KR20200094099A - Optical measuring system and optical measuring method - Google Patents

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소타 오카모토
다이스케 이나노
고이치 모리모토
구니카즈 다구치
도모히코 가메모토
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오츠카덴시가부시끼가이샤
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Abstract

The present invention relates to an optical measuring system capable of measuring optical characteristics at higher precision even for a sample in which measurement accuracy may be degraded by a conventional optical measuring device. The optical measuring system of the present invention comprises: a light source for generating measurement light for irradiating a sample; a spectroscopic detector for receiving reflected or transmitted light generated from the sample by the measurement light; and a processing device in which a detection result of the spectroscopic detector is inputted. The processing device can execute the processes of: calculating a first spectrum based on the detection result of the spectroscopic detector; specifying a section in which a change in amplitude for a wavelength satisfies a predetermined condition in the first spectrum; and calculating optical characteristics of the sample by using a second spectrum from which information of the specified section has been removed from the first spectrum.

Description

광학 측정 시스템 및 광학 측정 방법{OPTICAL MEASURING SYSTEM AND OPTICAL MEASURING METHOD}Optical measuring system and optical measuring method {OPTICAL MEASURING SYSTEM AND OPTICAL MEASURING METHOD}

본 발명은, 샘플의 막두께 등의 광학 특성을 측정할 수 있는 광학 측정 시스템 및 광학 측정 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an optical measurement system and an optical measurement method capable of measuring optical properties such as film thickness of a sample.

종래부터, 광 간섭에 의해 나타나는 광을 관측함으로써, 샘플의 막두께 등의 광학 특성을 측정하는 기술이 알려져 있다. 예를 들어, 일본 공개특허공보 2009-092454호는, 파장 의존성을 갖는 다층막 시료의 막두께를 보다 높은 정밀도를 측정하는 것이 가능한 다층막 해석 장치 등을 개시한다. 또, 일본 공개특허공보 2018-205132호는, 샘플의 막두께의 면내 분포를 보다 고속으로 또한 고정밀도로 측정 가능한 광학 측정 장치 등을 개시한다.Background Art Conventionally, a technique for measuring optical properties such as film thickness of a sample by observing light caused by optical interference has been known. For example, Japanese Unexamined Patent Publication No. 2009-092454 discloses a multi-layer film analysis apparatus and the like capable of measuring a film thickness of a multi-layer film sample having wavelength dependence with higher precision. Further, Japanese Patent Application Publication No. 2018-205132 discloses an optical measuring device or the like capable of measuring the in-plane distribution of the film thickness of a sample at a higher speed and with high precision.

상기 서술한 바와 같은 광학 측정 장치를 사용하여, 액정 재료나 폴리머 재료 (예를 들어, PET 필름 등) 등의 샘플의 막두께를 측정한 경우에는, 그들 재료가 갖는 이방성에 의해, 측정 정밀도가 저하된다는 과제가 있다. 또, 구조적으로 복수의 두께를 갖는 샘플을 측정한 경우에도, 측정 정밀도가 저하된다는 과제가 있다.When the film thickness of a sample, such as a liquid crystal material or a polymer material (for example, PET film), is measured using the optical measuring device as described above, the measurement precision decreases due to the anisotropy of these materials. There is the task of becoming. Moreover, even when a sample having a plurality of thicknesses is structurally measured, there is a problem that the measurement accuracy decreases.

본 발명의 하나의 목적은, 종래의 광학 측정 장치로는 측정 정밀도가 저하될 수 있는 샘플에 대해서도, 보다 높은 정밀도로 광학 특성을 측정할 수 있는 구성을 제공하는 것이다.One object of the present invention is to provide a configuration capable of measuring optical properties with higher precision even for samples in which the measurement precision can be lowered with a conventional optical measuring device.

본 발명의 어느 국면에 따른 광학 측정 시스템은, 샘플에 조사하기 위한 측정광을 발생시키는 광원과, 측정광에 의해 샘플에서 발생하는 반사광 또는 투과광을 수광하는 분광 검출기와, 분광 검출기의 검출 결과가 입력되는 처리 장치를 포함한다. 처리 장치는, 분광 검출기의 검출 결과에 기초하여 제 1 스펙트럼을 산출하는 처리와, 제 1 스펙트럼에 있어서, 파장에 관한 진폭의 변화가 소정 조건을 만족하고 있는 구간을 특정하는 처리와, 제 1 스펙트럼으로부터 특정된 구간의 정보를 제거한 제 2 스펙트럼을 사용하여 샘플의 광학 특성을 산출하는 처리를 실행 가능하게 구성되어 있다.In the optical measurement system according to an aspect of the present invention, a light source that generates measurement light for irradiating a sample, a spectroscopic detector that receives reflected light or transmitted light generated from the sample by the measurement light, and a detection result of the spectroscopic detector are input. It includes a processing device. The processing apparatus includes a process for calculating a first spectrum based on a detection result of a spectroscopic detector, a process for specifying a section in which a change in amplitude with respect to a wavelength satisfies a predetermined condition in the first spectrum, and a first spectrum The process of calculating the optical properties of the sample is configured to be executable using the second spectrum from which the information of the specified section is removed from.

특정하는 처리는, 제 1 스펙트럼에 대해, 미리 정해진 파장 폭을 갖는 평가 윈도를 순차 설정하는 처리와, 각 평가 윈도에 포함되는 제 1 스펙트럼의 진폭의 변화에 기초하여, 각 평가 윈도에 대응하는 구간이 소정 조건을 만족하고 있는지의 여부를 판단하는 처리를 포함하고 있어도 된다.The specifying process is a section for sequentially setting an evaluation window having a predetermined wavelength width for the first spectrum, and a section corresponding to each evaluation window based on a change in amplitude of the first spectrum included in each evaluation window A process of determining whether or not this predetermined condition is satisfied may be included.

각 평가 윈도에 대응하는 구간이 소정 조건을 만족하고 있는지의 여부를 판단하는 처리는, 제 1 스펙트럼의 각 평가 윈도에 대응하는 구간에 있어서의 진폭의 편차의 정도를 산출하는 처리를 포함하고 있어도 된다.The processing for determining whether a section corresponding to each evaluation window satisfies a predetermined condition may include processing for calculating the degree of variation in amplitude in a section corresponding to each evaluation window in the first spectrum. .

제 1 스펙트럼의 각 평가 윈도에 대응하는 구간에 있어서의 진폭의 편차의 정도가 소정 임계값을 하회하는 경우에, 당해 평가 윈도에 대응하는 구간이 소정 조건을 만족하고 있는 것으로 판단되어도 된다.When the degree of variation in amplitude in a section corresponding to each evaluation window of the first spectrum falls below a predetermined threshold, it may be determined that the section corresponding to the evaluation window satisfies a predetermined condition.

평가 윈도의 파장 폭은, 샘플의 종류마다 미리 정해져 있어도 된다.The wavelength width of the evaluation window may be determined in advance for each type of sample.

샘플의 광학 특성을 산출하는 처리는, 제 2 스펙트럼을 푸리에 변환시킨 결과에 나타나는 피크에 기초하여 막두께를 산출하는 처리를 포함하고 있어도 된다.The processing for calculating the optical properties of the sample may include a process for calculating the film thickness based on a peak appearing as a result of Fourier transform of the second spectrum.

제 1 스펙트럼을 산출하는 처리는, 제 1 스펙트럼으로서, 분광 검출기의 검출 결과에 기초하여 샘플의 반사율 스펙트럼을 산출하는 처리를 포함하고 있어도 된다.The processing for calculating the first spectrum may include, as the first spectrum, processing for calculating the reflectance spectrum of the sample based on the detection result of the spectroscopic detector.

제 1 스펙트럼을 산출하는 처리는, 제 1 스펙트럼으로서, 분광 검출기의 검출 결과에 기초하여 산출되는 샘플의 반사율 스펙트럼으로부터, 샘플에 포함되는 측정 대상 외의 층에서 유래하는 정보를 제거한 반사율 스펙트럼을 산출하는 처리를 포함하고 있어도 된다.The process for calculating the first spectrum is a process for calculating the reflectance spectrum from which the information originating from the layer other than the measurement target contained in the sample is removed from the reflectance spectrum of the sample calculated based on the detection result of the spectroscopic detector as the first spectrum. It may contain.

제 1 스펙트럼을 산출하는 처리는, 샘플의 반사율 스펙트럼을 푸리에 변환시켜 제 3 스펙트럼을 산출하는 처리와, 제 3 스펙트럼 중, 샘플에 포함되는 측정 대상 외의 층에서 유래하는 피크를 특정하는 처리와, 당해 특정된 피크 및 당해 피크 근방의 정보를 제 3 스펙트럼으로부터 제거하여 제 4 스펙트럼을 산출하는 처리를 추가로 포함하고 있어도 된다.The processing for calculating the first spectrum includes Fourier transforming the reflectance spectrum of the sample to calculate a third spectrum, and processing for specifying a peak originating from a layer other than the measurement target included in the sample among the third spectrum, The processing for calculating the fourth spectrum by removing the specified peak and the information in the vicinity of the peak from the third spectrum may be further included.

제 1 스펙트럼을 산출하는 처리는, 제 4 스펙트럼을 역푸리에 변환시켜 제 1 스펙트럼을 산출하는 처리를 추가로 포함하고 있어도 된다.The processing for calculating the first spectrum may further include a process for calculating the first spectrum by inverse Fourier transforming the fourth spectrum.

본 발명의 어느 국면에 따른 광학 측정 방법은, 광원으로부터 샘플에 측정광을 조사하고, 당해 측정광에 의해 샘플에서 발생하는 반사광 또는 투과광을 분광 검출기에서 수광하여 얻어지는 검출 결과에 기초하여, 제 1 스펙트럼을 산출하는 스텝과, 제 1 스펙트럼에 있어서, 파장에 관한 진폭의 변화가 소정 조건을 만족하고 있는 구간을 특정하는 스텝과, 제 1 스펙트럼으로부터 특정된 구간의 정보를 제거한 제 2 스펙트럼을 사용하여 샘플의 광학 특성을 산출하는 스텝을 포함한다.The optical measurement method according to any aspect of the present invention is based on a detection result obtained by irradiating a measurement light from a light source to a sample and receiving reflected light or transmitted light generated in the sample by the measurement light with a spectroscopic detector. A sample using a step of calculating a step, a step of specifying a section in which a change in amplitude with respect to a wavelength satisfies a predetermined condition in the first spectrum, and a second spectrum in which information on a section specified in the first spectrum is removed It includes the step of calculating the optical properties of.

본 발명의 상기 및 다른 목적, 특징, 국면 및 이점은, 첨부한 도면과 관련하여 이해되는 본 발명에 관한 다음의 상세한 설명으로부터 분명해질 것이다.The above and other objects, features, aspects and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description of the invention which is understood in connection with the accompanying drawings.

도 1 은, 본 실시형태에 따른 광학 측정 시스템의 구성예를 나타내는 모식도이다.
도 2 는, 본 실시형태에 따른 광학 측정 시스템에 포함되는 분광 검출기의 단면 구조예를 나타내는 모식도이다.
도 3 은, 본 실시형태에 따른 광학 측정 시스템에 포함되는 처리 장치의 구성예를 나타내는 모식도이다.
도 4 는, 광 간섭법을 사용한 광학 측정 방법의 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 5(A) 및 (B) 는, 광 간섭법을 사용한 광학 측정 방법에 의한 측정 결과의 일례를 나타내는 도면이다.
도 6 은, 이방성을 갖는 샘플에 발생하는 복굴절을 설명하기 위한 도면이다.
도 7(A) ∼ (C) 는, 본 실시형태에 따른 광학 측정 방법에 있어서의 저주파 성분의 영향을 제거하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8 은, 제 1 실시형태에 따른 광학 측정 방법의 순서를 나타내는 플로 차트이다.
도 9(A) ∼ (C) 는, 제 1 실시형태에 따른 광학 측정 방법에 있어서의 보텀 구간을 특정하는 처리를 설명하기 위한 도면이다.
도 10 은, 도 8 에 나타내는 제 1 실시형태에 따른 광학 측정 방법의 스텝 S4 의 보다 상세한 순서를 나타내는 플로 차트이다.
도 11(A) ∼ (E) 는, 제 1 실시형태에 따른 광학 측정 방법에 의한 측정예를 나타내는 도면이다.
도 12 는, 제 2 실시형태에 따른 광학 측정 방법의 순서를 나타내는 플로 차트이다.
도 13 은, 측정 대상으로 한 샘플의 구조예를 나타내는 모식도이다.
도 14(A) ∼ (E) 는, 제 2 실시형태에 따른 광학 측정 방법에 의한 측정예를 나타내는 도면이다.1 is a schematic diagram showing a configuration example of an optical measurement system according to the present embodiment.
2 is a schematic diagram showing an example of a cross-sectional structure of a spectroscopic detector included in the optical measurement system according to the present embodiment.
3 is a schematic diagram showing a configuration example of a processing apparatus included in the optical measurement system according to the present embodiment.
4 is a view for explaining the principle of an optical measurement method using an optical interference method.
5(A) and (B) are views showing an example of measurement results by an optical measurement method using an optical interference method.
6 is a view for explaining birefringence occurring in a sample having anisotropy.
7A to 7C are views for explaining a method of removing the influence of low-frequency components in the optical measurement method according to the present embodiment.
8 is a flow chart showing the procedure of the optical measurement method according to the first embodiment.
9A to 9C are views for explaining a process for specifying the bottom section in the optical measuring method according to the first embodiment.
10 is a flowchart showing a more detailed procedure of step S4 of the optical measurement method according to the first embodiment shown in FIG. 8.
11A to 11E are views showing an example of measurement by the optical measuring method according to the first embodiment.
12 is a flow chart showing the procedure of the optical measurement method according to the second embodiment.
13 is a schematic diagram showing an example of the structure of a sample to be measured.
14A to 14E are views showing an example of measurement by the optical measuring method according to the second embodiment.

