KR20010093678A - Eddy current loss measurement sensor, film thickness measurement device and method thereof, and storage medium - Google Patents

Eddy current loss measurement sensor, film thickness measurement device and method thereof, and storage medium Download PDF

Info

Publication number
KR20010093678A
KR20010093678A KR1020010014817A KR20010014817A KR20010093678A KR 20010093678 A KR20010093678 A KR 20010093678A KR 1020010014817 A KR1020010014817 A KR 1020010014817A KR 20010014817 A KR20010014817 A KR 20010014817A KR 20010093678 A KR20010093678 A KR 20010093678A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
eddy current
film thickness
measuring
conductive film
high frequency
Prior art date
Application number
KR1020010014817A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR100416900B1 (en
Inventor
나가노오사무
야마자끼유이찌로
미요시모또스께
가네꼬히사시
마쯔다데쯔오
Original Assignee
니시무로 타이죠
가부시끼가이샤 도시바
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 니시무로 타이죠, 가부시끼가이샤 도시바 filed Critical 니시무로 타이죠
Publication of KR20010093678A publication Critical patent/KR20010093678A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100416900B1 publication Critical patent/KR100416900B1/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • G01B7/02Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness
    • G01B7/06Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness
    • G01B7/10Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness using magnetic means, e.g. by measuring change of reluctance
    • G01B7/105Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness using magnetic means, e.g. by measuring change of reluctance for measuring thickness of coating
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • G01B7/02Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness
    • G01B7/06Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness
    • G01B7/08Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness using capacitive means
    • G01B7/085Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness using capacitive means for measuring thickness of coating

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)

Abstract

PURPOSE: A turbulence loss measuring sensor, apparatus and method for measurement of film thickness and recording medium is provided to measure a film thickness locally, while measuring the film thickness at high speed and with high accuracy. CONSTITUTION: A film thickness measuring apparatus(1) comprises a turbulence loss measuring sensor(20) wherein a first coil which receives a high-frequency current so as to excite a high-frequency magnetic field and which excites a turbulence in a conductive film(9) is included and a second coil which outputs the high-frequency current influenced by a turbulence loss caused by the turbulence is included, an impedance analyzer(48) which measures a change in the impedance of the sensor on the basis of the high-frequency current to be output by the second coil, a change in the current value of the high-frequency current or a change in the phase of the high-frequency current so as to measure the amount of the turbulence loss and a control computer including a film thickness computing part(54) which calculates the film thickness of the conductive film on the basis of the measured result of the impedance analyzer and on the basis of the measured result of an optical displacement sensor(32). An opening in which a third coil is exposed is formed in the bottom part of a ferrite which wraps the third coil.

Description

와전류 손실 측정 센서, 막 두께 측정 장치, 막 두께 측정 방법 및 기록 매체{EDDY CURRENT LOSS MEASUREMENT SENSOR, FILM THICKNESS MEASUREMENT DEVICE AND METHOD THEREOF, AND STORAGE MEDIUM}Eddy Current Loss Measurement Sensors, Film Thickness Measurement Devices, Film Thickness Measurement Methods and Recording Media {EDDY CURRENT LOSS MEASUREMENT SENSOR, FILM THICKNESS MEASUREMENT DEVICE AND METHOD THEREOF, AND STORAGE MEDIUM}

본 발명은, 막 두께의 측정 장치에 관한 것으로, 특히, 반도체 집적 회로 장치의 제조 공정에 있어서, 고주파 자계를 여자하여 웨이퍼 표면의 도전성 막에 여기되는 와전류(eddy current)에 의한 와전류 손실을 측정하는 와전류 측정 센서 및 측정된 와전류 손실에 기초하여 상기 도전성 막의 막 두께를 비접촉에 측정하는 측정 장치 및 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체를 대상으로 한다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for measuring film thickness. In particular, in the manufacturing process of a semiconductor integrated circuit device, an eddy current loss caused by an eddy current excited by exciting a high frequency magnetic field and excited to a conductive film on the wafer surface is measured. An eddy current measuring sensor and a measuring device and a computer readable recording medium for measuring a film thickness of the conductive film on a non-contact basis based on the measured eddy current loss.

와전류를 이용하여 도전성 막의 막 두께를 측정하는 방법은 비접촉 또한 비파괴의 막 두께 측정 기술로서 유효이다.The method of measuring the film thickness of a conductive film using an eddy current is effective as a non-contact and non-destructive film thickness measuring technique.

와전류를 이용한 막 두께 측정 방법에 있어서, 자장을 발생시키는 코일(센서)과 도전성 막과의 거리는 도전성 막 내에서의 와전류 손실량에 크게 영향을 준다. 이 때문에, 센서와 도전성 막과의 사이의 거리를 높은 정밀도로 제어하는 것이 중요하게 된다.In the film thickness measurement method using the eddy current, the distance between the coil (sensor) generating the magnetic field and the conductive film greatly affects the amount of eddy current loss in the conductive film. For this reason, it becomes important to control the distance between a sensor and a conductive film with high precision.

도 23는 와전류 손실량을 센서의 인덕턴스 및 저항의 변화로서 측정한 하나의 실험예의 데이터이다. 도 23으로부터, 센서와 도전성 막과의 사이의 거리에 따라서, 센서의 인덕턴스 및 저항이 변화하는 것을 알 수 있다.Fig. 23 is data of one experimental example in which the amount of eddy current loss was measured as a change in inductance and resistance of a sensor. It can be seen from FIG. 23 that the inductance and resistance of the sensor change with the distance between the sensor and the conductive film.

이러한 거리 의존성에 의한 측정 오차를 감소시켜, 측정 정밀도의 향상을 도모하기 위해서 다음과 같은 기술이 제안되어 있다.In order to reduce the measurement error by such distance dependence and to improve the measurement accuracy, the following technique is proposed.

예를 들면, 제 1 방법으로서, 도 23에 도시한 바와 같이, 센서 및 도전성 막 사이의 거리와 측정값과의 상관 관계를 사전에 구해 두고, 센서와 도전성 막과의 거리를 변경하여 복수점의 측정을 실시한 후에, 각 측정점마다 상기 상관 관계를 이용하여 보정하는 방법이 있다.For example, as a first method, as shown in FIG. 23, the correlation between the distance between the sensor and the conductive film and the measured value is obtained in advance, and the distance between the sensor and the conductive film is changed to change the number of points. After the measurement, there is a method for correcting each measurement point using the correlation.

또한, 제 2 방법으로서, 도 24에 도시한 바와 같이, 측정 대상으로 하는 도전성 막(101)의 앞뒤에 와전류를 여기시키는 코일(103a, 103b)을 대향 설치하고, 이들 코일(103a, 103b)을 직렬로 접속하여 얻어지는 인덕턴스의 Q를 임피던스 분석기(104)로 측정하는 방법이 있다.As a second method, as shown in FIG. 24, coils 103a and 103b for exciting eddy currents are provided opposite to the front and back of the conductive film 101 as the measurement target, and these coils 103a and 103b are provided. There is a method of measuring the Q of the inductance obtained by connecting in series with the impedance analyzer 104.

그러나, 전술한 제 2 측정 방법에 따르면, 장치의 구성이 복잡하고 사이즈가 크다는 결점이 있다.However, according to the second measuring method described above, there is a disadvantage that the configuration of the apparatus is complicated and the size is large.

또한, 거리를 변경하여 복수점 측정하는 제 1 방법에서는, 센서 또는 스테이지를 측정 횟수분만 동작시켜야 하고, 또한 측정점마다 데이터 처리를 수행하여만 하므로, 상당한 측정 시간이 필요하게 된다. 따라서, 대량 생산 라인에서 요구되는 고속 측정 또는 막 두께 막 형성 공정에서의 리얼 타임 측정에는 부적합하기 때문에 실용성이 부족하다라는 문제가 있었다.In addition, in the first method of measuring the plural points by changing the distance, the sensor or the stage must be operated only for the number of measurement times, and data processing must be performed for each measurement point, so that considerable measurement time is required. Therefore, there is a problem that it is insufficient in practicality because it is unsuitable for high-speed measurement required in mass production lines or real-time measurement in the film thickness film forming process.

한편, 국소적인 막 두께 측정을 가능하게 하여 측정 정밀도를 향상시키기 위해서, 코일로 발생시킨 자장을 1점에 집중시키는 시도는 코일 직경을 작게 하여 분해능을 향상시키는 방법 외에, 도 25에 도시한 바와 같이, 코일(108) 내에 페라이트 또는 자성 재료인 코어(110)를 삽입하는 방법만이 사용되고 있었다.On the other hand, in order to enable local film thickness measurement and improve measurement accuracy, an attempt to concentrate the magnetic field generated by the coil at one point is shown in FIG. 25 as well as a method of improving the resolution by reducing the coil diameter. Only the method of inserting the ferrite or magnetic material core 110 into the coil 108 has been used.

금속 도선의 변위를 측정하는 센서로서, 도선 상에 자장을 집중시키는 센서가 제안되어 있다. 그의 일례를 도 26을 참조하면서 설명한다.As a sensor which measures the displacement of a metal lead, the sensor which concentrates a magnetic field on a lead is proposed. An example thereof will be described with reference to FIG. 26.

도 26에 도시하는 변위 센서는, 도 26의 (a)에 도시한 바와 같이, 페라이트 코어(111)에 권취된 수신 코일(112)과, 수신 코일(112)의 외측에 권취된 고주파 여자 코일(113)과, 페라이트 코어(111),코일(112, 113)을 덮도록 설치된 구리 재질로 이루어지는 위측이 개방된 외측 차폐판(114)을 구비한다.As shown in FIG. 26A, the displacement sensor shown in FIG. 26 includes a receiving coil 112 wound around the ferrite core 111 and a high frequency excitation coil wound around the receiving coil 112. 113 and an outer shield plate 114 having an upper side formed of a copper material installed to cover the ferrite core 111 and the coils 112 and 113.

고주파 여자 코일(113)은 고주파 전류를 수신하여 자장을 발생시켜, 측정 대상인 금속 도선 C에 와전류를 여기한다. 수신 코일(112)은 금속 도선 C에서 발생한 와전류에 의해 자속 밀도가 저감한 자장을 수신한다.The high frequency excitation coil 113 receives a high frequency current, generates a magnetic field, and excites an eddy current to the metal lead C to be measured. The receiving coil 112 receives a magnetic field whose magnetic flux density is reduced by the eddy current generated in the metal lead C. FIG.

외측 차폐판(114)은 대향 배치되는 반원통부(114a, 114b)에 의해 구성되며, 도 26의 (b)에 대표적으로 도시한 바와 같이 각 반원통부는 반원형의 바닥판 절반부(114c, 114d)를 갖는다. 좌우의 반원통부(114a 및 114b)를 미소한 간격을 경유하여 대향 배치하고, 도 26의 (c)의 저면도에 도시한 바와 같이, 각 바닥판 절반부(114c, 114d) 사이에 직경선 방향으로 절연 슬릿(115)을 형성한다. 이와 같이, 외측 차폐판(114)은 절연 슬릿(115)에 의해 좌우로 분할되고 서로 절연된 각 절반부로 구성된다. 본 예로서는 선 형상의 절연 슬릿을 도시하였지만, 십자 형상의 절연 슬릿을 형성하여도 무방하다.The outer shield plate 114 is constituted by semi-cylindrical portions 114a and 114b which are disposed to face each other. As shown in FIG. 26B, each semi-cylindrical portion is a semicircular bottom plate half portion 114c and 114d. Has The left and right semi-cylindrical portions 114a and 114b are disposed to face each other via a minute gap, and as shown in the bottom view of FIG. 26C, the radial direction between the bottom half portions 114c and 114d of each bottom plate. The insulating slit 115 is formed. In this way, the outer shielding plate 114 is divided into left and right by the insulating slit 115 and is composed of each half insulated from each other. Although a linear insulating slit is shown in this example, a cross-shaped insulating slit may be formed.

고주파 여자 코일(113)에 고주파 여자 전류를 도통시키면 고주파 자계가 발생하여, 외측 차폐판(114)의 좌우의 각 바닥판 절반부(114c, 114d)에 와전류가 유도된다. 이 와전류는 자계를 방해하는 방향으로 생기기 때문에, 여자 코일(113)에 의한 자계와 각 바닥판 절반부(114c, 114d)의 와전류에 의한 자계와의 합성 자계는 각 바닥판 절반부(114c, 114d)에서 자속 밀도가 작고, 절연 슬릿(115)에서 자속 밀도가 커진다. 이 때문에, 센서 헤드에는 도 26의 (d)에 도시한 바와 같이, 절연 슬릿부 S0에 있어서 자속 밀도가 최대값 Bmax로 되는 불균일한 고주파 자계가 구성된다. 따라서, 도 26의 (a)에 도시한 바와 같이, 구리선 등의 금속 도선 C의 상측에 센서 헤드를 배치하면, 외측 차폐판(114)의 절연 슬릿(115)의 바로 아래에 도선 C가 있으면, 도선 C가 차지하는 공간의 자속 밀도가 가장 크고, 또한 도선 C의 와전류에 유기된 교류 자계에 대하여 외측 차폐판(114)의 차폐 효과가 가장 약해져, 이 때 센서 헤드의 수신 코일(112)의 임피던스에 대한 도선 C의 영향이 가장 커지게 된다.When a high frequency excitation current is conducted to the high frequency excitation coil 113, a high frequency magnetic field is generated, and eddy currents are induced in the bottom half portions 114c and 114d on the left and right sides of the outer shield plate 114. Since the eddy currents are generated in the direction of disturbing the magnetic field, the composite magnetic field between the magnetic field by the excitation coil 113 and the magnetic field due to the eddy currents of the respective bottom plate halves 114c and 114d is the half plate 114c and 114d of the bottom plate. ), The magnetic flux density is small, and the magnetic flux density is large in the insulating slit 115. For this reason, as shown to (d) of FIG. 26, the sensor head is comprised with the nonuniform high frequency magnetic field whose magnetic flux density becomes the maximum value Bmax in insulation slit part S0. Therefore, as shown in Fig. 26A, when the sensor head is disposed above the metal lead C such as copper wire, if there is a lead C directly under the insulating slit 115 of the outer shield plate 114, The magnetic flux density of the space occupied by the lead wire C is the largest, and the shielding effect of the outer shield plate 114 is weakest with respect to the alternating magnetic field induced by the eddy current of the lead wire C. At this time, the impedance of the receiving coil 112 of the sensor head The influence of the lead C on the most will be greatest.

이와 같이, 선 형상 또는 십자 형상의 슬릿에 의해, 세로 길이의 영역으로 자속을 출력하는 구조는, 금속 도선과 같은 가늘고 긴 물체의 변위를 조사하기 위해서 유효하지만, 국소적인 막 두께 측정에 이용하는 경우에는, 스폿으로서의 자장을 형성할 필요가 있기 때문에 불충분하였다.In this way, the structure of outputting the magnetic flux in the longitudinal length region by the linear or cross-shaped slit is effective for examining the displacement of an elongated object such as a metal lead wire, but when used for local film thickness measurement, It was insufficient because it was necessary to form a magnetic field as a spot.

본 발명은 상기한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 국소적인 막 두께 측정을 가능하게 하는 와전류 손실 측정 센서, 고속이고 또한 고정밀도로 막 두께를 측정하는 막 두께 측정 장치 및 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체를 제공하는 것에 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides an eddy current loss measuring sensor that enables local film thickness measurement, a film thickness measuring device for measuring film thickness at high speed and with high accuracy, and a computer readable recording medium. There is a purpose.

도 1은 본 발명에 따른 와전류 손실 측정 센서의 제 1 실시 형태의 구성을 개략적으로 도시한 단면도 및 저면도.1 is a cross-sectional view and a bottom view schematically showing the configuration of a first embodiment of an eddy current loss measuring sensor according to the present invention;

도 2는 와전류 센서로부터 발생한 자속 밀도의 분포를 시뮬레이션으로 구한 그래프.2 is a graph obtained by simulation of distribution of magnetic flux density generated from an eddy current sensor.

도 3은 본 발명에 따른 와전류 손실 측정 센서의 제 2 실시 형태의 구성을 개략적으로 도시한 단면도 및 저면도.3 is a cross-sectional view and a bottom view schematically showing the configuration of a second embodiment of an eddy current loss measuring sensor according to the present invention;

도 4는 본 발명에 따른 막 두께 측정 장치의 제 1 실시 형태의 구성을 개략적으로 도시한 블록도.4 is a block diagram schematically showing a configuration of a first embodiment of a film thickness measurement apparatus according to the present invention.

도 5는 와전류 센서 및 도전성 막 사이의 거리와, 와전류 센서의 인덕턴스 및 저항의 변화와의 관계를 측정한 실험 데이터를 도시하는 그래프.Fig. 5 is a graph showing experimental data in which the relationship between the distance between the eddy current sensor and the conductive film and the change in inductance and resistance of the eddy current sensor are measured.

도 6은 도전성 막의 막 두께의 변화와, 와전류 센서의 인덕턴스 및 저항의 변화와의 관계를 측정한 실험 데이터를 도시하는 그래프.Fig. 6 is a graph showing experimental data in which the relationship between the change in the film thickness of the conductive film and the change in inductance and resistance of the eddy current sensor is measured.

도 7은 막 두께의 측정 오차를 보정하는 방법을 설명하는 그래프.7 is a graph illustrating a method of correcting a measurement error of a film thickness.

도 8은 막 두께와 측정 장치의 분해능과의 관계를 고주파 전류의 주파수를파라미터로서 측정한 실험 데이터를 도시하는 그래프.8 is a graph showing experimental data obtained by measuring the relationship between the film thickness and the resolution of a measurement device as a parameter of the frequency of a high frequency current.

도 9는 도전성 막의 막 두께가가 변화했을 때의 와전류 손실 측정 센서의 인덕턴스와 저항값의 변화를 측정한 실험 데이터를 도시하는 그래프.9 is a graph showing experimental data obtained by measuring changes in inductance and resistance values of an eddy current loss measuring sensor when the film thickness of the conductive film is changed.

도 10은 도 4에 도시한 막 두께 측정 장치에 의해, 도전성 재료를 포함하는 회로 패턴 또는 기초 도전성 막의 위에 형성된 도전성 막을 측정하는 방법을 개략적으로 도시한 단면도.10 is a cross-sectional view schematically showing a method of measuring a conductive film formed on a circuit pattern or a basic conductive film containing a conductive material by the film thickness measuring apparatus shown in FIG. 4.

도 11은 본 발명에 따른 막 두께 측정 장치의 제 2 실시 형태의 구성을 개략적으로 도시한 블록도.11 is a block diagram schematically showing the configuration of a second embodiment of a film thickness measurement apparatus according to the present invention.

도 12는 본 발명에 따른 막 두께 측정 장치의 제 3 실시 형태가 구비하는 와전류 손실 측정 센서의 구성을 개략적으로 도시한 단면도.It is sectional drawing which shows schematically the structure of the eddy current loss measuring sensor with which 3rd Embodiment of the film thickness measuring apparatus which concerns on this invention is equipped.

도 13은 본 발명에 따른 막 두께 측정 장치의 제 4 실시 형태의 주요부를 도시한 개략도.It is a schematic diagram which shows the principal part of 4th Embodiment of the film thickness measuring apparatus which concerns on this invention.

도 14는 본 발명에 관한 막 두께 측정 장치의 제 5 실시 형태의 주요부를 도시하는 개략도.It is a schematic diagram which shows the principal part of 5th Embodiment of the film thickness measuring apparatus which concerns on this invention.

도 15는 본 발명에 따른 막 두께 측정 장치의 제 6 실시 형태의 구성을 개략적으로 도시한 블록도.Fig. 15 is a block diagram schematically showing the configuration of a sixth embodiment of a film thickness measurement apparatus according to the present invention.

도 16은 도 15에 도시한 막 두께 측정 장치가 구비하는 와전류 손실 측정 센서 유닛의 구체적인 구성을 도시한 단면도 및 저면도.16 is a cross-sectional view and a bottom view showing a specific configuration of an eddy current loss measuring sensor unit included in the film thickness measuring apparatus shown in FIG. 15.

도 17은 도 15에 도시한 막 두께 측정 장치를 이용한 막 두께 측정 방법을 설명하는 그래프.17 is a graph for explaining a film thickness measuring method using the film thickness measuring apparatus shown in FIG. 15.

도 18은 본 발명에 따른 막 두께 측정 장치의 제 7 실시 형태의 주요부를 도시한 개략도.18 is a schematic view showing the main parts of a seventh embodiment of a film thickness measurement apparatus according to the present invention.

도 19는 본 발명에 따른 막 두께 측정 장치의 제 8 실시 형태의 구성을 개략적으로 도시한 블록도.Fig. 19 is a block diagram schematically showing the configuration of an eighth embodiment of a film thickness measurement apparatus according to the present invention.

도 20은 도 19에 도시한 와전류 손실 측정 센서 유닛의 구체적 구성을 도시한 단면도 및 저면도.20 is a cross-sectional view and a bottom view showing a specific configuration of the eddy current loss measurement sensor unit shown in FIG. 19.

도 21은 본 발명에 따른 막 두께 측정 장치의 제 9 실시 형태가 구비하는 와전류 손실 측정 센서 유닛의 구체적인 구성을 도시한 단면도 및 저면도.21 is a cross-sectional view and a bottom view showing a specific configuration of an eddy current loss measuring sensor unit included in a ninth embodiment of the film thickness measuring apparatus according to the present invention.

도 22는 본 발명에 따른 막 두께 측정 장치의 제 10 실시 형태의 주요부를 도시한 개략도.It is a schematic diagram which shows the principal part of 10th Embodiment of the film thickness measuring apparatus which concerns on this invention.

도 23은 종래의 기술에 의한 막 두께 측정 방법의 일례를 설명하는 그래프.It is a graph explaining an example of the film thickness measuring method by a prior art.

도 24는 종래의 기술에 의한 막 두께 측정 방법의 다른 예를 설명하는 블록도.It is a block diagram explaining another example of the film thickness measuring method by a prior art.

도 25는 종래의 기술에 의한 와전류 센서의 일례를 도시하는 단면도 및 저면도.25 is a cross-sectional view and a bottom view showing an example of an eddy current sensor according to the prior art.

도 26은 종래의 기술에 의한 변위 센서의 일례를 도시하는 설명도.Explanatory drawing which shows an example of the displacement sensor by a prior art.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

1∼4, 4', 4'', 5, 5', 6, 6', 6'': 막 두께 측정 장치1 to 4, 4 ', 4' ', 5, 5', 6, 6 ', 6' ': film thickness measuring device

8 : 반도체 웨이퍼(기판)8: semiconductor wafer (substrate)

9 : 도전성 막9: conductive film

10, 20, 30, 120 : 와전류 손실 측정 센서10, 20, 30, 120: Eddy current loss measuring sensor

12 : 여기 수신 일체형 코일12: excitation receiving integrated coil

14 : 페라이트(투자성 부재)14 ferrite (lack of investment)

15 : 자성 재료 도금15: Magnetic material plating

16 : 개구부16: opening

19 : 기초 회로 패턴 또는 기초 도전성 막19: basic circuit pattern or basic conductive film

22 : 수신 코일22: receiving coil

24 : 와전류 여기 코일24: Eddy Current Excitation Coil

32 : 광학식 변위 센서32: optical displacement sensor

34, 35 : Z 스테이지34, 35: Z stage

36 : X-Y-Z 스테이지36: X-Y-Z stage

38 : 스테이지 구동부38: stage driving unit

42 : 제어 컴퓨터42: control computer

44 : 고주파 전원44: high frequency power supply

46 : 광학식 변위 센서 컨트롤러46: optical displacement sensor controller

48, 49 : 임피던스 분석기48, 49: Impedance Analyzer

52 : 메모리52: memory

54 : 막 두께 연산부54 film thickness calculation unit

58 : 레이저 변위 센서 컨트롤러58: laser displacement sensor controller

60, 70, 70' : 와전류 손실 측정 센서 유닛60, 70, 70 ': Eddy Current Loss Measurement Sensor Unit

63 : 레이저 변위 센서63: laser displacement sensor

68 : 여기 수신 일체형 코일(공심 코일)68: excitation receiving integrated coil (air core coil)

72, 74 : 정전 용량식 변위 센서 전극72, 74: capacitive displacement sensor electrode

88 : 정전 용량식 변위 센서88: capacitive displacement sensor

본 발명은 이하의 수단에 의해 상기 과제의 해결을 해결한다.This invention solves the said subject by the following means.

즉, 본 발명의 제 1 실시 형태에 따르면, 고주파 전류를 수신하여 고주파 자계를 여자하여 측정 대상인 도전성 막에 와전류를 여기시킴과 동시에, 상기 와전류에 의해 발생하는 자계와 상기 고주파 자계와의 합성 자계를 수신하는 여기 수신 일체형 코일과, 제 1 투자성 재료로 형성되고 상기 여기 수신 일체형 코일 내에 삽입되어 코어를 이루는 제 1 투자성 부재와, 제 2 투자성 재료로 형성되고 상기 제 1 투자성 부재 및 상기 여기 수신 일체형 코일을 둘러 싸도록 설치되고, 상기 도전성 막과의 대향면에서 상기 여기 수신 일체형 코일의 적어도 일부의 영역이 노출하도록 개구가 형성된 제 2 투자성 부재를 구비하는 와전류 손실 측정 센서가 제공된다.That is, according to the first embodiment of the present invention, the high frequency magnetic field is received to excite the high frequency magnetic field to excite the eddy current to the conductive film to be measured, and the magnetic field generated by the eddy current and the synthesized magnetic field of the high frequency magnetic field are An excitation receiving integral coil to receive, a first permeable member formed of a first permeable material and inserted into the excitation receiving integral coil to form a core, a second permeable material and the first permeable member and the An eddy current loss measuring sensor is provided that surrounds the excitation receiving integral coil and has a second permeable member whose opening is formed so as to expose at least a portion of the region of the excitation receiving integral coil on an opposite surface to the conductive film. .

상기 여기 수신 일체형 코일에 의해 생성되는 자속은 상기 제 1 투자성 부재를 통해 상기 개구부에서만 외부로 누설되며, 그 후 곡선을 그려 상기 제 2 투자성 부재를 경유하여 상기 제 1 투자성 부재로 복귀하는 자기 경로를 형성한다. 또한, 상기 제 2 투자성 부재에 의해 자속이 센서 외부의 주변으로 누설되는 것이 방지된다. 이에 따라, 상기 곡선을 급경사인 것으로 할 수 있다. 따라서, 상기 곡선의 정점이 상기 도전성 막 내에 위치하도록 상기 와전류 손실 측정 센서를 상기 도전성 막에 근접하여 대향 배치함으로써, 매우 미소한 영역에서만 와전류를 여기시킬 수 있다. 이에 따라, 국소적인 영역에서 와전류 손실량을 측정할 수 있기 때문에,측정 대상을 파괴하지 않고, 또한 도전성 막의 막 형성 공정, 에칭 공정 또는 연마 공정을 방해할 우려도 없는, 고정밀도의 와전류 손실 측정 센서가 제공된다.The magnetic flux generated by the excitation receiving integral coil leaks outside only through the opening through the first permeable member, and then curves to return to the first permeable member via the second permeable member. Form a magnetic path. In addition, the magnetic flux is prevented from leaking to the periphery outside the sensor by the second permeable member. Thereby, the curve can be made steep. Therefore, by placing the eddy current loss measuring sensor close to the conductive film so that the peak of the curve is located in the conductive film, the eddy current can be excited only in a very small region. As a result, since the amount of eddy current loss can be measured in the local region, a highly accurate eddy current loss measuring sensor that does not destroy the measurement object and does not interfere with the film forming process, etching process or polishing process of the conductive film, Is provided.

또한, 본 발명의 제 2 실시 형태에 따르면, 고주파 전류를 수신하여 고주파 자계를 여자하여 측정 대상인 도전성 막에 와전류를 여기시키는 와전류 여기 코일과, 상기 와전류 여기 코일 내에서 상기 와전류 여기 코일에 의해 권취되도록 설치되고, 상기 와전류에 의해 발생하는 자계와 상기 고주파 자계와의 합성 자계를 수신하는 수신 코일과, 제 1 투자성 재료로 형성되고, 상기 수신 코일 내에 삽입되어 코어를 이루는 제 1 투자성 부재와, 제 2 투자성 재료로 형성되고 상기 제 1 투자성 부재와 상기 수신 코일과 상기 와전류 여기 코일을 둘러 싸도록 설치되고, 상기 도전성 막과의 대향면에서 상기 수신 코일의 적어도 일부의 영역이 노출하도록 개구가 형성된 제 2 투자성 부재를 구비하는 와전류 손실 측정 센서가 제공된다.Further, according to the second embodiment of the present invention, an eddy current excitation coil for receiving a high frequency current to excite a high frequency magnetic field to excite the eddy current to the conductive film to be measured, and to be wound by the eddy current excitation coil in the eddy current excitation coil. A receiving coil configured to receive a composite magnetic field between the magnetic field generated by the eddy current and the high frequency magnetic field, a first permeable material, and inserted into the receiving coil to form a core; It is formed of a second permeable material and is provided to surround the first permeable member, the receiving coil, and the eddy current excitation coil, and an opening to expose at least a portion of the receiving coil at an opposing surface of the conductive film. An eddy current loss measuring sensor is provided having a second permeable member on which is formed.

이와 같이, 와전류 여기용 코일과 수신용 코일을 구비함으로써 보다 우수한 분해능을 갖는 와전류 손실 측정 센서가 제공된다.Thus, by providing the eddy current excitation coil and the receiving coil, an eddy current loss measuring sensor having better resolution is provided.

상기 개구는 상기 도전성 막의 국소적 영역에만 자속이 방출되도록 상기 제 1 투자성 부재와의 거리가 조정되어 설치된다.The opening is provided with a distance from the first permeable member so that magnetic flux is emitted only to a local region of the conductive film.

전술한 와전류 손실 측정 센서에 있어서, 상기 개구의 표면부 또는 상기 개구 및 상기 개구 근방 영역의 표면부는, 상기 제 2 투자성 재료보다도 투자율이 높은 제 3 투자성 재료를 이용하여 형성되는 것이 바람직하다. 이에 따라, 상기 개구로부터 방출되는 자속을 더욱 국소적인 영역에 집중시키는 것이 가능하게 된다.In the eddy current loss measuring sensor described above, it is preferable that the surface portion of the opening or the surface portion of the opening and the vicinity of the opening is formed using a third permeable material having a higher permeability than the second permeable material. This makes it possible to concentrate the magnetic flux emitted from the opening in a more localized region.

상기 제 1 내지 제 3 투자성 재료는 전기적 절연 재료를 포함하며, 또한 전기적 절연 재료는 페라이트를 포함하는 것이 바람직하다.Preferably, the first to third permeable materials include an electrically insulating material, and the electrically insulating material includes ferrite.

또한, 본 발명의 제 3 실시 형태에 따르면, 고주파 전류를 수신하여 고주파 자계를 여자하여 측정 대상인 도전성 막에 와전류를 여기시킴과 동시에, 상기 와전류에 기인하는 와전류 손실의 영향을 받은 상기 고주파 전류를 출력하는 와전류 손실 측정 센서와, 와전류 손실 측정 센서로부터 출력된 상기 고주파 전류를 검지하여, 상기 와전류 손실 측정 센서의 임피던스의 변화, 상기 고주파 전류의 전류값의 변화 또는 상기 고주파 전류의 위상의 변화를 측정하여 상기 와전류 손실의 크기를 나타내는 데이터로서 출력하는 와전류 손실 측정 수단과, 상기 도전성 막과 상기 와전류 손실 측정 센서와의 거리를 측정하는 거리 측정 수단과, 상기 와전류 손실 측정 수단의 측정 결과와 상기 거리 측정 수단의 측정 결과에 기초하여 상기 도전성 막의 막 두께를 산출하는 막 두께 연산 수단을 구비하는 막 두께 측정 장치가 제공된다.According to the third embodiment of the present invention, the high frequency current is received to excite the high frequency magnetic field to excite the eddy current to the conductive film to be measured, and output the high frequency current affected by the eddy current loss caused by the eddy current. Detecting the eddy current loss measuring sensor and the high frequency current output from the eddy current loss measuring sensor, and measuring a change in impedance of the eddy current loss measuring sensor, a change in current value of the high frequency current, or a change in phase of the high frequency current. Eddy current loss measuring means for outputting as data representing the magnitude of the eddy current loss, distance measuring means for measuring a distance between the conductive film and the eddy current loss measuring sensor, measurement results of the eddy current loss measuring means and the distance measuring means. Based on the measurement result of the film thickness of the conductive film Shipping is provided a thickness measuring apparatus for a film having a thickness calculation means.

상기 거리 측정 수단이 상기 도전성 막과 상기 와전류 손실 측정 센서와의 거리를 측정하고, 측정된 거리와 상기 와전류 손실 측정 센서의 임피던스의 변화, 상기 고주파 전류의 전류값의 변화, 또는 상기 고주파 전류의 위상의 변화에 기초하여 상기 막 두께 연산 수단이 상기 도전성 막의 막 두께를 산출한다. 이에 따라, 높은 정밀도로 막 두께를 측정하는 비접촉 비파괴식 막 두께 측정 장치가 제공된다.The distance measuring means measures the distance between the conductive film and the eddy current loss measuring sensor, and changes the measured distance and impedance of the eddy current loss measuring sensor, change of the current value of the high frequency current, or phase of the high frequency current. Based on the change in, the film thickness calculating means calculates the film thickness of the conductive film. Accordingly, a non-contact nondestructive film thickness measuring apparatus for measuring film thickness with high precision is provided.

상기 고주파 전류의 주파수는 약 1MHz∼약 10 MHz가 바람직하다.The frequency of the high frequency current is preferably about 1 MHz to about 10 MHz.

