膜厚測量方法及膜厚測量裝置的制造方法

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膜厚測量方法及膜厚測量裝置的制造方法
【專利摘要】膜厚測量裝置(1A)包括：光照射部(10)，其向測量對象物(100)照射光；光檢測部(20A)，其對反射光的各波長的強度進行檢測；及膜厚算出部(30A)，其通過對實測分光反射率與理論分光反射率進行比較而決定第1膜(102)的膜厚，上述實測分光反射率基于光檢測部(20A)的檢測結果而獲得，上述理論分光反射率采納有表面反射率及表面透過率、以及背面反射率者。膜厚算出部(30A)對分別使表面反射率的值及表面透過率的值、以及背面反射率的值變化而獲得的多個理論分光反射率與實測分光反射率進行比較，基于最接近于該實測分光反射率的理論分光反射率，決定第1膜(102)的膜厚。
【專利說明】
膜厚測量方法及膜厚測量裝置
技術領域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種膜厚測量方法及膜厚測量裝置。
【背景技術】
[0002]在專利文獻1中，記載有層疊有透光性薄膜的復合膜的制造方法。在該專利文獻1 中，記載了在基材膜的兩面形成有超薄膜的情況下，來自形成于背面的超薄膜的反射光會影響到形成于表面的超薄膜的厚度測量。而且，專利文獻1所記載的方法試圖通過使光吸收材混入至基材膜來降低這樣的影響。
[0003]在專利文獻2中，記載有形成于透明基板上的薄膜的厚度測定方法。在該專利文獻 2中，記載了向形成于透明基板的表面上的薄膜照射光，當基于其反射光而測定薄膜的厚度時，來自透明基板的背面的反射光會影響到測定精度。為了解決該問題，在專利文獻2所記載的測定方法中，考慮作為來自透明基板的背面的反射光被檢測出的比例的背面反射系數(shù) 貢獻率γ，測定薄膜的厚度。
[0004] 在專利文獻3中，記載有向多層薄膜照射光，基于其反射光的分光光譜而測定多層薄膜的厚度的方法。在該專利文獻3所記載的測定方法中，使用高速傅立葉變換法，測定在基材的兩面形成有膜的被測定膜的表面上及背面上的各膜的厚度。另外，使用透過率較低的波長頻帶下的反射光、及透過率較高的波長頻帶下的反射光，測定表面上及背面上的各膜的厚度。
[0005] 在專利文獻4中，記載有測定形成于基板上的膜厚的方法。在該專利文獻4所記載的測定方法中，為了即使基板表面的凹凸狀態(tài)存在不均也可效率良好地測定各基板的膜厚，一邊使基板的膜厚的假定值變化一邊針對每個膜厚基于基板為鏡面的情況下的理論上的反射率與受光數(shù)據(jù)的關系，算出入射至受光部的反射光的比率(受光比率）。再有，使用該受光比率與上述的理論上的反射率來設定關于具有假定的膜厚的基板的反射光譜的模型數(shù)據(jù)，并與受光數(shù)據(jù)進行比較。然后，將與和受光數(shù)據(jù)的一致度最大的模型數(shù)據(jù)對應的膜厚特定為薄膜的厚度。
[0006] 現(xiàn)有技術文獻
[0007] 專利文獻
[0008] 專利文獻1:日本特開平8-99346號公報 [0009] 專利文獻2:日本特開2000-65536號公報 [0010] 專利文獻3:日本特開2008-292473號公報 [0011] 專利文獻4:日本特開2002-277215號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] 發(fā)明所要解決的問題
[0013] 作為測量形成于基材的表面的薄膜的厚度的方法，有向薄膜照射光并檢測其反射光，基于該反射光的分光光譜特定厚度的方法。然而，近年來，存在在樹脂膜或玻璃基材的表面上及背面上的雙方形成有各種薄膜的情況。作為一個例子，可列舉透明硬質(zhì)涂層涂布于表面上，光學調(diào)整層/粘結層/透明導電膜（ITO)依序?qū)盈B于背面上的觸控面板用途的透明導電性膜等。在這樣的情況下，來自基材的背面?zhèn)鹊姆瓷涔猱a(chǎn)生影響，因此存在難以通過上述方法精度良好地測量薄膜的厚度的情況。
[0014] 本發(fā)明是鑒于這樣的問題而完成的發(fā)明，其目的在于，提供一種即使在基材的表面上及背面上的雙方形成有薄膜的情況下，也可精度良好地測量表面上的薄膜的厚度的膜厚測量方法及膜厚測量裝置。
[0015] 解決問題的技術手段
[0016] 為了解決上述問題，本發(fā)明的一個方面的第1膜厚測量方法是對包含具有表面及背面的基材、形成于表面上的第1膜、及形成于背面上的第2膜的測量對象物的膜厚進行測量的方法，該方法包括:光照射步驟，其向測量對象物的表面?zhèn)日丈涔?光檢測步驟，其對測量對象物的表面?zhèn)鹊姆瓷涔獾母鞑ㄩL的強度進行檢測；及膜厚特定步驟，其通過對實測分光反射率與理論分光反射率進行比較而決定第1膜的膜厚，上述實測分光反射率是基于光檢測步驟的檢測結果而獲得的各波長的反射率，上述理論分光反射率是采納有作為表面?zhèn)?的反射率的表面反射率、作為表面?zhèn)鹊耐高^率的表面透過率、及作為背面?zhèn)鹊姆瓷渎实谋?面反射率的理論上的各波長的反射率;在膜厚特定步驟中，對使表面反射率的值、表面透過率的值、及背面反射率的值變化而獲得的多個理論分光反射率與實測分光反射率進行比較，基于最接近于該實測分光反射率的理論分光反射率，決定第1膜的膜厚。
[0017] 如上所述，在基材的表面上及背面上的雙方形成有薄膜的情況下，來自基材的背面?zhèn)鹊姆瓷涔鈺Ρ砻嫔系谋∧さ暮穸葴y量造成影響。該影響的大小依賴于基材的背面?zhèn)?的反射率，背面?zhèn)鹊姆瓷渎矢鶕?jù)形成于背面上的薄膜的折射率或厚度而變動。上述的第1膜厚測量方法中，在膜厚特定步驟中，進行采納有表面?zhèn)鹊姆瓷渎?、表面?zhèn)鹊耐高^率、及背面側的反射率的理論分光反射率與實測分光反射率的比較(匹配(fitting))，更詳細而言，基于分別使表面?zhèn)鹊姆瓷渎实闹?、表面?zhèn)鹊耐高^率的值、及背面?zhèn)鹊姆瓷渎实闹底兓@得的多個理論分光反射率中的、最接近于實測分光反射率的理論分光反射率，決定第1膜的膜厚。根據(jù)這樣的方法，可使背面?zhèn)鹊姆瓷涔馑斐傻挠绊懛从秤诶碚摲止夥瓷渎?，因而可?慮形成于背面上的第2膜的厚度及折射率的影響而精度良好地測量表面上的第1膜的厚度。
[0018] 另外，本發(fā)明的一個方面的第2膜厚測量方法是對包含具有表面及背面的基材、形成于表面上的第1膜、及形成于背面上的第2膜的測量對象物的膜厚進行測量的方法，該方法包括:光照射步驟，其向測量對象物的表面?zhèn)日丈涔?光檢測步驟，其對測量對象物的背面?zhèn)鹊耐高^光的各波長的強度進行檢測；及膜厚特定步驟，其通過對實測分光透過率與理論分光透過率進行比較而決定第1膜的膜厚，上述實測分光透過率是基于光檢測步驟的檢測結果而獲得的各波長的透過率，上述理論分光透過率是采納有作為表面?zhèn)鹊耐高^率的表面透過率及作為反射率的表面反射率、以及作為背面?zhèn)鹊耐高^率的背面透過率及作為反射率的背面反射率的理論上的各波長的透過率;在膜厚特定步驟中，對分別使表面透過率的值及表面反射率的值、以及背面透過率的值及背面反射率的值變化而獲得的多個理論分光透過率與實測分光透過率進行比較，基于最接近于該實測分光透過率的理論分光透過率，決定第1膜的膜厚。
[0019] 在上述第2膜厚測量方法中，在膜厚特定步驟中，進行采納有表面?zhèn)鹊耐高^率及反射率、以及背面?zhèn)鹊耐高^率及反射率的理論分光透過率與實測分光透過率的比較（匹配），更詳細而言，基于分別使表面?zhèn)鹊耐高^率的值、表面?zhèn)鹊姆瓷渎实闹?、背面?zhèn)鹊耐高^率的值、及表面?zhèn)鹊姆瓷渎实闹底兓@得的多個理論分光透過率中的、最接近于實測分光透過率的理論分光透過率，決定第1膜的膜厚。根據(jù)這樣的方法，可使背面?zhèn)鹊牡?膜所造成的影響反映于理論分光透過率，因而可考慮形成于背面上的第2膜的厚度及折射率的影響而精度良好地測量表面上的第1膜的厚度。
[0020] 另外，本發(fā)明的一個方面的第1膜厚測量裝置是對包含具有表面及背面的基材、形成于表面上的第1膜、及形成于背面上的第2膜的測量對象物的膜厚進行測量的裝置，該裝置包括:光照射部，其向測量對象物的表面?zhèn)日丈涔?光檢測部，其對測量對象物的表面?zhèn)?的反射光的各波長的強度進行檢測；及膜厚算出部，其通過對實測分光反射率與理論分光反射率進行比較而決定第1膜的膜厚，上述實測分光反射率是基于光檢測部的檢測結果而獲得的各波長的反射率，上述理論分光反射率是采納有作為表面?zhèn)鹊姆瓷渎实谋砻娣瓷渎?及作為透過率的表面透過率、以及作為背面?zhèn)鹊姆瓷渎实谋趁娣瓷渎实睦碚撋系母鞑ㄩL的反射率;膜厚算出部對分別使表面反射率的值及表面透過率的值、以及背面反射率的值變化而獲得的多個理論分光反射率與實測分光反射率進行比較，基于最接近于該實測分光反射率的理論分光反射率，決定第1膜的膜厚。
[0021] 在上述第1膜厚測量裝置中，膜厚算出部進行采納有表面?zhèn)鹊姆瓷渎省⒈砻鎮(zhèn)鹊耐?過率、及背面?zhèn)鹊姆瓷渎实睦碚摲止夥瓷渎逝c實測分光反射率的比較(匹配），更詳細而言，基于分別使表面?zhèn)鹊姆瓷渎实闹?、表面?zhèn)鹊耐高^率的值、及背面?zhèn)鹊姆瓷渎实闹底兓@ 得的多個理論分光反射率中的、最接近于實測分光反射率的理論分光反射率，決定第1膜的膜厚。由此，可使背面?zhèn)鹊姆瓷涔馑斐傻挠绊懛从秤诶碚摲止夥瓷渎剩蚨煽紤]形成于背面上的第2膜的厚度及折射率的影響而精度良好地測量表面上的第1膜的厚度。