본 발명의 실시형태에 대해, 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 또한, 도면 중의 동일 또는 상당 부분에 대해서는, 동일 부호를 붙여 그 설명은 반복하지 않는다.EMBODIMENT OF THE INVENTION The embodiment of this invention is described in detail, referring drawings. In addition, about the same or equivalent part in drawing, the same code|symbol is attached|subjected and the description is not repeated.

＜A. 광학 측정 시스템＞<A. Optical measurement system＞

먼저, 본 실시형태에 따른 광학 측정 시스템 (1) 의 구성예에 대해 설명한다.First, a configuration example of the optical measurement system 1 according to the present embodiment will be described.

도 1 은, 본 실시형태에 따른 광학 측정 시스템 (1) 의 구성예를 나타내는 모식도이다. 광학 측정 시스템 (1) 은, 샘플 (2) 에 조사하기 위한 측정광을 발생시키는 광원 (10) 과, 측정광에 의해 샘플 (2) 에서 발생하는 관측광 (후술하는 바와 같은 반사광 또는 투과광) 을 수광하는 분광 검출기 (20) 와, 분광 검출기 (20) 의 검출 결과가 입력되는 처리 장치 (100) 를 포함한다. 처리 장치 (100) 는, 분광 검출기 (20) 의 검출 결과에 기초하여 샘플 (2) 의 광학 특성 (전형적으로는, 막두께) 을 산출한다. 광원 (10) 과 분광 검출기 (20) 는, 샘플 (2) 을 향한 조사구를 갖는 Y 형 파이버 (4) 를 통하여 광학적으로 접속되어 있다.1 is a schematic diagram showing a configuration example of an optical measurement system 1 according to the present embodiment. The optical measurement system 1 includes a light source 10 that generates measurement light for irradiating the sample 2, and observation light (reflected light or transmitted light as described later) generated in the sample 2 by the measurement light. It includes a spectroscopic detector 20 to receive light, and a processing device 100 to which detection results of the spectroscopic detector 20 are input. The processing apparatus 100 calculates the optical properties (typically, film thickness) of the sample 2 based on the detection result of the spectroscopic detector 20. The light source 10 and the spectroscopic detector 20 are optically connected via a Y-type fiber 4 having an irradiation port toward the sample 2.

광학 측정 시스템 (1) 에 있어서는, 광원 (10) 으로부터의 측정광을 샘플 (2) 에 조사하고, 샘플 (2) 내부에서 발생하는 광 간섭에 의해 나타나는 광을 관측함으로써, 샘플 (2) 에 포함되는 1 또는 복수의 막의 막두께 등을 측정한다.In the optical measurement system 1, the measurement light from the light source 10 is irradiated to the sample 2, and by observing the light generated by the light interference generated inside the sample 2, it is included in the sample 2 The film thickness or the like of one or more films to be measured is measured.

도 1 에는, 전형예로서, 샘플 (2) 에 측정광을 조사하고, 샘플 (2) 에서 발생하는 반사광을 관측하는 반사 광학계를 나타내지만, 측정광을 샘플 (2) 에 조사하고, 샘플 (2) 을 투과하여 투과광을 관측하는 투과 광학계를 채용해도 된다.In FIG. 1, as a typical example, a reflection optical system for irradiating measurement light to sample 2 and observing reflected light generated at sample 2 is shown, but measurement light is irradiated to sample 2 and sample 2 ), a transmission optical system that observes transmitted light may be employed.

광원 (10) 은, 소정의 파장 범위를 갖는 측정광을 발생시킨다. 측정광의 파장 범위는, 샘플 (2) 로부터 측정해야 할 파장 정보의 범위 등에 따라 결정된다. 광원 (10) 은, 예를 들어, 할로겐 램프나 백색 LED 등이 사용된다.The light source 10 generates measurement light having a predetermined wavelength range. The wavelength range of the measurement light is determined according to the range of wavelength information to be measured from the sample 2 and the like. As the light source 10, a halogen lamp, a white LED, or the like is used, for example.

도 2 는, 본 실시형태에 따른 광학 측정 시스템 (1) 에 포함되는 분광 검출기 (20) 의 단면 구조예를 나타내는 모식도이다. 도 2 를 참조하여, 분광 검출기 (20) 는, Y 형 파이버 (4) 를 통하여 입사되는 광을 회절하는 회절 격자 (22) 와, 회절 격자 (22) 에 대응시켜 배치되는 수광부 (24) 와, 수광부 (24) 와 전기적으로 접속되고, 처리 장치 (100) 에 검출 결과를 출력하기 위한 인터페이스 회로 (26) 를 포함한다. 수광부 (24) 는, 라인 센서 혹은 2 차원 센서 등으로 구성 되고, 주파 성분마다의 강도를 검출 결과로서 출력할 수 있다.2 is a schematic diagram showing an example of a cross-sectional structure of the spectroscopic detector 20 included in the optical measurement system 1 according to the present embodiment. Referring to FIG. 2, the spectroscopic detector 20 includes a diffraction grating 22 diffracting light incident through the Y-type fiber 4, a light receiving unit 24 arranged in correspondence with the diffraction grating 22, It is electrically connected to the light receiving unit 24 and includes an interface circuit 26 for outputting the detection result to the processing apparatus 100. The light receiving unit 24 is composed of a line sensor, a two-dimensional sensor, or the like, and can output the intensity of each frequency component as a detection result.

도 3 은, 본 실시형태에 따른 광학 측정 시스템 (1) 에 포함되는 처리 장치 (100) 의 구성예를 나타내는 모식도이다. 도 3 을 참조하여, 처리 장치 (100) 는, 프로세서 (102) 와, 주메모리 (104) 와, 입력부 (106) 와, 표시부 (108) 와, 스토리지 (110) 와, 통신 인터페이스 (120) 와, 네트워크 인터페이스 (122) 와, 미디어 드라이브 (124) 를 포함한다.3 is a schematic diagram showing a configuration example of a processing apparatus 100 included in the optical measurement system 1 according to the present embodiment. Referring to FIG. 3, the processing apparatus 100 includes a processor 102, a main memory 104, an input unit 106, a display unit 108, a storage 110, and a communication interface 120 , A network interface 122 and a media drive 124.

프로세서 (102) 는, 전형적으로는, CPU (Central Processing Unit) 나 GPU (Graphics Processing Unit) 등의 연산 처리부이고, 스토리지 (110) 에 격납되어 있는 1 또는 복수의 프로그램을 주메모리 (104) 에 판독 출력하여 실행한다. 주메모리 (104) 는, DRAM (Dynamic Random Access Memory) 또는 SRAM (Static Random Access Memory) 과 같은 휘발성 메모리이고, 프로세서 (102) 가 프로그램을 실행하기 위한 워킹 메모리로서 기능한다.The processor 102 is typically an arithmetic processing unit such as a central processing unit (CPU) or a graphics processing unit (GPU), and reads one or more programs stored in the storage 110 into the main memory 104. Print and run. The main memory 104 is a volatile memory such as Dynamic Random Access Memory (DRAM) or Static Random Access Memory (SRAM), and the processor 102 functions as a working memory for executing a program.

입력부 (106) 는, 키보드나 마우스 등을 포함하고, 사용자로부터의 조작을 받아들인다. 표시부 (108) 는, 프로세서 (102) 에 의한 프로그램의 실행 결과 등을 사용자에게 출력한다.The input unit 106 includes a keyboard, mouse, and the like, and accepts operations from a user. The display unit 108 outputs a result of the program execution by the processor 102 and the like to the user.

스토리지 (110) 는, 하드 디스크나 플래시 메모리 등의 불휘발성 메모리로 이루어지고, 각종 프로그램이나 데이터를 격납한다. 보다 구체적으로는, 스토리지 (110) 는, 오퍼레이팅 시스템 (112) (OS : Operating System) 과, 측정 프로그램 (114) 과, 검출 결과 (116) 와, 측정 결과 (118) 를 유지한다.The storage 110 is made of a non-volatile memory such as a hard disk or a flash memory, and stores various programs and data. More specifically, the storage 110 holds an operating system 112 (OS: Operating System), a measurement program 114, a detection result 116, and a measurement result 118.

오퍼레이팅 시스템 (112) 은, 프로세서 (102) 가 프로그램을 실행하는 환경을 제공한다. 측정 프로그램 (114) 은, 프로세서 (102) 에 의해 실행됨으로써, 본 실시형태에 따른 광학 측정 방법 등을 실현한다. 검출 결과 (116) 는, 분광 검출기 (20) 로부터 출력되는 데이터를 포함한다. 측정 결과 (118) 는, 측정 프로그램 (114) 의 실행에 의해 얻어지는 막두께 등의 광학 특성의 산출값을 포함한다.Operating system 112 provides an environment in which processor 102 executes programs. The measurement program 114 is executed by the processor 102, thereby realizing the optical measurement method and the like according to the present embodiment. The detection result 116 includes data output from the spectroscopic detector 20. The measurement result 118 includes calculated values of optical properties such as film thickness obtained by the execution of the measurement program 114.

통신 인터페이스 (120) 는, 처리 장치 (100) 와 분광 검출기 (20) 사이에서의 데이터 전송을 중개한다. 네트워크 인터페이스 (122) 는, 처리 장치 (100) 와 외부의 서버 장치 사이에서의 데이터 전송을 중개한다.The communication interface 120 mediates data transmission between the processing device 100 and the spectroscopic detector 20. The network interface 122 mediates data transfer between the processing device 100 and an external server device.

미디어 드라이브 (124) 는, 프로세서 (102) 에서 실행되는 프로그램 등을 격납한 기록 매체 (126) (예를 들어, 광학 디스크 등) 로부터 필요한 데이터를 판독 출력하여, 스토리지 (110) 에 격납한다. 또한, 처리 장치 (100) 에 있어서 실행되는 측정 프로그램 (114) 등은, 기록 매체 (126) 등을 통하여 인스톨되어도 되고, 네트워크 인터페이스 (122) 등을 통하여 서버 장치로부터 다운로드되어도 된다.The media drive 124 reads and outputs necessary data from the recording medium 126 (for example, an optical disc, etc.) that stores a program or the like executed in the processor 102, and stores it in the storage 110. Further, the measurement program 114 or the like executed in the processing device 100 may be installed through the recording medium 126 or the like, or may be downloaded from the server device through the network interface 122 or the like.

측정 프로그램 (114) 은, 오퍼레이팅 시스템 (112) 의 일부로서 제공되는 프로그램 모듈 중, 필요한 모듈을 소정의 배열로 소정의 타이밍으로 호출하여 처리를 실행시키는 것이어도 된다. 그러한 경우, 당해 모듈을 포함하지 않는 측정 프로그램 (114) 에 대해서도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다. 측정 프로그램 (114) 은, 다른 프로그램의 일부에 편입되어 제공되는 것이어도 된다.The measurement program 114 may be a program module that is provided as part of the operating system 112, and may execute a process by calling required modules at a predetermined timing in a predetermined arrangement. In such a case, the measurement program 114 not including the module is also included in the technical scope of the present invention. The measurement program 114 may be provided as part of another program.

또한, 처리 장치 (100) 의 프로세서 (102) 가 측정 프로그램 (114) 을 실행함으로써 제공되는 기능의 전부 또는 일부를 전용의 하드웨어에 의해 실현해도 된다.Further, all or part of the functions provided by the processor 102 of the processing apparatus 100 by executing the measurement program 114 may be realized by dedicated hardware.

＜B. 과제 및 해결 수단＞<B. Challenges and solutions>

다음으로, 본원 발명자들에 의해 새롭게 발견된, 광 간섭법을 사용한 광학 측정 방법에 있어서 발생하는 과제에 대해 설명한다.Next, a problem occurring in the optical measurement method using the optical interference method newly discovered by the inventors of the present application will be described.

