JP2001116518A - Method and instrument for measuring film thickness - Google Patents
Method and instrument for measuring film thicknessInfo
- Publication number
- JP2001116518A JP2001116518A JP29385199A JP29385199A JP2001116518A JP 2001116518 A JP2001116518 A JP 2001116518A JP 29385199 A JP29385199 A JP 29385199A JP 29385199 A JP29385199 A JP 29385199A JP 2001116518 A JP2001116518 A JP 2001116518A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- light
- film thickness
- waveform
- measured
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、光吸収や散乱があ
る膜の膜厚を測定する場合にも適用可能な、光干渉を利
用した膜厚測定方法および膜厚測定装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a film thickness measuring method and a film thickness measuring apparatus utilizing light interference, which can be applied to the measurement of the film thickness of a film having light absorption and scattering.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、膜厚を測定する種々の方法および
装置が考案されている。その中でも光透過性の膜におい
ては、光干渉を用いた膜厚測定方法および膜厚測定装置
は非破壊、非接触での測定が可能であることもあって、
広く用いられている。光干渉を用いた膜厚測定方法と
は、原理的には、以下の通りである。2. Description of the Related Art Conventionally, various methods and apparatuses for measuring a film thickness have been devised. Among them, in the light-transmitting film, non-destructive, non-contact measurement is also possible in the film thickness measurement method and film thickness measurement device using light interference,
Widely used. The method of measuring the film thickness using optical interference is in principle as follows.
【0003】連続波長光を膜に照射すると、膜を透過し
て底面で反射して表面に戻ってきた光束と、膜表面で反
射した光束と、が干渉を起こす。その干渉を起こした分
光スペクトルを測定して、干渉の凹凸ピーク位置を解析
することにより膜厚が求められる。When continuous wavelength light is applied to a film, a light beam transmitted through the film, reflected on the bottom surface and returned to the surface, and a light beam reflected on the film surface cause interference. The film thickness is determined by measuring the spectrum of the interference and analyzing the peak position of the interference.
【0004】しかし、かかる光干渉を用いた膜厚測定方
法および膜厚測定装置は、ほぼ光透過性の膜へのみ適用
されるのが一般的であり、光半透過性の膜においては、
光の吸収・反射スペクトルが波長によらず均一に近い
膜、もしくは光の吸収・反射率のフラットな部分が、か
なりの波長域にわたっている膜である場合にのみ適用が
可能となる。However, the film thickness measuring method and the film thickness measuring apparatus using such light interference are generally applied only to a substantially light-transmitting film.
The present invention can be applied only to a film whose light absorption / reflection spectrum is nearly uniform regardless of the wavelength, or a film whose light absorption / reflectance flat portion covers a considerable wavelength range.
【0005】一方、多くの光半透過性の有色の膜は、特
徴的な吸収・反射スペクトルを有するため、光の干渉を
測定しても、干渉波が膜自体の光の吸収・反射スペクト
ルに影響されてしまい、その結果、干渉の凹凸ピーク位
置が分からなくなってしまう。On the other hand, many light-transmitting colored films have a characteristic absorption / reflection spectrum, so that even if the interference of light is measured, the interference wave is reflected in the absorption / reflection spectrum of the light of the film itself. As a result, the peak position of the unevenness of the interference cannot be determined.
【0006】したがって、上記従来の光干渉を用いた膜
厚測定方法および膜厚測定装置では、特徴的な吸収・反
射スペクトルを有する半透明な膜について、膜厚を測定
することができなかった。Therefore, the above-described conventional method and apparatus for measuring film thickness using optical interference cannot measure the thickness of a translucent film having a characteristic absorption / reflection spectrum.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、
有色で特徴的な吸収・反射スペクトルを有する膜につい
ても、光干渉を用いた膜厚測定を可能ならしめる膜厚測
定方法および膜厚測定装置を提供することである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and its object is to
It is an object of the present invention to provide a film thickness measuring method and a film thickness measuring apparatus which enable a film thickness measurement using light interference even for a film having a colored and characteristic absorption / reflection spectrum.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】上記目的は、以下の本発
明により達成される。すなわち本発明は、 <1> 光透過性ないし光半透過性の膜に光を照射し
て、その膜厚に相関する光路差によって生じる干渉を利
用して膜厚を測定する方法であって、光を透過した際に
干渉を起こす測定対象となる膜に対し、光を照射して、
透過後干渉を起こした光束の分光スペクトルの第1の波
形を求め、さらに、光を透過した際に干渉を起こさな
い、前記測定対象となる膜と同材質の比較対象となる膜
に対し、光を照射して、透過後干渉を含まない光束の分
光スペクトルの第2の波形を求め、前記第1の波形と、
前記第2の波形と、を演算することによって求めた補正
分光スペクトルを用いて、膜厚を測定することを特徴と
する膜厚測定方法である。The above object is achieved by the present invention described below. That is, the present invention provides a method of <1> irradiating a light-transmitting or light-semi-transmissive film with light and measuring the film thickness using interference generated by an optical path difference correlated with the film thickness. Irradiate light to the film to be measured that causes interference when transmitting light,
A first waveform of a spectral spectrum of a light beam that has caused interference after transmission is obtained. Further, a light is transmitted to a film of the same material as the film to be measured which does not cause interference when light is transmitted. To obtain a second waveform of a spectral spectrum of a light beam that does not include interference after transmission, and the first waveform
A film thickness measuring method characterized in that a film thickness is measured using a corrected spectral spectrum obtained by calculating the second waveform and the second waveform.
【0009】<2> 演算が、第1の波形から、第2の
波形を引き算する演算であることを特徴とする<1>に
記載の膜厚測定方法である。<2> The film thickness measuring method according to <1>, wherein the operation is an operation of subtracting the second waveform from the first waveform.
【0010】<3> 比較対象となる膜が、光を散乱す
る基体の表面に形成されたものであることを特徴とする
<1>または<2>に記載の膜厚測定方法である。な
お、比較対象となる膜そのものの表面を粗面化して、光
を散乱するようにしたものであってもよいし、基体表面
と比較対象となる膜表面の双方について、光を散乱する
ようにしたものであってもよい。<3> The film thickness measuring method according to <1> or <2>, wherein the film to be compared is formed on the surface of a substrate that scatters light. The surface of the film to be compared may be roughened so as to scatter light, or the light may be scattered on both the substrate surface and the film surface to be compared. May be done.
【0011】<4> 測定対象となる膜と同種の膜につ
いて、実膜厚と、補正分光スペクトルの特定ピークまた
は特定バレイ位置と、の関係を演算により予め求めてお
き、測定対象となる膜の分光スペクトルの第1の波形か
ら実膜厚を推定することを特徴とする<1>〜<3>の
いずれか1に記載の膜厚測定方法である。<4> For a film of the same type as the film to be measured, the relationship between the actual film thickness and a specific peak or a specific valley position of the corrected spectral spectrum is obtained in advance by calculation, and The film thickness measuring method according to any one of <1> to <3>, wherein the actual film thickness is estimated from a first waveform of the spectrum.
