本发明专利技术的膜厚测定装置具有分光传感器（113）和数据处理部（120），其中，所述分光传感器测定在基材上涂布的膜的分光数据，所述数据处理部根据所测定的分光数据求出测定颜色特性变量，将该测定颜色特性变量与针对膜的厚度和折射率的多个组的值求出的多个组的理论颜色特性变量进行比较，使用对应于与该测定颜色特性变量之差最小的理论颜色特性变量的组的值确定该膜的折射率，使用该膜的该折射率确定该膜的厚度。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术的膜厚测定装置具有分光传感器（113）和数据处理部（120），其中，所述分光传感器测定在基材上涂布的膜的分光数据，所述数据处理部根据所测定的分光数据求出测定颜色特性变量，将该测定颜色特性变量与针对膜的厚度和折射率的多个组的值求出的多个组的理论颜色特性变量进行比较，使用对应于与该测定颜色特性变量之差最小的理论颜色特性变量的组的值确定该膜的折射率，使用该膜的该折射率确定该膜的厚度。【专利说明】
本专利技术涉及通过测定分光反射率来求出在基材表面形成的膜的膜厚的。
技术介绍
作为测定在基材表面形成的膜的膜厚的装置，存在椭偏仪(例如专利文献I)、以及根据分光反射率(反射率相对于波长的分布)数据的呈现极大值的波长或呈现极小值的波长来测定膜厚的测定装置(以下称为PV (Peak-Valley)装置)(例如专利文献2)。椭偏仪被广泛利用于半导体制造领域的薄膜测定。但是，存在由于投光受光角较大而难以在与测定对象面之间的距离变化的线中使用、由于使投光受光两侧的光学元件旋转进行测定而使光学系统复杂、昂贵等问题。PV装置根据分光反射率数据中反射率极大或极小的波长来测定膜厚，所以，需要在分光反射率数据中存在反射率极大或极小的波长。但是，一般情况下，在500nm以下的薄膜的分光反射率数据中不存在反射率的明确的极大值或极小值。因此，在500nm以下的薄膜的测定中无法使用现有的PV装置。因此，为了测定500nm以下的薄膜的膜厚，本申请的专利技术人开发了使用颜色的特性变量的理论值的装置和方法(专利文献3)。但是，该方法假设膜的样本的膜厚来确定膜的折射率，使用该折射率求出膜厚，限定了应用范围。这样，至今未开发出能够广泛应用于包含500nm以下薄膜的膜的膜厚测定的构造简单的。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2009-68937号公报专利文献2:日本特许3532165号公报专利文献3:日本特许4482618号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题因此，存在如下需求:针对能够广泛应用于包含500nm以下薄膜的膜的膜厚测定的构造简单的。用于解决课题的手段本专利技术的膜厚测定装置具有分光传感器和数据处理部，其中，所述分光传感器测定在基材上涂布的膜的分光数据，所述数据处理部根据所测定的分光数据求出测定颜色特性变量，将该测定颜色特性变量与针对膜的厚度和折射率的多组值求出的多组理论颜色特性变量进行比较，使用对应于与该测定颜色特性变量之差最小的理论颜色特性变量的组的值确定该膜的折射率，使用该膜的该折射率确定该膜的厚度。根据本专利技术的膜厚测定装置，能够使用根据在基材上涂布的膜的分光数据求出的测定颜色特性变量、以及针对膜的厚度和折射率的多组值求出的多组理论颜色特性变量来确定该膜的折射率，所以，能够使用该折射率而高精度地求出膜厚。因此，本专利技术的膜厚测定装置能够广泛应用于包含500nm以下薄膜的膜的膜厚测定。进而，本专利技术的膜厚测定装置的测定部具有简单的构造。在本专利技术的实施方式的膜厚测定装置中，所述分光传感器测定在基材上涂布的膜的透射率分布，所述数据处理部根据所测定的透射率分布求出反射率分布，进而根据该反射率分布求出所述测定颜色特性变量。在本实施方式的膜厚测定装置中，测定在基材上涂布的膜的透射率分布，根据该透射率分布求出在基材上涂布的膜的反射率分布，所以，在涂布了膜的基材的表面相对于基准面倾斜的情况下，与测定膜的反射率分布的情况相比，反射率相对于基准面的倾斜的变化较小，能够高精度地测定膜厚。