전술한 막 두께 측정 장치에 있어서, 상기 와전류 손실 측정 센서는 상기 고주파 전류를 수신하여 고주파 자계를 여자하여 측정 대상인 도전성 막에 와전류를 여기시킴과 동시에, 상기 와전류에 의해 발생하는 자계와 상기 고주파 자계와의 합성 자계를 수신하여 상기 와전류에 기인하는 와전류 손실의 영향을 받은 상기 고주파 전류를 출력하는 여기 수신 일체형 코일과, 제 1 투자성 재료로 형성되고 상기 여기 수신 일체형 코일 내에 삽입되어 코어를 이루는 제 1 투자성 부재와, 제 2 투자성 재료로 형성되고, 상기 제 1 투자성 부재 및 상기 여기 수신 일체형 코일을 둘러 싸도록 설치된 제 2 투자성 부재를 갖는 것이 바람직하다.In the above-described film thickness measuring apparatus, the eddy current loss measuring sensor receives the high frequency current to excite the high frequency magnetic field to excite the eddy current to the conductive film to be measured, and at the same time, the magnetic field generated by the eddy current and the high frequency magnetic field; An excitation receiving integral coil which receives a composite magnetic field of the output and outputs the high frequency current affected by the eddy current loss due to the eddy current, and a first formed of a first permeable material and inserted into the excitation receiving integral coil to form a core It is preferable to have a permeable member and a second permeable member formed of a second permeable material and provided to surround the first permeable member and the excitation receiving integrated coil.

또한, 상기 와전류 손실 측정 센서는, 상기 고주파 전류를 수신하여 고주파 자계를 여자하여 측정 대상인 도전성 막에 와전류를 여기시키는 와전류 여기 코일과, 상기 와전류 여기 코일 내에서 상기 와전류 여기 코일에 의해 권취되도록 설치되고, 상기 와전류에 의해 발생하는 자계와 상기 고주파 자계와의 합성 자계를 수신하여 상기 와전류에 기인하는 와전류 손실의 영향을 받은 상기 고주파 전류를 출력하는 수신 코일과, 제 1 투자성 재료로 형성되고, 상기 수신 코일 내에 삽입되어 코어를 이루는 제 1 투자성 부재와, 제 2 투자성 재료로 형성되고, 상기 제 1 투자성 부재, 상기 수신 코일 및 상기 와전류 여기 코일을 둘러 싸도록 설치된 제 2 투자성 부재를 갖는 것이어도 무방하다.In addition, the eddy current loss measurement sensor is provided so as to receive the high frequency current to excite the high frequency magnetic field to excite the eddy current to the conductive film to be measured, and to be wound by the eddy current excitation coil in the eddy current excitation coil. And a receiving coil for receiving a composite magnetic field generated by the eddy current and the high frequency magnetic field and outputting the high frequency current affected by the eddy current loss due to the eddy current, and a first permeable material. A first permeable member inserted into the receiving coil to form a core, and a second permeable member formed of a second permeable material and provided to surround the first permeable member, the receiving coil, and the eddy current excitation coil. You may have.

상기 제 2 고투자성 부재는 상기 도전성 막과의 대향면에서, 상기 여기 수신 일체형 코일 또는 상기 수신 코일의 적어도 일부의 영역이 노출하도록 개구가 형성되는 것이 바람직하다.It is preferable that the second high permeability member has an opening formed so as to expose the excitation receiving integrated coil or at least a portion of the receiving coil at a surface opposite to the conductive film.

상기 제 2 투자성 부재에 상기 개구가 형성되는 경우는, 도전성 막의 막 두께를 국소적으로 측정할 수가 있다. 이에 따라, 패턴이 형성된 기판상에 형성된 도전성 막 등, 막 두께의 변동이 큰 도전성 막이어도, 높은 정밀도로 측정할 수가 있다. 이 것은 막 형성 공정과 병행하여 막 두께를 모니터링하는 경우에 특히 이점이 있다.When the opening is formed in the second permeable member, the film thickness of the conductive film can be measured locally. Thereby, even if it is a conductive film with large fluctuation | variation in film thickness, such as a conductive film formed on the board | substrate with a pattern, it can measure with high precision. This is particularly advantageous when monitoring the film thickness in parallel with the film forming process.

또한, 상기 개구는 상기 도전성 막의 국소적 영역에만 자속이 방출되도록, 상기 제 1 투자성 부재와의 거리가 조정되어 형성되어도 무방하다.The opening may be formed by adjusting the distance to the first permeable member so that the magnetic flux is emitted only to the local region of the conductive film.

또한, 상기 개구의 표면부 또는 상기 개구의 표면부 및 상기 개구 근방 영역의 표면부는, 상기 제 2 투자성 재료보다도 투자율이 높은 제 3 투자성 재료를 이용하여 형성되어도 무방하다. 이에 따라, 상기 개구로부터 방출되는 자속을 더욱 국소적인 영역에 집중시키는 것이 가능하게 된다.Moreover, the surface part of the said opening part, the surface part of the said opening part, and the surface part of the area | region near the opening may be formed using the 3rd permeable material with higher permeability than the said 2nd permeable material. This makes it possible to concentrate the magnetic flux emitted from the opening in a more localized region.

상기 막 두께 측정 장치가 구비하는 상기 와전류 손실 측정 센서에 있어서, 상기 제 1 내지 제 3 투자성 재료는 전기적 절연 재료를 포함하며, 또한, 전기적 절연 재료는 페라이트를 포함하는 것이 바람직하다.In the eddy current loss measurement sensor included in the film thickness measuring apparatus, the first to third permeable materials include an electrical insulating material, and the electrical insulating material preferably includes ferrite.

전술한 막 두께 측정 장치는, 상기 와전류 손실 측정 센서와 상기 도전성 막과의 상기 거리, 상기 고주파 전류의 주파수, 상기 도전성 막의 막 두께 및 상기 도전성 막의 저항율과, 상기 와전류 손실 측정 센서의 임피던스의 변화와의 상호 관계, 또는 상기 거리, 상기 주파수, 상기 막 두께 및 상기 저항율과, 상기 고주파 전류의 전류값의 변화와의 상호 관계, 또는 상기 거리, 상기 주파수, 상기 막 두께 및 상기 저항율과, 상기 고주파 전류의 위상의 변화와의 상호 관계를 나타내는 측정용 데이터를 저장하는 기억 수단을 더 구비하고, 상기 막 두께 연산 수단은 측정된 상기 와전류 손실 측정 센서의 임피던스의 변화, 상기 고주파 전류의 전류값의 변화, 또는 상기 고주파 전류의 위상의 변화를 상기 측정용 데이터와 대조함으로써 상기 도전성 막의 막 두께를 산출하는 것이 바람직하다.The above-described film thickness measuring apparatus includes a change in the distance between the eddy current loss measuring sensor and the conductive film, the frequency of the high frequency current, the film thickness of the conductive film, the resistivity of the conductive film, and the impedance of the eddy current loss measuring sensor. Or the relationship between the distance, the frequency, the film thickness and the resistivity, and the change in the current value of the high frequency current, or the distance, the frequency, the film thickness and the resistivity, and the high frequency current Storage means for storing measurement data indicative of a correlation with a change in phase of said film thickness calculation means, wherein said film thickness calculating means includes a change in impedance of said measured eddy current loss measuring sensor, a change in current value of said high frequency current, Or by comparing the change of phase of the high frequency current with the measurement data. It is preferable to calculate.

또한, 상기 막 두께 측정 장치는 상기 도전성 막이 표면에 형성되는 기판을 지지하는 스테이지와, 상기 거리 측정 수단의 측정 결과에 기초하여 상기 스테이지와 와전류 손실 측정 센서와의 상대적 위치 관계를 제어하는 제어 수단을 더 구비하는 것이 바람직하다.The film thickness measuring apparatus further includes a stage for supporting a substrate on which the conductive film is formed on the surface, and a control means for controlling the relative positional relationship between the stage and the eddy current loss measuring sensor based on a measurement result of the distance measuring means. It is preferable to further provide.

상기 제어 수단에 의해, 상기 거리 측정 장치의 측정 결과에 기초하여 상기 스테이지와 와전류 손실 측정 센서와의 거리를 거의 일정하게 유지하는 것이 가능하게 된다.By the control means, it becomes possible to keep the distance between the stage and the eddy current loss measuring sensor almost constant based on the measurement result of the distance measuring device.

상기 제어 수단은 상기 도전성 막으로의 와전류의 여기에 앞서서, 상기 와전류의 영향을 벗어나는 영역에 상기 와전류 손실 측정 센서를 이동시키고, 상기 와전류 손실 측정 수단은 상기 와전류의 영향을 벗어나는 영역에서 측정한 상기 와전류 손실 측정 센서의 임피던스, 상기 고주파 전류의 전류값 또는 상기 고주파 전류의 위상을 측정 기준값으로서 측정하고, 상기 막 두께 연산 수단은 산출한 막 두께를 상기 측정 기준값에 기초하여 보정하는 것이 바람직하다.The control means moves the eddy current loss measuring sensor to a region deviating from the influence of the eddy current, prior to excitation of the eddy current to the conductive film, and the eddy current loss measuring means measures the eddy current measured at a region deviating from the influence of the eddy current. Preferably, the impedance of the loss measuring sensor, the current value of the high frequency current, or the phase of the high frequency current is measured as a measurement reference value, and the film thickness calculating means corrects the calculated film thickness based on the measurement reference value.

상기 보정 처리에 의해, 외부 요인 또는 내부 요인에 의한 측정 오차를 적절하게 보정할 수가 있다.By the above correction process, measurement errors due to external factors or internal factors can be appropriately corrected.

상기 막 두께 측정 장치에 있어서, 상기 와전류의 영향을 벗어나는 영역에는 측정 기준이 되는 기준 도전성 막이 소정의 막 두께로 사전에 준비되고, 상기 제어수단은 상기 측정 대상인 도전성 막으로의 와전류의 여기에 앞서서, 상기 기준 도전성 막이 준비된 영역에 상기 와전류 손실 측정 센서를 이동시키고, 상기 와전류 손실 측정 수단은 상기 기준 도전성 막이 형성된 영역에서 측정한 상기 와전류 손실 측정 센서의 임피던스, 상기 고주파 전류의 전류값, 또는 상기 고주파 전류의 위상을 측정 기준값으로서 측정하여도 무방하다.In the film thickness measuring apparatus, a reference conductive film, which is a measurement reference, is prepared in advance in a region outside the influence of the eddy current with a predetermined film thickness, and the control means prior to excitation of the eddy current to the conductive film as the measurement target, The eddy current loss measuring sensor is moved to a region where the reference conductive film is prepared, and the eddy current loss measuring means includes the impedance of the eddy current loss measuring sensor measured in the region where the reference conductive film is formed, the current value of the high frequency current, or the high frequency current. The phase of may be measured as a measurement reference value.

또한, 상기 기준 도전성 막은 서로 다른 도전율을 갖는 도전 재료로부터 서로 다른 막 두께로 형성된 복수의 기준 도전성 막이고, 상기 와전류 손실 측정 수단은 복수의 측정 기준값을 측정하여, 상기 막 두께 연산 수단은 산출한 막 두께를 상기 복수의 측정 기준값에 기초하여 보정하는 것이 더욱 바람직하다.Further, the reference conductive film is a plurality of reference conductive films formed with different film thicknesses from conductive materials having different conductivity, the eddy current loss measuring means measures a plurality of measurement reference values, and the film thickness calculating means calculates the film More preferably, the thickness is corrected based on the plurality of measurement reference values.

전술한 막 두께 측정 장치는, 상기 스테이지를 이동시키는 스테이지 이동 수단과, 상기 와전류 손실 측정 센서를 이동시키는 센서 이동 수단을 더 구비하며, 상기 제어 수단은 상기 도전성 막의 막 형성 공정, 에칭 공정 또는 연마 공정에 병행하여 상기 와전류 손실 측정 센서가 상기 도전성 막과의 사이에서 거의 일정한 상호간 거리를 유지하면서 상기 도전성 막 위를 주사하도록, 상기 스테이지 이동 수단 혹은 상기 센서 이동 수단 또는 상기 스테이지 이동 수단 및 상기 센서 이동 수단을 제어하는 것이 바람직하다.The above-described film thickness measuring apparatus further includes stage moving means for moving the stage and sensor moving means for moving the eddy current loss measuring sensor, and the control means includes a film forming step, an etching step, or a polishing step of the conductive film. Parallel to the stage moving means or the sensor moving means or the stage moving means and the sensor moving means such that the eddy current loss measuring sensor scans the conductive film while maintaining a substantially constant mutual distance between the conductive films. It is desirable to control.

상기 제어 수단에 의해, 상기 와전류 손실 측정 센서를 주사시킴으로써 고속으로 막 두께를 측정할 수가 있다.By the control means, the film thickness can be measured at high speed by scanning the eddy current loss measuring sensor.

또한, 본 발명에 따른 막 두께 측정 장치는, 상기 스테이지를 이동시키는 스테이지 이동 수단을 더 구비하며, 상기 제어 수단은 상기 도전성 막의 막 형성 공정, 에칭 공정 또는 연마 공정에 병행하여 상기 와전류 손실 측정 센서가 상기 도전성 막 위를 주사하도록, 상기 스테이지 이동 수단을 제어하고, 상기 막 두께 연산 수단은 상기 거리 측정 수단의 측정 결과를 수신하여, 산출한 상기 막 두께값을 보정하는 것이어도 무방하다..In addition, the film thickness measuring apparatus according to the present invention further includes a stage moving means for moving the stage, wherein the control means includes an eddy current loss measuring sensor in parallel with a film forming process, an etching process or a polishing process of the conductive film. The stage moving means may be controlled so as to scan the conductive film, and the film thickness calculating means may receive the measurement result of the distance measuring means and correct the calculated film thickness value.

상기 거리 측정 수단의 측정 결과를 수신하여, 산출한 상기 막 두께값을 보정함으로써, 측정 동작 중에 상기 거리를 일정하게 유지할 필요가 없어진다. 이에 따라, 막 형성 공정과 리얼 타임으로 더욱 고속으로 상기 와전류 손실 측정 센서를 도전성 막 위에서 주사시킬 수 있다.By receiving the measurement result of the distance measuring means and correcting the calculated film thickness value, there is no need to keep the distance constant during the measurement operation. Accordingly, the eddy current loss measuring sensor can be scanned on the conductive film at a higher speed in a film forming process and in real time.

상기 와전류 손실 측정 센서는, 상기 고주파 전류를 수신하여 고주파 자계를 여자하여 측정 대상인 도전성 막에 와전류를 여기시킴과 동시에, 상기 와전류에 의해 발생하는 자계와 상기 고주파 자계와의 합성 자계를 수신하여 상기 와전류에 기인하는 와전류 손실의 영향을 받은 상기 고주파 전류를 출력하는 여기 수신 일체형의 공심(空芯) 코일을 포함하며, 상기 거리 측정 수단은 상기 공심 코일의 상측에 설치되고, 레이저광을 발생하여 상기 공심 코일의 공심을 경유하여 상기 도전성 막의 표면에 입사되고, 상기 공심을 경유하고 상기 도전성 막의 표면으로부터의 반사광을 수광하는 레이저 변위 센서를 포함하여도 무방하다.The eddy current loss measurement sensor receives the high frequency current to excite the high frequency magnetic field to excite the eddy current to the conductive film to be measured, and receives the composite magnetic field generated by the eddy current and the high frequency magnetic field to receive the eddy current. And an excitation receiving integrated air core coil for outputting the high frequency current affected by the eddy current loss caused by the above, wherein the distance measuring means is provided above the air core coil, and generates a laser beam to generate the air core. The laser displacement sensor may be incident on the surface of the conductive film via the air core of the coil and receive the reflected light from the surface of the conductive film via the air core.

또한, 상기 와전류 손실 측정 센서는, 상기 고주파 전류를 수신하여 고주파 자계를 여자하여 측정 대상인 도전성 막에 와전류를 여기시키는 와전류 여기 코일과, 상기 와전류 여기 코일 내에서 상기 와전류 여기 코일에 의해 권취되도록 설치되고, 상기 와전류에 의해 발생하는 자계와 상기 고주파 자계와의 합성 자계를 수신하여 상기 와전류에 기인하는 와전류 손실의 영향을 받은 상기 고주파 전류를 출력하는 공심의 수신 코일을 포함하며, 상기 거리 측정 수단은 상기 수신 코일의 위측에 설치되고, 레이저광을 발생하여 상기 수신 코일의 공심을 경유하여 상기 도전성 막의 표면에 입사시켜, 상기 공심을 경유하여 상기 도전성 막의 표면으로부터의 반사광을 수광하는 레이저 변위 센서를 포함하는 이어도 무방하다.In addition, the eddy current loss measurement sensor is provided so as to receive the high frequency current to excite the high frequency magnetic field to excite the eddy current to the conductive film to be measured, and to be wound by the eddy current excitation coil in the eddy current excitation coil. And an air core receiving coil receiving a composite magnetic field generated by the eddy current and the high frequency magnetic field and outputting the high frequency current affected by the eddy current loss due to the eddy current. A laser displacement sensor provided above the receiving coil, the laser displacement sensor generating laser light and incident the surface of the conductive film via the air core of the receiving coil, and receiving the reflected light from the surface of the conductive film via the air core; It may be.

상기 레이저 변위 센서는, 상기 공심 코일 또는 상기 수신 코일의 공심을 경유하여 상기 도전성 막의 표면에 레이저광을 조사하고, 또한, 상기 공심을 경유하여 그 반사광을 수광하기 때문에, 상기 레이저광은 상기 공심의 중심선과 상기 도전성 막의 표면과의 교점 또는 그 근방 영역에 조사한다. 따라서, 상기 와전류 손실 측정 센서와 상기 도전성 막과의 상기 거리를 직접 측정할 수가 있다. 이에 따라, 상기 거리의 측정과 와전류 손실의 측정을 동시 병행으로 실행하는 것이 가능하게 된다.The laser displacement sensor irradiates a laser beam onto the surface of the conductive film via the air core of the air core coil or the receiving coil, and receives the reflected light via the air core. It irradiates to the intersection of the centerline and the surface of the said electroconductive film, or its vicinity area | region. Therefore, the distance between the eddy current loss measurement sensor and the conductive film can be measured directly. As a result, the measurement of the distance and the measurement of the eddy current loss can be performed simultaneously.

전술한 막 두께 측정 장치에 있어서는, 상기 도전성 막의 막 두께 측정에 앞서서 상기 레이저 변위 센서를 구동하여 상기 거리를 측정하고, 그 측정 결과에 대하여 측정 오차를 보정하는 거리 측정 오차 보정 수단을 더 구비하며, 상기 제어 수단은 상기 와전류 손실 측정 센서가 대략 일정한 상호간 거리를 유지하면서 상기 도전성 막 위를 주사하도록, 상기 거리 측정 오차 보정 수단에 의해 보정된 측정 거리에 기초하여 상기 스테이지 이동 수단 및 상기 센서 이동 수단을 제어하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 와전류 손실 측정 센서가 대략 일정한 상호간 거리를 유지하면서 상기 도전성 막 위를 주사하는 것과는 대체적으로, 상기 막 두께 연산수단이, 산출한 상기 막 두께값을 상기 거리 측정 오차 보정 수단에 의해 보정된 측정 거리에 기초하여 보정하는 것으로 하여도 무방하다.In the above-described film thickness measuring apparatus, further comprising distance measuring error correction means for measuring the distance by driving the laser displacement sensor prior to measuring the film thickness of the conductive film, and correcting the measurement error with respect to the measurement result, The control means controls the stage movement means and the sensor movement means based on the measurement distance corrected by the distance measurement error correction means such that the eddy current loss measurement sensor scans the conductive film while maintaining a substantially constant mutual distance. It is desirable to control. Further, as compared with the eddy current loss measuring sensor scanning the conductive film while maintaining a substantially constant mutual distance, the film thickness calculating means corrects the calculated film thickness value by the distance measuring error correcting means. It may be corrected based on the measurement distance.

상기 거리 측정 오차 보정 수단이 막 두께 측정에 앞서서 상기 거리의 측정 오차를 보정하기 때문에, LSI 패턴 상에 형성되어 반사율의 변화가 큰 도전성 막이나 표면의 거칠기가 심한 도전성 막에 관해서도, 적은 측정 점수로 상기 거리의 측정 정밀도를 향상시킬 수 있다.Since the distance measurement error correction means corrects the measurement error of the distance prior to the film thickness measurement, the conductive film formed on the LSI pattern and the conductive film having a large change in reflectance or the roughness of the surface with a small measurement score can be used. The measurement accuracy of the distance can be improved.

또한, 본 발명에 따른 막 두께 측정 장치에 있어서, 상기 거리 측정 수단은 상기 와전류 손실 측정 센서에 근접하여 설치된 전극을 가지며, 이 전극과 상기 도전성 막과의 사이의 정전 용량에 기초하여 상기 거리를 측정하는 정전 용량식 변위 센서를 포함하는 것이 바람직하다.Further, in the film thickness measuring apparatus according to the present invention, the distance measuring means has an electrode provided in proximity to the eddy current loss measuring sensor, and measures the distance based on the capacitance between the electrode and the conductive film. It is preferable to include a capacitive displacement sensor.

상기 정전 용량식 변위 센서는 상기 도전성 막의 표면에서의 빛의 반사율이나 표면의 거칠기의 영향을 받지 않기 때문에, 상기 거리 측정 수단은 상기 와전류 손실 측정 센서와 상기 도전성 막과의 상기 거리를 높은 정밀도로 측정할 수가 있다. 이 경우, 상기 도전성 막은 접지 전위에 유지된다. 이것은, 상기 도전성 막이 형성되는 기판의 측면을 접지에 접속함으로써, 또는, 상기 도전성 막의 영역 중에 막 두께 측정에 영향을 주지 않은 영역의 표면 혹은 뒷면을 접지에 접속함으로써 실현된다.Since the capacitive displacement sensor is not affected by the reflectance of the light on the surface of the conductive film or the roughness of the surface, the distance measuring means measures the distance between the eddy current loss measuring sensor and the conductive film with high accuracy. You can do it. In this case, the conductive film is held at ground potential. This is realized by connecting the side surface of the substrate on which the conductive film is formed to ground, or by connecting the surface or the back side of the region of the conductive film that does not affect the film thickness measurement to the ground.

상기 측정 전극은, 그 저면이 상기 와전류 손실 측정 센서의 저면과 실질적으로 동일한 평면 내에 위치하도록 배치되는 것이 바람직하다. 이에 따라, 상기 거리를 직접 측정할 수가 있다.The measuring electrode is preferably arranged such that its bottom face is substantially in the same plane as the bottom face of the eddy current loss measuring sensor. Thus, the distance can be measured directly.

또한, 상기 측정 전극은 고저항 재료로 형성된 박막 전극이어도 무방하다.. 이에 따라, 상기 측정 전극자체에 와전류가 발생할 우려를 줄일 수 있다.In addition, the measurement electrode may be a thin film electrode formed of a high resistance material. Accordingly, the possibility of generating an eddy current in the measurement electrode itself can be reduced.

또한, 상기 측정 전극은 상기 와전류 손실 측정 센서를 권취하는 링 형상을 가지며, 상기 측정 전극의 외부 직경은 상기 와전류 손실 측정 센서에 의해 상기 도전성 막에 여기된 와전류에 의해 와전류 손실이 발생하는 영역의 직경과 실질적으로 동일하고, 또한, 상기 측정 전극의 내경은 상기 와전류 손실 측정 센서에 의해 상기 측정 전극 내에 여기되는 와전류가 측정상 무시할 수 있을 정도에 작고, 또한 상기 측정 전극과 상기 도전성 막과의 사이의 상기 정전 용량이 측정할 수 있을 정도의 표면적을 상기 측정 전극에 제공하도록 선택되는 것이 바람직하다. 이에 따라, 상기 와전류의 발생을 더욱 회피할 수 있다.In addition, the measuring electrode has a ring shape for winding the eddy current loss measuring sensor, and an outer diameter of the measuring electrode is a diameter of a region where eddy current loss occurs due to the eddy current excited to the conductive film by the eddy current loss measuring sensor. Is substantially the same as, and the inner diameter of the measuring electrode is small enough that the eddy current excited in the measuring electrode by the eddy current loss measuring sensor is negligible in measurement, and that between the measuring electrode and the conductive film Preferably, the capacitance is selected to provide the measuring electrode with a surface area that is measurable. Accordingly, generation of the eddy current can be further avoided.

전술한 막 두께 측정 장치에 있어서, 상기 스테이지는 절연 재료 또는 상기 고주파 자계를 수신하여 측정상 무시할 수 있을 정도의 와전류 만이 발생하도록 하는 도전율을 갖는 재료로 형성되어도 무방하다. 이에 따라, 스테이지에서 발생하는 와전류 손실이 크게 억제되기 때문에, 측정의 정밀도를 더욱 높일 수 있다.In the above-described film thickness measuring apparatus, the stage may be formed of an insulating material or a material having a conductivity such that only a negligible eddy current is generated by receiving the high frequency magnetic field and generating a negligible measurement. Thereby, since the eddy current loss which generate | occur | produces in a stage is suppressed largely, the precision of a measurement can be further improved.

상기 막 두께 측정 장치는, 상기 고주파 전류의 주파수를 제어하는 주파수 제어 수단을 더 구비하는 것이 바람직하다.It is preferable that the said film thickness measuring apparatus is further provided with the frequency control means which controls the frequency of the said high frequency current.

와전류의 상기 도전성 막으로의 침투 심도는, 와전류를 여기시키는 자장의 주파수에 따라서 변화한다. 따라서, 도전성 막의 막 두께의 예상값에 따라서 상기 고주파 전류의 주파수를 유연하게 조정함으로써, 장치의 분해능을 높일 수 있다.The depth of penetration of the eddy current into the conductive film changes depending on the frequency of the magnetic field that excites the eddy current. Therefore, the resolution of the apparatus can be increased by flexibly adjusting the frequency of the high frequency current in accordance with the expected value of the film thickness of the conductive film.

또한, 본 발명에 따른 막 두께 측정 장치를 상기 도전성 막의 막 형성 공정에 병행하여 이용하는 경우에는, 막 두께의 변화에 따라서 상기 고주파 전류의 주파수를 적절하게 조정할 수가 있다. 이에 따라, 더욱 고속이고 상기 기판면 내를 주사할 수 있음과 동시에, 리얼 타임으로 고정밀도의 막 두께 모니터링이 가능하게 된다.Moreover, when using the film thickness measuring apparatus which concerns on this invention in parallel with the film formation process of the said conductive film, the frequency of the said high frequency current can be adjusted suitably according to the change of film thickness. This makes it possible to scan the inside of the substrate surface at a higher speed and at the same time, to enable high-precision film thickness monitoring in real time.

또한, 상기 도전성 막은 도전성 재료를 포함하는 회로 패턴 또는 기초 도전성 막의 상측에 형성되며, 상기 막 두께 측정 장치의 상기 막 두께 연산 수단은 상기 회로 패턴 또는 상기 기초 도전성 막의 막 두께값을 하층 막 두께값으로서 사전에 산출하여, 상기 도전성 막의 형성 중에 또는 형성 후에 상기 하층 막 두께값과 상기 도전성 막의 막 두께값과의 합계 막 두께값을 산출하여, 이 합계 막 두께값으로부터 상기 하층 막 두께값을 감산하는 것이 바람직하다. 이와 같이, 사전에 산출한 하층 막 두께값을 합계 막 두께값으로부터 감산하기 때문에, 측정 대상의 도전성 막이 회로 패턴 또는 기초 도전성 막의 상측에 형성된 경우이어도 막 두께값만을 정확하게 측정할 수가 있다.Further, the conductive film is formed above a circuit pattern or a basic conductive film containing a conductive material, and the film thickness calculating means of the film thickness measuring device uses the film thickness value of the circuit pattern or the basic conductive film as an underlayer film thickness value. Calculating in advance, calculating the total film thickness value of the lower layer film thickness value and the film thickness value of the conductive film during or after the formation of the conductive film, and subtracting the lower layer film thickness value from the total film thickness value desirable. In this way, since the lower layer thickness value calculated in advance is subtracted from the total film thickness value, only the film thickness value can be accurately measured even when the conductive film to be measured is formed above the circuit pattern or the basic conductive film.

전술한 막 두께 측정 장치는 복수의 상기 와전류 손실 측정 센서를 구비하는 것이 바람직하다.It is preferable that the above-mentioned film thickness measuring apparatus is equipped with a plurality of said eddy current loss measuring sensors.

복수의 와전류 손실 측정 센서를 동시에 제어하여, 상기 기판상의 상기 도전성 막의 면 내에서 주사함으로써, 막 두께의 분포를 고속으로 측정할 수가 있다.By simultaneously controlling a plurality of eddy current loss measuring sensors and scanning in the plane of the conductive film on the substrate, the distribution of the film thickness can be measured at high speed.

상기 와전류 손실 측정 센서는, 상기 측정 대상이 되는 상기 도전성 막이 형성되는 면, 에칭되는 면, 또는 연마되는 면에 대향하여 설치되는 경우와, 상기 측정 대상이 되는 상기 도전성 막이 형성되는 면과는 반대측의 기판면에 대향하여 설치되는 경우와, 상기 측정 대상이 되는 상기 도전성 막이 형성되는 면과 상기 측정 대상인 도전성 막이 형성되는 면과는 반대측의 기판면 중의 어디에도 대향하여 설치되는 경우를 포함한다.The eddy current loss measuring sensor is provided on the side opposite to the surface on which the conductive film to be measured is formed, the surface to be etched, or the surface to be polished, and opposite to the surface on which the conductive film to be measured is formed. The case where it is provided facing a board | substrate surface, and the case where it is provided in the opposite surface to the board | substrate on the opposite side to the surface in which the said conductive film used as the measurement object is formed, and the surface in which the conductive film used as the measurement object is formed are included.

와전류 손실 측정 센서를 측정 대상이 되는 상기 도전성 막이 형성되는 면, 에칭되는 면 또는 연마되는 면과는 반대측의 기판면에 대향하여 설치하는 경우에는, 막 형성 공정, 에칭 공정 또는 연마 공정에서, 측정 대상인 도전 형성의 형성, 에칭 또는 연마를 방해하는 우려를 해소하여, 기판면에 와전류 손실 측정 센서를 접촉시키서 측정하는 것도 가능하다. 또한, CMP 연마 공정에 있어서는, 연마용 툴과의 접촉을 회피하면서 주사할 필요도 없어 진다. 이에 따라, 측정상의 제약이 크게 감소하여, 설계의 자유도 및 측정의 처리량 중의 어느 것에 대해서도 우수한 막 두께 측정 장치가 제공된다.When the eddy current loss measuring sensor is provided opposite to the surface on which the conductive film to be measured is formed, the surface to be etched, or the surface opposite to the surface to be polished, the eddy current loss measurement sensor is used in the film formation process, the etching process or the polishing process. It is also possible to eliminate the possibility of disturbing the formation, etching or polishing of the conductive formation and to measure the eddy current loss measurement sensor by bringing the substrate surface into contact with the eddy current loss measurement sensor. In addition, in the CMP polishing step, it is not necessary to scan while avoiding contact with the polishing tool. As a result, measurement constraints are greatly reduced, and a film thickness measuring apparatus excellent in any of the degree of freedom in design and the throughput of measurement is provided.

또한, 본 발명의 제 4 실시 형태에 따르면, 고주파 자계를 여자하여 측정 대상인 도전성 막에 와전류를 여기시킴과 동시에 상기 와전류에 기인하는 와전류 손실을 검지하는 와전류 손실 측정 센서와 거리 측정 수단을 구비하는 막 두께 측정 장치를 이용한 막 두께 측정 방법에 있어서, 상기 거리 측정 수단에 의해 상기 와전류 손실 측정 센서 및 상기 도전성 막 사이의 거리를 측정하는 거리 측정 공정과, 상기 와전류 손실 측정 센서에 고주파 전류를 공급하고, 상기 고주파 자계를 여자하여 상기 도전성 막에 와전류를 여기하여, 상기 와전류 손실 측정 센서로부터 출력되는 상기 고주파 전류로부터 상기 와전류 손실 측정 센서의 임피던스의 변화, 상기 고주파 전류의 전류값의 변화, 또는 상기 고주파 전류의 위상의 변화를 측정하는 와전류 손실 측정 공정과, 상기 임피던스의 변화와 상기 와전류 손실 측정 센서 및 상기 도전성 막 사이의 상기 거리, 또는, 상기 고주파 전류의 상기 전류값의 변화와 상기 와전류 손실 측정 센서 및 상기 도전성 막 사이의 상기 거리, 또는, 상기 고주파 전류의 위상의 변화와 상기 와전류 손실 측정 센서 및 상기 도전성 막 사이의 상기 거리에 기초하여, 상기 도전성 막의 막 두께를 산출하는 막 두께 산출 공정을 구비하는 막 두께 측정 방법이 제공된다.Further, according to the fourth embodiment of the present invention, a film is provided with an eddy current loss measuring sensor and a distance measuring means for exciting a high frequency magnetic field to excite the eddy current to the conductive film to be measured and detecting the eddy current loss caused by the eddy current. A film thickness measuring method using a thickness measuring device, comprising: a distance measuring step of measuring a distance between the eddy current loss measuring sensor and the conductive film by the distance measuring means, and supplying a high frequency current to the eddy current loss measuring sensor, Excitation of the high frequency magnetic field to excite an eddy current to the conductive film to change the impedance of the eddy current loss measuring sensor from the high frequency current output from the eddy current loss measuring sensor, the change of the current value of the high frequency current, or the high frequency current. Eddy current loss measurement to measure changes in phase And the distance between the change in the impedance and the eddy current loss measuring sensor and the conductive film, or the distance between the change in the current value of the high frequency current and the eddy current loss measuring sensor and the conductive film, or the There is provided a film thickness measuring method comprising a film thickness calculating step of calculating a film thickness of the conductive film based on a change in phase of a high frequency current and the distance between the eddy current loss measuring sensor and the conductive film.

상기 막 두께 측정 방법에 따르면, 상기 임피던스의 변화와 상기 와전류 손실 측정 센서 및 상기 도전성 막 사이의 상기 거리, 또는 상기 고주파 전류의 상기 전류값의 변화와 상기 와전류 손실 측정 센서 및 상기 도전성 막 사이의 상기 거리, 또는 상기 고주파 전류의 위상의 변화와 상기 와전류 손실 측정 센서 및 상기 도전성 막 사이의 상기 거리에 기초하여, 상기 도전성 막의 막 두께를 산출하기 때문에, 비접촉 및 비파괴 형태로 고정밀도의 막 두께 측정을 실현할 수 있다.According to the film thickness measuring method, the change of the impedance and the distance between the eddy current loss measuring sensor and the conductive film, or the change of the current value of the high frequency current and the eddy current loss measuring sensor and the conductive film between Since the film thickness of the conductive film is calculated based on the distance or the change in phase of the high frequency current and the distance between the eddy current loss measuring sensor and the conductive film, high precision film thickness measurement is performed in the form of non-contact and non-destructive. It can be realized.

