JPS6350704A - 膜厚測定装置 - Google Patents
膜厚測定装置Info
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- JPS6350704A JPS6350704A JP19614886A JP19614886A JPS6350704A JP S6350704 A JPS6350704 A JP S6350704A JP 19614886 A JP19614886 A JP 19614886A JP 19614886 A JP19614886 A JP 19614886A JP S6350704 A JPS6350704 A JP S6350704A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film thickness
- detector
- wavelength
- measured
- refractive index
- Prior art date
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- Pending
Links
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 7
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
Landscapes
- 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】
［産業上の利用分野］
この発明は、光の干渉を利用して膜厚を測定する装置に
関するものでおる。
関するものでおる。
［従来の技術］
光の干渉を利用して被測定対象の膜厚を測定するには、
被測定対象に光源よりの光を投光し、その透過光または
反射光を分光して干渉縞を検圧器で検出し、被測定対象
の膜厚を測定している。
被測定対象に光源よりの光を投光し、その透過光または
反射光を分光して干渉縞を検圧器で検出し、被測定対象
の膜厚を測定している。
［この発明が解決しようとする問題点］しかしながら、
被測定対象の屈折率ｎが波長λにより変化する場合、正
Ｖ＆な膜厚測定が回付となる問題点があった。
被測定対象の屈折率ｎが波長λにより変化する場合、正
Ｖ＆な膜厚測定が回付となる問題点があった。
この発明の目的は、以上の点に鑑み、被測定対象の屈折
率が波長依存性をもっても、正確な膜厚測定を可能とし
た膜厚測定装置を提供することである。
率が波長依存性をもっても、正確な膜厚測定を可能とし
た膜厚測定装置を提供することである。
［問題点を解決するための手段］
この発明は、光源からの光を被測定対象に投光し、その
透過光または反射光を分光して干渉縞を検出器で検出し
、被測定対象の膜厚を測定する装置において、検出器の
干渉縞パターンの極値となる波長、およびこの波長に対
応する屈折率を必らかじめメモリ記憶された関係から求
め、被測定対象の膜厚を演算するようにした膜厚測定装
置である。
透過光または反射光を分光して干渉縞を検出器で検出し
、被測定対象の膜厚を測定する装置において、検出器の
干渉縞パターンの極値となる波長、およびこの波長に対
応する屈折率を必らかじめメモリ記憶された関係から求
め、被測定対象の膜厚を演算するようにした膜厚測定装
置である。
［実施例］
第１図は、この発明の一実施例を示す偶成説明図でおる
。
。
図において、１は、光源で、光源１からの光は、レンズ
２によりハーフミラ−３を介してフィルムのような被測
定対象４に投光され、被測定対象４を透過または反射し
た光は、この図ではハーフミラ−３、レンズ５、チョッ
パのようなシャッタ手段６、しぼり７、レンズ８を介し
て回折格子等の分光手段９で分光され、レンズ１０を介
してＣＯＤの゛ようなイメージセンサの検出器１１に入
射する。／このイメージセンサ１１の各素子には分光手
段って分光された各波長に対応した光が入射し、干渉縞
パターンの強度が検出される。イメージセンサ１１の出
力は増幅器１２で増幅され、演算手段１３て所定の演算
かなされ、被測定対象４の、ｉ！！Ｊ厚ｄが演算される
。
２によりハーフミラ−３を介してフィルムのような被測
定対象４に投光され、被測定対象４を透過または反射し
た光は、この図ではハーフミラ−３、レンズ５、チョッ
パのようなシャッタ手段６、しぼり７、レンズ８を介し
て回折格子等の分光手段９で分光され、レンズ１０を介
してＣＯＤの゛ようなイメージセンサの検出器１１に入
射する。／このイメージセンサ１１の各素子には分光手
段って分光された各波長に対応した光が入射し、干渉縞
パターンの強度が検出される。イメージセンサ１１の出
力は増幅器１２で増幅され、演算手段１３て所定の演算
かなされ、被測定対象４の、ｉ！！Ｊ厚ｄが演算される
。
第２図で示すように、光源からの平行光線Ｌ１、Ｌ２は
、膜厚（厚さ）ｄで、屈折率が波長依存外をもつ被測定
対象４の表面および裏面で反則し、両光線Ｌ１、Ｌ２は
、光学的光路差２ ｒｉｄ／ＣＯ３θ′をもち、この光
路差が光の波長の整数倍のとき干渉して第３図のような
