JPS58140606A - フイルム厚さ測定方法並びに装置 - Google Patents
フイルム厚さ測定方法並びに装置Info
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- JPS58140606A JPS58140606A JP2344682A JP2344682A JPS58140606A JP S58140606 A JPS58140606 A JP S58140606A JP 2344682 A JP2344682 A JP 2344682A JP 2344682 A JP2344682 A JP 2344682A JP S58140606 A JPS58140606 A JP S58140606A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- film thickness
- chopper
- transmitted
- detector
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- Pending
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/02—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
- G01B11/06—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness ; e.g. of sheet material
- G01B11/0616—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness ; e.g. of sheet material of coating
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はフィルム厚さ測定方法並びに装置に関し、特に
赤外−を放射する黒体炉と、黒体炉からのフィルムを透
過した赤外−を受けて電気信号を発生する検出器とを有
するフィルム厚さ測定方法並びに装置に関する。
赤外−を放射する黒体炉と、黒体炉からのフィルムを透
過した赤外−を受けて電気信号を発生する検出器とを有
するフィルム厚さ測定方法並びに装置に関する。
赤外線放射を受けた時のフィルムの透過率が高分子フィ
ルムの厚さの関数であることは既知である。この測定方
法は連続的に厚さのデータか得られるため、フィルムの
巾方向に走査することも可能であり、薄（・フィルムの
連続多量生産の制御に有効に使用できる。
ルムの厚さの関数であることは既知である。この測定方
法は連続的に厚さのデータか得られるため、フィルムの
巾方向に走査することも可能であり、薄（・フィルムの
連続多量生産の制御に有効に使用できる。
しかし、検出器の測定値はフィルム自体の温度に基づく
放射及び光路中の外乱の影響Ｖ受ける。
放射及び光路中の外乱の影響Ｖ受ける。
これらの補正するための撞々の案があるが、装置が複雑
化し、信頼性に欠ける。
化し、信頼性に欠ける。
本発明の目的はフィルム自体の温度に暴く放射及び光路
中の外乱の影４１ヲ理嗣的に補正した出力信号を得るフ
ィルム厚さ測定方法並びに装置を提供するにある。
中の外乱の影４１ヲ理嗣的に補正した出力信号を得るフ
ィルム厚さ測定方法並びに装置を提供するにある。
上述の目的を達するための本発明によるフィルム厚さ測
定方法は、黒体基準器からフィルムを透過した赤外線放
射を受けて第１の電気信号を発生するフィルム厚さ測定
方法におり・て、黒体基準器から所定透過率としたメッ
シュチョツパヲ経テフイルムを透過した赤外線放射を受
けて第２の電気信号を発生させ、交互に発生する第１第
２の電気信号を演算してフィルム温度及び外乱の補正さ
れたフィルム厚さを得る。
