JP2001165628A - Film thickness measuring device - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置、液晶
表示装置、太陽電池などの製造において形成される、透
明または半透明の、金属膜、金属酸化膜、金属窒化膜、
樹脂膜などの単層または多層の薄膜の膜厚、光学定数、
すなわち屈折率および吸収孫数を測定する膜厚測定装置
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a transparent or translucent metal film, metal oxide film, metal nitride film, and the like formed in the manufacture of semiconductor devices, liquid crystal display devices, solar cells and the like.
The thickness, optical constant, and the like of a single-layer or multilayer thin film such as a resin film
That is, the present invention relates to a film thickness measuring device for measuring a refractive index and the number of absorption layers.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、半導体装置、液晶表示装置、太陽
電池などの製造において、プラズマプロセス法やスパッ
タ法などの薄膜形成技術が広く用いられている。これら
の薄膜形成技術によって形成された薄膜の各種特性を検
出することにより、薄膜を形成するためのパラメータの
導出を行なったり、成膜時における各種の不具合の検出
が行われている。このような薄膜の各種特性の中でも特
に、膜厚は、薄膜の導電性あるいは絶縁性などの特性の
みならず、薄膜のパターン形成に影響を及ぼすため、製
品の歩留まりや信頼性を左右する重要な管理項目であ
る。2. Description of the Related Art In recent years, thin film forming techniques such as a plasma process method and a sputtering method have been widely used in the manufacture of semiconductor devices, liquid crystal display devices, solar cells and the like. By detecting various characteristics of the thin film formed by these thin film forming techniques, parameters for forming the thin film are derived, and various defects at the time of film formation are detected. Among various properties of such a thin film, the film thickness is an important factor that affects the yield and reliability of a product because it affects not only properties such as conductivity or insulating property of the thin film but also pattern formation of the thin film. It is a management item.
【０００３】薄膜形成装置により形成された薄膜の膜厚
を測定する従来の技術として、直接薄膜の段差を測定す
る接触法や、エリプソメータによる方法（偏光法）が実
用化されている。しかし、これらの測定装置は、配線パ
ターン上の薄膜を測定することは困難であったり、測定
時間が長いなどの理由から、オフラインでの測定が主で
あった。As a conventional technique for measuring the thickness of a thin film formed by a thin film forming apparatus, a contact method for directly measuring a step of a thin film and a method using an ellipsometer (polarization method) have been put to practical use. However, these measurement apparatuses mainly perform offline measurement because it is difficult to measure a thin film on a wiring pattern or the measurement time is long.
【０００４】一方、本出願人の先願である特願平１１−
２１１７３７号においては、生産ライン上で、連続して
薄膜の膜厚を測定できる装置として、図４に示す装置が
提案されている。図４に示す装置においては、光源１か
らの白色光を光ファイバ２および測定用レンズ３を通し
て、薄膜４を表面に有する測定基板５上に照射し、測定
基板５からの反射光を測定用レンズ３および光ファイバ
２を通して分光器６で受光する。分光器６では反射光を
波長ごとの光強度に分解する。計算機７で波長ごとの光
強度を解析して薄膜の膜厚、光学定数が算出される。[0004] On the other hand, Japanese Patent Application No. Hei 11 (1999) -90
In Japanese Patent No. 211737, an apparatus shown in FIG. 4 is proposed as an apparatus capable of continuously measuring the thickness of a thin film on a production line. In the apparatus shown in FIG. 4, white light from a light source 1 is irradiated onto a measurement substrate 5 having a thin film 4 on the surface through an optical fiber 2 and a measurement lens 3, and reflected light from the measurement substrate 5 is measured by a measurement lens. The light is received by the spectroscope 6 through the optical fiber 3 and the optical fiber 2. The spectroscope 6 decomposes the reflected light into light intensities for each wavelength. The computer 7 analyzes the light intensity for each wavelength and calculates the thickness and optical constant of the thin film.
【０００５】図５に、この薄膜測定装置による窒化珪素
（ＳｉＮ）膜の測定結果の一例を示す。分光器６で測定
した反射率の曲線Ｍに対して、薄膜の膜厚ｄ、屈折率
ｎ、吸収係数ｋおよび照射光の波長λを変数とする反射
率の理論曲線Ｃが最も近似するように変数を最適化す
る。具体的には、膜厚ｄにはおよそ適当な初期値を代入
する。光学定数としてのｎ，ｋには、たとえば、透明な
材料としてＳｉＯ2，Ａｌ2Ｏ3，Ｓｉ3Ｎ4，ＩＴＯ（イ
ンジウム酸化第一錫 Indium Tin Oxide）などであれば
Cauchyの式で定義される材料の分散公式で設定される値
を用いる。こうして一定区間の波長における理論的な反
射率Ｒ′（λ）を求める。このＲ′（λ）と実際に測定
した反射率Ｒ（λ）とを対比し、ｄ，ｎ，ｋを変化さ
せ、最小２乗法によって、ｄ，ｎ，ｋを求める。この方
法により、薄膜４の膜厚ｄ、屈折率ｎ、吸収係数ｋを同
時に求めることができる。計算手法としては、他にSimp
lex法やMonte Carlo法を用いてもよい。FIG. 5 shows an example of a measurement result of a silicon nitride (SiN) film by this thin film measuring apparatus. The theoretical curve C of the reflectance using the thickness d of the thin film, the refractive index n, the absorption coefficient k, and the wavelength λ of the irradiation light as the closest to the reflectance curve M measured by the spectroscope 6 so as to be the closest. Optimize variables. Specifically, an approximately appropriate initial value is substituted for the film thickness d. For n and k as optical constants, for example, if a transparent material is SiO 2 , Al 2 O 3 , Si 3 N 4 , ITO (Indium Tin Oxide), etc.
Use the value set by the material dispersion formula defined by Cauchy's equation. In this way, the theoretical reflectance R ′ (λ) at a certain section wavelength is obtained. This R '(λ) is compared with the actually measured reflectance R (λ), d, n, k are changed, and d, n, k are obtained by the least square method. According to this method, the thickness d, the refractive index n, and the absorption coefficient k of the thin film 4 can be obtained at the same time. Another calculation method is Simp
The lex method or Monte Carlo method may be used.
