JPH09229663A - 触針式膜厚測定方法及び測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 試料にたわみを発生させることなく、片面の
測定だけで、試料の相対的な厚さの分布のみならず厚さ
の絶対値を測定することのできる触針式膜厚測定方法及
びその装置を提供する。 【解決手段】 測定試料１１を保持して３次元方向に移
動可能な試料移動用ステージ１５と、固定された固定触
針１２と、移動触針１３と、移動触針を測定試料の厚さ
方向に弾性的に支持する支持機構１４と、測定試料の厚
さ方向に支持機構を移動可能な移動用ステージ１６と、
固定触針と測定試料との接触を検知する検知機構１８
と、移動触針の位置を測定する光学的距離測定装置１９
とを備える。移動触針の支持機構１４は、移動触針を、
移動触針の移動方向の離れた２ヶ所で、移動方向と直角
の方向に略等間隔の角度で支持するそれぞれ３本のワイ
ヤで構成されており、ワイヤの張力は調整可能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は種々の振動体や可視
光あるいは放射線の透過膜などに用いられる薄膜の厚さ
の分布を測定するための触針式の膜厚測定方法およびそ
の装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】種々の振動体や可視光あるいは放射線の
透過膜などに金属や結晶体やセラミクスなどの薄膜が用
いられる。これらは通常、フランジやフレーム等に周辺
部が固定され、それ以外の部分は固定されずに自立した
薄膜という形態となっている。この様な薄膜の厚さの分
布を測定するには従来は図４に示す様な膜厚測定装置を
用い、以下の手順によっていた。

【０００３】図４は、従来例の触針式膜厚測定装置の模
式的正面図であり、図中符号４１は測定試料、４２は触
針式形状測定機構、４３は試料移動用ステージ、４４は
定盤を示す。また図５は従来例の測定原理を説明するグ
ラフで、図中符号５１は試料断面形状、５２は表面形
状、５３は裏面形状、５４は厚さ分布を示す。

【０００４】まず、測定試料４１を試料移動用ステージ
４３に固定し、測定試料４１を試料移動用ステージ４３
で移動させながら触針式の形状測定機構４２を用いて試
料の片面の表面形状を測定する。次に、試料を反転し、
試料の反対側の面の表面形状を同様に測定する。この様
にして得られた両面それぞれの表面形状のデータ５２、
５３を図５に示す様に加算処理して、試料断面形状５１
の測定試料の厚さの分布５４が得られる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述の従来の厚さ分布
の測定方法には以下のような問題点があった。

【０００６】（１）両面それぞれの表面形状のデータを
加算して厚さの分布を得る方法では、相対的な厚さの分
布を知ることができるが、厚さの絶対値は得られない。
厚さの絶対値を知るには、別の方法に依らなければなら
ない。

【０００７】（２）試料の片面の表面形状を測定するた
めに試料表面に触針を接触させる場合、触針の圧力によ
って試料にたわみが発生する。そのため試料の表面形状
が実際とは異なって測定されてしまい、測定誤差が発生
するおそれがある。

【０００８】（３）触針の圧力によって試料にたわみが
発生するという問題を回避するために、図６に示す様
に、薄膜試料６１の測定面の裏側を接着剤６２や樹脂等
で固定する方法が用いられる場合もあった。測定面の裏
側を固定した場合には試料６１の変形が抑制され、それ
による測定誤差の発生が避けられる。しかし、接着剤６
２などが固化する際に体積変化を起こして試料の変形を
引き起こし、測定誤差が発生しやすかった。またこの方
法では、試料を固定したり剥がしたりする際に試料に熱
を加えたり溶剤に浸したりする必要があり、その際薄膜
試料の破損や変質を招きやすい。

【０００９】（４）両面の表面形状の測定位置と向きと
を正確に一致させて形状データを加算する必要があり、
試料の測定位置を合わせるための精度が高いことが必要
である。このため、測定試料を高精度に移動できるステ
ージなどが必要であり測定装置が大がかりになる上、試
料を裏返して２回測定する必要があるので、測定のため
に、多大な手間と時間がかかる。

