JP2010139402A - 非接触膜厚測定装置及び方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】膜厚測定対象物に照射して反射されるテラヘルツエコーパルス光Lteの計測時系列波形を取得する計測時系列波形取得手段41と、膜厚測定対象物に代えて表面反射鏡を配置した状態で、発生手段4から発生されて検出されるテラヘルツパルス光Ltの基準時系列波形と前記計測時系列波形とから、膜厚測定対象物固有の時系列波形を演算する固有時系列波形演算手段42とを備え、固有時系列波形演算手段42は前記計測時系列波形をフーリエ変換して得た計測電場スペクトルに、前記基準時系列波形をフーリエ変換して得た基準電場スペクトル及び定数で表されるウィナー逆フィルターを乗じて固有電場スペクトルを求める固有電場スペクトル演算手段421と、前記定数を増減させて前記固有電場スペクトルを逆フーリエ変換して前記固有時系列波形を得る固有時系列波形演算手段422とを有する。
【選択図】図2
Description
R=τc/2n=TRc/n (2)
となる。すなわち、図11にテラヘルツエコーパルス光を模式的に示すように、隣り合うエコーパルスが分離できる限界時間差TR=τ/2が分解能を決めることがわかる。したがって、膜厚測定分解能を上げるためには、テラヘルツエコーパルス光のパルス幅を短くしなければならないことがわかる。
図1は、本発明の実施形態1による非接触膜厚測定装置を模式的に示す概略構成図である。図2は、本実施形態による非接触膜厚測定装置のブロック図である。図3は、本実施形態による非接触膜厚測定装置の制御・演算処理手段40の動作を示すフローチャートである。
さらに、計測時系列波形Esam(t)についても、(4)式で定義されるフーリエ変換を実行して計測電場スペクトルEsam(ω)を得る。
また、(5)式で定義されるウィナー逆フィルター(Wiener inverse filter)Wref(ω)を算出する。
ここで、kは定数である。
固有電場スペクトルH(ω)について、(7)式で定義される逆フーリエ変換を実行して固有時系列波形H(t)を得る。
≒(2π)−1∫Esam(ω)Wref(ω)exp(−iωt)dω(7)
次に、非接触膜厚測定装置の動作を説明する。
図4は、本発明の実施形態2による非接触膜厚測定装置を模式的に示す概略構成図である。本実施形態の非接触膜厚測定装置は、実施形態1の非接触膜厚測定装置において、軸外し放物面鏡52と軸外し放物面鏡61とを紙面に直交する方向(上下方向)に重ねて配置し、テラヘルツパルス光発生手段4と膜厚測定対象物20との間に光路を折り曲げる光路折り曲げ手段70を備えるようにした以外、実施形態1の非接触膜厚測定装置と同じである。同一の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略する。
7・・・・・・・・検出手段
20、30・・・・膜厚測定対象物
41・・・・・・・計測時系列波形取得手段
42・・・・・・・固有時系列波形演算手段
421・・・・・固有電場スペクトル演算手段
422・・・・・固有時系列波形演算手段
70・・・・・・・光路折り曲げ手段
Lt・・・・・・・・テラヘルツパルス光
Lte・・・・・・・・テラヘルツエコーパルス光
Claims (4)
- テラヘルツパルス光の発生手段と、
前記発生手段から発生して所定の光路を経て到達するテラヘルツパルス光を検出する検出手段と、
前記光路上に膜厚測定対象物を配置した状態で、前記テラヘルツパルス光を前記膜厚測定対象物に照射することにより前記膜厚測定対象物で反射して前記検出手段により検出されるテラヘルツエコーパルス光の、電場強度の時系列波形である計測時系列波形を取得する計測時系列波形取得手段と、
前記光路上に前記膜厚測定対象物に代えて表面反射鏡を配置した状態で、前記発生手段から発生されて前記検出手段にて検出されるテラヘルツパルス光の、電場強度の時系列波形である基準時系列波形と、前記計測時系列波形と、から、前記膜厚測定対象物固有の時系列波形を演算する固有時系列波形演算手段と、を備え、
前記固有時系列波形演算手段は、(a)前記計測時系列波形をフーリエ変換して得た計測電場スペクトルに、前記基準時系列波形をフーリエ変換して得た基準電場スペクトル及び定数で表されるウィナー逆フィルターを乗じて固有電場スペクトルを求める固有電場スペクトル演算手段と、(b)前記定数を増減させて前記固有電場スペクトルを逆フーリエ変換して前記固有時系列波形を得る固有時系列波形演算手段と、を有することを特徴とする非接触膜厚測定装置。 - 前記発生手段と前記膜厚測定対象物との間に前記光路を折り曲げる光路折り曲げ手段を備える請求項1に記載の非接触膜厚測定装置。
- テラヘルツパルス光の発生手段と前記発生手段から発生して所定の光路を経て到達するテラヘルツパルス光を検出する検出手段とを用いて、前記光路上に膜厚測定対象物を配置した状態で、前記テラヘルツパルス光を前記膜厚測定対象物に照射することにより前記膜厚測定対象物で反射して前記検出手段により検出されるテラヘルツエコーパルス光の、電場強度の時系列波形である計測時系列波形を取得する計測時系列波形取得ステップと、
前記光路上に前記膜厚測定対象物に代えて表面反射鏡を配置した状態で、前記発生手段から発生されて前記検出手段にて検出されるテラヘルツパルス光の、電場強度の時系列波形である基準時系列波形と、前記計測時系列波形と、から、前記膜厚測定対象物固有の時系列波形を演算する固有時系列波形演算ステップと、を備え、
前記固有時系列波形演算ステップは、(a)前記計測時系列波形をフーリエ変換して得た計測電場スペクトルに、前記基準時系列波形をフーリエ変換して得た基準電場スペクトル及び定数で表されるウィナー逆フィルターを乗じて固有電場スペクトルを求める固有電場スペクトル演算ステップと、(b)前記定数を増減させて前記固有電場スペクトルを逆フーリエ変換して前記固有時系列波形を得る固有時系列波形演算ステップと、を有することを特徴とする非接触膜厚測定方法。 - 前記発生手段と前記膜厚測定対象物との間の前記光路を光路折り曲げ手段で折り曲げる請求項3に記載の非接触膜厚測定方法。
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