JPH063364B2 - 膜厚測定方法 - Google Patents
膜厚測定方法Info
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- JPH063364B2 JPH063364B2 JP21228285A JP21228285A JPH063364B2 JP H063364 B2 JPH063364 B2 JP H063364B2 JP 21228285 A JP21228285 A JP 21228285A JP 21228285 A JP21228285 A JP 21228285A JP H063364 B2 JPH063364 B2 JP H063364B2
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- light
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- film
- signal
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、薄膜の膜厚測定方法に関するものである。本
発明に係る方法は、特に高精度に膜厚測定が行なえるこ
とを特徴とする。
発明に係る方法は、特に高精度に膜厚測定が行なえるこ
とを特徴とする。
（従来の技術） 従来より、薄膜の膜厚を測定する方法として光の干渉現
象を利用する方法が知られている（特開昭５６−１１５
９０５号公報等）。この方法は、薄膜に入射角θで白色
平行光を入射し、薄膜からの反射光もしくは透過光を受
光し分光した場合に、第２図に示す様な分光強度の波長
が得られ、この分光強度の波形の隣合った極大点（もし
くは極小点）に対応する波長を求めることにより膜厚を
計算出来る原理に基づいている。
象を利用する方法が知られている（特開昭５６−１１５
９０５号公報等）。この方法は、薄膜に入射角θで白色
平行光を入射し、薄膜からの反射光もしくは透過光を受
光し分光した場合に、第２図に示す様な分光強度の波長
が得られ、この分光強度の波形の隣合った極大点（もし
くは極小点）に対応する波長を求めることにより膜厚を
計算出来る原理に基づいている。
以下、数式を用いて、この原理を説明する。
白色光を薄膜に入射角θで入射させると、フィルム内部
に入射せずに表面で反射する光と、フィルム内部に入射
した後フィルムの裏面で反射し表面より出て来る光に分
れる。
に入射せずに表面で反射する光と、フィルム内部に入射
した後フィルムの裏面で反射し表面より出て来る光に分
れる。
反射光には上記の光以外にもフィルム内部で多重反射し
た後に表面より出て来る光が存在するが、強度が弱いの
でここでは考慮しないことにする。
た後に表面より出て来る光が存在するが、強度が弱いの
でここでは考慮しないことにする。
フィルム表面で反射した光と裏面で反射した光との間に
は光路差Δが生じ、Δは(1)式で示される。
は光路差Δが生じ、Δは(1)式で示される。
ただし、ｄ；フィルム膜厚 ｎ；フィルム屈折率 そして、上記の二つの光が干渉することにより、分光強
度に強弱が発生するが、光路差Δが波長の整数倍に一致
する波長で分光強度が極小になり、（整数＋１／２）倍
に一致する波長で分光強度が極大になる（これは裏面で
反射した光の位相が反転しているためであり、透過光の
場合には位相の反転が生じないのでこの関係が逆にな
る。）。
度に強弱が発生するが、光路差Δが波長の整数倍に一致
する波長で分光強度が極小になり、（整数＋１／２）倍
に一致する波長で分光強度が極大になる（これは裏面で
反射した光の位相が反転しているためであり、透過光の
場合には位相の反転が生じないのでこの関係が逆にな
る。）。
この様にして得られた分光強度波形において隣合った二
つの極大点（もしくは極小点）の波長をλ１、λ２とす
ると次の(2)式が成立する（ただし、λ１＞λ２）。
つの極大点（もしくは極小点）の波長をλ１、λ２とす
ると次の(2)式が成立する（ただし、λ１＞λ２）。
(1)、(2)式を整理すると次の(3)式が得られる。
すなわち、分光強度波形において隣合った二つの極大点