도 4 는, 광 간섭법을 사용한 광학 측정 방법의 원리를 설명하기 위한 도면이다. 도 4 를 참조하여, 가장 간단한 예로서, 매질 1 (굴절률 n1) 로 이루어지는 샘플 (2) (막두께 d1) 을 상정한다. 샘플 (2) 의 지면 상측은 매질 0 (굴절률 n0) 과 접하고 있고, 샘플 (2) 의 지면 하측은 매질 2 (굴절률 n2) 와 접하고 있는 것으로 한다.4 is a view for explaining the principle of an optical measurement method using an optical interference method. Referring to Fig. 4, as a simplest example, a sample 2 (film thickness d 1 ) made of medium 1 (refractive index n 1 ) is assumed. It is assumed that the upper surface of the sample 2 is in contact with the medium 0 (refractive index n 0 ), and the lower surface of the sample 2 is in contact with the medium 2 (refractive index n 2 ).

이와 같은 상태에 있어서, 매질 0 의 측에 배치된 광원으로부터 샘플 (2) 에 측정광을 조사한다. 측정광의 일부는, 샘플 (2) 의 입사면 (매질 0 과 매질 1 의 계면) 에서 반사된다 (반사율 R1). 측정광의 다른 일부는, 샘플 (2) 에 입사되어 샘플 (2) 내를 전파한 후, 반대측의 면 (매질 1 과 매질 2 의 계면) 에서 반사되고, 다시 샘플 (2) 내를 역방향으로 전파하여 입사면을 투과한다 (반사율 R2). 또한 도시하고 있지 않지만, 샘플 (2) 내에서는 다중 반사가 발생하고, 그 결과, 샘플 (2) 로부터 사출되는 광에 대응하는 반사광이 관측된다.In this state, the measurement light is irradiated to the sample 2 from the light source arranged on the side of the medium 0. Part of the measurement light is reflected on the incident surface (interface of medium 0 and medium 1) of sample 2 (reflectance R1). The other part of the measurement light enters the sample 2 and propagates in the sample 2, and then reflects on the opposite side (interface of the medium 1 and the medium 2), and again propagates in the sample 2 in the reverse direction. The incident surface is transmitted (reflectance R2). Also, although not shown, multiple reflections occur in the sample 2, and as a result, reflected light corresponding to the light emitted from the sample 2 is observed.

이와 같은 측정광에 대해, 샘플 (2) 의 표면 및 샘플 (2) 내에서 발생하는 각각의 반사광 전체에 대한 반사율 R012 는, 각 반사율의 합계 (R1 ＋ R2 ＋ R3 ＋ ···) 가 된다. 이하의 (1-1) 식에 나타내는 바와 같이, 반사율 R012 는, 복소 반사율 r012 의 제곱값이 된다. 또, 복소 반사율 r012 는, 이하의 (1-2) 식에 따라 산출된다. 또한, (1-2) 식 중의 위상 β 는, 이하의 (1-3) 식에 따라 산출된다.For such measurement light, the reflectance R012 for the entire surface of the sample 2 and each reflected light generated in the sample 2 is the sum (R1 + R2 + R3 + ...) of each reflectance. As shown in (1-1), the following expression, the reflectance R012 is, becomes a square of the complex reflectance r 012. Moreover, the complex reflectance r 012 is calculated according to the following formula (1-2). In addition, the phase β in (1-2) formula is calculated according to the following (1-3) formula.

Figure pat00001
Figure pat00001

Figure pat00002
… (1-1)
Figure pat00002
… (1-1)

Figure pat00003
… (1-2)
Figure pat00003
… (1-2)

단, r01 은, 매질 0 과 매질 1 의 계면의 반사율However, r 01 is the reflectance at the interface between the medium 0 and the medium 1

r12 는, 매질 1 과 매질 2 의 계면의 반사율r 12 is the reflectance at the interface between the medium 1 and the medium 2

Figure pat00004
… (1-3)
Figure pat00004
… (1-3)

또한, 상기 서술한 (1-1) ∼ (1-3) 식은, 특정한 파장 λ 를 갖는 측정광에 대한 반사율을 나타내지만, 도 1 에 나타내는 광학 측정 시스템 (1) 에 있어서는, 소정의 파장 범위를 갖는 측정광을 사용함과 함께, 분광 검출기 (20) 를 사용하여 파장마다 반사광 (혹은, 투과광) 을 관측하므로, 샘플 (2) 의 파장마다의 반사율(이하,「반사율 스펙트럼」이라고도 칭한다.) 을 측정할 수 있다. 반사율 스펙트럼은, 분광 반사율에 상당한다.In addition, although the above-mentioned formulas (1-1) to (1-3) show reflectance for measurement light having a specific wavelength λ, in the optical measurement system 1 shown in FIG. 1, a predetermined wavelength range is set. The reflected light (or transmitted light) for each wavelength is observed for each wavelength using the spectroscopic detector 20 while using the measurement light to have, so that the reflectance for each wavelength of the sample 2 (hereinafter referred to as "reflectance spectrum") is measured. can do. The reflectance spectrum corresponds to the spectral reflectance.

측정된 반사율 스펙트럼을 푸리에 변환시킴으로써 얻어지는 파워 스펙트럼에 나타나는 피크에 기초하여, 대상인 샘플 (2) 의 막두께 또는 샘플 (2) 에 포함되는 각 층의 막두께를 산출할 수 있다. 또한, 투과광으로부터 산출되는 투과율 스펙트럼을 사용한 경우에 대해서도 동일하게, 대상의 샘플 (2) 의 막두께 또는 샘플 (2) 에 포함되는 각 층의 막두께를 산출할 수 있다.Based on the peaks in the power spectrum obtained by Fourier transforming the measured reflectance spectrum, the film thickness of the sample 2 to be targeted or the film thickness of each layer included in the sample 2 can be calculated. In addition, also in the case where the transmittance spectrum calculated from the transmitted light is used, the film thickness of the target sample 2 or the film thickness of each layer included in the sample 2 can be calculated in the same way.

도 5 는, 광 간섭법을 사용한 광학 측정 방법에 의한 측정 결과의 일례를 나타내는 도면이다. 도 5(A) 에는, 이방성을 갖는 샘플로부터 측정된 반사율 스펙트럼의 일례를 나타내고, 도 5(B) 에는, 도 5(A) 의 반사율 스펙트럼으로부터 산출된 파워 스펙트럼의 일례를 나타낸다. 또한, 도 5(B) 의 가로축은, 막두께 d에 각 파장의 굴절률 n(λ) 를 곱한 값 (이하,「광학 막두께」혹은「nd」라고도 기재한다.) 으로 되어 있다.5 is a diagram showing an example of measurement results by an optical measurement method using an optical interference method. Fig. 5(A) shows an example of the reflectance spectrum measured from the sample having anisotropy, and Fig. 5(B) shows an example of the power spectrum calculated from the reflectance spectrum of Fig. 5(A). The horizontal axis in Fig. 5B is a value obtained by multiplying the film thickness d by the refractive index n(λ) of each wavelength (hereinafter, also referred to as "optical film thickness" or "nd").

도 5(A) 에 나타내는 바와 같이, 반사율 스펙트럼은, 파장에 대해 진폭의 크기가 주기적으로 변동하는 특성을 나타낸다. 도 5(B) 에 나타내는 파워 스펙트럼에는, 3 개의 피크 P1, P2, P3 이 나타나 있다. 그러나, 근접하는 피크 P1 과 피크 P2 는 동일한 층에 대응하는 것으로, 본래적으로는, 동일한 위치에 나타나야 하는 것이다. 즉, 피크 P1 과 피크 P2 사이에 진짜 피크가 나타나야 하는 것이다. 피크 P1 및 피크 P2 가 존재하는 것으로 잘못하여 판단됨으로써, 각각의 막두께가 측정 결과로서 출력될 가능성이 있다.As shown in Fig. 5(A), the reflectance spectrum exhibits a characteristic in which the magnitude of the amplitude fluctuates periodically with respect to the wavelength. Three peaks P1, P2, and P3 are shown in the power spectrum shown in Fig. 5B. However, the adjacent peaks P1 and P2 correspond to the same layer, and should essentially appear at the same position. That is, a true peak should appear between the peaks P1 and P2. Since it is wrongly judged that the peaks P1 and P2 are present, each film thickness may be output as a measurement result.

이와 같은 근접하는 위치에 2 개의 피크가 발생하는 이유의 하나로서, 샘플이 이방성을 갖고 있는 것이 생각된다.It is conceivable that the sample has anisotropy as one of the reasons why two peaks are generated at such an adjacent position.

도 6 은, 이방성을 갖는 샘플에 발생하는 복굴절을 설명하기 위한 도면이다. 이방성은, 관측하는 방향에 따라 보이는 현상 (광학 특성) 이 상이한 것을 의미한다. 도 6 을 참조하여, 이방성을 갖는 샘플에 있어서는, 어느 축 방향 (x 축) 에 대한 굴절률 nx 와, 당해 축 방향에 직교하는 축 방향 (y 축) 에 대한 굴절률 ny 는 반드시 일치하는 것은 아니다 (즉, nx ≠ ny). 도 5(B) 에 나타내는 바와 같은 근접하는 2 개의 피크는, 이와 같은 굴절률의 축간의 약간의 차 Δn (= ｜nx － ny｜) 에 의한 영향이라고 생각할 수 있다.6 is a view for explaining birefringence occurring in a sample having anisotropy. Anisotropy means that the visible phenomena (optical characteristics) differ depending on the direction of observation. Referring to FIG. 6, in the sample having anisotropy, the refractive index n x in the axial direction (x-axis) and the refractive index n y in the axial direction (y-axis) orthogonal to the axial direction do not necessarily coincide. (Ie, n x ≠ n y ). It can be considered that two adjacent peaks as shown in Fig. 5(B) are influenced by a slight difference Δn (= |n x -n y |) between the axes of the refractive index.

또, 이방성뿐만 아니라, 샘플의 구조에 의존하여, 근접하는 복수의 피크가 나타나는 경우도 있다. 또한, 다층 구조를 갖는 샘플이 이방성을 갖고 있는 경우에는, 각 층에 있어서 복굴절에 의한 영향이 발생하게 된다.Moreover, depending on the structure of the sample as well as anisotropy, a plurality of adjacent peaks may appear. In addition, when a sample having a multi-layered structure has anisotropy, the influence of birefringence occurs in each layer.

이와 같이, 이방성을 갖는 샘플이나 특이적인 구조를 갖는 샘플을 광 간섭법에 의해 측정하는 경우에는, 측정 결과에 포함되는 오차가 커지는 경우가 있다. 또한 다층 구조를 갖는 샘플에 대해서는, 이와 같은 오차의 증대가 각각의 층에서 발생하게 된다.As described above, when a sample having an anisotropy or a sample having a specific structure is measured by an optical interference method, the error included in the measurement result may increase. In addition, for samples having a multilayer structure, such an increase in error occurs in each layer.

여기서, 이방성에서 기인하는 복굴절 (굴절률의 차이) 이 유일한 원인이라면, 편광판을 사용하거나 하여 특정한 축 방향의 광만을 관측함으로써 해결할 수 있는 것처럼 생각된다. 그러나, 현실에서는, 샘플과 편광판의 광학적인 위치 관계 (각도) 에 의존하여, 관측되는 광에 포함되는 성분이 변화되므로, 측정시에는 광학적인 위치 관계의 엄밀한 조정이 필요하게 된다. 그 때문에, 복수의 샘플을 순차 측정하는 애플리케이션에서는, 현실적인 적용은 곤란하였다.Here, if birefringence (difference in refractive index) caused by anisotropy is the only cause, it seems to be solved by using a polarizing plate or observing only light in a specific axial direction. However, in reality, depending on the optical positional relationship (angle) of the sample and the polarizing plate, the components included in the observed light are changed, so it is necessary to precisely adjust the optical positional relationship during measurement. Therefore, in an application that sequentially measures a plurality of samples, practical application is difficult.

상기 서술한 바와 같은 광 간섭법을 사용한 광학 측정 방법에 있어서 발생하는 과제에 대한 해결 수단에 대해, 이하에 개략한다.The solution means for the problem arising in the optical measurement method using the optical interference method as described above is outlined below.

상기 서술한 바와 같은 이방성을 갖는 샘플로부터 관측되는 광의 반사율 스펙트럼에는, 맥놀이 (비트) 가 발생한다. 이와 같은「맥놀이」는, 일반화하면, 진동수가 약간 상이한 파를 겹친 합성파의 진폭이 주기적으로 강약을 반복하는 현상으로서 알려져 있다. 예를 들어, 복굴절률 nx, ny 를 갖는 샘플로부터 측정되는 반사율 스펙트럼에 대해 보면, 이하의 (2) 식과 같은 관계식을 사용하여 일반화할 수 있다.A pulse beat (beat) occurs in the reflectance spectrum of light observed from a sample having anisotropy as described above. In general, such "pulse play" is known as a phenomenon in which the amplitude of a synthesized wave overlapping waves with slightly different frequencies periodically repeats strength and weakness. For example, when looking at the reflectance spectrum measured from a sample having birefringence n x , n y , it can be generalized using a relational expression such as the following equation (2).