【００１０】本発明の目的は、試料にたわみを発生させ
ることなく、片面の測定だけで、試料の相対的な厚さの
分布のみならず厚さの絶対値を測定することのできる触
針式膜厚測定方法及びその装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の触針式膜厚測定
方法は、触針を測定試料に接触させて膜厚を測定する触
針式膜厚測定方法において、２個の触針を用い、測定試
料の両面に、測定試料を挟んで２個の触針の先端を接触
させ、２個の触針の先端を相互に直接接触させた場合と
の触針の移動距離の差により、測定試料の膜厚を測定す
る。

【００１２】２個の触針は、固定された固定触針と、測
定試料の厚さ方向に移動可能な移動触針とで構成され、
固定触針の先端に接触させた測定試料の反対面に移動触
針を移動して先端を接触させることが好ましい。固定触
針と測定試料との接触は、測定試料の移動装置の測定試
料の厚さ方向の移動と、光学的距離測定装置で計測され
た測定試料の測定試料の厚さ方向の移動との差異により
検知してもよく、固定触針と測定試料との電気的導通に
より検知してもよい。移動触針と測定試料との接触は、
移動触針の移動装置の測定試料の厚さ方向の移動と、該
移動装置に移動方向に対して弾性的に支持されている移
動触針の、光学的距離測定装置で計測された測定試料の
厚さ方向の移動との差異により検知することが好まし
い。

【００１３】本発明の触針式膜厚測定装置は、測定試料
を保持して３次元方向に移動可能な試料移動用ステージ
と、固定可能な固定触針と、移動触針と、移動触針を測
定試料の厚さ方向に弾性的に支持する支持機構と、測定
試料の厚さ方向に支持機構を移動可能な移動用ステージ
と、固定触針と測定試料との接触を検知する検知機構
と、移動触針の位置を測定する光学的距離測定装置とを
備える。

【００１４】移動触針の支持機構は、移動触針を支持す
る複数のワイヤを有することが望ましく、複数のワイヤ
は、移動触針を、移動触針の移動方向の離れた２ヶ所
で、移動方向と直角の方向に略等間隔の角度で支持する
それぞれ３本以上のワイヤで構成されていてもよく、ワ
イヤの張力は調整可能であってよい。

【００１５】

【発明の実施の形態】次に、本発明の第１の実施の形態
について図面を参照して説明する。図１は本発明の第１
の実施の形態の触針式膜厚測定装置の模式的正面図であ
り、図２は図１の支持機構の構成を説明する模式的斜視
図である。図中符号１１は測定試料、１２は固定触針、
１３は移動触針、１４は支持機構、１４ａは触針支持
棒、１４ｂはワイヤ、１４ｃは支持枠、１４ｄは光反射
板、１５は試料移動用ステージ、１６は支持機構移動用
ステージ、１７は定盤、１８は測定試料距離測定機構、
１９は移動触針用距離測定機構を示す。

【００１６】本実施の形態の膜厚測定装置は固定触針１
２及び移動触針１３の２個の触針が上下に対向した構造
をしている。下に位置する固定触針１２は水平面内に移
動可能であるあが計測時には定盤１７上に固定され、上
に位置する移動触針１３はワイヤ１４ｂに支持され、上
下方向にはある程度可動である。これらの固定触針１２
及び移動触針１３の間に薄膜の測定試料１１を挟み、こ
の時の移動触針１３の位置を移動触針用距離測定機構１
９により測定して、試料の厚さを測定する。測定試料１
１は水平面内（Ｘ，Ｙ）、垂直方向（Ｚ）に微動ができ
る３軸の微動可能な試料移動用ステージ１５に載ってい
る。厚さ分布の測定を行っている間は装置の基盤となる
部分（定盤１７）に固定触針１２と移動触針用距離測定
機構１９は固定され、これに対して測定試料１１と移動
触針１３が移動する。

