JPH0783622A - 膜厚測定装置 - Google Patents
膜厚測定装置Info
- Publication number
- JPH0783622A JPH0783622A JP23312893A JP23312893A JPH0783622A JP H0783622 A JPH0783622 A JP H0783622A JP 23312893 A JP23312893 A JP 23312893A JP 23312893 A JP23312893 A JP 23312893A JP H0783622 A JPH0783622 A JP H0783622A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- infrared beam
- infrared
- wavelength
- measurement
- measured
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 回転のバランスの調整が不要で且つ高精度の
測定が可能な膜厚測定装置を提供する。 【構成】 光源から送出される赤外線ビーム２２を第１
の赤外線ビーム３５および第２の赤外線ビーム３６に分
割するダイクロイックミラー３４と、第１および第２の
赤外線ビーム３５、３６から測定用赤外線ビーム４２お
よび参照用赤外線ビーム４３を選別して抽出する第１お
よび第２の狭帯域通過フィルタ４０、４１と、これら両
狭帯域通過フィルタ４０、４１と分離して設けられ測定
用赤外線ビーム４２および参照用赤外線ビーム４３を所
定の周波数で時分割するチョッパ４４と、このチョッパ
４４により時分割され被測定対象物３３を通過した測定
用赤外線ビーム４２および参照用赤外線ビーム４３を受
光して各受光量の比を求めることにより被測定対象物３
３の膜厚を演算する膜厚演算手段４９とを備える。
測定が可能な膜厚測定装置を提供する。 【構成】 光源から送出される赤外線ビーム２２を第１
の赤外線ビーム３５および第２の赤外線ビーム３６に分
割するダイクロイックミラー３４と、第１および第２の
赤外線ビーム３５、３６から測定用赤外線ビーム４２お
よび参照用赤外線ビーム４３を選別して抽出する第１お
よび第２の狭帯域通過フィルタ４０、４１と、これら両
狭帯域通過フィルタ４０、４１と分離して設けられ測定
用赤外線ビーム４２および参照用赤外線ビーム４３を所
定の周波数で時分割するチョッパ４４と、このチョッパ
４４により時分割され被測定対象物３３を通過した測定
用赤外線ビーム４２および参照用赤外線ビーム４３を受
光して各受光量の比を求めることにより被測定対象物３
３の膜厚を演算する膜厚演算手段４９とを備える。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、特定波長の赤外線の
吸収量により例えば高分子材料等の膜厚を測定する膜厚
測定装置に関するものである。
吸収量により例えば高分子材料等の膜厚を測定する膜厚
測定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図７は例えば特開昭６１−２０９３３９
号公報に示された従来の光学的な膜厚測定装置の構成を
示す模式図である。図において、１は異なる複数の波長
の赤外線を含んだ赤外線ビームを送出する光源、２は投
光レンズ、３は光源１からの赤外線ビームが通過する位
置に設置された被測定対象物、４は集光レンズ、５はモ
ータ６によって回転駆動される回転セクタで、集光レン
ズ４によって集光された赤外線ビームが投光される位置
に対応した円周上には、測定波長λ2を透過させる狭帯
域通過フィルタ７および測定波長λ2の両側の比較波長
λ1、λ3を透過させる狭帯域通過フィルタ８が取り付け
られている。
号公報に示された従来の光学的な膜厚測定装置の構成を
示す模式図である。図において、１は異なる複数の波長
の赤外線を含んだ赤外線ビームを送出する光源、２は投
光レンズ、３は光源１からの赤外線ビームが通過する位
置に設置された被測定対象物、４は集光レンズ、５はモ
ータ６によって回転駆動される回転セクタで、集光レン
ズ４によって集光された赤外線ビームが投光される位置
に対応した円周上には、測定波長λ2を透過させる狭帯
域通過フィルタ７および測定波長λ2の両側の比較波長
λ1、λ3を透過させる狭帯域通過フィルタ８が取り付け
られている。
【０００３】そして、９は両狭帯域通過フィルタ７、８
を通過した赤外線ビームを受光して検出する検出素子、
１０はこの検出素子９からの出力信号を増幅する増幅
器、１１は回転セクタ５に設けられ周期信号ｅ3を発生
して送出する周期信号発生器、１２は検出素子９からの
出力信号の内、測定波長λ2の成分に対応した第１の信
号ｅ1を周期信号ｅ3によりホールドする第１のサンプル
ホールド回路、１３は検出素子９からの出力信号の内、
両比較波長λ1、λ3の成分を含む第２の信号ｅ2を周期
信号ｅ3によりホールドする第２のサンプルホールド回
路、１４は両サンプルホールド回路１２、１３にホール
ドされた両信号ｅ1、ｅ2の比較演算を行って、被測定対
象物３による赤外線の吸収比率を測定し、測定信号ｅ0
を出力する演算回路である。
を通過した赤外線ビームを受光して検出する検出素子、
１０はこの検出素子９からの出力信号を増幅する増幅
器、１１は回転セクタ５に設けられ周期信号ｅ3を発生
して送出する周期信号発生器、１２は検出素子９からの
出力信号の内、測定波長λ2の成分に対応した第１の信
号ｅ1を周期信号ｅ3によりホールドする第１のサンプル
ホールド回路、１３は検出素子９からの出力信号の内、
両比較波長λ1、λ3の成分を含む第２の信号ｅ2を周期
信号ｅ3によりホールドする第２のサンプルホールド回
路、１４は両サンプルホールド回路１２、１３にホール
ドされた両信号ｅ1、ｅ2の比較演算を行って、被測定対
象物３による赤外線の吸収比率を測定し、測定信号ｅ0
を出力する演算回路である。
