JPH11344314A - 膜厚測定装置 - Google Patents
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- JPH11344314A JPH11344314A JP14965198A JP14965198A JPH11344314A JP H11344314 A JPH11344314 A JP H11344314A JP 14965198 A JP14965198 A JP 14965198A JP 14965198 A JP14965198 A JP 14965198A JP H11344314 A JPH11344314 A JP H11344314A
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Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 表示素子などの製造工程中において基板上の
薄膜の膜厚を測定することのできる膜厚測定装置を提供
すること。 【解決手段】 基板１上の薄膜２に光を照射する光照射
手段３と、薄膜２を通過した光から観測波長を形成する
観測波長形成手段７と、この観測波長形成手段７により
形成された特定波長の光度を検出する光度検出手段６
と、この光度検出手段６により検出された光度に基づい
て薄膜の膜厚を検出する膜厚検出手段９とを有し、光照
射手段３により基板１上の薄膜２に光を照射し、薄膜２
を通過した光から観測波長形成手段７により特定の観測
波長のみを選択して、この特定波長の光度を光度検出手
段６により検出し、この光度に基づいて膜厚検出手段９
により薄膜の膜厚を検出するようにしたもの。
薄膜の膜厚を測定することのできる膜厚測定装置を提供
すること。 【解決手段】 基板１上の薄膜２に光を照射する光照射
手段３と、薄膜２を通過した光から観測波長を形成する
観測波長形成手段７と、この観測波長形成手段７により
形成された特定波長の光度を検出する光度検出手段６
と、この光度検出手段６により検出された光度に基づい
て薄膜の膜厚を検出する膜厚検出手段９とを有し、光照
射手段３により基板１上の薄膜２に光を照射し、薄膜２
を通過した光から観測波長形成手段７により特定の観測
波長のみを選択して、この特定波長の光度を光度検出手
段６により検出し、この光度に基づいて膜厚検出手段９
により薄膜の膜厚を検出するようにしたもの。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、表示素子などに用
いられる透明基板あるいは反射基板上に形成される薄膜
の膜厚を測定する膜厚測定装置に係り、特に、表示素子
などの製造工程において薄膜の膜厚を測定し得るように
した膜厚測定装置に関する。
いられる透明基板あるいは反射基板上に形成される薄膜
の膜厚を測定する膜厚測定装置に係り、特に、表示素子
などの製造工程において薄膜の膜厚を測定し得るように
した膜厚測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、奥行きのある陰極線管に代わっ
て、液晶表示素子、プラズマディスプレイ、エレクトロ
ルミネッセンスなどの平面型表示素子が、その薄型軽量
性、低消費電力性、高視認性などという利点の故に市場
で広く受け入れられつつある。
て、液晶表示素子、プラズマディスプレイ、エレクトロ
ルミネッセンスなどの平面型表示素子が、その薄型軽量
性、低消費電力性、高視認性などという利点の故に市場
で広く受け入れられつつある。
【０００３】これらの平面型の表示素子においては、透
明基板上に均一な膜厚の薄膜を形成する工程が共通して
含まれているが、多くの場合、その膜厚の制御が表示画
質に直結するため、薄膜の膜厚の管理と制御が重要であ
る。
明基板上に均一な膜厚の薄膜を形成する工程が共通して
含まれているが、多くの場合、その膜厚の制御が表示画
質に直結するため、薄膜の膜厚の管理と制御が重要であ
る。
【０００４】例えば、液晶表示素子においては、透明基
板上に、印加される電圧に応じて液晶分子の配向を制御
するための配向膜が形成されるが、この配向膜の膜厚が
変動すると、配向膜において生じる電圧降下の程度が変
化し、適正な電圧が液晶層に印加しなくなり、電気光学
特性が変化してしまうことになる。また、配向膜の部分
的な膜厚のむらが同一透明基板にあると、部分的に液晶
分子への印加電圧が変化するために表示むらの要因とな
る。
板上に、印加される電圧に応じて液晶分子の配向を制御
するための配向膜が形成されるが、この配向膜の膜厚が
変動すると、配向膜において生じる電圧降下の程度が変
化し、適正な電圧が液晶層に印加しなくなり、電気光学
特性が変化してしまうことになる。また、配向膜の部分
的な膜厚のむらが同一透明基板にあると、部分的に液晶
分子への印加電圧が変化するために表示むらの要因とな
る。
【０００５】このように基板上の薄膜の膜厚の制御は重
要な意味を有するものであるが、従来、この膜厚の測定
は、触針式膜厚測定装置により行われていた。
