JP2014119407A - 電磁波測定装置、測定方法、プログラム、記録媒体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電磁波測定装置100が、基板20上に配置され層1a,1bを有する被測定物1に向けてテラヘルツ波を出力する電磁波出力器2と、被測定物1に入射され基板20により反射され被測定物1を透過した基板面反射電磁波を検出する電磁波検出器4と、電磁波検出器4により検出された基板面反射電磁波の周波数成分の振幅Imetを取得する周波数成分取得部12eと、被測定物1の膜厚比da/dと基板面反射電磁波の周波数成分の振幅Imetとの関係を記録する定量モデル記録部12dと、周波数成分取得部12eにより取得された基板面反射電磁波の周波数成分の振幅Imetと定量モデル記録部12dの記録内容とに基づき、膜厚比da/dを導出する膜厚比導出部12fとを備える。
【選択図】図3
Description
図1は、本発明の実施形態にかかる電磁波測定装置100の構成を示す図である。図2は、2層構造の被測定物1および基板20により反射された電磁波を示す図(図2(a)参照)および反射された電磁波の時間波形を示す図(図2(b)参照)である。
なお、単層膜特性記録部12aが記録する界面反射率Rintは、層1aと層1bとを重ね合わせたときの層1aと層1bとの境界面の反射率であり、以下のように表される。ただし、層1aの複素屈折率n2+jk2および層1bの複素屈折率n3+jk3は既知であるものとする。なお、n2およびn3は、それぞれ、層1aおよび層1bの上記の屈折率naおよびnbと同じものである。
表面反射率Rsur-aは層1aによるテラヘルツ波の反射、界面反射率Rintは層1aおよび層1b(層1aと層1bの界面)によるテラヘルツ波の反射、基板反射率Rsubは基板20によるテラヘルツ波の反射の程度を意味する。
第一の実施形態にかかる電磁波測定装置100は、被測定物1を測定する前に、厚さ指示量(膜厚比r(=da/d))と基板面反射電磁波(図2参照)の周波数成分の振幅Imetとの関係(定量モデル)を、周波数fn[THz]ごとに、定量モデル導出部12cにより導出し、定量モデル記録部12dに記録しておく(図6参照)。
次に、第一の実施形態にかかる電磁波測定装置100は、被測定物1を測定し、定量モデル記録部12dに記録された定量モデルを参照しながら、被測定物1の膜厚比rXを導出する。
第二の実施形態にかかる電磁波測定装置100は、層解析装置10が誤差ばらつき導出部12gおよび周波数範囲決定部12hを備え、周波数成分取得部12eにおいて取得する周波数成分の振幅Imetの周波数の範囲を決定する点が、第一の実施形態にかかる電磁波測定装置100と異なる。
第三の実施形態にかかる電磁波測定装置100は、被測定物1の厚さd(すなわち、層1aの厚さdaと層1bの厚さdbとの合計)を測定する点が、第二の実施形態にかかる電磁波測定装置100と異なる。
1 被測定物
1a、1b 層
100 電磁波測定装置
2 電磁波出力器
4 電磁波検出器
10 層解析装置
12a 単層膜特性記録部
12b 測定条件入力部
12c 定量モデル導出部
12d 定量モデル記録部(厚さ・振幅特性記録部)
12e 周波数成分取得部
12f 膜厚比導出部(厚さ指示量導出部)
12g 誤差ばらつき導出部
12h 周波数範囲決定部
12j ピーク時点取得部(極値タイミング取得部)
12k 合計膜厚導出部(合計厚さ導出部)
12m 各層厚導出部(層厚さ導出部)
Claims (11)
- 基板上に配置され二つ以上の層を有する被測定物に向けて、0.01[THz]以上100[THz]以下の周波数の電磁波を出力する電磁波出力器と、
前記被測定物に入射され、前記基板により反射され、前記被測定物を透過した前記電磁波である基板面反射電磁波を検出する電磁波検出器と、
前記電磁波検出器により検出された前記基板面反射電磁波の周波数成分の振幅を取得する周波数成分取得部と、
前記被測定物のいずれか一つ以上の層の厚さを示す厚さ指示量と、前記基板面反射電磁波の周波数成分の振幅との関係を記録する厚さ・振幅特性記録部と、
前記周波数成分取得部により取得された前記基板面反射電磁波の周波数成分の振幅と、前記厚さ・振幅特性記録部の記録内容とに基づき、前記厚さ指示量を導出する厚さ指示量導出部と、
を備えた電磁波測定装置。 - 請求項1に記載の電磁波測定装置であって、
前記厚さ・振幅特性記録部の記録内容は、前記電磁波の各層における反射および吸収に基づいて導出されたものである、
電磁波測定装置。 - 請求項1に記載の電磁波測定装置であって、
前記厚さ・振幅特性記録部の記録内容は、既知の前記厚さ指示量に対応づけられた前記基板面反射電磁波の周波数成分の振幅の測定値から推定されたものである、
