JPH0599627A - 膜厚測定装置 - Google Patents
膜厚測定装置Info
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- JPH0599627A JPH0599627A JP25947991A JP25947991A JPH0599627A JP H0599627 A JPH0599627 A JP H0599627A JP 25947991 A JP25947991 A JP 25947991A JP 25947991 A JP25947991 A JP 25947991A JP H0599627 A JPH0599627 A JP H0599627A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は、薄膜の温度が不明でも精度よく測定
できるとともに、従来のような別の手段を用いなくとも
薄膜の温度を測定可能にすることを主要な目的とする。 【構成】光源(21)と中心値の異なる２種類の波長選択手
段(22a,22b) を具備する測定光照射手段(22)と、螢光の
強度測定手段と、それぞれの中心波長の照射光に対する
被測定薄膜の温度と膜厚と螢光強度の特性記憶手段と、
膜厚演算手段(28)とを具備し、中心波長の異なる２種の
照射光に対する螢光強度に基づき、被測定薄膜の温度と
膜厚を同時に測定することを特徴とする膜厚の測定装
置。
できるとともに、従来のような別の手段を用いなくとも
薄膜の温度を測定可能にすることを主要な目的とする。 【構成】光源(21)と中心値の異なる２種類の波長選択手
段(22a,22b) を具備する測定光照射手段(22)と、螢光の
強度測定手段と、それぞれの中心波長の照射光に対する
被測定薄膜の温度と膜厚と螢光強度の特性記憶手段と、
膜厚演算手段(28)とを具備し、中心波長の異なる２種の
照射光に対する螢光強度に基づき、被測定薄膜の温度と
膜厚を同時に測定することを特徴とする膜厚の測定装
置。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、物体の螢光現象を利用
した薄膜の厚みを測定する膜厚測定装置に関する。
した薄膜の厚みを測定する膜厚測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】螢光現象を利用した油膜厚み計測原理つ
いて述べる。図４に示す薄膜を考える。但し、図４で ｘ：膜表面から対象面までの距離 ｔ：膜厚 Ｉo ：照射強度（入射光量） この薄膜は螢光特性を示し、図４に示すようにＩ0 の光
で照射した時に螢光する信号をＳとする。媒体が放射す
る螢光強度は、物質が吸収する光量に略比例し、等方性
に放射すると仮定する。光減衰は下記式に示すＬambert
−Ｂeer の法則に従うとすると、励起波長の単位面積当
りの照射量Ｉx は（１）式で表わされる 。 Ｌambert−Ｂeer の法則：Ｉ＝Ｉo ・ｅ-ax 但し、ａは励起波長での吸光係数（cm-1）を示す。
いて述べる。図４に示す薄膜を考える。但し、図４で ｘ：膜表面から対象面までの距離 ｔ：膜厚 Ｉo ：照射強度（入射光量） この薄膜は螢光特性を示し、図４に示すようにＩ0 の光
で照射した時に螢光する信号をＳとする。媒体が放射す
る螢光強度は、物質が吸収する光量に略比例し、等方性
に放射すると仮定する。光減衰は下記式に示すＬambert
−Ｂeer の法則に従うとすると、励起波長の単位面積当
りの照射量Ｉx は（１）式で表わされる 。 Ｌambert−Ｂeer の法則：Ｉ＝Ｉo ・ｅ-ax 但し、ａは励起波長での吸光係数（cm-1）を示す。