【０００４】次に、上記のように構成された従来の膜厚
測定装置の動作について説明する。まず、光源１から送
出された赤外線ビームは、投光レンズ２により被測定対
象物３に投光され、モータ６によって回転駆動される回
転セクタ５に設けられた両狭帯域通過フィルタ７、８を
介して検出素子９に入射される。この検出素子９からの
出力信号は増幅器１０により増幅され、この信号の内、
測定波長λ2の成分に対応した第１の信号ｅ1および、両
比較波長λ1、λ3は周期信号ｅ3により第１および第２
のサンプルホールド回路１２、１３にそれぞれホールド
される。そして、演算回路１４により第１および第２の
サンプルホールド回路１２、１３の第１および第２の信
号ｅ1、ｅ2の比率ｅ1／ｅ2をとり、被測定対象物３の膜
厚の測定信号ｅ0を取り出す。
測定装置の動作について説明する。まず、光源１から送
出された赤外線ビームは、投光レンズ２により被測定対
象物３に投光され、モータ６によって回転駆動される回
転セクタ５に設けられた両狭帯域通過フィルタ７、８を
介して検出素子９に入射される。この検出素子９からの
出力信号は増幅器１０により増幅され、この信号の内、
測定波長λ2の成分に対応した第１の信号ｅ1および、両
比較波長λ1、λ3は周期信号ｅ3により第１および第２
のサンプルホールド回路１２、１３にそれぞれホールド
される。そして、演算回路１４により第１および第２の
サンプルホールド回路１２、１３の第１および第２の信
号ｅ1、ｅ2の比率ｅ1／ｅ2をとり、被測定対象物３の膜
厚の測定信号ｅ0を取り出す。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の膜厚測定装置は
以上のように構成されているので、低周波成分を含んだ
ノイズと信号とを区別するために両狭帯域通過フィルタ
７、８の載置された回転セクタ５を高速で回転させなけ
ればならないため、正確な信号精度を確保するための回
転のバランス調整を精密に行う必要があり、調整作業が
困難であるという問題点があった。又、図８に示す特開
昭６１−２０９３４０号公報に記載された他の従来装置
によれば、同一特性の複数の狭帯域通過フィルタ７、
８、１５、１６を設けているので、回転セクタ５の回転
数を低くすることができるが、複数の狭帯域通過フィル
タの特性を厳密に同一とすることは困難であるため、測
定精度が安定しない等の問題点があった。
以上のように構成されているので、低周波成分を含んだ
ノイズと信号とを区別するために両狭帯域通過フィルタ
７、８の載置された回転セクタ５を高速で回転させなけ
ればならないため、正確な信号精度を確保するための回
転のバランス調整を精密に行う必要があり、調整作業が
困難であるという問題点があった。又、図８に示す特開
昭６１−２０９３４０号公報に記載された他の従来装置
によれば、同一特性の複数の狭帯域通過フィルタ７、
８、１５、１６を設けているので、回転セクタ５の回転
数を低くすることができるが、複数の狭帯域通過フィル
タの特性を厳密に同一とすることは困難であるため、測
定精度が安定しない等の問題点があった。
【０００６】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、回転のバランスの調整が不要で
且つ高精度の測定が可能な膜厚測定装置を提供すること
を目的とするものである。
ためになされたもので、回転のバランスの調整が不要で
且つ高精度の測定が可能な膜厚測定装置を提供すること
を目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明の請求項１に係
る膜厚測定装置は、光源から送出される赤外線ビームを
被測定対象物に吸収される測定波長を含む第１の赤外線
ビームおよび被測定対象物を透過する参照波長を含む第
２の赤外線ビームに分割する波長領域分割手段と、第１
および第２の赤外線ビームから測定波長でなる測定用赤
外線ビームおよび参照波長でなる参照用赤外線ビームを
選別して抽出する第１および第２の狭帯域通過フィルタ
と、これら両狭帯域通過フィルタと分離して設けられ測
定用赤外線ビームおよび参照用赤外線ビームを所定の周
波数で時分割するチョッパと、このチョッパにより時分
割され被測定対象物を通過した測定用赤外線ビームおよ
び参照用赤外線ビームを受光するとともに両赤外線ビー
ムの受光量の比を求めることにより被測定対象物の膜厚
を演算する膜厚演算手段とを備えたものである。
る膜厚測定装置は、光源から送出される赤外線ビームを
被測定対象物に吸収される測定波長を含む第１の赤外線
ビームおよび被測定対象物を透過する参照波長を含む第
２の赤外線ビームに分割する波長領域分割手段と、第１
および第２の赤外線ビームから測定波長でなる測定用赤
外線ビームおよび参照波長でなる参照用赤外線ビームを
選別して抽出する第１および第２の狭帯域通過フィルタ
と、これら両狭帯域通過フィルタと分離して設けられ測
定用赤外線ビームおよび参照用赤外線ビームを所定の周
波数で時分割するチョッパと、このチョッパにより時分
割され被測定対象物を通過した測定用赤外線ビームおよ
び参照用赤外線ビームを受光するとともに両赤外線ビー
ムの受光量の比を求めることにより被測定対象物の膜厚
を演算する膜厚演算手段とを備えたものである。
【０００８】又、この発明の請求項２に係る膜厚測定装
置は、請求項１における波長領域分割手段をダイクロイ
ックミラーで構成したものである。
置は、請求項１における波長領域分割手段をダイクロイ
ックミラーで構成したものである。
【０００９】又、この発明の請求項３に係る膜厚測定装
置は、請求項１における測定用赤外線ビームおよび参照
用赤外線ビームを時分割するために設けられたチョッパ
の両赤外線ビームの通過穴を同一円周上に１列に配置
し、両赤外線ビームの通過位置をチョッパの中心から円
周上対称な位置に配置したものである。
置は、請求項１における測定用赤外線ビームおよび参照
用赤外線ビームを時分割するために設けられたチョッパ