干渉縞を形成する。
、膜厚（厚さ）ｄで、屈折率が波長依存外をもつ被測定
対象４の表面および裏面で反則し、両光線Ｌ１、Ｌ２は
、光学的光路差２ ｒｉｄ／ＣＯ３θ′をもち、この光
路差が光の波長の整数倍のとき干渉して第３図のような
干渉縞を形成する。
第３図で示すような干渉、縞パターンが１７られたとし
、測定領域の１恒値を与える最小波、長λ１、最大波長
λ２について、干渉の各次数をｍ＋＼、ｍ、波長λ１、
λ２に対応する被測定対象４の屈折率をｎｌ、ｎ２とし
、次式が成り立つ。
、測定領域の１恒値を与える最小波、長λ１、最大波長
λ２について、干渉の各次数をｍ＋＼、ｍ、波長λ１、
λ２に対応する被測定対象４の屈折率をｎｌ、ｎ２とし
、次式が成り立つ。
（ｍ十Ｎ）λ＋ ＝ ２ｎ ＋ ｄ ／ｃｏｓ ｅ’
（１）ｍλ２ ＝２ｎ ２ｄ ／ｃｏｓθ′（２）
（２）式よりｍを求め（１）式に代入して整理すると となる。被測定対象４に垂直に投光するθ′−〇のとき
はＣＯ３θ′−１で（３）式は となる。このように、波長λ１、λ２、（へ値の次数差
Ｎ１波長λ１、λ２に対応する屈折率ｎ１、ｎ２から、
被測定対象４の膜厚が（３）、（４）式より求まる。
（１）ｍλ２ ＝２ｎ ２ｄ ／ｃｏｓθ′（２）
（２）式よりｍを求め（１）式に代入して整理すると となる。被測定対象４に垂直に投光するθ′−〇のとき
はＣＯ３θ′−１で（３）式は となる。このように、波長λ１、λ２、（へ値の次数差
Ｎ１波長λ１、λ２に対応する屈折率ｎ１、ｎ２から、
被測定対象４の膜厚が（３）、（４）式より求まる。
つまり、必らかしめ、分光手段９により検出器１１の各
素子に入射する波長は決まっているので、検出器１１の
各素子番号と波長との関係を演算手段１３のメモリに記
憶してあく。また、波長に対する屈折率の関係も表また
は式の形で同様にメモリに記憶しておく。たとえば、次
式のようなものそして、測定時、検出器１１の各素子の
出力を順次読み出し、第３図で示すように、測定範囲内
で千か値を与える素子番号からメモリを利用して波長λ
１１／！２を求め、このλ１、λ２に対応する屈折率ｎ
＋、ｎ２をメモリから求め、憧値の数の着から次数差Ｎ
を求め、（３）、（４〉式のような演算を行って被測定
対象４の膜厚ｄを求める。
素子に入射する波長は決まっているので、検出器１１の
各素子番号と波長との関係を演算手段１３のメモリに記
憶してあく。また、波長に対する屈折率の関係も表また
は式の形で同様にメモリに記憶しておく。たとえば、次
式のようなものそして、測定時、検出器１１の各素子の
出力を順次読み出し、第３図で示すように、測定範囲内
で千か値を与える素子番号からメモリを利用して波長λ
１１／！２を求め、このλ１、λ２に対応する屈折率ｎ
＋、ｎ２をメモリから求め、憧値の数の着から次数差Ｎ
を求め、（３）、（４〉式のような演算を行って被測定
対象４の膜厚ｄを求める。
ところで、第３図へ、Ｂで示すように、被測定対象ｔ１
の膜厚のバラツキにより干渉部パターンがずれて重なり
、弱い部分が生じることかおる。これを避けるため、検
出器１１の各波長についての出力のうち極大値と極小値
との差が所定の値以上のときの（シ値についての出力か
らｔ記のように膜厚を測定するようにする。このことに
より、不確実で、弱い干渉、鵠を拾うことなく、強い確
実な干渉縞から被測定対象４の、膜厚ｄを測定できる。
の膜厚のバラツキにより干渉部パターンがずれて重なり
、弱い部分が生じることかおる。これを避けるため、検
出器１１の各波長についての出力のうち極大値と極小値
との差が所定の値以上のときの（シ値についての出力か
らｔ記のように膜厚を測定するようにする。このことに
より、不確実で、弱い干渉、鵠を拾うことなく、強い確
実な干渉縞から被測定対象４の、膜厚ｄを測定できる。
また、検出器１１に電荷蓄積型記録素子ＣＯＤのような
イメージセンサを用いると、被測定対象４が２移動して
いて、その厚さ等がずれると、ややｉ、゛ 異っに７千渉槁パターンが検出器１１の各素子に一走査
周期内に入射して合成され、全体としてコントラストが
悪くなる。
イメージセンサを用いると、被測定対象４が２移動して
いて、その厚さ等がずれると、ややｉ、゛ 異っに７千渉槁パターンが検出器１１の各素子に一走査
周期内に入射して合成され、全体としてコントラストが
悪くなる。
このため、モータによりセクタが回転するチョッパのよ
うなシャッタ手段７により入射光を断続して１回の測定
時間を制限し、検出器］１・＼の入射光の変動の影響を
少くじ、干渉縞のコントラストが悪くなるのを防止し、
測定を確実なものとする。
うなシャッタ手段７により入射光を断続して１回の測定
時間を制限し、検出器］１・＼の入射光の変動の影響を
少くじ、干渉縞のコントラストが悪くなるのを防止し、
測定を確実なものとする。
［発明の効果］
以上）ホべたように、この発明は、波長に対応する屈折
率をあらかじめメモリに２巴された関係から求めるよう
にしているので、被測定対象の屈折率が波長依存性をも
っても、確実に膜厚の測定が可能となる。
率をあらかじめメモリに２巴された関係から求めるよう
にしているので、被測定対象の屈折率が波長依存性をも