【０００３】 Ｉx ＝Ｉo （ｅ-ax ＋ｒｅ-(2t-x) ） …（１） 螢光信号ｄＳは ｄＳ＝Ｃ・Ｉx （ｅ-bx ＋ｒｅ-b(2t-x)）ｄｘ …（２） となる。但し、ｂは螢光波長での吸光係数（cm-1）を示
し、Ｃは：螢光変化の比例定数（実験定数）を示す。ま
た、（２）式を積分することにより、［数１］（ (3)
式）が得られる。
し、Ｃは：螢光変化の比例定数（実験定数）を示す。ま
た、（２）式を積分することにより、［数１］（ (3)
式）が得られる。
【０００４】
【数１】
【０００５】但し、(3) 式でｒは油下での対象面の反射
率を示す。
率を示す。
【０００６】一般の薄膜ではａ>>ｂの条件が成立するの
でＶ→０となり、螢光信号は、［数２］（ (3)式）とな
り、螢光信号Ｓは膜厚ｔと密接な関係がある。
でＶ→０となり、螢光信号は、［数２］（ (3)式）とな
り、螢光信号Ｓは膜厚ｔと密接な関係がある。
【０００７】
【数２】
【０００８】即ち、膜厚と螢光信号強度との較正曲線を
得ておけば、その較正曲線を基に未知の膜厚を測定でき
る。この計測原理を応用した測定装置は、後述する
（１），（２）に見られる。
得ておけば、その較正曲線を基に未知の膜厚を測定でき
る。この計測原理を応用した測定装置は、後述する
（１），（２）に見られる。
【０００９】測定装置を図５に示す。測定装置は、光源
としてのＨｅ−Ｃｄレーザ１、集光レンズ系２、石英ガ
ラス３、測定薄膜４、受光側の集光レンズ系５、螢光波
長のみを取り出す干渉フィルタ６、受光部分である光電
子倍増管７、増幅部８、演算機能付記録計９より構成さ
れている。
としてのＨｅ−Ｃｄレーザ１、集光レンズ系２、石英ガ
ラス３、測定薄膜４、受光側の集光レンズ系５、螢光波
長のみを取り出す干渉フィルタ６、受光部分である光電
子倍増管７、増幅部８、演算機能付記録計９より構成さ
れている。
【００１０】Ｈｅ−Ｃｄレーザ１の波長は、測定対象で
ある薄膜（例えば油）の励起波長に選ばれる。Ｈｅ−Ｃ
ｄレーザ１より放射された光は、集光レンズ系２で測定
油膜部に焦点が結ぶように調節している。供試体10に
は、Ｈｅ−Ｃｄレーザ１よりの光が測定薄膜４に入射で
きるように石英ガラス３が設けられている。石英ガラス
３を透過した光は測定油膜４に入射する。光が入射した
部分の油膜より螢光が生じ、その部分より螢光波長の光
が放射される。その光の強度は前記（４）式で示すよう
に膜厚ｔと密接な関係がある。石英ガラス３を通してき
た光を受光側の集光レンズ系５で集光し、光電子倍増管
７に効率よく光を伝達する。
ある薄膜（例えば油）の励起波長に選ばれる。Ｈｅ−Ｃ
ｄレーザ１より放射された光は、集光レンズ系２で測定
油膜部に焦点が結ぶように調節している。供試体10に
は、Ｈｅ−Ｃｄレーザ１よりの光が測定薄膜４に入射で
きるように石英ガラス３が設けられている。石英ガラス
３を透過した光は測定油膜４に入射する。光が入射した
部分の油膜より螢光が生じ、その部分より螢光波長の光
が放射される。その光の強度は前記（４）式で示すよう
に膜厚ｔと密接な関係がある。石英ガラス３を通してき
た光を受光側の集光レンズ系５で集光し、光電子倍増管
７に効率よく光を伝達する。
【００１１】干渉フィルタ６は螢光波長の光だけを透過
するように選定してあるので、Ｈｅ−Ｃｄレーザ１より
の励起光は透過できず、螢光波長の光のみが光電子倍増
管７に入射される。光電子倍増管７で光強度に対応した
電流が発生し、増幅部８を経て、コンピュータ９で処理
される。
するように選定してあるので、Ｈｅ−Ｃｄレーザ１より
の励起光は透過できず、螢光波長の光のみが光電子倍増
管７に入射される。光電子倍増管７で光強度に対応した