【００１７】測定試料１１はＸ、Ｙ、Ｚ三軸の微動可能
な試料移動用ステージ１５に載っている。移動触針１３
は、触針支持棒１４ａの下端に固定されている。この触
針支持棒１４ａは６本のワイヤ１４ｂによって懸架され
ている。ワイヤ１４ｂの他端は枠状の支持枠１４ｃに固
定されている。ワイヤ１４ｂの張力の方向は、移動触針
１３の移動方向すなわち測定試料１１の厚さ方向に対し
て垂直になっている。

【００１８】支持枠１４ｃは支持機構１４内に固定さ
れ、支持機構１４は上下（Ｚ）に微動可能な支持機構移
動用ステージ１６に載っている。触針支持棒１４ａはワ
イヤ１４ｂの張力によって支持枠１４ｃに対して垂直方
向にはゆるく、水平面内方向にはきつく拘束されてい
る。触針支持棒１４ａの上下位置を測定するために、光
学的な三角測量の原理を用いた移動触針用距離測定機構
１９が設けてある。触針支持棒１４ａの上端には光を反
射する光反射板１４ｄが設けてあり、移動触針用距離測
定機構１９からのレーザー光を反射する。移動触針用距
離測定機構１９は測定装置本体の定盤１７に固定されて
いる。

【００１９】この測定装置による薄膜試料の厚さ分布の
測定手順は、次の通りである。

【００２０】（１）初期設定 （２）厚さ測定（必要な測定点数だけ繰り返し） （３）データ処理 さらに、（２）の厚さ測定のプロセスは （２−１）試料位置設定 （２−２）移動触針位置設定 （２−３）移動触針位置測定 からなり、これを必要な測定点数だけ繰り返し行う。以
下、これらの内容を詳細に説明する。

【００２１】（１）初期設定 まず、移動触針１３を支持枠１４ｃから吊って支持する
６本のワイヤ１４ｂの張力を調整し、上下方向の剛性を
設定する。移動触針１３の触針支持棒１４ａはワイヤ１
４ｂの張力によって垂直方向にはゆるく、水平面内方向
にはきつく拘束されている。ここで、移動触針１３の上
下方向の振動の固有振動数から上下方向の剛性（バネ定
数）を求めることができる。移動触針用距離測定機構１
９の出力から固有振動数ｆを測定する。移動触針１３と
触針支持棒１４ａまでを一体とした質量をｍとする。こ
のとき、バネ定数ｋは ｋ＝４×π² ×ｍ×ｆ² で与えられる。例えば、ｍ＝１．０×１０^-3（ｋｇ）、
ｆ＝１００Ｈｚとすると、ｋ＝４．０×１０² （Ｎ／
ｍ）＝４０（ｍｇｆ／μｍ）となる。

【００２２】移動触針１３の先端は数十〜数百μｍ程度
の小さな曲率半径を持った球面形状をしている。移動触
針１３先端の材質は、ダイアモンドやシリコンカーバイ
ド、タングステン、焼入れ鋼など硬度が高い材料が用い
られる。小さな曲率半径の移動触針１３とほぼ平面であ
る測定試料１１との接触面積は非常に小さいので、わず
かな力で移動触針１３を測定試料１１に押し付けた場合
でも、両者の接触面では大きな面圧が発生する。接触面
であまり大きな面圧が発生した場合には、試料が塑性変
形したり、割れなどの破損を起こす恐れがある。試料の
変形や破損を防止するためには、移動触針１３を押し付
ける力は非常に小さな力でなければならない。平面に球
面を接触させた時の応力や変形量は「Ｈｅｒｔｚの公
式」として知られた数式によって計算することができ
る。この公式によれば、接触面で発生する応力は加重の
１／３乗に比例し、球面半径の２／３乗に反比例する。