要な意味を有するものであるが、従来、この膜厚の測定
は、触針式膜厚測定装置により行われていた。
【０００６】この触針式膜厚測定装置は、触針を薄膜の
表面に沿って移動させ、膜厚の変化があった部位におけ
る触針の上下動を機械的、電気的あるいは光学的に読み
取ることにより膜厚を測定するものである。
表面に沿って移動させ、膜厚の変化があった部位におけ
る触針の上下動を機械的、電気的あるいは光学的に読み
取ることにより膜厚を測定するものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た触針式膜厚測定装置においては、透明基板上に成膜す
る製造工程内においては測定が困難であって、一旦透明
基板を製造工程から取り出さなければ膜厚を測定でき
ず、製造ラインにおけるインライン自動化測定は不可能
であった。
た触針式膜厚測定装置においては、透明基板上に成膜す
る製造工程内においては測定が困難であって、一旦透明
基板を製造工程から取り出さなければ膜厚を測定でき
ず、製造ラインにおけるインライン自動化測定は不可能
であった。
【０００８】本発明は、前述した従来のものにおける問
題点を克服し、表示素子などの製造工程中において基板
上の薄膜の膜厚を測定することのできる膜厚測定装置を
提供することを目的としている。
題点を克服し、表示素子などの製造工程中において基板
上の薄膜の膜厚を測定することのできる膜厚測定装置を
提供することを目的としている。
【０００９】
【発明が解決するための手段】前述した目的を達成する
ため請求項１に係る本発明の膜厚測定装置の特徴は、基
板上の薄膜に光を照射する光照射手段と、前記薄膜を通
過した光から観測波長を形成する観測波長形成手段と、
この観測波長形成手段により形成された特定波長の光度
を検出する光度検出手段と、この光度検出手段により検
出された光度に基づいて前記薄膜の膜厚を検出する膜厚
検出手段とを有する点にある。そして、このような構成
を採用したことにより、光照射手段により基板上の薄膜
に光を照射し、薄膜を通過した光から観測波長形成手段
により特定の観測波長のみを選択して、この特定波長の
光度を光度検出手段により検出し、この光度に基づいて
膜厚検出手段により薄膜の膜厚を検出することができ
る。
ため請求項１に係る本発明の膜厚測定装置の特徴は、基
板上の薄膜に光を照射する光照射手段と、前記薄膜を通
過した光から観測波長を形成する観測波長形成手段と、
この観測波長形成手段により形成された特定波長の光度
を検出する光度検出手段と、この光度検出手段により検
出された光度に基づいて前記薄膜の膜厚を検出する膜厚
検出手段とを有する点にある。そして、このような構成
を採用したことにより、光照射手段により基板上の薄膜
に光を照射し、薄膜を通過した光から観測波長形成手段
により特定の観測波長のみを選択して、この特定波長の
光度を光度検出手段により検出し、この光度に基づいて
膜厚検出手段により薄膜の膜厚を検出することができ
る。
【００１０】請求項２と請求項３に係る本発明の膜厚測
定装置の特徴は、観測波長形成手段を帯域通過フィルタ
あるいは分光器により構成した点にある。そして、この
ような構成を採用したことにより、必要に応じ観測波長
形成手段として帯域通過フィルタあるいは分光器を用い
ることができる。
定装置の特徴は、観測波長形成手段を帯域通過フィルタ
あるいは分光器により構成した点にある。そして、この
ような構成を採用したことにより、必要に応じ観測波長
形成手段として帯域通過フィルタあるいは分光器を用い
ることができる。
【００１１】請求項４に係る本発明の膜厚測定装置の特
徴は、基板が透明基板とされ、光照射手段から薄膜に照
射された光は透明基板を通過して観測波長形成手段に捕
捉される点にある。そして、このような構成を採用した
ことにより、薄膜を通過してある程度光度を薄膜に吸収
された光は透明基板を通過したうえで観測波長形成手段
に捕捉される。
徴は、基板が透明基板とされ、光照射手段から薄膜に照
射された光は透明基板を通過して観測波長形成手段に捕
捉される点にある。そして、このような構成を採用した
ことにより、薄膜を通過してある程度光度を薄膜に吸収
された光は透明基板を通過したうえで観測波長形成手段
に捕捉される。
【００１２】請求項５に係る本発明の膜厚測定装置の特
徴は、基板が反射基板とされ、光照射手段から薄膜に照
射された光は反射基板の表面で反射して観測波長形成手
段に捕捉される点にある。そして、このような構成を採
用したことにより、薄膜を通過してある程度光度を薄膜
に吸収された光は反射基板の表面で反射して再度薄膜を
通過し、さらに光度を吸収されたうえでを通過したうえ
で観測波長形成手段に捕捉される。
徴は、基板が反射基板とされ、光照射手段から薄膜に照
射された光は反射基板の表面で反射して観測波長形成手
段に捕捉される点にある。そして、このような構成を採
用したことにより、薄膜を通過してある程度光度を薄膜
に吸収された光は反射基板の表面で反射して再度薄膜を
通過し、さらに光度を吸収されたうえでを通過したうえ
で観測波長形成手段に捕捉される。