【0012】<5> <1>〜<4>のいずれか1に記
載の膜厚測定方法を利用した膜厚測定装置であって、測
定対象となる膜に対し、光を照射する光照射手段と、前
記膜の透過後干渉を起こした光束を検知する検知手段
と、検知手段からの信号により前記光束の分光スペクト
ルの第1の波形を求め、これを予め求めておいた補正分
光スペクトルにより演算する解析部と、を有することこ
とを特徴とする膜厚測定装置である。<5> A film thickness measuring apparatus using the film thickness measuring method according to any one of <1> to <4>, wherein a light irradiating means for irradiating a film to be measured with light. Detecting means for detecting a light beam that has caused interference after transmission through the film; and obtaining a first waveform of a spectral spectrum of the light beam based on a signal from the detecting means, and calculating a first waveform of the corrected spectral spectrum. And a analyzing unit that performs the measurement.
【0013】本発明は、測定対象となる膜自体の吸収・
反射スペクトルの影響を受けている干渉波の光束の分光
スペクトルから、干渉を含まない光束の分光スペクトル
をできるだけ取り除いてやることで、測定対象となる膜
自体の吸収・反射スペクトルの影響が軽減され、干渉に
よる凹凸ピークを観察しやすくすることができ、これを
利用して膜厚が測定できるものである。したがって、本
発明によれば、有色で特徴的な吸収・反射スペクトルを
有する膜についても、光干渉を用いた膜厚測定が可能と
なる。According to the present invention, the absorption and absorption of the film itself to be measured
By removing as much as possible the spectral spectrum of the luminous flux that does not include interference from the luminous flux spectrum of the interference wave affected by the reflection spectrum, the influence of the absorption / reflection spectrum of the film itself to be measured is reduced. The uneven peak due to interference can be easily observed, and the film thickness can be measured using the peak. Therefore, according to the present invention, it is possible to measure the film thickness using light interference even for a film having a characteristic absorption / reflection spectrum which is colored.
【0014】なお、本発明において、「光を透過した際
に干渉を起こさない」あるいは「干渉を含まない光束」
という場合には、光の干渉が一切見られない状態を指す
ものではなく、前記測定対象となる膜から得られる分光
スペクトルの第1の波形から、干渉による凹凸ピークを
観察しやすくすることができるように、演算を可能にす
るための、比較対照用の分光スペクトルの第2の波形が
得られるものであれば問題なく、具体的には、測定対象
となる膜よりも干渉が小さければよい。In the present invention, "no interference occurs when light is transmitted" or "luminous flux not containing interference"
In this case, it does not refer to a state in which no light interference is observed, and it is possible to make it easier to observe the uneven peak due to the interference from the first waveform of the spectral spectrum obtained from the film to be measured. As described above, there is no problem as long as the second waveform of the spectral spectrum for comparison and comparison can be obtained, and more specifically, the interference may be smaller than that of the film to be measured.
【0015】[0015]
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明は、光透過性ないし光半透過性の膜に光を照射し
て、その膜厚に相関する光路差によって生じる干渉を利
用して膜厚を測定する方法であって、光を透過した際に
干渉を起こす測定対象となる膜に対し、光を照射して、
透過後干渉を起こした光束の分光スペクトルの第1の波
形を求め、さらに、光を透過した際に干渉を起こさな
い、前記測定対象となる膜と同材質の比較対象となる膜
に対し、光を照射して、透過後干渉を含まない光束の分
光スペクトルの第2の波形を求め、前記第1の波形と、
前記第2の波形と、を演算することによって求めた補正
分光スペクトルを用いて、膜厚を測定することを特徴と
する膜厚測定方法、およびこれを利用した膜厚測定装置
である。まず、前記第1の波形の求め方について説明す
る。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The present invention is a method of irradiating a light-transmitting or light-semi-transmitting film with light, and measuring the film thickness using interference generated by an optical path difference correlated to the film thickness, wherein the light is transmitted. Irradiate light to the film to be measured, which causes interference at the time,
A first waveform of a spectral spectrum of a light beam that has caused interference after transmission is obtained. Further, a light is transmitted to a film of the same material as the film to be measured which does not cause interference when light is transmitted. To obtain a second waveform of a spectral spectrum of a light beam that does not include interference after transmission, and the first waveform
A film thickness measuring method characterized in that a film thickness is measured using a corrected spectral spectrum obtained by calculating the second waveform, and a film thickness measuring apparatus using the same. First, a method of obtaining the first waveform will be described.
【0016】図1は、本発明の膜厚測定方法における、
前記第1の波形を測定する方法を説明するための概略構
成図である。図中、100は被測定膜(測定対象となる
膜)、102は基体、104は光源(光照射手段)、1
06は光源104から照射された光、108は、光10
6が被測定膜100の透過後基体102で反射され、再
び被測定膜100を透過して戻ってきた光束(以下、
「膜浸透正反射光束」という。)、110は、光106
が被測定膜100表面で反射された光束(以下、「膜表
面正反射光束」という。)、112は分光計(検知手
段)である。FIG. 1 is a diagram showing a method of measuring a film thickness according to the present invention.
FIG. 3 is a schematic configuration diagram for explaining a method of measuring the first waveform. In the figure, 100 is a film to be measured (a film to be measured), 102 is a base, 104 is a light source (light irradiation means), 1
06 is light emitted from the light source 104, 108 is light 10
6 is reflected by the substrate 102 after passing through the film to be measured 100, and is again transmitted through the film to be measured 100 (hereinafter, referred to as a light flux).
It is referred to as “membrane-permeated specularly reflected light flux”. ), 110 are light 106
Is a light beam reflected on the surface of the film to be measured 100 (hereinafter, referred to as a “film surface regular reflection light beam”), and 112 is a spectrometer (detection unit).
【0017】すなわち、光源104から被測定膜100
に光106が照射されると、光106は被測定膜100
に進入する光と、被測定膜100表面で反射する光とに
分かれる。被測定膜100に進入した光106は、基体
102に到達すると、ここで正反射され、再び被測定膜
100を透過して、膜浸透正反射光束108として分光
計112に検知される。一方、被測定膜100表面で反
射した光は、そのまま膜表面正反射光束110として分
光計112に検知される。That is, the film to be measured 100 is
Is irradiated with the light 106, the light 106
And the light reflected by the surface of the film 100 to be measured. When the light 106 that has entered the film to be measured 100 reaches the substrate 102, it is specularly reflected here, passes through the film to be measured 100 again, and is detected by the spectrometer 112 as a film-penetrated light beam 108. On the other hand, the light reflected on the surface of the film to be measured 100 is directly detected by the spectrometer 112 as a regular reflection light beam 110 on the film surface.
【0018】膜浸透正反射光束108と膜表面正反射光
束110とは、その光路差により干渉し合い、この干渉
を分光計112により検知して、さらに解析し膜厚を測
定する。しかし、膜浸透正反射光束108は、被測定膜
100内部で膜自体の光の吸収・反射スペクトルの影響
を受けた光束となっている。一方、膜表面正反射光束1
10は、被測定膜100表面で膜自体の光の吸収・反射
スペクトルの影響を受けた光束となっている。The film-penetrated specularly reflected light beam 108 and the film surface specularly reflected light beam 110 interfere with each other due to an optical path difference, and the interference is detected by a spectrometer 112 and further analyzed to measure the film thickness. However, the film-penetrated specularly reflected light beam 108 is a light beam that is affected by the absorption / reflection spectrum of light of the film itself inside the film 100 to be measured. On the other hand, the film surface regular reflection light flux 1
Reference numeral 10 denotes a light beam on the surface of the film 100 to be measured, which is affected by the absorption / reflection spectrum of light of the film itself.