【０００６】この薄膜測定装置は、膜厚測定前にあらか
じめ、較正作業として、波長の関数である反射率が既知
の較正用の基準基板を用いて反射光を測定することによ
って、光源１の光強度の分布を測定しておく必要があ
る。薄膜の測定においては、光源１の光強度と反射光強
度とから各波長ごとの反射率を求め、この反射率の曲線
Ｒ（λ）により膜厚、屈折率および吸収係数が算出され
る。しかし、一般に、光源１の強度分布は、ランプの劣
化、周囲温度の影響などにより、経時変化を伴なうた
め、通常、１時間に１回程度の上記の較正作業が必要と
なる。In this thin film measuring apparatus, before measuring the film thickness, as a calibration operation, the reflected light is measured using a calibration reference substrate whose reflectance as a function of wavelength is known. It is necessary to measure the intensity distribution. In the measurement of the thin film, the reflectance for each wavelength is determined from the light intensity of the light source 1 and the reflected light intensity, and the film thickness, the refractive index, and the absorption coefficient are calculated from the reflectance curve R (λ). However, in general, the intensity distribution of the light source 1 changes with time due to the deterioration of the lamp, the influence of the ambient temperature, and the like. Therefore, the above-described calibration work is usually required to be performed about once an hour.
【０００７】この従来例では、さらに図６に示す構成を
採用することも可能である。図６に示す装置において
は、光源１に接続されるファイバ２は分岐している。光
源１からの白色光は、ファイバ２および較正用レンズ８
を通して、較正用の基準基板９上に照射される。基準基
板９からの反射光は較正用レンズ８およびファイバ２を
通して分光器６の内部に配置されたＣＣＤ（電荷結合素
子 Charge Coupled Device）１１で受光される。分光
器６では反射光は波長ごとの光強度に分解され、計算機
７で波長ごとの光強度と、基準基板９のその波長におけ
る既知の反射率とから、光源１の実際の光量を算出する
ことができる。こうして得た光源１の光量の情報によっ
て、測定基板５からの反射光の光量から、測定試料の反
射率を計算するためのパラメータが較正される。In this conventional example, it is possible to further employ the configuration shown in FIG. In the device shown in FIG. 6, the fiber 2 connected to the light source 1 is branched. The white light from the light source 1 is transmitted to the fiber 2 and the calibration lens 8.
Is irradiated on the reference substrate 9 for calibration. The reflected light from the reference substrate 9 is received by a CCD (Charge Coupled Device) 11 arranged inside the spectroscope 6 through the calibration lens 8 and the fiber 2. The spectroscope 6 decomposes the reflected light into light intensities for each wavelength, and a computer 7 calculates the actual light amount of the light source 1 from the light intensity for each wavelength and the known reflectance of the reference substrate 9 at that wavelength. Can be. Based on the information on the light amount of the light source 1 thus obtained, a parameter for calculating the reflectance of the measurement sample is calibrated from the light amount of the reflected light from the measurement substrate 5.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】一般に、ＣＣＤでは、
光強度が低下した場合、測定精度が低下し、あるいは測
定不能となる。上記先願において提案した膜厚測定装置
では、基準基板９からの反射光の強度を基準として照射
条件および受光条件を設定した場合、測定基板５の反射
率が、基準基板９の反射率に対して極端に小さいときに
は、測定基板５からの反射光が弱くなり、分光器の内部
に配置されるＣＣＤ１１の測定精度が低下し、あるいは
測定不能となる。Generally, in a CCD,
When the light intensity decreases, the measurement accuracy decreases or the measurement becomes impossible. In the film thickness measuring device proposed in the above-mentioned prior application, when the irradiation condition and the light receiving condition are set based on the intensity of the reflected light from the reference substrate 9, the reflectance of the measurement substrate 5 is higher than the reflectance of the reference substrate 9. When it is extremely small, the reflected light from the measurement substrate 5 is weakened, and the measurement accuracy of the CCD 11 disposed inside the spectroscope is reduced, or measurement becomes impossible.
【０００９】逆に、一般に、ＣＣＤにおいて、光強度が
増加した場合は、ＣＣＤの感度を超え、胞和状態となる
ため、測定不能となり得る。上記先願において提案した
膜厚測定装置では、基準基板９からの反射光の強度を基
準として照射条件および受光条件を設定した場合、測定
基板５の反射率が、基準基板９の反射率より大きいとき
には、測定基板５からの反射光の強度がＣＣＤ１１の感
度を超える場合があり、その場合は測定不能となる。Conversely, in general, when the light intensity of a CCD is increased, the sensitivity exceeds the sensitivity of the CCD, resulting in a bleeding state. In the film thickness measuring device proposed in the prior application, when the irradiation condition and the light receiving condition are set based on the intensity of the reflected light from the reference substrate 9, the reflectance of the measurement substrate 5 is larger than the reflectance of the reference substrate 9. At times, the intensity of the reflected light from the measurement substrate 5 may exceed the sensitivity of the CCD 11, and in that case, the measurement becomes impossible.
【００１０】本発明は、以上のような従来の膜厚測定装
置の問題点に鑑みたものであって、自動的に較正を行
い、常に安定した精度で、連続測定が可能な膜厚測定装
置を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the conventional film thickness measuring apparatus, and automatically performs calibration so that continuous measurement can be always performed with stable accuracy. The purpose is to provide.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に基づく膜厚測定装置においては、測定試料
および基準試料に対して光を照射する照射手段と、上記
測定試料および上記基準試料からの反射光を受光する受
光手段と、受光した上記測定試料からの反射光をスペク
トル分解して測定試料分光強度情報を得るとともに、受
光した上記基準試料からの反射光をスペクトル分解して
基準試料分光強度情報を得ることが可能な分光手段と、
上記基準試料分光強度情報を利用して、上記測定試料分
光強度情報から上記測定試料を解析するための測定試料
解析手段と、上記測定試料分光強度情報および上記基準
試料分光強度情報に基づいて、上記受光手段によって受
光した反射光の上記分光手段におけるスペクトル分解に
よって出力される光強度の値を調整する分光強度出力調
整手段とを備える。In order to achieve the above object, a film thickness measuring apparatus according to the present invention comprises: an irradiating means for irradiating a measuring sample and a reference sample with light; A light-receiving means for receiving the reflected light from the sample; spectrally decomposing the received reflected light from the measurement sample to obtain the measurement sample spectral intensity information; and spectrally decomposing the received reflected light from the reference sample for reference. Spectroscopic means capable of obtaining sample spectral intensity information;
Utilizing the reference sample spectral intensity information, a measurement sample analyzing unit for analyzing the measurement sample from the measurement sample spectral intensity information, and based on the measurement sample spectral intensity information and the reference sample spectral intensity information, A spectral intensity output adjusting unit that adjusts a value of a light intensity output by spectral decomposition of the reflected light received by the light receiving unit in the spectral unit.
【００１２】上記構成を採用することにより、基準試料
分光強度情報に基づいて自動的に較正を行ない、分光手
段によって出力される光強度を最適に調整することがで
きるため、常に安定した精度で、連続測定が可能とな
る。By adopting the above configuration, the calibration can be automatically performed based on the reference sample spectral intensity information, and the light intensity output by the spectral means can be adjusted optimally. Continuous measurement becomes possible.