電流が発生し、増幅部８を経て、コンピュータ９で処理
される。
【００１２】なお、光源には、レーザを使用する以外に
キセノンランプ、水銀ランブ等を用い、螢光のための励
起波長のみを通す干渉フィルタを設けたものも利用する
ことがある。
キセノンランプ、水銀ランブ等を用い、螢光のための励
起波長のみを通す干渉フィルタを設けたものも利用する
ことがある。
【００１３】文献１）Ｄａｖｉｄ Ｐ．Ｈｏｕｌｔ，
Ｊ．Ｐ．Ｌｕｘ，Ｖ．Ｗ．Ｗｒｏｎｇ“Ｃａｌｉｂｒａ
ｔｉｏｎ ｏｆ Ｆｌｏｕｒｅｓｃｅｎｃｅ Ｍｅａｓ
ｕｒｅｍｅｎｔｓ ｏｆ Ｌｏｂｒｉｃａｎｔ Ｆｉｌ
ｍ Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ ｉｎＥｎｇｉｎｅｓ”，ＳＡ
Ｅ881587． ２）Ａ．Ｅ．Ｓｍａｒｔ，Ｒ．Ａ．Ｊ．Ｆｏｒｄ，“Ｍ
ｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｏｆ Ｔｈｉｎ Ｌｉｑｕｉｄ
Ｆｉｌｍｓ ｂｙ ａ Ｆｌｏｕｒｅｓｃｅｎｃｅ Ｔ
ｅｃｈｎｉｑｕｅ”，Ｗｅａｒ 29，（1974），41〜4
7．
Ｊ．Ｐ．Ｌｕｘ，Ｖ．Ｗ．Ｗｒｏｎｇ“Ｃａｌｉｂｒａ
ｔｉｏｎ ｏｆ Ｆｌｏｕｒｅｓｃｅｎｃｅ Ｍｅａｓ
ｕｒｅｍｅｎｔｓ ｏｆ Ｌｏｂｒｉｃａｎｔ Ｆｉｌ
ｍ Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ ｉｎＥｎｇｉｎｅｓ”，ＳＡ
Ｅ881587． ２）Ａ．Ｅ．Ｓｍａｒｔ，Ｒ．Ａ．Ｊ．Ｆｏｒｄ，“Ｍ
ｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｏｆ Ｔｈｉｎ Ｌｉｑｕｉｄ
Ｆｉｌｍｓ ｂｙ ａ Ｆｌｏｕｒｅｓｃｅｎｃｅ Ｔ
ｅｃｈｎｉｑｕｅ”，Ｗｅａｒ 29，（1974），41〜4
7．
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】（４）式に示すよう
に、螢光強度は膜厚と特定の関係にある。また、螢光強
度は物質によってその程度は異なるが、温度によって変
化する。図６はある油における膜厚と螢光強度の関係を
示す。図６から判るように、油の温度が高くなると、螢
光強度は小さくなる傾向を示す。このような液体の膜厚
みを、螢光法により測定しようとする時、別の手段で膜
の温度を測定しないと膜厚を精度よく測定できない欠点
があった。
に、螢光強度は膜厚と特定の関係にある。また、螢光強
度は物質によってその程度は異なるが、温度によって変
化する。図６はある油における膜厚と螢光強度の関係を
示す。図６から判るように、油の温度が高くなると、螢
光強度は小さくなる傾向を示す。このような液体の膜厚
みを、螢光法により測定しようとする時、別の手段で膜
の温度を測定しないと膜厚を精度よく測定できない欠点
があった。
【００１５】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、２種類の励起波長の螢光強度を各々測定することに
より、薄膜の温度測定が困難な場合でも膜厚を精度よく
測定できるとともに、従来のような別の手段を用いなく
とも薄膜の温度を測定可能な膜厚測定装置を提供するこ
とを目的とする。
で、２種類の励起波長の螢光強度を各々測定することに
より、薄膜の温度測定が困難な場合でも膜厚を精度よく
測定できるとともに、従来のような別の手段を用いなく
とも薄膜の温度を測定可能な膜厚測定装置を提供するこ
とを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明は、光源と中心値