상기 거리 측정 수단은 광학식 변위 센서를 포함하며, 상기 막 두께 측정 방법은 상기 도전성 막의 막 두께 측정에 앞서서 상기 광학식 변위 센서를 구동하여 상기 거리를 측정하고, 그 측정 결과에 대하여 측정 오차를 보정하는 거리 측정 오차 보정 공정을 더 구비하며, 상기 막 두께 산출 공정은 산출한 상기 막 두께값을 상기 거리 측정 오차 보정 공정에 의해 보정된 측정 거리에 기초하여 보정하는 공정을 포함하는 것이 바람직하다.The distance measuring means includes an optical displacement sensor, and the film thickness measuring method includes a distance for measuring the distance by driving the optical displacement sensor before measuring the thickness of the conductive film, and correcting a measurement error with respect to the measurement result. A measurement error correction step is further provided, and the film thickness calculation step preferably includes a step of correcting the calculated film thickness value based on the measurement distance corrected by the distance measurement error correction step.

상기 거리 측정 오차 보정 공정을 더 구비하기 때문에, LSI 패턴 상에 형성되어 반사율의 변화가 큰 도전성 막이나 표면의 거칠기가 심한 도전성 막에 관해서도, 적은 측정 점수로 상기 거리의 측정 정밀도를 향상시킬 수 있다.Since the distance measurement error correction step is further provided, even for a conductive film formed on the LSI pattern and having a large change in reflectance, or a conductive film with a high surface roughness, the measurement accuracy of the distance can be improved with a small measurement score. .

상기 와전류 측정 센서는 공심 코일을 포함하며, 상기 거리 측정 수단은 상기 공심 코일의 상측에 설치되고, 레이저광을 발생하여 상기 공심 코일의 공심을 경유하여 상기 도전성 막의 표면에 입사되고, 상기 공심을 경유하여 상기 도전성 막의 표면으로부터의 반사광을 수광하는 레이저 변위 센서를 포함하고, 상기 거리 측정 공정과 상기 와전류 손실 측정 공정은 병행하여 동시에 실행되는 것이 바람직하다.The eddy current measuring sensor includes an air core coil, and the distance measuring means is installed above the air core coil, generates laser light, enters the surface of the conductive film via the air core of the air core coil, and passes through the air core. And a laser displacement sensor for receiving the reflected light from the surface of the conductive film, wherein the distance measuring step and the eddy current loss measuring step are performed simultaneously in parallel.

상기 레이저 변위 센서는, 상기 공심 코일의 공심을 경유하여 상기 도전성 막의 표면에 레이저광을 조사하고, 또한, 상기 공심을 경유하여 그 반사광을 수취하기 때문에, 상기 레이저광은 상기 공심의 중심선과 상기 도전성 막의 표면과의 교점 또는 그 근방 영역에 조사한다. 따라서, 상기 와전류 손실 측정 센서와 상기 도전성 막과의 상기 거리를 직접 측정할 수가 있다. 이에 따라, 상기 거리의 측정 정밀도를 높일 수 있다.Since the laser displacement sensor irradiates a laser beam to the surface of the conductive film via the air core of the air core coil and receives the reflected light via the air core, the laser light is the center line of the air core and the electroconductivity. Irradiate at or near the intersection with the surface of the film. Therefore, the distance between the eddy current loss measurement sensor and the conductive film can be measured directly. Thereby, the measurement accuracy of the said distance can be improved.

또한, 상기 거리 측정 공정과 상기 와전류 손실 측정 공정을 병행하여 동시에 실행하기 때문에, 막 두께 측정의 처리량이 대폭 향상된다.In addition, since the distance measuring step and the eddy current loss measuring step are performed simultaneously, the throughput of the film thickness measurement is greatly improved.

본 발명에 따른 막 두께 측정 방법에 있어서, 상기 거리 측정 수단은 상기 와전류 손실 측정 센서에 근접하여 설치된 측정 전극을 가지며, 이 측정 전극과 상기 도전성 막과의 사이의 정전 용량에 기초하여 상기 거리를 측정하는 정전 용량식 변위 센서를 포함하여,In the film thickness measuring method according to the present invention, the distance measuring means has a measuring electrode provided in proximity to the eddy current loss measuring sensor, and measures the distance based on the capacitance between the measuring electrode and the conductive film. Including capacitive displacement sensor,

상기 거리 측정 공정과 상기 와전류 손실 측정 공정은 병행하여 동시에 실행되는 것이 바람직하다.It is preferable that the distance measuring process and the eddy current loss measuring process are executed simultaneously.

상기 측정 방법에 따르면, 상기 도전성 막의 표면에 있어서의 빛의 반사율이나 표면의 거칠기의 영향을 받지 않은 상기 정전 용략식 변위 센서를 이용하므로, 상기 거리를 높은 정밀도로 측정할 수가 있다.According to the measuring method, the distance can be measured with high accuracy because the electrostatically-displaced displacement sensor is not affected by the reflectance of the light on the surface of the conductive film or the roughness of the surface.

상기 와전류 손실 측정 공정에 앞서서, 상기 와전류 손실의 영향을 벗어나는 영역에서 상기 와전류 손실 측정 센서에 상기 고주파 전류를 공급하고, 상기 와전류 손실 측정 센서로부터 출력된 상기 고주파 전류로부터 상기 와전류 손실 측정 센서의 임피던스, 상기 고주파 전류의 전류값, 또는 상기 고주파 전류의 위상을 측정 기준값으로서 측정하는 기준값 측정 공정을 더 구비하며, 상기 막 두께 산출 공정은 상기 와전류 손실 측정 센서의 임피던스의 변화, 상기 고주파 전류의 전류값의 변화, 또는 상기 고주파 전류의 위상의 변화에 기초하여 상기 도전성 막의 막 두께를 산출하는 제 1 산출 공정과, 산출된 막 두께의 값을 상기 측정 기준값에 기초하여 보정하는 제 1 보정 공정을 포함하는 것이 바람직하다.Prior to the eddy current loss measuring process, the high frequency current is supplied to the eddy current loss measuring sensor in a region deviating from the influence of the eddy current loss, and the impedance of the eddy current loss measuring sensor from the high frequency current output from the eddy current loss measuring sensor, And a reference value measuring step of measuring a current value of the high frequency current or a phase of the high frequency current as a measurement reference value, wherein the film thickness calculating step includes a change in impedance of the eddy current loss measuring sensor and a current value of the high frequency current. And a first calculation step of calculating a film thickness of the conductive film based on a change or a change in phase of the high frequency current, and a first correction step of correcting a value of the calculated film thickness based on the measurement reference value. desirable.

상기 와전류 손실의 영향을 벗어나는 영역에서 측정 기준값을 취득하는 기준값 측정 공정을 더 구비하며, 상기 막 두께 측정 공정이 산출된 막 두께의 값을 상기 측정 기준에 기초하여 보정하는 제 1 보정 공정을 포함하기 때문에, 장치의 요동 등에 기인하는 측정값의 변동을 방지할 수가 있다.And a reference value measuring step of acquiring a measurement reference value in an area outside the influence of the eddy current loss, and wherein the film thickness measuring step includes a first correction step of correcting the calculated film thickness value based on the measurement reference. Therefore, it is possible to prevent fluctuations in measured values due to fluctuations in the apparatus and the like.

상기 와전류의 영향을 벗어나는 영역에는, 측정 기준이 되는 기준 도전성 막이 소정의 막 두께로 사전에 준비되고, 상기 기준값 측정 공정은 상기 기준 도전성 막이 형성된 영역에서 측정한 상기 와전류 손실 측정 센서의 임피던스, 상기 고주파 전류의 전류값 또는 상기 고주파 전류의 위상을 상기 측정 기준값으로서 측정하는 공정이어도 무방하다.In the region deviating from the influence of the eddy current, a reference conductive film serving as a measurement reference is prepared in advance with a predetermined film thickness, and the reference value measuring step includes the impedance of the eddy current loss measuring sensor measured in the region where the reference conductive film is formed, and the high frequency. The step of measuring the current value of the current or the phase of the high frequency current as the measurement reference value may be used.

또한, 상기 기준 도전성 막은 서로 다른 도전율을 갖는 도전 재료로부터 서로 다른 막 두께로 형성된 복수의 기준 도전성 막이고, 상기 기준값 측정 공정은 복수의 상기 측정 기준값을 측정하는 공정이어도 또한 무방하다.The reference conductive film may be a plurality of reference conductive films formed with different film thicknesses from conductive materials having different conductivity, and the reference value measuring step may also be a step of measuring the plurality of measurement reference values.

상기 막 두께 측정 장치는 상기 도전성 막이 표면에 형성된 기판을 지지하는 스테이지를 더 구비하며, 상기 와전류 손실 측정 공정은 상기 거리 측정 공정의 측정 결과에 기초하여, 상기 거리가 거의 일정하도록 상기 스테이지와 상기 와전류 손실 측정 센서와의 상대적 위치 관계를 제어하는 공정을 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 거리가 거의 일정하도록 상기 상대적 위치 관계를 제어하는 공정 대신에, 상기 막 두께 산출 공정이 상기 와전류 손실 측정 센서의 임피던스의 변화, 상기 고주파 전류의 전류값의 변화, 또는 상기 고주파 전류의 위상의 변화에 기초하여 상기 도전성 막의 막 두께를 산출하는 제 1 산출 공정과, 상기 거리와 상기 임피던스와의 관계, 또는 상기 거리와 상기 고주파 전류의 전류값과의 관계, 또는 상기 거리와 상기 고주파 전류의 위상과의 관계에 기초하여 상기 제 1 산출 공정에서 얻어진 막 두께값을 보정하는 제 2 보정 공정을 포함하는 것으로 하여도 무방하다.The film thickness measuring apparatus further includes a stage for supporting a substrate on which the conductive film is formed, and the eddy current loss measuring process is performed based on the measurement result of the distance measuring process, such that the stage and the eddy current are substantially constant. It is preferred to include a process of controlling the relative positional relationship with the loss measuring sensor. Further, instead of the step of controlling the relative positional relationship such that the distance is substantially constant, the film thickness calculating step is performed by changing the impedance of the eddy current loss measuring sensor, the change of the current value of the high frequency current, or the phase of the high frequency current. A first calculating step of calculating the film thickness of the conductive film based on the change of the relationship between the distance and the impedance, or the relationship between the distance and the current value of the high frequency current, or between the distance and the high frequency current. A second correction step of correcting the film thickness value obtained in the first calculation step may be included based on the relationship with the phase.

또한, 상기 막 두께 측정 장치가 상기 도전성 막의 막 형성 공정, 에칭 공정 또는 연마 공정에 이용되며, 상기 막 두께 측정 방법은 상기 막 형성 공정, 에칭 공정 또는 연마 공정과 병행하여 실행되는 것이 더욱 바람직하다.Further, the film thickness measuring apparatus is used in the film forming step, the etching step or the polishing step of the conductive film, and the film thickness measuring method is more preferably performed in parallel with the film forming step, the etching step or the polishing step.

또한, 상기 막 두께 측정 방법은 상기 도전성 막의 원하는 막 두께에 따른 주파수가 되도록, 상기 고주파 전류의 주파수를 제어하는 공정을 더욱 포함하는 것이 바람직하다.In addition, the film thickness measuring method preferably further includes a step of controlling the frequency of the high frequency current so as to be a frequency according to a desired film thickness of the conductive film.

또한, 상기 도전성 막은 도전성 재료를 포함하는 회로 패턴 또는 기초 도전성 막의 상측에 형성되며, 상기 막 두께 측정 방법은 상기 회로 패턴 또는 상기 기초 도전성 막의 막 두께값을 하층 막 두께값으로서 사전에 산출하는 공정과, 상기 도전성 막의 형성 중에 또는 형성 후에 상기 하층 막 두께값과 상기 도전성 막의 막 두께값의 합계 막 두께값을 산출하는 공정과, 산출한 상기 합계 막 두께값으로부터 상기 하층 막 두께값를 감산하는 공정을 포함하면 더욱 바람직하다.The conductive film is formed above a circuit pattern or a basic conductive film containing a conductive material, and the film thickness measuring method includes a step of previously calculating a film thickness value of the circuit pattern or the basic conductive film as an underlayer film thickness value; And calculating the total film thickness value of the lower layer film thickness value and the film thickness value of the conductive film during or after the formation of the conductive film, and subtracting the lower layer film thickness value from the calculated total film thickness value. More preferably.

또한, 본 발명의 제 5 실시 형태에 따르면, 고주파 자계를 여자하여 측정 대상인 도전성 막에 와전류를 여기시킴과 동시에 상기 와전류에 기인하는 와전류 손실을 검지하는 와전류 손실 측정 센서와, 거리 측정 수단 및 컴퓨터를 구비하는 막 두께 측정 장치에 이용되며, 상기 거리 측정 수단에 의해 상기 와전류 손실 측정 센서 및 상기 도전성 막 사이의 거리를 측정하는 거리 측정 순서와, 상기 와전류 손실 측정 센서에 고주파 전류를 공급하여, 상기 고주파 자계를 여자하여 상기 도전성 막에 와전류를 여기시키는 와전류 여기 순서와, 상기 와전류 손실 측정 센서로부터 출력되는 상기 고주파 전류로부터 상기 와전류 손실 측정 센서의 임피던스의 변화, 상기 고주파 전류의 전류값의 변화, 또는 상기 고주파 전류의 위상의 변화를 측정하는 와전류 손실 측정 순서와, 상기 임피던스의 변화와 상기 와전류 손실 측정 센서 및 상기 도전성 막 사이의 상기 거리, 또는, 상기 고주파 전류의 상기 전류값의 변화와 상기 와전류 손실 측정 센서 및 상기 도전성 막 사이의 상기 거리, 또는, 상기 고주파 전류의 위상의 변화와 상기 와전류 손실 측정 센서 및 상기 도전성 막 사이의 상기 거리에 기초하여, 상기 도전성 막의 막 두께를 산출하는 막 두께 산출 순서를 포함하는 막 두께 측정 방법을 상기 컴퓨터 상에서 실행시키는 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체가 제공된다.Further, according to the fifth embodiment of the present invention, an eddy current loss measuring sensor for exciting the high frequency magnetic field to excite the eddy current to the conductive film to be measured and detecting the eddy current loss caused by the eddy current, the distance measuring means and the computer. A distance measuring procedure for measuring the distance between the eddy current loss measuring sensor and the conductive film by the distance measuring means, and the high frequency current is supplied to the eddy current loss measuring sensor. An eddy current excitation order for exciting a magnetic field to excite the eddy current to the conductive film, a change in impedance of the eddy current loss measuring sensor from the high frequency current output from the eddy current loss measuring sensor, a change in current value of the high frequency current, or the Eddy current loss to measure the change in phase of high frequency current The measurement order, the change of the impedance and the distance between the eddy current loss measuring sensor and the conductive film, or the change of the current value of the high frequency current and the distance between the eddy current loss measuring sensor and the conductive film, or And a film thickness calculating method for calculating the film thickness of the conductive film based on the change in phase of the high frequency current and the distance between the eddy current loss sensor and the conductive film. A computer readable recording medium having recorded thereon a program is provided.

상기 막 두께 측정 방법은, 상기 도전성 막의 막 두께 측정에 앞서서 상기 거리를 측정하고, 그 측정 결과에 대하여 측정 오차를 보정하는 거리 측정 오차 보정 순서를 더 구비하며, 상기 막 두께 산출 순서는 산출한 상기 막 두께값을 상기 거리 측정 오차 보정 순서에 의해 보정된 측정 거리에 기초하여 보정하는 순서를 포함하는 것이 바람직하다.The film thickness measuring method further includes a distance measurement error correction procedure for measuring the distance prior to the film thickness measurement of the conductive film and correcting a measurement error with respect to the measurement result, wherein the film thickness calculation order is calculated It is preferable to include a procedure of correcting the film thickness value based on the measurement distance corrected by the distance measurement error correction procedure.

상기 막 두께 측정 방법에 있어서, 상기 거리 측정 순서와 상기 와전류 손실 측정 순서는 병행하여 동시에 실행되는 것이 바람직하다.In the film thickness measurement method, it is preferable that the distance measurement order and the eddy current loss measurement order be executed simultaneously.

상기 막 두께 산출 순서는, 상기 와전류 손실 측정 센서의 임피던스의 변화, 상기 고주파 전류의 전류값의 변화, 또는 상기 고주파 전류의 위상의 변화에 기초하여 상기 도전성 막의 막 두께를 산출하는 제 1 산출 순서와, 상기 거리와 상기 임피던스와의 관계, 또는 상기 거리와 상기 고주파 전류의 전류값과의 관계, 또는 상기 거리와 상기 고주파 전류의 위상과의 관계에 기초하여 상기 제 1 산출 순서로 얻어진 막 두께값을 보정하는 제 2 보정 순서를 포함하는 것이 바람직하다.The film thickness calculation order includes a first calculation procedure for calculating the film thickness of the conductive film based on a change in impedance of the eddy current loss measuring sensor, a change in current value of the high frequency current, or a change in phase of the high frequency current. A film thickness value obtained in the first calculation order based on the relationship between the distance and the impedance, or the relationship between the distance and the current value of the high frequency current, or the relationship between the distance and the phase of the high frequency current. It is preferable to include a second correction procedure for correcting.

이하, 본 발명에 따른 몇 개의 실시 형태에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다. 또한, 이하의 각 도면에 있어서 동일한 부분에는 동일한 참조 번호를 붙여그 설명을 적절하게 생략한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, some embodiment which concerns on this invention is described, referring drawings. In addition, in the following figures, the same code | symbol is attached | subjected to the same part, and the description is abbreviate | omitted suitably.

(1) 와전류 손실 측정 센서의 실시형태(1) Embodiment of Eddy Current Loss Measurement Sensor

우선, 본 발명에 따른 와전류 손실 측정 센서의 몇 개의 실시 형태에 대하여 설명한다.First, some embodiments of the eddy current loss measuring sensor according to the present invention will be described.

(a) 와전류 손실 측정 센서의 제 1 실시 형태(a) First Embodiment of Eddy Current Loss Measurement Sensor

도 1의 (a)는 본 발명에 따른 와전류 손실 측정 센서의 제 1 실시 형태를 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 1의 (b)는 그의 저면도이다.FIG. 1A is a sectional view schematically showing a first embodiment of an eddy current loss measuring sensor according to the present invention, and FIG. 1B is a bottom view thereof.

도 1의 (a)에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태의 와전류 손실 측정 센서(10)는 원통 형상의 코일(12)과, 코일(12)의 내부에 삽입되는 페라이트 코어(14a)(제 1 투자성 부재)와, 코일(12) 및 페라이트 코어(14a)를 둘러 싸도록 설치된 페라이트(14b∼14d)(제 2 투자성 부재)를 구비하고 있다..As shown in FIG. 1A, the eddy current loss measuring sensor 10 of the present embodiment includes a cylindrical coil 12 and a ferrite core 14a (first) inserted into the coil 12. And a ferrite 14b to 14d (second permeable member) provided to surround the coil 12 and the ferrite core 14a.

코일(12)은 고주파 전원(도시하지 않음)으로부터 고주파 전류를 수신하여 자장을 형성함과 동시에, 측정 대상물인 도전성 막(9)에 여기되는 와전류로 생성되는 자장을 수신하는 여기 수신 일체형 코일로 되어 있다.The coil 12 is an excitation receiving integrated coil that receives a high frequency current from a high frequency power supply (not shown) to form a magnetic field and receives a magnetic field generated by an eddy current excited by the conductive film 9 as a measurement target. have.

중심축을 이루는 페라이트 코어(14a)와 주변의 페라이트(14b∼14d)는 어느것이나 비교적 높은 비투자율, 예를 들면 400을 갖는다.The ferrite core 14a constituting the central axis and the surrounding ferrites 14b to 14d all have relatively high specific permeability, for example, 400.

본 실시 형태의 와전류 손실 측정 센서의 특징은, 페라이트(14) 중, 도전성 막(9)과의 대향면인 저면에 위치하는 페라이트(14b) 중에 개구(16)가 형성되어 있는 점에 있다. 개구(16)는 도 1의 (b)에도 도시한 바와 같이, 페라이트(14b)에서페라이트 코어(14a)의 주변 영역에서 원형 고리 형상의 오목부를 이루도록 형성되며, 그 저면에 있어서 코일(12)의 저면이 노출되는 형상으로 되어 있다. 또한, 개구(16)의 표면과 페라이트(14a, 14b)의 표면 영역중 개구(16)의 근방 영역에는, 페라이트(14a, 14b)의 재료보다도 더욱투자율이 높은 고투자율 재료에 의해 도금(15)이 실시되고 있다. 이에 따라, 국소적인 영역에만 자속 NF1을 집중하여 방출시킬 수 있다.The characteristic of the eddy current loss measuring sensor of the present embodiment is that the opening 16 is formed in the ferrite 14b located on the bottom surface of the ferrite 14, which is the opposite surface to the conductive film 9. The opening 16 is formed in the ferrite 14b so as to form a circular annular recess in the peripheral region of the ferrite core 14a, as shown in Fig. 1B, and at the bottom of the coil 12 The bottom surface is exposed. In addition, in the region near the opening 16 of the surface of the opening 16 and the surface areas of the ferrites 14a and 14b, the plating 15 is made of a high permeability material having a higher permeability than that of the ferrites 14a and 14b. This is being done. Accordingly, the magnetic flux NF1 can be concentrated and released only in the local region.

도 1에 도시하는 와전류 손실 측정 센서(10)의 동작은 다음과 같다.The operation of the eddy current loss measuring sensor 10 shown in FIG. 1 is as follows.

코일(12)에 고주파 전류를 공급하면, 코일(12)에 의해 발생한 자속선 MF1은, 페라이트 코어(14a)의 중심축을 통과하여 개구(16)에 도달하며, 개구(16) 내에서만 외부에 누설되어, 코일(12)의 하측에서 1 정점을 이루는 급격한 포물선을 그려 페라이트(14b) 내로 리턴하고, 측면부의 페라이트(14c), 정점부 페라이트(14d)를 경유하여 페라이트 코어(14a)의 중심축으로 다시 리턴하는 식의 자기 경로를 형성한다. 따라서, 와전류 손실 측정 센서(20)의 측면 방향으로의 자장 분포가 매우 작게 억제되는 것 외에 바닥부의 페라이트(14b)의 중앙 영역에 원형 고리 형상의 개구(16)가 형성되며, 또한 개구(16)의 외측 주위면과 개구(16)를 권취하는 페라이트(14b)의 표면 영역에 자성 재료 도금(15)이 실시되고 있기 때문에, 자속은 개구(16)로부터만 외부로 누설된다.When a high frequency current is supplied to the coil 12, the magnetic flux line MF1 generated by the coil 12 passes through the central axis of the ferrite core 14a to reach the opening 16, and leaks to the outside only in the opening 16. Then, the abrupt parabola forming one vertex is drawn from the lower side of the coil 12 and returned into the ferrite 14b. Form a magnetic path that returns. Accordingly, the magnetic field distribution in the lateral direction of the eddy current loss measuring sensor 20 is suppressed to be very small, and a circular annular opening 16 is formed in the center region of the ferrite 14b at the bottom, and the opening 16 Since the magnetic material plating 15 is applied to the outer peripheral surface of the surface and the surface region of the ferrite 14b which winds up the opening 16, the magnetic flux leaks to the outside only from the opening 16.

따라서, 개구(16)로부터 누설되는 자속선이 그리는 포물선이 도전성 막(9) 내에 도달하도록, 와전류 손실 측정 센서(10)를 도전성 막(9)에 근접하여 배치하면, 코일(12)의 하측 영역에서만 와전류가 국소적으로 여기된다. 이 와전류에 의해 발생한 자계와 코일(12)로부터 발생한 자계와의 합성 자계를 받은 코일(12)의 임피던스, 고주파 전류의 전류값 또는 고주파 전류의 위상의 변화를 측정함으로써, 국소적으로 와전류 손실량을 측정할 수가 있다.Therefore, when the eddy current loss measurement sensor 10 is disposed close to the conductive film 9 so that the parabola drawn by the magnetic flux lines leaking from the opening 16 reaches the conductive film 9, the lower region of the coil 12 Only at eddy currents are locally excited. The amount of eddy current loss is measured locally by measuring the change of the impedance, the high frequency current value, or the high frequency current phase of the coil 12 which has received a composite magnetic field between the magnetic field generated by this eddy current and the magnetic field generated from the coil 12. You can do it.

도 2는, 와전류 손실 측정 센서(10)에 고주파 전류를 공급한 경우에, 도전성 막(9)의 표면에 분포하는 자속 밀도를 시뮬레이션으로 구한 그래프이다. 도 2에서, 실선으로 도시한 그래프가 와전류 손실 측정 센서(10)를 이용한 경우의 시뮬레이션 결과이고, 또한 점선으로 도시한 그래프가 종래의 기술에 의한 와전류 손실 측정 센서의 일례를 이용한 경우의 시뮬레이션 결과이다. 도 2로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 실시 형태에 따르면, 센서의 중심으로부터 반경(R) 약 0.3mm의 영역 내에서 자속 밀도가 집중하여 분포하고 있고, 종래의 기술과 비교하여 매우 미소한 영역에만 분포하고 있는 것을 알 수 있다.FIG. 2 is a graph obtained by simulation of magnetic flux density distributed on the surface of the conductive film 9 when a high frequency current is supplied to the eddy current loss measuring sensor 10. In FIG. 2, the graph shown by the solid line is a simulation result in the case of using the eddy current loss measuring sensor 10, and the graph shown by the dotted line is a simulation result in the case of using an example of the eddy current loss measuring sensor by a prior art. . As can be seen from FIG. 2, according to the present embodiment, the magnetic flux density is concentrated and distributed in the area of the radius R of about 0.3 mm from the center of the sensor, and only in a very minute area compared with the prior art. It can be seen that it is distributed.

이와 같이, 본 실시 형태의 와전류 손실 측정 센서(10)에 따르면, 개구(16)로부터만 자속이 외부로 누설되기 때문에, 개구(16)가 도전성 막(9)에 대향하도록, 또한 충분한 자속선이 도전성 막(9) 내를 통과하는 거리, 예를 들면 0.3mm만큼 이격시켜 배치함으로써, 도전성 막(9) 내의 매우 미소한 영역에서만 와전류를 발생시킬 수 있다. 이러한 와전류의 영향에 의해 합성 자계가 변화하기 때문에, 와전류 손실 측정 센서(10)의 임피던스, 고주파 전류의 전류값 또는 고주파 전류의 위상의 변화를 측정함으로써, 와전류 손실량을 고정밀도로 측정할 수가 있다.As described above, according to the eddy current loss measuring sensor 10 of the present embodiment, since the magnetic flux leaks to the outside only from the opening 16, a sufficient magnetic flux line is provided so that the opening 16 faces the conductive film 9. By disposing the distance passing through the conductive film 9 by, for example, 0.3 mm, the eddy current can be generated only in a very minute region in the conductive film 9. Since the synthesized magnetic field changes under the influence of such eddy current, the amount of eddy current loss can be measured with high accuracy by measuring the change of the impedance of the eddy current loss measuring sensor 10, the current value of the high frequency current, or the phase of the high frequency current.

(b) 와전류 손실 측정 센서의 제 2 실시 형태(b) Second Embodiment of Eddy Current Loss Measurement Sensor

다음에, 본 발명에 따른 와전류 손실 측정 센서의 제 2 실시 형태에 관해서도 3을 참조하면서 설명한다.Next, a second embodiment of the eddy current loss measuring sensor according to the present invention will be described with reference to FIG. 3.

도 3의 (a)는, 본 실시 형태의 와전류 손실 측정 센서(20)를 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 3의 (b)는 그 저면도이다. 도 1과 대비하여 알 수 있는 바와 같이, 본 실시 형태의 특징은 센서 내의 코일로서 와전류 여기 코일(24)과 수신 코일(22)을 갖는 점에 있다. 그 밖의 구성은, 전술한 와전류 손실 측정 센서(10)와 거의 동일하다. 또한, 본 실시 형태의 와전류 손실 측정 센서(20)의 동작도 전술한 제 1 실시 형태와 실질적으로 동일하다.FIG. 3A is a sectional view schematically showing the eddy current loss measurement sensor 20 of the present embodiment, and FIG. 3B is a bottom view thereof. As can be seen in comparison with FIG. 1, the feature of the present embodiment is that the coil in the sensor has an eddy current excitation coil 24 and a receiving coil 22. The rest of the configuration is almost the same as the eddy current loss measuring sensor 10 described above. In addition, the operation | movement of the eddy current loss measuring sensor 20 of this embodiment is also substantially the same as that of 1st Embodiment mentioned above.

이와 같이, 본 실시 형태에 따르면, 와전류 여기용과 와전류 손실 수신용에 각각 기능이 나누어진 2개의 코일을 이용하기 때문에, 보다 우수한 분해능을 갖는 와전류 손실 측정 센서가 제공된다.As described above, according to the present embodiment, since two coils each having separate functions for eddy current excitation and eddy current loss reception are used, an eddy current loss measuring sensor having better resolution is provided.

전술한 2개의 실시 형태에 있어서, 페라이트(14b∼14d)는 개구(16)를 제외하고 페라이트 코어(14a) 및 코일(12) 또는 코일(22, 24)을 덮는 형상으로 구성하였지만, 본 발명에 따른 와전류 손실 측정 센서는 개구(16)로부터 국소적으로 자속이 외부로 누설되는 형상뒷면, 이들 형상에 한정되는 것이 아니다. 예를 들면, 페라이트 코어(14a)와 페라이트(14b)의 코일 하측의 영역의 표면에만 자성 재질의 막을 붙인 형태이어도 무방하고, 또한, 페라이트(14c)의 외주면에만 자성 재질의 막을 붙인 것이어도 무방하다. 또한, 제 1 및 제 2 투자성 재료로서 페라이트 재질을 이용하였지만, 이에 한정되는 것이 아니며, 투자율이 높은 것이면 다른 투자성 재료를 이용하여도 무방하다. 또한, 제 1 및 제 2 투자성 부재에 있어서도, 전부에 대해서 균일한 투자율 ρ을 갖을 필요는 없고, 자계가 센서 주변에 누설되는 것을방지하여, 도전성 막(9)이 국소적인 영역에만 누설 자속을 집중시킬 수 있는 것이면, 그의 일부 또는 전부를 투자율이 더욱 높은 투자성 재료로 치환할 수 있음은 물론이다.In the two embodiments described above, the ferrites 14b to 14d are configured to cover the ferrite core 14a and the coil 12 or the coils 22 and 24 except for the opening 16. The eddy current loss measurement sensor according to the present invention is not limited to the back side of the shape in which magnetic flux leaks to the outside from the opening 16 locally. For example, the magnetic material film may be attached only to the surfaces of the region under the coils of the ferrite core 14a and the ferrite 14b, and the magnetic material film may be attached only to the outer circumferential surface of the ferrite 14c. . In addition, although the ferrite material was used as the first and second permeable materials, it is not limited thereto, and other permeable materials may be used as long as the permeability is high. Also, even in the first and second permeable members, it is not necessary to have a uniform permeability ρ for all of them, and the magnetic field is prevented from leaking around the sensor, so that the conductive film 9 can leak magnetic flux only in a local region. Of course, as long as it can concentrate, a part or all of it can be substituted by the permeable material with higher permeability.

(2) 막 두께 측정 장치의 실시 형태(2) Embodiment of the film thickness measuring apparatus

다음에, 본 발명에 따른 막 두께 측정 장치의 몇 개의 실시 형태에 관해서 도면을 참조하면서 설명한다.Next, some embodiments of the film thickness measuring apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings.

(a) 막 두께 측정 장치의 제 1 실시 형태(a) First Embodiment of Film Thickness Measuring Apparatus

도 4는, 본 발명에 따른 막 두께 측정 장치의 제 1 실시 형태의 개략적인 구성을 도시한 블록도이다. 도 4에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태의 막 두께 측정 장치(1)는 X-Y-Z 스테이지(36), 전술한 와전류 손실 측정 센서(20), Z 스테이지(34), 스테이지 구동부(38), 광학식 변위 센서(32), 광학식 변위 센서 컨트롤러(46), 고주파 전원(44), 임피던스 분석기(48) 및 장치 전체를 제어하는 제어 컴퓨터(42)를 구비한다.4 is a block diagram showing a schematic configuration of a first embodiment of a film thickness measuring apparatus according to the present invention. As shown in FIG. 4, the film thickness measuring apparatus 1 of this embodiment is XYZ stage 36, the above-mentioned eddy current loss measuring sensor 20, Z stage 34, stage drive part 38, and optical displacement. A sensor 32, an optical displacement sensor controller 46, a high frequency power supply 44, an impedance analyzer 48, and a control computer 42 for controlling the entire apparatus are provided.

X-Y-Z 스테이지(36)는, 표면에 측정 대상인 도전성 막(9)(도 1 참조)이 형성된 반도체 웨이퍼(8)를 상면에 장착하고, 스테이지 구동부(38)로부터 제어 신호의 공급을 수신하여 X-Y-Z의 임의의 방향으로 반도체 웨이퍼(8)를 이동한다. X-Y-Z 스테이지(36)는 절연 재료 또는 도전율이 낮은 재료로 형성되고, 와전류 손실 측정 센서(20)에 의해 발생하는 고주파 자계를 수신하여도 와전류가 전혀 발생하지 않든가, 또는 측정상 무시할 수 있을 정도의 미소량 와전류밖에 발생되지 않도록 되어있다.The XYZ stage 36 mounts the semiconductor wafer 8 on which the conductive film 9 (refer to FIG. 1) which is the measurement object on the surface is mounted on the upper surface, receives the supply of the control signal from the stage driver 38, and arbitrarily selects the XYZ. The semiconductor wafer 8 is moved in the direction of. The XYZ stage 36 is made of an insulating material or a material with low conductivity, and generates no eddy current or negligible measurement even when receiving a high frequency magnetic field generated by the eddy current loss measuring sensor 20. Only eddy current is generated.