【００１３】上記発明において好ましくは、上記分光強
度出力調整手段は、上記基準試料分光強度情報を基に基
準試料の反射光の強度が適正範囲か否かを判断する基準
試料強度判断手段と、上記基準試料強度判断手段による
判断結果が是であった場合に、上記測定試料分光強度情
報を基に測定試料の反射光の強度が適正範囲か否かを判
断する測定試料強度判断手段と、上記基準試料強度判断
手段による判断結果が否であった場合、または、上記測
定試料強度判断手段による判断結果が否であった場合
に、上記分光手段におけるスペクトル分解によって出力
される光強度の値を調整するための操作パラメータの値
を算出し、上記操作パラメータの値が収束したか否かを
判断する操作パラメータ収束判断手段と、上記操作パラ
メータ収束判断手段による判断結果が否であった場合
に、上記操作パラメータの値を設定する操作パラメータ
設定手段とを含み、上記操作パラメータ設定手段による
設定を行なった場合は、上記基準試料強度判断手段によ
る判断から繰り返す。In the above invention, preferably, the spectral intensity output adjusting means includes a reference sample intensity determining means for determining whether or not the intensity of the reflected light of the reference sample is within an appropriate range based on the reference sample spectral intensity information; A measuring sample intensity judging means for judging whether or not the intensity of the reflected light of the measuring sample is within an appropriate range based on the measuring sample spectral intensity information, if the judgment result by the reference sample intensity judging means is correct, If the result of the determination by the sample intensity determination means is negative, or if the result of the determination by the measurement sample intensity determination means is negative, the value of the light intensity output by the spectral decomposition in the spectral means is adjusted. Parameter convergence determining means for calculating the value of the operation parameter for determining whether the value of the operation parameter has converged, and the operation parameter convergence determining means And operation parameter setting means for setting the value of the operation parameter when the result of the judgment is negative. If the setting by the operation parameter setting means is performed, the operation is repeated from the judgment by the reference sample intensity judgment means. .
【００１４】上記構成を採用することにより、基準試料
の反射光の強度と、測定試料の反射光の強度の両方につ
いて、適正範囲になるまで自動的に調整を繰り返すこと
ができるため、さらに安定した測定が可能となる。By adopting the above configuration, both the intensity of the reflected light of the reference sample and the intensity of the reflected light of the measurement sample can be automatically adjusted until the appropriate range is reached, so that the stability is further improved. Measurement becomes possible.
【００１５】上記発明において好ましくは、上記基準試
料強度判断手段は、上記基準試料分光強度情報から基準
試料の反射光の最大強度を算出して、これが適正範囲か
否かを判断する。Preferably, in the above invention, the reference sample intensity determining means calculates the maximum intensity of the reflected light of the reference sample from the reference sample spectral intensity information, and determines whether or not the maximum intensity is within an appropriate range.
【００１６】上記構成を採用することにより、基準試料
の反射光の最大強度においても適正範囲を超えないよう
に反射光の強度を調整することができ、精度の良い較正
が可能となる。By employing the above configuration, the intensity of the reflected light can be adjusted so that the maximum intensity of the reflected light of the reference sample does not exceed an appropriate range, and accurate calibration can be performed.
【００１７】上記発明において好ましくは、上記測定試
料強度判断手段は、上記測定試料分光強度情報から測定
試料の反射光の最大強度を算出して、これが適正範囲か
否かを判断する。Preferably, in the above invention, the measurement sample intensity judging means calculates the maximum intensity of the reflected light of the measurement sample from the measurement sample spectral intensity information, and judges whether or not this is within an appropriate range.
【００１８】上記構成を採用することにより、測定試料
の反射光の最大強度においても適正範囲を超えないよう
に反射光の強度を調整することができ、精度の良い測定
が可能となる。By employing the above configuration, the intensity of the reflected light can be adjusted so that the maximum intensity of the reflected light from the measurement sample does not exceed an appropriate range, and accurate measurement can be performed.
【００１９】上記発明においてさらに好ましくは、上記
操作パラメータは、上記受光手段における受光に費やす
積算時間である。More preferably, in the above invention, the operation parameter is an integrated time spent for light reception by the light receiving means.
【００２０】また、上記発明において好ましくは、上記
操作パラメータは、上記照射手段において上記基準試料
に対して照射する光量である。Preferably, in the above invention, the operation parameter is an amount of light irradiated on the reference sample by the irradiation means.
【００２１】これらの構成を採用することにより、各受
光手段によって検出される光の強度を最適な値に調整す
ることができる。By employing these configurations, the intensity of light detected by each light receiving means can be adjusted to an optimum value.
【００２２】上記発明において好ましくは、上記操作パ
ラメータは、上記受光手段における受光に費やす積算時
間、および、上記照射手段において上記基準試料に対し
て照射する光量である。[0022] In the above invention, preferably, the operation parameter is an integrated time spent for light reception by the light receiving means, and a light amount irradiated to the reference sample by the irradiation means.
【００２３】上記構成を採用することにより、各受光手
段によって検出される光の強度を、より容易に最適な値
に調整することができる。By adopting the above configuration, the intensity of light detected by each light receiving means can be adjusted to an optimum value more easily.
【００２４】上記発明においてさらに好ましくは、上記
操作パラメータ収束判断手段は、以前の上記操作パラメ
ータの値と、新たに算出された上記操作パラメータの値
との差が一定値より小さければ結論を是とし、さもなけ
れば結論を否とする判断を行なう。More preferably, in the above invention, the operation parameter convergence determination means determines a conclusion if a difference between a previous value of the operation parameter and a newly calculated value of the operation parameter is smaller than a predetermined value. Otherwise, a decision is made to reject the conclusion.
【００２５】上記発明においてさらに好ましくは、上記
操作パラメータ収束判断手段は、結論を否とする判断を
連続して一定回数以上繰り返した場合には、上記差にか
かわらず処理を終了する。In the above invention, more preferably, the operation parameter convergence judging means ends the process irrespective of the difference, when the judgment of rejecting the conclusion is repeated continuously for a certain number of times or more.
【００２６】これらの構成を採用することにより、操作
パラメータの算出結果が収束したか否かを判断すること
ができ、振動などして収束しない場合に永久に較正が完
了しないといった事態を回避することができる。By employing these configurations, it is possible to determine whether or not the calculation results of the operation parameters have converged, and to avoid a situation in which the calibration is not completed forever if the calculation results do not converge due to vibration or the like. Can be.
【００２７】上記発明において好ましくは、上記照射手
段は、白色光を生成する光源と、上記光源からの光を分
岐させる光ファイバとを含む。Preferably, in the above invention, the irradiating means includes a light source for generating white light, and an optical fiber for branching light from the light source.
【００２８】これらの構成を採用することにより、上記
光源からの光を測定試料と基準試料の両方に同時に照射
することができる。By employing these configurations, it is possible to simultaneously irradiate the light from the light source to both the measurement sample and the reference sample.
