JP4216209B2 - 膜厚測定方法および装置 - Google Patents
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Description
図1は、本発明に係る膜厚測定装置の構成を示す図である。この膜厚測定装置は、第1照明光学系10と、第2照明光学系20と、結像光学系30とを備えている。第1照明光学系10は、白色光を出射するハロゲンランプ11と照明レンズ12とを備える。照明レンズ12は例えばコンデンサーレンズの組み合わせで構成されており、当該コンデンサーレンズには図示を省略する視野絞り等が付設されている。ハロゲンランプ11から出射された光は照明レンズ12を介して結像光学系30に入射される。
次に、本発明の第2実施形態について説明する。第2実施形態の膜厚測定装置の装置構成は、図1,2に示した第1実施形態のものと同じであり、その膜厚測定方法の処理手順も概ね第1実施形態と同じである。第2実施形態が第1実施形態と異なるのは、カラーフィルタの膜厚を算出する際に、理論分光反射率と実測分光反射率との差分に分光透過率に応じた重み付けを行っている点である。
以上、本発明の実施の形態について説明したが、この発明は上記の例に限定されるものではない。例えば、上記各実施形態においては、複数の理論分光反射率のそれぞれを分光透過率によって補正するようにしていたが、これに代えて実測分光反射率を分光透過率によって補正するようにしても良い。具体的には、補正部55が、実測分光反射率を分光透過率によって除することにより補正後実測分光反射率を算出する。その後、膜厚算出部56が理論分光反射率と補正後実測分光反射率とを比較することによって測定対象となっているカラーフィルタの膜厚を算出する。このときの比較手法は、上記実施形態と同じである。このようにしても、その補正を行った波長域では理論分光反射率と実測分光反射率との差分に含まれる誤差が大幅に低減され、膜厚算定のためのカーブフィット法の精度が高くなり、より正確な膜厚測定を行うことができるのである。
5 サンプルステージ
10 第1照明光学系
11,21 ハロゲンランプ
20 第2照明光学系
30 結像光学系
32 ハーフミラー
40 分光ユニット
50 演算部
54 磁気ディスク
55 補正部
56 膜厚算出部
57 測定波長域選定部
Claims (10)
- 基板上に透明薄膜が形成された試料に光を照射して得られた分光反射率から前記透明薄膜の膜厚を測定する膜厚測定方法であって、
前記透明薄膜の分光透過率を取得する分光透過率取得工程と、
前記試料に光を照射し、前記試料から反射された反射光を分光して分光反射率を実測する分光反射率測定工程と、
所定膜厚を有する透明薄膜を基板上に形成した試料の分光反射率として予め算定された理論分光反射率を前記分光透過率によって補正する補正工程と、
前記補正工程にて補正された補正後理論分光反射率と前記分光反射率測定工程にて測定された実測分光反射率とを比較して測定対象の透明薄膜の膜厚を算出する膜厚算出工程と、
を備えることを特徴とする膜厚測定方法。 - 請求項1記載の膜厚測定方法において、
前記膜厚算出工程は、前記分光透過率に応じた重みを付けて、前記補正後理論分光反射率と前記実測分光反射率とを比較して測定対象の透明薄膜の膜厚を算出することを特徴とする膜厚測定方法。 - 請求項1または請求項2に記載の膜厚測定方法において、
前記分光透過率における所定の閾値以上の透過率を有する波長域を前記膜厚算出工程における測定波長域として選定する工程をさらに備えることを特徴とする膜厚測定方法。 - 基板上に透明薄膜が形成された試料に光を照射して得られた分光反射率から前記透明薄膜の膜厚を測定する膜厚測定方法であって、
前記透明薄膜の分光透過率を取得する分光透過率取得工程と、
前記試料に光を照射し、前記試料から反射された反射光を分光して分光反射率を実測する分光反射率測定工程と、
前記分光反射率測定工程にて測定された実測分光反射率を前記分光透過率によって補正する補正工程と、