本专利技术的实施方式的膜厚测定装置还具有存储部，该存储部存储针对膜的厚度和折射率的多组值求出的多组理论颜色特性变量。在本实施方式的膜厚测定装置中，能够使用根据在基材上涂布的膜的分光数据求出的测定颜色特性变量、以及存储部中存储的与膜的厚度和折射率的多组值对应的多组理论颜色特性变量，简单地在短时间内求出膜的折射率。在本实施方式的膜厚测定装置中，颜色特性变量是反射色三刺激值。本专利技术的膜厚测定方法通过具有分光传感器和数据处理部的膜厚测定装置测定在基材上涂布的膜的厚度，其中，该膜厚测定方法包括以下步骤:通过所述分光传感器测定在该基材上涂布的该膜的分光数据；通过所述数据处理部根据所测定的分光数据求出测定颜色特性变量；将该测定颜色特性变量与针对膜的厚度和折射率的多组值求出的多组理论颜色特性变量进行比较，使用对应于与该测定颜色特性变量之差最小的理论颜色特性变量的组的值确定该膜的折射率；以及使用该膜的该折射率确定该膜的厚度。根据本专利技术的膜厚测定方法，能够使用根据在基材上涂布的膜的分光数据求出的测定颜色特性变量、以及针对膜的厚度和折射率的多组值求出的多组理论颜色特性变量来确定该膜的折射率，所以，能够使用该折射率而高精度地求出膜厚。因此，本专利技术的膜厚测定方法能够广泛应用于包含500nm以下薄膜的膜的膜厚测定。根据本专利技术的实施方式的膜厚测定方法，在所述测定的步骤中，所述分光传感器测定在基材上涂布的膜的透射率分布，在求出所述测定颜色特性变量的步骤中，所述数据处理部根据所测定的透射率分布求出反射率分布，进而根据该反射率分布求出所述测定颜色特性变量。在本实施方式的膜厚测定方法中，测定在基材上涂布的膜的透射率分布，根据该透射率分布求出在基材上涂布的膜的反射率分布，所以，在涂布了膜的基材的表面相对于基准面倾斜的情况下，与测定膜的反射率分布的情况相比，反射率相对于基准面的倾斜的变化较小，能够高精度地测定膜厚。根据本专利技术的实施方式的膜厚测定方法，在所述测定的步骤中，所述分光传感器在多个点测定在基材上涂布的膜的分光数据，在求出所述测定颜色特性变量的步骤中，所述数据处理部求出与该多个点对应的多个测定颜色特性变量，在确定所述折射率的步骤中，所述数据处理部使用该多个测定颜色特性变量确定该膜的折射率。在本实施方式的膜厚测定方法中，在多个点测定在基材上涂布的膜的分光数据，根据该多个点的透射率分布求出多个测定颜色特性变量，使用该多个测定颜色特性变量来确定该膜的折射率，所以，能够更高精度地确定该膜的折射率。在本实施方式的膜厚测定方法中，颜色特性变量是反射色三刺激值。【专利附图】【附图说明】图1是示出本专利技术的一个实施方式的膜厚测定装置的结构的图。图2是示出本专利技术的另一个实施方式的膜厚测定装置的结构的图。图3是用于说明数据处理部的动作的流程图。图4是示出求出在基材上形成薄膜的测定对象物的校正反射率分布的方法的流程图。图5是示出图3的步骤S1060的详细情况的流程图。图6是示出基材的多重反射模型的图。图7是示出基材的折射率Iini和垂直反射率Rv (nm)的关系的图。图8是示出在基材(折射率nm、厚度D)上形成透明薄膜(折射率n、膜厚d)的情况下的多重反射模型的图。图9是示出在基材(nm=l.70)上涂布d=500nm的涂布材料(n=l.90和n=l.50)的情况下通过式(15)计算出的反射率Rv的图。图10是示出每个膜厚和膜的折射率的理论反射色三刺激值的表(表I)的结构的图。图11是示出m个测定反射色三刺激值与表I的每个膜厚、膜的折射率的理论反射色三刺激值之差的表2-1?表2-m的结构的图。图12是示出分别针对m个折射率n (I)?n (m)的差的总和的表3的结构的图。图13是示出在薄膜的折射率小于基材的折本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
【专利技术属性】
技术研发人员：山田健夫，山本猛，河合慎吾，
申请(专利权)人：株式会社尼利可，
类型：
国别省市：
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