【００２９】上記発明において好ましくは、上記受光手
段は、電荷結合素子を含む。この構成を採用することに
より、受光した光をＡ／Ｄ変換して数値化して取り扱う
ことが可能となり、光強度の最適化処理が容易となる。Preferably, in the above invention, the light receiving means includes a charge-coupled device. By adopting this configuration, the received light can be A / D converted and digitized and handled, and the light intensity optimization processing becomes easy.
【００３０】上記発明において好ましくは、上記測定試
料からの光と上記基準試料からの光との切換手段を含
む。この構成を採用することにより、双方からの光が互
いに干渉することなく区別されて、一つの電荷結合素子
に入射するようにすることができる。In the above invention, preferably, there is provided means for switching between light from the measurement sample and light from the reference sample. By adopting this configuration, light from both can be distinguished without interfering with each other and can be incident on one charge-coupled device.
【００３１】[0031]
【発明の実施の形態】（膜厚測定装置の構成）図１に示
すように、本実施の形態における膜厚測定装置は、照射
手段としての白色光を生成するための光源１と、光ファ
イバ２とを備える。この光ファイバ２は分岐して、測定
用レンズ３および較正用レンズ８にそれぞれ接続されて
いる。測定用レンズ３の下方には、測定試料としての薄
膜４を有する測定基板５が配置される。較正用レンズ８
の下方には、較正用の基準試料としての基準基板９が配
置される。光源１からの白色光は、分岐した光ファイバ
２を通じて測定基板５と基準基板９とに同時に照射され
る。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS (Configuration of Film Thickness Measuring Apparatus) As shown in FIG. 1, a film thickness measuring apparatus according to the present embodiment comprises a light source 1 for generating white light as an irradiation means, and an optical fiber. 2 is provided. The optical fiber 2 is branched and connected to the measurement lens 3 and the calibration lens 8, respectively. A measurement substrate 5 having a thin film 4 as a measurement sample is arranged below the measurement lens 3. Calibration lens 8
Below, a reference substrate 9 as a reference sample for calibration is arranged. The white light from the light source 1 is applied to the measurement substrate 5 and the reference substrate 9 at the same time through the branched optical fiber 2.
【００３２】光源１は少なくとも１つのランプを有す
る。光源１のランプとしては、通常、６０ｎｍ以上の膜
厚を測定する場合は、４００ｎｍ〜８５０ｎｍに波長域
を持つハロゲンランプを用い、６０ｎｍ以下の膜厚を測
定する場合は、２２０ｎｍ〜４００ｎｍに波長域を持つ
重水素ランプを併用する。測定用レンズ３と測定基板５
との距離および較正用レンズ８と基準基板９との距離は
いずれも１０ｍｍから１００ｍｍ程度であり、スポット
系は５ｍｍから１０ｍｍ程度で、それぞれの距離および
スポット径が等しくなるように調整される。また較正用
の基準基板９は波長の関数としての反射率が既知のもの
であり、例えばシリコンウエハが用いられる。The light source 1 has at least one lamp. As a lamp of the light source 1, a halogen lamp having a wavelength range of 400 nm to 850 nm is usually used when measuring a film thickness of 60 nm or more, and a wavelength range of 220 nm to 400 nm is used when measuring a film thickness of 60 nm or less. Use a deuterium lamp with. Measurement lens 3 and measurement substrate 5
And the distance between the calibration lens 8 and the reference substrate 9 are each about 10 mm to 100 mm, and the spot system is about 5 mm to 10 mm, and the distance and the spot diameter are adjusted to be equal. The reference substrate 9 for calibration has a known reflectance as a function of wavelength, and for example, a silicon wafer is used.
【００３３】測定用レンズ３と、較正用レンズ８と、こ
れらに接続された光ファイバ２と、分光器６内部に配置
されたＣＣＤ１１とは、受光手段として測定基板５およ
び基準基板９からの反射光を受光する役割を果たす。測
定用レンズ３からの光と較正用レンズ８からの光との切
換は、切換手段としてのシャッタ１０によって行なう。The measurement lens 3, the calibration lens 8, the optical fiber 2 connected thereto, and the CCD 11 arranged inside the spectroscope 6 are used as light receiving means to reflect light from the measurement substrate 5 and the reference substrate 9 It plays the role of receiving light. Switching between the light from the measurement lens 3 and the light from the calibration lens 8 is performed by a shutter 10 as a switching unit.
【００３４】また、この膜厚測定装置は、分光手段とし
て、光を波長ごとの光強度に分解するための分光器６を
備える。分光器６は、波長ごとの光強度を解析して薄膜
の膜厚、光学定数の算出および較正を行う計算機７に接
続される。なお、図１では、シャッタ１０は分光器６に
入光する直前の光ファイバ２上に設けられているが、測
定用レンズ３および較正用レンズ８に設けるなど、他の
箇所に設けてもよい。The film thickness measuring apparatus further includes a spectroscope 6 for decomposing the light into light intensities for respective wavelengths, as spectroscopic means. The spectroscope 6 is connected to a computer 7 that analyzes the light intensity for each wavelength to calculate and calibrate the thickness of the thin film and the optical constant. In FIG. 1, the shutter 10 is provided on the optical fiber 2 immediately before the light enters the spectroscope 6, but may be provided at another location such as the measurement lens 3 and the calibration lens 8. .
【００３５】また、計算機７は分光器６に対し、積算時
間の指令５１を送る機能と、光源１に対し光量の指令５
２を送る機能とを有する。The computer 7 has a function of sending an integration time command 51 to the spectroscope 6 and a light quantity command 5 for the light source 1.
2 sending function.
【００３６】（較正の手順）次に、本実施の形態におけ
る膜厚測定装置の較正の手順について説明する。(Procedure of Calibration) Next, the procedure of calibration of the film thickness measuring apparatus according to the present embodiment will be described.
【００３７】図２に較正の手順を示すフローチャートを
示す。基準試料として基準基板９を用いている。Ｓ１で
は、光源１より照射された白色光の基準基板９における
反射光が分光器６内のＣＣＤ１１により受光される。受
光した反射光は、分光器６により波長ごとのスペクトル
に分解され、基準試料分光強度情報として計算機７にデ
ータ転送される。Ｓ２で計算機７により基準試料分光強
度情報に基づいて基準基板９のスペクトルの光強度の最
大値（以下、「基準最大スペクトル」という。）が算出
される。FIG. 2 is a flowchart showing the procedure of calibration. A reference substrate 9 is used as a reference sample. In S1, the reflected light of the white light emitted from the light source 1 on the reference substrate 9 is received by the CCD 11 in the spectroscope 6. The received reflected light is decomposed into spectra for each wavelength by the spectroscope 6, and the data is transferred to the computer 7 as reference sample spectral intensity information. In S2, the calculator 7 calculates the maximum value of the light intensity of the spectrum of the reference substrate 9 (hereinafter, referred to as “reference maximum spectrum”) based on the reference sample spectral intensity information.