[0022] 另外，本發(fā)明的一個方面的第2膜厚測量裝置是對包含具有表面及背面的基材、形成于表面上的第1膜、及形成于背面上的第2膜的測量對象物的膜厚進行測量的裝置，該裝置包括:光照射部，其向測量對象物的表面?zhèn)日丈涔?光檢測部，其對測量對象物的背面?zhèn)?的透過光的各波長的強度進行檢測；及膜厚算出部，其通過對實測分光透過率與理論分光透過率進行比較而決定第1膜的膜厚，上述實測分光透過率是基于光檢測部的檢測結果而獲得的各波長的透過率，上述理論分光透過率是采納有作為表面?zhèn)鹊耐高^率的表面透過率及作為反射率的表面反射率、以及作為背面?zhèn)鹊耐高^率的背面透過率及作為反射率的背面反射率的理論上的各波長的透過率;膜厚算出部對分別使表面透過率的值及表面反射率的值、以及背面透過率的值及背面反射率的值變化而獲得的多個理論分光透過率與實測分光透過率進行比較，基于最接近于該實測分光透過率的理論分光透過率，決定第1膜的膜厚。
[0023] 在上述第2膜厚測量裝置中，膜厚算出部進行采納有表面?zhèn)鹊耐高^率、表面?zhèn)鹊姆?射率、背面?zhèn)鹊耐高^率、及背面?zhèn)鹊姆瓷渎实睦碚摲止馔高^率與實測分光透過率的比較(匹配），更詳細而言，基于分別使表面?zhèn)鹊耐高^率的值、表面?zhèn)鹊姆瓷渎实闹?、背面?zhèn)鹊耐高^率的值、及背面?zhèn)鹊姆瓷渎实闹底兓@得的多個理論分光透過率中的、最接近于實測分光透過率的理論分光透過率，決定第1膜的膜厚。由此，可使背面?zhèn)鹊牡?膜所造成的影響反映于理論分光透過率，因而可考慮形成于背面上的第2膜的厚度及折射率的影響而精度良好地測量表面上的第1膜的厚度。
[0024] 再者，在專利文獻1所記載的方法中，需要使光吸收材混入至基材膜，因而存在測量對象物受到限定等的問題。特別是如上述的透明導電性膜等那樣使用透明的基材的情況下，無法使用這樣的方法。與此相對，根據(jù)上述各膜厚測量方法及各膜厚測量裝置，在基材的兩面形成有膜的情況下，可與基材的透光性無關而精度良好地進行膜厚測定。
[0025] 另外，在專利文獻2所記載的方法中，為了獲得背面反射系數(shù)貢獻率γ，必須分別測量未形成膜的狀態(tài)下的反射光譜、及使用光阱等抑制來自基材的背面的反射的狀態(tài)下的反射光譜，從而測量花費工夫。與此相對，根據(jù)上述各膜厚測量方法及各膜厚測量裝置，只要僅測量各波長的反射率(或各波長的透過率)便足夠，因而可簡便地進行在基材的兩面形成有膜的情況下的膜厚測定。
[0026] 另外，在如專利文獻3所記載的方法那樣使用高速傅立葉變換法的情況下，不適合于例如厚度Ιμπι以下的較薄的膜的厚度測量。根據(jù)上述各膜厚測量方法及各膜厚測量裝置，即使為這樣的極薄的膜，也可精度良好地進行測量。另外，在專利文獻3所記載的方法中，在折射率互不相同的多個層包含于膜內(nèi)的情況下，難以精度良好地測量膜厚。與此相對，根據(jù) 上述各膜厚測量方法及各膜厚測量裝置，即使在第1及第2膜內(nèi)包含多個層的情況下，也可精度良好地測量膜厚。
[0027]發(fā)明的效果
[0028]根據(jù)本發(fā)明的一個方面的膜厚測量方法及膜厚測量裝置，即使在基材的表面上及背面上的雙方形成有薄膜的情況下，也可精度良好地測量表面上的薄膜的厚度。
【附圖說明】
[0029]圖1是表示第1實施方式的膜厚測量方法及膜厚測量裝置的測量對象物的構成的截面圖。
[0030] 圖2是模式性地表示第1實施方式的膜厚測量裝置的構成的圖。
[0031] 圖3是用以說明膜厚測量的原理的圖且表示形成于基材上的膜的截面。
[0032]圖4是表示干涉后的反射光的強度與波長的關系的曲線圖。
[0033]圖5是表示膜為ITO膜的情況下的曲線匹配的例子的曲線圖。
[0034]圖6是表示數(shù)式(1)~(3)中所含的各參數(shù)的定義的圖。
[0035]圖7是表示第1實施方式的膜厚測量裝置的動作及膜厚測量方法的流程圖。
[0036] 圖8是表示第1實施方式的膜厚測量裝置的動作及膜厚測量方法的另一個例子的流程圖。
[0037] 圖9是表示多個理論分光反射率的算出方法的流程圖。
[0038] 圖10是表示第1變形例中的各參數(shù)的定義的圖。
[0039] 圖11是模式性地表示第2實施方式的膜厚測量裝置的構成的圖。
[0040] 圖12是表示第2實施方式的膜厚測量裝置的動作及膜厚測量方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0041] 以下，一邊參照附圖一邊詳細地對本發(fā)明的一個方面的膜厚測量方法及膜厚測量裝置的實施方式進行說明。再者，在附圖的說明中，對相同要素標注相同符號，并省略重復的說明。
[0042](第1實施方式）
[0043]圖1是表示第1實施方式的膜厚測量方法及膜厚測量裝置的測量對象物100的構成的截面圖。如圖1所示，測量對象物100具有基材101、第1膜(表面膜）1〇2、及第2膜(背面膜） 103。基材101是具有表面IOla及背面IOlb的板狀或膜狀的構件，例如通過樹脂或玻璃、或半導體晶圓等構成?；?01的厚度例如為IOOym以上。第1膜102形成于基材101的表面IOla 上。第2膜103形成于基材101的背面IOlb上。第1膜102及第2膜103例如通過真空成膜等成膜或涂布、蝕刻等工序而形成。作為測量對象物100的一個例子，可列舉觸控面板、半導體器件、二次電池、太陽能電池、FHK(平板顯示器(Flat Panel Display)))、光學膜等。在測量對象物100為觸控面板用途的透明導電性膜的情況下，第1膜102包含如光學調(diào)整層、粘結層、透明導電膜(ITO)等的多個層，第2膜103由透明硬質(zhì)涂層(clear hard coat)劑的層構成。
[0044] 圖2是模式性地表示本實施方式的膜厚測量裝置IA的構成的圖。膜厚測量裝置IA 是對圖1所示的測量對象物100的膜厚進行測量的裝置。如圖2所示，膜厚測量裝置IA具有光照射部10、光檢測部20A、及膜厚算出部30A。再者，測量對象物100既可為如圖所示通過輥 110而搬送的狀態(tài)，或者也可為靜止狀態(tài)。
[0045] 光照射部10向測量對象物100的表面IOla側的面照射光。光照射部10包含光源11、導光構件12、及光出射部13而構成。光源11產(chǎn)生非相干(incoherent)的光Ll。光Ll的波長頻帶也可為可見波長區(qū)域，在該情況下，作為光源11，優(yōu)選為出射白色光的燈系光源或白色 LED等。另外，光Ll的波長頻帶既可為自可見波長區(qū)域遍及至近紅外波長區(qū)域的波段，也可在紅外波長區(qū)域具有大致平坦(寬幅）的光譜。特別是在光Ll的波長頻帶包含近紅外波長區(qū) 域的情況下，即使在測量對象物100中存在色調(diào)，光Ll也可透過，因而可降低測量對象物100 的色調(diào)所造成的影響。在該情況下，作為光源11，可應用ASE (Amplified Spontaneous Emission(放大自發(fā)福射））光源、LED、SLD(Super Luminescent Diode(超福射發(fā)光二極管））等各種發(fā)光元件。另外，白色光源與光學膜等光學部件也可相互組合。
[0046] 導光構件12其一端與光源11光耦合，傳導自光源11出射的光L1。作為導光構件12，例如可優(yōu)選地使用光導或光纖等。光出射部13與導光構件12的另一端光耦合，將通過導光構件12而傳導的光Ll照射至測量對象物100。光出射部13配置于與測量對象物100的第1膜 102相對的位置、即與基材101的表面IOla相對的位置。
[0047]光檢測部20A對測量對象物100的表面IOla側的反射光的各波長的強度(光譜)進行檢測。光檢測部20A包含光入射部2 la、導光構件22a、及分光檢測部23a而構成。來自測量對象物100的反射光L2入射至光入射部21a。光入射部21a配置于與測量對象物100的第1膜 1 〇 2相對的位置、即與基材101的表面101 a相對的位置。再者，光出射部13的光軸與光入射部 21a的光軸既可相互平行，也可在測量對象物100上相互交叉。另外，光出射部13的光軸與光入射部21a的光軸也可彼此一致。導光構件22a其一端與光入射部21a光親合，傳導入射至光入射部21a的反射光L2。作為導光構件22a，例如可優(yōu)選地使用光導或光纖等。分光檢測部 23a與導光構件22a的另一端光耦合，按各波長對通過導光構件22a而傳導的反射光L2進行分光，并檢測經(jīng)分光的各波長的光的強度。分光檢測部23a例如通過分光光學元件(例如棱鏡或光柵元件等）與攝像元件（例如線傳感器、區(qū)域影像傳感器、光電倍增管、光電二極管等)的組合而優(yōu)選地構成。分光檢測部23a將檢測的光強度作為電信號而輸出。
[0048]膜厚算出部30A基于光檢測部20A的檢測結果，求出第1膜102及第2膜103的膜厚。即，膜厚算出部30A對作為基于光檢測部20A的檢測結果而獲得的各波長的反射率的實測分光反射率與作為理論上的各波長的反射率的理論分光反射率進行比較，使它們相互匹配，由此求出第1膜102及第2膜103的膜厚。
