not limited to the said embodiment, A various change is possible.
上記実施の形態に係る膜厚測定装置では、図7に示すように、膜厚候補値を中心とする膜厚範囲に対する投票において、各膜厚に投票される点数は0以上となっているが、例えば、膜厚候補値から大きく離れた膜厚範囲に対してマイナスの点数が投票されてもよい。また、膜厚測定装置では、ラインセンサ41に代えて、2次元CCDカメラ等により検査画像が取得されてもよい。
In the film thickness measuring apparatus according to the above embodiment, as shown in FIG. 7, in the voting for the film thickness range centering on the film thickness candidate value, the score voted for each film thickness is 0 or more. For example, a negative score may be voted for a film thickness range far away from the film thickness candidate value. Further, in the film thickness measurement device, an inspection image may be acquired by a two-dimensional CCD camera or the like instead of the
膜厚測定装置において膜厚測定に利用される検査波長の個数は、必ずしも5つには限定されず、例えば、膜92のおよその膜厚が予め判明している場合、当該膜厚近傍における反射特性の位相差(すなわち、理論反射率の変化の位相)がおよそπ/2だけずれている2つの検査波長のみを利用して膜厚測定が行われてもよい。これにより、膜92の画像取得に要する時間を短縮することができ、膜厚測定がさらに迅速に行われる。
The number of inspection wavelengths used for film thickness measurement in the film thickness measurement device is not necessarily limited to five. For example, when the approximate film thickness of the
第2の実施の形態に係る膜厚測定装置1aでは、光干渉ユニット6および参照膜厚演算部74により取得された参照膜厚は、膜厚演算部73による膜厚の算出に利用されるのであれば、必ずしも、膜厚演算部73により算出された膜厚の補正に利用される必要はない。例えば、基板9上の全ての測定点の膜厚が狭い範囲内に含まれていることが予め判明している場合、各測定点の膜厚算出(ステップS24)における投票の際に、投票範囲を参照膜厚を含む比較的狭い膜厚範囲に限定することにより(例えば、投票可能な膜厚の最大値を参照膜厚よりも100nm大きい値とし、最小値を参照膜厚よりも100nm小さい値とすることにより)、各測定点における膜厚の算出を簡素化し、基板9上の膜厚分布の取得を高速化することができる。
In the film
また、膜厚測定装置1aでは、落射式の光干渉ユニット6に代えて、膜92上の微小領域に膜92に対して傾斜した光を照射するとともに当該微小領域からの反射光の偏光状態を取得して偏光解析を行うことにより当該微小領域における膜厚を取得するエリプソメータが膜厚計として設けられてもよい。
Further, in the film
上記実施の形態に係る膜厚測定装置は、レジスト膜以外の膜、例えば、基板9上に形成された絶縁膜や導電膜の膜厚測定に利用されてよく、これらの膜は、塗布液の塗布以外の方法、例えば、蒸着法や化学気相成長法(CVD:Chemical Vapor Deposition)、スパッタリング等により形成されたものであってもよい。また、膜厚測定装置は、半導体基板等の他の基板や基板以外の様々な対象物上に形成された膜の膜厚測定に利用されてよい。
The film thickness measurement apparatus according to the above embodiment may be used for film thickness measurement of a film other than a resist film, for example, an insulating film or a conductive film formed on the
1,1a 膜厚測定装置
2 ステージ
3 光照射部
4 撮像部
6 光干渉ユニット
9 基板
51 光学フィルタ
51a 選択光学フィルタ
53 フィルタ回転モータ
72 反射特性記憶部
73 膜厚演算部
91 上面
92 膜
801〜805 反射特性
S11〜S24,S31,S32,S41 ステップ
DESCRIPTION OF
Claims (8)
光学定数が既知である膜が主面上に形成された対象物を保持する保持部と、
複数の検査波長における前記膜の膜厚と前記膜厚の変化に従って変動する前記膜の反射率の理論値との関係をそれぞれ示す複数の反射特性を予め記憶する反射特性記憶部と、
前記膜に光を照射する光照射部と、
前記光照射部からの光のうち前記膜にて反射された干渉光を受光して前記複数の検査波長における前記膜の複数の画像を取得する撮像部と、
前記複数の画像および前記複数の反射特性に基づいて前記対象物上の複数の測定点のそれぞれにおける膜厚を算出する膜厚演算部と、
を備え、
前記膜厚演算部が、
a)前記複数の画像の各画像において、画素値が最大となる最大位置および画素値が最小となる最小位置における最大画素値および最小画素値を取得する工程と、
b)前記各画像の前記最大画素値および前記最小画素値と前記各画像に対応する反射特性における極大反射率および極小反射率との関係に基づいて前記各画像の画素値と反射率とを対応付ける工程と、
c)前記複数の測定点の各測定点における前記複数の画像の複数の画素値と、各膜厚における前記複数の反射特性が示す複数の反射率との一致度に基づいて前記各測定点における膜厚を求める工程と、
を実行することを特徴とする膜厚測定装置。 A film thickness measuring device for measuring a film thickness of a film formed on an object,
A holding unit for holding an object in which a film having a known optical constant is formed on the main surface;
A reflection characteristic storage unit that stores in advance a plurality of reflection characteristics respectively indicating the relationship between the film thickness of the film at a plurality of inspection wavelengths and the theoretical value of the reflectivity of the film that varies according to the change in the film thickness;