【００３８】さらにＳ３において基準最大スペクトルが
適性範囲内で有るか否かが判断される。たとえば、ＣＣ
Ｄの分解能が１２ｂｉｔであれば、数値化して扱えるス
ペクトルの範囲は０から４０９５までである。このと
き、基準最大スペクトルの適性値は、のちに受光する測
定基板５から反射光のスペクトルの光強度が基準最大ス
ペクトルに比べて相対的に大きかったり小さかったりし
ても０〜４０９５の範囲から外れないように、０〜４０
９５の中央部分に収まっていることが望ましく、具体的
には２５００〜３５００程度であることが望ましい。Further, in S3, it is determined whether or not the reference maximum spectrum is within an appropriate range. For example, CC
If the resolution of D is 12 bits, the range of the spectrum that can be treated numerically is from 0 to 4095. At this time, the appropriate value of the reference maximum spectrum is out of the range of 0 to 4095 even if the light intensity of the spectrum of the reflected light from the measurement substrate 5 to be received later is relatively larger or smaller than the reference maximum spectrum. 0-40
It is desirable that the distance be within the central portion of 95, specifically, about 2500-3500.
【００３９】Ｓ３の判断の結果が是であれば、次に、Ｓ
４において、光源１より照射された白色光の測定基板５
での反射光が、ＣＣＤ１１により受光される。受光した
反射光は、分光器６により波長ごとのスペクトルに分解
され、測定試料分光強度情報として計算機７にデータ転
送される。If the result of the determination in S3 is positive, then S
4, a white light measurement substrate 5 irradiated from the light source 1
Is reflected by the CCD 11. The received reflected light is decomposed into a spectrum for each wavelength by the spectroscope 6, and the data is transferred to the computer 7 as the measured sample spectral intensity information.
【００４０】Ｓ５では、計算機７により測定試料分光強
度情報に基づいて測定基板５の反射光のスペクトルの最
大値が算出される。Ｓ６において、測定基板の反射光の
スペクトルの最大値が適性範囲内で有るか否か判定され
る。上記の例のＣＣＤにおいて、たとえば、基準試料が
シリコンウエハ上の酸化珪素（ＳｉＯ2）膜であって、
測定試料がガラス基板上の膜厚数μｍの樹脂膜の場合の
ように、測定試料の反射光強度が基準試料の反射光強度
に対して極端に弱い状況での使用を考慮すると、適正範
囲としては、５００〜３５００程度が適当である。Ｓ６
の判断の結果、適正範囲内とされた場合は、較正作業は
終了する。In S5, the maximum value of the spectrum of the reflected light from the measurement substrate 5 is calculated by the computer 7 based on the spectral intensity information of the measurement sample. In S6, it is determined whether or not the maximum value of the spectrum of the reflected light from the measurement substrate is within an appropriate range. In the CCD of the above example, for example, the reference sample is a silicon oxide (SiO 2 ) film on a silicon wafer,
Considering use in a situation where the reflected light intensity of the measurement sample is extremely weak relative to the reflected light intensity of the reference sample, such as when the measurement sample is a resin film with a film thickness of several μm on a glass substrate, About 500 to 3500 is appropriate. S6
As a result of the determination, the calibration operation is completed.
【００４１】次にＳ３における判断の結果、または、Ｓ
６における判断の結果、適性範囲外とされた場合には、
Ｓ７において、分光器６におけるスペクトル分解によっ
て出力される光強度の値を適正な値に調整するための操
作パラメータの値が算出される。操作パラメータとは、
ここでは、ＣＣＤ１１の積算時間である。Next, as a result of the determination in S3, or
If the result of the judgment in 6 is out of the appropriate range,
In S7, the value of the operation parameter for adjusting the value of the light intensity output by the spectral decomposition in the spectroscope 6 to an appropriate value is calculated. Operational parameters
Here, it is the integration time of the CCD 11.
【００４２】Ｓ７によって算出された積算時間は、操作
パラメータ収束判断手段としてのＳ８において以前の積
算時間と比較され、収束判定される。この収束判定にお
いては、収束したか否かは、たとえば以前の積算時間と
今回算出した積算時間の差が一定時間以下で有るか否か
判定される。また、較正に要する時間が極端に長くなる
ことを防止するために、結論を否とする判断を連続して
一定以上繰り返した場合には、上記の積算時間の差にか
かわらず、較正作業を終了する。このようにすること
で、たとえば、Ｓ７で算出される値が振動し、収束しな
い場合に永久に較正が完了しないといった事態を回避す
ることができる。The integrated time calculated in S7 is compared with the previous integrated time in S8 as operation parameter convergence determining means, and the convergence is determined. In this convergence determination, it is determined whether or not the convergence has occurred, for example, whether or not the difference between the previous integration time and the currently calculated integration time is equal to or less than a certain time. In addition, in order to prevent the time required for the calibration from becoming extremely long, when the determination of rejection is repeated continuously for a certain number of times or more, the calibration operation is completed regardless of the difference in the integration time. I do. By doing so, for example, it is possible to avoid a situation where the value calculated in S7 oscillates and does not converge forever if the value does not converge.
【００４３】Ｓ８で収束条件が満たされない場合は、Ｓ
９で分光器６に対して指令５１を送ることによりＣＣＤ
１１の新しい積算時間を設定し、Ｓ１に戻り、処理が繰
り返される。If the convergence condition is not satisfied in S8,
At step 9, a command 51 is sent to the spectroscope 6 so that the CCD
Eleven new integration times are set, the process returns to S1, and the process is repeated.
【００４４】上述のような較正は、通常１時間に１回程
度でよいが、膜厚測定時間に余裕がある場合は、膜厚の
測定の度に較正を行うことにより、より正確な測定が可
能となる。また、較正に要する時間が長く取れない場合
は、Ｓ５の測定基板５の最大スペクトルの確認処理は省
略することができる。The above-mentioned calibration may be normally performed about once an hour, but if there is a margin in the film thickness measurement time, more accurate measurement can be performed by performing the calibration every time the film thickness is measured. It becomes possible. If the time required for calibration cannot be long, the process of confirming the maximum spectrum of the measurement substrate 5 in S5 can be omitted.
【００４５】なお、上述の手順では、操作パラメータと
してＣＣＤ１１の積算時間を取り上げ、指令５１により
設定することとしたが、Ｓ７およびＳ９において、ＣＣ
Ｄ１１の積算時間の代りに光源１の光量を操作パラメー
タとし、光源１に対して指令５２を送ることで光量を設
定することとしても同様の効果が得られる。また、ＣＣ
Ｄ１１の積算時間と、光源１の光量とを、ともに操作パ
ラメータとして両者を同時に調整することとすれば、よ
り望ましい。In the above procedure, the integrated time of the CCD 11 is taken as an operation parameter and set by the command 51. However, in steps S7 and S9, the
The same effect can be obtained by setting the light amount by sending the command 52 to the light source 1 using the light amount of the light source 1 as an operation parameter instead of the integration time of D11. Also, CC
It is more desirable to adjust both the integration time of D11 and the light amount of the light source 1 as operation parameters at the same time.