[0049] 膜厚測量裝置IA除了上述構成以外，還具有控制部40、顯示部50、及輸入裝置60。控制部40是用以對光照射部10、光檢測部20A、及膜厚算出部30A的動作進行控制的部分，例如通過具有CPU及存儲器的計算機而優(yōu)選地實現(xiàn)。顯示部50顯示通過膜厚算出部30A而算出的第1膜102及第2膜103的各膜厚的值、以及測量條件等。輸入裝置60例如通過鼠標或鍵盤等而構成，在操作者輸入測量條件等時使用。再者，顯示部50及輸入裝置60也可一體化為觸控面板顯示器。另外，控制部40、顯示部50、及輸入裝置60也可設置于膜厚測量裝置IA的外部。
[0050]此處，詳細地對使用本實施方式的膜厚測量裝置IA的膜厚測量方法進行說明。圖3 是用以說明膜厚測量的原理的圖且表示形成于基材Bl上的膜B2的截面。現(xiàn)在，若非相干的光La入射至膜B2，則膜B2的表面上的反射光與基材B1和膜B2的界面上的反射光相互干涉。基材Bl和膜B2的界面上的反射光的光路長相對于膜B2的表面上的反射光的光路長，加長了僅膜B2內(nèi)的光路的量，因而在這些反射光之間，產(chǎn)生與膜B2的厚度相應的相位差。
[0051]圖4(a)~圖4(c)是表示干涉后的反射光的強度與波長的關系的曲線圖。圖4(a)表示膜B2的膜厚較其它圖薄的情況，圖4(c)表示膜B2的膜厚較其它圖厚的情況。如圖4所示，干涉后的反射光的光譜(反射光譜）因干涉而產(chǎn)生波動，但膜B2的膜厚越厚，則該波的間隔越小。
[0052]利用如上所述的反射光譜與膜B2的膜厚的關系，可求出膜B2的膜厚。作為具體的方法，有高速傅立葉變換法及曲線匹配(curve fitting)法。高速傅立葉變換法是對反射光譜進行高速傅立葉變換，由其峰頻率求出膜厚的方法。曲線匹配法是使由所測量的反射光譜求出的分光反射率(實測分光反射率)與由理論式算出的理論分光反射率匹配，由所匹配的理論分光反射率求出膜厚的方法。在本實施方式中，使用曲線匹配法。根據(jù)曲線匹配法，即使膜B2的厚度為Ιμπι以下，也可精度良好地進行測量。圖5是表示膜B2為ITO膜（厚度 350nm)的情況下的曲線匹配的例子的曲線圖。在圖5中，曲線圖Gll表示實測分光反射率，曲線圖G12表示理論分光反射率。例如，使這些曲線圖Gll及G12的差的平方最小的理論分光反射率時的膜厚值作為膜B2的膜厚。
[0053]然而，在本實施方式的測量對象物100中，如圖1所示，在基材101的兩面形成有膜 102、103,因而第2膜103所致的干涉后的反射光譜重疊于第1膜102所致的干涉后的反射光譜。因而，即使欲直接應用上述方法而測量第1膜102的膜厚，也難以求出準確值。
[0054]因此，作為本實施方式的理論分光反射率，為了反映基材101內(nèi)部的多重反射的影響，采納依賴于第1膜102的折射率或膜厚的基材101的表面10Ia上的反射率(表面反射率）、同樣依賴于第1膜102的折射率或膜厚的基材101的表面IOla上的透過率(表面透過率）、及基材101的背面IOlb上的反射率(背面反射率）。此處，基材101的背面IOlb上的反射率因為除了通過基材101內(nèi)部的照射光Ll在背面IOlb反射后的光的影響以外，也包括透過背面 IOlb并在第2膜103與周圍（空氣或真空）的邊界反射而返回至基材101的光的影響，因而成為依賴于第2膜103的折射率或膜厚的反射率。
[0055] 數(shù)式（1)及(2)是表示本實施方式的理論分光反射率Rtheciry的式。再者，λ為波長。另外，圖6是表示數(shù)式（1)及(2)中所含的各參數(shù)的定義的圖。如圖6所示，在數(shù)式（1)及(2)中，將測量對象物100的周圍（空氣或真空）的消光系數(shù)設為k〇,將第1膜102的消光系數(shù)設為h，將基材101的消光系數(shù)設Sk 2(其中k2g〇)，將第2膜103的消光系數(shù)設為k3。另外，將測量對象物100的周圍（空氣或真空）的折射率設為n〇,將第1膜102的折射率設為m，將基材101的折射率設為1! 2，將第2膜103的折射率設為n3。另外，將第1膜102側的表面IOla上的反射率(第1 表面反射率)設為Rtm(X)，將基材101側的背面IOlb上的反射率(背面反射率)設為1?23〇(入），將基材101側的表面IOla上的反射率(第2表面反射率)設為R21q(A)。另外，將第1膜102側的表面IOla上的透過率(表面透過率)設為Τ〇 12(λ)，將第1膜102側的第1膜102的表面上的透過率設為Τ21〇(λ)。另外，將第1膜102的膜厚設為Cl 1，將基材101的厚度設為d2,將第2膜103的膜厚設為d3。
[0056] [數(shù)式 1]
[0057]
[0058]
[0059]
[0060] 如數(shù)式（1)及(2)所示，在理論分光反射率Rthecir^，除作為第1膜102側的基材101 的表面IOla上的反射率的第1表面反射率Ro 12(A)以外，為了反映基材101內(nèi)部的多重反射的影響，也考慮有作為基材101側的表面IOla上的反射率的第2表面反射率R 21q(A)、作為表面 IOla上的透過率的表面透過率Τ〇12(λ)、及基材101側的背面IOlb上的反射率(背面反射率） R230(A)。即，數(shù)式（1)右邊的Σ項表示基材101內(nèi)的多重反射成分，該多重反射成分基于自基材1 〇 1側觀察的背面1 〇 Ib上的反射率R23Q (λ)、自基材1 〇 1側觀察的表面1 〇 Ia上的反射率R210 (λ)、及表面IOla上的透過率Τ(Π 2(λ)。
[0061] 圖7是表示本實施方式的膜厚測量裝置IA的動作及膜厚測量方法的流程圖。如圖7 所示，首先，光照射部10向測量對象物100的表面IOla側照射白色光等非相干的光Ll(光照射步驟S11)。其次，光檢測部20Α按各波長對測量對象物100的表面101 a側的反射光L2進行分光，并檢測各波長的強度(光檢測步驟S12)。
[0062]繼而，膜厚算出部30A求出第1膜102及第2膜103的膜厚(膜厚特定步驟S13)。在該膜厚特定步驟S13中，膜厚算出部30A首先基于來自光檢測部20A的檢測信號，算出實測分光反射率(步驟S131)。為此，膜厚算出部30A首先由反射光L2的各波長的強度求出反射光譜 Sslg(A)。其次，膜厚算出部30A如數(shù)式(3)所示，算出使用標準測量對象物預先獲取的標準反射光譜S ref(A)與反射光譜Sslg(A)的比。該比成為實測分光反射率Rslg(A)。
[0063] [數(shù)式3]
[0064]
[0065] 繼而，膜厚算出部30A算出理論分光反射率Rtheciry (步驟Sl32)。首先，由操作者輸入基材101的消光系數(shù)k2、折射率n2、及厚度d2、第1膜102的消光系數(shù)1^及折射率m、以及第2膜 103的消光系數(shù)k3及折射率n3。膜厚算出部30A分別使數(shù)式（1)的第1表面反射率Ro 12(A)的值、第2表面反射率R21q(A)的值、表面透過率Τ〇12(λ)的值、透過率Τ21〇(λ)的值、及背面反射率R 230 (λ)的值變化，求出由多個第1表面反射率Ro12(A)的值、多個第2表面反射率R21q(A)的值、多個表面透過率Τ〇 12(λ)的值、多個透過率Τ21〇(λ)的值、及多個背面反射率R23q(A)的值的組合構成的多個理論分光反射率Rtheory。
[0066]繼而，膜厚算出部30Α對多個理論分光反射率Rtheciry與實測分光反射率Rslg(A)進行相互比較，求出與實測分光反射率Rslg(A)最接近（匹配）的理論分光反射率Rtheciry(步驟 S133)。在該步驟S133中，例如可使用最小二乘法。即，膜厚算出部30Α針對多個理論分光反射率Rthe3ciry各個，求出實測分光反射率R sig(A)與理論分光反射率Rthe3cir^差的平方的值，選擇該值成為最小的理論分光反射率Rthf 3 ary。
[0067] 繼而，膜厚算出部30A基于與實測分光反射率Rslg(A)最接近(大致一致）的理論分光反射率R theciry，算出第1膜102的膜厚cU(步驟S134)。理論上的第1表面反射率RtheciryQ 12(A) 如以下數(shù)式(4)~(6)所示，依賴于第1膜102的折射率或膜厚，成為膜厚Cl1的函數(shù)。再者，在數(shù)式⑷~（6)中，m是空氣與第1膜102的界面上的振幅反射系數(shù)，r 12是第1膜102與基材 101的界面上的振幅反射系數(shù)，Νι = ηι - iki。
[0068] [數(shù)式 4]
[0069] ^
[0070]
[0071]
[0072]
[0073]
[0074]另外，理論上的第2表面反射率Rtheciry21Q(A)如以下數(shù)式(7)~（9)所示，依賴于第1 膜102的折射率或膜厚，成為膜厚Cl1的函數(shù)。再者，在數(shù)式(7)~(9)中，r21是基板與第1膜102 的界面上的振幅反射系數(shù)，r 1Q是第1膜102與空氣的界面上的振幅反射系數(shù)。
[0075][數(shù)式 7]
[0076
[0077
[0078
[0079
[0080