Figure pat00005
… (2)
Figure pat00005
… (2)

단, I : 진폭 강도However, I : amplitude intensity

Figure pat00006
Figure pat00006

C : 절편 C : Intercept

(2) 식에 나타내는 바와 같이, 반사율 스펙트럼은, 복굴절률의 차 (nx － ny) 에 의존하는 주파 성분 (이하,「저주파 성분」이라고도 칭한다.) 과, 복굴절률의 합 (nx ＋ ny) 에 의존하는 주파 성분 (이하,「고주파 성분」이라고도 칭한다.) 을 포함하게 된다. 여기서, 저주파 성분은, 진폭 변화의 주기 (파장의 길이) 가 상대적으로 긴 성분을 의미하고, 고주파 성분은, 진폭 변화의 주기 (파장의 길이) 가 상대적으로 짧은 성분을 의미한다.(2) As shown in the formula, the reflectance spectrum is the sum of the frequency components (hereinafter also referred to as "low frequency components") and the birefringence (n x +) depending on the difference (n x -n y ) of the birefringence. n y ) dependent components (hereinafter also referred to as "high frequency components"). Here, the low-frequency component means a component having a relatively long period of amplitude change (length of the wavelength), and the high-frequency component means a component having a relatively short period of amplitude change (length of the wavelength).

이들 주파 성분 중, 실제의 측정 대상은 막두께의 평균값에 상당하는, 복굴절률의 합 (nx ＋ ny) 에 의존하는 고주파 성분이고, 복굴절률의 차 (nx － ny) 에 의존하는 저주파 성분은 실제로는 존재하지 않는 의사 (疑似) 의 정보 (즉, 오차 요인) 이다.Of these frequency components, the actual measurement target is a high-frequency component depending on the sum (n x + n y ) of the birefringence, which corresponds to the average value of the film thickness, and depends on the difference (n x -n y ) of the birefringence. The low-frequency component is information (i.e., error factor) of the pseudo which does not actually exist.

예를 들어, 음파 등의 진폭이 시간적으로 변화되는 파이면, 충분히 긴 시간에 대해 관측함으로써, 저주파 성분을 측정할 수 있다. 그러나, 광파에 대해서는 시간 영역에서의 관측을 할 수 없기 때문에, 광원 및 분광 검출기의 성능에 의존하여, 관측 가능한 파장 범위가 고정적으로 결정된다. 또, 측정하고자 하는 막두께 (고주파 성분) 에 따라, 파장 범위 및 파장 분해능이 결정되기 때문에, 동일한 측정 내에 있어서, 저주파 성분의 파를 관측하는 것은 용이하지 않다.For example, if a pie surface in which the amplitude of a sound wave or the like changes temporally, it is possible to measure the low frequency component by observing for a sufficiently long time. However, since observation in the time domain cannot be performed for light waves, depending on the performance of the light source and the spectroscopic detector, the observable wavelength range is fixedly determined. Moreover, since the wavelength range and wavelength resolution are determined according to the film thickness (high frequency component) to be measured, it is not easy to observe the wave of the low frequency component within the same measurement.

그 때문에, 관측 가능한 파장 범위에, 저주파 성분의 적어도 일부가 포함되게 되면, 측정 오차는 증대될 수 있다. 즉, 관측되는 광은, 저주파 성분과 고주파 성분의 결합이 되므로, 실제의 측정 대상인 고주파 성분 (즉, 막두께를 나타내는 정보) 에도 영향을 준다. 저주파 성분의 주파 (진폭 변화의 주기) 는 샘플에 의존하므로, 미리 알 수는 없다.Therefore, if at least a part of the low frequency component is included in the observable wavelength range, the measurement error can be increased. That is, the observed light is a combination of the low-frequency component and the high-frequency component, and thus affects the high-frequency component (that is, information indicating the film thickness) that is the actual measurement target. The frequency of the low-frequency component (cycle of amplitude change) depends on the sample, so it cannot be known in advance.

도 7 은, 본 실시형태에 따른 광학 측정 방법에 있어서의 저주파 성분의 영향을 제거하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 7(A) 에는, 반사율 스펙트럼의 저주파 성분의 일례를 나타내고, 도 7(B) 에는, 반사율 스펙트럼의 고주파 성분의 일례를 나타내고, 도 7(C) 에는, 저주파 성분 및 고주파 성분을 결합한 반사율 스펙트럼의 일례를 나타낸다. 또한, 설명의 편의상, 도 7 에는, 단순화한 파형을 나타낸다.7 is a view for explaining a method of removing the influence of low-frequency components in the optical measurement method according to the present embodiment. Fig. 7(A) shows an example of the low-frequency component of the reflectance spectrum, Fig. 7(B) shows an example of the high-frequency component of the reflectance spectrum, and Fig. 7(C) shows a reflectance spectrum combining the low-frequency component and the high-frequency component. An example is shown. In addition, for convenience of description, a simplified waveform is shown in FIG. 7.

도 7(A) 에 나타내는 반사율 스펙트럼의 저주파 성분 중, 진폭이 작은 구간인 보텀 구간 (마디) 에 주목하면, 대응하는 반사율 스펙트럼의 고주파 성분 (도 7(B)) 의 진폭이 존재하고 있음에도 불구하고, 도 7(C) 에 나타내는 합성파의 반사율 스펙트럼에 있어서는, 진폭이 작아지고 있어, 막두께를 나타내는 정보가 소실되어 있는 것을 알 수 있다. 이와 같은 막두께를 나타내는 정보가 소실되는 것이 측정 오차의 요인이 될 수 있다.If attention is paid to the bottom section (node) which is a section with a small amplitude among the low-frequency components of the reflectance spectrum shown in Fig. 7A, despite the presence of the amplitude of the high-frequency component of the reflectance spectrum (Fig. 7(B)) , It can be seen that in the reflectance spectrum of the synthesized wave shown in Fig. 7C, the amplitude is decreased, and information indicating the film thickness is lost. The loss of information indicating the film thickness may be a factor of measurement error.

본원 발명자들은, 상기 서술한 바와 같은 반사율 스펙트럼의 저주파 성분에 발생하는 보텀 구간 (마디) 이 측정 오차의 요인인 것에 주목하여, 측정된 반사율 스펙트럼 중, 저주파 성분의 보텀 구간을 특정함과 함께, 당해 특정된 보텀 구간의 적어도 일부에 있는 정보, 및/또는, 보텀 구간의 근방에 있는 정보를 제거한 후에, 광학 특성을 산출한다. 이와 같은 보텀 구간의 적어도 일부 및 보텀 구간의 근방에 있는 정보를 제거함으로써, 측정 정밀도의 저하를 방지한다.The present inventors note that the bottom section (node) occurring in the low-frequency component of the reflectance spectrum as described above is a factor of measurement error, and while specifying the bottom section of the low-frequency component in the measured reflectance spectrum, the After removing information in at least part of the specified bottom section and/or information in the vicinity of the bottom section, optical characteristics are calculated. By removing at least a portion of the bottom section and information in the vicinity of the bottom section, a decrease in measurement accuracy is prevented.

이하, 본원 발명자들이 발견한 기술 사상의 구현화 예에 대해 설명한다.Hereinafter, examples of realization of the technical idea found by the inventors of the present application will be described.

＜C. 제 1 실시형태＞<C. First embodiment>

제 1 실시형태로서, 샘플로부터 측정된 반사율 스펙트럼에 포함되는 주파 성분 (피크) 의 수가 상대적으로 적은 경우의 처리에 대해 설명한다. 제 1 실시형태에 따른 광학 측정 방법은, 전형적으로는, 단층막의 샘플에 대해 막두께를 측정하는 경우 등에 적용 가능하다.As a first embodiment, processing in the case where the number of frequency components (peaks) included in the reflectance spectrum measured from the sample is relatively small is described. The optical measurement method according to the first embodiment is typically applicable to a case where a film thickness is measured for a sample of a single layer film.

(c1 : 처리 순서)(c1: processing order)

먼저, 제 1 실시형태에 따른 광학 측정 방법의 처리 순서에 대해 설명한다.First, the processing procedure of the optical measuring method according to the first embodiment is described.

도 8 은, 제 1 실시형태에 따른 광학 측정 방법의 순서를 나타내는 플로 차트이다. 도 8 에 나타내는 주요한 스텝은, 전형적으로는, 처리 장치 (100) 의 프로세서 (102) 가 측정 프로그램 (114) (모두 도 3 참조) 을 주메모리 (104) 에 전개하여 실행함으로써 실현된다.8 is a flow chart showing the procedure of the optical measurement method according to the first embodiment. The main steps shown in FIG. 8 are typically realized by the processor 102 of the processing apparatus 100 deploying and executing the measurement program 114 (all of FIG. 3) in the main memory 104.

도 8 을 참조하여, 먼저, 광학 측정 시스템 (1) 이 준비된다 (스텝 S1). 스텝 S1 에 있어서는, 광학 측정 시스템 (1) 에 포함되는 Y 형 파이버 (4) 의 조사구의 위치 맞춤이나, 분광 검출기 (20) 에 있어서의 교정 처리 등이 실행된다. 그리고, 광학 측정 시스템 (1) 의 소정 위치에 측정 대상의 샘플 (2) 이 배치된다 (스텝 S2).8, first, the optical measurement system 1 is prepared (step S1). In step S1, alignment of the irradiation port of the Y-type fiber 4 included in the optical measurement system 1, correction processing in the spectroscopic detector 20, and the like are performed. Then, the sample 2 to be measured is placed at a predetermined position in the optical measurement system 1 (step S2).

계속해서, 광원 (10) 으로부터 샘플 (2) 에 측정광을 조사하고, 당해 측정광에 의해 샘플 (2) 에서 발생하는 반사광 또는 투과광을 분광 검출기 (20) 에서 수광하여 얻어지는 검출 결과에 기초하여, 스펙트럼을 산출하는 처리가 실행된다. 제 1 실시형태에 있어서는, 스펙트럼을 산출하는 처리로서, 분광 검출기 (20) 의 검출 결과에 기초하여 샘플 (2) 의 반사율 스펙트럼을 산출하는 처리가 실행된다.Subsequently, based on the detection result obtained by irradiating the measurement light to the sample 2 from the light source 10 and receiving the reflected light or transmitted light generated in the sample 2 by the measurement light with the spectroscopic detector 20, The processing for calculating the spectrum is executed. In the first embodiment, as a process for calculating the spectrum, a process for calculating the reflectance spectrum of the sample 2 is performed based on the detection result of the spectroscopic detector 20.

보다 구체적으로는, 광원 (10) 으로부터의 측정광을 샘플 (2) 에 조사함으로써 발생하는 반사광을 분광 검출기 (20) 에서 수광함으로써, 반사율 스펙트럼이 측정된다 (스텝 S3). 분광 검출기 (20) 의 검출 결과에 기초하여 샘플 (2) 의 반사율 스펙트럼을 산출하는 처리는, 분광 검출기 (20) 에서 실행되어도 되고, 처리 장치 (100) 에서 실행되어도 된다. 스텝 S3 에 있어서 측정된 반사율 스펙트럼은, 검출 결과 (116) (도 3 참조) 로서, 처리 장치 (100) 의 스토리지 (110) 에 격납된다.More specifically, the reflectance spectrum is measured by receiving the reflected light generated by irradiating the sample 2 with the measurement light from the light source 10 in the spectroscopic detector 20 (step S3). The processing for calculating the reflectance spectrum of the sample 2 based on the detection result of the spectroscopic detector 20 may be performed by the spectroscopic detector 20 or may be performed by the processing apparatus 100. The reflectance spectrum measured in step S3 is stored in the storage 110 of the processing apparatus 100 as the detection result 116 (see FIG. 3 ).

또한, 스펙트럼을 산출하는 처리로서, 분광 검출기 (20) 의 검출 결과에 기초하여 샘플 (2) 의 투과율 스펙트럼을 산출하는 처리를 채용해도 된다.Moreover, you may employ|adopt the process of calculating the transmittance spectrum of the sample 2 based on the detection result of the spectral detector 20 as a process of calculating a spectrum.

계속해서, 처리 장치 (100) 는, 산출된 스펙트럼에 있어서, 파장에 관한 진폭의 변화가 소정 조건을 만족하고 있는 구간을 특정하는 처리를 실행한다. 보다 구체적으로는, 처리 장치 (100) 는, 측정된 반사율 스펙트럼에 포함되는 저주파 성분의 보텀 구간을 특정하고, 당해 특정된 보텀 구간의 정보를 제거한다 (스텝 S4).Subsequently, in the calculated spectrum, the processing apparatus 100 performs processing for specifying a section in which a change in amplitude with respect to a wavelength satisfies a predetermined condition. More specifically, the processing apparatus 100 specifies the bottom section of the low-frequency component included in the measured reflectance spectrum, and removes the information of the specified bottom section (step S4).

그리고, 처리 장치 (100) 는, 산출된 스펙트럼으로부터 특정된 구간의 정보를 제거한 후의 스펙트럼을 사용하여 샘플 (2) 의 광학 특성을 산출하는 처리를 실행한다.And the processing apparatus 100 performs the process of calculating the optical characteristic of the sample 2 using the spectrum after removing the information of the specified section from the calculated spectrum.