【0019】これら光の吸収・反射スペクトルの影響を
受けた光束同士による干渉は、前記影響によるノイズの
存在によって、前期干渉を識別するのが困難となる。す
なわち分光計112による検知データをグラフ化した際
の、ピークの凹凸が明確に判別できず、当該干渉を利用
した膜厚測定が困難となっていた。以上のように、通常
の状態で被測定膜100に光106を照射してその反射
してきた光束の検知データをグラフ化したものが前記第
1の波形である。The interference between light beams affected by the absorption / reflection spectrum of the light makes it difficult to identify the interference due to the presence of noise due to the influence. That is, when the detection data obtained by the spectrometer 112 is graphed, the unevenness of the peak cannot be clearly discriminated, and it has been difficult to measure the film thickness using the interference. As described above, the first waveform is obtained by irradiating the film to be measured 100 with the light 106 in a normal state and graphing the detection data of the reflected light flux.
【0020】次に、前記第2の波形の求め方について説
明する。図2は、本発明の膜厚測定方法における、前記
第2の波形を測定する方法を説明するための概略構成図
である。図中、200は被測定膜(比較対象となる
膜)、202は光を散乱する表面を有する基体、204
は光源(光照射手段)、206は光源204から照射さ
れた光、212は分光計(検知手段)である。被測定膜
200は、図1における被測定膜100と同材質の膜
で、かつ、その表面が粗面化されており、特に膜厚が同
一であることが望ましい。Next, a method for obtaining the second waveform will be described. FIG. 2 is a schematic configuration diagram for explaining a method of measuring the second waveform in the film thickness measuring method of the present invention. In the figure, reference numeral 200 denotes a film to be measured (a film to be compared); 202, a substrate having a surface that scatters light;
, A light source (light irradiation means); 206, light emitted from the light source 204; and 212, a spectrometer (detection means). The film to be measured 200 is a film of the same material as the film to be measured 100 in FIG. 1 and its surface is roughened, and it is particularly preferable that the film thickness is the same.
【0021】前記第1の波形を測定する場合と同様に、
光源204から被測定膜200に光206が照射される
と、光206は被測定膜200に進入する光と、被測定
膜200表面で反射する光とに分かれる。しかし、被測
定膜200に進入した光は、基体202に到達すると、
ここで乱反射して、ごく一部の乱反射光束(以下、「膜
浸透乱反射光束」という。)208のみが、分光計21
2に検知される。一方、被測定膜100表面で反射した
光は、被測定膜200表面で乱反射して、一部の乱反射
光束(以下、「膜表面乱反射光束」という。)210の
みが、分光計212に検知される。As in the case of measuring the first waveform,
When the light 206 irradiates the film to be measured 200 from the light source 204, the light 206 is split into light that enters the film to be measured 200 and light that reflects on the surface of the film to be measured 200. However, when the light that has entered the film to be measured 200 reaches the base 202,
Here, only a part of the irregularly reflected light flux (hereinafter, referred to as “membrane-penetrated diffusely reflected light flux”) 208 that is diffusely reflected is included in the spectrometer 21.
2 is detected. On the other hand, the light reflected on the surface of the film to be measured 100 is irregularly reflected on the surface of the film to be measured 200, and only a part of the irregularly reflected light beam (hereinafter, referred to as “film surface irregularly reflected light beam”) 210 is detected by the spectrometer 212. You.
【0022】したがって、膜浸透乱反射光束208と、
膜表面乱反射光束210とは、特に膜浸透乱反射光束2
08の強度から両者に干渉は生じず、あるいはわずかし
か生じず、分光計212による検知データをグラフ化し
た際、得られる波形は干渉を含まない、膜浸透乱反射光
束208と膜表面乱反射光束210とによるものとなっ
ている。以上のように、基体202の表面を粗面化する
等により、干渉を含まない光束の分光スペクトルである
第2の波形が求められる。Therefore, the diffusely reflected light beam 208 permeating through the membrane is
The film surface irregularly reflected light beam 210 is, in particular, the film penetration diffusely reflected light beam 2
From the intensity of 08, no interference occurs or only slight interference occurs between them, and when the detection data by the spectrometer 212 is graphed, the resulting waveform does not include the interference. It is due to. As described above, by roughening the surface of the base 202, the second waveform, which is the spectrum of the light beam that does not include interference, is obtained.
【0023】以上求めた第1および第2の波形から、所
定の演算をすることによって、凹凸を有する分光スペク
トルを求め、これにより膜厚を求める。前記所定の演算
としては、例えば以下の通りである。From the first and second waveforms obtained as described above, a predetermined operation is performed to obtain a spectral spectrum having irregularities, thereby obtaining a film thickness. The predetermined operation is, for example, as follows.
【0024】図1において、光106が被測定膜100
に対して垂直に入射および反射しているとする。また、
被測定膜100の光学膜厚が光の波長λに依存しないと
仮定して、この長さをdとする。また、空気中の光速を
c、時間をtとする。さらに膜表面正反射光束110の
分光強度をR(λ)、膜浸透正反射光束108の分光強
度をT(λ)とすると、分光計112位置での合成され
た光束は、In FIG. 1, light 106 is applied to a film 100 to be measured.
It is assumed that the light is incident and reflected perpendicularly to. Also,
Assuming that the optical thickness of the film to be measured 100 does not depend on the wavelength λ of light, the length is set to d. The speed of light in the air is c, and the time is t. Furthermore, assuming that the spectral intensity of the film surface regular reflection light beam 110 is R (λ) and the film penetration regular reflection light beam 108 is spectral intensity T (λ), the combined light beam at the position of the spectrometer 112 is
【0025】[0025]
【数1】 (Equation 1)
【0026】と、表現できる。この式を変形すると(α
はtを含まない変数として)、Can be expressed as follows. By transforming this equation, (α
Is a variable that does not include t),
【0027】[0027]
【数2】 (Equation 2)
【0028】となる。ここでtを含まない係数項が合成
波の振幅であり、これを2乗したもの、## EQU1 ## Here, the coefficient term that does not include t is the amplitude of the composite wave,
【0029】[0029]
【数3】 (Equation 3)
【0030】が分光計112で測定される分光強度とな
る。さらにこれを変形すると、Is the spectral intensity measured by the spectrometer 112. Further transforming this,
【0031】[0031]
【数4】 (Equation 4)
【0032】となり、単独にR(λ)およびT(λ)を
測定できれば、If R (λ) and T (λ) can be measured independently,
【0033】[0033]
【数5】 (Equation 5)
【0034】の波形が演算でき、被測定膜100の光学
膜厚dを求めることが可能である。簡略には、被測定膜
100自体の吸収・反射スペクトルに影響を受けている
干渉を起こした光束の分光スペクトルの第1の波形か
ら、干渉を含まない光束の分光スペクトルの第2の波形
を、引き算してやる。ここで引き算をする演算とは、第
1の波形のグラフの各波長における強度から、第2の波
形のグラフの各波長における強度を差し引くことを意味
する。Thus, the optical thickness d of the film to be measured 100 can be obtained. In brief, from the first waveform of the spectral spectrum of the luminous flux that has caused the interference, which is affected by the absorption / reflection spectrum of the film to be measured 100 itself, the second waveform of the spectral spectrum of the luminous flux that does not include the interference is I'll subtract. Here, the operation of subtraction means subtracting the intensity at each wavelength of the second waveform graph from the intensity at each wavelength of the first waveform graph.