の両赤外線ビームの通過穴を同一円周上に１列に配置
し、両赤外線ビームの通過位置をチョッパの中心から円
周上対称な位置に配置したものである。
【００１０】又、この発明の請求項４に係る膜厚測定装
置は、異なる複数の波長の赤外線を含んだ赤外線ビーム
を送出する光源と、上記赤外線ビームを被測定対象物に
吸収される測定波長を含む第１の赤外線ビームおよび被
測定対象物を透過する参照波長を含む第２の赤外線ビー
ムに分割する波長領域分割手段と、赤外線ガラス基材に
同一プロセスにより一体形成され上記第１および第２の
赤外線ビームから測定波長でなる測定用赤外線ビームお
よび参照波長でなる参照用赤外線ビームを選別して抽出
する第１および第２の狭帯域通過フィルタと、これら両
狭帯域通過フィルタと分離して設けられ上記測定用赤外
線ビームおよび参照用赤外線ビームを所定の周波数で時
分割するチョッパと、このチョッパにより時分割され上
記被測定対象物を通過した上記測定用赤外線ビームおよ
び参照用赤外線ビームを受光するとともに上記両赤外線
ビームの受光量の比を求めることにより上記被測定対象
物の膜厚を演算する膜厚演算手段とを備えたものであ
る。
置は、異なる複数の波長の赤外線を含んだ赤外線ビーム
を送出する光源と、上記赤外線ビームを被測定対象物に
吸収される測定波長を含む第１の赤外線ビームおよび被
測定対象物を透過する参照波長を含む第２の赤外線ビー
ムに分割する波長領域分割手段と、赤外線ガラス基材に
同一プロセスにより一体形成され上記第１および第２の
赤外線ビームから測定波長でなる測定用赤外線ビームお
よび参照波長でなる参照用赤外線ビームを選別して抽出
する第１および第２の狭帯域通過フィルタと、これら両
狭帯域通過フィルタと分離して設けられ上記測定用赤外
線ビームおよび参照用赤外線ビームを所定の周波数で時
分割するチョッパと、このチョッパにより時分割され上
記被測定対象物を通過した上記測定用赤外線ビームおよ
び参照用赤外線ビームを受光するとともに上記両赤外線
ビームの受光量の比を求めることにより上記被測定対象
物の膜厚を演算する膜厚演算手段とを備えたものであ
る。
【００１１】
【作用】この発明の請求項１における膜厚測定装置の第
１および第２の狭帯域通過フィルタとチョッパとは、分
離して設けられることによりチョッパの回転バランスの
調整を不要とする。
１および第２の狭帯域通過フィルタとチョッパとは、分
離して設けられることによりチョッパの回転バランスの
調整を不要とする。
【００１２】又、この発明の請求項２における膜厚測定
装置の波長領域分割手段としてのダイクロイックミラー
は、簡単な構成で赤外線ビームを被測定対象物に吸収さ
れる測定波長を含む第１の赤外線ビームと、被測定対象
物を透過する参照波長を含む第２の赤外線ビームとに分
割する。
装置の波長領域分割手段としてのダイクロイックミラー
は、簡単な構成で赤外線ビームを被測定対象物に吸収さ
れる測定波長を含む第１の赤外線ビームと、被測定対象
物を透過する参照波長を含む第２の赤外線ビームとに分
割する。
【００１３】又、この発明の請求項３における膜厚測定
装置のチョッパは、第１および第２の赤外線ビームの通
過穴が同一円周上に配置され、又、中心から上記円周上
対称な位置を両ビームが通過する。
装置のチョッパは、第１および第２の赤外線ビームの通
過穴が同一円周上に配置され、又、中心から上記円周上
対称な位置を両ビームが通過する。
【００１４】又、この発明の請求項４における膜厚測定
装置の第１および第２の狭帯域通過フィルタは、載置さ
れる赤外線ガラス基材に同一プロセスにより形成され
る。
装置の第１および第２の狭帯域通過フィルタは、載置さ
れる赤外線ガラス基材に同一プロセスにより形成され
る。
【００１５】
実施例１．以下、この発明の実施例を図に基づいて説明
する。図１はこの発明の実施例１における膜厚測定装置
の構成を示す図である。図において、２１は複数の波長
の赤外線を含んだ赤外線ビーム２２を送出する光源とし
ての赤外線発生ランプ、２３は絞り、２４〜２９はレン
ズ、３０〜３２は全反射ミラー、３３は被測定対象物、
３４は全反射ミラー３０からの赤外線ビーム２２を、被
測定対象物３３に吸収される測定波長λSを含む第１の
赤外線ビーム３５は反射させ、又、被測定対象物３３を
透過する参照波長λRを含む第２の赤外線ビーム３６は
透過させることによりそれぞれ分割する波長領域分割手
段としてのダイクロイックミラーである。
する。図１はこの発明の実施例１における膜厚測定装置
の構成を示す図である。図において、２１は複数の波長
の赤外線を含んだ赤外線ビーム２２を送出する光源とし
ての赤外線発生ランプ、２３は絞り、２４〜２９はレン
ズ、３０〜３２は全反射ミラー、３３は被測定対象物、
３４は全反射ミラー３０からの赤外線ビーム２２を、被
測定対象物３３に吸収される測定波長λSを含む第１の
赤外線ビーム３５は反射させ、又、被測定対象物３３を
透過する参照波長λRを含む第２の赤外線ビーム３６は
透過させることによりそれぞれ分割する波長領域分割手
段としてのダイクロイックミラーである。
【００１６】３７はフィルタホルダで、図２に示すよう
にその外周面には所定のピッチで形成された切欠き３７
ａを有している。３８はこの切欠き３７ａとプランジャ
３９とで、フィルタホルダ３７の回転位置を割り出し静
止保持させるターンロック機構部、４０、４１はフィル
タホルダ３７の表面円周上にそれぞれ割り出しピッチを
介して他の狭帯域通過フィルタとともに配設される第１
および第２の狭帯域通過フィルタで、第１の狭帯域通過
フィルタ４０は第１の赤外線ビーム３５の内、測定波長
λSの赤外線ビーム４２のみを通過させ、又、第２の狭
帯域通過フィルタ４１は第２の赤外線ビーム３６の内、
参照波長λRの赤外線ビーム４３のみを通過させる。
にその外周面には所定のピッチで形成された切欠き３７
ａを有している。３８はこの切欠き３７ａとプランジャ
３９とで、フィルタホルダ３７の回転位置を割り出し静
止保持させるターンロック機構部、４０、４１はフィル