【００４６】（測定結果の算出）測定結果としての膜厚
の値は、測定試料解析手段としての計算機７によって得
られる。すなわち、Ｓ３で得た基準試料分光強度情報か
ら実際の光源１の光量の情報を得、これを利用して、Ｓ
４で得た測定試料分光強度情報から測定基板５の反射率
Ｒ（λ）を求め、従来の技術の欄で述べたような最適化
を行なうことによって得られる。(Calculation of Measurement Result) The value of the film thickness as the measurement result is obtained by the computer 7 as the measurement sample analyzing means. That is, information on the actual light amount of the light source 1 is obtained from the reference sample spectral intensity information obtained in S3,
The reflectance R (λ) of the measurement substrate 5 is obtained from the spectral intensity information of the measurement sample obtained in step 4, and the reflectance is obtained by performing the optimization as described in the section of the prior art.
【００４７】（具体的な較正の実施例）図３（ａ），
（ｂ）を参照して、図２に示されるフローチャートに従
い、較正作業として、分光手段におけるスペクトル分解
によって出力される光強度の値が調整される過程につい
て説明する。(Example of Specific Calibration) FIG.
With reference to (b), the process of adjusting the value of the light intensity output by the spectral decomposition in the spectroscopic means will be described as a calibration operation in accordance with the flowchart shown in FIG.
【００４８】（実施例１）図３（ａ）を参照して、測定
基板５の反射光のスペクトル強度が基準基板９の反射光
のスペクトル強度に比べて、極端に弱い場合の較正の一
例について説明する。基準基板９はシリコンウエハであ
り、測定基板５はガラス基板であり、測定対象の薄膜は
膜厚約３μｍのレジスト膜である。(Embodiment 1) Referring to FIG. 3A, an example of calibration in a case where the spectral intensity of the reflected light from the measurement substrate 5 is extremely weak compared to the spectral intensity of the reflected light from the reference substrate 9 explain. The reference substrate 9 is a silicon wafer, the measurement substrate 5 is a glass substrate, and the thin film to be measured is a resist film having a thickness of about 3 μm.
【００４９】Ｓ１で１回目の基準基板９の反射光が測定
され、Ｓ２で基準基板９の反射光の最大スペクトル（基
準最大スペクトル）が算出された。測定値は、図３
（ａ）のループ回数１に示すように適性値下限の２５０
０より小さかったため、Ｓ３の判断の結果は「適正範囲
外」すなわち否であり、処理はＳ７に進んだ。Ｓ７で
は、ＣＣＤ１１の新たな積算時間として一定量大きくし
た値が算出された。Ｓ８の収束判定においてこれを以前
の積算時間と対比したところ、差は十分大きく、結論は
「収束していない」すなわち否となった。そこで、処理
はＳ９に進み、ＣＣＤ１１を有する分光器６に対して、
指令５１によって今回算出した積算時間の設定指示が行
なわれた。そして、Ｓ１に戻って、基準基板９の反射光
の２回目の測定が行われた。Ｓ２で算出した結果、基準
最大スペクトルは、ループ回数２に示すように適性値下
限の２５００以上となった。そこで、Ｓ３の結論が是と
なり、次ステップとしてＳ４に進んだ。The first reflected light of the reference substrate 9 was measured in S1, and the maximum spectrum (reference maximum spectrum) of the reflected light of the reference substrate 9 was calculated in S2. The measured values are shown in FIG.
As shown in the loop number 1 of FIG.
Since it was smaller than 0, the result of the determination in S3 is "out of the appropriate range", that is, no, and the process proceeds to S7. In S7, a value that is increased by a certain amount as a new integration time of the CCD 11 is calculated. When this was compared with the previous integration time in the convergence determination in S8, the difference was sufficiently large, and the conclusion was "not converged", that is, no. Then, the process proceeds to S9, where the spectroscope 6 having the CCD 11 is
The command 51 instructs the setting of the integrated time calculated this time. Then, returning to S1, the second measurement of the reflected light from the reference substrate 9 was performed. As a result of the calculation in S2, the reference maximum spectrum was equal to or more than the lower limit of the appropriate value of 2500 as shown in the loop number 2. Therefore, the conclusion of S3 was positive, and the process proceeded to S4 as the next step.
【００５０】Ｓ４では、１回目の測定基板５の反射光が
測定され、Ｓ５でその最大スペクトルが算出された。測
定基板５の反射光の最大スペクトルは、ループ回数２′
に示すように適性値下限の５００より小さかったため、
Ｓ６の結論は否であり、再度Ｓ７で算出が行なわれ、Ｃ
ＣＤ１１の新たな積算時間としてさらに大きくした値が
得られた。処理は、Ｓ８の収束判定、Ｓ９の設定を経
て、Ｓ１に戻り、３回目の基準基板９の反射光の測定が
行なわれた。Ｓ２で求めた基準最大スペクトルは、ルー
プ回数３に示すように適性範囲内であったため、Ｓ３の
結論は是であり、次ステップのＳ４に進み２回目の測定
基板５の反射光が測定された。Ｓ５で得られた最大スペ
クトルは、ループ回数３′に示すように適性下限である
５００以上となったため、Ｓ６の結論は是となり、較正
作業は終了した。In S4, the first reflected light from the measurement substrate 5 was measured, and in S5, the maximum spectrum was calculated. The maximum spectrum of the reflected light from the measurement substrate 5 is 2 '
Because it was smaller than the lower limit of the appropriateness value of 500 as shown in
The conclusion of S6 is negative, and the calculation is performed again in S7, and C
A larger value was obtained as a new integration time of CD11. The process returns to S1 after the convergence determination in S8 and the setting in S9, and the third measurement of the reflected light from the reference substrate 9 is performed. Since the reference maximum spectrum obtained in S2 was within the appropriate range as shown by the loop number 3, the conclusion of S3 was true, and the process proceeded to S4 in the next step, where the reflected light of the measurement substrate 5 for the second time was measured. . The maximum spectrum obtained in S5 was 500 or more, which is the lower limit of suitability, as indicated by the number of loops 3 ', so the conclusion of S6 was positive, and the calibration work was completed.