【0035】このように第1の波形と第2の波形とか
ら、あらかじめ測定対象となる膜と同種の膜について、
実膜厚と、補正分光スペクトルの特定ピークまたは特定
バレイ位置と、の関係を演算により予め求めておき、後
に測定対象となる膜の分光スペクトルの第1の波形か
ら、当該測定対象となる膜の実膜厚を推定することがで
きる。As described above, from the first waveform and the second waveform, a film of the same type as the film to be measured is determined in advance.
The relationship between the actual film thickness and a specific peak or a specific valley position of the corrected spectral spectrum is obtained in advance by calculation, and the first waveform of the spectral spectrum of the film to be measured later is used to calculate the relationship between the actual film thickness and the film to be measured. The actual film thickness can be estimated.
【0036】本発明で、第1の波形および第2の波形を
求める際に使用される光干渉装置としては、上記のよう
に連続波長の光を照射可能な光源と、該光源からの光の
反射光を検知し得る分光計(検知器)を備えていれば種
々の形態のものが使用できる。光源の波長は、制限はな
いが、主に紫外光から赤外光までが用いられる。In the present invention, the light interference device used for obtaining the first waveform and the second waveform includes a light source capable of irradiating light of a continuous wavelength as described above, and a light source of the light from the light source. As long as a spectrometer (detector) capable of detecting the reflected light is provided, various types can be used. The wavelength of the light source is not limited, but is mainly used from ultraviolet light to infrared light.
【0037】第1の波形における干渉形態としては、光
路差が膜厚に関連する光同士の干渉であれば、種々の形
態が考えられる。しかし、一般的には図1の様に平滑な
基体102に接して被測定膜100が配置され、被測定
膜100上方から照射された光106の一部が膜に進入
し、被測定膜100と基体102との界面で正反射し
て、再び被測定膜100の外に出る膜浸透正反射光束1
08と、被測定膜100上方から照射された光106の
一部が被測定膜100の表面で正反射された膜表面正反
射光束110と、の干渉光を観測する。As the interference form in the first waveform, various forms can be considered as long as the optical path difference is interference between lights related to the film thickness. However, generally, the film to be measured 100 is arranged in contact with the smooth substrate 102 as shown in FIG. 1, and part of the light 106 irradiated from above the film to be measured 100 enters the film, and the film to be measured 100 Specularly reflected light flux 1 that is specularly reflected at the interface between
08, and the interference light of the film surface regular reflection light beam 110 in which a part of the light 106 irradiated from above the measurement target film 100 is specularly reflected on the surface of the measurement target film 100 is observed.
【0038】また、第2の波形を求めるための、光を透
過した際に干渉を起こさない比較対象となる膜は、当該
膜自身が干渉を起こさないのではなく、膜自体は測定対
象となる膜と同一のものである。比較対象となる膜は、
具体的にはたとえば、図2に示す被測定膜200の様
に、表面が平滑でなく(粗面化され)光を乱反射する基
体202表面に配され、被測定膜200上方から照射さ
れた光206の一部が膜に進入し、被測定膜200と基
体202との界面で乱反射することにより、結果とし
て、膜浸透乱反射光束208と膜表面乱反射光束210
との干渉が生じにくい膜であればよい。In order to determine the second waveform, the film to be compared which does not cause interference when light is transmitted is not the film itself which causes interference, but the film itself is the object to be measured. It is the same as the membrane. The membrane to be compared is
Specifically, for example, like the film to be measured 200 shown in FIG. 2, the surface is not smooth (roughened), but is arranged on the surface of the substrate 202 that irregularly reflects light, and the light irradiated from above the film to be measured 200. A part of the light 206 enters the film and is diffusely reflected at the interface between the film 200 to be measured and the substrate 202, and as a result, the diffused light flux 208 and the diffused light 210 on the film surface are diffused.
Any film may be used as long as it does not easily cause interference with the film.
【0039】このように乱反射しうる粗面化された表面
としては、具体的には、中心線平均粗さRaとして、
0.05μm以上であることが好ましく、0.1〜10
0μmの範囲であることがより好ましい。なお、中心線
平均粗さRaは、JIS R1600に準じて測定する
ことができる。The roughened surface capable of irregular reflection as described above specifically has a center line average roughness Ra of:
0.05 μm or more, preferably 0.1 to 10
More preferably, it is in the range of 0 μm. The center line average roughness Ra can be measured according to JIS R1600.
【0040】その他、ガラス板に膜を形成してその透過
スペクトルを採取したり、充分に厚い膜を作って進入光
による反射をカットし、反射光スペクトルだけを採取し
り、等による比較用の波形を、単独にまたは組み合わせ
て第2の波形として、前期演算に用いてもよい。In addition, waveforms for comparison can be obtained by forming a film on a glass plate and collecting its transmission spectrum, or by forming a sufficiently thick film to cut off reflection due to incoming light and collecting only the reflected light spectrum. May be used alone or in combination as the second waveform in the first calculation.
【0041】被測定膜としては、ある波長帯の光を透
過、半透過するものならばどのような材質のものでも適
用できる。またたとえば、金属、金属化合物、非金属元
素、非金属化合物、それらの酸化物等、無機材料の結晶
や非結晶体、そして高分子、オリゴマー、単分子集合
体、炭素集合体、錯体化合物、顔料結晶等、有機材料の
結晶体や非結晶体等の物質を単独にまたは相溶、分散、
積層等、種々の形態で複合した膜を被測定膜として、適
用することができる。As the film to be measured, any material can be used as long as it can transmit and semi-transmit light in a certain wavelength band. Also, for example, crystals and non-crystals of inorganic materials, such as metals, metal compounds, non-metal elements, non-metal compounds, and oxides thereof, and polymers, oligomers, monomolecular aggregates, carbon aggregates, complex compounds, and pigments Crystals and other substances, such as crystalline and non-crystalline substances of organic materials, alone or compatible, dispersed,
Films composited in various forms, such as lamination, can be applied as the film to be measured.