A light irradiation section for irradiating the film with light;
An imaging unit that receives interference light reflected by the film from the light irradiation unit and acquires a plurality of images of the film at the plurality of inspection wavelengths;
A film thickness calculator that calculates the film thickness at each of a plurality of measurement points on the object based on the plurality of images and the plurality of reflection characteristics;
With
The film thickness calculator is
a) obtaining a maximum pixel value and a minimum pixel value at a minimum position where the pixel value is maximum and a minimum position where the pixel value is minimum in each of the plurality of images;
b) Associating the pixel value of each image with the reflectance based on the relationship between the maximum pixel value and the minimum pixel value of each image and the maximum reflectance and minimum reflectance in the reflection characteristics corresponding to each image. Process,
c) Based on the degree of coincidence between the plurality of pixel values of the plurality of images at each measurement point of the plurality of measurement points and the plurality of reflectances indicated by the plurality of reflection characteristics at each film thickness, A step of obtaining a film thickness;
The film thickness measuring apparatus characterized by performing.
前記複数の検査波長の光を選択的にそれぞれ透過する複数の光学フィルタと、
前記複数の光学フィルタのうち前記光照射部から前記撮像部に至る光路上に配置された一の光学フィルタを他の光学フィルタに変更する光学フィルタ変更機構と、
をさらに備え、
前記光照射部から出射される光が白色光であることを特徴とする膜厚測定装置。 The film thickness measuring device according to claim 1,
A plurality of optical filters that selectively transmit light of the plurality of inspection wavelengths respectively;
An optical filter changing mechanism that changes one optical filter arranged on the optical path from the light irradiation unit to the imaging unit among the plurality of optical filters to another optical filter;
Further comprising
The film thickness measuring apparatus, wherein the light emitted from the light irradiation unit is white light.
前記膜上の少なくとも1つの測定点における膜厚を取得する膜厚計をさらに備え、
前記膜厚計により取得された前記膜厚が、前記膜厚演算部による膜厚の算出に利用されることを特徴とする膜厚測定装置。 The film thickness measuring device according to claim 1 or 2,
A film thickness meter for obtaining a film thickness at at least one measurement point on the film;
The film thickness measurement apparatus characterized in that the film thickness acquired by the film thickness meter is used for calculation of the film thickness by the film thickness calculator.
前記膜厚計により取得された前記少なくとも1つの測定点における膜厚と、前記膜厚演算部により算出された前記少なくとも1つの測定点における膜厚との差に基づいて、前記膜厚演算部により算出された前記各測定点における膜厚が補正されることを特徴とする膜厚測定装置。 The film thickness measuring device according to claim 3,
Based on the difference between the film thickness at the at least one measurement point acquired by the film thickness meter and the film thickness at the at least one measurement point calculated by the film thickness calculation unit, the film thickness calculation unit A film thickness measuring apparatus, wherein the calculated film thickness at each measurement point is corrected.