보다 구체적으로는, 처리 장치 (100) 는, 보텀 구간의 정보를 제거한 반사율 스펙트럼을 푸리에 변환시켜 파워 스펙트럼을 산출한다 (스텝 S5). 또한, 푸리에 변환에는, 전형적으로는, FFT (Fast Fourier Transform : 고속 푸리에 변환법) 를 사용하도록 해도 된다. 또한, 처리 장치 (100) 는, 스텝 S5 에 있어서 산출된 파워 스펙트럼에 포함되는 피크를 탐색하고 (스텝 S6), 탐색된 피크의 파워 스펙트럼 상의 위치에 기초하여, 샘플 (2) 의 광학 특성으로서, 샘플 (2) 의 막두께를 산출한다 (스텝 S7). 그리고, 광학 측정의 처리는 종료된다.More specifically, the processing apparatus 100 calculates the power spectrum by Fourier transforming the reflectance spectrum with the information of the bottom section removed (step S5). In addition, FFT (Fast Fourier Transform: Fast Fourier Transform Method) may be typically used for the Fourier transform. Further, the processing apparatus 100 searches for a peak included in the power spectrum calculated in step S5 (step S6), and based on the position on the power spectrum of the searched peak, as the optical characteristic of the sample 2, The film thickness of the sample 2 is calculated (step S7). Then, the processing of the optical measurement ends.

스텝 S5 ∼ S7 에 나타내는 바와 같이, 샘플 (2) 의 광학 특성을 산출하는 처리는, 보텀 구간의 정보를 제거한 반사율 스펙트럼을 푸리에 변환시킨 결과에 나타나는 피크에 기초하여 막두께를 산출하는 처리를 포함한다. 또한, 스텝 S5 ∼ S7 에 나타나는, 샘플 (2) 의 막두께를 산출하기 위한 보다 상세한 처리 순서에 대해서는, 예를 들어, 일본 공개특허공보 2009-092454호 (특허문헌 1) 등을 참조하길 바란다.As shown in steps S5 to S7, the process of calculating the optical properties of the sample 2 includes a process of calculating the film thickness based on a peak appearing as a result of Fourier transforming the reflectance spectrum with the information of the bottom section removed. . Further, for more detailed processing procedures for calculating the film thickness of the sample 2 shown in steps S5 to S7, see, for example, JP 2009-092454 (Patent Document 1) and the like.

또한, 샘플 (2) 의 막두께를 복수 회에 걸쳐 측정하거나, 혹은, 샘플 (2) 의 막두께를 복수 지점에 대해 측정할 필요가 있는 경우에는, 스텝 S3 ∼ S7 의 처리가 필요한 횟수만큼 반복 실행된다.In addition, when the film thickness of the sample 2 is measured multiple times, or when it is necessary to measure the film thickness of the sample 2 for multiple points, the steps S3 to S7 are repeated as many times as necessary. Is executed.

(c2 : 보텀 구간의 특정)(c2: Bottom section specification)

다음으로, 도 8 의 스텝 S4 에 나타내는 보텀 구간을 특정하는 처리의 상세에 대하여 설명한다.Next, details of the process for specifying the bottom section shown in step S4 in Fig. 8 will be described.

보텀 구간을 특정하는 처리는, 반사율 스펙트럼에 있어서, 파장에 관한 진폭의 변화가 소정 조건을 만족하고 있는 구간을 특정하는 처리에 상당한다. 여기서, 소정 조건은, 반사율 스펙트럼에 포함되는 저주파 성분의 진폭이 상대적으로 작은 것을 의미한다. 바꿔 말하면, 소정 조건은, 반사율 스펙트럼이 파의 마디 부분에 상당하고 있는 것을 의미한다.The processing for specifying the bottom section corresponds to processing for specifying the section in which the change in amplitude with respect to the wavelength satisfies a predetermined condition in the reflectance spectrum. Here, the predetermined condition means that the amplitude of the low-frequency component included in the reflectance spectrum is relatively small. In other words, the predetermined condition means that the reflectance spectrum corresponds to the node portion of the wave.

제 1 실시형태에 있어서는, 반사율 스펙트럼에 발생하는 단위 구간에 있어서의 진폭 변동의 크기에 기초하여, 보텀 구간을 특정한다. 정재파의 마디에 가까울수록, 진폭의 변동은 작아지고, 정재파의 배 (腹) 에 가까울수록, 진폭은 크게 변동한다. 그 때문에, 단위 구간마다 진폭 변동의 크기를 평가하여, 진폭 변동이 상대적으로 작은 구간을 보텀 구간으로서 특정한다.In the first embodiment, the bottom section is specified based on the magnitude of amplitude fluctuation in a unit section occurring in the reflectance spectrum. The closer to the node of the standing wave, the smaller the amplitude fluctuation, and the closer it is to the standing wave, the larger the amplitude. Therefore, the magnitude of the amplitude fluctuation is evaluated for each unit section, and a section having a relatively small amplitude fluctuation is specified as the bottom section.

도 9 는, 제 1 실시형태에 따른 광학 측정 방법에 있어서의 보텀 구간을 특정하는 처리를 설명하기 위한 도면이다. 도 9(A) 에는, 샘플로부터 측정된 반사율 스펙트럼의 일례를 나타낸다. 도 9(A) 에 나타내는 바와 같은 반사율 스펙트럼에 대해, 미리 정해진 파장 폭을 갖는 평가 윈도 (30) 를, 파장 위치를 어긋나게 옮기면서 순차 설정된다. 반사율 스펙트럼의 각 평가 윈도 (30) 에 포함되는 구간의 정보에 기초하여, 진폭 변동의 크기를 나타내는 정보를 산출한다.9 is a view for explaining a process for specifying the bottom section in the optical measurement method according to the first embodiment. 9(A) shows an example of a reflectance spectrum measured from a sample. For the reflectance spectrum as shown in Fig. 9A, the evaluation window 30 having a predetermined wavelength width is sequentially set while shifting the wavelength position. Based on the information of the sections included in each evaluation window 30 of the reflectance spectrum, information indicating the magnitude of the amplitude fluctuation is calculated.

이와 같이, 보텀 구간을 특정하는 처리는, 반사율 스펙트럼에 대해, 미리 정해진 파장 폭을 갖는 평가 윈도 (30) 를 순차 설정하는 처리와, 각 평가 윈도 (30) 에 포함되는 반사율 스펙트럼의 진폭의 변화에 기초하여, 각 평가 윈도 (30) 에 대응하는 구간이 소정 조건을 만족하고 있는지의 여부를 판단하는 처리를 포함한다.In this way, the process of specifying the bottom section is based on the process of sequentially setting the evaluation windows 30 having a predetermined wavelength width with respect to the reflectance spectrum, and the change in the amplitude of the reflectance spectrum included in each evaluation window 30. Based on this, processing includes determining whether a section corresponding to each evaluation window 30 satisfies a predetermined condition.

소정 조건을 만족하고 있는지의 여부의 진폭의 변화로는, 각 평가 윈도 (30) 내에 대응하는 구간에 있어서의 진폭의 편차의 정도를 사용할 수 있다. 즉, 처리 장치 (100) 는, 각 평가 윈도 (30) 에 대응하는 구간이 소정 조건을 만족하고 있는지의 여부를 판단하는 처리의 일부로서, 반사율 스펙트럼의 각 평가 윈도에 대응하는 구간에 있어서의 진폭의 편차의 정도를 산출하는 처리를 실행한다.As a change in the amplitude of whether or not a predetermined condition is satisfied, the degree of variation in amplitude in a section corresponding to each evaluation window 30 can be used. That is, the processing apparatus 100 is the amplitude in the section corresponding to each evaluation window of the reflectance spectrum as part of the process of determining whether the section corresponding to each evaluation window 30 satisfies a predetermined condition. The process of calculating the degree of deviation of is performed.

진폭의 편차의 정도로서, 전형적으로는, 분산 혹은 표준 편차를 사용할 수 있다. 혹은, 각 평가 윈도 (30) 내에 존재하는 진폭의 최대값과 최소값의 차를 사용해도 된다. 이와 같이, 각 평가 윈도 (30) 내에 대응하는 구간에 있어서의 진폭의 편차의 정도를 나타내는 정보로는, 임의의 값을 사용할 수 있다. 이하의 설명에 있어서는, 전형예로서「분산」을 사용하는 예에 대해 설명한다.As the degree of variation in amplitude, variance or standard deviation can typically be used. Alternatively, the difference between the maximum value and the minimum value of the amplitude existing in each evaluation window 30 may be used. As described above, an arbitrary value can be used as information indicating the degree of variation in amplitude in a section corresponding to each evaluation window 30. In the following description, an example in which "dispersion" is used as a typical example will be described.

도 9(B) 에는, 도 9(A) 에 나타내는 반사율 스펙트럼에 대해 평가 윈도 (30) 를 순차 설정하여 산출된 파장마다의 분산 (이하,「분산 스펙트럼」이라고도 칭한다.) 을 나타낸다. 도 9(B) 에 나타내는 분산 스펙트럼에 대한 평가를 실시함으로써, 보텀 구간을 특정한다.Fig. 9(B) shows the dispersion for each wavelength (hereinafter also referred to as "dispersion spectrum") calculated by sequentially setting the evaluation window 30 with respect to the reflectance spectrum shown in Fig. 9(A). The bottom section is specified by evaluating the dispersion spectrum shown in Fig. 9B.

전형예로는, 도 9(B) 에 나타내는 분산 스펙트럼에 대해 임계값을 미리 설정하고, 분산의 값이 소정의 임계값을 하회하는 구간을 보텀 구간 (32) 으로서 특정한다. 즉, 처리 장치 (100) 는, 반사율 스펙트럼의 각 평가 윈도 (30) 에 대응하는 구간에 있어서의 진폭의 편차의 정도 (일례로서, 분산) 가 소정 임계값을 하회하는 경우에, 당해 평가 윈도 (30) 에 대응하는 구간이 소정 조건을 만족하고 있는 것으로 판단한다.As a typical example, a threshold is set in advance for the dispersion spectrum shown in Fig. 9B, and a section in which the value of the variance falls below a predetermined threshold is specified as the bottom section 32. That is, when the degree of variation in amplitude (for example, variance) in a section corresponding to each evaluation window 30 of the reflectance spectrum falls below a predetermined threshold, the processing device 100 determines the evaluation window ( It is determined that the section corresponding to 30) satisfies a predetermined condition.

또한, 평가 윈도 (30) 의 파장 폭은, 반사율 스펙트럼 전체의 파장 범위 및 파장 분해능 등에 기초하여 적절히 결정된다. 혹은, 소정의 측정 정밀도를 확보할 수 있도록, 평가 윈도 (30) 의 파장 폭을 동적으로 조정하도록 해도 된다. 또, 임계값은, 미리 정해진 고정값이어도 되고, 산출된 분산 스펙트럼 전체의 진폭 변동의 크기에 기초하여 동적으로 결정되어도 된다.In addition, the wavelength width of the evaluation window 30 is appropriately determined based on the wavelength range and wavelength resolution of the entire reflectance spectrum. Alternatively, the wavelength width of the evaluation window 30 may be dynamically adjusted so as to ensure a predetermined measurement precision. Further, the threshold value may be a predetermined fixed value, or may be dynamically determined based on the magnitude of the amplitude variation of the entire calculated dispersion spectrum.

또한, 평가 윈도 (30) 의 파장 폭, 및/또는, 임계값의 크기는, 샘플 (2) 의 종류마다 미리 정해져도 된다. 이 경우, 처리 장치 (100) 는, 샘플 (2) 의 종류마다 레시피 정보를 미리 격납해 두고, 측정 대상의 샘플 (2) 의 종류에 따라, 대응하는 레시피 정보를 유효화하도록 해도 된다.In addition, the wavelength width of the evaluation window 30 and/or the magnitude of the threshold may be determined in advance for each type of the sample 2. In this case, the processing apparatus 100 may store recipe information in advance for each type of the sample 2, and may make the corresponding recipe information valid according to the type of the sample 2 to be measured.

도 9(C) 에 나타내는 바와 같이, 반사율 스펙트럼 중, 특정된 보텀 구간의 정보가 제거된다. 또한, 샘플의 막두께를 산출하는 과정에 있어서, 반사율 스펙트럼은 푸리에 변환된다. 그 때문에, 특정된 보텀 구간의 정보의 제거에 있어서는, 대응하는 파장의 진폭 (반사율) 을 제로 (혹은, 미리 정해진 기준값) 로 갱신하는 처리가 실행되어도 된다.As shown in Fig. 9C, information of the specified bottom section is removed from the reflectance spectrum. In addition, in the process of calculating the film thickness of the sample, the reflectance spectrum is Fourier transformed. Therefore, in removing the information of the specified bottom section, a process of updating the amplitude (reflectance) of the corresponding wavelength to zero (or a predetermined reference value) may be performed.

이상과 같은 일련의 처리에 의해, 측정된 반사율 스펙트럼에 포함되는 저주파 성분의 보텀 구간의 특정, 및, 당해 특정된 보텀 구간의 정보의 제거가 완료된다.Through the series of processes as described above, the identification of the bottom section of the low frequency component included in the measured reflectance spectrum, and the removal of the information on the specified bottom section is completed.