電磁波測定装置。 - 請求項1に記載の電磁波測定装置であって、
前記厚さ指示量は、いずれか一つの層の厚さを前記被測定物の厚さで割った値である、
電磁波測定装置。 - 請求項1に記載の電磁波測定装置であって、
前記厚さ指示量は、いずれか一つの層の厚さを他の一つの層の厚さで割った値である、
電磁波測定装置。 - 請求項1に記載の電磁波測定装置であって、
前記基板は金属板である、
電磁波測定装置。 - 請求項1に記載の電磁波測定装置であって、
既知の前記厚さ指示量に対応づけられた前記基板面反射電磁波の周波数成分の振幅の測定値から、前記厚さ・振幅特性記録部の記録内容に基づき得られた前記厚さ指示量と、前記既知の厚さ指示量との間の誤差のばらつきを、前記周波数成分ごとに導出する誤差ばらつき導出部と、
前記誤差ばらつき導出部の導出結果に基づき、前記周波数成分取得部において取得する前記周波数成分の振幅の周波数の範囲を決定する周波数範囲決定部と、
を備えた電磁波測定装置。 - 請求項1に記載の電磁波測定装置であって、
前記電磁波検出器は、さらに、前記被測定物に入射され前記被測定物の表面により反射された前記電磁波である表面反射電磁波を検出し、
前記電磁波測定装置は、
前記電磁波検出器により検出された前記基板面反射電磁波および前記表面反射電磁波の電場が極値をとるタイミングを取得する極値タイミング取得部と、
前記極値タイミング取得部が取得したタイミングの時間差から、前記被測定物の厚さを導出する合計厚さ導出部と、
前記厚さ指示量導出部が導出した前記厚さ指示量と、前記合計厚さ導出部が導出した前記被測定物の厚さとに基づき、前記被測定物のいずれか一つ以上の層の厚さを導出する層厚さ導出部と、
を備えた電磁波測定装置。 - 基板上に配置され二つ以上の層を有する被測定物に向けて、0.01[THz]以上100[THz]以下の周波数の電磁波を出力する電磁波出力工程と、
前記被測定物に入射され、前記基板により反射され、前記被測定物を透過した前記電磁波である基板面反射電磁波を検出する電磁波検出工程と、
前記電磁波検出工程により検出された前記基板面反射電磁波の周波数成分の振幅を取得する周波数成分取得工程と、
前記被測定物のいずれか一つ以上の層の厚さを示す厚さ指示量と、前記基板面反射電磁波の周波数成分の振幅との関係を記録する厚さ・振幅特性記録工程と、
前記周波数成分取得工程により取得された前記基板面反射電磁波の周波数成分の振幅と、前記厚さ・振幅特性記録工程の記録内容とに基づき、前記厚さ指示量を導出する厚さ指示量導出工程と、
を備えた電磁波測定方法。 - 基板上に配置され二つ以上の層を有する被測定物に向けて、0.01[THz]以上100[THz]以下の周波数の電磁波を出力する電磁波出力器と、前記被測定物に入射され、前記基板により反射され、前記被測定物を透過した前記電磁波である基板面反射電磁波を検出する電磁波検出器とを備えた電磁波測定装置における電磁波測定処理をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
前記電磁波測定処理が、
前記電磁波検出器により検出された前記基板面反射電磁波の周波数成分の振幅を取得する周波数成分取得工程と、
前記被測定物のいずれか一つ以上の層の厚さを示す厚さ指示量と、前記基板面反射電磁波の周波数成分の振幅との関係を記録する厚さ・振幅特性記録工程と、
前記周波数成分取得工程により取得された前記基板面反射電磁波の周波数成分の振幅と、前記厚さ・振幅特性記録工程の記録内容とに基づき、前記厚さ指示量を導出する厚さ指示量導出工程と、
を備えたプログラム。 - 基板上に配置され二つ以上の層を有する被測定物に向けて、0.01[THz]以上100[THz]以下の周波数の電磁波を出力する電磁波出力器と、前記被測定物に入射され、前記基板により反射され、前記被測定物を透過した前記電磁波である基板面反射電磁波を検出する電磁波検出器とを備えた電磁波測定装置における電磁波測定処理をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータによって読み取り可能な記録媒体であって、
前記電磁波測定処理が、
前記電磁波検出器により検出された前記基板面反射電磁波の周波数成分の振幅を取得する周波数成分取得工程と、
前記被測定物のいずれか一つ以上の層の厚さを示す厚さ指示量と、前記基板面反射電磁波の周波数成分の振幅との関係を記録する厚さ・振幅特性記録工程と、
前記周波数成分取得工程により取得された前記基板面反射電磁波の周波数成分の振幅と、前記厚さ・振幅特性記録工程の記録内容とに基づき、前記厚さ指示量を導出する厚さ指示量導出工程と、
を備えた記録媒体。
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