광학식 변위 센서(32)는 광학식 변위 센서 컨트롤러(46)로부터 공급되는 제어 신호에 응답하여, 와전류 손실 측정 센서(20)와 도전성 막(9) 사이의 거리를 측정하여, 측정값을 광학식 변위 센서 컨트롤러(46)를 통해 제어 컴퓨터(42)에 공급한다. 광학식 변위 센서(32)와 광학식 변위 센서 컨트롤러(46)는 본 실시 형태에 있어서의 거리 측정 수단을 구성한다.The optical displacement sensor 32 measures the distance between the eddy current loss measuring sensor 20 and the conductive film 9 in response to a control signal supplied from the optical displacement sensor controller 46, and measures the measured value by the optical displacement sensor controller. Supply to control computer 42 via 46. The optical displacement sensor 32 and the optical displacement sensor controller 46 constitute the distance measuring means in this embodiment.

Z 스테이지(34)는 와전류 손실 측정 센서를 매달아 지지함과 동시에, 스테이지 구동부(38)로부터 제어 신호의 공급을 수신하여 와전류 손실 측정 센서를 Z 방향으로 이동한다.The Z stage 34 suspends and supports the eddy current loss measurement sensor, and receives the supply of the control signal from the stage driver 38 to move the eddy current loss measurement sensor in the Z direction.

스테이지 구동부(38)는 제어 컴퓨터(42)로부터 명령 신호를 수신하여 X-Y-Z 스테이지(36) 및 Z 스테이지(34)로 제어 신호를 공급한다.The stage driver 38 receives a command signal from the control computer 42 and supplies a control signal to the X-Y-Z stage 36 and the Z stage 34.

고주파 전원(44)은 제어 컴퓨터(42)의 명령 신호에 기초하여 와전류 손실 측정 센서의 와전류 여기 코일(24)(도 3 참조)에 원하는 주파수의 고주파 전류를 공급한다. 전류의 주파수는 본 실시 형태에 있어서 약 1 MHz∼약 10 MHz이다.The high frequency power supply 44 supplies a high frequency current of a desired frequency to the eddy current excitation coil 24 (see FIG. 3) of the eddy current loss measuring sensor based on the command signal of the control computer 42. The frequency of the current is about 1 MHz to about 10 MHz in this embodiment.

고주파 전류를 수신한 와전류 여기 코일(24)은 고주파 자계를 형성하고, 그에 따라 도전성 막(9)에 국소적으로 와전류가 발생한다. 수신 코일(22)은 도전성 막(9)의 와전류에 의해 발생한 자계와 코일(24)에 의해 발생한 자계와의 합성 자계를 수신한다.임피던스 분석기(48)는 와전류 손실 측정 센서(20)의 수신 코일(22)(도 3 참조)에 접속되며, 계측용의 고주파 전류를 수신 코일(22)에 공급하여, 와전류 손실 측정 센서(20)의 임피던스에서의 와전류 손실 영향에 의한 변화, 계측용고주파 전류의 전류값에서의 와전류 손실 영향에 의한 변화 또는 계측용 고주파 전류의 위상에서의 와전류 손실 영향에 의한 변화를 측정하여 측정 결과를 제어 컴퓨터(42)에 공급한다.The eddy current excitation coil 24 which has received the high frequency current forms a high frequency magnetic field, whereby the eddy current is locally generated in the conductive film 9. The receiving coil 22 receives a composite magnetic field between the magnetic field generated by the eddy current of the conductive film 9 and the magnetic field generated by the coil 24. The impedance analyzer 48 receives the receiving coil of the eddy current loss measuring sensor 20. (22) (refer to FIG. 3), the high frequency current for measurement is supplied to the receiving coil 22, and the change due to the eddy current loss effect in the impedance of the eddy current loss measuring sensor 20, and the high frequency current for measurement The change due to the eddy current loss effect in the current value or the change due to the eddy current loss effect in the phase of the measurement high frequency current is measured and the measurement result is supplied to the control computer 42.

제어 컴퓨터(42)는 막 두께 연산부(54)와 메모리(52)를 갖는다.The control computer 42 has a film thickness calculating section 54 and a memory 52.

메모리(52)에는 측정 순서의 프로그램 및 각 종 측정용 데이터 테이블을 포함하는 레시피 파일이 저장된다.The memory 52 stores a recipe file including a program of measurement order and data tables for measurement.

측정용 데이터로서는, 와전류 손실 측정 센서와 도전성 막(9) 사이의 거리 DSF, 고주파 전원(44)으로부터 공급되는 전류의 주파수 f, 도전성 막(9)의 막 두께 t, 도전성 막(9)의 저항율 Q에 대한, 와전류 손실의 영향을 받은 와전류 손실 측정 센서의 임피던스의 변화, 임피던스 분석기(48)의 계측용 고주파 전류의 전류값의 변화 또는 계측용 고주파 전류의 전류 위상의 변화와의 관계를 나타내는 데이터가 포함된다. 이들 데이터는 막 두께 t의 산출을 위하여 또는 와전류 손실 측정 센서와 도전성 막(9) 사이의 거리 DSF의 보정를 위하여 이용된다.The measurement data includes the distance D SF between the eddy current loss measurement sensor and the conductive film 9, the frequency f of the current supplied from the high frequency power supply 44, the film thickness t of the conductive film 9, and the thickness of the conductive film 9. The relationship between the change in the impedance of the eddy current loss measuring sensor affected by the eddy current loss, the change in the current value of the high frequency current for measurement of the impedance analyzer 48, or the change in the current phase of the high frequency current for measurement relative to the resistivity Q Data is included. These data are used for the calculation of the film thickness t or for the correction of the distance D SF between the eddy current loss measuring sensor and the conductive film 9.

제어 컴퓨터(42)는 메모리(52)로부터 레시피 파일을 판독하고, 레시피 파일에 포함되는 측정 프로그램에 기초하여 측정 장치(1)의 전술한 각 구성 요소를 제어한다.The control computer 42 reads the recipe file from the memory 52 and controls each of the aforementioned components of the measuring device 1 based on the measurement program included in the recipe file.

도 5 및 도 6은, 레시피 파일 내에 포함되는 측정용 데이터 테이블의 구체예를 도시한다. 도 5는 와전류 손실 측정 센서(20)와 도전성 막(9) 사이의 거리 DSF에 대한 와전류 손실 측정 센서(20)의 인덕턴스 L(H)의 변화와 저항값 R(Ω)의 변화를 막 두께 t(0, 0.15, 1.0, 2.0)㎛를 파라미터로서 나타낸 일 예이다. 또한, 도 6은 와전류 손실 측정 센서(20)와 도전성 막(9) 사이의 거리 DSF에 대응하여 변화하는 와전류 손실 측정 센서(20)의 인덕턴스(H)와 저항값(Ω)의 값을 저항율 (1,2)을 파라미터로서 나타낸 일 예이다. 도 5 및 도 6에 있어서, 실선으로 도시한 그래프는 인덕턴스 L의 변화를 나타내고, 점선으로 도시한 그래프는 저항값 R의 변화를 나타낸다.5 and 6 show specific examples of the measurement data table included in the recipe file. FIG. 5 shows the change in the inductance L (H) and the change in the resistance value R (Ω) of the eddy current loss measuring sensor 20 with respect to the distance D SF between the eddy current loss measuring sensor 20 and the conductive film 9. It is an example in which t (0, 0.15, 1.0, 2.0) mu m is represented as a parameter. 6 shows the values of the inductance H and the resistance value of the eddy current loss measuring sensor 20 which change in response to the distance D SF between the eddy current loss measuring sensor 20 and the conductive film 9. ( 1 , 2 ) is an example showing as a parameter. 5 and 6, the graph shown by the solid line shows the change of inductance L, and the graph shown by the dotted line shows the change of resistance value R. In FIG.

제어 컴퓨터(42)의 막 두께 연산부(54)는 임피던스 분석기(48)로부터 공급된 측정 결과를 레시피 파일 내의 데이터 테이블과 대조함으로써 도전성 막(9)의 막 두께 t를 산출한다.The film thickness calculating section 54 of the control computer 42 calculates the film thickness t of the conductive film 9 by matching the measurement result supplied from the impedance analyzer 48 with the data table in the recipe file.

이하, 도 4에 도시하는 막 두께 측정 장치(1)를 이용한 막 두께 측정 방법에 대하여 설명한다.Hereinafter, the film thickness measuring method using the film thickness measuring apparatus 1 shown in FIG. 4 is demonstrated.

본 실시 형태의 막 두께 측정 장치(1)는 전술한 막 두께 측정을 반도체 제조 공정에서의 도전성 막의 막 형성 공정, 에칭 공정 또는 연마 공정과 병행하여 파이프라인 형태로 실행할 수가 있다.The film thickness measuring apparatus 1 of this embodiment can perform the above-mentioned film thickness measurement in a pipeline form in parallel with the film formation process, the etching process, or the polishing process of a conductive film in a semiconductor manufacturing process.

막 두께의 측정 방법으로서는, 도전성 막(9)과 와전류 손실 측정 센서(20) 사이의 거리를 일정하게 유지하면서 측정하는 제 1 측정 방법과, 도전성 막(9)과 와전류 손실 측정 센서(20) 사이의 거리의 측정 결과를 이용하여 임피던스 분석기(48)의 측정 결과로부터 산출된 막 두께 t의 측정값을 보정하는 제 2 측정 방법과, 막 두께의 측정에 앞서서 도전성 막(9)과 와전류 손실 측정 센서(20) 사이의 거리의 변화를 데이터 테이블로서 사전에 취득하고, 이 데이터 테이블에 기초하여 웨이퍼의 휘어짐 등에 기인하는 측정 오차를 제거하면서 도전성 막(9)의 막 두께를 측정하는 제 3 측정 방법이 있다.As a measuring method of a film thickness, the 1st measuring method which measures, keeping the distance between the conductive film 9 and the eddy current loss measuring sensor 20 constant, and the conductive film 9 and the eddy current loss measuring sensor 20 A second measurement method of correcting the measured value of the film thickness t calculated from the measurement result of the impedance analyzer 48 by using the measurement result of the distance between the conductive film 9 and the eddy current loss measuring sensor prior to the measurement of the film thickness. The third measurement method of acquiring a change in the distance between the cells 20 as a data table in advance and measuring the film thickness of the conductive film 9 while eliminating measurement errors due to warpage and the like based on the data table is provided. have.

제 1 측정 방법에서는, 광학식 변위 센서(32)의 측정 결과에 기초하여 스테이지 구동부(38)에 의해 X-Y-Z 스테이지(36)와 Z 스테이지(34)를 모두 동작시키는 처리를 포함한다. 또한, 제 2 방법에서는, Z 스테이지(34)를 동작시키지 않고, 광학식 변위 센서(32)의 측정 결과에 기초하여 막 두께 t의 측정값을 보정하는 처리를 포함한다. 또한, 제 3 측정 방법에서는 흔들림 스캔에 의해 얻어진 거리 측정 결과에 대하여 측정 범위에서의 막 두께 측정점의 변위를 근사적으로 산출하는 처리를 포함한다.The first measurement method includes a process of operating both the X-Y-Z stage 36 and the Z stage 34 by the stage driver 38 based on the measurement result of the optical displacement sensor 32. The second method also includes a process of correcting the measured value of the film thickness t based on the measurement result of the optical displacement sensor 32 without operating the Z stage 34. In addition, the third measuring method includes a process of calculating approximately the displacement of the film thickness measuring point in the measuring range with respect to the distance measuring result obtained by the shake scan.

도 4에 도시하는 막 두께 측정 장치(1)에 있어서는, 제 1 측정 방법 또는 제 2 측정 방법 중의 어느 것에도 적용할 수 있지만, 이하에서는 제 1 측정 방법에 적용한 경우에 관해서 설명한다.In the film thickness measuring apparatus 1 shown in FIG. 4, although it is applicable to either the 1st measuring method or the 2nd measuring method, the case where it applies to the 1st measuring method is demonstrated below.

측정 중에는, 측정 기준이 되는 값(이하, 기준값으로 칭한다)을 순차적으로 측정하고, 측정 오차를 보정한다(제 1 보정 처리). 이것은, 막 형성 공정 중, 에칭 공정 중 또는 연마 공정 중에 막 두께 측정 장치(1) 주위의 온도가 변화하거나, 임피던스 분석기(48) 자체에 요동이 발생하는 등의 원인으로, 측정값의 드리프트가 발생하는 것이 있기 때문이다. 구체적으로는, 도전성 막(9)의 막 두께 측정과 병행하여 X-Y-Z 스테이지(36)의 주변 영역에서 와전류 손실의 영향을 항상 받는 일이 없는 영역에서 와전류 손실 측정 센서의 임피던스, 고주파 전류의 전류값 또는 고주파 전류의 위상을 순차적으로 측정한다. 예를 들면 도 7에 도시한 바와 같이, 형성 시간 t의 경과와 함께, 도전성 막(9)이 형성되어 있지 않은 영역의 인덕턴스가 측정 개시 시간 t0에서 L0tO이고, t1에서 L0t1까지 증가한 경우에는, (L0t1-L0tO)은 측정 오차이다고 판단할 수 있다. 그래서, 도전성 막(9)이 형성된 영역의 측정 결과 L1t1에 대하여 L0tO만큼 감산하는 보정 처리를 행한다.During the measurement, a value serving as a measurement reference (hereinafter referred to as a reference value) is measured sequentially, and a measurement error is corrected (first correction processing). This is because the temperature around the film thickness measuring device 1 changes during the film forming process, the etching process, or the polishing process, or fluctuations occur in the impedance analyzer 48 itself. Because there is something to do. Specifically, the impedance of the eddy current loss measurement sensor, the current value of the high frequency current, or the like in the region where the eddy current loss is not always affected by the eddy current loss in the peripheral region of the XYZ stage 36 in parallel with the thickness measurement of the conductive film 9. The phase of the high frequency current is measured sequentially. For example, as shown in FIG. 7, with the passage of the formation time t, the inductance of the region where the conductive film 9 is not formed is L 0tO at the measurement start time t 0 and increases from t 1 to L 0t1 . In this case, it can be determined that (L 0t1 -L 0tO ) is a measurement error. Therefore, the correction process which subtracts by L0tO with respect to L1t1 as a result of the measurement of the area | region where the electroconductive film 9 was formed is performed.

처음에, 고주파 전원(44)이 공급하는 고주파 전류의 주파수 f를 설정한다. 이것은, 측정 대상인 도전성 막(9)을 형성할 때 목적으로 하는 막 두께 t, 즉, 설계상의 막 두께값을 참조하여, 레시피 파일 내의 막 두께와 분해능의 관계를 나타내는 데이터 테이블에 기초하여 최적으로 생각되는 주파수 f를 설정한다.First, the frequency f of the high frequency current supplied from the high frequency power source 44 is set. This is optimally based on a data table showing the relationship between the film thickness in the recipe file and the resolution with reference to the target film thickness t, that is, the design film thickness value, when forming the conductive film 9 to be measured. Set the frequency f.

도 8은, 도전성 막(9)의 막 두께 t(㎛)와 측정 장치의 분해능(㎛)의 관계를 주파수 f를 파라미터로서 측정한 예를 도시한다. 도 8의 그래프로부터 알 수 있듯이, 도전성 막(9)의 목표로 하는 막 두께 t가 얇을수록, 사용하는 고주파 전류의 주파수 f를 높게 함으로써, 장치의 분해능을 높일 수 있다. 이것은, 와전류를 여기시키는 자장의 주파수에 의해, 와전류의 도전성 막으로의 침투 심도가 변화하는 특징을 이용한 것이다.FIG. 8 shows an example in which the relationship between the film thickness t (µm) of the conductive film 9 and the resolution (µm) of the measuring device is measured as the frequency f as a parameter. As can be seen from the graph of FIG. 8, the thinner the target film thickness t of the conductive film 9 is, the higher the frequency f of the high-frequency current to be used can increase the resolution of the apparatus. This utilizes a feature in which the depth of penetration of the eddy current into the conductive film is changed by the frequency of the magnetic field that excites the eddy current.

이와 같이 하여 주파수 f가 설정된 고주파 전류를 와전류 손실 측정 센서(20)에 공급하고, 와전류 여기 코일(24)로부터 고주파의 자장이 발생하여, 개구부(16)로부터 누설되기 시작한 자속이 도전성 막(9) 내를 통과하면, 도전성 막(9)에 와전류가 여기되어, 하기 식(1)로 표시되는 와전류 손실 P가 발생한다.In this way, a high frequency current having a frequency f is supplied to the eddy current loss measuring sensor 20, a magnetic field of high frequency is generated from the eddy current excitation coil 24, and the magnetic flux that starts to leak from the opening 16 is transferred to the conductive film 9. When passed through, the eddy current is excited to the conductive film 9, and the eddy current loss P represented by the following formula (1) occurs.

여기서, 도전성 막(9)의 저항율 은 형성하려고 하는 도전성 막(9)의 재질로부터 사전에 주어진다.Here, the resistivity of the conductive film 9 is given in advance from the material of the conductive film 9 to be formed.

도전성 막(9)으로 이러한 와전류 손실 P가 발생하면, 도전성 막(9)의 막 두께 t에 따라서 수신 코일(22)의 임피던스, 수신 코일(22)에 흐르는 계측용 고주파 전류의 전류값 또는 고주파 전류의 위상이 변화한다.When such eddy current loss P occurs in the conductive film 9, the impedance of the receiving coil 22, the current value of the measurement high frequency current flowing in the receiving coil 22 or the high frequency current flows in accordance with the film thickness t of the conductive film 9. Phase changes.

도 9는, 막 형성의 진행에 따라 도전성 막(9)의 막 두께 t가 변화했을 때의 와전류 손실 측정 센서의 인덕턴스와 저항값의 변화를 측정한 일례를 나타낸다. 도 9에 있어서, 실선으로 도시한 그래프는 인덕턴스 L의 변화를 나타내고, 점선으로 도시한 그래프는 저항값 R의 변화를 나타낸다.9 shows an example in which changes in inductance and resistance values of the eddy current loss measuring sensor are measured when the film thickness t of the conductive film 9 changes as the film formation progresses. In FIG. 9, the graph shown by the solid line shows the change of inductance L, and the graph shown by the dotted line shows the change of resistance value R. In FIG.

임피던스 분석기(48)는, 도 9에 도시한 바와 같은 변화를 모니터링하여 제어 컴퓨터(42)에 공급한다. 제어 컴퓨터(42)의 막 두께 연산부(54)는 사전에 작성되어 레시피 파일에 기입된 막 두께 t와 막의 저항값의 관계를 나타내는 데이터 테이블을 참조하면서 막 두께 t를 연산하여 출력한다.The impedance analyzer 48 monitors the change as shown in FIG. 9 and supplies it to the control computer 42. The film thickness calculating section 54 of the control computer 42 calculates and outputs the film thickness t while referring to a data table which shows the relationship between the film thickness t and the film resistance value previously created and written in the recipe file.

막 두께 측정 장치(1)는 전술한 막 두께 측정을 웨이퍼(8)의 전면에 걸쳐서 처리한다. 즉, X-Y-Z 스테이지(36)가 레시피 파일에 사전에 설정된 순서에 따라서 연속적으로 이동하고, 그에 따라 웨이퍼(8)의 표면이 와전류 손실 측정 센서(20)에 의해서 주사된다. 제어 컴퓨터(42)는 막 두께 연산부(54)가 산출한 막 두께 t의값을 웨이퍼(8)의 (X, Y)좌표와 대응시켜 출력한다.The film thickness measuring apparatus 1 processes the above-described film thickness measurement over the entire surface of the wafer 8. That is, the X-Y-Z stage 36 is continuously moved in the order previously set in the recipe file, and the surface of the wafer 8 is thus scanned by the eddy current loss measuring sensor 20. The control computer 42 outputs the value of the film thickness t calculated by the film thickness calculating section 54 in correspondence with the (X, Y) coordinates of the wafer 8.

웨이퍼(8)의 표면에 패턴이 형성되어 있는 경우, 또는 막 형성 공정, 에칭 공정, CMP(Chemical Mechanical Polishing) 연마 공정의 진행에 의해, 스테이지(36)의 이동에 따라서 도전성 막(9)의 막 두께 t가 변화한다. 이 때문에, 웨이퍼(8) 위를 와전류 손실 측정 센서(20)로 주사할 때, 웨이퍼(8)의 휘어짐이나 X-Y-Z 스테이지(36)의 기울기 또는 Z 스테이지(34)의 기울기에 의해, 와전류 손실 측정 센서(20)와 도전성 막(9)의 표면의 거리 DSF가 변화하지만, 본 실시 형태에서는, 광학식 변위 센서(32)의 측정값에 기초하여 거리 DSF가 일정하게 되도록, 제어 컴퓨터(42)가 스테이지 구동부(38)로 제어 신호를 공급한다. 이 제어 신호에 기초하여, 스테이지 구동부(38)가 X-Y-Z 스테이지(36) 혹은 Z 스테이지(34) 또는 이들 모두를 z 방향으로 구동하고, 그에 따라 와전류 손실 측정 센서(20)와 도전성 막(9) 사이의 거리 DSF가 일정하게 유지된다.When the pattern is formed on the surface of the wafer 8, or the film forming step, the etching step, or the CMP (Chemical Mechanical Polishing) polishing step progresses, the film of the conductive film 9 is in accordance with the movement of the stage 36. The thickness t changes. Therefore, when scanning the wafer 8 on the eddy current loss measuring sensor 20, the eddy current loss measuring sensor is caused by the warp of the wafer 8, the inclination of the XYZ stage 36, or the inclination of the Z stage 34. Although the distance D SF of the surface of the 20 and the conductive film 9 changes, in the present embodiment, the control computer 42 makes the distance D SF constant based on the measured value of the optical displacement sensor 32. The control signal is supplied to the stage driver 38. Based on this control signal, the stage driver 38 drives the XYZ stage 36 or the Z stage 34 or both in the z-direction, thereby between the eddy current loss measurement sensor 20 and the conductive film 9. The distance D SF is kept constant.

전술한 실시 형태에서는, 도전성 막이 형성되어 있지 않은 영역에서 기준값을 측정 중에 순차적으로 측정하고, 이에 기초하여 측정 오차의 보정을 행하였다. 그러나, 기준값 및 그 측정 방법은 상기 실시 형태에 한정되는 것이 아니다. 예를 들면, 소정의 막 두께의 도전성 막을 와전류의 영향을 벗어나는 영역에 사전에 형성하여 두고, 막 두께 측정에 앞서서 도전성 막의 위치로 X-Y-Z 스테이지(36)를 이동시켜 와전류 손실 측정 센서(20)의 임피던스, 측정용 고주파 전류의 전류값 또는 측정용 고주파 전류의 위상을 측정하고, 이것을 기준값으로 하여 측정 오차를 보정하여도 무방하다. 또한, 기준값은 1개로 한정되지 않고, 막 형성 공정의 수량이나 종류에 따라서 복수의 막 두께나 복수 종류의 도전율을 갖는 복수의 측정용 도전막을 와전류의 영향을 벗어나는 영역에 사전에 형성하여 두고, 복수의 기준값을 이용하여 측정 오차를 보정하는 것이어도 무방하다.In the above-mentioned embodiment, the reference value was sequentially measured during the measurement in the region where the conductive film was not formed, and the measurement error was corrected based on this. However, the reference value and its measuring method are not limited to the above embodiment. For example, a conductive film having a predetermined thickness is formed in advance in an area deviating from the influence of the eddy current, and the XYZ stage 36 is moved to the position of the conductive film prior to the film thickness measurement, so that the impedance of the eddy current loss measuring sensor 20 is reduced. The current value of the high frequency current for measurement or the phase of the high frequency current for measurement may be measured, and the measurement error may be corrected as the reference value. The reference value is not limited to one, and a plurality of measurement conductive films having a plurality of film thicknesses and a plurality of types of conductivity are formed in advance in an area deviating from the influence of eddy currents, depending on the number and type of film forming processes. The measurement error may be corrected using the reference value of.

여기서, 측정 대상의 도전성 막(9)은, 예를 들면 도 10의 단면도에 개략적으로 도시한 바와 같이, 반도체 기판(8) 상에 형성되고 도전성 재료를 포함하는 회로 패턴 또는 기초 도전성 막(19) 상에 형성되는 경우도 있다. 이러한 경우, 도전성 막(9)의 위에서 와전류 손실을 측정하려고 하면, 기초 회로 패턴 또는 기초 도전성 막(19) 중의 도전성 재료에도 와전류가 발생한다. 이 때문에, 임피던스 분석기(48)는 측정 대상의 도전성 막(9) 뿐만아니라, 기초 회로 패턴 또는 기초 도전성 막 중의 와전류 손실도 함께 측정한다.Here, the conductive film 9 to be measured is a circuit pattern or base conductive film 19 formed on the semiconductor substrate 8 and containing a conductive material, as schematically illustrated in the cross-sectional view of FIG. 10, for example. It may be formed in a phase. In this case, when the eddy current loss is to be measured on the conductive film 9, the eddy current also occurs in the conductive material in the basic circuit pattern or the basic conductive film 19. For this reason, the impedance analyzer 48 measures not only the conductive film 9 to be measured but also the eddy current loss in the basic circuit pattern or the basic conductive film.

본 실시 형태의 막 두께 측정 장치(1)에서는, 전술한 일련의 순서를 반복함으로써 이러한 기초 회로 패턴 또는 기초 도전성 막에 의한 측정 오차를 해소한다. 즉, 도전성 막(9)을 형성하기에 앞서, 회로 패턴 또는 기초 도전성 막(19)의 도전성 재료로부터 얻어지는 막 두께(이하, 하층 막 두께값으로 칭한다)를 측정하여 놓는다. 다음에, 회로 패턴 또는 기초 도전성 막(19)의 위에 도전성 막(9)이 형성된 후에, 상기 하층 막 두께값과 도전성 막(9)의 막 두께값의 합계 막 두께값을 측정한다. 마지막으로, 측정후의 합계 막 두께값으로부터 사전에 측정한 하층 막 두께값을 감산한다. 이에 따라, 도전성 막(9)만의 막 두께를 정확하게 측정할 수 있다. 또한, 도전성 막(9)의 막 형성 공정과 병행한 막 두께 측정을 행하는 경우에는, 합계 막 두께값의 측정값으로부터 전술한 사전에 얻어진 하층 막 두께값을 감산한 결과를 도전성 막(9)의 막 두께값으로서 출력한다.In the film thickness measuring apparatus 1 of this embodiment, the measurement error by such a basic circuit pattern or a basic electroconductive film is eliminated by repeating the above-mentioned series of procedures. That is, before forming the electroconductive film 9, the film thickness (henceforth an underlayer film thickness value) obtained from the electroconductive material of the circuit pattern or the base electroconductive film 19 is measured. Next, after the conductive film 9 is formed on the circuit pattern or the basic conductive film 19, the total film thickness value of the lower layer film thickness value and the film thickness value of the conductive film 9 is measured. Finally, the lower layer thickness value measured beforehand is subtracted from the total film thickness value after a measurement. Thereby, the film thickness of only the conductive film 9 can be measured correctly. In addition, when performing the film thickness measurement parallel to the film formation process of the electroconductive film 9, the result of subtracting the above-mentioned lower layer film thickness value previously obtained from the measured value of the total film thickness value is converted into the result of the electroconductive film 9 It outputs as a film thickness value.

(b) 막 두께 측정 장치의 제 2 실시 형태(b) Second Embodiment of Film Thickness Measuring Apparatus

도 11은 본 발명에 따른 막 두께 측정 장치의 제 2 실시 형태의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다. 도 11에 도시하는 막 두께 측정 장치(2)는, 전술한 도 1에 도시한 여기 수신 일체형의 와전류 손실 측정 센서(10)를 구비한다. 본 실시 형태에 있어서 임피던스 분석기(49)는 고주파 전원을 더 겸용하여, 고주파 전류를 여기 수신 일체형 코일(12)(도 1 참조)에 공급한다. 그 밖의 구성은 도 4에 도시하는 막 두께 측정 장치(1)와 거의 동일하다.11 is a block diagram schematically showing the configuration of a second embodiment of a film thickness measurement apparatus according to the present invention. The film thickness measuring apparatus 2 shown in FIG. 11 is provided with the eddy current loss measuring sensor 10 of the excitation reception integrated type shown in FIG. 1 mentioned above. In this embodiment, the impedance analyzer 49 further serves as a high frequency power supply, and supplies a high frequency current to the excitation receiving integrated coil 12 (see FIG. 1). The other structure is substantially the same as the film thickness measuring apparatus 1 shown in FIG.

본 실시 형태의 막 두께 측정 장치(2)의 제어 방법 및 이를 이용한 막 두께 측정 방법은, 임피던스 분석기(49)가 고주파 전원을 겸용하는 점을 제외하면, (a)에 있어서 전술한 방법과 실질적으로 동일하다. 따라서, 이하에서는 본 실시 형태의 측정 장치(2)를 이용한 측정 방법에 관해서 전술한 제 2 측정 방법을 적용한 경우에 대해서 대표적으로 설명한다.The control method of the film thickness measuring apparatus 2 of this embodiment and the film thickness measuring method using the same are substantially the same as the method described above in (a) except that the impedance analyzer 49 also serves as a high frequency power supply. same. Therefore, below, the case where the above-mentioned 2nd measuring method is applied about the measuring method using the measuring apparatus 2 of this embodiment is demonstrated typically.

측정시에는, 전술한 제 1 측정 방법과 마찬가지로, 측정 기준값을 측정 중에 순차적으로 측정하고, 측정 오차를 보정한다(제 1 보정 처리). 또, 전술한 바와 같이, 측정 중에 순차적으로 기준값을 측정하는 것 대신에, 사전에 형성된 측정용 도전막으로부터 하나 또는 복수의 기준값을 측정에 앞서 취득하고, 이에 기초하여 측정 오차를 보정하여도 무방하다.At the time of measurement, similarly to the above-mentioned first measurement method, measurement reference values are measured sequentially during measurement, and the measurement error is corrected (first correction process). As described above, instead of measuring the reference values sequentially during the measurement, one or a plurality of reference values may be obtained prior to the measurement from the previously formed measurement conductive film, and the measurement error may be corrected based on the measurement values. .

측정 개시에 있어서는, 우선 설계상의 막 두께값과 레시피 파일 내의 데이터테이블에 기초하여 고주파 전류의 주파수 f를 설정한다.At the start of measurement, first, the frequency f of the high frequency current is set based on the design film thickness value and the data table in the recipe file.

다음에, 이와 같이 주파수 f가 설정된 고주파 전류를 임피던스 분석기(49)로부터 와전류 손실 측정 센서(10)에 공급하고, 코일(12)에 고주파 자계가 여자시켜 도전성 막(9)에 와전류를 국소적으로 여기시킨다.Next, the high frequency current with the frequency f set as described above is supplied from the impedance analyzer 49 to the eddy current loss measuring sensor 10, the high frequency magnetic field is excited by the coil 12, and the eddy current is locally applied to the conductive film 9. Here it is.

이 와전류에 의한 와전류 손실의 영향을 받아, 코일(12)의 임피던스, 코일(12)에 공급하는 고주파 전류의 전류값 또는 코일(12)에 공급하는 고주파 전류의 위상이 변화하기 때문에, 임피던스 분석기(49)는 이들 값의 변화를 측정하고, 측정 결과를 제어 컴퓨터(42)에 공급한다. 제어 컴퓨터(42)의 막 두께 연산부(54)는 사전에 작성되어 레시피 파일에 기입된 막 두께 t와 막의 저항값의 관계를 나타내는 데이터 테이블을 참조하면서 막 두께 t를 산출하여 출력한다.Under the influence of the eddy current loss due to the eddy current, the impedance of the coil 12, the current value of the high frequency current supplied to the coil 12, or the phase of the high frequency current supplied to the coil 12 changes, so that the impedance analyzer ( 49 measures changes in these values and supplies the measurement results to the control computer 42. The film thickness calculating section 54 of the control computer 42 calculates and outputs the film thickness t while referring to a data table which shows the relationship between the film thickness t previously created and written in the recipe file and the resistance value of the film.

스테이지 구동부(38)는 레시피 파일에 사전에 설정된 순서에 따라서 X-Y-Z 스테이지(36)를 연속적으로 이동한다. 이에 따라, 웨이퍼(8)의 표면상에서 와전류 손실 측정 센서를 주사시킨다.The stage driver 38 continuously moves the X-Y-Z stage 36 in the order set in advance in the recipe file. Thus, the eddy current loss measurement sensor is scanned on the surface of the wafer 8.

본 실시 형태에서는, 막 두께 연산부(54)는 광학식 변위 센서(32)로부터 공급되는 측정값 DSF에 기초하여, 산출한 막 두께값을 보정한다(제 2 보정 처리). 막 두께값의 보정은 레시피 파일 내의 측정 데이터 테이블(도 5 참조)에 기초하여 처리된다.In the present embodiment, the film thickness calculating unit 54 corrects the calculated film thickness value based on the measured value D SF supplied from the optical displacement sensor 32 (second correction process). Correction of the film thickness value is processed based on the measurement data table (see FIG. 5) in the recipe file.

또한, 제어 컴퓨터(42)는 산출 처리 및 보정 처리에 의해 얻어진 막 두께값을 웨이퍼(8)의 (X, Y)좌표와 대응시켜 출력한다. 이와 같이 하여, 전술한 막 두께 측정이 웨이퍼(8)의 전면에 걸쳐 처리된다.In addition, the control computer 42 outputs the film thickness values obtained by the calculation process and the correction process in correspondence with the (X, Y) coordinates of the wafer 8. In this way, the above-described film thickness measurement is processed over the entire surface of the wafer 8.

이와 같이, 본 실시 형태의 막 두께 측정 장치(2)에 따르면, 산출한 막 두께값을 측정값 DSF에 기초하여 보정하기 때문에, 전술한 막 두께 측정 장치(1)와 달리, 스테이지 구동부(38)에 의해 X-Y-Z 스테이지(36)와 Z 스테이지(34)와의 상대적 위치 관계를 제어하고 도전성 막(9)과 와전류 손실 측정 센서(10)와의 거리를 일정하게 유지할 필요가 없다. 그 결과, 더욱 고속으로 와전류 손실 측정 센서를 웨이퍼(8)-L에 주사시킬 수 있어, 리얼 타임으로 고정밀도의 막 두께 모니터링이 가능하게 된다.Thus, according to the film thickness measuring apparatus 2 of this embodiment, since the calculated film thickness value is correct | amended based on the measured value DSF , unlike the film thickness measuring apparatus 1 mentioned above, the stage drive part 38 By controlling the relative positional relationship between the XYZ stage 36 and the Z stage 34, it is not necessary to keep the distance between the conductive film 9 and the eddy current loss measuring sensor 10 constant. As a result, the eddy current loss measuring sensor can be scanned on the wafer 8-L at a higher speed, and high-precision film thickness monitoring can be performed in real time.