の異なる２種類の波長選択手段を具備する測定光照射手
段と、螢光の強度測定手段と、それぞれの中心波長の照
射光に対する被測定薄膜の温度と膜厚と螢光強度の特性
記憶手段と、膜厚演算手段とを具備し、中心波長の異な
る２種の照射光に対する螢光強度に基づき、被測定薄膜
の温度と膜厚を同時に測定することを特徴とする膜厚の
測定装置である。
の異なる２種類の波長選択手段を具備する測定光照射手
段と、螢光の強度測定手段と、それぞれの中心波長の照
射光に対する被測定薄膜の温度と膜厚と螢光強度の特性
記憶手段と、膜厚演算手段とを具備し、中心波長の異な
る２種の照射光に対する螢光強度に基づき、被測定薄膜
の温度と膜厚を同時に測定することを特徴とする膜厚の
測定装置である。
【００１７】
【作用】本発明においては、温度未知の薄膜の膜厚測定
において、中心波長の異なる二つの波長励起光を照射し
各々の螢光強度を測定する。各々の励起波長における螢
光強度は、温度及び膜厚に対応する信号を含んでてい
る。予め測定しておいたそれぞれの波長の励起光による
膜厚と温度と、螢光強度に関するそれぞれの較正曲線
と、２波長における測定時の螢光強度にもとづき、演算
手段により薄膜の膜厚と温度を同時に測定する。
において、中心波長の異なる二つの波長励起光を照射し
各々の螢光強度を測定する。各々の励起波長における螢
光強度は、温度及び膜厚に対応する信号を含んでてい
る。予め測定しておいたそれぞれの波長の励起光による
膜厚と温度と、螢光強度に関するそれぞれの較正曲線
と、２波長における測定時の螢光強度にもとづき、演算
手段により薄膜の膜厚と温度を同時に測定する。
【００１８】本発明によれば、異なる２つの波長の励起
光に対する螢光強度にもとづき、膜厚と温度が同時に測
定できるため、薄膜の温度測定が困難な場合でも精度よ
く膜厚が測定できる。また、薄膜の温度も同時に測定で
きる。
光に対する螢光強度にもとづき、膜厚と温度が同時に測
定できるため、薄膜の温度測定が困難な場合でも精度よ
く膜厚が測定できる。また、薄膜の温度も同時に測定で
きる。
【００１９】
【実施例】以下、本発明の一実施例について図１を参照
して説明する。
して説明する。
【００２０】この実施例に係る膜厚測定装置は、キセノ
ンランプ21、２種類の干渉フィルタ22ａ，22ｂより構成
される光源部22、光源部22より出た光を集光するための
集光レンズ系23、螢光波長のみの光を透過させる干渉フ
ィルタ24、螢光した光を集光するための受光側の集光レ
ンズ系25、受光器である光電子増倍管26、光電子増倍管
26よりの電流を増幅するための増幅器27、増幅器27より
の信号を処理する演算制御手段28より構成されている。
ンランプ21、２種類の干渉フィルタ22ａ，22ｂより構成
される光源部22、光源部22より出た光を集光するための
集光レンズ系23、螢光波長のみの光を透過させる干渉フ
ィルタ24、螢光した光を集光するための受光側の集光レ
ンズ系25、受光器である光電子増倍管26、光電子増倍管
26よりの電流を増幅するための増幅器27、増幅器27より
の信号を処理する演算制御手段28より構成されている。
【００２１】前記光源部22内にある２種類の干渉フィル
タ22ａ，22ｂは、円板状のフィルタホルダ29に取りつけ
られている。このフィルタホルダ29は、モータ30で演算
制御手段28のコマンドで回転し、所定の波長の干渉フィ
ルタが光系路内にセットされる。
タ22ａ，22ｂは、円板状のフィルタホルダ29に取りつけ
られている。このフィルタホルダ29は、モータ30で演算
制御手段28のコマンドで回転し、所定の波長の干渉フィ
ルタが光系路内にセットされる。