도 10 은, 도 8 에 나타내는 제 1 실시형태에 따른 광학 측정 방법의 스텝 S4 의 보다 상세한 순서를 나타내는 플로 차트이다. 도 10 을 참조하여, 처리 장치 (100) 는, 측정된 반사율 스펙트럼에 대해, 초기 위치에 평가 윈도 (30) 를 설정한다 (스텝 S41). 처리 장치 (100) 는, 설정된 평가 윈도 (30) 내의 반사율 스펙트럼의 구간에 대해, 분산을 산출한다 (스텝 S42). 처리 장치 (100) 는, 모든 위치에 대한 평가 윈도 (30) 의 설정이 완료되었는지의 여부를 판단한다 (스텝 S43).10 is a flowchart showing a more detailed procedure of step S4 of the optical measurement method according to the first embodiment shown in FIG. 8. Referring to Fig. 10, the processing apparatus 100 sets the evaluation window 30 at the initial position for the measured reflectance spectrum (step S41). The processing apparatus 100 calculates variance with respect to the section of the reflectance spectrum in the set evaluation window 30 (step S42). The processing apparatus 100 determines whether or not the setting of the evaluation windows 30 for all positions has been completed (step S43).

모든 위치에 대한 평가 윈도 (30) 의 설정이 완료되어 있지 않으면 (스텝 S43 에 있어서 NO), 처리 장치 (100) 는, 다음의 위치에 평가 윈도 (30) 를 설정한다 (스텝 S44). 그리고, 스텝 S42 이하의 처리가 반복된다.If the setting of the evaluation windows 30 for all the positions has not been completed (NO in step S43), the processing device 100 sets the evaluation windows 30 in the following positions (step S44). And the processing of step S42 or less is repeated.

모든 위치에 대한 평가 윈도 (30) 의 설정이 완료되어 있으면 (스텝 S43 에 있어서 YES), 처리 장치 (100) 는, 각 평가 윈도 (30) 에 대해 산출된 분산에 기초하여, 분산 스펙트럼을 산출하고 (스텝 S45), 산출된 분산 스펙트럼에 있어서 임계값을 하회하는 구간을 보텀 구간 (32) 으로서 특정한다 (스텝 S46). 그리고, 처리 장치 (100) 는, 특정된 보텀 구간 (32) 에 포함되는 각 파장의 반사율을 제로로 갱신한다 (스텝 S47).If the setting of the evaluation windows 30 for all positions is completed (YES in step S43), the processing device 100 calculates the dispersion spectrum based on the variance calculated for each evaluation window 30 (Step S45) In the calculated dispersion spectrum, a section below the threshold is specified as the bottom section 32 (Step S46). Then, the processing apparatus 100 updates the reflectance of each wavelength included in the specified bottom section 32 to zero (step S47).

이상에 의해, 측정된 반사율 스펙트럼에 포함되는 저주파 성분의 보텀 구간의 특정, 및, 당해 특정된 보텀 구간의 정보를 제거하는 처리가 완료된다.As described above, the process of specifying the bottom section of the low-frequency component included in the measured reflectance spectrum and removing the information on the specified bottom section is completed.

(c3 : 측정예)(c3: measurement example)

다음으로, 제 1 실시형태에 따른 광학 측정 방법에 의한 측정예에 대해 설명한다.Next, an example of measurement by the optical measuring method according to the first embodiment will be described.

도 11 은, 제 1 실시형태에 따른 광학 측정 방법에 의한 측정예를 나타내는 도면이다. 도 11(A) 에는, 이방성을 갖는 샘플로부터 측정된 반사율 스펙트럼의 일례를 나타낸다. 도 11(B) 에는, 도 11(A) 에 나타내는 반사율 스펙트럼을 그대로 푸리에 변환시킴으로써 얻어진 파워 스펙트럼의 일례를 나타낸다. 도 11(B) 에 나타내는 바와 같이, 이방성을 갖는 샘플로부터 측정된 반사율 스펙트럼을 그대로 푸리에 변환시킨 경우에는, 근접하는 위치에 복수의 피크가 나타나게 되어, 측정 정밀도가 저하될 수 있다.11 is a diagram showing a measurement example by the optical measurement method according to the first embodiment. 11(A) shows an example of a reflectance spectrum measured from a sample having anisotropy. Fig. 11B shows an example of the power spectrum obtained by Fourier transforming the reflectance spectrum shown in Fig. 11A as it is. As shown in Fig. 11(B), when the reflectance spectrum measured from a sample having anisotropy is Fourier transformed as it is, a plurality of peaks appear at adjacent positions, and measurement accuracy may decrease.

도 11(C) 에는, 도 11(A) 에 나타내는 반사율 스펙트럼에 대해 평가 윈도 (30) 를 순차 설정함으로써 산출되는 분산 스펙트럼의 일례를 나타낸다. 도 11(C) 에 나타내는 분산 스펙트럼에 대해 설정되는 임계값을 하회하는 구간이 보텀 구간 (32) 으로서 특정된다. 그리고, 보텀 구간 (32) 에 포함되는 각 파장의 반사율을 제로로 갱신함으로써, 도 11(D) 에 나타내는 바와 같은, 보텀 구간의 정보를 제거한 반사율 스펙트럼이 얻어진다.Fig. 11C shows an example of the dispersion spectrum calculated by sequentially setting the evaluation window 30 with respect to the reflectance spectrum shown in Fig. 11A. The section below the threshold set for the dispersion spectrum shown in Fig. 11C is specified as the bottom section 32. Then, by updating the reflectance of each wavelength included in the bottom section 32 to zero, a reflectance spectrum obtained by removing the information of the bottom section as shown in Fig. 11D is obtained.

도 11(D) 에 나타내는 바와 같은 보텀 구간의 정보를 제거한 반사율 스펙트럼을 푸리에 변환시킴으로써, 도 11(E) 에 나타내는 바와 같은, 근접하는 피크의 발생을 억제할 수 있고, 이로써 측정 정밀도의 저하를 방지할 수 있는 것을 알 수 있다.By Fourier transforming the reflectance spectrum with the information of the bottom section removed as shown in Fig. 11(D), the occurrence of adjacent peaks as shown in Fig. 11(E) can be suppressed, thereby preventing a decrease in measurement accuracy. You can see what you can do.

(c4 : 이점)(c4: advantage)

제 1 실시형태에 따른 광학 측정 방법에 의하면, 이방성을 갖는 샘플 등으로부터 측정되는 스펙트럼에 나타나는 맥놀이 (상이한 주파 성분의 조합에 의한 변동) 의 영향을 제거한 후에, 샘플의 광학 특성을 산출한다. 그 때문에, 측정 정밀도의 저하를 억제할 수 있다.According to the optical measurement method according to the first embodiment, after removing the influence of pulsation (variation due to a combination of different frequency components) appearing on a spectrum measured from an anisotropic sample or the like, the optical properties of the sample are calculated. Therefore, a decrease in measurement accuracy can be suppressed.

＜D. 제 2 실시형태＞<D. Second embodiment>

제 1 실시형태에 있어서는, 이방성을 갖는 단층막의 샘플을 일례로서 설명하였다. 실제의 샘플은, 복수의 층으로 이루어지는 다층막인 경우도 많다. 이방성을 갖는 다층막의 샘플을 측정하는 경우에는, 복굴절률에서 기인하는 맥놀이 (비트) 를 발생시키는 층의 영향 뿐만 아니라, 다른 층으로부터의 영향을 받아, 맥놀이의 영향을 제거하는 것이 어려운 경우도 있다. 그래서, 제 2 실시형태로서, 다층막의 샘플에 대해 막두께를 측정하기에 적합한 광학 측정 방법에 대해 설명한다.In 1st Embodiment, the sample of the monolayer film which has anisotropy was demonstrated as an example. The actual sample is often a multilayer film composed of a plurality of layers. In the case of measuring a sample of an anisotropic multilayer film, it is sometimes difficult to remove the influence of the pulse because it is influenced by other layers as well as the influence of the layer generating the pulse (beat) resulting from the birefringence. Therefore, as a second embodiment, an optical measurement method suitable for measuring the film thickness of a sample of a multilayer film will be described.

(d1 : 처리 개요)(d1: processing overview)

먼저, 제 2 실시형태에 따른 광학 측정 방법의 처리 개요에 대해 설명한다.First, the processing outline of the optical measuring method according to the second embodiment will be described.

제 2 실시형태에 따른 광학 측정 방법에 있어서는, 이방성을 갖는 샘플로부터 측정된 반사율 스펙트럼을 푸리에 변환시킴으로써 얻어진 파워 스펙트럼에 나타나는 피크 중, 막두께의 측정 대상이 아닌 층에서 유래하는 피크 및 피크 근방의 정보를 제거한다. 또한, 피크 및 피크 근방의 정보를 제거한 후의 파워 스펙트럼을 역푸리에 변환시킴으로써, 측정 대상 외의 층에서 유래하는 정보를 제거한 반사율 스펙트럼 (이하,「노이즈 제거 반사율 스펙트럼」이라고도 칭한다.) 을 산출한다. 산출된 노이즈 제거 반사율 스펙트럼에 대해, 제 1 실시형태에 따른 광학 측정 방법과 동일하게, 저주파 성분의 영향을 제거하는 처리를 적용함으로써, 대상의 샘플에 포함되는 측정 대상의 층에 대한 막두께를 산출할 수 있다.In the optical measurement method according to the second embodiment, among peaks appearing in a power spectrum obtained by Fourier transforming a reflectance spectrum measured from a sample having anisotropy, information derived from a layer that is not an object of measurement of the film thickness and the vicinity of the peak Remove it. In addition, the inverse Fourier transform of the power spectrum after removing the peak and the information in the vicinity of the peak yields a reflectance spectrum (hereinafter also referred to as "noise removal reflectance spectrum") in which information originating from a layer other than the measurement object is removed. By applying a process for removing the influence of the low-frequency component to the calculated noise-removing reflectance spectrum in the same way as the optical measurement method according to the first embodiment, the film thickness of the layer to be measured included in the sample of the object is calculated. can do.

(d2 : 처리 순서)(d2: processing order)

다음으로, 제 2 실시형태에 따른 광학 측정 방법의 처리 순서에 대해 설명한다.Next, a processing procedure of the optical measuring method according to the second embodiment will be described.

도 12 는, 제 2 실시형태에 따른 광학 측정 방법의 순서를 나타내는 플로 차트이다. 도 12 에 나타내는 주요한 스텝은, 전형적으로는, 처리 장치 (100) 의 프로세서 (102) 가 측정 프로그램 (114) (모두 도 3 참조) 을 주메모리 (104) 에 전개하여 실행함으로써 실현된다. 또한, 도 12 의 플로 차트에 있어서, 도 8 의 플로 차트에 나타내는 처리와 실질적으로 동일한 처리에 대해서는, 동일한 스텝 번호를 부여하고 있다.12 is a flow chart showing the procedure of the optical measurement method according to the second embodiment. The main steps shown in FIG. 12 are typically realized by the processor 102 of the processing apparatus 100 deploying and executing the measurement program 114 (see FIG. 3 in the main memory 104). In the flowchart of FIG. 12, the same step numbers are given to the processes substantially the same as those shown in the flowchart of FIG. 8.

도 12 를 참조하여, 먼저, 광학 측정 시스템 (1) 이 준비된다 (스텝 S1). 스텝 S1 에 있어서는, 광학 측정 시스템 (1) 에 포함되는 Y 형 파이버 (4) 의 조사구의 위치 맞춤이나, 분광 검출기 (20) 에 있어서의 교정 처리 등이 실행된다. 그리고, 광학 측정 시스템 (1) 의 소정 위치에 측정 대상의 샘플 (2) 이 배치된다 (스텝 S2).12, first, the optical measurement system 1 is prepared (step S1). In step S1, alignment of the irradiation port of the Y-type fiber 4 included in the optical measurement system 1, correction processing in the spectroscopic detector 20, and the like are performed. Then, the sample 2 to be measured is placed at a predetermined position in the optical measurement system 1 (step S2).

계속해서, 광원 (10) 으로부터 샘플 (2) 에 측정광을 조사하고, 당해 측정광에 의해 샘플 (2) 에서 발생하는 반사광 또는 투과광을 분광 검출기 (20) 에서 수광하여 얻어지는 검출 결과에 기초하여, 스펙트럼을 산출하는 처리가 실행된다.Subsequently, based on the detection result obtained by irradiating the measurement light to the sample 2 from the light source 10 and receiving the reflected light or transmitted light generated in the sample 2 by the measurement light with the spectroscopic detector 20, The processing for calculating the spectrum is executed.