タホルダ３７の表面円周上にそれぞれ割り出しピッチを
介して他の狭帯域通過フィルタとともに配設される第１
および第２の狭帯域通過フィルタで、第１の狭帯域通過
フィルタ４０は第１の赤外線ビーム３５の内、測定波長
λSの赤外線ビーム４２のみを通過させ、又、第２の狭
帯域通過フィルタ４１は第２の赤外線ビーム３６の内、
参照波長λRの赤外線ビーム４３のみを通過させる。
【００１７】４４はモータ４５によって回転駆動され、
両赤外線ビーム４２、４３を所定の周波数にて時分割す
るチョッパ、４６は全反射ミラー３２で反射された赤外
線ビーム４２は反射させ、又、レンズ２８からの赤外線
ビーム４３は透過させることによって合成し、この合成
された赤外線ビーム４７を被測定対象物３３に照射する
ダイクロイックミラー、４８は被測定対象物３３を透過
した後の赤外線ビーム４７を受光することによって、両
赤外線ビーム４２、４３の受光量を検出し信号処理部
（図示せず）に送出する受光素子で、信号処理部ととも
に膜厚演算手段４９を構成している。
両赤外線ビーム４２、４３を所定の周波数にて時分割す
るチョッパ、４６は全反射ミラー３２で反射された赤外
線ビーム４２は反射させ、又、レンズ２８からの赤外線
ビーム４３は透過させることによって合成し、この合成
された赤外線ビーム４７を被測定対象物３３に照射する
ダイクロイックミラー、４８は被測定対象物３３を透過
した後の赤外線ビーム４７を受光することによって、両
赤外線ビーム４２、４３の受光量を検出し信号処理部
（図示せず）に送出する受光素子で、信号処理部ととも
に膜厚演算手段４９を構成している。
【００１８】次に、上記のように構成されたこの発明の
実施例１における膜厚測定装置の動作について説明す
る。まず、赤外線発生ランプ２１から送出された赤外線
ビーム２２は、絞り２３を介してレンズ２４により平行
光線となり、全反射ミラー３０によって反射されダイク
ロイックミラー３４に入射される。そして、ダイクロイ
ックミラー３４において、入射された赤外線ビーム２２
の内、被測定対象物３３に吸収される測定波長λSを含
む第１の赤外線ビーム３５は反射され、又、被測定対象
物３３を透過する参照波長λRを含む第２の赤外線ビー
ム３６は透過されることにより分割される。
実施例１における膜厚測定装置の動作について説明す
る。まず、赤外線発生ランプ２１から送出された赤外線
ビーム２２は、絞り２３を介してレンズ２４により平行
光線となり、全反射ミラー３０によって反射されダイク
ロイックミラー３４に入射される。そして、ダイクロイ
ックミラー３４において、入射された赤外線ビーム２２
の内、被測定対象物３３に吸収される測定波長λSを含
む第１の赤外線ビーム３５は反射され、又、被測定対象
物３３を透過する参照波長λRを含む第２の赤外線ビー
ム３６は透過されることにより分割される。
【００１９】そして、ダイクロイックミラー３４で反射
された第１の赤外線ビーム３５は直接、又、ダイクロイ
ックミラー３４を透過した第２の赤外線ビーム３６は全
反射ミラー３１で反射された後、それぞれフィルタホル
ダ３７上に配置された第１および第２の狭帯域通過フィ
ルタ４０、４１を通過することにより選別されて、測定
波長λSの赤外線ビーム４２および参照波長λRの赤外線
ビーム４３となり、レンズ４２、４６によってそれぞれ
集光されて、モータ４５により回転駆動されるチョッパ
４４を通過する。
された第１の赤外線ビーム３５は直接、又、ダイクロイ
ックミラー３４を透過した第２の赤外線ビーム３６は全
反射ミラー３１で反射された後、それぞれフィルタホル
ダ３７上に配置された第１および第２の狭帯域通過フィ
ルタ４０、４１を通過することにより選別されて、測定
波長λSの赤外線ビーム４２および参照波長λRの赤外線
ビーム４３となり、レンズ４２、４６によってそれぞれ
集光されて、モータ４５により回転駆動されるチョッパ
４４を通過する。
【００２０】このチョッパ４４を通過した両赤外線ビー
ム４２、４３は、各レンズ２７、２８によって再び平行
光線となり、測定波長λSの赤外線ビーム４２は全反射
ミラー３２で反射された後ダイクロイックミラー４６で
反射され、又、参照波長λRの赤外線ビーム４３はダイ
クロイックミラー４６を透過された後、これら両赤外線
ビーム４２、４３は合成される。このようにして合成さ
れた赤外線ビーム４７は被測定対象物３３に照射され、
その後、レンズ２９によって集光され受光素子４８に入
射される。そして、受光素子４８とともに膜厚演算手段
４９を構成する信号処理部において、被測定対象物３３
の膜厚に応じて減衰する赤外線ビーム４２と、減衰を受
けない赤外線ビーム４３との強度比を求めることにより
膜厚が演算される。
ム４２、４３は、各レンズ２７、２８によって再び平行
光線となり、測定波長λSの赤外線ビーム４２は全反射
ミラー３２で反射された後ダイクロイックミラー４６で
反射され、又、参照波長λRの赤外線ビーム４３はダイ
クロイックミラー４６を透過された後、これら両赤外線
ビーム４２、４３は合成される。このようにして合成さ
れた赤外線ビーム４７は被測定対象物３３に照射され、
その後、レンズ２９によって集光され受光素子４８に入
射される。そして、受光素子４８とともに膜厚演算手段
４９を構成する信号処理部において、被測定対象物３３
の膜厚に応じて減衰する赤外線ビーム４２と、減衰を受
けない赤外線ビーム４３との強度比を求めることにより
膜厚が演算される。
【００２１】次に、チョッパ４４の動作についてもう少
し詳しく説明する。なお、両赤外線ビーム４２、４３の
チョッパ４４を通過する位置については上記では説明し
なかったが、両赤外線ビーム４２、４３はチョッパ４４
の外周部の円周上に形成された通過穴５０と同一円周上
で、且つチョッパ４４の回転中心５１と対称な位置、す
なわち両赤外線ビーム４２、４３の通過位置と、チョッ
パ４４の回転中心５１の位置とは、これらの位置を結ぶ
線が後述の図３中一点鎖線で示すように、三角形を形成
するように配置されている。