（もしくは極小点）の波長λ１、λ２を求めれば(3)式
に基づいて膜厚を計算することが出来る。
（もしくは極小点）の波長λ１、λ２を求めれば(3)式
に基づいて膜厚を計算することが出来る。
極大点に対応する波長を求める方法としては特開昭５９
−１３５３３１号公報に記載された方法等が知られてい
る。この方法では、分光強度の波形の検出器としてイメ
ージセンサを用い、イメージセンサの出力をＡ／Ｄ変換
してマイクロコンピュータに取込み、イメージセンサの
各セルに対応する出力を逐次比較して極大値を持つセル
を調べ、そのセルの前後の複数のセルの出力値より極大
位置を推定するものである。
−１３５３３１号公報に記載された方法等が知られてい
る。この方法では、分光強度の波形の検出器としてイメ
ージセンサを用い、イメージセンサの出力をＡ／Ｄ変換
してマイクロコンピュータに取込み、イメージセンサの
各セルに対応する出力を逐次比較して極大値を持つセル
を調べ、そのセルの前後の複数のセルの出力値より極大
位置を推定するものである。
（発明が解決しようとする問題点） しかし、この測定で実際に得られる波形は第２図に示す
様な波形ではなく、第３図（ａ）に示す様な波形であ
る。これは、光源、分光器、イメージセンサなどが各々
分光特性を持ち、それらの総合特性として測定系が第３
図（ｂ）に示す様な分光特性を持つので、この測定系で
薄膜を測定すると、第３図（ｂ）の特性に膜厚を測定す
べきフィルム等の薄膜による干渉特性が重畳して第３図
（ａ）の波形になる訳である。従って、第３図（ａ）の
波形に基づいて分光強度波形の極大点、極小点を求める
と正しい膜厚の測定ができない。
様な波形ではなく、第３図（ａ）に示す様な波形であ
る。これは、光源、分光器、イメージセンサなどが各々
分光特性を持ち、それらの総合特性として測定系が第３
図（ｂ）に示す様な分光特性を持つので、この測定系で
薄膜を測定すると、第３図（ｂ）の特性に膜厚を測定す
べきフィルム等の薄膜による干渉特性が重畳して第３図
（ａ）の波形になる訳である。従って、第３図（ａ）の
波形に基づいて分光強度波形の極大点、極小点を求める
と正しい膜厚の測定ができない。
この解決策としては、実開昭５８−７２６１０号公報等
に示す方法が知られている。
に示す方法が知られている。
これは、第３図（ｂ）に示す薄膜を除いた光学系の分光
特性をＢ（λ）（以下、ブランク信号と呼ぶ）、第３図
（ａ）に示す薄膜測定時の分光特性をＦ（λ）とし（以
下、測定信号と呼ぶ）、 Ａ（λ）＝Ｆ（λ）／Ｂ（λ） なる演算によって第２図に相当する変調信号 Ａ（λ）を得、この変調信号Ａ（λ）の極大点、極小点
の波長位置より膜厚を測定するものである。
特性をＢ（λ）（以下、ブランク信号と呼ぶ）、第３図
（ａ）に示す薄膜測定時の分光特性をＦ（λ）とし（以
下、測定信号と呼ぶ）、 Ａ（λ）＝Ｆ（λ）／Ｂ（λ） なる演算によって第２図に相当する変調信号 Ａ（λ）を得、この変調信号Ａ（λ）の極大点、極小点
の波長位置より膜厚を測定するものである。
原理的には、上記の方法で問題ないが、実用上はこの方
法も以下に述べる欠点を有している。
法も以下に述べる欠点を有している。
すなわち、実際の膜厚測定器としては第１図の概略構成
図に示す様に、光学系を１つの筐体に収納し、光学窓１
２を介して投受光を行なう事になる。この場合、光学窓
１２は、防塵、防湿などの為に不可欠であるが、光学窓
による内部での反射光が無視できない強さになる。
図に示す様に、光学系を１つの筐体に収納し、光学窓１
２を介して投受光を行なう事になる。この場合、光学窓
１２は、防塵、防湿などの為に不可欠であるが、光学窓
による内部での反射光が無視できない強さになる。
第１図の系において、測定対象を何も置かずに測定する
と光学窓１２による反射光の分光特性Ｗ（λ）（以下、
ウィンド信号と呼ぶ。）が得られる。
と光学窓１２による反射光の分光特性Ｗ（λ）（以下、
ウィンド信号と呼ぶ。）が得られる。
また、この系で得られるブランク信号Ｂ（λ）は、Ｂ′
（λ）を光学窓を除去した場合の分光特性として、 Ｂ（λ）＝Ｂ′（λ）＋Ｗ（λ） となる。
（λ）を光学窓を除去した場合の分光特性として、 Ｂ（λ）＝Ｂ′（λ）＋Ｗ（λ） となる。