(c) 막 두께 측정 장치의 제 3 실시 형태(c) Third Embodiment of Film Thickness Measuring Apparatus

다음에, 본 발명에 따른 막 두께 측정 장치의 제 3 실시 형태에 관해서 도면을 참조하면서 설명한다.Next, a third embodiment of the film thickness measuring apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings.

본 실시 형태의 막 두께 측정 장치(3)는, 와전류 손실 측정 센서로서 종래의 여기 수신 일체형의 와전류 손실 측정 센서(120)를 구비한다. 그 밖의 구성은 도 11에 도시하는 막 두께 측정 장치(2)와 거의 동일하기 때문에 그의 전체적인 개략도는 생략한다. 또한, 본 실시 형태의 막 두께 측정 장치(3)의 제어 방법 및 이를 이용한 막 두께 측정 방법도, (a) 또는 (b)에 있어서 전술한 방법과 실질적으로 동일하다. 따라서, 이하에서는 와전류 손실 측정 센서(120)에 관해서 도 12를 참조하면서 설명한다.The film thickness measuring apparatus 3 of this embodiment is equipped with the conventional excitation receiving integrated eddy current loss measuring sensor 120 as an eddy current loss measuring sensor. Since the other structure is substantially the same as the film thickness measuring apparatus 2 shown in FIG. 11, the overall schematic diagram is abbreviate | omitted. In addition, the control method of the film thickness measuring apparatus 3 of this embodiment, and the film thickness measuring method using the same are also substantially the same as the method mentioned above in (a) or (b). Therefore, below, the eddy current loss measuring sensor 120 is demonstrated with reference to FIG.

본 실시 형태의 막 두께 측정 장치(3)가 구비하는 와전류 손실 측정센서(120)는 원통 형상을 이루는 여기 수신 일체형 코일(12)과, 코일(12)을 덮도록 설치된 절연 부재(126)를 갖는다. 절연 부재(126)는 수지 또는 세라믹스 등의 절연 재료로 형성된다. 코일(12)은 임피던스 분석기(49)(도 11 참조)에 접속된다.The eddy current loss measuring sensor 120 of the film thickness measuring apparatus 3 of this embodiment has the cylindrical excitation reception integrated coil 12 and the insulating member 126 provided so that the coil 12 may be covered. . The insulating member 126 is formed of an insulating material such as resin or ceramics. The coil 12 is connected to an impedance analyzer 49 (see FIG. 11).

와전류 손실 측정 센서(120)는 임피던스 분석기(49)로부터 고주파 전류의 입력을 수신하여 고주파 자계를 여자함과 동시에, 이에 따라 측정 대상인 도전성 막(9)에 여기되는 와전류에 의해 변화된 합성 자계를 수신하여 와전류 손실이 반영된 전류를 임피던스 분석기(49)에 공급한다. 코일(12)에 의해 발생한 자속선 MF10는 코일(12)의 중심축을 통과하여 코일(12)의 아래로부터 누설된 후, 역포물선을 그리도록 센서(120) 측으로 복귀하고, 절연 부재(126)를 경유하여 코일(12)의 중심축으로 다시 복귀한다고 하는 자기 경로를 형성한다. 따라서, 도전성 막(9)의 상측에 소정의 거리에서 와전류 손실 측정 센서(120)를 배치하면, 코일(12)의 중심축으로부터 외부에 누설된 자속선 MF10이 도전성 막(9) 내를 통과하도록 제어할 수 있기 때문에, 자장 주변에서만 와전류가 여기된다. 이러한 와전류에 의해 변화된 합성 자계를 받아 코일(12)로부터 출력되는 고주파 전류로부터, 와전류 측정 센서(120)의 임피던스의 변화, 고주파 전류의 전류값의 변화 또는 고주파 전류의 위상의 변화를 임피던스 분석기(49)를 이용하여 측정함으로써 와전류 손실량을 측정할 수 있다.The eddy current loss measuring sensor 120 receives an input of a high frequency current from the impedance analyzer 49 to excite a high frequency magnetic field, and thus receives a synthesized magnetic field changed by the eddy current excited by the conductive film 9 to be measured. The current reflecting the eddy current loss is supplied to the impedance analyzer 49. The magnetic flux line MF10 generated by the coil 12 passes through the central axis of the coil 12 and leaks from below the coil 12, and then returns to the sensor 120 side to draw an inverted parabola, and the insulating member 126 is moved. A magnetic path called back to the central axis of the coil 12 is formed via. Therefore, when the eddy current loss measurement sensor 120 is disposed above the conductive film 9 at a predetermined distance, the flux line MF10 leaked to the outside from the central axis of the coil 12 passes through the conductive film 9. Because control is possible, eddy currents are excited only around the magnetic field. From the high frequency current outputted from the coil 12 in response to the synthesized magnetic field changed by the eddy current, the impedance analyzer 49 changes the impedance of the eddy current measuring sensor 120, the current value of the high frequency current, or the phase of the high frequency current. By using), the amount of eddy current loss can be measured.

이와 같이, 본 실시 형태에 따르면, 종래의 와전류 손실 측정 센서를 이용하여도, 와전류 손실량을 측정할 수 있기 때문에, 전술한 측정 순서에 의해 도전성 막의 막 두께 t를 측정할 수 있다. 측정 방법은 전술한 제 1 측정 방법 또는 제 2측정 방법 중의 어느 것이어도 무방하다.As described above, according to the present embodiment, the amount of eddy current loss can be measured even by using a conventional eddy current loss measuring sensor, so that the film thickness t of the conductive film can be measured by the above-described measurement procedure. The measuring method may be either of the first measuring method or the second measuring method described above.

(d) 막 두께 측정 장치의 제 4 실시 형태(d) Fourth Embodiment of Film Thickness Measurement Apparatus

다음에, 본 발명에 따른 막 두께 측정 장치의 제 4 실시 형태에 관해서 도면을 참조하면서 설명한다.Next, a fourth embodiment of the film thickness measuring apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings.

도 13은, 본 실시 형태의 막 두께 측정 장치의 주요부를 도시한 개략도이다. 도 13의 (a)에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태의 막 두께 측정 장치(3)는, 도전성 막(9)의 상측에 배치된 와전류 손실 측정 센서(20) 외에 반도체 웨이퍼(8)의 뒷면측, 즉, 도전성 막(9)이 형성된 면과 반대면 측에 배치된 와전류 손실 측정 센서(20)와, 이 센서를 상면에서 지지하는 Z-스테이지(35)를 구비한다. 또한, 막 두께 측정 장치(3)는 X-Y-Z 스테이지(36) 대신에 반도체 웨이퍼(8)를 그 주변부에서 지지하는 X-Y-Z 스테이지(37)를 구비한다. 막 두께 측정 장치(3)의 그 밖의 구성은 도 4에 도시하는 막 두께 측정 장치(1)와 실질적으로 동일하다.Fig. 13 is a schematic diagram showing the main part of the film thickness measuring apparatus of the present embodiment. As shown in FIG. 13A, the film thickness measuring apparatus 3 of the present embodiment includes the back surface of the semiconductor wafer 8 in addition to the eddy current loss measuring sensor 20 disposed above the conductive film 9. An eddy current loss measuring sensor 20 disposed on the side, that is, the side opposite to the surface on which the conductive film 9 is formed, and a Z-stage 35 supporting the sensor from the upper surface. The film thickness measuring apparatus 3 also includes an X-Y-Z stage 37 that supports the semiconductor wafer 8 at its periphery instead of the X-Y-Z stage 36. The other structure of the film thickness measuring apparatus 3 is substantially the same as the film thickness measuring apparatus 1 shown in FIG.

이러한 구성에 의해, 본 실시 형태의 막 두께 측정 장치(3)는 도전성 막(9)의 상측에 배치된 와전류 손실 측정 센서(20)뿐만 아니라, 웨이퍼(8)의 뒷면측에 배치된 와전류 손실 측정 센서(20)에 의해서도 고주파 자계를 여자하여, 웨이퍼(8)를 통해 도전성 막(9)에 와전류를 발생시키고, 발생한 와전류에 의해 변화된 합성 자계를 전술한 순서에 의해 검출하여 도전성 막(9)의 막 두께를 측정한다.With such a configuration, the film thickness measuring apparatus 3 of the present embodiment measures not only the eddy current loss measuring sensor 20 disposed above the conductive film 9 but also the eddy current loss measuring disposed on the back side of the wafer 8. The sensor 20 also excites a high frequency magnetic field, generates an eddy current in the conductive film 9 through the wafer 8, detects the synthesized magnetic field changed by the generated eddy current in the above-described procedure, and The film thickness is measured.

이와 같이, 웨이퍼(8)의 뒷면측에도 와전류 손실 측정 센서(20)를 배치하기 때문에, 이 뒷면측에서는 막 형성 공정이나 에칭 공정에 있어서 웨이퍼(8) 상에 성막되는 도전성 막(9)의 형성을 방해하는 우려가 해소된다. 따라서, 예를 들면 도13의 (b)에 도시한 바와 같이, 웨이퍼(8)의 뒷면에 와전류 손실 측정 센서(20)의 상면을 접촉시켜 측정하는 것도 가능하다. 또한, CMP 연마 공정에서는, 연마용 툴과의 접촉을 회피하면서 주사할 필요도 없어 진다. 이에 따라, 측정상의 제약이 크게 감소된다. 이와 같이 본 실시 형태에 따르면, 설계의 자유도 및 측정의 처리량 모두에 관하여도 우수한 막 두께 측정 장치가 제공된다. 또, 구체적인 측정 방법은, 제 1 실시 형태 또는 제 2 실시 형태에 기재한 순서와 실질적으로 동일하다.In this way, since the eddy current loss measurement sensor 20 is also disposed on the back side of the wafer 8, on the back side, the formation of the conductive film 9 formed on the wafer 8 in the film forming process or the etching process is prevented. Concerns are resolved. Therefore, for example, as shown in Fig. 13B, the upper surface of the eddy current loss measuring sensor 20 can be measured by contacting the back surface of the wafer 8 with measurement. In addition, in the CMP polishing step, scanning is avoided while avoiding contact with the polishing tool. As a result, the measurement constraints are greatly reduced. Thus, according to this embodiment, the film thickness measuring apparatus excellent in both the degree of freedom of design and the throughput of the measurement is provided. In addition, the specific measuring method is substantially the same as the procedure described in 1st Embodiment or 2nd Embodiment.

(e) 막 두께 측정 장치의 제 5 실시 형태(e) Fifth Embodiment of Film Thickness Measuring Apparatus

다음에, 본 발명에 따른 막 두께 측정 장치의 제 5 실시 형태에 관해서 도면을 참조하면서 설명한다. 본 실시 형태의 막 두께 측정 장치(4)의 특징은, 복수의 와전류 손실 측정 센서(10)를 구비하고, 이에 따라 센서의 주사 순서를 크게 간략화시키면서 도전성 막(9)의 막 두께 분포를 일괄하여 고속으로 측정하는 점에 있다. 막 두께 측정 장치(4)의 다른 구성은 도 11에 도시하는 막 두께 측정 장치(2)와 실질적으로 동일하다.Next, a fifth embodiment of the film thickness measuring apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings. A feature of the film thickness measuring apparatus 4 according to the present embodiment includes a plurality of eddy current loss measuring sensors 10, whereby the film thickness distribution of the conductive film 9 is collectively simplified while greatly simplifying the scanning order of the sensors. The point is to measure at high speed. The other structure of the film thickness measuring apparatus 4 is substantially the same as the film thickness measuring apparatus 2 shown in FIG.

도 14는, 본 발명에 따른 막 두께 측정 장치의 제 5 실시 형태의 주요부를 도시한 개략도이다. 도 14의 (a)∼도 14의 (c)는 각각 웨이퍼(8)의 상측에서 본 평면도이고, 복수의 센서의 전형적인 배치 형태를 도시한다.It is a schematic diagram which shows the principal part of 5th Embodiment of the film thickness measuring apparatus which concerns on this invention. 14A to 14C are plan views seen from the upper side of the wafer 8, respectively, and show a typical arrangement of a plurality of sensors.

도 14의 (a)는 와전류 손실 측정 센서(10)를 소정 간격으로 하나의 열을 이루도록 배치한 예이다. 본 예의 경우에는, 도 14의 (a)의 화살표 A1에 도시한 바와 같이, 웨이퍼(8)를 센서의 열과 직교하는 방향으로 이동시키는 것 만으로, 그 표면에 형성되는 도전성 막(9)의 전면을 주사할 수가 있어 도전성 막(9)의 막 두께분포를 고속으로 측정할 수 있다.14A illustrates an example in which the eddy current loss measurement sensor 10 is arranged to form one row at a predetermined interval. In the case of this example, as shown by arrow A1 of Fig. 14A, the entire surface of the conductive film 9 formed on the surface is moved only by moving the wafer 8 in the direction orthogonal to the rows of the sensors. It can scan, and the thickness distribution of the electroconductive film 9 can be measured at high speed.

도 14의 (b)는 십자 형상을 이루도록 상호 직교하는 2개의 방향으로 와전류 손실 측정 센서(10)를 소정 간격으로 배치한 예이다. 본 예의 경우에서는, 십자 형상의 중심에 위치하는 와전류 손실 측정 센서(10)가 웨이퍼(8) 중심의 상측에 위치하도록, X-Y-Z 스테이지(36)를 이동시킨 후, 도 14의 (b)의 화살표 A2에 도시한 바와 같이, 시계 방향 또는 반시계방향으로 회전 이동시키는 것 만으로, 그 표면에 형성되는 도전성 막(9)의 전면을 주사할 수가 있어 도전성 막(9)의 막 두께 분포를 고속으로 측정할 수 있다.FIG. 14B is an example in which the eddy current loss measuring sensors 10 are arranged at predetermined intervals in two directions perpendicular to each other to form a cross shape. In this example, after moving the XYZ stage 36 so that the eddy current loss measurement sensor 10 located at the center of the cross shape is located above the center of the wafer 8, the arrow A2 in Fig. 14B is shown. As shown in Fig. 1, only by rotating in a clockwise or counterclockwise direction, the entire surface of the conductive film 9 formed on the surface thereof can be scanned, so that the film thickness distribution of the conductive film 9 can be measured at high speed. Can be.

도 14의 (c)는 와전류 손실 측정 센서(10)를 방사형으로 배치한 예를 도시한다. 이와 같이 배치함으로써, 도전성 막(9)의 막 두께 측정상 필요한 영역의 모두에 와전류 손실 측정 센서(10)가 대응하게 되어, 1회의 측정으로 도전성 막(9)의 막 두께를 거의 전면에 걸쳐 측정할 수 있다. 따라서, 본 예의 경우에서는, 막 형성 공정 중에 스테이지(36)를 이동시킬 필요가 없다. 이에 따라, 도전성 막(9)의 막 두께를 일괄해서 측정할 수 있기 때문에, 막 두께 분포를 매우 고속으로 측정할 수 있다. 그 결과, 매우 얇은 도전 형성을 형성하는 경우에 측정 시간이 한정되어 있는 경우라도 높은 정밀도로 일괄 측정이 가능한 막 두께 측정 장치가 제공된다. 또한, 본 실시 형태와 전술한 제 4 실시 형태와 조합하여 도전성 막(9)의 상측 및 뒷면측 모두에 배치하면, 보다 다수의 와전류 손실 측정 센서(10)를 한번에 배치할 수 있게 되어 측정 속도 및 정밀도를 더욱 향상시킬 수 있다.FIG. 14C shows an example in which the eddy current loss measurement sensor 10 is disposed radially. By disposing in this way, the eddy current loss measuring sensor 10 corresponds to all of the regions necessary for the measurement of the film thickness of the conductive film 9, and the film thickness of the conductive film 9 is measured almost over the entire surface in one measurement. can do. Therefore, in the case of this example, it is not necessary to move the stage 36 during a film formation process. Thereby, since the film thickness of the electroconductive film 9 can be measured collectively, a film thickness distribution can be measured very quickly. As a result, the film thickness measuring apparatus which can measure collectively with high precision is provided, even if the measurement time is limited when forming very thin electrically conductive formation. In addition, in combination with the present embodiment and the above-described fourth embodiment, when disposed on both the upper side and the rear side of the conductive film 9, a larger number of eddy current loss measurement sensors 10 can be arranged at one time, thereby measuring the measurement speed and The precision can be further improved.

(f) 막 두께 측정 장치의 제 6 실시 형태(f) 6th Embodiment of Film Thickness Measurement Apparatus

다음에, 본 발명에 따른 막 두께 측정 장치의 제 6 실시 형태에 관해서 도 15∼도 17을 참조하면서 설명한다. 본 실시 형태의 특징은, 와전류 손실 측정 센서를 이루는 여기 수신 일체형 코일의 중심축과 동축 상에 레이저 변위 센서를 배치하고, 와전류 손실의 측정과, 와전류 손실 측정 센서와 도전성 막의 표면의 거리의 측정을 동시에 실현하는 점에 있다.Next, a sixth embodiment of the film thickness measuring apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. 15 to 17. The characteristic of this embodiment is to arrange | position a laser displacement sensor coaxially with the central axis of the excitation receiving integrated coil which comprises an eddy current loss measuring sensor, and measures the eddy current loss and the measurement of the distance of the eddy current loss measuring sensor and the surface of a conductive film. At the same time it is realized.

도 15는 본 실시 형태의 막 두께 측정 장치의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다. 도 11에 도시하는 막 두께 측정 장치(2)와 대비하여 분명한 바와 같이, 도 15에 도시하는 막 두께 측정 장치(5)는 광학식 변위 센서로서 레이저 변위 센서(63)를 구비하며, 또한 광학식 변위 센서 컨트롤러로서 레이저 변위 센서 컨트롤러(58)를 구비한다. 또한, 막 두께 측정 장치(2)는 와전류 손실 측정 센서로서 공심형의 여기 수신 일체형 코일(68)을 구비한다. 여기 수신 일체형 코일(68)과 레이저 변위 센서(63)는 와전류 손실 측정 센서 유닛(60)을 구성한다. 막 두께 측정 장치(2)의 그 밖의 구성은 도 11에 도시하는 막 두께 측정 장치(2)와 실질적으로 동일하다. 본 실시 형태에 있어서, 제어 컴퓨터(42)와 레이저 변위 센서 컨트롤러(58)와 스테이지 구동부(38)는 거리 측정 오차 보정 수단을 구성한다.Fig. 15 is a block diagram schematically showing the configuration of the film thickness measuring apparatus of the present embodiment. As apparent from the film thickness measuring apparatus 2 shown in FIG. 11, the film thickness measuring apparatus 5 shown in FIG. 15 includes a laser displacement sensor 63 as an optical displacement sensor, and an optical displacement sensor. The laser displacement sensor controller 58 is provided as a controller. In addition, the film thickness measuring apparatus 2 is provided with an air core type excitation receiving integrated coil 68 as an eddy current loss measuring sensor. The excitation receiving integrated coil 68 and the laser displacement sensor 63 constitute an eddy current loss measuring sensor unit 60. The other structure of the film thickness measuring apparatus 2 is substantially the same as the film thickness measuring apparatus 2 shown in FIG. In this embodiment, the control computer 42, the laser displacement sensor controller 58, and the stage drive part 38 constitute a distance measurement error correction means.

도 16은, 도 15에 도시하는 막 두께 측정 장치(5)가 구비하는 와전류 손실 측정 센서 유닛(60)의 구체적 구성을 개략적으로 도시한 단면도이다. 레이저 변위 센서(63)는 레이저 발진부와 레이저 수광부의 중간점이 여기 수신 일체형 코일(68)의 중심축과 실질적으로 일치하도록, 여기 수신 일체형 코일(68)의 상측에 배치된다. 따라서, 레이저 발진부로부터 발생된 레이저광 LB1은, 코일(68)의 공심을 경유하여 도전성 막(9)의 표면에 조사되고, 그 반사광 LB2도 마찬가지로 코일(68)의 공심을 경유하여 레이저 수광부에 입사한다. 이에 따라, 레이저 변위 센서(63)와 도전성 막과의 거리 D1를 나타내는 신호가 레이저 변위 센서 컨트롤러(58)를 통해 제어 컴퓨터(42)에 공급된다. 메모리(52) 내에는, 레이저 변위 센서(63)의 하측면과 코일(68)의 하측면의 거리 D2가 사전에 저장되어 있고, 제어 컴퓨터(42)는 거리 D1로부터 거리 D2를 나눔으로써, 와전류 손실 측정 센서 유닛(60)과 도전성 막(9) 사이의 거리 DSF를 산출한다. 전술한 실시 형태에 있어서는, 광학식 변위 센서와 와전류 손실 측정 센서가 도전성 막(9)과 수평 방향으로 인접하고 있었으므로, 광학식 변위 센서에 의한 측정 결과와, 와전류 손실 측정 센서와 도전성 막(9) 사이의 실제의 거리 사이에 오차가 생기는 경우가 있다. 이에 대하여, 도 15에 도시하는 와전류 손실 측정 센서 유닛(60)은 코일(68)의 중심축과 도전성 막(9)의 교점에 거의 일치하는 위치에 레이저광 LB1을 조사하기 때문에, 와전류 손실 측정 센서 유닛(60)과 도전성 막(9) 사이의 거리 DSF를 정확하게 측정할 수 있다.FIG. 16 is a cross-sectional view schematically showing a specific configuration of the eddy current loss measuring sensor unit 60 included in the film thickness measuring apparatus 5 shown in FIG. 15. The laser displacement sensor 63 is disposed above the excitation receiving integral coil 68 such that the intermediate points of the laser oscillation portion and the laser light receiving portion substantially coincide with the central axis of the excitation receiving integral coil 68. Therefore, the laser light LB1 generated from the laser oscillation part is irradiated to the surface of the conductive film 9 via the air core of the coil 68, and the reflected light LB2 also enters the laser light receiving part via the air core of the coil 68 in the same way. do. As a result, a signal indicating the distance D1 between the laser displacement sensor 63 and the conductive film is supplied to the control computer 42 through the laser displacement sensor controller 58. In the memory 52, the distance D2 between the lower side of the laser displacement sensor 63 and the lower side of the coil 68 is stored in advance, and the control computer 42 divides the distance D2 from the distance D1 to obtain an eddy current. The distance D SF between the loss measuring sensor unit 60 and the conductive film 9 is calculated. In the above-described embodiment, since the optical displacement sensor and the eddy current loss measuring sensor were adjacent to the conductive film 9 in the horizontal direction, the measurement result by the optical displacement sensor and the eddy current loss measuring sensor and the conductive film 9 were not included. An error may occur between the actual distances. On the other hand, since the eddy current loss measuring sensor unit 60 shown in FIG. 15 irradiates the laser beam LB1 to a position substantially coincident with the intersection of the central axis of the coil 68 and the conductive film 9, the eddy current loss measuring sensor The distance D SF between the unit 60 and the conductive film 9 can be measured accurately.

다음에, 도 15에 도시하는 막 두께 측정 장치(5)를 이용한 막 두께 측정 방법에 관해서 설명한다. 본 실시 형태의 막 두께 측정 장치(5)는 전술한 제 1 측정 방법 내지 제 3 측정 방법 중의 어느 방법에도 거의 마찬가지로 적용할 수 있다. 다만, 전술한 바와 같이, 와전류 손실 측정 센서 유닛(60)에 따르면, 레이저광 LB1의 도전성 막(9)으로의 조사 위치가 코일의 중심선을 도전성 막(9)의 표면에 내린 교점의 위치와 실질적으로 일치하기 때문에, 제 1 또는 제 2 방법을 본 실시 형태의 막 두께 측정 장치(5)에 적용한 경우의 특징은, 와전류 손실 측정 센서 유닛(60)과 도전성 막(9) 사이의 거리 DSF의 측정과, 와전류 손실의 측정을 동시에 실행할 수 있는 점에 있다. 전술한 실시 형태에서는, 광학식 변위 센서가 와전류 손실 측정 센서로부터 격리하여 배치되기 때문에, 측정 오차를 회피하기 위해서 그 거리만큼 와전류 손실 측정 센서를 이동시키지 않으면 안된다. 그러나 그 이동 중에서의 스테이지의 진동이나 와전류 손실 측정 센서 자신의 진동에 기인하여 측정 오차가 발생하는 것이 있다. 한편, 본 실시 형태에 따르면, 와전류 손실 측정 센서 유닛(60)과 도전성 막(9) 사이의 거리 DSF를 직접 측정할 수 있기 때문에, 이러한 측정 오차를 회피할 수 있을 뿐만 아니라, 스테이지의 동작 횟수를 저감할 수 있기 때문에, 스테이지의 성능에 대한 부담을 경감시킬 수 있다. 이에 따라, 더욱 고정밀도로 또한 고속의 막 두께 측정이 가능함과 동시에, 막 두께 측정 장치의 구성도 더욱 소형화, 간소화할 수 있게 된다.Next, the film thickness measuring method using the film thickness measuring apparatus 5 shown in FIG. 15 is demonstrated. The film thickness measuring apparatus 5 of this embodiment can be applied almost similarly to any of the above-described first to third measuring methods. However, as described above, according to the eddy current loss measuring sensor unit 60, the position where the laser beam LB1 is irradiated to the conductive film 9 is substantially the same as the position of the intersection where the centerline of the coil falls on the surface of the conductive film 9. In the case of applying the first or second method to the film thickness measuring apparatus 5 of the present embodiment, the characteristic of the distance D SF between the eddy current loss measuring sensor unit 60 and the conductive film 9 is determined. This is because the measurement and the measurement of the eddy current loss can be performed simultaneously. In the above-described embodiment, since the optical displacement sensor is disposed in isolation from the eddy current loss measurement sensor, the eddy current loss measurement sensor must be moved by the distance in order to avoid measurement errors. However, measurement errors may occur due to vibration of the stage during the movement or vibration of the eddy current loss measurement sensor itself. On the other hand, according to the present embodiment, since the distance D SF between the eddy current loss measuring sensor unit 60 and the conductive film 9 can be measured directly, not only this measurement error can be avoided, but also the number of operations of the stage Since it can be reduced, the burden on the performance of a stage can be reduced. As a result, the film thickness can be measured more accurately and at high speed, and the structure of the film thickness measuring device can be further miniaturized and simplified.

여기서, 본 실시 형태의 막 두께 측정 장치(5)를 이용하여 제 3 측정 방법에 의한 막 두께 측정에 관해서 도 17을 참조하면서 설명한다.Here, the film thickness measurement by a 3rd measuring method using the film thickness measuring apparatus 5 of this embodiment is demonstrated, referring FIG.

우선, 막 두께 측정에 앞서서, 도전성 막(9)에서의 원하는 막 두께 측정 범위에서 사전에 결정한 점수만큼, 레이저 변위 센서(63)에 의해 센서 유닛 도전성 막(9) 사이의 거리 DSF를 측정하여 놓는다. 이 측정 결과에는, 웨이퍼의 휘어짐에 기인하는 측정 오차가 나타난다. 도 17은 웨이퍼 상의 위치와 센서 유닛 도전성 막(9) 사이의 거리 DSF의 관계의 일례를 도시한 그래프이다. 도 17 중의 그래프 lm에 도시한 바와 같이, 측정의 결과, 거리 DSF는 크게 변화하고 있다.First, prior to the film thickness measurement, the distance D SF between the sensor unit conductive films 9 is measured by the laser displacement sensor 63 by a predetermined score in the desired film thickness measurement range in the conductive film 9. Release. In this measurement result, a measurement error due to the warpage of the wafer appears. 17 is a graph showing an example of the relationship between the distance D SF between the position on the wafer and the sensor unit conductive film 9. As shown in the graph lm in FIG. 17, the distance D SF is greatly changed as a result of the measurement.

다음에, 제어 컴퓨터(42)는 측정 결과에 대하여, 평활화나 다항식 근사 등의 처리를 실행하여 측정 오차를 제거하여, 그 결과를 메모리(52)에 저장한다. 도 17에 도시하는 그래프 1c는 그래프 lm에 나타난 측정 결과에 대하여 실행한 오차 처리의 예를 도시한다.Next, the control computer 42 performs a process such as smoothing or polynomial approximation to remove the measurement error, and stores the result in the memory 52. The graph 1c shown in FIG. 17 shows an example of error processing performed on the measurement result shown in the graph lm.

다음에, 임피던스 분석기(49)가 공급하는 고주파 전류의 주파수 f를 설정한다. 즉, 도전성 막(9)을 형성할 때 목표로 한 막 두께 t를 참조하여, 레시피 파일 내의 막 두께와 분해능의 관계를 나타내는 데이터 테이블(도 8 참조)에 기초하여 최적으로 생각되는 주파수 f를 설정하고, 이 주파수 f를 갖는 고주파 전류를 여기 수신 일체형 코일(68)에 공급하여 자장을 발생시킨다. 이 자장에 의해, 도전성 막(9)에 와전류가 여기되어, 전술한 식(1)로 표시되는 와전류 손실 P가 도전성 막(9) 내에 발생한다.Next, the frequency f of the high frequency current supplied by the impedance analyzer 49 is set. That is, with reference to the target film thickness t when the conductive film 9 is formed, the frequency f that is considered to be optimal is set based on the data table (see FIG. 8) showing the relationship between the film thickness in the recipe file and the resolution. Then, a high frequency current having this frequency f is supplied to the excitation receiving integrated coil 68 to generate a magnetic field. By this magnetic field, the eddy current is excited to the conductive film 9, and the eddy current loss P represented by the above formula (1) is generated in the conductive film 9.

도전성 막(9)에서 와전류 손실 P가 발생하면, 도전성 막(9)의 막 두께 t에 따라서 와전류 손실 측정 센서 유닛(60)의 임피던스, 여기 수신 일체형 코일(68)에 흐르는 계측용 고주파 전류의 전류값 또는 고주파 전류의 위상이 변화한다(도 9 참조).When the eddy current loss P occurs in the conductive film 9, the impedance of the eddy current loss measuring sensor unit 60 and the current of measurement high frequency current flowing through the excitation receiving integrated coil 68 according to the film thickness t of the conductive film 9 The value or phase of the high frequency current changes (see FIG. 9).

이러한 변화를 임피던스 분석기(49)가 모니터링하여 제어 컴퓨터(42)에 공급한다. 제어 컴퓨터(42)의 막 두께 연산부(54)는 사전에 작성되고 레시피 파일에 기입된 막 두께 t와 막의 저항값의 관계를 나타내는 데이터 테이블과, 측정 오차제거 처리 후의 센서 유닛 도전성 막(9) 사이의 거리 DSF의 변화의 데이터 테이블을 참조하면서 막 두께 t를 연산하여 출력한다.This change is monitored by the impedance analyzer 49 and supplied to the control computer 42. The film thickness calculating section 54 of the control computer 42 is provided between the data table indicating the relationship between the film thickness t and the resistance value of the film, which has been previously created and written in the recipe file, and the sensor unit conductive film 9 after the measurement error elimination process. The film thickness t is calculated and output while referring to the data table of the change in the distance D SF .

막 두께 측정 장치(5)는, 상기의 막 두께 측정을 웨이퍼(8)의 원하는 측정 범위에서의 소정의 점수만큼 실행한다. 여기서, 오차를 줄이기 위한 예비 스캔(preliminary scanning)에 의해 근사 함수가 이미 구해져 있으므로, 와전류 측정에서의 측정점은 예비 스캔의 측정점과 일치할 필요가 없다. 막 두께 연산부(54)는 사전에 얻어진 근사 함수를 참조하면서 도전성 막(9)의 막 두께 t를 산출한다.The film thickness measuring apparatus 5 performs the above-described film thickness measurement by a predetermined score in the desired measurement range of the wafer 8. Here, since an approximation function has already been obtained by preliminary scanning to reduce the error, the measurement point in the eddy current measurement does not need to coincide with the measurement point of the preliminary scan. The film thickness calculating section 54 calculates the film thickness t of the conductive film 9 while referring to the approximation function obtained in advance.

전술한 제 3 막 두께 측정 방법에 따르면, 레이저 변위 센서(63)를 이용하여 센서 유닛 도전성 막(9) 사이의 거리 DSF의 변화의 데이터 테이블을 사전에 취득하고, 이 데이터 테이블에서 측정 오차가 제거된 근사 함수를 이용하여 막 두께를 산출하기 때문에, 와전류 손실의 측정 점수를 필요 최소한으로 멈추면서, 광학식 변위 센서의 정밀도가 비교적 낮다고 하는 문제를 해소할 수 있다. 이에 따라, LSI 패턴상의 반사율이 큰 도전성 막이나 표면이 거칠어진 도전성 막에 대한 변위 측정 정밀도의 열화를 억제할 수 있기 때문에, 전술한 제 3 막 두께 측정 방법은 웨이퍼마다의 변위 측정이 필요하지 않은 경우, 예를 들면 동일 로트 내의 웨이퍼, 동일 회로 패턴이 형성된 웨이퍼 또는 동일 프로세스를 거친 웨이퍼 등, 웨이퍼의 휘어짐이 서로 크게 다른 것이 없는 경우에 특히 유효이다. 또, 본 실시 형태에서는, X-Y-Z 스테이지(36)를 구비하는 경우에 관해서 설명하였지만, 웨이퍼(8)의 반송중과 같이, X-Y-Z 스테이지(36)를 이용할 수 없는 경우에 있어서도, 예를 들면 로봇 암이 와전류 손실 측정 센서 유닛(60)의 하측에서 웨이퍼를 실어 이동함으로써, 도전성 막(9)의 막 두께 측정이 가능하게 된다.According to the above-described third film thickness measuring method, the data table of the change of the distance D SF between the sensor unit conductive films 9 is obtained in advance using the laser displacement sensor 63, and the measurement error is determined in this data table. Since the film thickness is calculated using the removed approximation function, the problem that the precision of the optical displacement sensor is relatively low can be solved while stopping the measurement score of the eddy current loss to the minimum necessary. As a result, the deterioration of the displacement measurement accuracy for the conductive film having a large reflectance on the LSI pattern or the conductive film having a rough surface can be suppressed, so that the above-described third film thickness measuring method does not require displacement measurement for each wafer. This is particularly effective when the warpage of the wafer is not significantly different from each other, for example, a wafer in the same lot, a wafer on which the same circuit pattern is formed, or a wafer having passed through the same process. In addition, in this embodiment, although the case where the XYZ stage 36 is provided was demonstrated, even when the XYZ stage 36 cannot be used like the conveyance of the wafer 8, for example, a robot arm may be used. The film thickness of the conductive film 9 can be measured by moving the wafer under the eddy current loss measuring sensor unit 60.