【００２２】図１の平板31の上にある温度未知の薄膜32
の膜厚ｔの測定原理は、以下の通りである。
の膜厚ｔの測定原理は、以下の通りである。
【００２３】（１）まず、λ1 の中心波長を持つ干渉フ
ィルタ22ａを測定系の光行路内にセットする。キセノン
ランプ21より放射された光のうち中心波長λ1 の光が、
干渉フィルタ22ａを透過し、集光レンズ23で集められ、
薄膜32に照射される。この薄膜32からはその温度Ｔと膜
厚ｔに応じた強度の螢光が放射され、干渉フィルタ24に
より被測定物固有の螢光波長λ3 の光のみを透過させ、
集光レンズ系25で光は集められ、光電子増倍管26上に光
は入射する。その入射強度に応じて増幅器27からは出力
信号Ｖ1 が得られ、演算制御手段28に送られる。
ィルタ22ａを測定系の光行路内にセットする。キセノン
ランプ21より放射された光のうち中心波長λ1 の光が、
干渉フィルタ22ａを透過し、集光レンズ23で集められ、
薄膜32に照射される。この薄膜32からはその温度Ｔと膜
厚ｔに応じた強度の螢光が放射され、干渉フィルタ24に
より被測定物固有の螢光波長λ3 の光のみを透過させ、
集光レンズ系25で光は集められ、光電子増倍管26上に光
は入射する。その入射強度に応じて増幅器27からは出力
信号Ｖ1 が得られ、演算制御手段28に送られる。
【００２４】（２）演算制御手段28８は、次に中心波長
λ2 を持つ干渉フィルタ22ｂを光行路内にセットするよ
うにモータ30を回転するコマンドを送る。円板状のフィ
ルタホルダ29が所定の角度だけ回転し、λ2 の波長の励
起光が薄膜32に照射される。λ1 の波長の励起光の場合
と同じように螢光を発生するが、励起波長が異なるので
螢光強度は異なり、増幅器27からは出力信号Ｖ2 が得ら
れ演算制御手段28に伝送される。
λ2 を持つ干渉フィルタ22ｂを光行路内にセットするよ
うにモータ30を回転するコマンドを送る。円板状のフィ
ルタホルダ29が所定の角度だけ回転し、λ2 の波長の励
起光が薄膜32に照射される。λ1 の波長の励起光の場合
と同じように螢光を発生するが、励起波長が異なるので
螢光強度は異なり、増幅器27からは出力信号Ｖ2 が得ら
れ演算制御手段28に伝送される。
【００２５】（３）演算制御手段28内には、図２に示す
薄膜の２種類の較正曲線群Ａ，Ｂが予めインプットして
ある。図２に示す２組の曲線のうち、曲線群Ａは励起波
長λ1 の場合の螢光強度特性で薄膜の温度Ｔ1 ，Ｔ2 ，
Ｔ3 ，Ｔ4 ，…をパラメータとする特性曲線である。曲
線群Ｂは励起波長λ2 の場合の螢光強度の特性で、同様
に温度Ｔ1 ，Ｔ2 ，Ｔ3 ，Ｔ4 ，…をパラメータとする
特性曲線である。励起波長λ1 ，λ2 に対する螢光信号
Ｖ1 ，Ｖ2 は、図２に示す曲線群Ａ，Ｂ内において同一
の膜厚、温度を示すはずである。
薄膜の２種類の較正曲線群Ａ，Ｂが予めインプットして
ある。図２に示す２組の曲線のうち、曲線群Ａは励起波
長λ1 の場合の螢光強度特性で薄膜の温度Ｔ1 ，Ｔ2 ，
Ｔ3 ，Ｔ4 ，…をパラメータとする特性曲線である。曲
線群Ｂは励起波長λ2 の場合の螢光強度の特性で、同様
に温度Ｔ1 ，Ｔ2 ，Ｔ3 ，Ｔ4 ，…をパラメータとする
特性曲線である。励起波長λ1 ，λ2 に対する螢光信号
Ｖ1 ，Ｖ2 は、図２に示す曲線群Ａ，Ｂ内において同一
の膜厚、温度を示すはずである。
【００２６】（４）例えばＶ1 の出力に対し、曲線Ａ群
中で温度をＴ4 と仮定すると膜厚はｔ2 となる（ａ点に
相当）。もし温度Ｔ4 ，膜厚ｔ2 が真に薄膜の温度、膜
厚であるならば、曲線Ｂ群中でＶ2 の出力に対しても満
足するはずである。
中で温度をＴ4 と仮定すると膜厚はｔ2 となる（ａ点に