同様にして、この系で得られる測定信号Ｆ（λ）は、
Ｆ′（λ）を光学窓を除去した場合の薄膜を介した分光
特性とすると、 Ｆ（λ）＝Ｆ′（λ）＋Ｗ（λ） となる。
Ｆ′（λ）を光学窓を除去した場合の薄膜を介した分光
特性とすると、 Ｆ（λ）＝Ｆ′（λ）＋Ｗ（λ） となる。
今、ここで得たい変調信号は、 Ｆ′（λ）／Ｂ（λ）であるが、従来の演算では となり、真の変調信号が得られない。
このため、干渉波形の正しい極大点、極小点が得られ
ず、誤差の原因であった。このＷ（λ）の大きさは、 Ｆ′（Ｗ）：Ｗ（λ）≒１：０．３ 程度である。膜厚が６〜７μ以上のものになると、測定
信号Ｆ（λ）に含まれる干渉波形の振幅が小さいためＷ
（λ）の影響が顕著になり、真の変調信号が得られなく
なる。
ず、誤差の原因であった。このＷ（λ）の大きさは、 Ｆ′（Ｗ）：Ｗ（λ）≒１：０．３ 程度である。膜厚が６〜７μ以上のものになると、測定
信号Ｆ（λ）に含まれる干渉波形の振幅が小さいためＷ
（λ）の影響が顕著になり、真の変調信号が得られなく
なる。
本発明の目的は、上記従来の問題点を解消せんとするも
のであり、光の干渉現象を利用して薄膜の膜厚を測定す
る際に高精度に膜厚を測定できる事を特徴としている。
のであり、光の干渉現象を利用して薄膜の膜厚を測定す
る際に高精度に膜厚を測定できる事を特徴としている。
すなわち、本発明は、 薄膜に光学窓を介して一定の入射角で白色光を照射し、
その反射光を該光学窓を介して集光した後、分光して分
光強度の波形を測定し、薄膜による干渉現象によって生
ずる分光強度の強弱の波長位置から膜厚を測定する方法
において、 薄膜による反射光の分光強度をＦ（λ）、薄膜の代りに
反射板を置いた時の分光強度Ｂ（λ）、何も置かずに光
学窓のみによる反射光の分光強度をＷ（λ）とし、 の式に基づいて得られる変調信号Ａ（λ）の強弱の波長
位置から膜厚を測定する事を特徴とする膜厚測定方法。
その反射光を該光学窓を介して集光した後、分光して分
光強度の波形を測定し、薄膜による干渉現象によって生
ずる分光強度の強弱の波長位置から膜厚を測定する方法
において、 薄膜による反射光の分光強度をＦ（λ）、薄膜の代りに
反射板を置いた時の分光強度Ｂ（λ）、何も置かずに光
学窓のみによる反射光の分光強度をＷ（λ）とし、 の式に基づいて得られる変調信号Ａ（λ）の強弱の波長
位置から膜厚を測定する事を特徴とする膜厚測定方法。
を提供するものである。
（問題点を解決するための手段） 本発明に係る方法を光干渉式膜厚計に適用した場合につ
いて図を用いて説明する。なお、以下に述べる説明では
膜厚測定対象はフィルムとするが、当然のことながら本
発明に係る方法はフィルムに限定されるものではなく、
ガラス薄膜、その他の薄膜の膜厚測定にも適応できるも
のである。
いて図を用いて説明する。なお、以下に述べる説明では
膜厚測定対象はフィルムとするが、当然のことながら本
発明に係る方法はフィルムに限定されるものではなく、
ガラス薄膜、その他の薄膜の膜厚測定にも適応できるも
のである。
第１図は光干渉式膜厚測定系全体の概略構成を示すもの
であり、測定系は投光部と受光部を持つ測定部、および
演算処理部から成っている。
であり、測定系は投光部と受光部を持つ測定部、および
演算処理部から成っている。
投光部は光源１、平行光を形成するためのピンホール
２、およびレンズ３で構成されている。
２、およびレンズ３で構成されている。
受光部は、集光レンズ４、平行光を形成するためのピン
ホール５、レンズ６、平面回折格子７、結像レンズ８、
イメージセンサ９、イメージセンサ駆動回路１０、バッ
ファアンプ１１より構成されている。また、投光部と受
光部を含む測定部には石英ガラスによる光学窓１２が設
けられている。
ホール５、レンズ６、平面回折格子７、結像レンズ８、
イメージセンサ９、イメージセンサ駆動回路１０、バッ
ファアンプ１１より構成されている。また、投光部と受
光部を含む測定部には石英ガラスによる光学窓１２が設
けられている。
また、演算処理部はＡ／Ｄ変換器１３、マイクロコンピ
ュータ１４、および本図では省略されている入出力装
置、記憶装置より構成されている。
ュータ１４、および本図では省略されている入出力装