【００５１】（実施例２）図３（ｂ）を参照して、測定
基板の反射光のスペクトル強度が、基準基板の反射光の
スペクトル強度に比べ高い場合での較正の一例について
説明する。基準基板９はシリコンウエハを用い、測定基
板５はガラス基板であり、測定薄膜は下層にＴａ膜を有
する膜厚約１００ｎｍのＩＴＯ膜である。(Embodiment 2) An example of calibration in a case where the spectral intensity of the reflected light from the measurement substrate is higher than the spectral intensity of the reflected light from the reference substrate will be described with reference to FIG. The reference substrate 9 is a silicon wafer, the measurement substrate 5 is a glass substrate, and the measurement thin film is an approximately 100 nm thick ITO film having a Ta film as a lower layer.
【００５２】Ｓ１，Ｓ２で１回目の基準基板９の反射光
の最大スペクトル（基準最大スペクトル）が測定され、
測定値は図３（ｂ）のループ回数１に示すように適性値
上限の３５００より大きな値であった。処理はＳ７に進
み、分光器６の新たな積算時間として減少したものが算
出された。Ｓ８，Ｓ９を経て、再びＳ１において２回目
の測定が行われた。この結果、基準最大スペクトルはル
ープ回数２に示すように適性値上限の３５００以下とな
った。そこで、次ステップのＳ４に進み、Ｓ４，Ｓ５に
よって１回目の測定基板５の反射光の最大スペクトルが
測定された。測定基板５の反射光の最大スペクトルはル
ープ回数２′に示すように適性値上限の３５００より大
きかったため、Ｓ６の結論は否であり、再度ＣＣＤ１１
の新たな積算時間を算出することとなり、より減少させ
た値を算出した。Ｓ８，Ｓ９を経て戻ったＳ１，Ｓ２に
おいて３回目の基準最大スペクトルの測定が行なわれ
た。その結果、測定値は、ループ回数３に示すように適
性範囲内であったので、Ｓ３の結論は是であり、次ステ
ップのＳ４に進み、Ｓ４，Ｓ５で２回目の測定基板５の
反射光の最大スペクトルが測定された。測定値は、ルー
プ回数３′に示すように適性値の上限の３５００以下と
なったため、較正作業は終了した。In S1 and S2, the maximum spectrum (reference maximum spectrum) of the reflected light of the first reference substrate 9 is measured.
The measured value was a value larger than the upper limit of the appropriate value of 3500 as shown by the number of loops 1 in FIG. 3B. The process proceeds to S7, and a new integrated time of the spectroscope 6 that has decreased is calculated. After S8 and S9, the second measurement was performed again in S1. As a result, the reference maximum spectrum became 3500 or less of the upper limit of the appropriate value as shown in the loop number 2. Then, the process proceeds to the next step S4, and the maximum spectrum of the reflected light of the first measurement substrate 5 is measured in S4 and S5. Since the maximum spectrum of the reflected light from the measurement substrate 5 was larger than the upper limit of the appropriate value of 3500 as shown by the number of loops 2 ', the conclusion of S6 was no, and the CCD 11
Is calculated, and a value that is further reduced is calculated. In S1 and S2 returned after S8 and S9, the third measurement of the reference maximum spectrum was performed. As a result, the measured value was within the appropriate range as indicated by the loop number 3, so the conclusion of S3 is true, and the process proceeds to the next step S4, where the second reflected light of the measurement substrate 5 in S4 and S5. Was measured. Since the measured value was 3500 or less, which is the upper limit of the appropriate value, as indicated by the number of loops 3 ', the calibration operation was completed.
【００５３】なお、今回開示した上記実施の形態はすべ
ての点で例示であって制限的なものではない。本発明の
範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって
示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での
すべての変更を含むものである。The above embodiment disclosed this time is illustrative in all aspects and is not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and includes any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
【００５４】[0054]
【発明の効果】本発明の膜厚測定装置によれば、較正手
段を設け、測定試料の反射光のスペクトル強度を確認し
ながら、基準試料の反射光のスペクトル強度を最適に設
定することができるため、常に安定した制度で、連続測
定が可能となる。According to the film thickness measuring apparatus of the present invention, it is possible to optimally set the spectral intensity of the reflected light of the reference sample while checking the spectral intensity of the reflected light of the measured sample by providing the calibration means. Therefore, continuous measurement is always possible with a stable system.
【図１】 本発明に基づく実施の形態における膜厚測定
装置の構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of a film thickness measuring device in an embodiment according to the present invention.
【図２】 本発明に基づく実施の形態における膜厚測定
装置の較正および測定手順を示すフローチャートであ
る。FIG. 2 is a flowchart showing a calibration and measurement procedure of the film thickness measuring device in the embodiment according to the present invention.
【図３】 （ａ），（ｂ）それぞれ、本発明に基づく実
施の形態において、最大スペクトルが最適化されていく
様子を示すグラフである。FIGS. 3A and 3B are graphs showing how the maximum spectrum is optimized in the embodiment according to the present invention.
【図４】 従来技術に基づく膜厚測定装置の構成図であ
る。FIG. 4 is a configuration diagram of a film thickness measuring device based on a conventional technique.
【図５】 従来技術に基づく膜厚測定結果の一例を示す
グラフである。FIG. 5 is a graph showing an example of a film thickness measurement result based on a conventional technique.
【図６】 従来技術に基づく膜厚測定装置の変形例を示
す構成図である。FIG. 6 is a configuration diagram showing a modified example of the film thickness measuring device based on the conventional technology.