【0042】特に本発明の膜厚測定方法および膜厚測定
装置は、一般の光干渉を用いた膜厚測定方法および膜厚
測定装置では膜厚を測定することが困難な、ある特定範
囲の光波長を吸収または散乱し、光の吸収・反射スペク
トルのフラットな部分が少ない物質系への適用が有効で
ある。この様な物質系には有色の物が多く、単一物質
系、複合物質系の双方がある。複合物質系には金属酸化
物やガラスに少量の不純物を加えて発色させたもの、染
料や顔料をガラスや有機高分子に分散したもの等があ
る。In particular, the film thickness measuring method and the film thickness measuring apparatus of the present invention can be used to measure light in a certain specific range where it is difficult to measure the film thickness by a general method and a film thickness measuring apparatus using optical interference. It is effective to apply to a material system that absorbs or scatters a wavelength and has a small flat part of the light absorption / reflection spectrum. Many of such substance systems are colored, and there are both single substance systems and composite substance systems. Composite materials include those obtained by adding a small amount of impurities to a metal oxide or glass to form a color, and those obtained by dispersing a dye or pigment in glass or an organic polymer.
【0043】顔料には無機顔料および有機顔料がある
が、後者は様々な色があり、吸収・反射スペクトルも複
雑でフラットな部分が少ない。したがって、本発明の膜
厚測定方法および膜厚測定装置を適用することが有効で
ある。有機顔料には様々な化合物があるが、金属または
無金属フタロシアニン顔料;ビスアゾ顔料、トリスアゾ
顔料等のアゾ顔料;スクエアリウム化合物;アズレニウ
ム化合物;ペリレン系顔料;インジゴ顔料;キナクリド
ン顔料;多環キノン顔料;シアニン色素;キサンテン染
料などが挙げられる。The pigments include inorganic pigments and organic pigments. The latter has various colors, has a complicated absorption / reflection spectrum, and has few flat portions. Therefore, it is effective to apply the film thickness measuring method and the film thickness measuring device of the present invention. There are various compounds in organic pigments, but metal or metal-free phthalocyanine pigments; azo pigments such as bisazo pigments and trisazo pigments; squarium compounds; azulenium compounds; perylene pigments; indigo pigments; A cyanine dye; a xanthene dye;
【0044】これら有機顔料を用いた膜には様々なもの
があるが、これらの中でも、種々の光学フィルター、有
機電子写真感光体の電荷発生層等は膜厚の精度が要求さ
れるため、本発明を適用して、膜厚を非接触で簡易的に
測定することが有効である。特に電子写真感光体の電荷
発生層は、その膜厚によって感光体感度が大きく変化す
るので、当該膜厚の制御および評価が重要である。There are various types of films using these organic pigments. Among them, various types of optical filters, charge generation layers of organic electrophotographic photosensitive members, and the like are required to have high film thickness accuracy. It is effective to apply the invention and simply measure the film thickness without contact. In particular, the charge generation layer of the electrophotographic photoreceptor greatly changes the photoreceptor sensitivity depending on its thickness, and therefore, it is important to control and evaluate the thickness.
【0045】近年の電子写真システムには有機感光体が
多く用いられており、近年普及しているレーザービーム
プリンターも同様である。それらは半導体レーザーを光
源に使用しているため、赤〜赤外光に感度を持つ感光体
が用いられている。そのために電荷発生層には前述波長
に感度を持つ染料、顔料が使用され、フタロシアニン顔
料はもその1つである。Organic photoconductors are often used in recent electrophotographic systems, and the same applies to laser beam printers that have become widespread in recent years. Since they use a semiconductor laser as a light source, a photosensitive member having sensitivity to red to infrared light is used. For this purpose, dyes and pigments having the above-mentioned wavelength sensitivity are used in the charge generation layer, and phthalocyanine pigments are one of them.
【0046】次に、本発明の膜厚測定方法を実際に適用
して、膜厚を測定する方法について具体例を挙げて説明
する。当該具体例では、有機電子写真感光体の電荷発生
材料として、塩化ガリウムフタロシアニンを用い、厚み
の異なる電荷発生層を形成した上で、この膜厚と本発明
による膜厚測定との相関を検討する。Next, a method of measuring the film thickness by actually applying the film thickness measuring method of the present invention will be described with reference to specific examples. In this specific example, gallium phthalocyanine chloride was used as the charge generation material of the organic electrophotographic photoreceptor, and after forming charge generation layers having different thicknesses, the correlation between this film thickness and the film thickness measurement according to the present invention was examined. .
【0047】有機電子写真感光体の電荷発生材料とし
て、塩化ガリウムフタロシアニンを用いた。塩化ガリウ
ムフタロシアニン15重量部、塩化ビニル−酢酸ビニル
共重合体樹脂(VMCH、日本ユニカー社製)10重量
部およびn−ブチルアルコール300重量部からなる混
合物をサンドミルにて4時間分散した。得られた分散液
を電荷発生層形成用の塗布液とした。当該塗布液を30
mmφ、長さ300mmの鏡面切削アルミニウムパイプ
(基体)表面に、浸漬塗布し、自然乾燥した。なお、浸
漬塗布の際のアルミニウムパイプの引き上げ速度を10
0mm/min.、150mm/min.、200mm
/min.、250mm/min.、300mm/mi
n.、および、350mm/min.の6種類として、
電荷発生層の膜厚の異なる6種類のサンプルを作製し
た。Gallium phthalocyanine chloride was used as a charge generation material for an organic electrophotographic photosensitive member. A mixture comprising 15 parts by weight of gallium chloride phthalocyanine, 10 parts by weight of a vinyl chloride-vinyl acetate copolymer resin (VMCH, manufactured by Nippon Unicar) and 300 parts by weight of n-butyl alcohol was dispersed in a sand mill for 4 hours. The obtained dispersion was used as a coating liquid for forming a charge generation layer. Apply the coating solution for 30
It was dip-coated on the surface of a mirror-cut aluminum pipe (substrate) having a diameter of 300 mm and a length of 300 mm, and air-dried. The lifting speed of the aluminum pipe during the dip coating was 10
0 mm / min. , 150 mm / min. , 200mm
/ Min. , 250 mm / min. , 300mm / mi
n. , And 350 mm / min. As six types of
Six types of samples having different charge generation layer thicknesses were produced.
【0048】また上記電荷発生層形成用の塗布液と同一
の塗布液を、サンドブラスト処理により粗面化(中心線
平均粗さRa=0.2μm)した30mmφ、長さ30
0mmのED管アルミニウムパイプ(基体)の表面に、
上記同様の条件で浸漬塗布して、6種類の比較用のサン
プルを作製した。The same coating solution as that for forming the charge generation layer was roughened by sandblasting (center line average roughness Ra = 0.2 μm) to a length of 30 mmφ and a length of 30 mm.
On the surface of a 0 mm ED tube aluminum pipe (substrate),
By dip coating under the same conditions as above, six types of comparative samples were prepared.
【0049】これらの各サンプルについて、形成された
電荷発生層(膜)の相対反射スペクトルを、それぞれの
基体をリファレンスとして、大塚電子(株)製分光計測
システムを用いて採取した。つまり、基体表面に電荷発
生層が形成された上記各サンプルの反射スペクトルか
ら、基体単独の反射スペクトルで割り算して、相対反射
スペクトルとした。光照射および分光測定は、光ファイ
バーを通して膜に対して、垂直上から同時に行った。計
測は1つの膜について12ヶ所行い、それらの平均値を
相対反射スペクトルとした。For each of these samples, a relative reflection spectrum of the formed charge generation layer (film) was collected by using a spectrometry system manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd. using each substrate as a reference. That is, the relative reflection spectrum was obtained by dividing the reflection spectrum of each sample having the charge generation layer formed on the substrate surface by the reflection spectrum of the substrate alone. Light irradiation and spectroscopy were simultaneously performed on the film vertically from above through an optical fiber. The measurement was performed at 12 points for one film, and the average value thereof was defined as a relative reflection spectrum.