置、記憶装置より構成されている。
投光部により形成された平行光は、光学窓１２を通し
て、被測定フィルム１５に投射され、被測定フィルム１
５において反射された光は光学窓１２を通して集光レン
ズ４により集められ、集光レンズ４の焦点距離に置かれ
たピンホール５、及びその後に設置されたレンズ６（レ
ンズ６とピンホール５の距離はレンズ６の焦点距離に等
しい。）により被測定フィルム１５で反射された光の平
行成分のみが平行光となって平面回折格子７に入射され
る。平面回折格子７で分光された光のうち、所定の波長
範囲がイメージセンサ９上に結像する様に結像レンズ８
が置かれている。イメージセンサ９上に結像された分光
強度の波形は、イメージセンサ駆動回路１０により順次
セル毎に読出され、バッファアンプ１１を介して演算処
理部に送られる。
て、被測定フィルム１５に投射され、被測定フィルム１
５において反射された光は光学窓１２を通して集光レン
ズ４により集められ、集光レンズ４の焦点距離に置かれ
たピンホール５、及びその後に設置されたレンズ６（レ
ンズ６とピンホール５の距離はレンズ６の焦点距離に等
しい。）により被測定フィルム１５で反射された光の平
行成分のみが平行光となって平面回折格子７に入射され
る。平面回折格子７で分光された光のうち、所定の波長
範囲がイメージセンサ９上に結像する様に結像レンズ８
が置かれている。イメージセンサ９上に結像された分光
強度の波形は、イメージセンサ駆動回路１０により順次
セル毎に読出され、バッファアンプ１１を介して演算処
理部に送られる。
演算処理部では、この信号がＡ／Ｄ変換器１３によりデ
ジタル信号に変換された後、マイクロコンピュータ１４
に読込まれ、演算処理が行なわれる。
ジタル信号に変換された後、マイクロコンピュータ１４
に読込まれ、演算処理が行なわれる。
次に本発明に係る方法の要部となる演算処理のフローチ
ャートを第４図に示す。
ャートを第４図に示す。
(a) ．サンプルを測定する前に行なっておくウインド
信号、およびブランク信号の測定 (b) ．サンプルの測定 (c) ．データ処理 の３部により構成されている。
信号、およびブランク信号の測定 (b) ．サンプルの測定 (c) ．データ処理 の３部により構成されている。
ここで、ウインド信号とは、前述の様に、第１図の測定
系において測定位置に何も置かずに測定した光学窓１２
による反射光の分光特性の事である。
系において測定位置に何も置かずに測定した光学窓１２
による反射光の分光特性の事である。
また、ブランク信号とは、第１図の測定系において測定
対象のフィルム１５の代りに適当な反射板を置き測定し
た光学系全体の分光特性の事である。
対象のフィルム１５の代りに適当な反射板を置き測定し
た光学系全体の分光特性の事である。
以下、実際の手順を説明する。
まず、ウインド信号の測定であるが、測定位置に何も置
かずに測定する。この結果をＷ（λ）とする。
かずに測定する。この結果をＷ（λ）とする。
次に、ブランク信号の測定であるが、測定対象フィルム
と同じ材質で作られ且つ干渉現象の影響を受けない程度
の充分厚い板を用意し、それをフィルムの位置に置き測
定する。これをＢ（λ）とする。
と同じ材質で作られ且つ干渉現象の影響を受けない程度
の充分厚い板を用意し、それをフィルムの位置に置き測
定する。これをＢ（λ）とする。
この時の反射板はミラーでもよいが、ミラーとサンプル
では反射率が大きく違うのでサンプル測定時のダイナミ
ックレンジが狭くなる。そのため、反射板はサンプルと
同一素材の板を用いた方がよい。
では反射率が大きく違うのでサンプル測定時のダイナミ
ックレンジが狭くなる。そのため、反射板はサンプルと
同一素材の板を用いた方がよい。
また、このウインド測定およびブランク測定は測定開始
前に行なうが、光源ランプの経時変化などを補償するた
めに定期的に再測定することが好ましい。
前に行なうが、光源ランプの経時変化などを補償するた
めに定期的に再測定することが好ましい。
次にサンプル測定を行なう。
被測定フィルム１５を測定位置に置いた後、マイクロコ
ンピュータ１４よりの指令により、イメージセンサ９の
出力をバッファアンプ１１を介して演算処理部に送り、