【００２３】押し付け力はワイヤ１４ｂのたわみで測定
し制御する。支持枠１４ｃを動かして移動触針１３を測
定試料１１のサンプルに近付け、移動触針１３がサンプ
ルに接触してから更に一定の距離だけ支持枠１４ｃを近
付ける。この距離がワイヤのたわみ量になる。この距離
に先に求めたバネ定数の値ｋを掛ければ押し付け力が求
められる。実際には適当な移動距離で押し付け力が適当
な値になるようにバネ定数ｋを決め、この時の固有振動
数ｆを算出する。固有振動数がこのｆになるようにワイ
ヤ１４ｂの張力を調整する。このとき６本のワイヤ１４
ｂそれぞれの張力がほぼ等しくなるように調整すること
が望ましい。

【００２４】移動触針１３の上下方向の剛性が高いすな
わちバネ定数が大きい場合には、小さな押し付け力を実
現するためには支持枠１４ｃの移動距離を非常に小さく
する必要があり、支持枠１４ｃの位置制御を非常に精密
に行うことが必要になる。移動触針１３の上下方向の剛
性が低い場合には、支持枠１４ｃの位置制御をそれほど
精密に行わないでも小さな押し付け力を実現できる。従
って移動触針１３の上下方向の剛性は小さい方が望まし
い。

【００２５】移動触針１３の水平方向の剛性が小さい場
合には、凹凸をもった試料表面に移動触針１３が接触し
た場合に移動触針１３の先端が滑るなどして、測定位置
がずれてしまう恐れがある。したがって移動触針１３の
水平方向の剛性は大きい方が望ましい。

【００２６】本実施の形態では、触針支持棒１４ａは６
本のワイヤ１４ｂによって懸架されていて、ワイヤ１４
ｂの張力の方向は、移動触針１３の移動方向すなわち測
定試料１１の厚さ方向に対して垂直になっている。この
場合、垂直方向の剛性はワイヤ１４ｂの張力によってき
まり、水平方向の剛性はワイヤ１４ｂの伸び剛性によっ
てきまる。すなわち垂直方向と水平方向の剛性を独立に
設定することができる。剛性が大きいワイヤを張力を小
さくして用いることによって、移動触針１３の垂直方向
の剛性は小さく、水平方向は剛性を大きくすることがで
きる。

【００２７】次に、固定触針１２と移動触針１３の２個
の触針の水平面内での位置合わせを行う。測定試料１１
を間に挟まないで、２個の触針を接触させる。移動触針
１３の支持枠１４ｃを支持機構１４と支持機構移動ステ
ージ１６を介して上下に移動させながら移動触針用距離
測定機構１９で移動触針１３の動きを観測する。移動触
針１３が固定触針１２に接触しないでいる場合には、移
動触針１３は支持機構１４の動きと同じ距離だけ上下す
る。移動触針１３が固定触針１２に接触している場合に
は、移動触針１３は支持機構１４の動きによらずほぼ一
定の位置となる。この時の移動触針１３の高さ方向の位
置は２個の触針の相対位置を反映したものになる。つま
り、２個の触針が水平面内で一致している場合には移動
触針１３の位置が最も高くなる。したがって、固定触針
１２を水平面内で移動しながら、移動触針１３が接触し
た時の高さが最も高くなる位置を求めれば、２個の触針
の先端の位置が水平面内で一致することになる。

【００２８】実際に、移動触針１３が接触した時の高さ
が最も高くなる位置を求めるには、球面フィッティング
の方法を行い、精度を高める。この方法によれば、ま
ず、固走触針１２の位置を水平面内の様々な位置とし
て、移動触針１３の支持機構１４を上下に移動し、移動
触針１３が接触する位置（高さ）の分布を求める。この
高さの分布は両方の触針の先端が同じ半径の球面である
場合にはその半径の２倍の半径の球面状になる。そこ
で、この高さの測定結果を球面でフィッティングして球
面の頂点（最も高い点）の位置を求める。この位置に固
定触針１２を合わせれば、２個の触針の水平面内での位
置合わせができたことになる。このようにして、上下の
触針の水平面内での位置合わせを高い精度で行うことが
できる。

