JPS6350703A - 膜厚測定装置 - Google Patents
膜厚測定装置Info
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- JPS6350703A JPS6350703A JP19614786A JP19614786A JPS6350703A JP S6350703 A JPS6350703 A JP S6350703A JP 19614786 A JP19614786 A JP 19614786A JP 19614786 A JP19614786 A JP 19614786A JP S6350703 A JPS6350703 A JP S6350703A
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- JP
- Japan
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- film thickness
- measured
- detector
- interference fringe
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- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 8
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
この発明は、光の干渉を利用して膜厚を測定する装置に
関するものである。
関するものである。
［従来の技術］
光の干渉を利用して被測定対象の膜厚を測定するには、
被測定対象に光源よりの光を投光し、その透過光または
反射光を分光して干渉縞を検出器で検出し、被測定対象
の膜厚を測定している。
被測定対象に光源よりの光を投光し、その透過光または
反射光を分光して干渉縞を検出器で検出し、被測定対象
の膜厚を測定している。
［この発明が解決しようとする問題点］しかしながら、
被測定対象の測定スポット内で屈折率、膜厚等にわずか
のバラツキ等があると、膜厚等の相違に応じて干渉縞の
パターンが異なり、これが同時に重なり合って合成され
ると、第３図で示すように、うなりを生じたり、コント
ラストが弱くなり、測定が困難となることがある。
被測定対象の測定スポット内で屈折率、膜厚等にわずか
のバラツキ等があると、膜厚等の相違に応じて干渉縞の
パターンが異なり、これが同時に重なり合って合成され
ると、第３図で示すように、うなりを生じたり、コント
ラストが弱くなり、測定が困難となることがある。
合、電荷蓄積の一走査周期内に長い距離の部分を測定す
ると、分光してイメージセンサに投影される干渉縞パタ
ーンは、被測定対象の膜厚の相違に応じて異るものとな
り、これが合成されて、第３図で示すようなうなりを生
じたり、平均化されてコントラストが弱くなり、測定が
困難となることがある。
ると、分光してイメージセンサに投影される干渉縞パタ
ーンは、被測定対象の膜厚の相違に応じて異るものとな
り、これが合成されて、第３図で示すようなうなりを生
じたり、平均化されてコントラストが弱くなり、測定が
困難となることがある。
この発明の目的は、以上の点に混み、干渉、渦パターン
が不鮮明でおっても確実に測定できるようにした膜厚測
定装置を提供することである。
が不鮮明でおっても確実に測定できるようにした膜厚測
定装置を提供することである。
［問題点を解決するための手段１
この発明は、光源からの光を被測定対象に投光し、その
透過光または反射光を分光して干渉縞を検出器で検出し
、被測定対象の膜厚を測定する装置において、検出器の
各波長についての出力のうち極大値と極小値との差が所
定の値のときの極性についての出力から測定対象の膜厚
を演算するようにした膜厚測定装置である。
透過光または反射光を分光して干渉縞を検出器で検出し
、被測定対象の膜厚を測定する装置において、検出器の
各波長についての出力のうち極大値と極小値との差が所
定の値のときの極性についての出力から測定対象の膜厚
を演算するようにした膜厚測定装置である。
図である。
図において、１は、光源で、光源］からの光は、レンズ
２によりハーフミラ−３を介してフィルムのような被測
定対象４に投光され、被測定対象４を透過または反射し
た光は、この図ではハーフミラ−３、レンズ５、チョッ
パのようなシャッタ手段６、しぼり７、レンズ８を介し
て回折格子等の分光手段って分光され、レンズ１０を介
してＣＣＤのようなイメージセンサの検出器１１に入゛
則する。このイメージセンサ１１の各素子にｔよ分光手
段９で分光された各波長に対応した光が入射し、干渉縞
パターンの強度が検出される。イメージセンサ１１の出
力は増幅器１２で増幅され、メモリ等を含む演算手段１
３で所定の演算がなされ、被測定対象４の膜厚ｄが演算
される。
２によりハーフミラ−３を介してフィルムのような被測
定対象４に投光され、被測定対象４を透過または反射し
た光は、この図ではハーフミラ−３、レンズ５、チョッ
パのようなシャッタ手段６、しぼり７、レンズ８を介し
て回折格子等の分光手段って分光され、レンズ１０を介
してＣＣＤのようなイメージセンサの検出器１１に入゛
則する。このイメージセンサ１１の各素子にｔよ分光手
段９で分光された各波長に対応した光が入射し、干渉縞
パターンの強度が検出される。イメージセンサ１１の出
力は増幅器１２で増幅され、メモリ等を含む演算手段１
３で所定の演算がなされ、被測定対象４の膜厚ｄが演算
される。
第２図で示すように、光源からの平行光線Ｌ１、Ｌ２は
、膜厚（厚さ）ｄ、屈折率０の被測定対象４の表面およ
び裏面で反射し、両光線Ｌ ｌ 、Ｌ ２うな干渉縞を
形成する。
、膜厚（厚さ）ｄ、屈折率０の被測定対象４の表面およ
び裏面で反射し、両光線Ｌ ｌ 、Ｌ ２うな干渉縞を
形成する。
第３図で示すような干渉縞パターンが得られたとし、測
定領域の極値を与える最小波長λ１、最大波長λ２につ
いて、干渉の各次数をｍ十＼、ｍとし、次式が成り立つ
。
定領域の極値を与える最小波長λ１、最大波長λ２につ