제 2 실시형태에 있어서는, 스펙트럼을 산출하는 처리로서, 분광 검출기 (20) 의 검출 결과에 기초하여 산출되는 샘플 (2) 의 반사율 스펙트럼으로부터, 샘플 (2) 에 포함되는 측정 대상 외의 층에서 유래하는 정보를 제거한 반사율 스펙트럼 (노이즈 제거 반사율 스펙트럼) 을 산출하는 처리 (스텝 S3, S11, S12, S13, S14) 가 실행된다.In the second embodiment, as a process for calculating the spectrum, the reflectance spectrum of the sample 2 calculated based on the detection result of the spectroscopic detector 20 is derived from a layer other than the measurement target included in the sample 2 A process (steps S3, S11, S12, S13, S14) for calculating the reflectance spectrum (noise removal reflectance spectrum) from which information has been removed is executed.

보다 구체적으로는, 광원 (10) 으로부터의 측정광을 샘플 (2) 에 조사함으로써 발생하는 반사광을 분광 검출기 (20) 에서 수광함으로써, 반사율 스펙트럼이 측정된다 (스텝 S3). 분광 검출기 (20) 의 검출 결과에 기초하여 샘플 (2) 의 반사율 스펙트럼을 산출하는 처리는, 분광 검출기 (20) 에서 실행되어도 되고, 처리 장치 (100) 에서 실행되어도 된다. 스텝 S3 에 있어서 측정된 반사율 스펙트럼은, 검출 결과 (116) (도 3 참조) 로서, 처리 장치 (100) 의 스토리지 (110) 에 격납된다.More specifically, the reflectance spectrum is measured by receiving the reflected light generated by irradiating the sample 2 with the measurement light from the light source 10 in the spectroscopic detector 20 (step S3). The processing for calculating the reflectance spectrum of the sample 2 based on the detection result of the spectroscopic detector 20 may be performed by the spectroscopic detector 20 or may be performed by the processing apparatus 100. The reflectance spectrum measured in step S3 is stored in the storage 110 of the processing apparatus 100 as the detection result 116 (see FIG. 3 ).

먼저, 처리 장치 (100) 는, 샘플 (2) 로부터 측정된 반사율 스펙트럼을 푸리에 변환시킴으로써 파워 스펙트럼을 산출한다 (스텝 S11). 그리고, 처리 장치 (100) 는, 산출된 파워 스펙트럼에 포함되는 막두께의 측정 대상이 아닌 층에서 유래하는 피크를 특정한다 (스텝 S12). 즉, 처리 장치 (100) 는, 파워 스펙트럼 중, 샘플 (2) 에 포함되는 측정 대상 외의 층에서 유래하는 피크를 특정한다.First, the processing apparatus 100 calculates the power spectrum by Fourier transforming the reflectance spectrum measured from the sample 2 (step S11). And the processing apparatus 100 specifies the peak originating in the layer which is not a measurement object of the film thickness contained in the calculated power spectrum (step S12). That is, the processing apparatus 100 identifies the peak derived from the layer other than the measurement object contained in the sample 2 in the power spectrum.

또한, 처리 장치 (100) 는, 특정된 피크 및 당해 피크 근방의 정보를 제거한다 (스텝 S13). 즉, 처리 장치 (100) 는, 특정된 피크 및 당해 피크 근방의 정보를 파워 스펙트럼으로부터 제거한 파워 스펙트럼 (노이즈 제거 파워 스펙트럼) 을 산출한다.In addition, the processing apparatus 100 removes the specified peak and information in the vicinity of the peak (step S13). That is, the processing apparatus 100 calculates the power spectrum (noise removal power spectrum) in which the specified peak and the information in the vicinity of the peak are removed from the power spectrum.

최종적으로, 처리 장치 (100) 는, 피크 및 피크 근방의 정보를 제거한 후의 파워 스펙트럼을 역푸리에 변환시킴으로써 노이즈 제거 반사율 스펙트럼을 산출한다 (스텝 S14).Finally, the processing apparatus 100 calculates the noise removal reflectance spectrum by inverse Fourier transforming the power spectrum after removing the peak and the information in the vicinity of the peak (step S14).

계속해서, 처리 장치 (100) 는, 산출된 노이즈 제거 반사율 스펙트럼에 있어서, 파장에 관한 진폭의 변화가 소정 조건을 만족하고 있는 구간을 특정하는 처리를 실행한다. 보다 구체적으로는, 처리 장치 (100) 는, 산출된 노이즈 제거 반사율 스펙트럼에 포함되는 저주파 성분의 보텀 구간을 특정하고, 당해 특정된 보텀 구간의 정보를 제거한다 (스텝 S4A). 스텝 S4A 의 처리는, 제거 대상의 스펙트럼이 상이한 점에 있어서, 도 8 에 나타내는 스텝 S4 의 처리와는 상이하지만, 처리 내용 자체는 제 1 실시형태와 실질적으로 동일하다.Subsequently, in the calculated noise canceling reflectance spectrum, the processing apparatus 100 executes processing for specifying a section in which a change in amplitude with respect to a wavelength satisfies a predetermined condition. More specifically, the processing apparatus 100 specifies the bottom section of the low-frequency component included in the calculated noise removal reflectance spectrum, and removes the information of the specified bottom section (step S4A). Although the process of step S4A differs from the process of step S4 shown in FIG. 8 in that the spectrum to be removed is different, the processing content itself is substantially the same as in the first embodiment.

그리고, 처리 장치 (100) 는, 산출된 스펙트럼으로부터 특정된 구간의 정보를 제거한 후의 스펙트럼을 사용하여 샘플 (2) 의 광학 특성을 산출하는 처리를 실행한다.And the processing apparatus 100 performs the process of calculating the optical characteristic of the sample 2 using the spectrum after removing the information of the specified section from the calculated spectrum.

보다 구체적으로는, 처리 장치 (100) 는, 보텀 구간의 정보를 제거한 반사율 스펙트럼을 푸리에 변환시켜 파워 스펙트럼을 산출한다 (스텝 S5). 또한, 처리 장치 (100) 는, 스텝 S5 에 있어서 산출된 파워 스펙트럼에 포함되는 피크를 탐색하고 (스텝 S6), 탐색된 피크의 파워 스펙트럼 상의 위치에 기초하여, 샘플 (2) 의 막두께를 산출한다 (스텝 S7). 그리고, 광학 측정의 처리는 종료된다.More specifically, the processing apparatus 100 calculates the power spectrum by Fourier transforming the reflectance spectrum with the information of the bottom section removed (step S5). Further, the processing apparatus 100 searches for a peak included in the power spectrum calculated in step S5 (step S6), and calculates the film thickness of the sample 2 based on the position on the power spectrum of the searched peak. (Step S7). Then, the processing of the optical measurement ends.

또한, 샘플 (2) 의 막두께를 복수 회에 걸쳐서 측정하거나, 혹은, 샘플 (2) 의 막두께를 복수 지점에 대해 측정할 필요가 있는 경우에는, 스텝 S11 ∼ S14 를 포함하는 스텝 S3 ∼ S7 의 처리가 필요한 횟수만큼 반복 실행된다.Moreover, when it is necessary to measure the film thickness of the sample 2 multiple times, or when it is necessary to measure the film thickness of the sample 2 with respect to multiple points, steps S3-S7 including steps S11-S14 are included. Is repeatedly executed as many times as necessary.

(d3 : 측정예)(d3: measurement example)

다음으로, 제 2 실시형태에 따른 광학 측정 방법에 의한 측정예에 대해 설명한다.Next, an example of measurement by the optical measuring method according to the second embodiment will be described.

도 13 은, 측정 대상으로 한 샘플 (2) 의 구조예를 나타내는 모식도이다. 도 13 을 참조하여, 측정 대상으로 한 샘플 (2) 은, 기판 상에 코트층이 배치되어 있고, 코트층 상에 커버층이 배치되어 있는 구성을 갖고 있다. 전형적으로는, 코트층 및 커버층은, 임의의 수지로 구성된다.13 is a schematic diagram showing a structural example of a sample 2 to be measured. Referring to FIG. 13, the sample 2 as a measurement object has a configuration in which a coat layer is disposed on the substrate and a cover layer is disposed on the coat layer. Typically, the coat layer and the cover layer are made of any resin.

도 13 에 나타내는 바와 같이, 측정 대상은 기판의 층인 것으로 하고, 코트층 및 커버층의 막두께는 측정 대상 외로 한다.As shown in Fig. 13, the measurement object is a layer of the substrate, and the film thickness of the coat layer and the cover layer is outside the measurement object.

도 14 는, 제 2 실시형태에 따른 광학 측정 방법에 의한 측정예를 나타내는 도면이다. 도 14(A) 에는, 도 13 에 나타내는 샘플 (2) 로부터 측정된 반사율 스펙트럼의 일례를 나타낸다. 도 14(A) 에 나타내는 반사율 스펙트럼에 있어서는, 단층막의 샘플로부터 측정된 반사율 스펙트럼 (예를 들어, 도 9(A) 를 참조) 에 나타나는「맥놀이」는 명시적으로 확인할 수는 없다. 단,「맥놀이」가 존재하지 않는다는 것이 아니라, 다른 층으로부터의 영향을 받아,「맥놀이」의 영향이 숨겨져 있는 상태라고 할 수 있다.14 is a diagram showing a measurement example by the optical measurement method according to the second embodiment. 14(A) shows an example of the reflectance spectrum measured from the sample 2 shown in FIG. 13. In the reflectance spectrum shown in Fig. 14(A), it is not possible to explicitly confirm "pulse" appearing in the reflectance spectrum measured from a sample of a monolayer film (for example, see Fig. 9(A)). However, it does not mean that "Macnore" does not exist, but it can be said that the influence of "Macnori" is hidden under the influence of other layers.

도 14(B) 에는, 도 14(A) 에 나타내는 반사율 스펙트럼을 푸리에 변환시킴으로써 얻어진 파워 스펙트럼의 일례를 나타낸다. 도 14(B) 에 나타내는 파워 스펙트럼에 있어서는, 샘플 (2) 에 포함되는 각 층에 대응하는 피크가 나타난다. 이 산출된 파워 스펙트럼에 포함되는 막두께의 측정 대상이 아닌 층 (도 13 에 나타내는 샘플에 있어서는, 커버층) 에서 유래하는 피크를 특정한다. 도 14(B) 에 나타내는 바와 같이, 커버층에 대응하는 피크는 가장 큰 파워를 갖고 있다. 그리고, 특정된 피크 및 피크 근방의 정보를 파워 스펙트럼으로부터 제거한다.Fig. 14(B) shows an example of the power spectrum obtained by Fourier transforming the reflectance spectrum shown in Fig. 14(A). In the power spectrum shown in Fig. 14B, a peak corresponding to each layer included in the sample 2 appears. The peak originating from the layer (cover layer in the sample shown in FIG. 13) which is not the measurement target of the film thickness contained in this calculated power spectrum is specified. As shown in Fig. 14B, the peak corresponding to the cover layer has the largest power. Then, the specified peak and the information in the vicinity of the peak are removed from the power spectrum.

통상, 샘플 (2) 의 구조는 이미 알려져 있어, 샘플 (2) 에 포함되는 각 층에 대해 측정 대상인지의 여부를 미리 결정할 수 있다. 또, 측정 대상이 아닌 층의 막두께도 이미 알려져 있으므로, 파워 스펙트럼의 어느 위치에 피크가 나타나는지에 대해서는, 미리 조건으로서 설정해 둘 수 있다. 그 때문에, 막두께의 측정 대상이 아닌 층에서 유래하는 피크를 파워 스펙트럼에 있어서 특정하는 처리는, 사전 정보를 사용함으로써, 기계적으로 실행할 수 있다.Usually, the structure of the sample 2 is already known, and it is possible to determine in advance whether or not to be measured for each layer included in the sample 2. In addition, since the film thickness of the layer that is not the measurement target is already known, it is possible to set in advance the conditions at which positions in the power spectrum appear as conditions. Therefore, the process of specifying in the power spectrum the peak originating from the layer which is not the object of film thickness measurement can be performed mechanically by using prior information.

도 14 에 나타내는 예에 있어서는, 측정 대상은 기판의 층이지만, 측정 대상의 기판과 접하는 코트층에 대응하는 정보에 대해서는, 측정 대상의 막두께의 산출에 필요하므로, 제거 대상이 되지는 않는다.In the example shown in Fig. 14, the object to be measured is a layer of a substrate, but the information corresponding to the coat layer in contact with the substrate to be measured is necessary for calculation of the film thickness of the object to be measured, so it is not subject to removal.

도 14(B) 에 나타내는 바와 같이, 제거되는 피크 이외의 피크에 대해서는, 근접하는 위치에 2 개의 피크가 발생하고 있는 것을 알 수 있다. 즉, 측정된 반사율 스펙트럼에 있어서,「맥놀이」가 발생하고 있는 것을 의미한다.As shown in FIG. 14(B), it can be seen that two peaks are generated at positions adjacent to the peaks other than the peaks to be removed. That is, in the measured reflectance spectrum, it means that "pulse play" is occurring.