定方法は、黒体基準器からフィルムを透過した赤外線放
射を受けて第１の電気信号を発生するフィルム厚さ測定
方法におり・て、黒体基準器から所定透過率としたメッ
シュチョツパヲ経テフイルムを透過した赤外線放射を受
けて第２の電気信号を発生させ、交互に発生する第１第
２の電気信号を演算してフィルム温度及び外乱の補正さ
れたフィルム厚さを得る。
好適な実施例によって、第１第２の電気信号の差Ｙ５（
算する。
算する。
本発明による。赤外線を放射する黒体炉と、黒体炉から
のフィルムを透過した赤外線を受けて電気信号音発生す
る検出器とを有するフィルム厚さ測定装置は、黒体炉と
フィルムとの関に介挿したチョッパを備え、チョッパの
ブレードは赤外線に対して所定透過率としたメツシュと
して上記検出器に交互に２種の電気信号を発生させるよ
うにし。
のフィルムを透過した赤外線を受けて電気信号音発生す
る検出器とを有するフィルム厚さ測定装置は、黒体炉と
フィルムとの関に介挿したチョッパを備え、チョッパの
ブレードは赤外線に対して所定透過率としたメツシュと
して上記検出器に交互に２種の電気信号を発生させるよ
うにし。
上記２種の電気信号を演算する演算装置を備える。
本発明によって、赤外線に対して所定透過率、例えば５
０−としたメツシュのチョッパを黒体炉とフィルムとの
関に介挿し、チョッパを透過した赤外線と、チョッパを
通らな〜・赤外−とを交互にフィルムに供給して検出器
に２樵の信号な発生させる。両信号の差を求めれば、フ
ィルム温［Ｋ基く赤外線放射及び外乱は消去され、フィ
ルム厚さの関数となった信号が得られる。この信号を演
算すればフィルム厚さに比例した出力信号が得られる。
０−としたメツシュのチョッパを黒体炉とフィルムとの
関に介挿し、チョッパを透過した赤外線と、チョッパを
通らな〜・赤外−とを交互にフィルムに供給して検出器
に２樵の信号な発生させる。両信号の差を求めれば、フ
ィルム温［Ｋ基く赤外線放射及び外乱は消去され、フィ
ルム厚さの関数となった信号が得られる。この信号を演
算すればフィルム厚さに比例した出力信号が得られる。
本発明の装置は着しく簡単であり、しかも理論上の補正
値であるため測定誤差の生ずることはない。更に減衰放
射と直接放射とが交互であるため、フィルムの温度が高
温となるための障害が生ずることもな−・。
値であるため測定誤差の生ずることはない。更に減衰放
射と直接放射とが交互であるため、フィルムの温度が高
温となるための障害が生ずることもな−・。
本発明を例示とした実ｍ例並びに図面につ〜・て説明す
る。
る。
第１図は本発明によるフィルム厚さ測定装置の貌明図で
あり、赤外−放射装置ｊＩｔ］と検出装置２とを有する
。放射装置ｌ内の黒体炉３から放射される赤外線は保賎
窓４１に通って基準赤外線５としてフィルム６に放射さ
れ、透過赤外線７は検出装置２の赤外線レンズ８を通っ
て赤外線検出器９によって検出される。検出信号は前置
増巾器１０によって増巾されて図示しな〜・信号処理装
置によってフィルム厚さ信号となる。
あり、赤外−放射装置ｊＩｔ］と検出装置２とを有する
。放射装置ｌ内の黒体炉３から放射される赤外線は保賎
窓４１に通って基準赤外線５としてフィルム６に放射さ
れ、透過赤外線７は検出装置２の赤外線レンズ８を通っ
て赤外線検出器９によって検出される。検出信号は前置
増巾器１０によって増巾されて図示しな〜・信号処理装
置によってフィルム厚さ信号となる。
本発明によって、黒体炉３の前面にチョッパ１１ヲ設け
る。チョッパ１１のブレードは所要の透過率、例えば５
０％透過率としたメツシュ製とし、チョッパに遮蔽され
な（・放射とチョッパｋｆｉ蔽された放射とを交互に被
測定フィルムを透過させて検出装置に送り１両透過信号
の差からフィルム厚さを演算する。
る。チョッパ１１のブレードは所要の透過率、例えば５
０％透過率としたメツシュ製とし、チョッパに遮蔽され
な（・放射とチョッパｋｆｉ蔽された放射とを交互に被