っても、確実に膜厚の測定が可能となる。
第１図、第２図は、この発明の一実施例を示す構成説明
図、第３図は、干渉１′ｆ＾の説明図である。 １・・・光源、２．５．８．１０・・・レンズ、３・・
・ハ持許出願人 株式会社 千野製作所 第３０
図、第３図は、干渉１′ｆ＾の説明図である。 １・・・光源、２．５．８．１０・・・レンズ、３・・
・ハ持許出願人 株式会社 千野製作所 第３０
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、被測定対象に光を投光する光源と、被測定対象から
の透過光または反射光を分光手段で分光し干渉縞を検出
する検出器と、この検出器の干渉縞パターンの極値を与
える波長、およびこの波長に対応する屈折率をあらかじ
めメモリに記憶された関係から求め、被測定対象の膜厚
を演算する演算手段とを備えたことを特徴とする膜厚測
定装置。 ２、前記検出器として、イメージセンサを用いたことを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の膜厚測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19614886A JPS6350704A (ja) | 1986-08-21 | 1986-08-21 | 膜厚測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19614886A JPS6350704A (ja) | 1986-08-21 | 1986-08-21 | 膜厚測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6350704A true JPS6350704A (ja) | 1988-03-03 |
Family
ID=16353015
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19614886A Pending JPS6350704A (ja) | 1986-08-21 | 1986-08-21 | 膜厚測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6350704A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003026089A (ja) * | 2001-07-17 | 2003-01-29 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | 水底走行装置 |
| WO2010037452A1 (de) * | 2008-10-01 | 2010-04-08 | Peter Wolters Gmbh | Verfahren zum messen der dicke eines scheibenförmigen werkstücks |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55103404A (en) * | 1979-02-02 | 1980-08-07 | Nec Corp | Measuring method of film thickness |
| JPS5995406A (ja) * | 1982-11-24 | 1984-06-01 | Fuji Electric Co Ltd | 薄膜の膜厚測定方法 |
-
1986
- 1986-08-21 JP JP19614886A patent/JPS6350704A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55103404A (en) * | 1979-02-02 | 1980-08-07 | Nec Corp | Measuring method of film thickness |
| JPS5995406A (ja) * | 1982-11-24 | 1984-06-01 | Fuji Electric Co Ltd | 薄膜の膜厚測定方法 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003026089A (ja) * | 2001-07-17 | 2003-01-29 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | 水底走行装置 |
| WO2010037452A1 (de) * | 2008-10-01 | 2010-04-08 | Peter Wolters Gmbh | Verfahren zum messen der dicke eines scheibenförmigen werkstücks |
| CN102171000A (zh) * | 2008-10-01 | 2011-08-31 | 彼特沃尔特斯有限公司 | 用于测量片状工件的厚度的方法 |
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