【0050】また、上記鏡面切削アルミニウムパイプ表
面に形成された電荷発生層について、n−ブチルアルコ
ールを含浸させた綿棒で一部除去し、当該除去により生
じた段差を触針式膜厚計で測定した。この操作を1つの
電荷発生層について5回行い、その平均値を各条件(浸
漬塗布の際のアルミニウムパイプの各引き上げ速度)に
おける実膜厚とした。The charge generation layer formed on the surface of the mirror-cut aluminum pipe was partially removed with a cotton swab impregnated with n-butyl alcohol, and the step caused by the removal was measured with a stylus thickness gauge. did. This operation was performed five times for one charge generation layer, and the average value was defined as the actual film thickness under each condition (each pulling speed of the aluminum pipe at the time of dip coating).
【0051】図3は、鏡面切削アルミニウムパイプ表面
に形成された電荷発生層の相対反射スペクトル(第1の
波形)を示すグラフである(ただし、グラフの簡略化の
ため、膜厚は6種類の内、3種類を代表させて表示して
いる。)。膜厚によってスペクトルの凹凸状態が変化す
るので、干渉が現れているのがわかるが、電荷発生層に
含まれる顔料の吸光特性による400〜600nmでの
大きな反射率変化に隠されしまっていて、干渉による凹
凸位置が明確でない。FIG. 3 is a graph showing a relative reflection spectrum (first waveform) of the charge generation layer formed on the surface of the mirror-polished aluminum pipe (however, for simplification of the graph, there are six types of film thickness). Of these, three types are represented.) Since the unevenness of the spectrum changes depending on the film thickness, it can be seen that interference appears. However, the interference is hidden by a large change in reflectance at 400 to 600 nm due to the absorption characteristics of the pigment included in the charge generation layer. Is not clear.
【0052】図4は、比較用のサンプルの表面に形成さ
れた電荷発生層の相対反射スペクトル(第2の波形)を
示すグラフである(ただし、図3同様、3種類の膜厚を
代表させて表示している。)。膜厚によって強度は変化
しているが、その形状変化はほとんど見られないことか
ら、同スペクトルにおいては、干渉がほとんど含まれて
いないことがわかる。FIG. 4 is a graph showing the relative reflection spectrum (second waveform) of the charge generation layer formed on the surface of the sample for comparison (however, as in FIG. 3, three types of film thicknesses are represented). Is displayed.) Although the intensity changes depending on the film thickness, the shape does not substantially change, indicating that the spectrum contains almost no interference.
【0053】図5は、図3に示す第1の波形から、図4
に示す第2の波形を引き算した、演算後の補正分光スペ
クトルを示すグラフである。すなわち、鏡面切削アルミ
ニウムパイプ表面に形成された電荷発生層の相対反射ス
ペクトル(第1の波形)から、比較用のサンプルの表面
に形成された電荷発生層の相対反射スペクトル(第2の
波形)を引き算したものである。図5に示された補正分
光スペクトルを観察すると、干渉による凹凸が明らかに
確認でき、特定のピーク(凸)または特定のヴァレイ
(凹)に着目すると、膜厚の変化とともに、波長の位置
がシフトしているのがわかる。FIG. 5 shows the first waveform shown in FIG.
9 is a graph showing a corrected spectral spectrum after the operation obtained by subtracting the second waveform shown in FIG. That is, from the relative reflection spectrum (first waveform) of the charge generation layer formed on the mirror-polished aluminum pipe surface, the relative reflection spectrum (second waveform) of the charge generation layer formed on the surface of the sample for comparison was obtained. It is subtracted. By observing the corrected spectral spectrum shown in FIG. 5, irregularities due to interference can be clearly confirmed, and when focusing on a specific peak (convex) or a specific valley (concave), the wavelength position shifts with the change in film thickness. You can see that it is doing.
【0054】表1に、各塗布速度における、図5におけ
る演算後の補正分光スペクトルの、特定のピークまたは
特定のヴァレイの波長位置と、前期実膜厚と、の関係を
示す(ただし、図5において省略されていた膜厚の数値
に関しても下記表1には、含めている。)。Table 1 shows the relationship between the wavelength position of a specific peak or a specific valley of the corrected spectral spectrum after the calculation in FIG. 5 and the actual film thickness at each coating speed (FIG. 5). Table 1 below also includes the numerical values of the film thickness omitted in (1).)
【0055】[0055]
【表1】 [Table 1]
【0056】さらに、上記表1を基に、特定のピーク
(凸)または特定のヴァレイ(凹)の波長位置と、実膜
厚と、の関係をプロットしたグラフを図6に示す。図6
に示すグラフを用いることにより、実膜厚が未知である
同材質の電荷発生層において、演算後の補正分光スペク
トルの凹凸位置波長から、実膜厚を推定することが可能
となる。FIG. 6 is a graph plotting the relationship between the wavelength position of a specific peak (convex) or a specific valley (concave) and the actual film thickness based on Table 1 above. FIG.
In the charge generation layer of the same material whose actual film thickness is unknown, the actual film thickness can be estimated from the uneven position wavelength of the corrected spectral spectrum after calculation by using the graph shown in FIG.
【0057】図7に、本発明の膜厚測定装置720の一
例を示す模式構成図(ブロック図)を示す。膜厚測定装
置720は、測定対象となる被測定膜700に対し、光
706を照射する光源(光照射手段)704と、被測定
膜700の透過後、干渉を起こした光束714を検知す
るセンサー(検知手段)1と、センサー(検知手段)1
により光束714の分光スペクトルの第1の波形を求
め、これを予め求めておいた補正分光スペクトルにより
演算する解析部3と、を有する。膜厚測定装置720の
作用について、説明する。FIG. 7 is a schematic configuration diagram (block diagram) showing an example of the film thickness measuring device 720 of the present invention. The film thickness measuring device 720 includes a light source (light irradiating unit) 704 for irradiating the target film 700 to be measured with light 706 and a sensor for detecting a light flux 714 that causes interference after transmitting through the target film 700. (Detection means) 1 and Sensor (detection means) 1
And the analysis unit 3 that calculates the first waveform of the spectral spectrum of the light flux 714 from the corrected spectral spectrum. The operation of the film thickness measuring device 720 will be described.
【0058】光源704から光706が照射されると、
光706の一部は被測定膜700表面で反射し、また一
部は被測定膜700に進入し、これを透過して基体70
2表面で正反射し、空気中に再び出て、前記被測定膜7
00表面で反射した光と干渉を起こした光束714とな
る。光束714は、センサー1により検知され、入力部
2にその信号が入力される。When light 706 is emitted from the light source 704,
A part of the light 706 is reflected on the surface of the film 700 to be measured, and a part of the light 706 enters the film 700 to be measured, passes therethrough, and
2, the light is specularly reflected on the surface and emerges again in the air, and
A light beam 714 that interferes with the light reflected on the 00 surface. The light beam 714 is detected by the sensor 1, and the signal is input to the input unit 2.