測定フィルムを透過させて検出装置に送り１両透過信号
の差からフィルム厚さを演算する。
本発明を以下原理的に説明する。
高分子材料製フィルムの赤外庫の吸収は厚さに対する指
数関数として変化する。赤外−吸収蓋Ａ （ｘ）の基本
式は。
数関数として変化する。赤外−吸収蓋Ａ （ｘ）の基本
式は。
Ａ （ｘ） ＝ Ａ （ｏ）ｅ” （１）こ
〜ｋ Ａ （ｏ） ：基準赤外−ａ ：単位厚さの
吸収率 Ｘ ：フイルムの厚さ 従って、透過量’ｌ” （ｘ）は。
〜ｋ Ａ （ｏ） ：基準赤外−ａ ：単位厚さの
吸収率 Ｘ ：フイルムの厚さ 従って、透過量’ｌ” （ｘ）は。
Ｔ（ｘ）Ｍ＝ Ａ（ｏ） ｅ−” ＝ Ａ（ｏ） （１
−ｅ” ） （２ｊこ−に、 ｔ：透過率 従って、（２）式を満足する透過率ｔか存在てる。
−ｅ” ） （２ｊこ−に、 ｔ：透過率 従って、（２）式を満足する透過率ｔか存在てる。
黒体炉から基準赤外＊ Ａ （０）が放射されて〜・る
場合に上述のメツシュのチョッパでｌ：ｎの比でチョッ
ピングして被測定物のフィルムに照射する場合に透過赤
外線Ｎ （ｘ）は次の式が成立する。
場合に上述のメツシュのチョッパでｌ：ｎの比でチョッ
ピングして被測定物のフィルムに照射する場合に透過赤
外線Ｎ （ｘ）は次の式が成立する。
チョッパがオープンの時、
Ｎｏ（ｘ）−Ａ（ｏ）（１−ｒ）ｅ ＋Ｆ（ｔ）十
に （３）チョッパがクローズの時。
に （３）チョッパがクローズの時。
Ｎ１（ｘ）−ｎＡ（ｏ）（１−ｒ）ｅ−”＋ｌｉ’（ｔ
）−）−Ａ′（４）こ〜に、Ｆ（ｔ）： フィルム自身
の温度の放射Ａ′：光路中の外乱（温度、ごみ等） ｒ：フィルム表面の反射率 （３）式から（４）式を引けば。
）−）−Ａ′（４）こ〜に、Ｆ（ｔ）： フィルム自身
の温度の放射Ａ′：光路中の外乱（温度、ごみ等） ｒ：フィルム表面の反射率 （３）式から（４）式を引けば。
Ｎ（ｘ）＝ Ｎ ｇ （ｘ） −Ｎ １ （ｘ）＝（１
−ｎ）Ａ（ｏ）（１−γ） ｅ−ｔＸ ｔ５１両
辺の対数をとれば。
−ｎ）Ａ（ｏ）（１−γ） ｅ−ｔＸ ｔ５１両
辺の対数をとれば。
ＪｎＮ（ｘ）＝Ａ！ｎ （１−ｎ ）Ａ（ｏ）（１−ｒ
）−ｔｘ （６）電気オフセットＶＯＦνは ＶＯＦＰ＝ｉｎ（１−ｎ）Ａ（０）（１−１）
（７）（７）式と（６）式から Ｅ（ｘ）＝ ＶＯＦＦ−１ｎ Ｎ（ｘ）＝ ｔ Ｘ
（８１即ち電気出力信号Ｅ （ｘ）は厚
さに正比例した値となる。
）−ｔｘ （６）電気オフセットＶＯＦνは ＶＯＦＰ＝ｉｎ（１−ｎ）Ａ（０）（１−１）
（７）（７）式と（６）式から Ｅ（ｘ）＝ ＶＯＦＦ−１ｎ Ｎ（ｘ）＝ ｔ Ｘ
（８１即ち電気出力信号Ｅ （ｘ）は厚
さに正比例した値となる。
上述の原理的説明によって明らかな通り、（３）式と（
４）式の差を求めることによって、 Ｆ（ｔ）即ちフィ
ルム自身の温度による放射、及びＡ′却ち光路中の温度
、ごみ等の存在に基く外乱の影響のな〜・出力信号が得
られる。干渉縞につ〜・ても特定波長域内でのチョッピ
ング減算によって補正されて〜・る。
４）式の差を求めることによって、 Ｆ（ｔ）即ちフィ
ルム自身の温度による放射、及びＡ′却ち光路中の温度
、ごみ等の存在に基く外乱の影響のな〜・出力信号が得
られる。干渉縞につ〜・ても特定波長域内でのチョッピ
ング減算によって補正されて〜・る。
更に（８）式に示す出力信号値は厚さに正比例した値で
あり、そのま〜表示可能である。
あり、そのま〜表示可能である。
第２．３図は本発明によるメツシュチョッパ１１と黒体
炉３とを有する赤外線放射装置Ｉｔｌの評細を示す。
炉３とを有する赤外線放射装置Ｉｔｌの評細を示す。
放射！＆１のケーシング２１ははｘ箱型とし。
内部に脚２２によって黒体炉３を支持する。黒体炉３は
置込みヒーター２３によって加熱して所要温度を得る。
置込みヒーター２３によって加熱して所要温度を得る。
放射される赤外−は特殊ガラス製の保−窓材４を通る。