(g) 막 두께 측정 장치의 제 7 실시 형태(g) Seventh Embodiment of Film Thickness Measurement Apparatus

다음에, 본 발명에 관한 막 두께 측정 장치의 제 7 실시 형태에 관해서 도 18을 참조하면서 설명한다. 본 실시 형태는, 도 15에 도시하는 막 두께 측정 장치(5)에 있어서, 와전류 손실 측정 센서 유닛(60)을 도전성 막(9)의 뒷면측에 배치한 형태이다.Next, a seventh embodiment of the film thickness measuring apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. This embodiment is a form in which the eddy current loss measurement sensor unit 60 is disposed on the back side of the conductive film 9 in the film thickness measuring apparatus 5 shown in FIG. 15.

도 18은, 본 실시 형태의 막 두께 측정 장치의 주요부를 도시한 개략도이다. 도 18의 (a)에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태의 막 두께 측정 장치(5')는 반도체 웨이퍼(8)의 뒷면측, 즉, 도전성 막(9)이 형성된 면과 반대면 측에 배치된 와전류 손실 측정 센서 유닛(60)과, 이 센서를 상면에서 지지하는 Z-스테이지(35)를 구비한다. 또한, 막 두께 측정 장치(5')는 도 13에 도시하는 제 4 실시 형태와 같이 X-Y-Z 스테이지(36) 대신에 반도체 웨이퍼(8)를 그 주변부에서 지지하는 X-Y-Z 스테이지(37)를 구비한다. 막 두께 측정 장치(5')의 그 밖의 구성은 도 15에 도시하는 막 두께 측정 장치(5)와 실질적으로 동일하다.18 is a schematic view showing the main part of the film thickness measuring apparatus of the present embodiment. As shown in Fig. 18A, the film thickness measuring apparatus 5 'of the present embodiment is disposed on the back side of the semiconductor wafer 8, that is, on the side opposite to the surface on which the conductive film 9 is formed. An eddy current loss measuring sensor unit 60 and a Z-stage 35 supporting the sensor from an upper surface thereof. Moreover, the film thickness measuring apparatus 5 'is equipped with the X-Y-Z stage 37 which supports the semiconductor wafer 8 at the peripheral part instead of the X-Y-Z stage 36 like 4th Embodiment shown in FIG. The other structure of the film thickness measuring apparatus 5 'is substantially the same as the film thickness measuring apparatus 5 shown in FIG.

이러한 구성에 의해, 본 실시 형태의 막 두께 측정 장치(5')는 웨이퍼(8)의 뒷측에 배치된 여기 수신 일체형 코일(68)에 의해서 고주파 자계를 여자하여, 웨이퍼(8)를 통해 도전성 막(9)에 와전류를 발생시키고, 발생한 와전류에 의해 변화된 합성 자계를 검출하여 도전성 막(9)의 막 두께를 측정한다. 또한, 센서 유닛 도전성 막 사이의 거리 DSF는 웨이퍼(8)의 뒷면과 와전류 손실 측정 센서 유닛(60)과의 거리 D3와 웨이퍼(8)의 두께 Ts를 사전에 취득하여 놓으면, 거리(D3+Ts)에 의해 산출할 수 있다.With this configuration, the film thickness measuring apparatus 5 ′ of the present embodiment excites a high frequency magnetic field by the excitation receiving integrated coil 68 disposed on the back side of the wafer 8, and conducts a conductive film through the wafer 8. An eddy current is generated in (9), a synthetic magnetic field changed by the generated eddy current is detected, and the film thickness of the conductive film 9 is measured. Further, the distance D SF between the sensor unit conductive film is obtained by obtaining the distance D3 between the back surface of the wafer 8 and the eddy current loss measurement sensor unit 60 and the thickness Ts of the wafer 8 in advance. Ts) can be calculated.

또한, 예를 들면, 도 18의 (b)에 도시한 바와 같이, 웨이퍼(8)의 뒷면에 와전류 손실 측정 센서 유닛(60)의 상면을 접촉시켜 측정하는 것도 가능하다. 이 경우, 변위를 측정할 필요는 없다.For example, as shown in FIG. 18B, the upper surface of the eddy current loss measuring sensor unit 60 can be measured by contacting the back surface of the wafer 8. In this case, it is not necessary to measure the displacement.

이와 같이, 본 실시 형태의 막 두께 측정 장치(5')에 따르면, 웨이퍼(8)의 뒷면측에 와전류 손실 측정 센서 유닛(60)을 배치하기 때문에, 막 형성 공정이나 에칭 공정에 있어서 웨이퍼(8) 상에 형성되는 도전성 막(9)의 형성 등을 방해하는 문제가 해소한다. 또한, CMP 연마 공정에서는, 연마용 툴과의 접촉을 회피하면서 측정할 필요도 없어 진다. 이에 따라, 측정상의 제약이 크게 감소하기 때문에, 막 형성 공정, 연마 공정 또는 에칭 공정 등의 제조 공정에서 리얼 타임으로 막 두께를 측정하는 In-situ형의 막 두께 측정 장치로서 동작시킬 수 있다. 이와 같이 본 실시 형태에 따르면, 설계의 자유도, 측정의 정밀도 및 처리량 모두에 대해서도 우수한 막 두께 측정 장치가 제공된다. 막 두께 측정 장치(5')의 구체적인 측정 방법은 전술한 제 1 내지 제 3 측정 방법과 실질적으로 동일하다.Thus, according to the film thickness measuring apparatus 5 'of this embodiment, since the eddy current loss measuring sensor unit 60 is arrange | positioned at the back side of the wafer 8, in the film formation process or an etching process, the wafer 8 The problem of hindering the formation of the conductive film 9 and the like formed on the X-rays is solved. In addition, in the CMP polishing step, the measurement does not need to be avoided while avoiding contact with the polishing tool. As a result, the measurement constraint is greatly reduced, and therefore, it can be operated as an In-situ type film thickness measuring apparatus that measures the film thickness in real time in a manufacturing process such as a film forming step, polishing step, or etching step. Thus, according to this embodiment, the film thickness measuring apparatus which is excellent also in all about the freedom of design, the precision of a measurement, and the throughput is provided. The specific measuring method of the film thickness measuring apparatus 5 'is substantially the same as the 1st-3rd measuring method mentioned above.

또, 본 실시 형태에서는, 웨이퍼의 뒷면측에만 와전류 손실 측정 센서 유닛을 배치한 형태에 관해서 설명하였지만, 도 13에 도시한 제 4 실시 형태와 마찬가지로, 도전성 막(9)의 뒷면측 외에 상측에도 와전류 손실 측정 센서 유닛(60)을 배치하여 양측에서 막 두께를 측정하는 것이어도 무방하다.In the present embodiment, the embodiment in which the eddy current loss measuring sensor unit is disposed only on the back side of the wafer has been described. Similarly to the fourth embodiment shown in FIG. 13, the eddy current is also present on the upper side besides the back side of the conductive film 9. The loss measuring sensor unit 60 may be disposed to measure the film thickness on both sides.

(h) 막 두께 측정 장치의 제 8 실시 형태(h) 8th Embodiment of Film Thickness Measurement Apparatus

다음에, 본 발명에 따른 막 두께 측정 장치의 제 8 실시 형태에 관해서 도 19 및 도 20을 참조하면서 설명한다. 본 실시 형태의 특징은, 전술한 광학식 변위 센서 또는 레이저 변위 센서 대신에 정전 용량식 변위 센서를 구비함으로써, 센서 유닛 도전성 막 사이의 거리를 측정하는 점에 있다.Next, an eighth embodiment of the film thickness measuring apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. 19 and 20. A feature of the present embodiment lies in that the distance between the sensor unit conductive films is measured by providing a capacitive displacement sensor in place of the above-described optical displacement sensor or laser displacement sensor.

도 19는, 본 실시 형태의 막 두께 측정 장치의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다. 도 19에 도시하는 막 두께 측정 장치(6)는 전술한 제 2 내지 제 7 실시 형태와 마찬가지로, X-Y-Z 스테이지(36), 스테이지 구동부(38) 및 임피던스 분석기(49)와, 제어 컴퓨터(42)를 구비할 뿐만 아니라, 본 실시 형태에 있어서 특징적인 와전류 손실 측정 센서 유닛(70)과 정전 용량식 변위 센서 컨트롤러(88)를 더 구비한다.19 is a block diagram schematically showing the configuration of the film thickness measuring apparatus of the present embodiment. The film thickness measuring apparatus 6 shown in FIG. 19 uses the XYZ stage 36, the stage driver 38, the impedance analyzer 49, and the control computer 42 similarly to the second to seventh embodiments described above. In addition to this, the eddy current loss measuring sensor unit 70 and the capacitive displacement sensor controller 88 which are characteristic in this embodiment are further provided.

와전류 손실 측정 센서 유닛(70)은 와전류 손실 측정 센서로서 여기 수신 일체형 코일(12)과, 여기 수신 일체형 코일(12)을 덮도록 형성된 절연 부재(126)와, 정전 용량식 변위 센서 전극(72)을 포함한다. 코일(12)은 임피던스 분석기(49)로부터 고주파 전류를 수신하여 고주파 자계를 형성하고, 도전성 막(9)에 국소적으로 와전류를 발생시킴과 동시에, 이 와전류에 의해 발생된 자계와 코일(12)에 의해 발생한 자계와의 합성 자계를 수신한다.The eddy current loss measuring sensor unit 70 is an eddy current loss measuring sensor, and an excitation receiving integral coil 12, an insulating member 126 formed to cover the excitation receiving integral coil 12, and a capacitive displacement sensor electrode 72. It includes. The coil 12 receives a high frequency current from the impedance analyzer 49 to form a high frequency magnetic field, generates an eddy current locally in the conductive film 9, and simultaneously generates a magnetic field and coil 12 generated by the eddy current. Receive a composite magnetic field with the magnetic field generated by

정전 용량식 변위 센서 컨트롤러(88)는 와전류 손실 측정 센서 유닛(70) 내의 정전 용량식 변위 센서 전극(72)에 접속됨과 동시에, 배선 G1에 의해 접지에 접속된다. 또한, 웨이퍼(8)는 그 측면측에서 배선 G3에 의해 접지에 접속된다. 이에 따라, 도전성 막(9)도 접지 전위로 유지된다. 그 결과, 정전 용량식 변위 센서 전극(72)과 도전성 막(9)은 컨덴서의 양측의 전극을 이루고, 정전 용량식 변위 센서 컨트롤러(88)는 정전 용량식 변위 센서 전극(72)과 도전성 막(9) 사이의 정전 용량을 측정하여, 그 측정 결과를 제어 컴퓨터(42)에 공급한다. 제어 컴퓨터(42)는 정전 용량식 변위 센서 컨트롤러(88)의 측정 결과로부터 정전 용량식 변위 센서 전극(72)과 도전성 막(9) 사이의 거리를 산출한다. 또한, 도 19에 도시한 바와 같이, 웨이퍼(8)의 측면을 접지에 접속하는 대신에, 도전성 막(9)의 표면 영역 중 막 두께 측정에 영향을 미치지 않은 부위, 예를 들면 단부를 배선 G4을 통해 접지 접속하더라도 무방하고, 또는 X-Y-Z 스테이지(36)를 관통하는 배선 G2에 의해 그 단부의 뒷면측에서 접지에 접속하여도 무방하다. 도 19에 있어서는, 도전성 막(9)을 접지 전위에 유지하기 위한 배선으로서 G2∼G4를 도시하였지만, 이들은 대체적이고, 측정 환경에 따라서 적절하게 선택할 수 있다. 예를 들면, 도전성 막(9)을 직접 접지에 접속하는 형태를 선택하면, 웨이퍼(8)의 반송중과 같이, X-Y-Z 스테이지(36)를 이용할 수 없는 경우에 있어서도 측정이 가능하게 된다.The capacitive displacement sensor controller 88 is connected to the capacitive displacement sensor electrode 72 in the eddy current loss measuring sensor unit 70 and is connected to the ground by the wiring G1. In addition, the wafer 8 is connected to the ground by the wiring G3 on the side surface thereof. As a result, the conductive film 9 is also maintained at the ground potential. As a result, the capacitive displacement sensor electrode 72 and the conductive film 9 constitute electrodes on both sides of the capacitor, and the capacitive displacement sensor controller 88 is the capacitive displacement sensor electrode 72 and the conductive film ( The capacitance between 9) is measured and the measurement result is supplied to the control computer 42. The control computer 42 calculates the distance between the capacitive displacement sensor electrode 72 and the conductive film 9 from the measurement result of the capacitive displacement sensor controller 88. In addition, as shown in FIG. 19, instead of connecting the side surface of the wafer 8 to the ground, a portion of the surface area of the conductive film 9 that does not affect the film thickness measurement, for example, an end portion is connected to the wiring G4. May be connected to the ground via the wiring G2 passing through the XYZ stage 36, or may be connected to the ground at the rear side of the end portion thereof. In FIG. 19, although G2 to G4 are shown as wirings for holding the conductive film 9 at the ground potential, these are alternative and can be appropriately selected according to the measurement environment. For example, if the form in which the conductive film 9 is directly connected to the ground is selected, measurement can be performed even when the X-Y-Z stage 36 cannot be used, such as during the conveyance of the wafer 8.

정전 용량식 변위 센서 전극(72)의 구체적 구성에 관해서 도 20을 참조하면서 설명한다.The specific configuration of the capacitive displacement sensor electrode 72 will be described with reference to FIG. 20.

도 20의 (a)는, 도 19에 도시한 와전류 손실 측정 센서 유닛(70)의 개략적인 단면도이고, 도 20의 (b)은 와전류 손실 측정 센서 유닛(70)의 저면도이다. 정전 용량식 변위 센서 전극(72)은 고저항 재료로 형성된 두께 Te의 링 형상의 박막 전극이고, 여기 수신 일체형 코일(12)을 권취하도록 절연 부재(126)의 바닥부에 배치된다. 본 실시 형태에 있어서, 정전 용량식 변위 센서 전극(72)의 링 형상의 중심축은 코일(12)의 중심축과 일치하고 있다. 센서 전극(72)의 두께 Te는 본 실시 형태에 있어서 약 10∼50㎛이다. 또한, 절연 부재의 바닥부 주변에는 센서 전극(72)의 두께 Te에 따른 깊이를 갖는 오목부가 설치되고, 센서 전극(72)은 그 표면이 코일(12)의 저면과 동일 평면 내에 위치하도록 그 오목부에 삽입된다. 이에 따라, 정전 용량식 변위 센서에 의해 측정된 거리가 코일(12)과 도전성 막(9) 사이의 거리 DSF와 일치한다.FIG. 20A is a schematic cross-sectional view of the eddy current loss measurement sensor unit 70 shown in FIG. 19, and FIG. 20B is a bottom view of the eddy current loss measurement sensor unit 70. The capacitive displacement sensor electrode 72 is a ring-shaped thin film electrode of thickness Te formed of a high resistance material, and is disposed at the bottom of the insulating member 126 so as to wind up the excitation receiving integrated coil 12. In this embodiment, the ring-shaped central axis of the capacitive displacement sensor electrode 72 coincides with the central axis of the coil 12. The thickness Te of the sensor electrode 72 is about 10-50 micrometers in this embodiment. Further, a recess having a depth corresponding to the thickness Te of the sensor electrode 72 is provided around the bottom of the insulating member, and the sensor electrode 72 is recessed so that its surface is located in the same plane as the bottom of the coil 12. Is inserted into the part. Thus, the distance measured by the capacitive displacement sensor coincides with the distance D SF between the coil 12 and the conductive film 9.

정전 용량식 변위 센서 전극(72)의 외부 직경 ED의 크기는 코일(12)에 의해 와전류가 여기된 영역의 직경과 실질적으로 동일하도록 선택된다. 이에 따라, 와전류 손실을 측정한 영역 전반에 걸쳐, 센서 전극(72)으로부터 검출된 정전 용량값이 평균화되기 때문에, 코일(12)과 도전성 막(9) 사이의 거리 DSF의 측정 정밀도가 향상되고, 그 결과, 막 두께 측정의 정밀도도 향상한다. 본 실시 형태에 있어서, 외부 직경 ED는 약 6∼16 mm 이다. 또한, 정전 용량식 변위 센서 전극(72)의 내경 ID의 크기는 코일(12)에 의해 여자된 고주파 자계가 정전 용량의 측정 정밀도에 영향을 주지 않은 정도로 전극(72)의 내주면과 코일(12)의 외주면과 충분히 격리하되고, 또한 정전 용량 측정에 있어서 전극의 표면적이 충분한 크기가 되도록 선택된다. 본 실시 형태에 있어서 코일(12)의 외주면과 전극(72)의 내주면과의 거리는, 약 1∼2 mm이다. 또한, 본 실시 형태의 와전류 손실 측정 센서 유닛(70)에 있어서는, 코일(12)의 코어 내에도 절연 재료가 충전되어 절연 부재(126)의 일부를 구성하고 있지만, 도 16에 도시하는 와전류 손실 측정 센서 유닛(60)과 같이 공심의 구조로 하여도 무방하다.The size of the outer diameter ED of the capacitive displacement sensor electrode 72 is selected to be substantially equal to the diameter of the region where the eddy current is excited by the coil 12. As a result, since the capacitance value detected from the sensor electrode 72 is averaged over the region where the eddy current loss is measured, the measurement accuracy of the distance D SF between the coil 12 and the conductive film 9 is improved. As a result, the precision of the film thickness measurement also improves. In this embodiment, the outer diameter ED is about 6-16 mm. In addition, the magnitude of the inner diameter ID of the capacitive displacement sensor electrode 72 is such that the high frequency magnetic field excited by the coil 12 does not affect the measurement accuracy of the capacitance and the coil 12 of the inner circumference of the electrode 72. It is sufficiently isolated from the outer circumferential surface of and is selected to have a sufficient surface area of the electrode in the capacitance measurement. In this embodiment, the distance between the outer peripheral surface of the coil 12 and the inner peripheral surface of the electrode 72 is about 1-2 mm. In the eddy current loss measurement sensor unit 70 of the present embodiment, an insulating material is also filled in the core of the coil 12 to form a part of the insulating member 126, but the eddy current loss measurement shown in FIG. Like the sensor unit 60, a concentric structure may be used.

본 실시 형태의 막 두께 측정 장치(6)를 이용한 막 두께 측정 방법은, 제 1 내지 제 6 실시 형태에서 설명한 제 1 및 제 2 측정 방법과 거의 동일하지만, 본 실시 형태의 특징은 와전류 손실의 측정과 코일(12)과 도전성 막(9) 사이의 거리 DSF의 측정을 동시에 실행할 수 있는 점에 있다. 따라서, X-Y-Z 스테이지(36)의 진동이나 와전류 손실 측정 센서 유닛(70)의 진동에 기인하는 코일(12)과 도전성 막(9) 사이의 거리 DSF의 측정 오차를 크게 줄일 수 있다. 그 결과, 고정밀도이고 또한 고속으로 막 두께를 측정할 수 있기 때문에, 측정의 처리량도 더욱 향상된다. 또한, 스테이지의 이동 횟수가 감소하기 때문에, 스테이지 성능에 대한 부담도 줄일 수 있고, 막 두께 측정 장치의 구성도 더욱 소형화, 간소화할 수 있게 된다. 또한, 정전 용량을 이용하여 코일(12)과 도전성 막(9) 사이의 거리 DSF를 측정하기 때문에, 도전성 막(9)의 표면 반사율이나 표면 거칠기의 영향을 받지 않는다. 이에 따라, LSI 패턴 상에 형성된 도전성 막에 대하여도 코일(12)과의 거리를 고정밀도로 측정할 수가 있다.Although the film thickness measuring method using the film thickness measuring apparatus 6 of this embodiment is substantially the same as the 1st and 2nd measuring method demonstrated in 1st-6th embodiment, the characteristic of this embodiment is the measurement of an eddy current loss. And the distance D SF between the coil 12 and the conductive film 9 can be simultaneously measured. Therefore, the measurement error of the distance D SF between the coil 12 and the conductive film 9 due to the vibration of the XYZ stage 36 or the vibration of the eddy current loss measuring sensor unit 70 can be greatly reduced. As a result, since the film thickness can be measured with high accuracy and at high speed, the throughput of the measurement is further improved. In addition, since the number of stage movements is reduced, the burden on stage performance can be reduced, and the structure of the film thickness measuring apparatus can be further miniaturized and simplified. In addition, since the distance D SF between the coil 12 and the conductive film 9 is measured using electrostatic capacity, the surface reflectance and surface roughness of the conductive film 9 are not affected. Thereby, also with respect to the conductive film formed on the LSI pattern, the distance with the coil 12 can be measured with high precision.

(i) 막 두께 측정 장치의 제 9 실시 형태(i) Ninth Embodiment of Film Thickness Measurement Apparatus

다음에, 본 발명에 따른 막 두께 측정 장치의 제 9 실시 형태에 관해서 도 21을 참조하면서 설명한다. 본 실시 형태의 막 두께 측정 장치(6')의 특징은 와전류 손실 측정 센서 유닛(70')이 구비하는 정전 용량식 변위 센서 전극(74)의 형상에 있다. 막 두께 측정 장치(6')의 그 밖의 구성은 도 20에 도시한 막 두께 측정 장치(6)와 동일하므로 이하에서는 상이한 점만을 설명한다.Next, a ninth embodiment of the film thickness measuring apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. The characteristic of the film thickness measuring apparatus 6 'of this embodiment is in the shape of the capacitive displacement sensor electrode 74 with which the eddy current loss measuring sensor unit 70' is equipped. Since the other structure of the film thickness measuring apparatus 6 'is the same as that of the film thickness measuring apparatus 6 shown in FIG. 20, only a different point is demonstrated below.

도 21의 (a)는 본 실시 형태 막 두께 측정 장치(6')가 구비하는 와전류 손실 측정 센서 유닛(70')의 개략적인 단면도이고, 도 21의 (b)은 와전류 손실 측정 센서 유닛(70')의 저면도이다. 도 21의 (b)에 도시한 바와 같이, 와전류 손실 측정 센서 유닛(70')에 배치된 정전 용량식 변위 센서 전극(74)은 원호 형상의 4개의 전극편(74a∼74d)으로 구성되고, 이들 전극편이 코일(12)을 권취하는 링을 이루도록 배치된다.FIG. 21A is a schematic cross-sectional view of the eddy current loss measuring sensor unit 70 'included in the film thickness measuring apparatus 6' of the present embodiment, and FIG. 21B is an eddy current loss measuring sensor unit 70. As shown in FIG. Bottom view of '). As shown in Fig. 21B, the capacitive displacement sensor electrode 74 disposed in the eddy current loss measuring sensor unit 70 'is composed of four arc-shaped electrode pieces 74a to 74d, These electrode pieces are arranged to form a ring for winding the coil 12.

본 실시 형태에 따르면, 복수의 전극편으로 센서 전극을 구성하기 때문에, 코일(12)에 의해 여자된 자계에 의해 센서 전극 내에 와전류가 발생하는 것을 방지할 수가 있다. 이에 따라, 막 두께 측정의 정밀도를 더욱 향상시킬 수 있다.According to this embodiment, since a sensor electrode is comprised by the some electrode piece, it can prevent that an eddy current generate | occur | produces in a sensor electrode by the magnetic field excited by the coil 12. As shown in FIG. Thereby, the precision of a film thickness measurement can be improved further.

본 실시 형태의 막 두께 측정 장치(6')를 이용한 막 두께 측정 방법은 전술한 제 8 실시 형태와 동일하므로 그에 대한 설명은 생략한다.Since the film thickness measuring method using the film thickness measuring apparatus 6 'of this embodiment is the same as that of 8th embodiment mentioned above, the description is abbreviate | omitted.

(j) 막 두께 측정 장치의 제 10 실시 형태(j) Tenth embodiment of the film thickness measuring device

다음에, 본 발명에 따른 막 두께 측정 장치의 제 10 실시 형태에 관해서 도 22를 참조하면서 설명한다.Next, a tenth embodiment of the film thickness measuring apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG.

본 실시 형태는, 도 19에 도시하는 막 두께 측정 장치(6)에 있어서, 와전류 손실 측정 센서 유닛(70)을 도전성 막(9)의 뒷면측에 배치한 형태이다.In this film thickness measuring apparatus 6 shown in FIG. 19, the eddy current loss measuring sensor unit 70 is arranged on the rear surface side of the conductive film 9.

도 22는 본 실시 형태의 막 두께 측정 장치의 주요부를 도시한 개략도이다.도 22의 (a)에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태의 막 두께 측정 장치(6)는 반도체 웨이퍼(8)의 뒷면측, 즉, 도전성 막(9)이 형성되는 면과 반대면 측에 배치된 와전류 손실 측정 센서 유닛(70)과, 이 센서를 상면에서 지지하는 Z-스테이지(35)를 구비한다. 또한, 막 두께 측정 장치(6)는 도 13에 도시한 제 4 실시 형태와 마찬가지로, X-Y-Z 스테이지(36) 대신에 반도체 웨이퍼(8)를 그 주변부에서 지지하는 X-Y-Z 스테이지(37)를 구비한다. 막 두께 측정 장치(6)의 그 밖의 구성은 도 19에 도시한 막 두께 측정 장치(5)와 실질적으로 동일하다. 또한, 막 두께 측정 장치(6)의 구체적인 측정 방법은 제 9 실시 형태에 있어서 전술한 측정 방법과 실질적으로 동일하다.Fig. 22 is a schematic view showing the main part of the film thickness measuring apparatus of the present embodiment. As shown in Fig. 22A, the film thickness measuring apparatus 6 of the present embodiment is the back side of the semiconductor wafer 8; An eddy current loss measuring sensor unit 70 disposed on the side, that is, on the side opposite to the surface on which the conductive film 9 is formed, and a Z-stage 35 supporting the sensor on the upper surface. Moreover, the film thickness measuring apparatus 6 is equipped with the X-Y-Z stage 37 which supports the semiconductor wafer 8 at the periphery part instead of the X-Y-Z stage 36 similarly to 4th Embodiment shown in FIG. The other structure of the film thickness measuring apparatus 6 is substantially the same as the film thickness measuring apparatus 5 shown in FIG. In addition, the specific measuring method of the film thickness measuring apparatus 6 is substantially the same as the measuring method mentioned above in 9th Embodiment.

이러한 구성에 의해, 본 실시 형태의 막 두께 측정 장치(6)는 웨이퍼(8)의 뒷측에 배치된 여기 수신 일체형 코일(12)에 의해서 고주파 자계를 여자하여, 웨이퍼(8)를 통해 도전성 막(9)에 와전류를 발생시켜, 발생한 와전류에 의해 변화된 합성 자계를 검출하여 도전성 막(9)의 막 두께를 측정한다. 또한, 센서 유닛 도전성 막 사이의 거리 DSF는, 웨이퍼(8)의 뒷면과 와전류 손실 측정 센서 유닛(60)의 거리 D3와 웨이퍼(8)의 두께 Ts를 사전에 취득하여 놓으면, 거리(D3+Ts)에 의해 용이하게 산출할 수 있다.With such a configuration, the film thickness measuring apparatus 6 of the present embodiment excites a high frequency magnetic field by the excitation receiving integrated coil 12 disposed on the rear side of the wafer 8, and conducts a conductive film (through the wafer 8). An eddy current is generated in 9), a synthetic magnetic field changed by the generated eddy current is detected, and the film thickness of the conductive film 9 is measured. The distance D SF between the sensor unit conductive films is obtained by obtaining the distance D3 of the back surface of the wafer 8 and the distance D3 of the eddy current loss measurement sensor unit 60 and the thickness Ts of the wafer 8 in advance, and then the distance D3 +. It can calculate easily by Ts).

또한, 예를 들면 도 22의 (b)에 도시한 바와 같이, 웨이퍼(8)의 뒷면에 와전류 손실 측정 센서 유닛(70)의 상면을 접촉시켜 측정하는 것도 가능하다.For example, as shown in FIG. 22B, the upper surface of the eddy current loss measuring sensor unit 70 can be measured by contacting the back surface of the wafer 8.

이와 같이, 본 실시 형태의 막 두께 측정 장치(6)에 따르면, 웨이퍼(8)의 뒷면측에 와전류 손실 측정 센서 유닛(70)을 배치하기 때문에, 막 형성 공정이나 에칭 공정에 있어서 웨이퍼(8) 상에 형성되는 도전성 막(9)의 형성 등을 방해하는 문제가 해소된다. 또한, CMP 연마 공정에서는, 연마용 툴과의 접촉을 회피하면서 측정할 필요도 없어 진다. 이에 따라, 측정상의 제약이 크게 감소하기 때문에, 본 실시 형태의 막 두께 측정 장치(6)는 In-situ형의 막 두께 측정 장치로서 동작시킬 수 있다. 이와 같이 본 실시 형태에 따르면, 설계의 자유도, 측정의 정밀도 및 처리량 모두에 대해서도 우수한 막 두께 측정 장치가 제공된다.Thus, according to the film thickness measuring apparatus 6 of this embodiment, since the eddy current loss measuring sensor unit 70 is arrange | positioned at the back side of the wafer 8, the wafer 8 in a film formation process or an etching process is carried out. The problem of preventing formation of the conductive film 9 formed on the surface and the like is solved. In addition, in the CMP polishing step, the measurement does not need to be avoided while avoiding contact with the polishing tool. As a result, the measurement constraints are greatly reduced, so that the film thickness measuring apparatus 6 of the present embodiment can be operated as an In-situ type film thickness measuring apparatus. Thus, according to this embodiment, the film thickness measuring apparatus which is excellent also in all about the freedom of design, the precision of a measurement, and the throughput is provided.

또, 본 실시 형태에서는, 웨이퍼의 뒷면측에만 와전류 손실 측정 센서 유닛(70)을 배치한 형태에 관해서 설명하였지만, 도 13에 도시한 제 4 실시 형태와 마찬가지로, 도전성 막(9)의 뒷면측 외에 상측에도 와전류 손실 측정 센서 유닛(70)을 배치하여, 양측에서 막 두께를 측정하는 것이어도 무방하다.In this embodiment, the embodiment in which the eddy current loss measurement sensor unit 70 is disposed only on the back side of the wafer is described. However, as in the fourth embodiment shown in FIG. The eddy current loss measuring sensor unit 70 may also be disposed on the upper side, and the film thickness may be measured on both sides.

(3) 기록 매체(3) recording media

전술한 일련의 측정 순서는 제 1 ∼ 제 3 측정 방법을 포함하며, 컴퓨터 상에서 실행시키는 프로그램으로서 플로피 디스크나 CD-ROM 등의 기록 매체에 저장하고, 컴퓨터로 판독하여 실행시키더라도 무방하다. 이에 따라, 변위 센서와 범용 제어 컴퓨터를 구비하는 막 두께 측정 장치를 이용하여 전술한 막 두께 측정 방법을 실현할 수 있다. 기록 매체는 자기 디스크나 광 디스크 등의 휴대 가능한 것에 한정되지 않고, 하드디스크 장치나 메모리 등의 고정형 기록 매체이어도 무방하다. 또한, 전술한 막 두께 측정 방법의 일련의 순서를 조립한 프로그램을 인터넷 등의통신 회선(무선 통신을 포함한다)를 통해 반포하여도 무방하다. 또한, 전술한 막 두께 측정 방법의 일련의 순서를 조립한 프로그램을 암호화하거나, 변조를 걸거나 압축한 상태에서, 인터넷 등의 유선 회선이나 무선 회선을 통해, 혹은 기록 매체에 저장하여 반포하여도 무방하다.The above-described series of measurement procedures include the first to third measurement methods, and may be stored on a recording medium such as a floppy disk or CD-ROM as a program to be executed on a computer, and may be read and executed by a computer. Thereby, the above-mentioned film thickness measuring method can be realized using the film thickness measuring apparatus provided with a displacement sensor and a general-purpose control computer. The recording medium is not limited to being portable such as a magnetic disk or an optical disk, and may be a fixed recording medium such as a hard disk device or a memory. Further, a program incorporating a series of procedures of the above-described film thickness measurement method may be distributed through a communication line (including wireless communication) such as the Internet. In addition, the program that assembles the sequence of the above-described film thickness measurement methods may be stored and distributed on a recording medium or through a wired or wireless line such as the Internet while encrypting, modulating, or compressing the program. Do.

이상, 본 발명의 실시 형태에 관해서 설명하였지만, 본 발명은 상기 형태에 한정되는 것이 아니며, 그 요지를 이탈하지 않은 범위에서 다양한 변형을 가할 수 있다. 예를 들면, 전술한 막 두께 측정 장치의 실시 형태에 있어서는, 제 4 실시 형태에 있어서 와전류 손실 측정 센서(20)를 이용한 형태에 관해서 설명하였지만, 도 1에 도시한 전류 손실 측정 센서(10)를 이용하여 도 12에 도시한 전류 손실 측정 센서(120)를 이용하여도 무방하다. 마찬가지로, 제 5 실시 형태에 있어서 전류 손실 측정 센서(10)를 이용한 형태에 관해서 설명하였지만, 도 2에 도시한 전류 손실 측정 센서(20)를 이용하여도, 또한, 도 12에 도시한 전류 손실 측정 센서(120)를 이용하여도 무방하다.. 또한, 이들 3개의 형태의 전류 손실 측정 센서를 동일 장치 내에서 적절하게 조합하여 이용하여도 무방하다. 또한, 제 6 ∼ 제 10 실시 형태에 있어서는, 여기 수신 일체형 코일을 갖는 와전류 손실 측정 센서 유닛에 관해서 설명하였지만, 와전류 여기 코일과 수신 코일을 갖는 와전류 손실 측정 센서 유닛에도 적용할 수 있는 것은 물론이다. 또한, 제 6 ∼ 제 10 실시 형태에서는, 단일한 와전류 손실 측정 센서 유닛을 구비하는 경우에 관해서 설명하였지만, 도 14에 도시한 바와 같이, 복수의 센서 유닛을 배치하여도 무방하다.As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said form, A various deformation | transformation can be added in the range which does not deviate from the summary. For example, in the embodiment of the film thickness measuring apparatus described above, the embodiment using the eddy current loss measuring sensor 20 in the fourth embodiment has been described, but the current loss measuring sensor 10 shown in FIG. It is also possible to use the current loss measurement sensor 120 shown in FIG. Similarly, although the form using the current loss measuring sensor 10 was demonstrated in 5th Embodiment, also using the current loss measuring sensor 20 shown in FIG. 2, and also measuring the current loss shown in FIG. The sensor 120 may be used. The three types of current loss measurement sensors may be appropriately combined in the same apparatus. In addition, in 6th-10th embodiment, although the eddy current loss measuring sensor unit which has an excitation receiving integrated coil was demonstrated, it is a matter of course that it is applicable also to the eddy current loss measuring sensor unit which has an eddy current excitation coil and a receiving coil. In addition, although the case where a single eddy current loss measuring sensor unit is provided was demonstrated in 6th-10th embodiment, as shown in FIG. 14, you may arrange | position a some sensor unit.