相当）。もし温度Ｔ4 ，膜厚ｔ2 が真に薄膜の温度、膜
厚であるならば、曲線Ｂ群中でＶ2 の出力に対しても満
足するはずである。
【００２７】曲線Ｂ群中で膜厚ｔ2 の時の温度はＴ3 と
なり（ｂ点に相当）、Ｖ2 に対して満足しない。即ち、
温度Ｔ4 、膜厚ｔ2 が真の値でないからであり、更に温
度を仮定して曲線群Ａ、曲線群Ｂの両方を同時に満足す
る点を探すとｃ，ｄの点が求める温度と膜厚となる。
なり（ｂ点に相当）、Ｖ2 に対して満足しない。即ち、
温度Ｔ4 、膜厚ｔ2 が真の値でないからであり、更に温
度を仮定して曲線群Ａ、曲線群Ｂの両方を同時に満足す
る点を探すとｃ，ｄの点が求める温度と膜厚となる。
【００２８】（５）波長λ、螢光強度特性Ｖ＝λ（Ｔ，
ｔ）とし、添字１，２をそれぞれ照射波長の水準、Ａ，
Ｂを照射波長λ1 ，λ2 に対する螢光特性とすれば ＶA ＝λ1 （Ｔ，ｔ） …（５） ＶB ＝λ2 （Ｔ，ｔ） …（６） で表わされる。
ｔ）とし、添字１，２をそれぞれ照射波長の水準、Ａ，
Ｂを照射波長λ1 ，λ2 に対する螢光特性とすれば ＶA ＝λ1 （Ｔ，ｔ） …（５） ＶB ＝λ2 （Ｔ，ｔ） …（６） で表わされる。
【００２９】ここで、ＶA ，ＶB の測定値をＶ1 ，Ｖ2
とすれば、 Ｖ1 ＝λ1 （Ｔ，ｔ） …（７） Ｖ2 ＝λ2 （Ｔ，ｔ） …（８） の関係を得る。λ1 （Ｔ，ｔ）とλ2 （Ｔ，ｔ）は一般
に独立した関係であり、特性測定により既知であるから
（７）（８）を連立させれば必ず解は求まる。
とすれば、 Ｖ1 ＝λ1 （Ｔ，ｔ） …（７） Ｖ2 ＝λ2 （Ｔ，ｔ） …（８） の関係を得る。λ1 （Ｔ，ｔ）とλ2 （Ｔ，ｔ）は一般
に独立した関係であり、特性測定により既知であるから
（７）（８）を連立させれば必ず解は求まる。
【００３０】薄膜32への照射波長をｎ種用いた時、（λ
1 ，λ2 …λn ）それぞれに応じて、（５）式、（６）
式のように螢光強度特性をＶ＝λ（Ｔ，ｔ）で表わす
と、以下のようになる。
1 ，λ2 …λn ）それぞれに応じて、（５）式、（６）
式のように螢光強度特性をＶ＝λ（Ｔ，ｔ）で表わす
と、以下のようになる。
【００３１】 ＶA ＝λ1 （Ｔ，ｔ） …（９） ＶB ＝λ2 （Ｔ，ｔ） …（10） ＶC ＝λ3 （Ｔ，ｔ） …（11） ＶD ＝λ4 （Ｔ，ｔ） …（12） ： 未知数はＴ，ｔの２ヶであるので、Ｔ，ｔを求めるため
には２つ以上の関係式は必要でないが、実際問題として
（９），（10），（11），（12）式のような関係式を実
験より求める時にはいく分か誤差が生ずる。そのため、
（９），（10）式より算出した（Ｔ1 ，ｔ1 ）、（1
1），（12）式より算出した（Ｔ2 ，ｔ2 ）、等を使用
して以下に示す式にてＴ，ｔを算出する。
には２つ以上の関係式は必要でないが、実際問題として
（９），（10），（11），（12）式のような関係式を実
験より求める時にはいく分か誤差が生ずる。そのため、
（９），（10）式より算出した（Ｔ1 ，ｔ1 ）、（1
1），（12）式より算出した（Ｔ2 ，ｔ2 ）、等を使用
して以下に示す式にてＴ，ｔを算出する。
【００３２】Ｔ＝１／ｎ・（Ｔ1 ＋Ｔ2 ＋…Ｔn ） ｔ＝１／ｎ・（ｔ1 ＋ｔ2 ＋…ｔn ） こうする事により、Ｔ，ｔの精度が向上する。
【００３３】即ち、薄膜の厚み、温度はｔ1 ，Ｔ2 と測
定されたことになる。また、モータ30を高速に回転すれ
ば、高速にフィルタ22ａ，22ｂが切りかわり、過渡状態
による薄膜の膜厚と温度も測定可能となる。
定されたことになる。また、モータ30を高速に回転すれ
ば、高速にフィルタ22ａ，22ｂが切りかわり、過渡状態