【００２９】次に、厚さ測定値の初期値（オフセット）
を求める。上下２個の触針の水平面内の位置合わせをし
た後に、測定試料１１を間に挟まない状態で、２個の触
針を接触させ、移動触針用距離測定機構１９の測定値を
求める。この値を初期値として、厚さ測定の際の測定値
からオフセットとして差し引き、試料の厚さの絶対値を
得る。

【００３０】（２−１）試料位置設定 ここでは、試料の厚さを測定しようとする位置を、固定
触針１２の先端の位置に一致させる。まず、測定試料１
１を固定触針１２から垂直方向に離れた位置で水平面内
を移動して、測定しようとする点の水平位置を固走触針
１２の先端の位置に一致させる。次に、測定試料１１を
固定触針１２に近付け、接触させる。

【００３１】測定試料１１と固定触針１２との接触は、
測定試料１１の裏面の高さを測定する測定試料距離測定
機構１８によって検出する。即ち、測定試料１１が固定
触針１２に接触していない時は、測定試料１１を移動し
た距離だけ測定試料面の高さを測定する測定機構１８の
測定値が変化するが、測定試料１１が固定触針１２に接
触している時は、測定試料１１を移動してもその測定値
は殆ど変化しない。このようにして測定試料１１と固定
触針１２との接触を検出することができる。

【００３２】測定試料面の高さを測定する測定機構とし
ては、測定試料１１に光ファイバから光を照射し、測定
試料１１で反射して別の光ファイバに戻ってくる光の光
量を検出する方式のいわゆる光ファイバ型近接センサ
や、静電容量型のセンサ、光学的な三角測量の原理を用
いたセンサなどを用いることができる。

【００３３】（２−２）移動触針位置設定 固定触針１２の先瑞に接触した測定試料１１の反対側位
置に移動触針１３の先端を一致させる。支持機構１４を
支持機構移動用ステージ１６で移動して移動触針１３を
測定試料１１に次第に近付ける。このとき、光学的位置
測定方式を用いた移動触針用距離測定機構１９によって
移動触針１３の動きを観測する。移動触針１３が測定試
料１１に接触していない場合には、移動触針１３の動き
は支持機構１４の動きと同じであるが、接触している場
合には、移動触針１３は支持機構１４が動いてもほとん
ど動かない。支持機構１４を少しずつ測定試料１１に近
付けていって、移動触針１３が測定試料１１に接触した
位置からある一定の距離だけ更に近付けた位置に設定す
る。このときの接触部にかかる力の大きさは、［接触し
てからの移動距離×縦方向バネ定数］として与えられ
る。接触してからの移動距離を適当な値にすることで、
移動触針１３が測定試料１１を押し付ける力を設定す
る。例えば、先の例ではｋ＝４．０×１０² （Ｎ／ｍ）
＝４０（ｍｇｆ／μｍ）であり、移動距離を１μｍとす
れば、押し付ける力は４．０×１０^-4（Ｎ）となる。接
触してからの移動距離を一定にすれば、試料を押し付け
る力を一定にすることができる。

【００３４】（２−３）移動触針位置測定 光学的な三角測量の原理を用いた移動触針用距離測定機
構１９を用いて非接触で触針支持棒１４ａの位置を測定
する。この測定値から先に求めた初期値（オフセット）
を引き、試料の厚さの値を得る。

【００３５】以上の測定手順を必要な位置について繰返
し実施し、データ処理を行なうことによって測定試料の
相対的な厚さの分布のみならず厚さの絶対値を測定する
ことができる。