１ 光源、２ 光ファイバ、３ 測定用レンズ、４ 薄
膜、５ 測定基板、６分光器、７ 計算機、８ 較正用
レンズ、９ 基準基板、１０ シャッタ、１１ 電荷結
合素子（ＣＣＤ）、５１ 積算時間の指令、５２ 光量
の指令。Reference Signs List 1 light source, 2 optical fiber, 3 measurement lens, 4 thin film, 5 measurement substrate, 6 spectrometer, 7 computer, 8 calibration lens, 9 reference substrate, 10 shutter, 11 charge-coupled device (CCD), 51 integration time Command, 52 Light intensity command.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F065 AA55 BB01 BB22 BB23 CC17 CC31 DD03 FF42 FF46 GG01 GG02 HH03 HH04 JJ03 JJ26 LL02 LL04 LL30 LL67 NN12 QQ25 QQ29 QQ44 UU07 2G020 AA03 AA04 AA05 BA02 BA18 CA12 CB05 CB26 CB33 CB42 CB43 CC01 CC48 CD03 CD12 CD24 CD38 2G059 AA02 AA03 BB10 BB16 CC01 EE02 EE09 EE12 HH01 HH02 HH03 JJ01 JJ11 JJ17 JJ23 KK04 MM05 MM14 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page F term (reference) 2F065 AA55 BB01 BB22 BB23 CC17 CC31 DD03 FF42 FF46 GG01 GG02 HH03 HH04 JJ03 JJ26 LL02 LL04 LL30 LL67 NN12 QQ25 QQ29 QQ44 UU07 2G020 AA03 CB04 CB12 CB12 CC48 CD03 CD12 CD24 CD38 2G059 AA02 AA03 BB10 BB16 CC01 EE02 EE09 EE12 HH01 HH02 HH03 JJ01 JJ11 JJ17 JJ23 KK04 MM05 MM14
Claims (12)
射する照射手段と、 前記測定試料および前記基準試料からの反射光を受光す
る受光手段と、 受光した前記測定試料からの反射光をスペクトル分解し
て測定試料分光強度情報を得るとともに、受光した前記
基準試料からの反射光をスペクトル分解して基準試料分
光強度情報を得ることが可能な分光手段と、 前記基準試料分光強度情報を利用して、前記測定試料分
光強度情報から前記測定試料を解析するための測定試料
解析手段と、 前記測定試料分光強度情報および前記基準試料分光強度
情報に基づいて、前記受光手段によって受光した反射光
の前記分光手段におけるスペクトル分解によって出力さ
れる光強度の値を調整する分光強度出力調整手段とを備
える、膜厚測定装置。An irradiating means for irradiating the measurement sample and the reference sample with light; a light receiving means for receiving reflected light from the measurement sample and the reference sample; and a spectrum reflecting the received reflected light from the measurement sample. A spectral unit capable of decomposing to obtain the measurement sample spectral intensity information and spectrally decomposing the received reflected light from the reference sample to obtain reference sample spectral intensity information; and utilizing the reference sample spectral intensity information. A measurement sample analyzing means for analyzing the measurement sample from the measurement sample spectral intensity information, based on the measurement sample spectral intensity information and the reference sample spectral intensity information, based on the reflected light received by the light receiving unit. A film thickness measuring device comprising: a spectral intensity output adjusting unit that adjusts a value of light intensity output by spectral decomposition in the spectral unit.
度が適正範囲か否かを判断する基準試料強度判断手段
と、 前記基準試料強度判断手段による判断結果が是であった
場合に、前記測定試料分光強度情報を基に測定試料の反
射光の強度が適正範囲か否かを判断する測定試料強度判
断手段と、 前記基準試料強度判断手段による判断結果が否であった
場合、または、前記測定試料強度判断手段による判断結
果が否であった場合に、前記分光手段におけるスペクト
ル分解によって出力される光強度の値を調整するための
操作パラメータの値を算出し、前記操作パラメータの値
が収束したか否かを判断する操作パラメータ収束判断手
段と、 前記操作パラメータ収束判断手段による判断結果が否で
あった場合に、前記操作パラメータの値を設定する操作
パラメータ設定手段とを含み、 前記操作パラメータ設定手段による設定を行なった場合
は、前記基準試料強度判断手段による判断から繰り返
す、請求項１に記載の膜厚測定装置。2. The spectral intensity output adjusting means, comprising: a reference sample intensity determining means for determining whether or not the intensity of the reflected light of the reference sample is within an appropriate range based on the reference sample spectral intensity information; A measuring sample intensity judging means for judging whether or not the intensity of the reflected light of the measuring sample is within an appropriate range based on the measuring sample spectral intensity information; If the result of the determination is negative, or if the result of the determination by the measurement sample intensity determination means is negative, an operation parameter for adjusting the value of the light intensity output by the spectral decomposition in the spectroscopic means. Operating parameter convergence determining means for calculating whether or not the value of the operating parameter has converged; and 2. The film according to claim 1, further comprising: an operation parameter setting unit configured to set a value of the operation parameter, wherein when the setting is performed by the operation parameter setting unit, the determination is repeated from the reference sample intensity determination unit. Thickness measuring device.
試料分光強度情報から基準試料の反射光の最大強度を算
出して、これが適正範囲か否かを判断する、請求項２に
記載の膜厚測定装置。3. The film according to claim 2, wherein the reference sample intensity determining means calculates a maximum intensity of the reflected light of the reference sample from the reference sample spectral intensity information, and determines whether or not the maximum intensity is within an appropriate range. Thickness measuring device.
試料分光強度情報から測定試料の反射光の最大強度を算
出して、これが適正範囲か否かを判断する、請求項２ま
たは３に記載の膜厚測定装置。4. The measurement sample intensity determination means according to claim 2, wherein the maximum intensity of the reflected light of the measurement sample is calculated from the measurement sample spectral intensity information, and whether or not the maximum intensity is within an appropriate range is determined. Film thickness measuring device.
おける受光に費やす積算時間である、請求項２から４の
いずれかに記載の膜厚測定装置。5. The film thickness measuring device according to claim 2, wherein the operation parameter is an integrated time spent for light reception by the light receiving unit.
おいて前記基準試料に対して照射する光量である、請求
項２から４のいずれかに記載の膜厚測定装置。6. The film thickness measuring device according to claim 2, wherein the operation parameter is a light amount irradiated on the reference sample by the irradiation unit.
おける受光に費やす積算時間、および、前記照射手段に
おいて前記基準試料に対して照射する光量である、請求
項２から４のいずれかに記載の膜厚測定装置。7. The film according to claim 2, wherein the operation parameter is an integrated time spent for light reception by the light receiving unit, and a light amount irradiated on the reference sample by the irradiation unit. Thickness measuring device.
前の前記操作パラメータの値と、新たに算出された前記
操作パラメータの値との差が一定値より小さければ結論
を是とし、さもなければ結論を否とする判断を行なう、
請求項２から７のいずれかに記載の膜厚測定装置。8. The operation parameter convergence determining means determines a conclusion if a difference between a previous value of the operation parameter and a newly calculated value of the operation parameter is smaller than a predetermined value, and if not, otherwise. Make a decision to reject
The film thickness measuring device according to claim 2.
論を否とする判断を連続して一定回数以上繰り返した場
合には、前記差にかかわらず処理を終了する、請求項８
に記載の膜厚測定装置。9. The operation parameter convergence judging means ends the process irrespective of the difference, when the judgment of rejection is continuously repeated a certain number of times or more.
The film thickness measuring device according to 1.
源と、前記光源からの光を分岐させる光ファイバとを含
む、請求項１から９のいずれかに記載の膜厚測定装置。10. The film thickness measuring apparatus according to claim 1, wherein the irradiation unit includes a light source that generates white light, and an optical fiber that branches light from the light source.
む、請求項１から１０のいずれかに記載の膜厚測定装
置。11. The film thickness measuring device according to claim 1, wherein said light receiving means includes a charge-coupled device.
光と前記基準試料からの光との切換手段を含む、請求項
１１に記載の膜厚測定装置。12. The film thickness measuring apparatus according to claim 11, wherein said light receiving means includes means for switching between light from said measurement sample and light from said reference sample.
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|---|---|---|---|
| JP35287999A JP2001165628A (en) | 1999-12-13 | 1999-12-13 | Film thickness measuring device |
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| JP35287999A JP2001165628A (en) | 1999-12-13 | 1999-12-13 | Film thickness measuring device |
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