順次Ａ／Ｄ変換器１３を介して読取り、測定信号Ｆ
（λ）とする。
ンピュータ１４よりの指令により、イメージセンサ９の
出力をバッファアンプ１１を介して演算処理部に送り、
順次Ａ／Ｄ変換器１３を介して読取り、測定信号Ｆ
（λ）とする。
Ｗ（λ）、Ｂ（λ）測定の手順もＦ（λ）測定の手順と
同じである。
同じである。
次にデータ処理の説明を行なう。
第４図に示す様にデータ処理は次の手順で行なわれる。
(a) ．平滑化 (b) ．ウインド信号補正 (c) ．正規化 (d) ．山谷（極大、極小）位置検出 (e) ．膜厚演算 以下、各ブロツクの機能を詳細に説明する。
まず、平滑化を行なう。平滑化には様々の手法がある
が、単純な移動平均の様に短時間で行なえるものが好ま
しい。また、移動平均をとるポイント数を２ｎ（ｎ＝
１、２、…）に選んでおけば割算をビットシフトで行な
えるので高速化の点で好ましい。また、この時イメージ
センサの有効部分以外の所を覆って光に感じない様にし
たダークセルを作っておき各々の出力からこのダークセ
ルの出力を差引けばイメージセンサの暗電流補償が行な
えるので好ましい。
が、単純な移動平均の様に短時間で行なえるものが好ま
しい。また、移動平均をとるポイント数を２ｎ（ｎ＝
１、２、…）に選んでおけば割算をビットシフトで行な
えるので高速化の点で好ましい。また、この時イメージ
センサの有効部分以外の所を覆って光に感じない様にし
たダークセルを作っておき各々の出力からこのダークセ
ルの出力を差引けばイメージセンサの暗電流補償が行な
えるので好ましい。
この様にして平滑化されたデータを平滑化データと呼
ぶ。
ぶ。
この平滑化により、微小なノイズが除去されて平滑化信
号 となるわけである。なお、この平滑化の操作はウインド
信号Ｗ（λ）、ブランク信号Ｂ（λ）に対しても行なっ
ておく。
号 となるわけである。なお、この平滑化の操作はウインド
信号Ｗ（λ）、ブランク信号Ｂ（λ）に対しても行なっ
ておく。
なお、この平滑化は本質的ではないので無くても良い以
降はＦ（λ）と を区別せずにＦ（λ）と表記する。
降はＦ（λ）と を区別せずにＦ（λ）と表記する。
次にウインド信号の補正を行なう。
すなわち、平滑化信号Ｆ（λ）、ブランク信号Ｂ（λ）
よりウインド信号Ｗ（λ）を（４）式に従って引算し、
真の測定信号Ｆ′（λ）、真のブランク信号Ｂ′（λ）
を得る。
よりウインド信号Ｗ（λ）を（４）式に従って引算し、
真の測定信号Ｆ′（λ）、真のブランク信号Ｂ′（λ）
を得る。
次に、（５）式により変調信号Ａ（λ）を得る。
Ａ（λ）＝Ｆ′（λ）／Ｂ′（λ） …（５） これを正規化と呼び、この操作により第２図に相当する
干渉波形が得られる。
干渉波形が得られる。
次に、干渉波形の山、谷（極大、極小）位置の同定であ
るが、前述までの操作で、ノイズが極端に少ない干渉波
形が得られているので、信号の傾きの変化により、極値
位置を求める方法などで容易に山、谷の位置を正確に知
る事ができる。
るが、前述までの操作で、ノイズが極端に少ない干渉波
形が得られているので、信号の傾きの変化により、極値
位置を求める方法などで容易に山、谷の位置を正確に知
る事ができる。
ここで、得られる極値の位置は、イメージセンサのセル
番号であるが、この極値の位置を波長に読換えるために
は前もってイメージセンサのセル番号と波長との対応関
係を知る必要がある。この対応は、ブランクデータ測定
時に反射板の上に波長既知の干渉フィルターを置いて測
定し、そのピーク位置を求めることにより知ることが出
来る。
番号であるが、この極値の位置を波長に読換えるために
は前もってイメージセンサのセル番号と波長との対応関
係を知る必要がある。この対応は、ブランクデータ測定
時に反射板の上に波長既知の干渉フィルターを置いて測
定し、そのピーク位置を求めることにより知ることが出
来る。
この様にして複数の極大波長、極小波長が判れば隣接す
る極大波長（もしくは極小波長）より(3)式に基づいて
膜厚を計算する。この時、複数の結果を演算してその平
均値を求めても良い。
る極大波長（もしくは極小波長）より(3)式に基づいて
膜厚を計算する。この時、複数の結果を演算してその平