【００３６】次に、本発明の第２の実施の形態について
図面を参照して説明する。図３は本発明の第２の実施の
形態の触針式膜厚測定装置の模式的正面図である。図中
符号３１は測定試料、３２は固定触針、３３は移動触
針、３４は支持機構、３５は試料移動用ステージ、３６
は支持機構移動用ステージ、３７は定盤、３８ａは電流
検出機構、３８ｂは導線、３９は移動触針用距離測定機
構を示す。

【００３７】本実施の形態では、測定試料３１の位置を
設定する際に、測定試料３１と固定触針３２との接触を
両者の電気的な導通によって検出する。従って、本実施
の形態では測定試料３１と固定触針３２が共に導電性で
ある場合に限定される。

【００３８】本実施の形態の膜厚分布測定装置は第１の
実施の形態の膜厚分布測定装置とほぼ同じ構成をしてい
る。ただし本実施の形態では固定触針３２と測定試料３
１にそれぞれ導線３８ｂが接続されており、さらにこれ
に電流検出機構３８ａが接続されている。

【００３９】本実施の形態の膜厚分布測定装置による薄
膜試料の厚さ分布の測定手順は、第１の実施の形態のそ
れと同じであり、 （１）初期設走 （２）厚さ測定（必要な測定点数だけ繰り返し） （２−１）試料位置設定 （２−２）移動触針位置設定 （２−３）移動触針位置測定 （３）データ処理 となる。本実施の形態では、（２−１）の試料位置設定
のプロセスにおいて、電気的な導通によって測定試料３
１と固定触針３２との接触の判定を行う。詳細は以下の
通りである。

【００４０】まず、測定試料３１を固定触針３２から離
れた位置で水平面内に移動して、測定しようとする点の
水平位置を固定触針３２の先端の位置に一致させる。次
に、測定試料３１を固定触針３２に近付け接触させる。

【００４１】測定試料３１と固定触針３２との接触は、
両者の電気的な導通によって検出する。すなわち、測定
試料と固定触針３２との間に電圧を印加して両者の間に
流れる電流を観測し、接触を判定する。接触部の面積は
非常に小さく、電気抵抗が大きい。この接触部に大きな
電流が流れた場合には局所的に発熱が起こり、測定試料
３１や固定触針３２が損傷する恐れがある。従って、印
加する電圧はできるだけ小さいほうが望ましい。

【００４２】本実施例では、電源と電流検出装置のみで
試料位置を検出することができるので、第１の実施の形
態で得られた効果に加えて、厚さ分布測定装置がさらに
簡略化されるという効果がある。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の膜厚測定
方法及びその装置によれば、 （１）試料の相対的な厚さの分布ばかりでなく厚さの絶
対値を測定することができる。

【００４４】（２）２個の触針で薄膜試料の両面を同時
に挟んで厚さの分布を測定することができるので、触針
の圧力によって試料にたわみが発生することがないの
で、試料の測定面の裏側を接着剤や樹脂等で固定する必
要がなく、薄膜試料の破損や変質を招く恐れがない。

【００４５】（３）試料の両面の同じ位置を同時に測定
するので、試料を裏返して２回測定する必要がないの
で、測定のための手間と時間が大幅に低減される。

【００４６】（４）試料の測定位置を合わせる精度が高
い必要がなく、高精度の試料ステージなどを用いる必要
がなく、測定装置が簡略化される。

【００４７】（５）測定試料と固定触針が共に導電性で
ある場合には、試料位置設定のプロセスを電気的な導通
により行なうことができるので、更に測定装置の簡略化
が可能になる。という効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の触針式膜厚測定装
置の模式的正面図である。