換気用ファン２４によってケーシング２１内がＡｆｆｌ
になるのを防ぐ。ケーシング２１内にモータ２５を取付
け、七−夕軸に取付けたグー、す２６からベルト２７Ｖ
経てプーリ２８を駆動する。軸２９を軸受３０によって
ケーシング２１内に支承し、下端にプーリ２８を固着し
てモータ２５の駆動力１に受ける。軸２９の上端にメツ
シュチョッパ３１１に固着てる。
になるのを防ぐ。ケーシング２１内にモータ２５を取付
け、七−夕軸に取付けたグー、す２６からベルト２７Ｖ
経てプーリ２８を駆動する。軸２９を軸受３０によって
ケーシング２１内に支承し、下端にプーリ２８を固着し
てモータ２５の駆動力１に受ける。軸２９の上端にメツ
シュチョッパ３１１に固着てる。
チョッパ３１は謔３図に示す通り、３枚のブレード３２
を各６０°の角度とし、ブレード３２の外周縁は保護窓
４の開口３３よりも外方に達するようにする。ブレード
３２と両ブレード間のスペースとは交互に開口３３を遮
蔽、開放する。
を各６０°の角度とし、ブレード３２の外周縁は保護窓
４の開口３３よりも外方に達するようにする。ブレード
３２と両ブレード間のスペースとは交互に開口３３を遮
蔽、開放する。
本発明によって、プレート′３２は網目とし、赤外巌透
通率は所定の値、卸も前の計算式のｎ、例えば５０−と
する。
通率は所定の値、卸も前の計算式のｎ、例えば５０−と
する。
作動ｋｌｌ＠して、ヒーター２３に通電して黒体炉３１
ｋＰＪｒ１Ｎの温度として赤外線を窓４を通って第２図
の上方に放射する。モータ２５を作動してメツシュチョ
ッパ３１を回転させ、ブレード３２が窓４を完全に６１
つた時と、ブレード３２間のスペースカ窓４を完全ｋＮ
放した時に、被測定物のフィルムを透過した赤外線を検
出装Ｗ２で検出する。
ｋＰＪｒ１Ｎの温度として赤外線を窓４を通って第２図
の上方に放射する。モータ２５を作動してメツシュチョ
ッパ３１を回転させ、ブレード３２が窓４を完全に６１
つた時と、ブレード３２間のスペースカ窓４を完全ｋＮ
放した時に、被測定物のフィルムを透過した赤外線を検
出装Ｗ２で検出する。
両検出信号の差を求め１式（５１Ｋ相当する電気イｇ号
Ｖ得る。この信号を処理して式（８）Ｋ示す信号、即ち
厚さに正比例したｍｖ得る。式（５）はフィルム自身の
温度に基（赤外−放射Ｆ （ｔｌ 、光路中の外乱Ａ′
を含まない。即ち１本発明によるメツシュチョッパを使
用すれば、−１］定値忙影響する因子が消去されること
を理論的に示すものである。更に式（６）の第１項即ち
式（力に示す電気オフセラ） ＶＯＦＦは定・数であり
、フィルム毎に変化する値はフィルム表面の反射率ｒの
みである。このためＶＯＦＦの決定は著しく容易であり
、表面１１１度が着しく変化しない限りはｙ一定値とみ
なし得る。
Ｖ得る。この信号を処理して式（８）Ｋ示す信号、即ち
厚さに正比例したｍｖ得る。式（５）はフィルム自身の
温度に基（赤外−放射Ｆ （ｔｌ 、光路中の外乱Ａ′
を含まない。即ち１本発明によるメツシュチョッパを使
用すれば、−１］定値忙影響する因子が消去されること
を理論的に示すものである。更に式（６）の第１項即ち
式（力に示す電気オフセラ） ＶＯＦＦは定・数であり
、フィルム毎に変化する値はフィルム表面の反射率ｒの
みである。このためＶＯＦＦの決定は著しく容易であり
、表面１１１度が着しく変化しない限りはｙ一定値とみ
なし得る。
かくして、本＠明によるメツシュチョッパを使用するこ
とによって着しく正確なフィルム厚さを求めることか可
能である。
とによって着しく正確なフィルム厚さを求めることか可
能である。
第１図は本発明によるフィルム厚さ測定装置の故明図、
第２図は第１図の装置の放射装置のＭ１１ｎ図、第３図
は第２図の平−図である。 ｌ・・・赤外−放射装置 ２・・・検出装置 ３・・・黒体炉 ６Φ・・フィルム ９・・・赤外線検出器 ｌｌ・・・メツシュチョッパ ２１・・・ケーシング ３２・・・ブレード ％軒出願人