[0081 J 冉有，埋論上的表囬透]Q：卒TtheciryQi2(A)也如以卜數(shù)式（10)~（12)所示，依賴于第1 膜102的折射率或膜厚，成為膜厚Cl1的函數(shù)。再者，在數(shù)式（10)~（12)中，tQ1是空氣與第1膜 102的界面上的振幅透過系數(shù)，t12是第1膜102與基板的界面上的振幅透過系數(shù)，犯=112 - ik2〇
[0083]
[0082] [數(shù)式 10]
[0084]
[0085]
[0086]
[0087]
[0088] 再有，理論上的第1膜102的表面上的透過率Ttheciry2IQ(A)也如以下數(shù)式（13)~（15) 所示，依賴于第1膜102的折射率或膜厚，成為膜厚Cl 1的函數(shù)。再者，在數(shù)式（13)~（15)中，t21 是基板與第1膜102的界面上的振幅透過系數(shù)，t1Q是第1膜102與空氣的界面上的振幅透過系數(shù)。
[0089] [數(shù)式 13]
[0090]
[0091]
[0092]
[0093]
[0094]
[0095]因此，膜厚算出部30A由步驟S133中選擇的理論分光反射率Rtheciry的第1表面反射率RQ12(A)、第2表面反射率R21Q(A)、表面透過率Τ〇12(λ)、及透過率Τ 21〇(λ)各個，求出膜厚Cl1的值。然后，膜厚算出部30Α將所求出的多個膜厚Cl 1的值的平均值或最小二乘值決定為測量對象物100的第1膜102的膜厚并進行輸出。再者，也可將所求出的多個膜厚Cl 1的值中的1個決定為測量對象物100的第1膜102的膜厚。特別是因為第1膜102側的表面IOla上的反射率R 012 (入)的影響較大，因而也可將由理論分光反射率Rtheory的第1表面反射率R〇12 ( λ )求出的膜厚 CU的值決定為第1膜102的膜厚。
[0096]另外，膜厚算出部30Α算出第2膜103的膜厚d3(步驟S135)。理論上的背面反射率 Rtheciry23Q(A)如以下數(shù)式（16)~（18)所示，依賴于第2膜103的折射率或膜厚，成為膜厚d 3的函數(shù)。再者，在數(shù)式（16)~（18)中，r23是基材101與第2膜103的界面上的振幅反射系數(shù)，r 30 是第2膜103與空氣的界面上的振幅反射系數(shù)，N3 = n3 - ik3。
[0097] [數(shù)式 I6]
[0098] Rtheory230 = | Γ230 | 2-( 16 )
[0099] [數(shù)式 17]
[0100]
[0101]
[0102]
[0103] 膜厚算出部30A由與步驟S133中選擇的理論分光反射率Rtheciry的背面反射率R230 (λ)匹配的反射率Rtheciry23Q(A),基于數(shù)式（16)~（18)，求出膜厚d3的值，決定為測量對象物 100的第2膜103的膜厚并進行輸出。
[0104] 如上所述，在本實施方式的膜厚特定步驟S13中，膜厚算出部30Α對實測分光反射率Rsig(A)與理論分光反射率R theciry?行比較，由此求出第1膜102的膜厚Cl1及第2膜103的膜厚d3;其中上述實測分光反射率R slg(A)基于光檢測步驟S12中的檢測結果而獲得，上述理論分光反射率Rthf3ciry采納有作為表面IOla側的反射率的第1表面反射率Ro 12(A)、第2表面反射率R21Q(A)、作為表面IOla側的透過率的表面透過率Τ〇 12(λ)及透過率Τ21〇(λ)、以及作為背面 IOlb側的反射率的背面反射率R23q(A)者。再者，算出第1膜102的膜厚Cl1的步驟S134、及算出第2膜103的膜厚d 3的步驟S135的順序為任意的，既可自步驟S135先進行，也可并行地進行步驟S134及S135。
[0105]再者，在本實施方式中，表示了預先算出多個理論分光反射率Rtheciry，使實測分光反射率Rsig(X)與這些理論分光反射率Rtheory匹配的例子，但理論分光反射率Rtheory與實測分光反射率R slg(A)的匹配不限于這樣的方式。例如，也可通過如下方法進行匹配。即，如圖8所示，算出一個理論分光反射率Rtheory(步驟S136)，該理論分光反射率Rtheory由某一個第1表面反射率Ro 12(A)的值、某一個第2表面反射率R21O(A)的值、某一個表面透過率Τ〇12(λ)的值、某一個透過率T21Q (λ)的值、及某一個背面反射率R23Q (λ)的值的組合構成。進行該理論分光反射率Rtheciry與實測分光反射率Rslg(A)的匹配(步驟S137)。在不匹配(差的平方超過閾值等的）的情況下(步驟S138;否），變更第1表面反射率Ro 12(A)的值、第2表面反射率R21q(A)的值、表面透過率Τ〇12(λ)的值、透過率Τ 21〇(λ)的值、及背面反射率1?23()(\)的值的組合(步驟S139)，再次進行變更后的理論分光反射率R theciry與實測分光反射率Rslg(A)的匹配。通過重復這樣的處理，可求出多個理論分光反射率R theciry中與實測分光反射率Rslg(A)匹配的理論分光反射率Rth eory 〇
[0106]另外，在本實施方式中，表示了由最接近于實測分光反射率Rslg(A)的理論分光反射率Rtheciry(A)時的第1表面反射率Rq12(A)的值、第2表面反射率R21q(A)的值、表面透過率T 012 (λ)的值、透過率Τ21〇(λ)的值、及背面反射率R23q(A)的值，求出第1膜102的膜厚Cl 1及第2膜 103的膜厚d3的例子，但也可分別使數(shù)式(6)、（9)、（12)、及（15)的第1膜102的膜厚Cl 1的值、以及數(shù)式（18)的第2膜103的膜厚d3的值變化，由此準備理論分光反射率R theciryt3即，在圖7所示的多個理論分光反射率的算出步驟S132中，如圖9所示，首先，設定多個第1膜102的膜厚Cl 1 的值及第2膜103的膜厚d3的值(S1321)。其次，分別算出已設定的多個膜厚Cl1的值及膜厚d 3 的值時的多個第1表面反射率Rcm(A)的值、多個第2表面反射率R21q(A)的值、多個表面透過率Τ〇 12(λ)的值、多個透過率Τ21〇(λ)的值、以及多個背面反射率1?23〇(\)的值(S1322)。然后，算出與已算出的多個第1表面反射率Ro 12(A)的值、多個第2表面反射率R21q(A)的值、多個表面透過率Τ〇12(λ)的值、多個透過率Τ 21〇(λ)的值、及多個背面反射率R23q(A)的值對應的多個理論分光反射率Ι^_γ(31323)。或者，也可在圖7所示的反射率及透過率的變更步驟S139中，變更第1膜102的膜厚Cl1的值及第2膜103的膜厚d3的值，由此變更各反射率及透過率的值。在這些情況下，可將與某膜厚Cl 1的值和某膜厚d3的值對應的理論分光反射率Rtheciry(A)與實測分光反射率R slg(A)進行比較，因此通過求出最接近于實測分光反射率Rslg(A)的理論分光反射率R theciry(A)，即使不進行表面膜的膜厚Cl1的算出步驟S134及背面膜的膜厚d3的算出步驟 S135,也可決定膜厚Cl1的值與膜厚d3的值。
[0107] 對通過以上所說明的本實施方式的膜厚測量裝置IA及膜厚測量方法而獲得的效果進行說明。如上所述，在基材的表面上及背面上的雙方形成有薄膜的情況下，來自基材的背面?zhèn)鹊姆瓷涔鈺Ρ砻嫔系谋∧さ暮穸葴y量造成影響。該影響的大小依賴于基材的背面側的反射率，背面?zhèn)鹊姆瓷渎矢鶕?jù)形成于背面上的薄膜的折射率及厚度而變動。為了解決該問題，本實施方式中，在膜厚特定步驟S13中，膜厚算出部30A進行理論分光反射率R the3ciry 與實測分光反射率Rslg(A)的比較(匹配），其中上述理論分光反射率Rtheciry采納有基材101側的表面IOla上的第2表面反射率R 21q(A)、表面IOla上的透過率Τ〇12(λ)、及基材101側的背面 IOlb上的背面反射率R23q(A)。然后，基于使基材101側的表面IOla上的第2表面反射率R210 (λ)、表面IOla上的透過率Τ〇12(λ)、及基材101側的背面IOlb上的背面反射率R23q(A)變化而獲得的多個理論分光反射率Rtheory中的、最接近于實測分光反射率Rsig(X)的理論分光反射率Rtheory，決定第1膜102的膜厚Cl 1。由此，可使基材10 1內(nèi)部的多重反射所造成的影響反映于理論分光反射率Rtheciry,因而可精度良好地測量表面IOla上的第1膜102的膜厚cU。再有，進行理論分光反射率R theciry與實測分光反射率Rslg(A)的比較（匹配），其中上述理論分光反射率R theciry分別采納有作為表面IOla側的反射率的第1表面反射率Ro12(A)及第2表面反射率 R210(A)、作為表面IOla側的透過率的表面透過率Τ〇12(λ)及第1膜102的表面上的透過率T 210 (λ)、作為背面IOlb側的反射率的背面反射率R23q(A);然后，基于分別使表面IOla側的第1表面反射率Ro 12(A)、第2表面反射率R21q(A)、表面透過率Τ〇12(λ)、第1膜102的表面上的透過率 Τ21〇(λ)、及背面IOlb側的背面反射率R23q(A)變化而獲得的多個理論分光反射率R theciry中的、最接近于實測分光反射率Rsig(X)的理論分光反射率Rthecjry的第1表面反射率Roi2(λ)、第2表面反射率R 21Q(A)、表面透過率Τ〇12(λ)、及透過率Τ21〇(λ)的值中的至少1個值，決定第1膜102 的膜厚cU，由此可進一步提高表面IOla上的第1膜102的膜厚cb的測量精度。