し詳しく説明する。なお、両赤外線ビーム４２、４３の
チョッパ４４を通過する位置については上記では説明し
なかったが、両赤外線ビーム４２、４３はチョッパ４４
の外周部の円周上に形成された通過穴５０と同一円周上
で、且つチョッパ４４の回転中心５１と対称な位置、す
なわち両赤外線ビーム４２、４３の通過位置と、チョッ
パ４４の回転中心５１の位置とは、これらの位置を結ぶ
線が後述の図３中一点鎖線で示すように、三角形を形成
するように配置されている。
【００２２】図３はチョッパ４４により両赤外線ビーム
４２、４３をそれぞれ時分割する工程を示す模式図であ
る。まず、図３（Ａ）に示す状態では、赤外線ビーム４
２が通過穴５０を通過し、赤外線ビーム４３の方はチョ
ッパ４４により遮蔽されている。次いでチョッパ４４が
図中矢印で示す方向に回転すると、図３（Ｂ）に示す状
態となり、図３（Ａ）の状態とは逆に赤外線ビーム４２
がチョッパ４４により遮蔽され、赤外線ビーム４３の方
は通過穴５０を通過する。さらに、チョッパ４４が回転
して図３（Ｃ）の状態になると、両赤外線ビーム４２、
４３は共々チョッパ４４により遮蔽される。
４２、４３をそれぞれ時分割する工程を示す模式図であ
る。まず、図３（Ａ）に示す状態では、赤外線ビーム４
２が通過穴５０を通過し、赤外線ビーム４３の方はチョ
ッパ４４により遮蔽されている。次いでチョッパ４４が
図中矢印で示す方向に回転すると、図３（Ｂ）に示す状
態となり、図３（Ａ）の状態とは逆に赤外線ビーム４２
がチョッパ４４により遮蔽され、赤外線ビーム４３の方
は通過穴５０を通過する。さらに、チョッパ４４が回転
して図３（Ｃ）の状態になると、両赤外線ビーム４２、
４３は共々チョッパ４４により遮蔽される。
【００２３】図４はチョッパ４４により図３に示すよう
にして時分割された両赤外線ビーム４２、４３のタイミ
ングチャートである。図において、（イ）、（ロ）、
（ハ）はそれぞれ図３（Ａ）、図３（Ｂ）、図３（Ｃ）
の状態に対応し、ｅSは赤外線ビーム４２の光量による
信号、ｅRは赤外線ビーム４３の光量による信号、ｅNは
ノイズ成分による信号、ｅOは赤外線ビーム４２および
赤外線ビーム４３が合成された赤外線ビーム４７の光量
による信号、ｅIは被測定対象物３３を透過した後の赤
外線ビーム４７の光量による信号である。そして、この
ような各信号は、膜厚演算手段４９における受光素子４
８によって検出された光量によってそれぞれ生成され、
信号処理部によって（ｅS−ｅN）と（ｅR−ｅN）との比
が演算されることによって膜厚は測定される。
にして時分割された両赤外線ビーム４２、４３のタイミ
ングチャートである。図において、（イ）、（ロ）、
（ハ）はそれぞれ図３（Ａ）、図３（Ｂ）、図３（Ｃ）
の状態に対応し、ｅSは赤外線ビーム４２の光量による
信号、ｅRは赤外線ビーム４３の光量による信号、ｅNは
ノイズ成分による信号、ｅOは赤外線ビーム４２および
赤外線ビーム４３が合成された赤外線ビーム４７の光量
による信号、ｅIは被測定対象物３３を透過した後の赤
外線ビーム４７の光量による信号である。そして、この
ような各信号は、膜厚演算手段４９における受光素子４
８によって検出された光量によってそれぞれ生成され、
信号処理部によって（ｅS−ｅN）と（ｅR−ｅN）との比
が演算されることによって膜厚は測定される。
【００２４】なお、被測定対象物３３の材質が変わった
場合には、ターンロック機構部３８によりフィルタホル
ダ３７を回転させ、所望の狭帯域通過フィルタの位置を
選択した後、プランジャ３９を切欠き３７ａに嵌着して
保持し、上記同様の動作を行うようにすれば膜厚は測定
できる。
場合には、ターンロック機構部３８によりフィルタホル
ダ３７を回転させ、所望の狭帯域通過フィルタの位置を
選択した後、プランジャ３９を切欠き３７ａに嵌着して
保持し、上記同様の動作を行うようにすれば膜厚は測定
できる。
【００２５】上記実施例１によれば、両狭帯域通過フィ
ルタ４０、４１とチョッパ４４とを分離した構成として
いるので、回転数を大幅に高くすることが可能となり、
チョッパ４４の回転バランスの調整が不要になるととも
に、チョッピング周波数を任意に設定できる。又、狭帯
域通過フィルタを測定波長λSの赤外線ビーム４２のみ
を通過させる狭帯域通過フィルタ４０と、参照波長λR
の赤外線ビーム４３のみを通過させる狭帯域通過フィル
タ４１との各１枚にしたので、特性のばらつきがなくな
り高精度の測定が可能となる。さらに又、チョッパ４４
の通過穴５０を円周上１列に配置するとともに、チョッ
パ４４の中心５１の位置と両赤外線ビーム４２、４３の
各通過位置とを三角形に配置したので、チョッパ４４の
小型化が可能となり、図４に示す信号ｅSとｅRから例え
ばセンサのＤＣオフセット等のノイズ成分を時系列的に
除去することができる。
ルタ４０、４１とチョッパ４４とを分離した構成として
いるので、回転数を大幅に高くすることが可能となり、
チョッパ４４の回転バランスの調整が不要になるととも
に、チョッピング周波数を任意に設定できる。又、狭帯
域通過フィルタを測定波長λSの赤外線ビーム４２のみ
を通過させる狭帯域通過フィルタ４０と、参照波長λR
の赤外線ビーム４３のみを通過させる狭帯域通過フィル
タ４１との各１枚にしたので、特性のばらつきがなくな
り高精度の測定が可能となる。さらに又、チョッパ４４
の通過穴５０を円周上１列に配置するとともに、チョッ
パ４４の中心５１の位置と両赤外線ビーム４２、４３の
各通過位置とを三角形に配置したので、チョッパ４４の
小型化が可能となり、図４に示す信号ｅSとｅRから例え
ばセンサのＤＣオフセット等のノイズ成分を時系列的に
除去することができる。
【００２６】実施例２．図５はこの発明の実施例２にお
ける膜厚測定装置の構成を示す図である。図において、
図１に示す実施例１と同様な部分は同一符号を付して説
明を省略する。５２は赤外線透過ガラス基材でなりモー
タ５３で回転駆動されるフィルタディスク、５４ａ〜５
４ｇは図６に示すようにフィルタディスク５２の赤外線