いて、干渉の各次数をｍ十＼、ｍとし、次式が成り立つ
。
（ｍ＋Ｎ）λ、 ＝２ｎｄ／ｃｏｓθ′（１）ｍλ２
＝ ２ｎｄ／ ｃｏｓθ′（２）（２）式よりｍを求め
（１）式に代入して整理すると となる。被測定対象４に垂直に投゛光するθ′＝Ｏのと
きはＣＯＳθ′＝１で（３）式は となる。このように、波長λ１、λ２、極値の次数差Ｎ
、既知の屈折率ｎから、被測定対象４の膜厚が（３）、
（４）式より求まる。
＝ ２ｎｄ／ ｃｏｓθ′（２）（２）式よりｍを求め
（１）式に代入して整理すると となる。被測定対象４に垂直に投゛光するθ′＝Ｏのと
きはＣＯＳθ′＝１で（３）式は となる。このように、波長λ１、λ２、極値の次数差Ｎ
、既知の屈折率ｎから、被測定対象４の膜厚が（３）、
（４）式より求まる。
検出器１１の各素子番号と波長との関係を演算手段１３
のメモリに記憶しておく。
のメモリに記憶しておく。
そして、測定時、検出器１１の各素子の出力を順次読み
出し、第３図で示すように、測定範囲内で極性を与える
素子番号からメモリを利用して波長λＩ、λ２を求め、
極値の数の差から次数差Ｎを求め、メモリ等に洛納され
た屈折率ｎを用い、（３）、（４）式のような演算を行
って被測定対象４の膜厚ｄを求める。
出し、第３図で示すように、測定範囲内で極性を与える
素子番号からメモリを利用して波長λＩ、λ２を求め、
極値の数の差から次数差Ｎを求め、メモリ等に洛納され
た屈折率ｎを用い、（３）、（４）式のような演算を行
って被測定対象４の膜厚ｄを求める。
ところで、第３図Ａ、Ｂで示すように、被測定対象４の
膜厚のバラツキにより干渉縞パターンがずれて重なり、
弱い部分が生じることがある。これを避けるため、検出
器１１の各波長についての出力のうち極大値と極小値と
の差が所定の値以上のときの極値についての出力から上
記のように膜厚を測定するようにする。このことにより
、不確実で、弱い干渉縞を拾うことなく、強い確実な干
渉縞から被測定対象４の膜厚ｄを測定できる。
膜厚のバラツキにより干渉縞パターンがずれて重なり、
弱い部分が生じることがある。これを避けるため、検出
器１１の各波長についての出力のうち極大値と極小値と
の差が所定の値以上のときの極値についての出力から上
記のように膜厚を測定するようにする。このことにより
、不確実で、弱い干渉縞を拾うことなく、強い確実な干
渉縞から被測定対象４の膜厚ｄを測定できる。
３、また、検出器１１に電荷蓄積型囮像素子ＣＯＤ異っ
た干渉縞パターンが検出器１１の各素子に一走査周期内
入射して合成され、全体としてコントラストが悪くなる
。
た干渉縞パターンが検出器１１の各素子に一走査周期内
入射して合成され、全体としてコントラストが悪くなる
。
このため、モータによりセクタが回転するチョッパのよ
うなシャッタ手段７により入射光を断読して１回の測定
時間を制限し、検出器１１への入射光の変動の影響を少
くし、干渉縞のコン１〜ラストが悪くなるのを防止し、
測定を確実なものとする。
うなシャッタ手段７により入射光を断読して１回の測定
時間を制限し、検出器１１への入射光の変動の影響を少
くし、干渉縞のコン１〜ラストが悪くなるのを防止し、
測定を確実なものとする。
［発明の効果］
以上述べたように、この発明は、検出器の各波長につい
ての出力のうち極大値と極小値との差が所定の値以上の
ときの極値についての出力から膜厚を測定するようにし
ているので、弱い干渉縞を拾うことなく、強い確実な干
渉縞から被測定対象の膜厚の測定が高精度に可能となる
。
ての出力のうち極大値と極小値との差が所定の値以上の
ときの極値についての出力から膜厚を測定するようにし
ているので、弱い干渉縞を拾うことなく、強い確実な干
渉縞から被測定対象の膜厚の測定が高精度に可能となる
。
一フミラー、４・・・被測定対象、６・・・シャッタ手
段、７・・・しぼり、９・・・分光手段、１１・・・検
出器、１２・・・増幅器、１３・・・演算手段 特許出願人 株式会社 千野製作所 第３０
段、７・・・しぼり、９・・・分光手段、１１・・・検
出器、１２・・・増幅器、１３・・・演算手段 特許出願人 株式会社 千野製作所 第３０
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、測定対象に光を投光する光源と、被測定対象からの
透過光または反射光を分光手段で分光し干渉縞を検出す
る検出器と、この検出器の各波長についての出力のうち
極大値と極小値との差が所定の値のときの極値について
の出力から被測定対象の膜厚を演算する演算手段とを備
えたことを特徴とする膜厚測定装置。 ２、前記検出器としてイメージセンサを用いたことを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の膜圧測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19614786A JPS6350703A (ja) | 1986-08-21 | 1986-08-21 | 膜厚測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19614786A JPS6350703A (ja) | 1986-08-21 | 1986-08-21 | 膜厚測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6350703A true JPS6350703A (ja) | 1988-03-03 |
Family
ID=16352998
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19614786A Pending JPS6350703A (ja) | 1986-08-21 | 1986-08-21 | 膜厚測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6350703A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6489624B1 (en) | 1997-07-18 | 2002-12-03 | Nikon Corporation | Apparatus and methods for detecting thickness of a patterned layer |