[0108] 另外，如本實施方式那樣，也可算出相對于第1膜102的膜厚的值及第2膜103的膜厚的值的表面IOla側的第1表面反射率Ro 12(A)、第2表面反射率R21q(A)、表面透過率Τ〇12(λ)、第1膜102的表面上的透過率Τ 21〇(λ)、及背面IOlb側的背面反射率R23q(A)，通過使第1膜102 的膜厚的值及第2膜103的膜厚的值變化，而獲取多個理論分光反射率R theciry。由此，可良好地獲取多個理論分光反射率Rtheory。
[0109] 另外，如本實施方式那樣，也可基于最接近于實測分光反射率Rslg(A)的理論分光反射率Rtheciry的表面反射率Ro 12 (λ)及R21q (λ)的值、以及表面透過率To12 (λ)及T21q (λ)的值中的至少任一方的值，求出第1膜10 2的膜厚的值。由此，可良好地獲取第1膜10 2的膜厚。
[0110]另外，如本實施方式那樣，也可基于最接近于實測分光反射率Rslg(A)的理論分光反射率Rtheciry，決定第2膜103的膜厚d3。由此，可利用一次測量同時精度良好地測量表面 IOla上的第1膜102的膜厚cU、及背面IOlb上的第2膜103的膜厚d3的雙方。再者，在本實施方式的膜厚特定步驟S13及膜厚算出部30A中，決定第1膜102的膜厚Cl 1與第2膜103的膜厚d3,但也可僅決定第1膜102的膜厚Cl1。 Com]另外，如本實施方式那樣，也可基于最接近于實測分光反射率Rslg(A)的理論分光反射率Rtheciry的背面反射率R23Q(A)的值，通過計算而求出第2膜103的膜厚的值。由此，可良好地獲得第2膜103的膜厚的值。
[0112]另外，在本實施方式中，使實測分光反射率Rsig(A)與理論分光反射率Rtheciry直接地匹配，但也可例如對實測分光反射率Rslg(A)與理論分光反射率Rtheciry*別進行傅立葉變換，使實測分光反射率R slg(A)的頻率分布與理論分光反射率1?&_的頻率分布相互匹配。
[0113](第1變形例）
[0114] 在第1實施方式中，例示了第1膜102及第2膜103由單層構成的情況，但即使是在第 1膜102及第2膜103的一方或雙方包含多個層的情況下，也可求出各層的層厚。作為本變形例的理論分光反射率，可使用采納有依賴于第1膜102中所含的多個層的折射率或?qū)雍竦谋?面IOla側的反射率(第1表面反射率）、及依賴于第2膜103中所含的多個層的折射率或?qū)雍?的背面IOlb側的反射率(背面反射率)的理論分光反射率。
[0115] 圖10是表示本變形例中的各參數(shù)的定義的圖，例示第1膜102由3個層構成，第2膜 103由2個層構成的情況。如圖10所示，在本變形例中，將測量對象物100的周圍（空氣）的消光系數(shù)設為ko,將第1膜102的第1層102a~第3層102c的消光系數(shù)分別設為kn~k 13,將基材 101的消光系數(shù)設為k2(其中k230)，將第2膜103的第1層103a及第2層103b的消光系數(shù)分別設為k 3jk32。另外，將測量對象物100的周圍（空氣）的折射率設為no,將第1膜102的第1層 102a~第3層102c的折射率分別設為nn~n 13,將基材101的折射率設為n2,將第2膜103的第1 層103a及第2層103b的折射率分別設為n 31及n32。另外，將第1膜102的第1層102a~第3層 102c的各層厚分別設為dn~d 13,將基材101的厚度設為d2,將第2膜103的第1層103a及第2層 103b的各層厚分別設為cbi及d32。再者，表面反射率Roi2(X)、Ι?2?()(λ)及R 23q(A)、以及透過率 Τ〇12(λ)及Τ210(λ)的定義與第1實施方式相同。
[0116] 在該情況下，第1表面反射率Ro12(A)改寫上述數(shù)式(4)~（6)，第2表面反射率R210 (λ)改寫上述數(shù)式(7)~(9)，表面透過率Τ〇12(λ)改寫上述數(shù)式（10)~（12)，第1膜102的表面上的透過率Τ 21〇(λ)改寫上述數(shù)式（13)~（15)，從而表示為第1膜102的各層的層厚dn、d12及 d13的函數(shù)。另外，背面反射率R23Q(A)改寫上述數(shù)式（16)~（18)，從而表示為第2膜103的各層的層厚(1 31及(132的函數(shù)。因此，在本變形例中，與第1膜102及第2膜103由單層構成的情況同樣地，在步驟S133中求出最接近于實測分光反射率R slg(A)的理論分光反射率Rtheciry之后，在步驟S134中，一邊使層厚dn~d 13的值變化一邊探索與該理論分光反射率Rtheciry的第1表面反射率Ro12(A)、第2表面反射率R 21q(A)、表面透過率Τ〇12(λ)、及第1膜102的表面（即第1層 102a的表面)上的透過率Τ210(λ)匹配的理論上的反射率R the〇ry()12(λ)、反射率Rthe〇ry21Q(λ)、透過率Tthec iryO12(A)、及透過率Ttheciry21Q(A)。然后，膜厚算出部30Α將匹配時的層厚dn~d 13的值作為第1層102a~第3層102c的各層厚而輸出。另外，在步驟S135中，一邊使層厚(131及(1 32的值變化一邊探索與該理論分光反射率Rtheciry的背面反射率R23Q(A)匹配的理論上的反射率 Rtheciry23Q(A)。然后，膜厚算出部30A將匹配時的層厚(131及(132的值作為第1層103a及第2層 l〇3b的各層厚而輸出。
[0117] 在第1膜102及第2膜103包含多個層的情況下，第1表面反射率Ro12(A)、第2表面反射率R 21q(A)、表面透過率Τ〇12(λ)、第1膜102的表面上的透過率Τ21〇(λ)、及背面反射率R 23Q(A) 根據(jù)它們的層厚而變化，理論分光反射率Rtheciry隨之而變化。因此，即使在如本變形例那樣，第1膜102及第2膜103分別包含多個層的情況下，也可基于最接近于實測分光反射率Rslg(A) 的理論分光反射率R theciry的第1表面反射率Ro12(A)、第2表面反射率R21q(A)、表面透過率T 012 (λ )、第1膜102的表面上的透過率T21q (λ )、及背面反射率R23q (λ)的值，精度良好地求出各層厚dii~di3、d3i及d32。再者，與第1實施方式同樣地，一邊使各層厚dii~di3變化一邊探索的對象只要至少為理論分光反射率Rthec iry的第1表面反射率Ro12(A)、第2表面反射率R21Q(A)、表面透過率Τ〇 12(λ)、及第1膜102的表面上的透過率Τ21〇(λ)中的1個即可。另外，在第1膜102及第2 膜103包含多個層的情況下，例如也可通過使各層厚dn~d 13、d31及d32變化而使第1表面反射率Roi2(A)、第2表面反射率R 21q(A)、表面透過率Τ〇12(λ)、第1膜102的表面上的透過率Τ21〇(λ)、及背面反射率R 23Q(A)變化，準備多個理論分光反射率Rtheciry，并將與實測分光反射率Rsig(A) 匹配的理論分光反射率Rtheory時的各層的厚度決定為各層厚dll~dl3、d31及d32。
[0118](第2實施方式）
[0119]圖11是模式性地表示第2實施方式的膜厚測量裝置IB的構成的圖。膜厚測量裝置 IB是對圖1所示的測量對象物100的膜厚進行測量的裝置。如圖11所示，膜厚測量裝置IB具有光照射部10、光檢測部20B、膜厚算出部30B、控制部40、顯示部50、及輸入裝置60。光照射部10、控制部40、顯示部50、及輸入裝置60的構成與第1實施方式相同。再者，測量對象物100 既可為如圖所示通過輥110而搬送的狀態(tài)，或者也可為靜止狀態(tài)。
[0120] 光檢測部20B對測量對象物100的背面IOlb側的透過光L3的各波長的強度(光譜）進行檢測。光檢測部20B包含光入射部21b、導光構件22b、及分光檢測部23b而構成。來自測量對象物100的透過光L3入射至光入射部21b。光入射部21b配置于與測量對象物100的第2 膜103相對的位置、即與基材101的背面10 Ib相對的位置。導光構件22b其一端與光入射部 2 Ib光親合，傳導入射至光入射部2 Ib的透過光L3。分光檢測部23b與導光構件22b的另一端光耦合，按各波長對通過導光構件22b而傳導的透過光L3進行分光，并檢測經(jīng)分光的各波長的光的強度。導光構件22b及分光檢測部23b例如可具有與第1實施方式的導光構件22a及分光檢測部23a相同的構成。分光檢測部23b將檢測的光強度作為電信號而輸出。
[0121] 膜厚算出部30B基于光檢測部20B的檢測結果，求出第1膜102及第2膜103的膜厚。即，膜厚算出部30B對作為基于光檢測部20B的檢測結果而獲得的各波長的透過率的實測分光透過率與作為理論上的各波長的透過率的理論分光透過率進行比較，使它們相互匹配，由此求出第1膜102及第2膜103的膜厚。