による薄膜の膜厚と温度も測定可能となる。
【００３４】上記実施例に係る膜厚測定装置は、キセノ
ンランプ21，円板状のフィルタホルダ29に取りつけられ
た２種類の干渉フィルタ22ａ，22ｂより構成される光源
部22と、この光源部22より出た光を集光するための集光
レンズ系23と、螢光波長のみの光を透過させる干渉フィ
ルタ24と、螢光した光を集光するための受光側の集光レ
ンズ系25と、光電子増倍管26と、光電子増倍管26よりの
電流を増幅するための増幅器27と、この増幅器27よりの
信号を処理する演算制御手段28等より構成されており、
２種類の励起波長の螢光特性を各々測定することによ
り、図２に示すような蛍光強度特性に基づくとともに図
３のような処理過程を経て、薄膜の温度測定が困難な場
合でも精度よく膜厚を測定できるとともに、従来のよう
に何ら他の手段を用いなくても薄膜の温度が測定でき
る。
ンランプ21，円板状のフィルタホルダ29に取りつけられ
た２種類の干渉フィルタ22ａ，22ｂより構成される光源
部22と、この光源部22より出た光を集光するための集光
レンズ系23と、螢光波長のみの光を透過させる干渉フィ
ルタ24と、螢光した光を集光するための受光側の集光レ
ンズ系25と、光電子増倍管26と、光電子増倍管26よりの
電流を増幅するための増幅器27と、この増幅器27よりの
信号を処理する演算制御手段28等より構成されており、
２種類の励起波長の螢光特性を各々測定することによ
り、図２に示すような蛍光強度特性に基づくとともに図
３のような処理過程を経て、薄膜の温度測定が困難な場
合でも精度よく膜厚を測定できるとともに、従来のよう
に何ら他の手段を用いなくても薄膜の温度が測定でき
る。
【００３５】
【発明の効果】以上詳述した如く本発明によれば、２種
類の励起波長の螢光特性を各々測定することにより、薄
膜の温度測定が困難な場合でも精度よく膜厚を測定する
ことができるとともに、従来のように何ら他の手段を用
いなくても薄膜の温度が測定可能となる膜厚測定装置を
提供できる。
類の励起波長の螢光特性を各々測定することにより、薄
膜の温度測定が困難な場合でも精度よく膜厚を測定する
ことができるとともに、従来のように何ら他の手段を用
いなくても薄膜の温度が測定可能となる膜厚測定装置を
提供できる。
【図１】本発明の一実施例に係る膜厚測定装置の説明
図。
図。
【図２】図１の装置に係る螢光強度との膜厚との関係を
示す特性図。
示す特性図。
【図３】図１の装置を用いて膜厚を測定する手順を機能
的に説明するブロック図。
的に説明するブロック図。
【図４】蛍光現象を利用した膜厚測定の原理図。
【図５】蛍光法を用いた従来の膜厚測定装置の説明図。
【図６】単一波長励起における膜厚，温度による蛍光強
度特性図。
度特性図。
【符号の説明】 ２１…キセノンランプ、２２ａ，２２ｂ，２４…干渉フ
ィルタ、２２…光源部、２３…集光レンズ系、２５…集
光レンズ、２６…光電子増倍管、２７…増幅器、２８…
演算制御手段、２９…フィルタホルダ、３０…モータ、
３１…平板、３２…薄膜。
ィルタ、２２…光源部、２３…集光レンズ系、２５…集
光レンズ、２６…光電子増倍管、２７…増幅器、２８…
演算制御手段、２９…フィルタホルダ、３０…モータ、
３１…平板、３２…薄膜。
Claims (1)
- 【請求項１】 光源と中心値の異なる２種類の波長選択
手段を具備する測定光照射手段と、螢光の強度測定手段
と、それぞれの中心波長の照射光に対する被測定薄膜の
温度と膜厚と螢光強度の特性記憶手段と、膜厚演算手段
とを具備し、中心波長の異なる２種の照射光に対する螢
光強度に基づき、被測定薄膜の温度と膜厚を同時に測定