所定膜厚を有する透明薄膜を基板上に形成した試料の分光反射率として予め算定された理論分光反射率と前記補正工程にて補正された補正後実測分光反射率とを比較して測定対象の透明薄膜の膜厚を算出する膜厚算出工程と、
を備えることを特徴とする膜厚測定方法。 - 基板上に透明薄膜が形成された試料に光を照射して得られた分光反射率から前記透明薄膜の膜厚を測定する膜厚測定装置であって、
前記透明薄膜の分光透過率を記憶する第1記憶手段と、
所定膜厚を有する透明薄膜を基板上に形成した試料の分光反射率として予め算定された理論分光反射率を記憶する第2記憶手段と、
測定対象の試料に光を照射する光源と、
前記光源から光が照射され、測定対象の試料によって反射された反射光を分光して分光反射率を測定する分光反射率測定手段と、
前記理論分光反射率を前記分光透過率によって補正する補正手段と、
前記補正手段にて補正された補正後理論分光反射率と前記分光反射率測定手段によって測定された実測分光反射率とを比較して測定対象の透明薄膜の膜厚を算出する膜厚算出手段と、
を備えることを特徴とする膜厚測定装置。 - 請求項5記載の膜厚測定装置において、
前記第2記憶手段は、異なる膜厚の透明薄膜に応じた複数の理論分光反射率を記憶し、
前記補正手段は、前記複数の理論分光反射率のそれぞれに前記分光透過率を乗じて複数の補正後理論分光反射率を算出し、
前記膜厚算出手段は、前記複数の補正後理論分光反射率のそれぞれと前記実測分光反射率との差分を求め、得られた複数の差分を二次曲線近似したときの最小値を示す膜厚値を測定対象の透明薄膜の膜厚とすることを特徴とする膜厚測定装置。 - 請求項6記載の膜厚測定装置において、
前記膜厚算出手段は、前記複数の補正後理論分光反射率のそれぞれと前記実測分光反射率との差分に前記分光透過率が高くなるほど重くなるような重み付けを行い、得られた複数の重み付き差分を二次曲線近似したときの最小値を示す膜厚値を測定対象の透明薄膜の膜厚とすることを特徴とする膜厚測定装置。 - 請求項5から請求項7のいずれかに記載の膜厚測定装置において、
前記分光透過率における所定の閾値以上の透過率を有する波長域を膜厚算出のときの測定波長域として選定する波長域選定手段をさらに備えることを特徴とする膜厚測定装置。 - 基板上に透明薄膜が形成された試料に光を照射して得られた分光反射率から前記透明薄膜の膜厚を測定する膜厚測定装置であって、
前記透明薄膜の分光透過率を記憶する第1記憶手段と、
所定膜厚を有する透明薄膜を基板上に形成した試料の分光反射率として予め算定された理論分光反射率を記憶する第2記憶手段と、
測定対象の試料に光を照射する光源と、
前記光源から光が照射され、測定対象の試料によって反射された反射光を分光して分光反射率を測定する分光反射率測定手段と、
前記分光反射率測定手段によって測定された実測分光反射率を前記分光透過率によって補正する補正手段と、
前記補正手段にて補正された補正後実測分光反射率と前記理論分光反射率とを比較して測定対象の透明薄膜の膜厚を算出する膜厚算出手段と、
を備えることを特徴とする膜厚測定装置。 - 基板上に透明薄膜が形成された試料に光を照射して得られた分光反射率から前記透明薄膜の膜厚を測定する膜厚測定装置であって、
前記試料の薄膜形成面に光を照射する第1光源と、
前記試料の前記薄膜形成面とは反対側面に光を照射する第2光源と、
前記第2光源から照射されて前記基板および前記透明薄膜を透過した透過光を分光して前記透明薄膜の分光透過率を測定するとともに、前記第1光源から照射されて前記試料によって反射された反射光を分光して分光反射率を測定する分光手段と、
所定膜厚を有する透明薄膜を基板上に形成した試料の分光反射率として予め算定された理論分光反射率を記憶する記憶手段と、
前記理論分光反射率を前記分光手段によって測定された前記分光透過率によって補正する補正手段と、
前記補正手段にて補正された補正後理論分光反射率と前記分光手段によって測定された実測分光反射率とを比較して測定対象の透明薄膜の膜厚を算出する膜厚算出手段と、
を備えることを特徴とする膜厚測定装置。
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