[0122] 作為本實施方式的理論分光透過率，可使用采納有依賴于第1膜102的折射率或膜厚的表面IOla側的透過率(表面透過率)及反射率(表面反射率）、以及依賴于第2膜103的折射率或膜厚的背面IOlb側的透過率(背面透過率)及反射率(背面反射率）的理論分光透過率。數(shù)式（19)是表示本實施方式的理論分光透過率T theciry的式。再者，λ為波長，數(shù)式（19)內(nèi) 的各參數(shù)的定義及A2、R21Q(X)的算出式與第1實施方式相同。
[0123] [數(shù)式 19]
[0125] 卯雙:EU丄Jj尸/Γ不，仕理化方冗邁11竿I theory T，際衣IMU U law tfj邁11竿k衣凹透過率)Τ〇12(λ)以外，也考慮有背面IOlb側的透過率(背面透過率)Τ23〇(λ)。另外，在該理論分光
[0124] 透過率Tthe3ciry*，考慮有基材101內(nèi)的多重反射成分。即，數(shù)式（19)右邊的Σ項表示基材101 內(nèi)的多重反射成分，該多重反射成分基于自基材101側觀察的背面IOlb上的反射率(背面反射率)R23O(A)、及自基材101側觀察的表面IOla上的反射率(表面反射率)R 21Q(A)。
[0126] 圖12是表示本實施方式的膜厚測量裝置IB的動作及膜厚測量方法的流程圖。如圖 12所示，首先，光照射部10向測量對象物100的表面IOla側照射白色光等非相干的光Ll (光照射步驟S31)。其次，光檢測部20B按各波長對測量對象物100的背面IOlb側的透過光L3進行分光，并檢測各波長的強度(光檢測步驟S32)。
[0127] 繼而，膜厚算出部30B求出第1膜102及第2膜103的膜厚(膜厚特定步驟S33)。在該膜厚特定步驟S33中，膜厚算出部30B首先基于來自光檢測部20B的檢測信號，算出實測分光透過率(步驟S331)。為此，膜厚算出部30B首先由透過光L3的各波長的強度求出透過光譜 S'slg(A)。其次，膜厚算出部30B如數(shù)式(20)所示，算出使用標準測量對象物預先獲取的標準透過光譜S' ref(A)與透過光譜S'slg(A)的比。該比成為實測分光透過率Tslg(A)。
[0128] 「教式：州1
[0129]
[0130] 繼而，膜厚算出部30B算出理論分光透過率Ttheciry (步驟S332)。首先，由操作者輸入基材101的消光系數(shù)k2、折射率n2、及厚度d2、第1膜102的消光系數(shù)1^及折射率m、以及第2膜 103的消光系數(shù)k3及折射率μ。膜厚算出部30B分別使數(shù)式(20)的表面透過率To12 (λ)、表面反射率R21q(A)、背面透過率Τ23〇(λ)、及反射率R 23q(A)的各值變化，求出多個理論分光透過率 Ttheory，該多個理論分光透過率Ttheciry包含多個表面透過率Τ〇12(λ)及表面反射率R 21Q(A)的值與多個背面透過率Τ23〇(λ)及背面反射率R23Q(A)的值的組合。
[0131] 繼而，膜厚算出部30Β對多個理論分光透過率Ttheciry與實測分光透過率T sig(A)相互比較，求出與實測分光透過率Tslg(A)最接近(匹配)的理論分光透過率T theciry(步驟S333)。在該步驟S333中，例如可使用最小二乘法。即，膜厚算出部30Β針對多個理論分光透過率T theory 各個，求出實測分光透過率Tslg(A)與理論分光透過率Ttheciry的差的平方的值，選擇該值成為最小的理論分光透過率Ttheory。
[0137] [數(shù)式 23]
[0132] 繼而，膜厚算出部30Β基于與實測分光透過率Tsig(A)最接近（匹配）的理論分光透過率Ttheory，算出第1膜102的膜厚Cl 1(步驟S334)。理論上的表面透過率TtheciryQl2(A)如以下數(shù) 式(21)~(23)所示，成為膜厚Cl 1的函數(shù)。再者，在數(shù)式(21)~（23)中，tQ1是空氣與第1膜102 的界面上的振幅透過系數(shù)，t 12是第1膜102與基材101的界面上的振幅透過系數(shù)，N1 = Ii1 - iki〇
[0133]
[0134]
[0135]
[0136]
[0138]
[0139] 理論上的表面反射率Rtheciry21Q(A)也如以下數(shù)式(24)~（26)所示，成為膜厚Cl 1的函數(shù)。
[0140]
[0141]
[0142]
[0143]
[0144]
[0145]
[0146] 因此，膜厚算出部30B基于與實測分光透過率Tsig(A)最接近（匹配）的理論分光透過率Tthec iry時的表面透過率TtheciryO12 ( λ )及表面反射率Rtheciry21Q (λ )，使用數(shù)式(21 )~（23 )及數(shù)式(24)~(26)，算出膜厚Cl1的值，并將它們的平均值作為測量對象物100的第1膜102的膜厚而輸出。
[0147] 另外，膜厚算出部30Β基于與實測分光透過率Tslg(A)最接近（匹配）的理論分光透過率Ttheory，算出第2膜103的膜厚d 3(步驟S335)。理論上的背面透過率Ttheciry23Q(A)如以下數(shù) 式(27)~(29)所示，成為膜厚d 3的函數(shù)。再者，在數(shù)式(27)~（29)中，t23是基材101與第2膜 103的界面上的振幅透過系數(shù)，t 3Q是第2膜103與空氣的界面上的振幅透過系數(shù)，N3 = n3 - ik3〇
[0148]
[0149]
[0150]
[0151]
[0152]
[0153]
[0154] 理論上的背面反射率Rtheciry23Q(A)也如以下數(shù)式(30)~（32)所示，成為膜厚d3的函數(shù)。
[0155]
[0156]
[0157]
[0158]
[0160]
[0159] .…^
[0161] 因此，膜厚算出部30B基于與實測分光透過率Tslg(A)最接近（匹配）的理論分光透過率Ttheory時的背面透過率Ttheory23Q ( λ )及背面反射率Rthe〇ry23() (λ)，使用數(shù)式(27)~(29)及數(shù)式(30)~(32)，算出膜厚d3的值，并將它們的平均值作為測量對象物100的第2膜103的膜厚而輸出。
[0162] 如上所述，在本實施方式的膜厚特定步驟S33中，膜厚算出部30B對實測分光透過率Tsig(A)與理論分光透過率T theciry進行比較，由此求出第1膜102的膜厚Cl1及第2膜103的膜厚d3;上述實測分光透過率T slg(A)基于光檢測步驟S32中的檢測結果而獲得，上述理論分光透過率Ttheciry采納有表面IOla側的表面透過率Τ〇 12(λ)及表面反射率R21q(A)、以及背面IOlb 偵啲背面透過率Τ23〇(λ)及背面反射率R23q(A)。再者，算出第1膜102的膜厚Cl 1的步驟S334、及算出第2膜103的膜厚d3的步驟S335的順序為任意的，既可自步驟S335先進行，也可并行地進行步驟S334及S335。
[0163] 再者，在本實施方式中，表示了預先算出多個理論分光透過率Tthe3ciry，使實測分光透過率T slg(A)與這些理論分光透過率Ttheciry匹配的例子，但理論分光透過率了&^與實測分光透過率T slg(A)的匹配不限于這樣的方式。例如，也可與第1實施方式的圖8所示的方法同樣地，通過如下方法進行匹配。即，算出由各一個表面透過率Τ〇 12(λ)、表面反射率R21q(A)、背面透過率Τ23〇(λ)及背面反射率R 23q(A)的組合構成的一個理論分光透過率Ttheciryt3進行該理論分光透過率T theciry與實測分光透過率Tslg(A)的匹配。在不匹配(差的平方超過閾值等）的情況下，變更表面透過率Τ〇12(λ)、表面反射率Ι?21()(λ)、背面透過率Τ230(λ)、及背面反射率R230 (λ)的組合，再次進行變更后的理論分光透過率Tt heciry與實測分光透過率Tslg(A)的匹配。通過重復這樣的處理，可求出多個理論分光透過率T theciry中的與實測分光透過率Tsig(A)匹配的理論分光透過率TtheOTy。
[0164] 另外，在本實施方式中，表示了由最接近于實測分光透過率Tslg(A)的理論分光透過率Tthe3ciry(A)時的表面透過率Τ〇 12(λ)的值、表面反射率R21q(A)的值、背面透過率Τ23〇(λ)的值、及背面反射率R 23Q(A)的值，求出第1膜102的膜厚Cl1及第2膜103的膜厚d3的例子，但也可分別使數(shù)式(23)及(26)的第1膜102的膜厚cb的值、以及數(shù)式(29)及(32)的第2膜103的膜厚 d3變化，由此準備理論分光反射率Rtheory。即，例如，也可與第1實施方式的圖9所示的方法同樣地，首先，設定多個第1膜102的膜厚Cl 1的值及第2膜103的膜厚d3的值，分別算出已設定的多個膜厚Cl1的值及膜厚d 3的值時的多個表面透過率Τ〇12(λ)的值、多個表面反射率R21q(A)的值、多個背面透過率Τ 23〇(λ)的值、及多個背面反射率R23Q(A)的值，算出與已算出的多個第1 表面透過率Τ〇 12(λ)的值、多個第2表面反射率R21q(A)的值、多個背面透過率Τ23〇(λ)的值、及多個背面反射率R 23Q(A)的值對應的多個理論分光透過率Ttheciryt3另外，也可在圖7所示的反射率及透過率的變更步驟S139中，變更第1膜102的膜厚Cl 1的值及第2膜103的膜厚d3的值，由此變更各反射率及透過率的值。在這些情況下，可對與某膜厚Cl 1的值和某膜厚d3的值對應的理論分光透過率Ttheciry(A)與實測分光透過率T slg(A)進行比較，因此通過求出最接近于實測分光透過率Tslg(A)的理論分光透過率T theciry(A),即使不進行表面膜的膜厚Cl1的算出步驟 S134及背面膜的膜厚d3的算出步驟S135,也可決定膜厚cb的值及膜厚d3的值。