【0059】入力部2への信号の入力とともに、パソコ
ン等による解析部3が起動する。解析部3は、データベ
ース4から、過去の事例から予め求められた計算式等の
メモリーを読み出し、入力部2からの信号を適宜演算処
理する。そして、求められた結果をモニターや印刷機等
の出力部5により出力し、膜700の膜厚の測定が終了
する。When the signal is input to the input unit 2, the analysis unit 3 is started by a personal computer or the like. The analysis unit 3 reads a memory such as a calculation formula obtained in advance from a past case from the database 4 and appropriately processes a signal from the input unit 2. Then, the obtained result is output by the output unit 5 such as a monitor or a printing machine, and the measurement of the thickness of the film 700 is completed.
【0060】データベース4には、たとえば、被測定膜
700と同種の膜について、実膜厚と、補正分光スペク
トルの特定ピークまたは特定バレイ位置と、の関係を演
算により予め求めておき、この関係を入力しておく。か
かる関係としては、たとえば、前記図5や表1により得
られる、相関関係が挙げられる。そして、データベース
4から、かかる関係についての情報を読み出した解析部
3は、必要な演算処理を施した上で、前記相関関係に則
って膜厚を計算する。In the database 4, for example, for a film of the same type as the film 700 to be measured, the relationship between the actual film thickness and a specific peak or a specific valley position of the corrected spectral spectrum is obtained in advance by calculation. Enter it. Such a relationship includes, for example, a correlation obtained from FIG. 5 and Table 1. Then, the analysis unit 3 that has read the information on the relationship from the database 4 performs necessary arithmetic processing, and calculates the film thickness in accordance with the correlation.
【0061】以上のように、本発明の膜厚測定装置によ
れば、測定対象となる被測定膜と同種の膜について、実
膜厚と、補正分光スペクトルの特定ピークまたは特定バ
レイ位置と、の関係を演算により予め求めておけば、厚
さ未知の別の部材についても非接触で、簡便かつ容易に
膜厚を測定することができる。As described above, according to the film thickness measuring apparatus of the present invention, for a film of the same type as the film to be measured, the actual film thickness and the specific peak or the specific valley position of the corrected spectral spectrum are determined. If the relationship is obtained in advance by calculation, the thickness of the film can be measured simply and easily without contacting another member whose thickness is unknown.
【0062】[0062]
【発明の効果】以上のように、本発明の膜厚測定方法お
よび膜厚測定装置は、光透過ないし半透過性の膜に光を
照射して、その膜厚に相関する光路差によって生じる光
干渉を利用して膜厚を測定する構成でありながら、測定
対象となる膜自体の吸収・反射スペクトルの影響を受け
ている干渉波の光束の分光スペクトルから、干渉を含ま
ない光束の分光スペクトルをできるだけ取り除いてやる
ことで、測定対象となる膜自体の吸収・反射スペクトル
の影響が軽減され、干渉による凹凸ピークを観察しやす
くすることができ、これを利用して非接触で、簡便かつ
容易に膜厚を測定することができる。したがって、有色
で特徴的な吸収・反射スペクトルを有する膜について
も、光干渉を用いた膜厚測定が可能となる。As described above, the film thickness measuring method and the film thickness measuring apparatus of the present invention irradiate a light transmitting or semi-transmitting film with light, and generate light caused by an optical path difference correlated to the film thickness. Even though the film thickness is measured using interference, the spectrum of the luminous flux without interference can be calculated from the spectrum of the luminous flux of the interference wave affected by the absorption / reflection spectrum of the film itself to be measured. By removing as much as possible, the influence of the absorption / reflection spectrum of the film itself to be measured is reduced, and it is possible to easily observe uneven peaks due to interference. The film thickness can be measured. Therefore, even for a film having a characteristic absorption / reflection spectrum that is colored, the film thickness can be measured using light interference.
【図1】 本発明の膜厚測定方法における、第1の波形
を測定する方法を説明するための概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram for explaining a method of measuring a first waveform in a film thickness measuring method of the present invention.
【図2】 本発明の膜厚測定方法における、第2の波形
を測定する方法を説明するための概略構成図である。FIG. 2 is a schematic configuration diagram for explaining a method of measuring a second waveform in the film thickness measuring method of the present invention.
【図3】 鏡面切削アルミニウムパイプ表面に形成され
た電荷発生層の相対反射スペクトル(第1の波形)であ
る。FIG. 3 is a relative reflection spectrum (first waveform) of a charge generation layer formed on the surface of a mirror-cut aluminum pipe.
【図4】 比較用のサンプルの表面に形成された電荷発
生層の相対反射スペクトル(第2の波形)を示すグラフ
である。FIG. 4 is a graph showing a relative reflection spectrum (second waveform) of a charge generation layer formed on the surface of a comparative sample.
【図5】 図3に示す第1の波形から、図4に示す第2
の波形を引き算した、演算後の補正分光スペクトルを示
すグラフである。FIG. 5 is a graph showing the first waveform shown in FIG. 3 and the second waveform shown in FIG. 4;
5 is a graph showing a corrected spectral spectrum after the calculation, in which the waveform of FIG.
【図6】 図5のグラフの補正分光スペクトルにおけ
る、特定のピーク(凸)または特定のヴァレイ(凹)の
波長位置と、実膜厚と、の関係をプロットしたグラフで
ある。6 is a graph in which the relationship between the wavelength position of a specific peak (convex) or a specific valley (concave) and the actual film thickness in the corrected spectral spectrum of the graph of FIG. 5 is plotted.
【図7】 本発明の膜厚測定装置の一例を示す模式構成
図(ブロック図)である。FIG. 7 is a schematic configuration diagram (block diagram) showing an example of a film thickness measuring device of the present invention.
1 センサー 2 入力部 3 解析部 4 データベース 5 出力部 100、200、700 被測定膜 102、202、702 基体 104、204、704 光源 106、206、706 光 108 膜浸透正反射光束 110 膜表面正反射光束 112、212 分光計 208 膜浸透乱反射光束 210 膜表面乱反射光束 714 光束 720 膜厚測定装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Sensor 2 Input part 3 Analysis part 4 Database 5 Output part 100, 200, 700 Measurable film 102, 202, 702 Substrate 104, 204, 704 Light source 106, 206, 706 Light 108 Membrane penetration regular reflection light beam 110 Film surface regular reflection Light flux 112, 212 Spectrometer 208 Membrane permeation diffusely reflected light 210 Membrane surface diffusely reflected light 714 Light flux 720 Film thickness measuring device
Claims (5)
射して、その膜厚に相関する光路差によって生じる干渉
を利用して膜厚を測定する方法であって、 光を透過した際に干渉を起こす測定対象となる膜に対
し、光を照射して、透過後干渉を起こした光束の分光ス
ペクトルの第1の波形を求め、 さらに、光を透過した際に干渉を起こさない、前記測定
対象となる膜と同材質の比較対象となる膜に対し、光を
照射して、透過後干渉を含まない光束の分光スペクトル
の第2の波形を求め、 前記第1の波形と、前記第2の波形と、を演算すること
によって求めた補正分光スペクトルを用いて、膜厚を測
定することを特徴とする膜厚測定方法。1. A method of irradiating a light-transmitting or semi-transmitting film with light and measuring the film thickness using interference caused by an optical path difference correlated with the film thickness. The film to be measured, which causes interference when the light is transmitted, is irradiated with light, and the first waveform of the spectral spectrum of the light beam that has caused the interference after transmission is obtained. Further, no interference occurs when the light is transmitted. Irradiating light to a film to be compared with the same material as the film to be measured to obtain a second waveform of a spectral spectrum of a light beam that does not include interference after transmission, and the first waveform, A film thickness measuring method, wherein the film thickness is measured using a corrected spectral spectrum obtained by calculating the second waveform and the second waveform.
