JP5848902B2 - 膜厚測定装置 - Google Patents
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Description
また、本発明の膜厚測定装置は、基板上に形成された膜の膜面の一部を切削して基板面を露出させる切削部と、露出された基板面と膜面との段差を測定して前記膜の膜厚を測定する測定部とを備えた膜厚測定装置であって、前記切削部は、膜面を切削する刃が設置された刃部と、前記刃部を移動させる移動手段と、前記刃を基板側に一定の力で押圧する押圧手段とを備え、前記刃部が、圧縮空気が導入される導入口を備えた筐体と、該筐体の底面に設けられた貫通孔と、該貫通孔に設置された取付部と、前記筐体の内部に前記導入口を介して圧縮空気を導入し、前記刃を押圧する前記押圧手段としての圧縮空気導入部とを備え、前記取付部には、その膜面側の一端に前記刃が設置されると共に、他端には前記貫通孔より径の大きい頭部が設けられており、前記押圧手段により刃が基板側に一定の力で押圧された状態で前記刃部を移動させて膜面の一部を切削することを特徴とする。
本発明の膜厚測定装置は、例えば、基板上に成膜された膜の膜厚を複数箇所で測定し、所望の膜厚で基板全面に膜が形成されているかを調べるために用いられるものである。膜厚測定装置は、基板上に形成された膜の膜面の一部を切削手段により切削して基板面を露出させる切削部と、露出された基板面と膜面との段差を測定する測定部とを備える。
切削部1は、支持台11を備える。支持台11は、その内部に後述するスクライブ部20が収納された状態でモーター12を支持するためのものであり、切削対象である成膜後の基板Sの膜S1上に載置される。本実施形態における基板Sに成膜された膜S1は、例えば太陽電池素子に用いられる電極膜であり、厚さが非常に薄い(100nm〜140nm)。支持台11上には、モーター12が載置される。モーター12は、図示しない駆動手段により駆動される。このモーター12には、モーター12の駆動により回転する回転軸13が設けられている。この回転軸13は、支持台11に設けられた貫通孔14から支持台11の内部へ挿入されており、自在に回転することができる。回転軸13の他端側は、図示しない軸受けを介して回転軸支持部15が設けられている。この回転軸支持部15も切削対象である成膜後の基板Sの膜S1上に載置されており、これにより本実施形態の切削部1は安定して膜S1上に載置される。
図2に示すように、スクライブ部20は、筐体22を有する。筐体22は、接続板16に設けられた開口23に嵌合されており、筐体22の壁面の上端部にはフランジ部24が形成されている。このフランジ部24が接続板16の開口23の外周に載置されている。また、筐体22のフランジ部24上には、筐体22の蓋部25が載置されている。蓋部25は、接続板16に筐体22のフランジ部24と共に図示しないネジなどの固定部材で固定されて筐体22が封止されている。
図3(1)に示すように、測定部2は、触針式段差計である。測定部2は、固定支持台101を有する。固定支持台101の上には、支点102を介して揺動支持棒103が設けられ、この揺動支持棒103の一端には探針104が垂直下向きに取り付けられている。探針104はその先端はダイヤモンドで構成され、また先端の半径は一般的には2.5μmであるが、それより大きくても小さくてもよい。
2 測定部
11 支持台
12 モーター
13 回転軸
14 貫通孔
15 回転軸支持部
16 接続板
20 スクライブ部
21 スクライブ刃
22 筐体
23 開口
24 フランジ部
25 蓋部
26 筐体開口
27 支持部
28 支持フランジ部
29 支持部貫通孔
30 取付部材
31 段差部
32 平板部
33 バネ
34 押圧部
35 嵌合溝
101 固定支持台
102 支点
103 揺動支持棒
104 探針
105 針押圧手段
105a 作動子
105b コイル
106 変位センサ
106a 測定子
106b コイル
107 試料ホルダー
108 走査ステージ
109 被測定試料
110 制御手段
121 検出回路
122 処理手段
S 基板
Claims (8)
- 基板上に形成された膜の膜面の一部を切削して基板面を露出させる切削部と、
露出された基板面と膜面との段差を測定して前記膜の膜厚を測定する測定部とを備えた膜厚測定装置であって、
前記切削部は、膜面を切削する刃が設置された刃部と、前記刃部を移動させる移動手段と、前記刃を基板側に一定の力で押圧する押圧手段とを備え、前記移動手段が、モーターと、該モーターに接続された回転軸とを備え、前記刃部が該回転軸の回動に伴って回動して移動するように構成されており、前記押圧手段により刃が基板側に一定の力で押圧された状態で前記刃部を移動させて膜面の一部を切削することを特徴とする膜厚測定装置。 - 前記刃は、前記刃部から着脱自在であることを特徴とする請求項1に記載の膜厚測定装置。
- 前記刃が円柱状であることを特徴とする請求項1又は2に記載の膜厚測定装置。
- 前記刃部が、筐体と、該筐体の底面に設けられた貫通孔と、該貫通孔に設置された取付部と、前記筐体の内部に設けられた前記押圧手段とを備え、
前記取付部には、その膜面側の一端に前記刃が設置されると共に、他端には前記貫通孔より径の大きい頭部が設けられていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の膜厚測定装置。 - 前記刃部が、圧縮空気が導入される導入口を備えた筐体と、該筐体の底面に設けられた貫通孔と、該貫通孔に設置された取付部と、前記筐体の内部に前記導入口を介して圧縮空気を導入し、前記刃を押圧する前記押圧手段としての圧縮空気導入部とを備え、
前記取付部には、その膜面側の一端に前記刃が設置されると共に、他端には前記貫通孔より径の大きい頭部が設けられていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の膜厚測定装置。 - 前記刃部が、筐体と、該筐体の底面に設けられた貫通孔と、該貫通孔に設置された取付部と、前記筐体の内部に設けられた前記押圧手段としてのバネとを備え、
前記取付部には、その膜面側の一端に前記刃が設置されると共に、他端には前記貫通孔より径が大きい頭部が設けられており、前記頭部が前記バネのバネ座となっていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の膜厚測定装置。 - 前記測定部が、支点で揺動可能であるように取り付けられた支持体と、該支持体の一端に設けられた探針と、前記支持体の一端に隣接して設けられ、前記探針の垂直方向での変位を検出する変位センサと、支持体の他端に設けられ、探針に垂直方向下向きの圧力を加える圧力発生装置とを備え、
前記探針が捉えた膜面の表面形状を前記支持体の支点回りの回転運動により前記変位センサで測定することを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の膜厚測定装置。 - 基板上に形成された膜の膜面の一部を切削して基板面を露出させる切削部と、
露出された基板面と膜面との段差を測定して前記膜の膜厚を測定する測定部とを備えた膜厚測定装置であって、
前記切削部は、膜面を切削する刃が設置された刃部と、前記刃部を移動させる移動手段と、前記刃を基板側に一定の力で押圧する押圧手段とを備え、
前記刃部が、圧縮空気が導入される導入口を備えた筐体と、該筐体の底面に設けられた貫通孔と、該貫通孔に設置された取付部と、前記筐体の内部に前記導入口を介して圧縮空気を導入し、前記刃を押圧する前記押圧手段としての圧縮空気導入部とを備え、
前記取付部には、その膜面側の一端に前記刃が設置されると共に、他端には前記貫通孔より径の大きい頭部が設けられており、
前記押圧手段により刃が基板側に一定の力で押圧された状態で前記刃部を移動させて膜面の一部を切削することを特徴とする膜厚測定装置。
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