[0165] 對通過以上所說明的本實施方式的膜厚測量裝置IB及膜厚測量方法而獲得的效果進行說明。本實施方式中，在膜厚特定步驟S33中，膜厚算出部30B進行理論分光透過率 Ttheciry與實測分光透過率Tslg(A)的比較(匹配），上述理論分光透過率T theciry采納有表面IOla 側的表面透過率Τ〇12(λ)、表面反射率R21Q(A)、背面IOlb側的背面透過率Τ 23〇(λ)、及背面反射率R23Q(A)。然后，基于分別使表面IOla側的表面透過率Toi2(λ)、表面反射率R 21Q(A)、背面 IOlb側的背面透過率Τ23〇(λ)、及背面反射率R23q(A)變化而獲得的多個理論分光透過率 Ttheciry中的、最接近于實測分光透過率Tsig(A)的理論分光透過率Ttheciry，決定第1膜102的膜厚cU。由此，可使背面IOlb側的第2膜103所造成的影響反映于理論分光透過率T theciry,因而可考慮形成于背面IOlb上的第2膜103的厚度及折射率的影響而精度良好地測量表面IOla 上的第1膜102的膜厚cU。
[0166] 另外，如本實施方式那樣，也可基于最接近于實測分光透過率Tsig(A)的理論分光透過率Ttheciry，決定第2膜103的膜厚d 3。由此，可利用一次測量同時精度良好地測量表面 IOla上的第1膜102的膜厚cU、及背面IOlb上的第2膜103的膜厚d3的雙方。再者，在該情況下，也可基于最接近于實測分光透過率T slg(A)的理論分光透過率Ttheciry的背面透過率Τ23〇(λ)及背面反射率R 23q(A)的值，算出第2膜103的膜厚d3。另外，在本實施方式的膜厚特定步驟S33 及膜厚算出部30B中，算出第1膜102的膜厚Cl 1與第2膜103的膜厚d3,但也可僅算出第1膜102 的膜厚Cl1。
[0167] 另外，在本實施方式中，使實測分光透過率Tsig(A)與理論分光透過率Ttheciry直接地匹配，但也可例如對實測分光透過率T sig(A)與理論分光透過率Ttheciry分別進行傅立葉變換，使實測分光透過率T slg(A)的頻率分布與理論分光透過率TthecirJ^頻率分布相互匹配。
[0168] (第2變形例）
[0169] 在第2實施方式中，例示了第1膜102及第2膜103由單層構成的情況，但即使在第1 膜102及第2膜103的一方或者雙方包含多個層的情況下，也可求出各層的層厚。作為本變形例的理論分光透過率，可使用采納有依賴于第1膜102中所含的多個層的折射率或?qū)雍竦谋?面IOla側的透過率(表面透過率)及反射率(表面反射率）、以及依賴于第2膜103中所含的多個層的折射率或?qū)雍竦谋趁鍵Olb側的透過率(背面透過率)及反射率(背面反射率）的理論分光透過率。
[0170] 考慮第1實施方式的圖10所示的構成。該情況下，理論上的表面透過率TtheciryO12(A) 及表面反射率Rthec iry21O(A)通過改寫上述數(shù)式(21)~（26)而表示為第1膜102的各層的層厚 dll、dl2及dl3的函數(shù)。另外，理論上的背面透過率Tthe〇ry23Q(X)及背面反射率Rth e〇ry23()(X)通過改寫上述數(shù)式(27)~（32)而表示為第2膜103的各層的層厚(131及(1 32的函數(shù)。從而，在本變形例中，與第1膜102及第2膜103由單層構成的情況同樣地，在步驟S333中求出最接近于實測分光透過率T sig(A)的理論分光透過率Ttheciry之后，在步驟S334中，一邊使層厚dn~d13的值變化一邊進行匹配。然后，分別算出透過率T theciryO12(A)及反射率Rtheciry21Q(A)分別最接近于步驟S333中選擇的理論分光透過率T theciry的表面透過率Τ〇12(λ)及表面反射率R21q(A)各個時的層厚dn~di3的值，并將它們的平均值或最小二乘值作為第1層102a~第3層102c的各層厚而輸出。另外，在步驟S335中，一邊使層厚(1 31及(132的值變化一邊進行匹配。然后，分別算出背面透過率Ttheciry23Q(A)及背面反射率R theciry23Q(A)分別最接近于步驟S333中選擇的理論分光透過率Ttheciry的背面透過率Τ 23〇(λ)及背面反射率R23q(A)各個時的層厚d31及d32的值，并將它們的平均值或最小二乘值作為第1層103a及第2層103b的各層厚而輸出。
[0171] 在第1膜102及第2膜103包含多個層的情況下，表面透過率Τ〇12(λ)、表面反射率R 210 (λ)、背面透過率Τ23〇(λ)、及背面反射率R23q(A)根據(jù)它們的層厚而變化，理論分光透過率 Ttheciry隨之而變化。從而，即使是在如本變形例那樣，第1膜102及第2膜103分別包含多個層的情況下，也可基于最接近于實測分光透過率T sig(A)的理論分光透過率Ttheciry的表面透過率Τ〇12(λ)、表面反射率Ι?21()(λ)、背面透過率Τ230(λ)、及背面反射率Ι?23()(λ)的值，精度良好地求出各層厚dll~di3、d3i及d32。再者，與第1實施方式同樣地，一邊使各層厚dll~di3變化一邊進行探索的對象只要至少為理論分光透過率T theciry的表面透過率Τ〇12(λ)、表面反射率R210 (λ)中的1個即可。另外，在第1膜102及第2膜103包含多個層的情況下，例如也可通過使各層厚dll~dl3、d31及d32變化而使表面透過率Τ〇12(λ)、表面反射率Ι?21()(λ)、背面透過率Τ230(λ)及背面反射率Ι?23()(λ)變化，準備多個理論分光反射率Rthecxry，并將與實測分光反射率Rsig(A)匹配的理論分光反射率Rtheory時的各層的厚度決定為各層厚dll~dl3、d31及d32。
[0172] 本發(fā)明的膜厚測量方法及膜厚測量裝置不限于上述實施方式，也可進行其它各種變形。例如，在上述實施方式中，通過數(shù)式（1)~（3)求出理論分光反射率，通過數(shù)式（I 1)求出理論分光透過率，但算出理論分光反射率及理論分光透過率的數(shù)式不限定于此，可使用任意的數(shù)式。
[0173] 另外，上述第1膜厚測量方法及膜厚測量裝置的特征也可在于:在膜厚特定步驟中或膜厚算出部，算出相對于第1膜的膜厚的值及第2膜的膜厚的值的表面反射率的值、表面透過率的值、及背面反射率的值，使第1膜的膜厚的值及第2膜的膜厚的值變化，從而獲取多個理論分光反射率。由此，可良好地獲取多個理論分光反射率。
[0174]另外，上述第1膜厚測量方法及膜厚測量裝置的特征也可在于:在膜厚特定步驟中或膜厚算出部，基于最接近于實測分光反射率的理論分光反射率的表面反射率的值及表面透過率的值中的至少任一方的值，求出第1膜的膜厚的值。
[0175] 另外，上述第1膜厚測量方法及膜厚測量裝置的特征也可在于:第1膜包含多個層，在膜厚特定步驟中或膜厚算出部，基于最接近于實測分光反射率的理論分光反射率，決定第1膜的多個層各自的層厚。另外，上述第2膜厚測量方法及膜厚測量裝置的特征也可在于：第1膜包含多個層，在膜厚特定步驟中或膜厚算出部，基于最接近于實測分光透過率的理論分光透過率，決定第1膜的多個層各自的層厚。
[0176] 在第1膜包含多個層的情況下，表面?zhèn)鹊姆瓷渎始巴高^率根據(jù)它們的層厚而變化，理論分光反射率及理論分光透過率隨之而變化。因此，通過對分別使第1膜中所含的多個層的厚度的值變化而獲得的多個理論分光反射率或理論分光透過率與實測分光透過率或?qū)?測分光透過率進行比較，可精度良好地求出第1膜的多個層各自的層厚。
[0177] 另外，上述第1膜厚測量方法及膜厚測量裝置的特征也可在于:在膜厚特定步驟中或膜厚算出部，基于最接近于實測分光反射率的理論分光反射率，進一步?jīng)Q定第2膜的膜厚。另外，上述第2膜厚測量方法及膜厚測量裝置的特征也可在于:在膜厚特定步驟中或膜厚算出部，基于最接近于實測分光透過率的理論分光透過率，進一步?jīng)Q定第2膜的膜厚。通過這些方法及裝置，可利用一次測量同時精度良好地測量第1及第2膜的各膜厚。
[0178] 另外，上述第1膜厚測量方法及膜厚測量裝置的特征也可在于:在膜厚特定步驟中或膜厚算出部，基于最接近于實測分光反射率的理論分光反射率的背面反射率的值，求出第2膜的膜厚的值。由此，可良好地獲得第2膜的膜厚的值。
[0179]另外，上述第1膜厚測量方法及膜厚測量裝置的特征也可在于:第2膜包含多個層，在膜厚特定步驟中或膜厚算出部，基于最接近于實測分光反射率的理論分光反射率，決定第2膜的多個層各自的層厚。另外，上述第2膜厚測量方法及膜厚測量裝置的特征也可在于：第2膜包含多個層，在膜厚特定步驟中或膜厚算出部，基于最接近于實測分光透過率的理論分光透過率，決定第2膜的多個層各自的層厚。
[0180] 在第2膜包含多個層的情況下，背面?zhèn)鹊姆瓷渎始巴高^率根據(jù)它們的層厚而變化，理論分光反射率及理論分光透過率隨之而變化。因此，通過對分別使第2膜中所含的多個層的厚度的值變化而獲得的多個理論分光反射率或理論分光透過率與實測分光透過率或?qū)?測分光透過率進行比較，可精度良好地求出第2膜的多個層各自的層厚。