均値を求めても良い。
また、非常に薄いフィルムの様に測定波長領域に１周期
以下しか分光波形が入らない場合には(3)式を変型し
て、極大波長と極小波長の組合せで膜厚を計算すること
が好ましい。
以下しか分光波形が入らない場合には(3)式を変型し
て、極大波長と極小波長の組合せで膜厚を計算すること
が好ましい。
（作用） 以上、詳述した様に本発明に係る方法は、光学系および
マイクロコンピュータ等の演算手段を用いて、光学窓に
よる反射光成分の分光特性と、反射板による反射光成分
の分光特性をあらかじめ測定しておき、測定信号および
ブランク信号からウインド信号を差引き、その後、正規
化演算を行ない、極値の位置より膜厚を演算する。
マイクロコンピュータ等の演算手段を用いて、光学窓に
よる反射光成分の分光特性と、反射板による反射光成分
の分光特性をあらかじめ測定しておき、測定信号および
ブランク信号からウインド信号を差引き、その後、正規
化演算を行ない、極値の位置より膜厚を演算する。
（実施例） 以下、実施例で本発明の方法を説明する。
光源としてハロゲンランプを使用し、平面回折格子は５
５０〜８５０nmに充分感度のあるブレーズ波長；５００
nm、溝数；１２００本／mm、有効領域；３０mm×３０mm
のものを用いた。
５０〜８５０nmに充分感度のあるブレーズ波長；５００
nm、溝数；１２００本／mm、有効領域；３０mm×３０mm
のものを用いた。
また、イメージセンサは２０４８セルで構成されるＣＣ
Ｄタイプのものを用いた。Ａ／Ｄ変換器はフルスケール
１２ビット（４０９６段階）のものを使用した。さらに
平滑化は単純移動平均とし２３＝８点の移動平均とし
た。
Ｄタイプのものを用いた。Ａ／Ｄ変換器はフルスケール
１２ビット（４０９６段階）のものを使用した。さらに
平滑化は単純移動平均とし２３＝８点の移動平均とし
た。
第５図にウインド信号およびブランク信号の分光波形を
示す。これより光学系の特性が一様でないこと、また、
ウインド信号が無視できない大きさを持つことが判る。
示す。これより光学系の特性が一様でないこと、また、
ウインド信号が無視できない大きさを持つことが判る。
第６図に、各種膜厚について、状来の方法（実開昭５８
−７２６１０号公報）と本発明の方法によって測定した
変調信号の波形と、その波形の山、谷の位置から計算し
た膜厚を示す。
−７２６１０号公報）と本発明の方法によって測定した
変調信号の波形と、その波形の山、谷の位置から計算し
た膜厚を示す。
なお、この図における公称膜厚は、一定面積の重量を測
定して密度で割返す所謂、重量平均値である。
定して密度で割返す所謂、重量平均値である。
以上の手順は全てマイクロコンピュータによりコントロ
ールされ自動的に行なわれる。
ールされ自動的に行なわれる。
（発明の効果） 以上説明した様に、本発明の膜厚測定方法は、信号処理
時に精度を低下させる要因である光学窓による反射光成
分をあらかじめ測定して記憶しておき、ブランク信号、
測定信号からウインド信号を差引いた後に正規化処理を
行ない、得られた変調信号に基づいて山、谷の位置を求
め膜厚を演算する方法であるので高精度な測定が行なえ
る。
時に精度を低下させる要因である光学窓による反射光成
分をあらかじめ測定して記憶しておき、ブランク信号、
測定信号からウインド信号を差引いた後に正規化処理を
行ない、得られた変調信号に基づいて山、谷の位置を求
め膜厚を演算する方法であるので高精度な測定が行なえ
る。
なお、この効果は、膜厚が大きく（６〜７μ以上）とな
ると顕著である。
ると顕著である。
第１図は本発明に係る方法を実施するための測定系全体
の概略構成図、第２図は薄膜による干渉の分光波形を示
す模式図、第３図（ａ）は実際に薄膜測定した場合の分
光波形を示す図、第３図（ｂ）は光学系の特性分光波形
を示す図、第４図は膜厚測定に必要な演算処理を示すフ
ローチヤート、第５図（ａ）は本発明の実施例によるウ
インド信号を示す図、第５図（ｂ）は本発明の実施例に
よるブランク信号を示す図、第６図は、膜厚が４．２５
μｍ 、７．４μｍ 、１２．２μｍの３種類のフィル
ムについて従来の方法による測定結果と本発明による測