ガラス基材上に同一プロセスにより一体的に形成された
複数の狭帯域通過フィルタである。
ける膜厚測定装置の構成を示す図である。図において、
図１に示す実施例１と同様な部分は同一符号を付して説
明を省略する。５２は赤外線透過ガラス基材でなりモー
タ５３で回転駆動されるフィルタディスク、５４ａ〜５
４ｇは図６に示すようにフィルタディスク５２の赤外線
ガラス基材上に同一プロセスにより一体的に形成された
複数の狭帯域通過フィルタである。
【００２７】上記実施例２によれば、複数の狭帯域通過
フィルタ５４ａ〜５４ｇを、フィルタディスク５２の赤
外線透過ガラス基材上に、同一プロセスにより一体的に
形成しているので、同一特性のフィルタの製造が容易と
なり高精度な測定が可能となる。又、フィルタディスク
５２をモータ５３で回転駆動させることにより、各狭帯
域通過フィルタ５４ａ〜５４ｇの特性によって選択され
た波長の赤外線ビームが、被測定対象物３３に順次照射
され、フィルタディスク５２をチョッパとして兼用でき
るので、回転バランスの調整が不要となる。
フィルタ５４ａ〜５４ｇを、フィルタディスク５２の赤
外線透過ガラス基材上に、同一プロセスにより一体的に
形成しているので、同一特性のフィルタの製造が容易と
なり高精度な測定が可能となる。又、フィルタディスク
５２をモータ５３で回転駆動させることにより、各狭帯
域通過フィルタ５４ａ〜５４ｇの特性によって選択され
た波長の赤外線ビームが、被測定対象物３３に順次照射
され、フィルタディスク５２をチョッパとして兼用でき
るので、回転バランスの調整が不要となる。
【００２８】実施例３．尚、上記各実施例におけるダイ
クロイックミラー３４、４６は、測定波長λSを含む赤
外線ビーム３５および測定波長λSの赤外線ビーム４２
を反射する場合について説明したが、参照波長λRを含
む赤外線ビーム３６および参照波長λRの赤外線ビーム
４３を反射するようにしても、上記各実施例と同様の効
果を発揮することができる。
クロイックミラー３４、４６は、測定波長λSを含む赤
外線ビーム３５および測定波長λSの赤外線ビーム４２
を反射する場合について説明したが、参照波長λRを含
む赤外線ビーム３６および参照波長λRの赤外線ビーム
４３を反射するようにしても、上記各実施例と同様の効
果を発揮することができる。
【００２９】
【発明の効果】以上のように、この発明の請求項１によ
れば、光源から送出される赤外線ビームを被測定対象物
に吸収される測定波長を含む第１の赤外線ビームおよび
被測定対象物を透過する参照波長を含む第２の赤外線ビ
ームに分割する波長領域分割手段と、第１および第２の
赤外線ビームから測定波長でなる測定用赤外線ビームお
よび参照波長でなる参照用赤外線ビームを選別して抽出
する第１および第２の狭帯域通過フィルタと、これら両
狭帯域通過フィルタと分離して設けられ測定用赤外線ビ
ームおよび参照用赤外線ビームを所定の周波数で時分割
するチョッパと、このチョッパにより時分割され被測定
対象物を通過した測定用赤外線ビームおよび参照用赤外
線ビームを受光するとともに両赤外線ビームの受光量の
比を求めることにより被測定対象物の膜厚を演算する膜
厚演算手段とを備えたので、回転のバランスの調整が不
要で且つ高精度の測定が可能な膜厚測定装置を提供する
ことができる。
れば、光源から送出される赤外線ビームを被測定対象物
に吸収される測定波長を含む第１の赤外線ビームおよび
被測定対象物を透過する参照波長を含む第２の赤外線ビ
ームに分割する波長領域分割手段と、第１および第２の
赤外線ビームから測定波長でなる測定用赤外線ビームお
よび参照波長でなる参照用赤外線ビームを選別して抽出
する第１および第２の狭帯域通過フィルタと、これら両
狭帯域通過フィルタと分離して設けられ測定用赤外線ビ
ームおよび参照用赤外線ビームを所定の周波数で時分割
するチョッパと、このチョッパにより時分割され被測定
対象物を通過した測定用赤外線ビームおよび参照用赤外
線ビームを受光するとともに両赤外線ビームの受光量の
比を求めることにより被測定対象物の膜厚を演算する膜
厚演算手段とを備えたので、回転のバランスの調整が不
要で且つ高精度の測定が可能な膜厚測定装置を提供する
ことができる。
【００３０】又、この発明の請求項２によれば、請求項
１における波長領域分割手段をダイクロイックミラーで
構成したので、回転のバランスの調整が不要で且つ高精
度の測定が可能であることは勿論のこと、簡単な構成で
赤外線ビームを被測定対象物に吸収される測定波長を含
む赤外線ビームと、被測定対象物を透過する参照波長を
含む赤外線ビームとに分割することが可能な膜厚測定装
置を提供することができる。
１における波長領域分割手段をダイクロイックミラーで
構成したので、回転のバランスの調整が不要で且つ高精
度の測定が可能であることは勿論のこと、簡単な構成で
赤外線ビームを被測定対象物に吸収される測定波長を含
む赤外線ビームと、被測定対象物を透過する参照波長を
含む赤外線ビームとに分割することが可能な膜厚測定装
置を提供することができる。
【００３１】又、この発明の請求項３によれば、請求項
１における測定用赤外線ビームおよび参照用赤外線ビー
ムを時分割するために設けられたチョッパの両赤外線ビ
ームの通過穴を同一円周上に１列に配置し、両赤外線ビ
ームの通過位置をチョッパの中心から円周上対称な位置
に配置したので、回転のバランスの調整が不要で且つ高
精度の測定が可能であることは勿論のこと、小型化が可
能な膜厚測定装置を提供することができる。
１における測定用赤外線ビームおよび参照用赤外線ビー
ムを時分割するために設けられたチョッパの両赤外線ビ
ームの通過穴を同一円周上に１列に配置し、両赤外線ビ
ームの通過位置をチョッパの中心から円周上対称な位置
に配置したので、回転のバランスの調整が不要で且つ高
精度の測定が可能であることは勿論のこと、小型化が可
能な膜厚測定装置を提供することができる。
【００３２】又、この発明の請求項４によれば、異なる