전술한 바와 같이, 본 발명은 다음과 같은 효과를 발휘한다.As described above, the present invention has the following effects.

즉, 본 발명에 따른 와전류 손실 측정 센서에 따르면, 측정 대상인 도전성 막과의 대향면에서 고주파 자계 여자 코일의 적어도 일부의 영역이 노출되도록, 상기 도전성 막과의 대향면에 개구가 형성된 제 2 투자성 부재를 구비하기 때문에, 이 개구로부터만 자속이 집중적으로 외부에 누설되도록 자기 경로를 제어할 수 있다. 이에 따라, 상기 도전성 막의 미소 영역에 자장을 집중시킬 수 있어, 상기 도전성 막에 있어서 와전류를 국소적으로 여기시킬 수 있다. 이에 따라, 수신 코일로부터 얻어지는 출력 전류로부터 와전류 손실 측정 센서의 임피던스의 변화, 상기 고주파 전류의 전류값의 변화 또는 상기 고주파 전류의 위상의 변화를 측정함으로써 와전류 손실을 측정할 수 있기 때문에, 상기 도전성 막의 막 두께를 높은 정밀도로 측정할 수가 있다.That is, according to the eddy current loss measuring sensor according to the present invention, the second permeability having an opening formed on the opposite surface to the conductive film so that at least a portion of the high frequency magnetic field excitation coil is exposed on the opposite surface to the conductive film to be measured. Since the member is provided, the magnetic path can be controlled so that the magnetic flux leaks to the outside only from this opening. Thereby, a magnetic field can be concentrated in the micro area | region of the said electroconductive film, and an eddy current can be locally excited in the said electroconductive film. As a result, the eddy current loss can be measured by measuring the change in the impedance of the eddy current loss measuring sensor, the change in the current value of the high frequency current, or the change in phase of the high frequency current from the output current obtained from the receiving coil. The film thickness can be measured with high precision.

또한, 본 발명에 따른 막 두께 측정 장치에 따르면, 와전류 손실 측정 센서와 도전성 막과의 거리를 측정하는 거리 측정 수단과, 거리 측정 수단의 측정 결과와 와전류 손실 측정 수단의 측정 결과에 기초하여 상기 도전성 막의 막 두께를 산출하는 막 두께 연산 수단을 구비하기 때문에, 상기 거리에 의존하는 측정 오차를 감소시킬 수 있다. 이에 따라, 높은 정밀도로 도전성 막의 막 두께를 측정할 수가 있다.In addition, according to the film thickness measuring apparatus according to the present invention, the distance measuring means for measuring the distance between the eddy current loss measuring sensor and the conductive film, and based on the measurement result of the distance measuring means and the measurement result of the eddy current loss measuring means. Since the film thickness calculating means for calculating the film thickness of the film is provided, the measurement error depending on the distance can be reduced. Thereby, the film thickness of a conductive film can be measured with high precision.

본 발명에 따른 막 두께 측정 장치에 있어서, 본 발명에 따른 와전류 손실 측정 센서를 구비하는 경우에는, 상기한 효과에 부가하여, 국소적으로 상기 도전성 막의 막 두께를 관리할 수 있기 때문에, 예를 들면 표면에 패턴이 설치된 웨이퍼상에 형성된 도전성 막 등과 같이 비교적 막 두께의 변동이 큰 피측정물이어도, 높은 정밀도로 막 두께를 측정할 수 있어, CMP나 도금 장치 등의 다양한 장치 내에서 막 두께를 관리할 수 있게 된다.In the film thickness measuring apparatus according to the present invention, in the case where the eddy current loss measuring sensor according to the present invention is provided, the film thickness of the conductive film can be locally managed in addition to the above-described effects. Even if the object to be measured has a relatively large variation in film thickness, such as a conductive film formed on a wafer on which a pattern is formed on the surface, the film thickness can be measured with high accuracy, and the film thickness is managed in various devices such as a CMP or a plating apparatus. You can do it.

또한, 본 발명에 따른 막 두께 측정 장치에 있어서, 여기 수신 일체형의 공심 코일 또는 공심의 수신 코일의 상측에 설치된 레이저 변위 센서를 상기 거리 측정 수단이 포함하는 경우는, 상기 와전류 손실 측정 센서와 상기 도전성 막과의 상기 거리의 측정과 와전류 손실의 측정을 동시를 실행할 수 있기 때문에, 보다 우수한 정밀도로 높은 처리량의 막 두께 측정이 가능하게 된다.Furthermore, in the film thickness measuring apparatus which concerns on this invention, when the said distance measuring means contains the laser displacement sensor provided in the excitation receiving integrated air core coil or the air core receiving coil above, the said eddy current loss measuring sensor and the said electroconductivity Since the measurement of the distance with the film and the measurement of the eddy current loss can be performed at the same time, it is possible to measure the film thickness of a high throughput with better accuracy.

또한, 본 발명에 따른 막 두께 측정 장치에 있어서, 상기 거리 측정 수단이 상기 와전류 손실 측정 센서에 근접하여 설치된 전극을 갖는 정전 용량식 변위 센서를 포함하는 경우에는, 상기 거리의 측정과 와전류 손실의 측정을 동시를 실행할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 도전성 막의 표면에서의 빛의 반사율이나 표면의 거칠기의 영향을 받지 않고 상기 거리를 보다 정확하게 측정할 수가 있다.Further, in the film thickness measuring apparatus according to the present invention, when the distance measuring means includes a capacitive displacement sensor having an electrode provided in proximity to the eddy current loss measuring sensor, the distance measurement and the eddy current loss measurement Not only can these be simultaneously performed, but the distance can be measured more accurately without being affected by the reflectance of the light on the surface of the conductive film or the roughness of the surface.

또한, 본 발명에 따른 막 두께 측정 방법에 따르면, 상기 와전류 손실 측정 센서 및 상기 도전성 막 사이의 거리를 측정하는 거리 측정 공정과, 이 거리 측정 공정에 의해 얻어진 상기 거리와, 와전류 손실 측정 공정에 의해 얻어진 임피던스의 변화 또는 고주파 전류의 전류값의 변화 또는 상기 고주파 전류의 위상 변화에 기초하여 상기 도전성 막의 막 두께를 산출하는 막 두께 산출 공정을 구비하기 때문에, 비접촉·비파괴 형태로 고정밀도의 막 두께 측정을 실현할 수 있다.Moreover, according to the film thickness measuring method which concerns on this invention, the distance measurement process which measures the distance between the said eddy current loss measuring sensor and the said conductive film, the said distance obtained by this distance measuring process, and the eddy current loss measuring process are carried out. A film thickness calculating step of calculating the film thickness of the conductive film on the basis of the obtained change of impedance, change of current value of high frequency current or change of phase of the high frequency current is provided, so that highly accurate film thickness can be measured in a non-contact and non-destructive form. Can be realized.

본 발명에 따른 막 두께 측정 방법에 있어서, 상기 거리 측정 수단이 상기변위 센서 또는 상기 정전 용량식 변위 센서를 구비하며, 상기 거리 측정 공정과, 상기 와전류 손실 측정 공정이 병행하여 동시에 실행되는 경우에는, 보다 높은 정밀도로 또한 보다 우수한 처리량으로 막 두께를 측정할 수가 있다.In the film thickness measuring method according to the present invention, in the case where the distance measuring means includes the displacement sensor or the capacitive displacement sensor, and the distance measuring process and the eddy current loss measuring process are performed in parallel, The film thickness can be measured with higher precision and with better throughput.

또한, 본 발명에 관한 기록 매체에 따르면, 상기 거리 측정 수단과 범용 컴퓨터를 구비한 막 두께 측정 장치를 이용하여 도전성 막을 고정밀도이고 또한 고속으로 측정할 수가 있다.Further, according to the recording medium of the present invention, the conductive film can be measured with high accuracy and high speed by using the film thickness measuring device provided with the distance measuring means and the general purpose computer.

Claims (54)

고주파 전류를 수신하여 고주파 자계를 여자하여 측정 대상인 도전성 막에 와전류(eddy current)를 여기시킴과 동시에, 상기 와전류에 의해 발생하는 자계와 상기 고주파 자계와의 합성 자계를 수신하는 여기 수신 일체형 코일과,An excitation receiving integrated coil for receiving a high frequency current to excite a high frequency magnetic field to excite an eddy current to a conductive film to be measured, and to receive a composite magnetic field generated by the eddy current and the high frequency magnetic field; 제 1 투자성 재료로 형성되며, 상기 여기 수신 일체형 코일 내에 삽입되어 코어를 이루는 제 1 투자성 부재와,A first permeable member formed of a first permeable material and inserted into the excitation receiving integral coil to form a core; 제 2 투자성 재료로 형성되며, 상기 제 1 투자성 부재 및 상기 여기 수신 일체형 코일을 둘러 싸도록 설치되고, 상기 도전성 막과의 대향면에서 상기 여기 수신 일체형 코일의 적어도 일부의 영역이 노출되도록 개구가 형성된 제 2 투자성 부재It is formed of a second permeable material, is provided to surround the first permeable member and the excitation receiving integral coil, and is opened so that at least a portion of the region of the excitation receiving integral coil is exposed on the opposite surface to the conductive film. Formed second permeable member 를 구비하는 와전류 손실 측정 센서.Eddy current loss measuring sensor having a. 고주파 전류를 수신하여 고주파 자계를 여자하여 측정 대상인 도전성 막에 와전류를 여기시키는 와전류 여기 코일과,An eddy current excitation coil which receives a high frequency current and excites a high frequency magnetic field to excite the eddy current to the conductive film to be measured; 상기 와전류 여기 코일 내에서 상기 와전류 여기 코일에 의해 권취되도록 설치되고, 상기 와전류에 의해 발생하는 자계와 상기 고주파 자계와의 합성 자계를 수신하는 수신 코일과,A receiving coil which is installed to be wound by the eddy current excitation coil in the eddy current excitation coil and receives a composite magnetic field of the magnetic field generated by the eddy current and the high frequency magnetic field; 제 1 투자성 재료로 형성되며, 상기 수신 코일 내에 삽입되어 코어를 이루는 제 1 투자성 부재와,A first permeable member formed of a first permeable material and inserted into the receiving coil to form a core; 제 2 투자성 재료로 형성되며, 상기 제 1 투자성 부재, 상기 수신 코일 및 상기 와전류 여기 코일을 둘러 싸도록 설치되고, 상기 도전성 막과의 대향면에서 상기 수신 코일의 적어도 일부의 영역이 노출되도록 개구가 형성된 제 2 투자성 부재It is formed of a second permeable material, is provided to surround the first permeable member, the receiving coil and the eddy current excitation coil, so that at least a portion of the region of the receiving coil is exposed on the opposite surface to the conductive film. Second permeable member having an opening 를 구비하는 와전류 손실 측정 센서.Eddy current loss measuring sensor having a. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 개구는, 상기 도전성 막의 국소적 영역에만 자속이 방출되도록, 상기 제 1 투자성 부재와의 거리가 조정되어 설치되는 것을 특징으로 하는 와전류 손실 측정 센서.The opening has an eddy current loss measurement sensor, wherein a distance from the first permeable member is adjusted so that magnetic flux is emitted only to a local region of the conductive film. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 개구의 표면부 또는 상기 개구 및 상기 개구 근방 영역의 표면부는, 상기 제 2 투자성 재료보다도 투자율이 높은 제 3 투자성 재료를 이용하여 형성되는 것을 특징으로 하는 와전류 손실 측정 센서.An eddy current loss measurement sensor, wherein the surface portion of the opening, or the surface portion of the opening and the region near the opening, is formed using a third permeable material having a higher permeability than the second permeable material. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 제 1 내지 제 3 투자성 재료는 전기적 절연 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 와전류 손실 측정 센서.And the first to third permeable materials comprise an electrically insulating material. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, 상기 전기적 절연 재료는 페라이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 와전류 손실 측정 센서.And said electrically insulating material comprises ferrite. 고주파 전류를 수신하여 고주파 자계를 여자하여 측정 대상인 도전성 막에 와전류를 여기시킴과 동시에, 상기 와전류에 기인하는 와전류 손실의 영향을 받은 상기 고주파 전류를 출력하는 와전류 손실 측정 센서와,An eddy current loss measuring sensor for receiving a high frequency current to excite a high frequency magnetic field to excite an eddy current to a conductive film to be measured, and to output the high frequency current affected by the eddy current loss due to the eddy current; 상기 와전류 손실 측정 센서로부터 출력된 상기 고주파 전류를 검지하여, 상기 와전류 손실 측정 센서의 임피던스의 변화, 상기 고주파 전류의 전류값의 변화 또는 상기 고주파 전류의 위상의 변화를 측정하여 상기 와전류 손실의 크기를 나타내는 데이터로서 출력하는 와전류 손실 측정 수단과,The high frequency current output from the eddy current loss measuring sensor is detected, and the magnitude of the eddy current loss is measured by measuring a change in impedance of the eddy current loss measuring sensor, a change in current value of the high frequency current, or a change in phase of the high frequency current. Eddy current loss measuring means output as data to be shown, 상기 도전성 막과 상기 와전류 손실 측정 센서와의 거리를 측정하는 거리 측정 수단과,Distance measuring means for measuring a distance between the conductive film and the eddy current loss measuring sensor; 상기 와전류 손실 측정 수단의 측정 결과와 상기 거리 측정 수단의 측정 결과에 기초하여 상기 도전성 막의 막 두께를 산출하는 막 두께 연산 수단Film thickness calculating means for calculating the film thickness of the conductive film based on the measurement result of the eddy current loss measuring means and the measurement result of the distance measuring means 을 구비하는 막 두께 측정 장치.Film thickness measuring apparatus provided with. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 와전류 손실 측정 센서와 상기 도전성 막과의 상기 거리, 상기 고주파 전류의 주파수, 상기 도전성 막의 막 두께 및 상기 도전성 막의 저항율과, 상기 와전류 손실 측정 센서의 임피던스의 변화와의 상호 관계, 또는 상기 거리, 상기 주파수, 상기 막 두께 및 상기 저항율과, 상기 고주파 전류의 전류값의 변화와의 상호 관계, 또는 상기 거리, 상기 주파수, 상기 막 두께 및 상기 저항율과, 상기 고주파 전류의 위상의 변화와의 상호 관계를 나타내는 측정용 데이터를 저장하는 기억 수단을 더 구비하며,The distance between the eddy current loss measuring sensor and the conductive film, the frequency of the high frequency current, the film thickness of the conductive film and the resistivity of the conductive film, and the change of the impedance of the eddy current loss measuring sensor, or the distance, The correlation between the frequency, the film thickness and the resistivity and the change in the current value of the high frequency current, or the distance, the frequency, the film thickness and the resistivity, and the change in the phase of the high frequency current And storage means for storing data for measurement indicative of 상기 막 두께 연산 수단은, 측정된 상기 와전류 손실 측정 센서의 임피던스의 변화, 상기 고주파 전류의 전류값의 변화, 또는 상기 고주파 전류의 위상의 변화를 상기 측정용 데이터와 대조함으로써 상기 도전성 막의 막 두께를 산출하는The film thickness calculating means compares the measured thickness of the conductive film with a change in impedance of the measured eddy current loss measurement sensor, a change in current value of the high frequency current, or a change in phase of the high frequency current with the measurement data. Calculated 것을 특징으로 하는 막 두께 측정 장치.A film thickness measuring apparatus, characterized in that. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,The method according to claim 7 or 8, 상기 도전성 막이 표면에 형성되는 기판을 지지하는 스테이지와,A stage for supporting the substrate on which the conductive film is formed; 상기 거리 측정 수단의 측정 결과에 기초하여 상기 스테이지와 와전류 손실 측정 센서와의 상대적 위치 관계를 제어하는 제어 수단Control means for controlling the relative positional relationship between the stage and the eddy current loss measuring sensor based on the measurement result of the distance measuring means 을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 막 두께 측정 장치.The film thickness measuring apparatus further comprises. 제 9 항에 있어서,The method of claim 9, 상기 제어 수단은, 상기 도전성 막으로의 와전류의 여기에 앞서서, 상기 와전류의 영향을 벗어나는 영역에 상기 와전류 손실 측정 센서를 이동시키고,The control means moves the eddy current loss measuring sensor to an area deviating from the influence of the eddy current, prior to excitation of the eddy current to the conductive film, 상기 와전류 손실 측정 수단은, 상기 와전류의 영향을 벗어나는 영역에서 측정한 상기 와전류 손실 측정 센서의 임피던스, 상기 고주파 전류의 전류값 또는 상기 고주파 전류의 위상을 측정 기준값으로서 측정하고,The eddy current loss measuring means measures an impedance of the eddy current loss measuring sensor measured in a region deviating from the eddy current, the current value of the high frequency current or the phase of the high frequency current as a measurement reference value, 상기 막 두께 연산 수단은, 산출한 막 두께값을 상기 측정 기준값에 기초하여 보정하는The film thickness calculating means corrects the calculated film thickness value based on the measurement reference value. 것을 특징으로 하는 막 두께 측정 장치.A film thickness measuring apparatus, characterized in that. 제 10 항에 있어서,The method of claim 10, 상기 와전류의 영향을 벗어나는 영역에는, 측정 기준이 되는 기준 도전성 막이 소정의 막 두께로 사전에 준비되며,In the region deviating from the influence of the eddy current, a reference conductive film serving as a measurement standard is prepared in advance with a predetermined film thickness, 상기 제어 수단은, 상기 측정 대상인 도전성 막으로의 와전류의 여기에 앞서서, 상기 기준 도전성 막이 준비된 영역에 상기 와전류 손실 측정 센서를 이동시키고,The control means moves the eddy current loss measurement sensor to a region where the reference conductive film is prepared, prior to excitation of the eddy current to the conductive film as the measurement target, 상기 와전류 손실 측정 수단은, 상기 기준 도전성 막이 형성된 영역에서 측정한 상기 와전류 손실 측정 센서의 임피던스, 상기 고주파 전류의 전류값, 또는 상기 고주파 전류의 위상을 측정 기준값으로서 측정하는The eddy current loss measuring means measures an impedance of the eddy current loss measuring sensor measured in a region where the reference conductive film is formed, a current value of the high frequency current, or a phase of the high frequency current as a measurement reference value. 것을 특징으로 하는 막 두께 측정 장치.A film thickness measuring apparatus, characterized in that. 제 11 항에 있어서,The method of claim 11, 상기 기준 도전성 막은, 서로 다른 도전율을 갖는 도전 재료로부터 서로 다른 막 두께로 형성된 복수의 기준 도전성 막이고,The reference conductive film is a plurality of reference conductive films formed with different film thicknesses from conductive materials having different conductivity, 상기 와전류 손실 측정 수단은 복수의 측정 기준값을 측정하며,The eddy current loss measuring means measures a plurality of measurement reference values, 상기 막 두께 연산 수단은, 산출한 막 두께를 상기 복수의 측정 기준값에 기초하여 보정하는The film thickness calculating means corrects the calculated film thickness based on the plurality of measurement reference values. 것을 특징으로 하는 막 두께 측정 장치.A film thickness measuring apparatus, characterized in that. 제 9 항에 있어서,The method of claim 9, 상기 스테이지를 이동시키는 스테이지 이동 수단과,Stage moving means for moving the stage; 상기 와전류 손실 측정 센서를 이동시키는 센서 이동 수단을 더 구비하며,Further comprising a sensor moving means for moving the eddy current loss measuring sensor, 상기 제어 수단은, 상기 도전성 막의 막 형성 공정, 에칭 공정 또는 연마 공정에 병행하여 상기 와전류 손실 측정 센서가 대략 일정한 상호간 거리를 유지하면서 상기 도전성 막 위를 주사하도록, 상기 스테이지 이동 수단 및 상기 센서 이동 수단을 제어하는The control means includes: the stage moving means and the sensor moving means such that the eddy current loss measuring sensor scans the conductive film while maintaining a substantially constant mutual distance in parallel with the film forming step, the etching step, or the polishing step of the conductive film. To control 것을 특징으로 하는 막 두께 측정 장치.A film thickness measuring apparatus, characterized in that. 제 9 항에 있어서,The method of claim 9, 상기 스테이지를 이동시키는 스테이지 이동 수단을 더 구비하며,Further comprising stage moving means for moving the stage, 상기 제어 수단은, 상기 도전성 막의 막 형성 공정, 에칭 공정 또는 연마 공정에 병행하여 상기 와전류 손실 측정 센서가 상기 도전성 막 위를 주사하도록, 상기 스테이지 이동 수단을 제어하며,The control means controls the stage moving means such that the eddy current loss measuring sensor scans the conductive film in parallel with the film forming process, the etching process or the polishing process of the conductive film, 상기 막 두께 연산 수단은, 상기 거리 측정 수단의 측정 결과를 수신하여,산출한 상기 막 두께값을 보정하는The film thickness calculating means receives a measurement result of the distance measuring means and corrects the calculated film thickness value. 것을 특징으로 하는 막 두께 측정 장치.A film thickness measuring apparatus, characterized in that. 제 9 항에 있어서,The method of claim 9, 상기 스테이지는, 절연 재료 또는 상기 고주파 자계를 수신하여 측정상 무시할 수 있을 정도의 와전류만이 발생하도록 하는 도전율을 갖는 재료로 형성되는 것을 특징으로 하는 막 두께 측정 장치.And the stage is formed of an insulating material or a material having electrical conductivity such that only an eddy current of negligible measurement is generated upon receiving the high frequency magnetic field. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,The method according to claim 7 or 8, 상기 고주파 전류가 상기 도전성 막의 막 두께에 따른 주파수가 되도록, 상기 고주파 전류의 주파수를 제어하는 주파수 제어 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 막 두께 측정 장치.And a frequency control means for controlling the frequency of said high frequency current so that said high frequency current becomes a frequency in accordance with the film thickness of said conductive film. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,The method according to claim 7 or 8, 상기 도전성 막은, 도전성 재료를 포함하는 회로 패턴 또는 기초 도전성 막의 상측에 형성되며,The conductive film is formed above a circuit pattern or basic conductive film containing a conductive material, 상기 막 두께 연산 수단은, 상기 회로 패턴 또는 상기 기초 도전성 막의 막 두께값을 하층 막 두께값으로서 사전에 산출하여, 형성한 상기 도전성 막에 관해서 산출한 막 두께값으로부터 상기 하층 막 두께값을 감산하는The said film thickness calculation means calculates the film thickness value of the said circuit pattern or the said basic conductive film beforehand as an underlayer film thickness value, and subtracts the said lower layer film thickness value from the film thickness value computed about the formed conductive film. 것을 특징으로 하는 막 두께 측정 장치.A film thickness measuring apparatus, characterized in that. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,The method according to claim 7 or 8, 상기 와전류 손실 측정 센서는,The eddy current loss measurement sensor, 상기 고주파 전류를 수신하여 고주파 자계를 여자하여 측정 대상인 도전성 막에 와전류를 여기시킴과 동시에, 상기 와전류에 의해 발생하는 자계와 상기 고주파 자계와의 합성 자계를 수신하여 상기 와전류에 기인하는 와전류 손실의 영향을 받은 상기 고주파 전류를 출력하는 여기 수신 일체형 코일과,Influence of the eddy current loss caused by the eddy current by receiving the high frequency current to excite the high frequency magnetic field to excite the eddy current to the conductive film to be measured, and to receive the composite magnetic field generated by the eddy current and the high frequency magnetic field. An excitation receiving integrated coil which outputs the received high frequency current, 제 1 투자성 재료로 형성되며, 상기 여기 수신 일체형 코일 내에 삽입되어 코어를 이루는 제 1 투자성 부재와,A first permeable member formed of a first permeable material and inserted into the excitation receiving integral coil to form a core; 제 2 투자성 재료로 형성되며, 상기 제 1 투자성 부재 및 상기 여기 수신 일체형 코일을 둘러 싸도록 설치된 제 2 투자성 부재A second permeable member formed of a second permeable material and installed to surround the first permeable member and the excitation receiving integral coil 를 갖는 것을 특징으로 하는 막 두께 측정 장치.A film thickness measuring apparatus having a. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,The method according to claim 7 or 8, 상기 와전류 손실 측정 센서는,The eddy current loss measurement sensor, 상기 고주파 전류를 수신하여 고주파 자계를 여자하여 측정 대상인 도전성 막에 와전류를 여기시키는 와전류 여기 코일과,An eddy current excitation coil that receives the high frequency current and excites a high frequency magnetic field to excite the eddy current to the conductive film to be measured; 상기 와전류 여기 코일 내에서 상기 와전류 여기 코일에 의해 권취되도록 설치되고, 상기 와전류에 의해 발생하는 자계와 상기 고주파 자계와의 합성 자계를 수신하여 상기 와전류에 기인하는 와전류 손실의 영향을 받은 상기 고주파 전류를출력하는 수신 코일과,The high frequency current is provided to be wound by the eddy current excitation coil in the eddy current excitation coil, and receives the composite magnetic field generated by the eddy current and the high frequency magnetic field to receive the high frequency current affected by the eddy current loss caused by the eddy current. A receiving coil to output, 제 1 투자성 재료로 형성되며, 상기 수신 코일 내에 삽입되어 코어를 이루는 제 1 투자성 부재와,A first permeable member formed of a first permeable material and inserted into the receiving coil to form a core; 제 2 투자성 재료로 형성되며, 상기 제 1 투자성 부재, 상기 수신 코일 및 상기 와전류 여기 코일을 둘러 싸도록 설치된 제 2 투자성 부재A second permeable member formed of a second permeable material and provided to surround the first permeable member, the receiving coil, and the eddy current excitation coil. 를 갖는 것을 특징으로 하는 막 두께 측정 장치.A film thickness measuring apparatus having a. 제 18 항에 있어서,The method of claim 18, 상기 제 2 투자성 부재는,The second permeable member, 상기 도전성 막과의 대향면에서, 상기 여기 수신 일체형 코일 또는 상기 수신 코일의 적어도 일부의 영역이 노출하도록 개구가 형성된 것을 특징으로 하는 막 두께 측정 장치.And an opening is formed on the surface opposite to the conductive film so as to expose the excitation receiving integrated coil or at least a portion of the receiving coil. 제 20 항에 있어서,The method of claim 20, 상기 개구는, 상기 도전성 막의 국소적 영역에만 자속이 방출되도록, 상기 제 1 투자성 부재와의 거리가 조정되어 형성되는 것을 특징으로 하는 막 두께 측정 장치.And the opening is formed by adjusting a distance to the first permeable member so that magnetic flux is emitted only to a local region of the conductive film. 제 18 항에 있어서,The method of claim 18, 상기 개구의 표면부 또는 상기 개구의 표면부 및 상기 개구 근방 영역의 표면부는, 상기 제 2 투자성 재료보다도 투자율이 높은 제 3 투자성 재료를 이용하여 형성되는 것을 특징으로 하는 막 두께 측정 장치.The surface part of the said opening part, the surface part of the said opening part, and the surface part of the area | region near the opening are formed using the 3rd permeable material with higher permeability than the said 2nd permeable material, The film thickness measuring apparatus characterized by the above-mentioned. 제 22 항에 있어서,The method of claim 22, 상기 제 1 내지 제 3 투자성 재료는, 전기적 절연 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 막 두께 측정 장치.The said 1st thru | or 3rd permeable material contains an electrically insulating material, The film thickness measuring apparatus characterized by the above-mentioned. 제 23 항에 있어서, 상기 전기적 절연 재료는 페라이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 막 두께 측정 장치.24. The apparatus of claim 23, wherein the electrically insulating material comprises ferrite. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,The method according to claim 7 or 8, 상기 와전류 손실 측정 센서는, 상기 고주파 전류를 수신하여 고주파 자계를 여자하여 측정 대상인 도전성 막에 와전류를 여기시킴과 동시에, 상기 와전류에 의해 발생하는 자계와 상기 고주파 자계와의 합성 자계를 수신하여 상기 와전류에 기인하는 와전류 손실의 영향을 받은 상기 고주파 전류를 출력하는 여기 수신 일체형의 공심(空芯) 코일을 포함하며,The eddy current loss measurement sensor receives the high frequency current to excite the high frequency magnetic field to excite the eddy current to the conductive film to be measured, and receives the composite magnetic field generated by the eddy current and the high frequency magnetic field to receive the eddy current. And an air core coil of an excitation receiving integrated type for outputting the high frequency current affected by the eddy current loss caused by 상기 거리 측정 수단은 상기 공심 코일의 상측에 설치되고, 레이저광을 발생하여 상기 공심 코일의 공심을 경유하여 상기 도전성 막의 표면에 입사되고, 상기 공심을 경유하여 상기 도전성 막의 표면으로부터의 반사광을 수광하는 레이저 변위 센서를 포함하는The distance measuring means is provided above the air core coil, generates laser light, is incident on the surface of the conductive film via the air core of the air core coil, and receives the reflected light from the surface of the conductive film via the air core. Including laser displacement sensor 것을 특징으로 하는 막 두께 측정 장치.A film thickness measuring apparatus, characterized in that. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,The method according to claim 7 or 8, 상기 와전류 손실 측정 센서는, 상기 고주파 전류를 수신하여 고주파 자계를 여자하여 측정 대상인 도전성 막에 와전류를 여기시키는 와전류 여기 코일과, 상기 와전류 여기 코일 내에서 상기 와전류 여기 코일에 의해 권취되도록 설치되고, 상기 와전류에 의해 발생하는 자계와 상기 고주파 자계와의 합성 자계를 수신하여 상기 와전류에 기인하는 와전류 손실의 영향을 받은 상기 고주파 전류를 출력하는 공심의 수신 코일을 포함하며,The eddy current loss measuring sensor is provided to receive the high frequency current to excite the high frequency magnetic field to excite the eddy current to the conductive film to be measured, and to be wound by the eddy current excitation coil in the eddy current excitation coil, An air core receiving coil for receiving a magnetic field generated by the eddy current and the high frequency magnetic field and outputting the high frequency current affected by the eddy current loss due to the eddy current; 상기 거리 측정 수단은, 상기 수신 코일의 상측에 설치되고, 레이저광을 발생하고 상기 수신 코일의 공심을 경유하여 상기 도전성 막의 표면에 입사되고, 상기 공심을 경유하여 상기 도전성 막의 표면으로부터의 반사광을 수광하는 레이저 변위 센서를 포함하는The distance measuring means is provided above the receiving coil, generates laser light and is incident on the surface of the conductive film via the air core of the receiving coil, and receives the reflected light from the surface of the conductive film via the air core. Containing a laser displacement sensor 것을 특징으로 하는 막 두께 측정 장치.A film thickness measuring apparatus, characterized in that. 제 25 항에 있어서,The method of claim 25, 상기 도전성 막의 막 두께 측정에 앞서서 상기 레이저 변위 센서를 구동하여 상기 거리를 측정하고, 그 측정 결과에 대하여 측정 오차를 보정하는 거리 측정 오차 보정 수단을 더 구비하며,And a distance measurement error correction means for measuring the distance by driving the laser displacement sensor prior to the film thickness measurement of the conductive film, and correcting the measurement error with respect to the measurement result. 상기 제어 수단은, 상기 와전류 손실 측정 센서가 대략 일정한 상호간 거리를 유지하면서 상기 도전성 막 위를 주사하도록, 상기 거리 측정 오차 보정 수단에 의해 보정된 측정 거리에 기초하여 상기 스테이지 이동 수단 및 상기 센서 이동 수단을 제어하는The control means includes the stage moving means and the sensor moving means based on the measured distance corrected by the distance measuring error correcting means such that the eddy current loss measuring sensor scans the conductive film while maintaining a substantially constant mutual distance. To control 것을 특징으로 하는 막 두께 측정 장치.A film thickness measuring apparatus, characterized in that. 제 25 항에 있어서,The method of claim 25, 상기 도전성 막의 막 두께 측정에 앞서서 상기 레이저 변위 센서를 구동하여 상기 거리를 측정하고, 그 측정 결과에 대하여 측정 오차를 보정하는 거리 측정 오차 보정 수단을 더 구비하며,And a distance measurement error correction means for measuring the distance by driving the laser displacement sensor prior to the film thickness measurement of the conductive film, and correcting the measurement error with respect to the measurement result. 상기 막 두께 연산 수단은, 산출한 상기 막 두께값을 상기 거리 측정 오차 보정 수단에 의해 보정된 측정 거리에 기초하여 보정하는The film thickness calculating means corrects the calculated film thickness value based on the measured distance corrected by the distance measuring error correcting means. 것을 특징으로 하는 막 두께 측정 장치.A film thickness measuring apparatus, characterized in that. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,The method according to claim 7 or 8, 상기 거리 측정 수단은,The distance measuring means, 상기 와전류 손실 측정 센서에 근접하여 설치된 전극을 가지며, 상기 전극과 상기 도전성 막 사이의 정전 용량에 기초하여 상기 거리를 측정하는 정전 용량식 변위 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 막 두께 측정 장치.And a capacitive displacement sensor having an electrode provided in proximity to the eddy current loss measuring sensor, the capacitive displacement sensor measuring the distance based on the capacitance between the electrode and the conductive film. 제 29 항에 있어서,The method of claim 29, 상기 측정 전극은, 그 저면이 상기 와전류 손실 측정 센서의 저면과 실질적으로 동일한 평면 내에 위치하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 막 두께 측정 장치.And the measuring electrode is arranged such that its bottom face is substantially in the same plane as the bottom face of the eddy current loss measuring sensor. 제 29 항에 있어서,The method of claim 29, 상기 측정 전극은 고저항 재료로 형성되는 것을 특징으로 하는 막 두께 측정 장치.And the measuring electrode is formed of a high resistance material. 제 29 항에 있어서,The method of claim 29, 상기 측정 전극은 상기 와전류 손실 측정 센서를 권취하는 링 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 막 두께 측정 장치.And the measuring electrode has a ring shape for winding the eddy current loss measuring sensor. 제 32 항에 있어서,The method of claim 32, 상기 측정 전극의 외부 직경은, 상기 와전류 손실 측정 센서에 의해 상기 도전성 막에 여기된 와전류에 의해 와전류 손실이 발생하는 영역의 직경과 실질적으로 동일한 것을 특징으로 하는 막 두께 측정 장치.The outer diameter of the measuring electrode is substantially the same as the diameter of the region where the eddy current loss occurs due to the eddy current excited to the conductive film by the eddy current loss measuring sensor. 제 32 항에 있어서,The method of claim 32, 상기 측정 전극의 내경은, 상기 와전류 손실 측정 센서에 의해 상기 측정 전극 내에 여기되는 와전류가 측정상 무시할 수 있을 정도에 작고, 또한, 상기 측정전극과 상기 도전성 막과의 사이의 상기 정전 용량이 측정할 수 있을 정도의 표면적을 상기 측정 전극에 제공하도록 선택되는 것을 특징으로 하는 막 두께 측정 장치.The inner diameter of the measuring electrode is small enough that the eddy current excited in the measuring electrode by the eddy current loss measuring sensor is negligible in measurement, and the capacitance between the measuring electrode and the conductive film can be measured. And to provide the measuring electrode with a sufficient surface area. 제 29 항에 있어서,The method of claim 29, 상기 측정 전극은 박막 전극인 것을 특징으로 하는 막 두께 측정 장치.The measuring electrode is a film thickness measuring apparatus, characterized in that the thin film electrode. 제 30 항에 있어서,The method of claim 30, 상기 측정 전극은 복수의 전극편으로 구성되는 것을 특징으로 하는 막 두께 측정 장치.The said measuring electrode is comprised by the some electrode piece, The film thickness measuring apparatus characterized by the above-mentioned. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein 복수의 상기 와전류 손실 측정 센서를 구비하는 것을 특징으로 하는 막 두께 측정 장치.And a plurality of said eddy current loss measuring sensors. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 와전류 손실 측정 센서는, 상기 측정 대상이 되는 상기 도전성 막이 형성되는 면, 에칭되는 면, 또는 연마되는 면에 대향하여 설치되는 경우와, 상기 측정 대상이 되는 상기 도전성 막이 형성되는 면과는 반대측의 기판면에 대향하여 설치되는 경우와, 상기 측정 대상이 되는 상기 도전성 막이 형성되는 면과 상기 측정대상인 도전성 막이 형성되는 면과는 반대측의 기판면 중의 어디에도 대향하여 설치되는 경우를 포함하는 것을 특징으로 하는 막 두께 측정 장치.The eddy current loss measuring sensor is provided on the side opposite to the surface on which the conductive film to be measured is formed, the surface to be etched, or the surface to be polished, and opposite to the surface on which the conductive film to be measured is formed. And a case where the substrate is provided opposite to the substrate surface, and when the substrate is disposed opposite to the surface on which the conductive film to be measured is formed and the surface on the opposite side to the surface on which the conductive film to be measured is formed. Film thickness measuring device. 고주파 자계를 여자하여 측정 대상인 도전성 막에 와전류를 여기시킴과 동시에, 상기 와전류에 기인하는 와전류 손실을 검지하는 와전류 손실 측정 센서와 거리 측정 수단을 구비하는 막 두께 측정 장치를 이용한 막 두께 측정 방법에 있어서,In the film thickness measuring method using the film thickness measuring apparatus provided with the eddy current loss measuring sensor and distance measuring means which excite an eddy current to the electrically conductive film | membrane to be measured by exciting a high frequency magnetic field, and detect the eddy current loss resulting from the said eddy current. , 상기 거리 측정 수단에 의해 상기 와전류 손실 측정 센서 및 상기 도전성 막 사이의 거리를 측정하는 거리 측정 공정과,A distance measuring step of measuring a distance between the eddy current loss measuring sensor and the conductive film by the distance measuring means; 상기 와전류 손실 측정 센서에 고주파 전류를 공급하고, 상기 고주파 자계를 여자하여 상기 도전성 막에 와전류를 여기시키고, 상기 와전류 손실 측정 센서로부터 출력되는 상기 고주파 전류로부터 상기 와전류 손실 측정 센서의 임피던스의 변화, 상기 고주파 전류의 전류값의 변화, 또는 상기 고주파 전류의 위상의 변화를 측정하는 와전류 손실 측정 공정과,Supplying a high frequency current to the eddy current loss measuring sensor, exciting the high frequency magnetic field to excite the eddy current to the conductive film, and the change of the impedance of the eddy current loss measuring sensor from the high frequency current output from the eddy current loss measuring sensor, the An eddy current loss measuring step of measuring a change in current value of a high frequency current or a change in phase of the high frequency current; 상기 임피던스의 변화와 상기 와전류 손실 측정 센서 및 상기 도전성 막 사이의 상기 거리, 또는 상기 고주파 전류의 상기 전류값의 변화와 상기 와전류 손실 측정 센서 및 상기 도전성 막 사이의 상기 거리, 또는 상기 고주파 전류의 위상의 변화와 상기 와전류 손실 측정 센서 및 상기 도전성 막 사이의 상기 거리에 기초하여, 상기 도전성 막의 막 두께를 산출하는 막 두께 산출 공정The change of the impedance and the distance between the eddy current loss measuring sensor and the conductive film, or the change of the current value of the high frequency current and the distance between the eddy current loss measuring sensor and the conductive film, or the phase of the high frequency current A film thickness calculating step of calculating the film thickness of the conductive film based on the change of the and the distance between the eddy current loss measuring sensor and the conductive film 을 구비하는 막 두께 측정 방법.A film thickness measuring method comprising a. 제 39 항에 있어서,The method of claim 39, 상기 거리 측정 수단은 광학식 변위 센서를 포함하며,The distance measuring means comprises an optical displacement sensor, 상기 도전성 막의 막 두께 측정에 앞서서 상기 광학식 변위 센서를 구동하여 상기 거리를 측정하고, 그 측정 결과에 대하여 측정 오차를 보정하는 거리 측정 오차 보정 공정을 더 구비하며,And a distance measurement error correction step of measuring the distance by driving the optical displacement sensor prior to the film thickness measurement of the conductive film, and correcting the measurement error with respect to the measurement result. 상기 막 두께 산출 공정은, 산출한 상기 막 두께값을 상기 거리 측정 오차 보정 공정에 의해 보정된 측정 거리에 기초하여 보정하는 공정을 포함하는The film thickness calculation step includes a step of correcting the calculated film thickness value based on the measurement distance corrected by the distance measurement error correction step. 것을 특징으로 하는 막 두께 측정 방법.The film thickness measuring method characterized by the above-mentioned. 제 39 항에 있어서,The method of claim 39, 상기 와전류 측정 센서는 공심 코일을 포함하며,The eddy current measuring sensor includes an air core coil, 상기 거리 측정 수단은, 상기 공심 코일의 상측에 설치되고, 레이저광을 발생하여 상기 공심 코일의 공심을 경유하여 상기 도전성 막의 표면에 입사되고, 상기 공심을 경유하여 상기 도전성 막의 표면으로부터의 반사광을 수광하는 레이저 변위 센서를 포함하고,The distance measuring means is provided above the air core coil, generates laser light, is incident on the surface of the conductive film via the air core of the air core coil, and receives the reflected light from the surface of the conductive film via the air core. Includes a laser displacement sensor, 상기 거리 측정 공정과 상기 와전류 손실 측정 공정은 병행하여 동시에 실행되는The distance measuring process and the eddy current loss measuring process are performed in parallel 것을 특징으로 하는 막 두께 측정 방법.The film thickness measuring method characterized by the above-mentioned. 제 39 항에 있어서,The method of claim 39, 상기 거리 측정 수단은,The distance measuring means, 상기 와전류 손실 측정 센서에 근접하여 설치된 측정 전극을 가지며, 상기 측정 전극과 상기 도전성 막과의 사이의 정전 용량에 기초하여 상기 거리를 측정하는 정전 용량식 변위 센서를 포함하며,And a capacitive displacement sensor having a measuring electrode provided in proximity to the eddy current loss measuring sensor, the capacitive displacement sensor measuring the distance based on the capacitance between the measuring electrode and the conductive film, 상기 거리 측정 공정과 상기 와전류 손실 측정 공정은 병행하여 동시에 실행되는The distance measuring process and the eddy current loss measuring process are performed in parallel 것을 특징으로 하는 막 두께 측정 방법.The film thickness measuring method characterized by the above-mentioned. 제 39 항 내지 제 42 항 중의 어느 항에 있어서,43. The compound of any one of claims 39 to 42 wherein 상기 와전류 손실 측정 공정에 앞서서, 상기 와전류 손실의 영향을 벗어나는 영역에서 상기 와전류 손실 측정 센서에 상기 고주파 전류를 공급하고, 상기 와전류 손실 측정 센서로부터 출력된 상기 고주파 전류로부터 상기 와전류 손실 측정 센서의 임피던스, 상기 고주파 전류의 전류값, 또는 상기 고주파 전류의 위상을 측정 기준값으로서 측정하는 기준값 측정 공정을 더 구비하고,Prior to the eddy current loss measuring process, the high frequency current is supplied to the eddy current loss measuring sensor in a region deviating from the influence of the eddy current loss, and the impedance of the eddy current loss measuring sensor is measured from the high frequency current output from the eddy current loss measuring sensor. And a reference value measuring step of measuring the current value of the high frequency current or the phase of the high frequency current as a measurement reference value, 상기 막 두께 산출 공정은, 상기 와전류 손실 측정 센서의 임피던스의 변화, 상기 고주파 전류의 전류값의 변화, 또는 상기 고주파 전류의 위상의 변화에 기초하여 상기 도전성 막의 막 두께를 산출하는 제 1 산출 공정과, 산출된 막 두께의 값을 상기 측정 기준값에 기초하여 보정하는 제 1 보정 공정을 포함하는The film thickness calculating step includes a first calculating step of calculating a film thickness of the conductive film based on a change in impedance of the eddy current loss measuring sensor, a change in current value of the high frequency current, or a change in phase of the high frequency current; And a first correction step of correcting the calculated value of the film thickness based on the measurement reference value. 것을 특징으로 하는 막 두께 측정 방법.The film thickness measuring method characterized by the above-mentioned. 제 43 항에 있어서,The method of claim 43, 상기 와전류의 영향을 벗어나는 영역에는 측정 기준이 되는 기준 도전성 막이 소정의 막 두께로 사전에 준비되고,In the region deviating from the influence of the eddy current, a reference conductive film serving as a measurement standard is prepared in advance with a predetermined film thickness, 상기 기준값 측정 공정은, 상기 기준 도전성 막이 형성된 영역에서 측정한 상기 와전류 손실 측정 센서의 임피던스, 상기 고주파 전류의 전류값 또는 상기 고주파 전류의 위상을 상기 측정 기준값으로서 측정하는 공정인The reference value measuring step is a step of measuring the impedance of the eddy current loss measuring sensor, the current value of the high frequency current, or the phase of the high frequency current measured in a region where the reference conductive film is formed as the measurement reference value. 것을 특징으로 하는 막 두께 측정 방법.The film thickness measuring method characterized by the above-mentioned. 제 44 항에 있어서,The method of claim 44, 상기 기준 도전성 막은 서로 다른 도전율을 갖는 도전 재료로부터 서로 다른 막 두께로 형성된 복수의 기준 도전성 막이고,The reference conductive film is a plurality of reference conductive film formed with different film thicknesses from conductive materials having different conductivity, 상기 기준값 측정 공정은 복수의 상기 측정 기준값을 측정하는 공정인The reference value measuring step is a step of measuring a plurality of the measurement reference values 것을 특징으로 하는 막 두께 측정 방법.The film thickness measuring method characterized by the above-mentioned. 제 39 항에 있어서,The method of claim 39, 상기 막 두께 측정 장치는 상기 도전성 막이 표면에 형성되는 기판을 지지하는 스테이지를 더 구비하며,The film thickness measuring apparatus further includes a stage for supporting a substrate on which the conductive film is formed on a surface thereof, 상기 와전류 손실 측정 공정은 상기 거리 측정 공정의 측정 결과에 기초하여, 상기 거리가 거의 일정하게 되도록 상기 스테이지와 상기 와전류 손실 측정 센서와의 상대적 위치 관계를 제어하는 공정을 포함하는The eddy current loss measuring process includes a step of controlling a relative positional relationship between the stage and the eddy current loss measuring sensor so that the distance becomes substantially constant based on the measurement result of the distance measuring process. 것을 특징으로 하는 막 두께 측정 방법.The film thickness measuring method characterized by the above-mentioned. 제 39 항에 있어서,The method of claim 39, 상기 막 두께 산출 공정은,The film thickness calculation process, 상기 와전류 손실 측정 센서의 임피던스의 변화, 상기 고주파 전류의 전류값의 변화, 또는 상기 고주파 전류의 위상의 변화에 기초하여 상기 도전성 막의 막 두께를 산출하는 제 1 산출 공정과,A first calculating step of calculating a film thickness of the conductive film based on a change in impedance of the eddy current loss measuring sensor, a change in current value of the high frequency current, or a change in phase of the high frequency current; 상기 거리와 상기 임피던스와의 관계, 또는 상기 거리와 상기 고주파 전류의 전류값과의 관계, 또는 상기 거리와 상기 고주파 전류의 위상과의 관계에 기초하여 상기 제 1 산출 공정에서 얻어진 막 두께값을 보정하는 제 2 보정 공정Correcting the film thickness value obtained in the first calculation process based on the relationship between the distance and the impedance, or the relationship between the distance and the current value of the high frequency current, or the relationship between the distance and the phase of the high frequency current. 2nd correction process 을 포함하는 것을 특징으로 하는 막 두께 측정 방법.Film thickness measurement method comprising a. 제 39 항에 있어서,The method of claim 39, 상기 막 두께 측정 장치는 상기 도전성 막의 막 형성 공정, 에칭 공정 또는 연마 공정에서 이용되며,The film thickness measuring apparatus is used in the film forming process, the etching process or the polishing process of the conductive film, 상기 막 두께 측정 방법은 상기 성막 공정, 에칭 공정 또는 연마 공정과 병행하여 실행되는The film thickness measuring method is performed in parallel with the film forming process, etching process or polishing process. 것을 특징으로 하는 막 두께 측정 방법.The film thickness measuring method characterized by the above-mentioned. 제 39 항에 있어서,The method of claim 39, 상기 막 두께 측정 방법은 상기 고주파 전류의 주파수를 제어하는 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 막 두께 측정 방법.The film thickness measuring method further comprises the step of controlling the frequency of the high frequency current. 제 39 항에 있어서,The method of claim 39, 상기 도전성 막은 도전성 재료를 포함하는 회로 패턴 또는 상기 기초 도전성 막의 위측에 형성되며,The conductive film is formed on a circuit pattern including a conductive material or above the basic conductive film, 상기 막 두께 측정 방법은, 상기 회로 패턴 또는 상기 기초 도전성 막의 막 두께값을 하층 막 두께값으로서 사전에 산출하는 공정과, 상기 도전성 막의 형성 중 또는 형성 후에 상기 하층 막 두께값과 상기 도전성 막의 막 두께값과의 합계 막 두께값을 산출하는 공정과, 산출한 상기 합계 막 두께값으로부터 상기 하층 막 두께값를 감산하는 공정을 포함하는The said film thickness measuring method is a process of previously calculating the film thickness value of the said circuit pattern or the said basic conductive film as an underlayer film thickness value, the film thickness of the said lower layer film thickness value and the said conductive film during or after formation of the said conductive film. Calculating a total film thickness value with the value; and subtracting the lower layer film thickness value from the calculated total film thickness value. 것을 특징으로 하는 막 두께 측정 방법.The film thickness measuring method characterized by the above-mentioned. 고주파 자계를 여자하여 측정 대상인 도전성 막에 와전류를 여기시킴과 동시에 상기 와전류에 기인하는 와전류 손실을 검지하는 와전류 손실 측정 센서와, 거리 측정 수단과, 컴퓨터를 구비하는 막 두께 측정 장치에 이용되며,It is used in an eddy current loss measuring sensor that excites an eddy current to a conductive film to be measured by exciting a high frequency magnetic field and detects eddy current loss caused by the eddy current, a distance measuring means, and a film thickness measuring device including a computer. 상기 거리 측정 수단에 의해 상기 와전류 손실 측정 센서 및 상기 도전성 막 사이의 거리를 측정하는 거리 측정 순서와,A distance measuring procedure of measuring a distance between the eddy current loss measuring sensor and the conductive film by the distance measuring means; 상기 와전류 손실 측정 센서에 고주파 전류를 공급하고, 상기 고주파 자계를여자하여 상기 도전성 막에 와전류를 여기시키는 와전류 여기 순서와,An eddy current excitation sequence of supplying a high frequency current to the eddy current loss measuring sensor and exciting the eddy current to the conductive film by exciting the high frequency magnetic field; 상기 와전류 손실 측정 센서로부터 출력되는 상기 고주파 전류로부터 상기 와전류 손실 측정 센서의 임피던스의 변화, 상기 고주파 전류의 전류값의 변화, 또는 상기 고주파 전류의 위상의 변화를 측정하는 와전류 손실 측정 순서와,An eddy current loss measuring procedure for measuring a change in impedance of the eddy current loss measuring sensor, a change in current value of the high frequency current, or a change in phase of the high frequency current from the high frequency current output from the eddy current loss measuring sensor; 상기 임피던스의 변화와 상기 와전류 손실 측정 센서 및 상기 도전성 막 사이의 상기 거리, 또는, 상기 고주파 전류의 상기 전류값의 변화와 상기 와전류 손실 측정 센서 및 상기 도전성 막 사이의 상기 거리, 또는, 상기 고주파 전류의 위상의 변화와 상기 와전류 손실 측정 센서 및 상기 도전성 막 사이의 상기 거리에 기초하여, 상기 도전성 막의 막 두께를 산출하는 막 두께 산출 순서The change of the impedance and the distance between the eddy current loss measuring sensor and the conductive film, or the change of the current value of the high frequency current and the distance between the eddy current loss measuring sensor and the conductive film, or the high frequency current A film thickness calculation procedure for calculating the film thickness of the conductive film based on the change of phase of the phase and the distance between the eddy current loss measuring sensor and the conductive film. 를 포함하는 막 두께 측정 방법을 상기 컴퓨터로 상에서 실행시키는 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.A computer-readable recording medium having recorded thereon a program for executing the method of measuring a film thickness on the computer. 제 51 항에 있어서,The method of claim 51, wherein 상기 막 두께 측정 방법은 상기 도전성 막의 막 두께 측정에 앞서서 상기 거리를 측정하고, 그 측정 결과에 대하여 측정 오차를 보정하는 거리 측정 오차 보정 순서를 더 구비하며,The film thickness measuring method further includes a distance measurement error correction procedure for measuring the distance before measuring the film thickness of the conductive film and correcting a measurement error with respect to the measurement result. 상기 막 두께 산출 순서는 산출한 상기 막 두께값을 상기 거리 측정 오차 보정 순서에 의해 보정된 측정 거리에 기초하여 보정하는 순서를 포함하는The film thickness calculation order includes a step of correcting the calculated film thickness value based on the measurement distance corrected by the distance measurement error correction order. 것을 특징으로 하는 기록 매체.And a recording medium. 제 51 항에 있어서,The method of claim 51, wherein 상기 거리 측정 순서와 상기 와전류 손실 측정 순서는 병행하여 동시에 실행되는 것을 특징으로 하는 기록 매체.And the distance measurement order and the eddy current loss measurement order are executed simultaneously in parallel. 제 51 항 내지 제 53 항 중의 어느 항에 있어서,The method of any one of claims 51-53, 상기 막 두께 산출 순서는,The film thickness calculation order is 상기 와전류 손실 측정 센서의 임피던스의 변화, 상기 고주파 전류의 전류값의 변화, 또는 상기 고주파 전류의 위상의 변화에 기초하여 상기 도전성 막의 막 두께를 산출하는 제 1 산출 순서와,A first calculation procedure for calculating the film thickness of the conductive film based on a change in impedance of the eddy current loss measuring sensor, a change in current value of the high frequency current, or a change in phase of the high frequency current; 상기 거리와 상기 임피던스와의 관계, 또는 상기 거리와 상기 고주파 전류의 전류값과의 관계, 또는 상기 거리와 상기 고주파 전류의 위상과의 관계에 기초하여 상기 제 1 산출 순서로 얻어진 막 두께값을 보정하는 제 2 보정 순서Correcting the film thickness value obtained in the first calculation order based on the relationship between the distance and the impedance, or the relationship between the distance and the current value of the high frequency current, or the relationship between the distance and the phase of the high frequency current. 2nd correction procedure 를 포함하는 것을 특징으로 하는 기록 매체.Recording medium comprising a.
KR10-2001-0014817A 2000-03-28 2001-03-22 Eddy current loss measurement sensor, film thickness measurement device and method thereof, and storage medium KR100416900B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000089356 2000-03-28
JP2000-089356 2000-03-28