[0181] 符號的說明
[0182] 1A、IB…膜厚測量裝置、10···光照射部、11···光源、12···導光構件、13···光出射部、 20A、20B…光檢測部、21a、21b…光入射部、22a、22b…導光構件、23a、23b…分光檢測部、 30A、30B…膜厚算出部、40···控制部、50···顯示部、60···輸入裝置、100…測量對象物、10l··· 基材、101a···表面、101b···背面、102…第1膜、103…第2膜、110…輥、LI:照射光、L2···反射光、L3···透過光。
【主權項】
1. 一種膜厚測量方法，其特征在于，是對包含具有表面及背面的基材、形成于所述表面上的第1膜、及形成于所述背面上的第2膜的測量對象物的膜厚進行測量的方法，所述膜厚測量方法包括：光照射步驟，其向所述測量對象物的所述表面?zhèn)日丈涔猓? 光檢測步驟，其對所述測量對象物的所述表面?zhèn)鹊姆瓷涔獾母鞑ㄩL的強度進行檢測；及膜厚特定步驟，其通過對實測分光反射率與理論分光反射率進行比較而決定所述第1 膜的膜厚，所述實測分光反射率是基于所述光檢測步驟中的檢測結果而獲得的各波長的反射率，所述理論分光反射率是采納有作為所述表面?zhèn)鹊姆瓷渎实谋砻娣瓷渎?、作為所述?面?zhèn)鹊耐高^率的表面透過率、及作為所述背面?zhèn)鹊姆瓷渎实谋趁娣瓷渎实睦碚撋系母鞑ㄩL 的反射率，在所述膜厚特定步驟中，對使所述表面反射率的值、所述表面透過率的值、及所述背面反射率的值變化而獲得的多個理論分光反射率與所述實測分光反射率進行比較，基于最接近于該實測分光反射率的所述理論分光反射率，決定所述第1膜的膜厚。2. 如權利要求1所述的膜厚測量方法，其特征在于，在所述膜厚特定步驟中，算出相對于所述第1膜的膜厚的值及所述第2膜的膜厚的值的所述表面反射率的值、所述表面透過率的值、及所述背面反射率的值，使所述第1膜的膜厚的值及所述第2膜的膜厚的值變化，從而獲取所述多個理論分光反射率。3. 如權利要求1或2所述的膜厚測量方法，其特征在于，在所述膜厚特定步驟中，基于最接近于所述實測分光反射率的所述理論分光反射率的所述表面反射率的值及所述表面透過率的值中的至少任一方的值，求出所述第1膜的膜厚的值。4. 如權利要求1至3中任一項所述的膜厚測量方法，其特征在于，所述第1膜包含多個層，在所述膜厚特定步驟中，基于最接近于所述實測分光反射率的所述理論分光反射率，決定所述第1膜的所述多個層各自的層厚。5. 如權利要求1至4中任一項所述的膜厚測量方法，其特征在于，在所述膜厚特定步驟中，基于最接近于所述實測分光反射率的所述理論分光反射率，進一步?jīng)Q定所述第2膜的膜厚。6. 如權利要求1至5中任一項所述的膜厚測量方法，其特征在于，在所述膜厚特定步驟中，基于最接近于所述實測分光反射率的所述理論分光反射率的所述背面反射率的值，求出所述第2膜的膜厚的值。7. 如權利要求1至6中任一項所述的膜厚測量方法，其特征在于，所述第2膜包含多個層，在所述膜厚特定步驟中，基于最接近于所述實測分光反射率的所述理論分光反射率，決定所述第2膜的所述多個層各自的層厚。8. -種膜厚測量方法，其特征在于，是對包含具有表面及背面的基材、形成于所述表面上的第1膜、及形成于所述背面上的第2膜的測量對象物的膜厚進行測量的方法，所述膜厚測量方法包括：光照射步驟，其向所述測量對象物的所述表面?zhèn)日丈涔猓? 光檢測步驟，其對所述測量對象物的所述背面?zhèn)鹊耐高^光的各波長的強度進行檢測；及膜厚特定步驟，其通過對實測分光透過率與理論分光透過率進行比較而決定所述第1 膜的膜厚，所述實測分光透過率是基于所述光檢測步驟中的檢測結果而獲得的各波長的透過率，所述理論分光透過率是采納有作為所述表面?zhèn)鹊耐高^率的表面透過率及作為反射率的表面反射率、以及作為所述背面?zhèn)鹊耐高^率的背面透過率及作為反射率的背面反射率的理論上的各波長的透過率，在所述膜厚特定步驟中，對分別使所述表面透過率的值及所述表面反射率的值、以及所述背面透過率的值及所述背面反射率的值變化而獲得的多個理論分光透過率與所述實測分光透過率進行比較，基于最接近于該實測分光透過率的所述理論分光透過率，決定所述第1膜的膜厚。9. 如權利要求8所述的膜厚測量方法，其特征在于，所述第1膜包含多個層，在所述膜厚特定步驟中，基于最接近于所述實測分光透過率的所述理論分光透過率，決定所述第1膜的所述多個層各自的層厚。10. 如權利要求8或9所述的膜厚測量方法，其特征在于，在所述膜厚特定步驟中，基于最接近于所述實測分光透過率的所述理論分光透過率，進一步?jīng)Q定所述第2膜的膜厚。11. 如權利要求8至10中任一項所述的膜厚測量方法，其特征在于，所述第2膜包含多個層，在所述膜厚特定步驟中，基于最接近于所述實測分光透過率的所述理論分光透過率，決定所述第2膜的所述多個層各自的層厚。12. -種膜厚測量裝置，其特征在于，是對包含具有表面及背面的基材、形成于所述表面上的第1膜、及形成于所述背面上的第2膜的測量對象物的膜厚進行測量的裝置，所述膜厚測量裝置包括：光照射部，其向所述測量對象物的所述表面?zhèn)日丈涔猓? 光檢測部，其對所述測量對象物的所述表面?zhèn)鹊姆瓷涔獾母鞑ㄩL的強度進行檢測;及膜厚算出部，其通過對實測分光反射率與理論分光反射率進行比較而決定所述第1膜的膜厚，所述實測分光反射率是基于所述光檢測部中的檢測結果而獲得的各波長的反射率，所述理論分光反射率是采納有作為所述表面?zhèn)鹊姆瓷渎实谋砻娣瓷渎始白鳛橥高^率的表面透過率、以及作為所述背面?zhèn)鹊姆瓷渎实谋趁娣瓷渎实睦碚撋系母鞑ㄩL的反射率，所述膜厚算出部對分別使所述表面反射率的值及所述表面透過率的值、以及所述背面反射率的值變化而獲得的多個理論分光反射率與所述實測分光反射率進行比較，基于最接近于該實測分光反射率的所述理論分光反射率，決定所述第1膜的膜厚。13. 如權利要求12所述的膜厚測量裝置，其特征在于，所述膜厚算出部算出相對于所述第1膜的膜厚的值及所述第2膜的膜厚的值的所述表面反射率的值、所述表面透過率的值、及所述背面反射率的值，使所述第1膜的膜厚的值及所述第2膜的膜厚的值變化，從而獲取所述多個理論分光反射率。14. 如權利要求12或13所述的膜厚測量裝置，其特征在于，所述膜厚算出部基于最接近于所述實測分光反射率的所述理論分光反射率的所述表面反射率的值及所述表面透過率的值中的至少任一方的值，求出所述第1膜的膜厚的值。15. 如權利要求12至14中任一項所述的膜厚測量裝置，其特征在于，所述第1膜包含多個層，所述膜厚算出部基于最接近于所述實測分光反射率的所述理論分光反射率的值，決定所述第1膜的所述多個層各自的層厚。16. 如權利要求12至15中任一項所述的膜厚測量裝置，其特征在于，所述膜厚算出部基于最接近于所述實測分光反射率的所述理論分光反射率的值，進一步求出所述第2膜的膜厚。17. 如權利要求12至16中任一項所述的膜厚測量裝置，其特征在于，所述第2膜包含多個層，所述膜厚算出部基于最接近于所述實測分光反射率的所述理論分光反射率的值，決定所述第2膜的所述多個層各自的層厚。18. -種膜厚測量裝置，其特征在于，是對包含具有表面及背面的基材、形成于所述表面上的第1膜、及形成于所述背面上的第2膜的測量對象物的膜厚進行測量的裝置，所述膜厚測量裝置包括：光照射部，其向所述測量對象物的所述表面?zhèn)日丈涔猓? 光檢測部，其對所述測量對象物的所述背面?zhèn)鹊耐高^光的各波長的強度進行檢測;及膜厚算出部，其通過對實測分光透過率與理論分光透過率進行比較而決定所述第1膜的膜厚，所述實測分光透過率是基于所述光檢測部中的檢測結果而獲得的各波長的透過率，所述理論分光透過率是采納有作為所述表面?zhèn)鹊耐高^率的表面透過率及作為反射率的表面反射率、以及作為所述背面?zhèn)鹊耐高^率的背面透過率及作為反射率的背面反射率的理論上的各波長的透過率，所述膜厚算出部對分別使所述表面透過率的值及所述表面反射率的值、以及所述背面透過率的值及所述背面反射率的值變化而獲得的多個理論分光透過率與所述實測分光透過率進行比較，基于最接近于該實測分光透過率的所述理論分光透過率，決定所述第1膜的膜厚。19. 如權利要求18所述的膜厚測量裝置，其特征在于，所述第1膜包含多個層，所述膜厚算出部基于最接近于所述實測分光透過率的所述理論分光透過率，決定所述第1膜的所述多個層各自的層厚。20. 如權利要求18或19所述的膜厚測量裝置，其特征在于，所述膜厚算出部基于最接近于所述實測分光透過率的所述理論分光透過率，進一步?jīng)Q 定所述第2膜的膜厚。21.如權利要求18至20中任一項所述的膜厚測量裝置，其特征在于，所述第2膜包含多個層，所述膜厚算出部基于最接近于所述實測分光透過率的所述理論分光透過率，決定所述第2膜的所述多個層各自的層厚。
【文檔編號】G01B11/06GK105940282SQ201480074364
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2014年10月24日
【發(fā)明人】大塚賢, 大塚賢一, 中野哲壽
【申請人】浜松光子學株式會社

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