複数の波長の赤外線を含んだ赤外線ビームを送出する光
源と、上記赤外線ビームを被測定対象物に吸収される測
定波長を含む第１の赤外線ビームおよび被測定対象物を
透過する参照波長を含む第２の赤外線ビームに分割する
波長領域分割手段と、赤外線ガラス基材に同一プロセス
により一体形成され上記第１および第２の赤外線ビーム
から測定波長でなる測定用赤外線ビームおよび参照波長
でなる参照用赤外線ビームを選別して抽出する第１およ
び第２の狭帯域通過フィルタと、これら両狭帯域通過フ
ィルタと分離して設けられ上記測定用赤外線ビームおよ
び参照用赤外線ビームを所定の周波数で時分割するチョ
ッパと、このチョッパにより時分割され上記被測定対象
物を通過した上記測定用赤外線ビームおよび参照用赤外
線ビームを受光するとともに上記両赤外線ビームの受光
量の比を求めることにより上記被測定対象物の膜厚を演
算する膜厚演算手段とを備えたので、回転のバランスの
調整が不要で且つ高精度の測定が可能であることは勿論
のこと、同一特性のフィルタの製造が容易となり更に測
定精度の向上が可能な膜厚測定装置を提供することがで
きる。
複数の波長の赤外線を含んだ赤外線ビームを送出する光
源と、上記赤外線ビームを被測定対象物に吸収される測
定波長を含む第１の赤外線ビームおよび被測定対象物を
透過する参照波長を含む第２の赤外線ビームに分割する
波長領域分割手段と、赤外線ガラス基材に同一プロセス
により一体形成され上記第１および第２の赤外線ビーム
から測定波長でなる測定用赤外線ビームおよび参照波長
でなる参照用赤外線ビームを選別して抽出する第１およ
び第２の狭帯域通過フィルタと、これら両狭帯域通過フ
ィルタと分離して設けられ上記測定用赤外線ビームおよ
び参照用赤外線ビームを所定の周波数で時分割するチョ
ッパと、このチョッパにより時分割され上記被測定対象
物を通過した上記測定用赤外線ビームおよび参照用赤外
線ビームを受光するとともに上記両赤外線ビームの受光
量の比を求めることにより上記被測定対象物の膜厚を演
算する膜厚演算手段とを備えたので、回転のバランスの
調整が不要で且つ高精度の測定が可能であることは勿論
のこと、同一特性のフィルタの製造が容易となり更に測
定精度の向上が可能な膜厚測定装置を提供することがで
きる。
【図１】この発明の実施例１における膜厚測定装置の構
成を示す図である。
成を示す図である。
【図２】図１に示すフィルタホルダの構成を示す平面図
である。
である。
【図３】チョッパにより各赤外線ビームをそれぞれ時分
割する工程を示す模式図である。
割する工程を示す模式図である。
【図４】図３に示す工程で時分割された各赤外線ビーム
の光量による信号の状態を示すタイミングチャートであ
る。
の光量による信号の状態を示すタイミングチャートであ
る。
【図５】この発明の実施例２における膜厚測定装置の構
成を示す図である。
成を示す図である。
【図６】図５に示す狭帯域通過フィルタの構成を示す平
面図である。
面図である。
【図７】従来の膜厚測定装置の一例の構成を示す模式図
である。
である。
【図８】従来の膜厚測定装置の異なる一例の構成を示す
模式図である。
模式図である。
２１ 赤外線発生ランプ（光源） ２４〜２９ レンズ ３０〜３２ 全反射レンズ ３３ 被測定対象物 ３４ ダイクロイックミラー（波長領域分割手段） ３５ 第１の赤外線ビーム ３６ 第２の赤外線ビーム ３７ フィルタホルダ ３８ ターンロック機構部 ４０ 第１の狭帯域通過フィルタ ４１ 第２の狭帯域通過フィルタ ４２ 赤外線ビーム（測定用赤外線ビーム） ４３ 赤外線ビーム（参照用赤外線ビーム） ４４ チョッパ ４６ ダイクロイックミラー ４８ 受光素子 ４９ 膜厚演算手段 ５０ 通過穴 ５１ 回転中心 ５２ フィルタディスク ５４ａ〜５４ｇ 複数の狭帯域通過フィルタ
Claims (4)
- 【請求項１】 異なる複数の波長の赤外線を含んだ赤外
線ビームを送出する光源と、上記赤外線ビームを被測定
対象物に吸収される測定波長を含む第１の赤外線ビーム
および被測定対象物を透過する参照波長を含む第２の赤
外線ビームに分割する波長領域分割手段と、上記第１お
よび第２の赤外線ビームから測定波長でなる測定用赤外
線ビームおよび参照波長でなる参照用赤外線ビームを選
別して抽出する第１および第２の狭帯域通過フィルタ
と、これら両狭帯域通過フィルタと分離して設けられ上
記測定用赤外線ビームおよび参照用赤外線ビームを所定
の周波数で時分割するチョッパと、このチョッパにより
時分割され上記被測定対象物を通過した上記測定用赤外
線ビームおよび参照用赤外線ビームを受光するとともに
上記両赤外線ビームの受光量の比を求めることにより上
記被測定対象物の膜厚を演算する膜厚演算手段とを備え
たことを特徴とする膜厚測定装置。 - 【請求項２】 波長領域分割手段はダイクロイックミラ
ーであることを特徴とする請求項１記載の膜厚測定装
置。 - 【請求項３】 測定用赤外線ビームおよび参照用赤外線
ビームを時分割するために設けられたチョッパの上記両
赤外線ビームの通過穴は同一円周上を１列に配置され、
且つ上記両赤外線ビームの通過位置は上記チョッパの中
心から上記円周上対称な位置に配置されていることを特
徴とする請求項１記載の膜厚測定装置。 - 【請求項４】 異なる複数の波長の赤外線を含んだ赤外
線ビームを送出する光源と、上記赤外線ビームを被測定
対象物に吸収される測定波長を含む第１の赤外線ビーム
および被測定対象物を透過する参照波長を含む第２の赤
外線ビームに分割する波長領域分割手段と、赤外線ガラ
ス基材に同一プロセスにより一体形成され上記第１およ
び第２の赤外線ビームから測定波長でなる測定用赤外線
ビームおよび参照波長でなる参照用赤外線ビームを選別
して抽出する第１および第２の狭帯域通過フィルタと、
これら両狭帯域通過フィルタと分離して設けられ上記測
定用赤外線ビームおよび参照用赤外線ビームを所定の周
波数で時分割するチョッパと、このチョッパにより時分
割され上記被測定対象物を通過した上記測定用赤外線ビ