【図２】図１の支持機構の構成を説明する模式的斜視図
である。

【図３】本発明の第２の実施の形態の触針式膜厚測定装
置の模式的正面図である。

【図４】従来例の触針式膜厚測定装置の模式的正面図で
ある。

【図５】従来例の測定原理を説明するグラフである。

【図６】従来例の薄膜試料を接着剤で固定した構造の模
式的断面図である。

【符号の説明】

１１、３１、４１ 測定試料 １２、３２ 固定触針 １３、３３ 移動触針 １４、３４ 支持機構 １４ａ 触針支持棒 １４ｂ ワイヤ １４ｃ 支持枠 １４ｄ 光反射板 １５、３５ 試料移動用ステージ １６、３６ 支持機構移動用ステージ １７、３７、４４ 定盤 １８ 測定試料距離測定機構 １９、３９ 移動触針用距離測定機構 ３８ａ 電流検出機構 ３８ｂ 導線 ４２ 触針式形状測定機構 ４３ 試料移動用ステージ ５１ 試料断面形状 ５２ 表面形状 ５３ 裏面形状 ５４ 厚さ分布 ６１ 薄膜試料 ６２ 接着剤

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 触針を測定試料に接触させて膜厚を測定
   する触針式膜厚測定方法において、 ２個の触針を用い、前記測定試料の両面に、前記測定試
   料を挟んで２個の前記触針の先端を接触させ、２個の前
   記触針の先端を相互に直接接触させた場合との前記触針
   の移動距離の差により、前記測定試料の膜厚を測定する
   ことを特徴とする触針式膜厚測定方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の触針式膜厚測定方法に
   おいて、 前記２個の触針は、固定された固定触針と、前記測定試
   料の厚さ方向に移動可能な移動触針とで構成され、前記
   固定触針の先端に接触させた前記測定試料の反対面に前
   記移動触針を移動して先端を接触させることを特徴とす
   る触針式膜厚測定方法。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の触針式膜厚測定方法に
   おいて、 前記固定触針と前記測定試料との接触は、前記測定試料
   の移動装置の前記測定試料の厚さ方向の移動と、光学的
   距離測定装置で計測された前記測定試料の前記測定試料
   の厚さ方向の移動との差異により検知することを特徴と
   する触針式膜厚測定方法。
4. 【請求項４】 請求項２に記載の触針式膜厚測定方法に
   おいて、 前記固定触針と前記測定試料との接触は、前記固定触針
   と前記測定試料との電気的導通により検知することを特
   徴とする触針式膜厚測定方法。
5. 【請求項５】 請求項２に記載の触針式膜厚測定方法に
   おいて、 前記移動触針と前記測定試料との接触は、前記移動触針
   の移動装置の前記測定試料の厚さ方向の移動と、該移動
   装置に移動方向に対して弾性的に支持されている前記移
   動触針の、光学的距離測定装置で計測された前記測定試
   料の厚さ方向の移動との差異により検知することを特徴
   とする触針式膜厚測定方法。
6. 【請求項６】 触針を測定試料に接触させて膜厚を測定
   する触針式膜厚測定装置であって、 前記測定試料を保持して３次元方向に移動可能な試料移
   動用ステージと、 固定可能な前記固定触針と、 前記移動触針と、 前記移動触針を前記測定試料の厚さ方向に弾性的に支持
   する支持機構と、 前記測定試料の厚さ方向に前記支持機構を移動可能な移
   動用ステージと、 前記固定触針と前記測定試料との接触を検知する検知機
   構と、 前記移動触針の位置を測定する光学的距離測定装置と、
   を備えた触針式膜厚測定装置。
7. 【請求項７】 請求項６に記載の触針式膜厚測定装置に
   おいて、 前記移動触針の前記支持機構は、前記移動触針を支持す
   る複数のワイヤを有することを特徴とする触針式膜厚測
   定装置。
8. 【請求項８】 請求項７に記載の触針式膜厚測定装置に
   おいて、 前記複数のワイヤは、前記移動触針を、前記移動触針の
   移動方向の離れた２ヶ所で、前記移動方向と直角の方向
   に略等間隔の角度で支持するそれぞれ３本以上のワイヤ
   で構成されていることを特徴とする触針式膜厚測定装
   置。
9. 【請求項９】 請求項７または請求項８に記載の触針式
   膜厚測定装置において、 前記ワイヤの張力は調整可能であることを特徴とする触
   針式膜厚測定装置。