도 14(C) 에는, 피크 및 피크 근방의 정보를 제거한 후의 파워 스펙트럼을 역푸리에 변환시킴으로써 산출된 노이즈 제거 반사율 스펙트럼의 일례를 나타낸다. 설명의 편의상, 도 14(C) 에는, 가로축을 파수 (= 파장의 역수) 로 하고 있다. 가로축을 파수로서 표현함으로써, 반사율 스펙트럼에 포함되는「맥놀이」를 명시적으로 확인할 수 있다.14(C) shows an example of the noise-rejection reflectance spectrum calculated by inverse Fourier transforming the power spectrum after removing the peak and the information in the vicinity of the peak. For convenience of explanation, in FIG. 14(C), the horizontal axis is a wave number (= inverse number of wavelengths). By expressing the abscissa as a wave number, it is possible to explicitly check "pulse" included in the reflectance spectrum.

도 14(D) 에는, 도 14(C) 에 나타내는 노이즈 제거 반사율 스펙트럼에 대해, 제 1 실시형태에 따른 광학 측정 방법을 적용함으로써 산출된, 보텀 구간의 정보를 제거한 반사율 스펙트럼의 일례를 나타낸다. 또한, 기판 및 코트층의 광학 막두께가 근접하고 있기 때문에, 도 14(D) 에 나타내는 반사율 스펙트럼에 있어서는, 근접하는 위치에 2 개의 피크 (「기판」및「코트층」) 가 발생하고 있지만, 이것은「맥놀이」에서 기인하는 것은 아니다.14D shows an example of the reflectance spectrum obtained by removing the information of the bottom section, calculated by applying the optical measurement method according to the first embodiment, to the noise-removing reflectance spectrum shown in FIG. 14C. Further, since the optical film thicknesses of the substrate and the coat layer are close, two peaks ("substrate" and "coat layer") are generated at adjacent positions in the reflectance spectrum shown in Fig. 14D. This does not originate from "Macnori".

도 14(D) 에 나타내는 바와 같이, 노이즈 제거 반사율 스펙트럼으로부터 보텀 구간의 정보를 제거한 후에, 다시 푸리에 변환시킴으로써, 근접하는 피크의 발생을 억제할 수 있고, 이로써 측정 정밀도의 저하를 방지할 수 있는 것을 알 수 있다.As shown in Fig. 14(D), after the information of the bottom section is removed from the noise-removing reflectance spectrum, Fourier transform is performed again to suppress the occurrence of adjacent peaks, thereby preventing a decrease in measurement accuracy. Able to know.

(d4 : 이점)(d4: advantage)

제 2 실시형태에 따른 광학 측정 방법에 의하면, 샘플로부터 측정된 반사율 스펙트럼 등의 스펙트럼을 푸리에 변환시킨 결과에 있어서, 측정 대상 외의 층에서 유래하는 정보를 제거하고, 게다가, 원래의 스펙트럼에 대응하는 스펙트럼으로 복원한 후에, 샘플의 광학 특성을 산출한다. 상기 서술한 제 1 실시형태에 따른 광학 측정 방법과 동일하게, 복원된 스펙트럼에 나타나는 맥놀이 (상이한 주파 성분의 조합에 의한 변동) 의 영향을 제거할 수 있으므로, 측정 정밀도의 저하를 억제할 수 있다.According to the optical measurement method according to the second embodiment, in the result of Fourier transforming a spectrum such as a reflectance spectrum measured from a sample, information originating from a layer other than the measurement target is removed, and further, the spectrum corresponding to the original spectrum After restoration, the optical properties of the sample are calculated. In the same manner as in the optical measurement method according to the first embodiment described above, the influence of pulsations (variation due to combinations of different frequency components) appearing in the restored spectrum can be eliminated, so that a decrease in measurement accuracy can be suppressed.

＜E. 정리＞<E. Summary>

상기 서술한 발명의 상세한 설명에 의하면, 본원 발명자들에 의해 발견된 광 간섭법을 사용한 광학 측정 방법에 있어서 발생하는 새로운 과제, 및, 당해 과제에 대한 해결 수단의 유효성을 이해할 수 있을 것이다.According to the detailed description of the above-described invention, it will be possible to understand the new problems occurring in the optical measurement method using the optical interference method discovered by the inventors of the present application, and the effectiveness of the solution to the problems.

본 발명의 실시형태에 대해 설명했지만, 금회에 개시된 실시형태는 모든 점에서 예시로서 제한적인 것은 아닌 것으로 생각되어야 한다. 본 발명의 범위는 청구의 범위에 의해 나타내어지고, 청구의 범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.Although the embodiments of the present invention have been described, the embodiments disclosed herein are to be considered in all respects as illustrative and not restrictive. The scope of the invention is indicated by the claims, and is intended to include all changes within the meaning and range equivalent to the scope of the claims.

1 : 광학 측정 시스템
2 : 샘플
4 : Y 형 파이버
10 : 광원
20 : 분광 검출기
22 : 회절 격자
24 : 수광부
26 : 인터페이스 회로
30 : 평가 윈도
32 : 보텀 구간
100 : 처리 장치
102 : 프로세서
104 : 주메모리
106 : 입력부
108 : 표시부
110 : 스토리지
112 : 오퍼레이팅 시스템
114 : 측정 프로그램
116 : 검출 결과
118 : 측정 결과
120 : 통신 인터페이스
122 : 네트워크 인터페이스
124 : 미디어 드라이브
126 : 기록 매체1: Optical measurement system
2: Sample
4: Y type fiber
10: light source
20: spectroscopic detector
22: diffraction grating
24: light receiving unit
26: interface circuit
30: evaluation window
32: bottom section
100: processing unit
102: processor
104: main memory
106: input unit
108: display unit
110: storage
112: operating system
114: measurement program
116: detection result
118: measurement result
120: communication interface
122: network interface
124: media drive
126: recording medium

Claims (11)

샘플에 조사하기 위한 측정광을 발생시키는 광원과,
상기 측정광에 의해 상기 샘플에서 발생하는 반사광 또는 투과광을 수광하는 분광 검출기와,
상기 분광 검출기의 검출 결과가 입력되는 처리 장치를 구비하고,
상기 처리 장치는,
상기 분광 검출기의 검출 결과에 기초하여 제 1 스펙트럼을 산출하는 처리와,
상기 제 1 스펙트럼에 있어서, 파장에 관한 진폭의 변화가 소정 조건을 만족하고 있는 구간을 특정하는 처리와,
상기 제 1 스펙트럼으로부터 상기 특정된 구간의 정보를 제거한 제 2 스펙트럼을 사용하여 상기 샘플의 광학 특성을 산출하는 처리를 실행 가능하게 구성되어 있는, 광학 측정 시스템.A light source that generates measurement light for irradiating the sample,
A spectroscopic detector for receiving reflected light or transmitted light generated in the sample by the measurement light;
It is provided with a processing device for detecting the detection result of the spectroscopic detector,
The processing device,
A process for calculating a first spectrum based on the detection result of the spectroscopic detector,
In the first spectrum, processing for specifying a section in which a change in amplitude with respect to a wavelength satisfies a predetermined condition,
And a process for calculating the optical properties of the sample using a second spectrum from which information of the specified section is removed from the first spectrum. 제 1 항에 있어서,
상기 특정하는 처리는,
상기 제 1 스펙트럼에 대해, 미리 정해진 파장 폭을 갖는 평가 윈도를 순차 설정하는 처리와,
각 평가 윈도에 포함되는 상기 제 1 스펙트럼의 진폭의 변화에 기초하여, 각 평가 윈도에 대응하는 구간이 상기 소정 조건을 만족하고 있는지의 여부를 판단하는 처리를 포함하는, 광학 측정 시스템.According to claim 1,
The above-mentioned processing is
A process of sequentially setting an evaluation window having a predetermined wavelength width for the first spectrum;
And processing for determining whether a section corresponding to each evaluation window satisfies the predetermined condition based on a change in amplitude of the first spectrum included in each evaluation window. 제 2 항에 있어서,
각 평가 윈도에 대응하는 구간이 상기 소정 조건을 만족하고 있는지의 여부를 판단하는 처리는, 상기 제 1 스펙트럼의 각 평가 윈도에 대응하는 구간에 있어서의 진폭의 편차의 정도를 산출하는 처리를 포함하는, 광학 측정 시스템.According to claim 2,
The processing for determining whether a section corresponding to each evaluation window satisfies the predetermined condition includes processing to calculate the degree of variation in amplitude in a section corresponding to each evaluation window in the first spectrum , Optical measurement system. 제 3 항에 있어서,
상기 제 1 스펙트럼의 각 평가 윈도에 대응하는 구간에 있어서의 진폭의 편차의 정도가 소정 임계값을 하회하는 경우에, 당해 평가 윈도에 대응하는 구간이 상기 소정 조건을 만족하고 있는 것으로 판단되는, 광학 측정 시스템.The method of claim 3,
When the degree of variation in amplitude in a section corresponding to each evaluation window of the first spectrum falls below a predetermined threshold value, it is determined that the section corresponding to the evaluation window satisfies the predetermined condition Measuring system. 제 2 항에 있어서,
상기 평가 윈도의 파장 폭은, 샘플의 종류마다 미리 정해져 있는, 광학 측정 시스템.According to claim 2,
The wavelength width of the evaluation window is determined in advance for each type of sample. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 샘플의 광학 특성을 산출하는 처리는, 상기 제 2 스펙트럼을 푸리에 변환시킨 결과에 나타나는 피크에 기초하여 막두께를 산출하는 처리를 포함하는, 광학 측정 시스템.The method according to any one of claims 1 to 5,
The processing for calculating the optical properties of the sample includes processing for calculating the film thickness based on a peak appearing as a result of Fourier transforming the second spectrum. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 스펙트럼을 산출하는 처리는, 상기 제 1 스펙트럼으로서, 상기 분광 검출기의 검출 결과에 기초하여 상기 샘플의 반사율 스펙트럼을 산출하는 처리를 포함하는, 광학 측정 시스템.The method according to any one of claims 1 to 5,
The processing for calculating the first spectrum includes, as the first spectrum, processing for calculating a reflectance spectrum of the sample based on a detection result of the spectroscopic detector. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 스펙트럼을 산출하는 처리는, 상기 제 1 스펙트럼으로서, 상기 분광 검출기의 검출 결과에 기초하여 산출되는 상기 샘플의 반사율 스펙트럼으로부터, 상기 샘플에 포함되는 측정 대상 외의 층에서 유래하는 정보를 제거한 반사율 스펙트럼을 산출하는 처리를 포함하는, 광학 측정 시스템.The method according to any one of claims 1 to 5,
In the processing for calculating the first spectrum, as the first spectrum, a reflectance obtained by removing information originating from a layer other than the measurement target included in the sample from the reflectance spectrum of the sample calculated based on the detection result of the spectrophotometer. An optical measurement system comprising processing to produce a spectrum. 제 8 항에 있어서,
상기 제 1 스펙트럼을 산출하는 처리는,
상기 샘플의 반사율 스펙트럼을 푸리에 변환시켜 제 3 스펙트럼을 산출하는 처리와,
상기 제 3 스펙트럼 중, 상기 샘플에 포함되는 측정 대상 외의 층에서 유래하는 피크를 특정하는 처리와,
당해 특정된 피크 및 당해 피크 근방의 정보를 상기 제 3 스펙트럼으로부터 제거하여 제 4 스펙트럼을 산출하는 처리를 추가로 포함하는, 광학 측정 시스템.The method of claim 8,
The processing for calculating the first spectrum,
A process of Fourier transforming the reflectance spectrum of the sample to calculate a third spectrum,
In the third spectrum, a process for identifying a peak originating from a layer other than the measurement target included in the sample,
And a process of removing the specified peak and information in the vicinity of the peak from the third spectrum to produce a fourth spectrum. 제 9 항에 있어서,
상기 제 1 스펙트럼을 산출하는 처리는, 상기 제 4 스펙트럼을 역푸리에 변환시켜 상기 제 1 스펙트럼을 산출하는 처리를 추가로 포함하는, 광학 측정 시스템.The method of claim 9,
The processing for calculating the first spectrum further includes a process for calculating the first spectrum by inverse Fourier transforming the fourth spectrum. 광원으로부터 샘플에 측정광을 조사하고, 당해 측정광에 의해 상기 샘플에서 발생하는 반사광 또는 투과광을 분광 검출기에서 수광하여 얻어지는 검출 결과에 기초하여, 제 1 스펙트럼을 산출하는 스텝과,
상기 제 1 스펙트럼에 있어서, 파장에 관한 진폭의 변화가 소정 조건을 만족하고 있는 구간을 특정하는 스텝과,
상기 제 1 스펙트럼으로부터 상기 특정된 구간의 정보를 제거한 제 2 스펙트럼을 사용하여 상기 샘플의 광학 특성을 산출하는 스텝을 구비하는, 광학 측정 방법.
A step of calculating a first spectrum based on a detection result obtained by irradiating a sample with a measurement light from a light source and receiving the reflected light or transmitted light generated in the sample by the measurement light with a spectroscopic detector,
In the first spectrum, a step of specifying a section in which a change in amplitude with respect to a wavelength satisfies a predetermined condition,
And calculating a optical characteristic of the sample using a second spectrum from which information of the specified section is removed from the first spectrum.
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