定結果を比較した図である。 １…光源 ２…ピンホール ３…レンズ ４…集光レンズ ５…ピンホール ６…コリメートレンズ ７…平面回折格子 ８…結像レンズ ９…イメージセンサ １０…イメージセンサ駆動回路 １１…バッファアンプ １２…光学窓 １３…Ａ／Ｄ変換器 １４…マイクロコンピュータ １５…測定対象フィルム
の概略構成図、第２図は薄膜による干渉の分光波形を示
す模式図、第３図（ａ）は実際に薄膜測定した場合の分
光波形を示す図、第３図（ｂ）は光学系の特性分光波形
を示す図、第４図は膜厚測定に必要な演算処理を示すフ
ローチヤート、第５図（ａ）は本発明の実施例によるウ
インド信号を示す図、第５図（ｂ）は本発明の実施例に
よるブランク信号を示す図、第６図は、膜厚が４．２５
μｍ 、７．４μｍ 、１２．２μｍの３種類のフィル
ムについて従来の方法による測定結果と本発明による測
定結果を比較した図である。 １…光源 ２…ピンホール ３…レンズ ４…集光レンズ ５…ピンホール ６…コリメートレンズ ７…平面回折格子 ８…結像レンズ ９…イメージセンサ １０…イメージセンサ駆動回路 １１…バッファアンプ １２…光学窓 １３…Ａ／Ｄ変換器 １４…マイクロコンピュータ １５…測定対象フィルム
Claims (1)
- 【請求項１】薄膜に光学窓を介して一定の入射角で白色
光を照射し、その反射光を該光学窓を介して集光した
後、分光して分光強度の波形を測定し、薄膜による干渉
現象によって生ずる分光強度の強弱の波長位置から膜厚
を測定する方法において、 薄膜による反射光の分光強度をＦ（λ）、薄膜の代りに
反射板を置いた時の分光強度をＢ（λ）、何も置かずに
光学窓のみによる反射光の分光強度をＷ（λ）とし、 の式に基づいて得られる変調信号Ａ（λ）の強弱の波長
位置から膜厚を測定する事を特徴とする膜厚測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21228285A JPH063364B2 (ja) | 1985-09-27 | 1985-09-27 | 膜厚測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21228285A JPH063364B2 (ja) | 1985-09-27 | 1985-09-27 | 膜厚測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6273103A JPS6273103A (ja) | 1987-04-03 |
| JPH063364B2 true JPH063364B2 (ja) | 1994-01-12 |
Family
ID=16620017
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21228285A Expired - Lifetime JPH063364B2 (ja) | 1985-09-27 | 1985-09-27 | 膜厚測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH063364B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03237304A (ja) * | 1990-02-14 | 1991-10-23 | Anelva Corp | 薄膜作製装置 |
| JP4836476B2 (ja) * | 2005-03-30 | 2011-12-14 | Ｉｈｉ建機株式会社 | 自走式クレーンの伸縮ブーム |
| JP6085101B2 (ja) * | 2012-06-05 | 2017-02-22 | 株式会社東光高岳 | 膜厚測定装置および膜厚測定方法 |
-
1985
- 1985-09-27 JP JP21228285A patent/JPH063364B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6273103A (ja) | 1987-04-03 |
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