することを特徴とする膜厚の測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25947991A JPH0599627A (ja) | 1991-10-07 | 1991-10-07 | 膜厚測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25947991A JPH0599627A (ja) | 1991-10-07 | 1991-10-07 | 膜厚測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0599627A true JPH0599627A (ja) | 1993-04-23 |
Family
ID=17334655
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25947991A Withdrawn JPH0599627A (ja) | 1991-10-07 | 1991-10-07 | 膜厚測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0599627A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5555474A (en) * | 1994-12-21 | 1996-09-10 | Integrated Process Equipment Corp. | Automatic rejection of diffraction effects in thin film metrology |
| JP2007057497A (ja) * | 2005-08-26 | 2007-03-08 | Matsushita Electric Works Ltd | 蛍光体膜厚検査システム及び蛍光体膜厚検査方法 |
| JP2011053013A (ja) * | 2009-08-31 | 2011-03-17 | Nof Corp | ナノインプリント成型積層体の検査方法 |
| CN104422394A (zh) * | 2013-08-22 | 2015-03-18 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种表征聚电解质水凝胶平板膜厚度的改进方法 |
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| CN112946809A (zh) * | 2015-09-08 | 2021-06-11 | 日东电工株式会社 | 光学膜及其制造方法 |
-
1991
- 1991-10-07 JP JP25947991A patent/JPH0599627A/ja not_active Withdrawn
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| JPWO2016021006A1 (ja) * | 2014-08-06 | 2017-07-13 | 株式会社青木科学研究所 | 金型用離型剤の膜厚計測方法、この膜厚計測方法に用いる塗布液及びこの膜厚計測方法に用いる蛍光強度測定機 |
| CN112946809A (zh) * | 2015-09-08 | 2021-06-11 | 日东电工株式会社 | 光学膜及其制造方法 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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