第２図は第１図の装置の放射装置のＭ１１ｎ図、第３図
は第２図の平−図である。 ｌ・・・赤外−放射装置 ２・・・検出装置 ３・・・黒体炉 ６Φ・・フィルム ９・・・赤外線検出器 ｌｌ・・・メツシュチョッパ ２１・・・ケーシング ３２・・・ブレード ％軒出願人
Claims (3)
- （１） 黒体基準器からフィルムを透過した赤外線放
射を受けて第１の電気信号を発生するフィルム厚さ測定
方法にお（・て、黒体基準器から所定透過率としたメツ
シュチョッパ１ｋＭてフィルムを透過した赤外線放射を
受けて第２の電気信号を発生させ、交互に発生する第１
第２の電気信号を演算してフィルム温度及び外乱の補正
されたフィルム厚さを得ること’１％黴とするフィルム
厚さ測定方法。 - （２） 前記第１第２の電気信号の差を演算する特許
請求の範囲第１項記載のフィルム厚さ測定方法。 - （３）赤外＋１！を放射する黒体炉と、黒体炉からのフ
ィルムを透過した赤外線を受けて電気（ｇ号を発生する
検出器とを有するフィルム厚さ測定装置にお（・て、黒
体炉とフィルムとの関に介挿したチョッパを備え、上記
チョッパのブレードは赤外線忙対して所定透過率とした
メツシュとして上記検出器に交互に’ｌ＠の電気信号を
発生させるようＫし、上記２桶の電気信号を演算する演
算装置を備えることを特徴とでるフィルム厚さ測定！！
直。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2344682A JPS58140606A (ja) | 1982-02-16 | 1982-02-16 | フイルム厚さ測定方法並びに装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2344682A JPS58140606A (ja) | 1982-02-16 | 1982-02-16 | フイルム厚さ測定方法並びに装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58140606A true JPS58140606A (ja) | 1983-08-20 |
Family
ID=12110725
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2344682A Pending JPS58140606A (ja) | 1982-02-16 | 1982-02-16 | フイルム厚さ測定方法並びに装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58140606A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04233745A (ja) * | 1990-08-09 | 1992-08-21 | Applied Materials Inc | ウェーハ上に堆積される薄膜の厚さをその場で測定する方法及び装置 |
-
1982
- 1982-02-16 JP JP2344682A patent/JPS58140606A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04233745A (ja) * | 1990-08-09 | 1992-08-21 | Applied Materials Inc | ウェーハ上に堆積される薄膜の厚さをその場で測定する方法及び装置 |
| JPH07101704B2 (ja) * | 1990-08-09 | 1995-11-01 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | ウェーハ上に堆積される薄膜の厚さをその場で測定する方法及び装置 |
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