ームおよび参照用赤外線ビームを受光するとともに上記
両赤外線ビームの受光量の比を求めることにより上記被
測定対象物の膜厚を演算する膜厚演算手段とを備えたこ
とを特徴とする膜厚測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23312893A JPH0783622A (ja) | 1993-09-20 | 1993-09-20 | 膜厚測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23312893A JPH0783622A (ja) | 1993-09-20 | 1993-09-20 | 膜厚測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0783622A true JPH0783622A (ja) | 1995-03-28 |
Family
ID=16950189
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23312893A Pending JPH0783622A (ja) | 1993-09-20 | 1993-09-20 | 膜厚測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0783622A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018034908A1 (en) * | 2016-08-17 | 2018-02-22 | Kla-Tencor Corporation | System and method for generating multi-channel tunable illumination from a broadband source |
-
1993
- 1993-09-20 JP JP23312893A patent/JPH0783622A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018034908A1 (en) * | 2016-08-17 | 2018-02-22 | Kla-Tencor Corporation | System and method for generating multi-channel tunable illumination from a broadband source |
| KR20190032601A (ko) * | 2016-08-17 | 2019-03-27 | 케이엘에이-텐코 코포레이션 | 광대역 소스로부터 다중 채널 조정 가능한 조명을 생성하는 시스템 및 방법 |
| US10371626B2 (en) | 2016-08-17 | 2019-08-06 | Kla-Tencor Corporation | System and method for generating multi-channel tunable illumination from a broadband source |
| JP2019528444A (ja) * | 2016-08-17 | 2019-10-10 | ケーエルエー コーポレイション | 広帯域光源を基にマルチチャネル可調照明を生成するシステム及び方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3927944A (en) | Spectrophotometer | |
| GB2033079A (en) | Infrared interference type film thickness measuring method and instrument | |
| JPH056651B2 (ja) | ||
| US4566797A (en) | Spectrophotometer operating at discrete wavelengths | |
| US3886363A (en) | Spectro fluorescence and absorption measuring instrument | |
| JPS59231425A (ja) | ホトダイオ−ドアレイ分光光度計検出器 | |
| US4168910A (en) | Optical beam-switching chopper | |
| US3901601A (en) | Chopper arrangement for atomic absorption spectrophotometer | |
| JPH0783622A (ja) | 膜厚測定装置 | |
| JPS5985918A (ja) | 直接比率式の分光光度計 | |
| JPS62147344A (ja) | 多波長分光光度計 | |
| JPH0854264A (ja) | 光学的測定装置 | |
| JP2000035363A (ja) | 光学特性検出装置 | |
| JPH0443222B2 (ja) | ||
| JPH0257864B2 (ja) | ||
| JPS59147229A (ja) | 分光光度計 | |
| JPH1038688A (ja) | 分光光度計 | |
| JPH07198481A (ja) | 光測定器 | |
| JPH07174526A (ja) | 光学装置 | |
| JP2876255B2 (ja) | 粒度分布測定装置 | |
| JPH0261528A (ja) | 分光装置 | |
| JPH06241900A (ja) | 分光分析装置 | |
| USRE30051E (en) | Chopper arrangement for atomic absorption spectrophotometer | |
| JPH0363015B2 (ja) | ||
| JPH05249032A (ja) | 半導体分光検出装置 |