引き算する演算であることを特徴とする請求項1に記載
の膜厚測定方法。2. The method according to claim 1, wherein the operation is an operation of subtracting the second waveform from the first waveform.
の表面に形成されたものであることを特徴とする請求項
1または2に記載の膜厚測定方法。3. The method according to claim 1, wherein the film to be compared is formed on the surface of a substrate that scatters light.
実膜厚と、補正分光スペクトルの特定ピークまたは特定
バレイ位置と、の関係を演算により予め求めておき、測
定対象となる膜の分光スペクトルの第1の波形から実膜
厚を推定することを特徴とする請求項1〜3のいずれか
1に記載の膜厚測定方法。4. A film of the same type as a film to be measured,
The relationship between the actual film thickness and the specific peak or specific valley position of the corrected spectral spectrum is obtained in advance by calculation, and the actual film thickness is estimated from the first waveform of the spectral spectrum of the film to be measured. The method for measuring a film thickness according to claim 1, wherein:
測定方法を利用した膜厚測定装置であって、 測定対象となる膜に対し、光を照射する光照射手段と、 前記膜の透過後干渉を起こした光束を検知する検知手段
と、 検知手段からの信号により前記光束の分光スペクトルの
第1の波形を求め、これを予め求めておいた補正分光ス
ペクトルにより演算する解析部と、を有することことを
特徴とする膜厚測定装置。5. A film thickness measuring apparatus using the film thickness measuring method according to claim 1, wherein a light irradiating means for irradiating a film to be measured with light, Detecting means for detecting a light beam that has caused interference after transmission through the film; and an analyzing unit for obtaining a first waveform of the spectral spectrum of the light beam based on a signal from the detecting means and calculating the first waveform from a corrected spectral spectrum which has been obtained in advance. And a film thickness measuring device comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29385199A JP2001116518A (en) | 1999-10-15 | 1999-10-15 | Method and instrument for measuring film thickness |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29385199A JP2001116518A (en) | 1999-10-15 | 1999-10-15 | Method and instrument for measuring film thickness |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001116518A true JP2001116518A (en) | 2001-04-27 |
Family
ID=17799987
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP29385199A Pending JP2001116518A (en) | 1999-10-15 | 1999-10-15 | Method and instrument for measuring film thickness |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001116518A (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008139177A (en) * | 2006-12-01 | 2008-06-19 | Shibaura Mechatronics Corp | Method and device for measuring film thickness |
JP2014145761A (en) * | 2013-01-07 | 2014-08-14 | Seiko Epson Corp | Recording medium determination device and recording medium determination method |
KR101532633B1 (en) * | 2012-12-13 | 2015-06-30 | 도요세이칸 그룹 홀딩스 가부시키가이샤 | Method and device for measuring polishing amount of optical fiber component |
CN111213029A (en) * | 2018-09-27 | 2020-05-29 | 合刃科技(深圳)有限公司 | Method, device and system for detecting defects of transparent/semitransparent material |
JP7530824B2 (en) | 2020-12-24 | 2024-08-08 | 東京エレクトロン株式会社 | Film thickness estimation method, storage medium, and film thickness estimation device |
-
1999
- 1999-10-15 JP JP29385199A patent/JP2001116518A/en active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008139177A (en) * | 2006-12-01 | 2008-06-19 | Shibaura Mechatronics Corp | Method and device for measuring film thickness |
KR101532633B1 (en) * | 2012-12-13 | 2015-06-30 | 도요세이칸 그룹 홀딩스 가부시키가이샤 | Method and device for measuring polishing amount of optical fiber component |
US9644944B2 (en) | 2012-12-13 | 2017-05-09 | Toyo Seikan Group Holdings, Ltd. | Method and device for measuring polishing amount of optical fiber component |
JP2014145761A (en) * | 2013-01-07 | 2014-08-14 | Seiko Epson Corp | Recording medium determination device and recording medium determination method |
CN111213029A (en) * | 2018-09-27 | 2020-05-29 | 合刃科技(深圳)有限公司 | Method, device and system for detecting defects of transparent/semitransparent material |
JP7530824B2 (en) | 2020-12-24 | 2024-08-08 | 東京エレクトロン株式会社 | Film thickness estimation method, storage medium, and film thickness estimation device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7643139B2 (en) | Method and apparatus for detecting defects | |
EP2522985B1 (en) | Nondestructive testing of layered industrial products (for example coated medical tablets) using electromagnetic waves (for example in the terahertz range) reflected from the product | |
JP4912687B2 (en) | Film thickness measuring method and film thickness measuring apparatus | |
JPH0252205A (en) | Film thickness measuring method | |
US20070132990A1 (en) | Surface inspection apparatus | |
JP3790628B2 (en) | Method and apparatus for measuring film thickness and optical constant | |
JP5957825B2 (en) | Raman spectroscope and Raman spectroscopic measurement method | |
JP5363199B2 (en) | Microscopic total reflection measuring device | |
EP1467177A1 (en) | Method and apparatus for measuring thicknesses of layers of multilayer thin film | |
JP2001116518A (en) | Method and instrument for measuring film thickness | |
JP3429966B2 (en) | Surface defect inspection device and inspection method | |
JP2803443B2 (en) | Surface inspection method and device | |
EP1853898B1 (en) | Method and system for physicochemical analysis using a laser pulsed ablation | |
JPH07294220A (en) | Method and apparatus for detecting film thickness of multilayered thin film | |
JP2007155630A (en) | Thickness measuring method and thickness measuring apparatus of laminated thin film | |
JPH05118989A (en) | Degrease evaluating method and evaluating device | |
JPH06118009A (en) | Foreign matter inspecting device and method therefor | |
CN112858210A (en) | Determination of damage to an optical surface for IR spectroscopic analysis | |
CN111965152A (en) | A identification appearance that is used for on-spot biological spot of criminal investigation to detect | |
JP2006162513A (en) | Method and instrument for measuring film thickness | |
JPH1151618A (en) | Film thickness detecting method for multi-layered thin film | |
JP4520846B2 (en) | Near-field film thickness measurement system | |
JP2005308394A (en) | Method and apparatus for measuring thicknesses of multilayer thin film | |
JPS6179142A (en) | Infrared absorption analysis method | |
JP2007003456A (en) | Method and apparatus for measuring film thickness |