a)光学定数が既知である膜が主面上に形成された対象物を保持する工程と、
b)複数の検査波長における前記膜の膜厚と前記膜厚の変化に従って変動する前記膜の反射率の理論値との関係をそれぞれ示す複数の反射特性を予め記憶する工程と、
c)光照射部から前記膜に光を照射し、前記光照射部からの光のうち前記膜にて反射された干渉光を撮像部により受光して前記複数の検査波長における前記膜の複数の画像を取得する工程と、
d)前記複数の画像の各画像において、画素値が最大となる最大位置および画素値が最小となる最小位置における最大画素値および最小画素値を取得する工程と、
e)前記各画像の前記最大画素値および前記最小画素値と前記各画像に対応する反射特性における極大反射率および極小反射率との関係に基づいて前記各画像の画素値と反射率とを対応付ける工程と、
f)前記対象物上の複数の測定点の各測定点における前記複数の画像の複数の画素値と、各膜厚における前記複数の反射特性が示す複数の反射率との一致度に基づいて前記各測定点における膜厚を求める工程と、
を備えることを特徴とする膜厚測定方法。 A film thickness measuring method for measuring the thickness of a film formed on an object,
a) a step of holding an object on which a film having a known optical constant is formed on the main surface;
b) preliminarily storing a plurality of reflection characteristics respectively indicating a relationship between a film thickness of the film at a plurality of inspection wavelengths and a theoretical value of the reflectivity of the film that varies according to a change in the film thickness;
c) irradiating the film with light from the light irradiating unit, and receiving interference light reflected by the film among the light from the light irradiating unit by the imaging unit, and a plurality of the films at the plurality of inspection wavelengths. Acquiring an image;
d) obtaining a maximum pixel value and a minimum pixel value at a maximum position where the pixel value is maximum and a minimum position where the pixel value is minimum in each of the plurality of images;
e) correlating the pixel value of each image with the reflectance based on the relationship between the maximum pixel value and the minimum pixel value of each image and the maximum reflectance and minimum reflectance in the reflection characteristics corresponding to each image. Process,
f) based on a degree of coincidence between a plurality of pixel values of the plurality of images at each of the plurality of measurement points on the object and a plurality of reflectances indicated by the plurality of reflection characteristics at each film thickness. A step of obtaining a film thickness at each measurement point;
A film thickness measuring method comprising:
前記c)工程において前記光照射部から出射される光が白色光であり、
前記c)工程が、
c1)前記複数の検査波長の光を選択的にそれぞれ透過する複数の光学フィルタのうち一の光学フィルタを前記光照射部から前記撮像部に至る光路上に配置して前記一の光学フィルタに対応する検査波長の画像を取得する工程と、
c2)前記複数の画像が取得されるまで前記一の光学フィルタを他の光学フィルタに変更して前記c1)工程に戻る工程と、
を備えることを特徴とする膜厚測定方法。 The film thickness measuring method according to claim 5,
The light emitted from the light irradiation unit in the step c) is white light,
Step c)
c1) Corresponding to the one optical filter by arranging one optical filter among the plurality of optical filters that selectively transmit the light of the plurality of inspection wavelengths on the optical path from the light irradiation unit to the imaging unit. Acquiring an image of an inspection wavelength to be performed;
c2) changing the one optical filter to another optical filter until the plurality of images are acquired, and returning to the c1) step;
A film thickness measuring method comprising:
g)前記膜上の少なくとも1つの測定点における膜厚を膜厚計により取得する工程をさらに備え、
前記g)工程にて取得された前記膜厚が、前記f)工程における膜厚の算出に利用されることを特徴とする膜厚測定方法。 The film thickness measuring method according to claim 5 or 6,
g) further comprising a step of obtaining a film thickness at at least one measurement point on the film by a film thickness meter;
The film thickness measurement method, wherein the film thickness obtained in the step g) is used for calculation of the film thickness in the step f).
前記g)工程にて取得された前記少なくとも1つの測定点における前記膜厚と、前記f)工程において算出された前記少なくとも1つの測定点における膜厚との差に基づいて、前記f)工程において算出された前記各測定点における膜厚が補正されることを特徴とする膜厚測定方法。 The film thickness measuring method according to claim 7,
In the step f) based on the difference between the film thickness at the at least one measurement point acquired in the step g) and the film thickness at the at least one measurement point calculated in the step f). A film thickness measuring method, wherein the calculated film thickness at each measurement point is corrected.
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