| US6670200B2 (en) | 1998-05-21 | 2003-12-30 | Nikon Corporation | Layer-thickness detection methods and apparatus for wafers and the like, and polishing apparatus comprising same |
| WO2011045967A1 (ja) * | 2009-10-13 | 2011-04-21 | 浜松ホトニクス株式会社 | 膜厚測定装置および膜厚測定方法 |
| DE112010001378T5 (de) | 2009-03-27 | 2012-05-24 | Hamamatsu Photonics K.K. | Filmdickenmessgerät und Messverfahren |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58206906A (ja) * | 1982-05-01 | 1983-12-02 | Yokogawa Hokushin Electric Corp | シ−ト状物体の厚さ測定方法及び測定装置 |
| JPS59109806A (ja) * | 1982-12-16 | 1984-06-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 線分の位置認識装置 |
-
1986
- 1986-08-21 JP JP19614786A patent/JPS6350703A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58206906A (ja) * | 1982-05-01 | 1983-12-02 | Yokogawa Hokushin Electric Corp | シ−ト状物体の厚さ測定方法及び測定装置 |
| JPS59109806A (ja) * | 1982-12-16 | 1984-06-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 線分の位置認識装置 |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6489624B1 (en) | 1997-07-18 | 2002-12-03 | Nikon Corporation | Apparatus and methods for detecting thickness of a patterned layer |
| US6670200B2 (en) | 1998-05-21 | 2003-12-30 | Nikon Corporation | Layer-thickness detection methods and apparatus for wafers and the like, and polishing apparatus comprising same |
| US7052920B2 (en) | 1998-05-21 | 2006-05-30 | Nikon Corporation | Layer-thickness detection methods and apparatus for wafers and the like, and polishing apparatus comprising same |
| DE112010001378T5 (de) | 2009-03-27 | 2012-05-24 | Hamamatsu Photonics K.K. | Filmdickenmessgerät und Messverfahren |
| US8649023B2 (en) | 2009-03-27 | 2014-02-11 | Hamamatsu Photonics K.K. | Film thickness measurement device and measurement method |
| WO2011045967A1 (ja) * | 2009-10-13 | 2011-04-21 | 浜松ホトニクス株式会社 | 膜厚測定装置および膜厚測定方法 |
| CN102483320A (zh) * | 2009-10-13 | 2012-05-30 | 浜松光子学株式会社 | 膜厚测定装置及膜厚测定方法 |
| DE112010004023T5 (de) | 2009-10-13 | 2012-12-27 | Hamamatsu Photonics K.K. | Filmdickenmessvorrichtung und Filmdickenmessverfahren |
| JPWO2011045967A1 (ja) * | 2009-10-13 | 2013-03-04 | 浜松ホトニクス株式会社 | 膜厚測定装置および膜厚測定方法 |
| JP5519688B2 (ja) * | 2009-10-13 | 2014-06-11 | 浜松ホトニクス株式会社 | 膜厚測定装置および膜厚測定方法 |
| US8885173B2 (en) | 2009-10-13 | 2014-11-11 | Hamamatsu Photonics K.K. | Film thickness measurement device and film thickness measurement method |
| DE112010004023B4 (de) | 2009-10-13 | 2021-10-28 | Hamamatsu Photonics K.K. | Filmdickenmessvorrichtung und Filmdickenmessverfahren |
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