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20010093678A true KR20010093678A (en) 2001-10-29
KR100416900B1 KR100416900B1 (en) 2004-02-05

Family

ID=37013941

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2001-0014817A KR100416900B1 (en) 2000-03-28 2001-03-22 Eddy current loss measurement sensor, film thickness measurement device and method thereof, and storage medium

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP5259287B2 (en)
KR (1) KR100416900B1 (en)
TW (1) TWI241398B (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010005167A2 (en) * 2008-07-10 2010-01-14 (주)노바마그네틱스 Method of manufacturing single thin film for nondestructive sensor
KR101107837B1 (en) * 2002-06-28 2012-02-09 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 Method and apparatus for applying differential removal rates to a surface of a substrate
KR101228941B1 (en) * 2003-10-20 2013-02-01 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼 Eddy current sensor
KR20180059351A (en) * 2016-11-25 2018-06-04 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼 Polishing apparatus and polishing method
KR20190020590A (en) * 2017-08-21 2019-03-04 김태윤 Sensing apparatus for approach of object and collision prevention safety system using the same
KR20220059804A (en) 2020-11-03 2022-05-10 창원대학교 산학협력단 Link scheduling method of wireless sensor network and recording media recorded program realizing the same
KR102437196B1 (en) * 2022-02-10 2022-08-29 (주)아텍엘티에스 Apparatus for measuring sheet resistance in a non-contact manner

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101036808B1 (en) * 2009-04-24 2011-05-25 주식회사 동성중공업 Device for measuring distance between joining members
DE102010028719A1 (en) * 2010-05-07 2011-11-10 Robert Bosch Gmbh detector
WO2011151530A1 (en) 2010-05-31 2011-12-08 Arcelormittal Investigacion Y Desarrollo, S.L. Method and device for measuring the thickness of a coating layer on a running strip
TWI480510B (en) * 2011-05-09 2015-04-11 Method for measuring wafer edge thickness
JP6050571B2 (en) * 2011-08-09 2016-12-21 株式会社荏原製作所 Polishing monitoring method and polishing apparatus
JP5645207B2 (en) * 2012-01-31 2014-12-24 株式会社電子応用 Eddy current sensor and turbocharger rotation detection device using the same
CN104359440A (en) * 2014-10-23 2015-02-18 成都卓微科技有限公司 Modified snow cover thickness detector
KR101630798B1 (en) * 2014-11-05 2016-06-15 한국표준과학연구원 Device for thickness measurement of coating and method therefor
KR20160133887A (en) 2015-05-13 2016-11-23 에디웍스(주) Eddy current sensors for inspecting bearing raceway
JP7140760B2 (en) 2016-10-21 2022-09-21 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド Core configuration of in-situ electromagnetic induction monitor system
CN106841805A (en) * 2017-03-18 2017-06-13 山东辰宇稀有材料科技有限公司 A kind of portable semiconductor noncontact resistivity measurement instrument probe and application method
JP7153490B2 (en) * 2018-07-13 2022-10-14 株式会社荏原製作所 Polishing equipment and calibration method
JP7374032B2 (en) * 2020-03-24 2023-11-06 一般財団法人発電設備技術検査協会 How to create a master curve for thickness measurement using electromagnetic measurements and how to use it
CN114473844B (en) * 2021-12-31 2023-09-29 华海清科股份有限公司 Film thickness measuring device

Family Cites Families (47)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3358225A (en) * 1964-03-27 1967-12-12 Richard S Peugeot Lift-off compensation for eddy current testers
JPS5344077A (en) * 1976-10-04 1978-04-20 Nippon Kokan Kk Method of compensating sensitivity of probe type eddy current flaw detector
US4290017A (en) * 1978-12-26 1981-09-15 Rockwell International Corporation Apparatus and method for nondestructive evaluation of surface flaws in conductive materials
US4383218A (en) * 1978-12-29 1983-05-10 The Boeing Company Eddy current flow detection including compensation for system variables such as lift-off
JPS5644803A (en) * 1979-09-21 1981-04-24 Bridgestone Corp System measuring for thickness of nonmetallic sheet like object
JPS5753604A (en) * 1980-09-18 1982-03-30 Yokogawa Hokushin Electric Corp Thickness gauge
JPS599552A (en) * 1982-07-08 1984-01-18 Sumitomo Metal Ind Ltd Electromagnetic induction tester
JPS5967405A (en) * 1982-09-30 1984-04-17 Sumitomo Metal Ind Ltd Method for measuring thickness of liner
JPS60179803U (en) * 1984-05-07 1985-11-29 株式会社サンエテック magnetic detector
JPS6166104A (en) * 1984-09-07 1986-04-04 Anelva Corp Method for measuring thickness of thin metal film
JPS6191502A (en) * 1984-10-11 1986-05-09 ヘルム−ト・フイツシヤ−・ゲ−エムベ−ハ−・ウント・コンパニ・インステイテユ−ト・フユア・エレクトロニク・ウント・メステクニク Electromagnetic type measuring probe
FR2574938B1 (en) * 1984-12-19 1986-12-26 Snecma METHOD OF CONTROLLING BY CONTACTLESS EDGE CURRENT AND DEVICE FOR IMPLEMENTING IT
JPS627012U (en) * 1985-06-28 1987-01-16
JPS6271801A (en) * 1985-09-26 1987-04-02 Toshiba Corp Standard sample for measuring thickness of oxide layer of zirconium-base alloy member
JPS62144002A (en) * 1985-12-18 1987-06-27 Anelva Corp Apparatus for measuring thickness of metal membrane
US4849694A (en) * 1986-10-27 1989-07-18 Nanometrics, Incorporated Thickness measurements of thin conductive films
JPS63139202A (en) * 1986-12-02 1988-06-11 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Method and apparatus for measuring electromagnetic induction type thickness
JPH0158110U (en) * 1987-10-07 1989-04-11
JPH07111341B2 (en) * 1987-11-20 1995-11-29 株式会社豊田中央研究所 Non-contact film thickness meter
JPH01189511A (en) * 1988-01-25 1989-07-28 Meisan Kk Apparatus for measuring thickness of non-magnetic sheet
JPH0648185B2 (en) * 1988-10-12 1994-06-22 明産株式会社 Sheet thickness measuring device
JPH02105522A (en) * 1988-10-14 1990-04-18 Nec Corp Sputtering device
US4922201A (en) * 1989-01-09 1990-05-01 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Eddy current method for measuring electrical resistivity and device for providing accurate phase detection
JPH071720Y2 (en) * 1989-05-22 1995-01-18 株式会社村田製作所 Convergence coil
JPH032501A (en) * 1989-05-29 1991-01-08 Sumitomo Metal Ind Ltd Size measuring method
JPH0645844Y2 (en) * 1989-06-29 1994-11-24 古河電気工業株式会社 Eddy current film thickness sensor
US5017869A (en) * 1989-12-14 1991-05-21 General Electric Company Swept frequency eddy current system for measuring coating thickness
DE4003330A1 (en) * 1990-02-05 1991-08-08 Foerster Inst Dr Friedrich Eddy current tester
US5485082A (en) * 1990-04-11 1996-01-16 Micro-Epsilon Messtechnik Gmbh & Co. Kg Method of calibrating a thickness measuring device and device for measuring or monitoring the thickness of layers, tapes, foils, and the like
JPH03295409A (en) * 1990-04-12 1991-12-26 Nippon Steel Corp Noncontact type thickness measuring method for metallic tube surface film
JPH06229709A (en) * 1993-01-29 1994-08-19 Mazda Motor Corp Film thickness measuring apparatus
US5341678A (en) * 1993-05-12 1994-08-30 General Electric Company Method for determining thickness of ferromagnetic material deposition on nuclear fuel rods
DK76293D0 (en) * 1993-06-25 1993-06-25 Brueel & Kjaer As displacement transducer
US5552704A (en) * 1993-06-25 1996-09-03 Tencor Instruments Eddy current test method and apparatus for measuring conductance by determining intersection of lift-off and selected curves
DE4327712C2 (en) * 1993-08-18 1997-07-10 Micro Epsilon Messtechnik Sensor arrangement and method for detecting properties of the surface layer of a metallic target
JP3214190B2 (en) * 1993-09-24 2001-10-02 株式会社豊田中央研究所 Non-contact type film thickness measuring instrument
JPH0861949A (en) * 1994-08-24 1996-03-08 Speedfam Co Ltd Surface contour measuring device for surface plate and polishing pad
US5541510A (en) * 1995-04-06 1996-07-30 Kaman Instrumentation Corporation Multi-Parameter eddy current measuring system with parameter compensation technical field
US5559428A (en) * 1995-04-10 1996-09-24 International Business Machines Corporation In-situ monitoring of the change in thickness of films
JP2717778B2 (en) * 1995-04-27 1998-02-25 京都樹脂精工株式会社 Apparatus and method for measuring thickness of insulating film formed on moving metal plate
JPH0933237A (en) * 1995-07-19 1997-02-07 Nikon Corp Measuring probe
ES2197260T3 (en) * 1995-12-22 2004-01-01 Siemens Aktiengesellschaft DETERMINATION OF THE THICKNESS OF AN ELECTROCONDUCTING LAYER.
JP3337888B2 (en) * 1995-12-26 2002-10-28 大日本スクリーン製造株式会社 Non-contact electric measurement sensor
JP2911828B2 (en) * 1996-07-30 1999-06-23 カーマン・インスツルメンテーション・コーポレーション Multi-parameter eddy current measurement system with parameter compensation
JPH10202514A (en) * 1997-01-20 1998-08-04 Speedfam Co Ltd Automatic sizing device
JP3303963B2 (en) * 1997-01-20 2002-07-22 株式会社東京精密 Wafer thickness processing amount measuring device
JPH10206394A (en) * 1997-01-23 1998-08-07 Hitachi Ltd Method and device for non-destructive test of zirconium alloy member

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101107837B1 (en) * 2002-06-28 2012-02-09 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 Method and apparatus for applying differential removal rates to a surface of a substrate
KR101228941B1 (en) * 2003-10-20 2013-02-01 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼 Eddy current sensor
WO2010005167A2 (en) * 2008-07-10 2010-01-14 (주)노바마그네틱스 Method of manufacturing single thin film for nondestructive sensor
WO2010005167A3 (en) * 2008-07-10 2010-03-04 (주)노바마그네틱스 Method of manufacturing single thin film for nondestructive sensor
KR20180059351A (en) * 2016-11-25 2018-06-04 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼 Polishing apparatus and polishing method
KR20190020590A (en) * 2017-08-21 2019-03-04 김태윤 Sensing apparatus for approach of object and collision prevention safety system using the same
KR20220059804A (en) 2020-11-03 2022-05-10 창원대학교 산학협력단 Link scheduling method of wireless sensor network and recording media recorded program realizing the same
KR102437196B1 (en) * 2022-02-10 2022-08-29 (주)아텍엘티에스 Apparatus for measuring sheet resistance in a non-contact manner
KR20230120962A (en) * 2022-02-10 2023-08-17 (주)아텍엘티에스 Apparatus for measuring sheet resistance in a non-contact manner with automatic change of measurement range

Also Published As

Publication number Publication date
TWI241398B (en) 2005-10-11
KR100416900B1 (en) 2004-02-05
JP5259287B2 (en) 2013-08-07
JP2008304471A (en) 2008-12-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5259287B2 (en) Film thickness measuring apparatus, film thickness measuring method and recording medium
JP4874465B2 (en) Eddy current loss measurement sensor
US6700370B2 (en) Apparatus for measuring the thickness of a thin film having eddy current coil sensor
JP5615831B2 (en) Edge resolution enhanced eddy current sensor
JP4585434B2 (en) Probe card
JP2006024845A (en) Probe card and inspecting method for magnetic sensor
Uesaka et al. Eddy-current testing by flexible microloop magnetic sensor array
US6794886B1 (en) Tank probe for measuring surface conductance
JPH0933488A (en) Eddy current flaw detection probe and manufacture thereof
JP2008241642A (en) Surface electrometer
US6130432A (en) Particle beam system with dynamic focusing
JP2004221249A (en) Method of inspecting buried condition of wiring pattern, method of manufacturing semiconductor device, and inspection device thereof
JPH10311857A (en) Near magnetic field probe, near magnetic field probe unit, near magnetic field probe array, and magnetic field measuring system
JP2007057547A (en) Inspection method for magnetic sensor
JP2005227256A (en) Film thickness measurement system
US20040207395A1 (en) Eddy current-capacitance sensor for conducting film characterization
JPH0319395A (en) Pattern forming method and device for thick film thin film hybrid multilayer wiring board
JP2001056203A (en) Non-contact displacement measuring device
US7525089B2 (en) Method of measuring a critical dimension of a semiconductor device and a related apparatus
JP2015070030A (en) Lithographic apparatus, method for measuring surface position, and method of manufacturing device
JP2009301610A (en) Magnetic field strength measuring method and magnetic field strength measuring device
JP2002184664A (en) System and method for charged-particle-beam exposure, and stage device
JP2003114102A (en) Film thickness measuring method and device
JP2001028480A (en) Manufacturing system of thick film/thin film hybrid multilayer wiring board and electron beam lithography system
JP4716264B2 (en) Probe card

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20121227

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131219

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141230

Year of fee payment: 12

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151218

Year of fee payment: 13

LAPS Lapse due to unpaid annual fee