【００１３】請求項６と請求項７に係る本発明の膜厚測
定装置の特徴は、光が可視光あるいは紫外光とされてい
る点にある。そして、このような構成を採用したことに
より、必要に応じ薄膜の膜厚を測定するための光として
可視光あるいは紫外光を用いることができる。
定装置の特徴は、光が可視光あるいは紫外光とされてい
る点にある。そして、このような構成を採用したことに
より、必要に応じ薄膜の膜厚を測定するための光として
可視光あるいは紫外光を用いることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】まず、本発明の膜厚測定装置にお
いて薄膜が紫外光あるいは可視光を吸収するのは、薄膜
の分子の基底状態にある電子が光エネルギ（Ｅ＝ｈν）
を吸収して励起状態に遷移することによって起こる。そ
の吸収の強さは波長によって異なり、吸収スペクトルは
物質に特有のものである。吸収の強さは、ランバートー
ベールの法則により知られているように、物質の濃度あ
るいは厚さに比例している。すなわち、Ａ：吸光度，
Ｋ：吸光係数、ｄ：厚さとしたとき、Ａ＝Ｋ・ｄで表さ
れる。
いて薄膜が紫外光あるいは可視光を吸収するのは、薄膜
の分子の基底状態にある電子が光エネルギ（Ｅ＝ｈν）
を吸収して励起状態に遷移することによって起こる。そ
の吸収の強さは波長によって異なり、吸収スペクトルは
物質に特有のものである。吸収の強さは、ランバートー
ベールの法則により知られているように、物質の濃度あ
るいは厚さに比例している。すなわち、Ａ：吸光度，
Ｋ：吸光係数、ｄ：厚さとしたとき、Ａ＝Ｋ・ｄで表さ
れる。
【００１５】本発明の膜厚測定装置は、紫外光または可
視光を透明基板あるいは反射基板上に形成されている薄
膜に投じ、その膜厚を測定するものである。測定の対象
とする薄膜としては、液晶配向膜、カラーフィルタ、カ
ラーフィルタ保護膜、絶縁膜など主に有機化合物により
形成され、紫外・可視領域において電子遷移強度が十分
に大きく、かつ基板が測定波長領域の光を透過あるいは
反射できれば、種々の薄膜の膜厚が測定可能である。
視光を透明基板あるいは反射基板上に形成されている薄
膜に投じ、その膜厚を測定するものである。測定の対象
とする薄膜としては、液晶配向膜、カラーフィルタ、カ
ラーフィルタ保護膜、絶縁膜など主に有機化合物により
形成され、紫外・可視領域において電子遷移強度が十分
に大きく、かつ基板が測定波長領域の光を透過あるいは
反射できれば、種々の薄膜の膜厚が測定可能である。
【００１６】前記液晶配向膜は、多くがポリイミド系芳
香族高分子により形成されているが、イミド環は２５０
〜３００ｎｍの領域に比較的強度の強い吸収性を有して
いる。また、イミド化前の乾操膜の膜厚を測定する場合
は、その高分子の特性吸収、例えば、芳香環などの有し
ている吸収ピークを確認したうえで、検量線を用いれば
膜厚を測定することができる。
香族高分子により形成されているが、イミド環は２５０
〜３００ｎｍの領域に比較的強度の強い吸収性を有して
いる。また、イミド化前の乾操膜の膜厚を測定する場合
は、その高分子の特性吸収、例えば、芳香環などの有し
ている吸収ピークを確認したうえで、検量線を用いれば
膜厚を測定することができる。
【００１７】測定対象となる薄膜の厚さは、測定の感度
があればいくら薄くてもよいが、基本的には薄膜材料の
吸収強度に大きく依存する性質のものであり、通常は５
ｎｍ程度が下限で、上限は１００μｍ程度、好ましくは
１０ｎｍ〜１０μｍ程度である。すなわち、膜厚が５ｎ
ｍより薄いと十分な精度が得られず、また、１００μｍ
より厚いと測定波長において不透明になる。ただし、厚
くて不透明な場合は測定波長を変更すれば対応できるこ
ともあり、この場合特性吸収のうちで比較的強度の小さ
い波長を選択すればよい。
があればいくら薄くてもよいが、基本的には薄膜材料の
吸収強度に大きく依存する性質のものであり、通常は５
ｎｍ程度が下限で、上限は１００μｍ程度、好ましくは
１０ｎｍ〜１０μｍ程度である。すなわち、膜厚が５ｎ
ｍより薄いと十分な精度が得られず、また、１００μｍ
より厚いと測定波長において不透明になる。ただし、厚
くて不透明な場合は測定波長を変更すれば対応できるこ
ともあり、この場合特性吸収のうちで比較的強度の小さ
い波長を選択すればよい。
【００１８】本発明において使用できる透明基板には、
ソーダライム、ホウケイ酸ガラス、低アルカリガラス、
無アルカリガラス、石英、ポリエチレンフタレート、ポ
リカーボネート製などのものがあり、反射基板には、ア
ルミニウムなどの金属製などのものがある。
ソーダライム、ホウケイ酸ガラス、低アルカリガラス、
無アルカリガラス、石英、ポリエチレンフタレート、ポ
リカーボネート製などのものがあり、反射基板には、ア
ルミニウムなどの金属製などのものがある。
【００１９】つぎに、透明基板または反射基板上に形成
される薄膜の膜厚は、基板上の任意の位置において測定
することができるが、基板上の測定位置を一定にするほ
うが望ましい。また、測定にかける薄膜の面積として
は、通常１〜１０００ｍｍ2 程度、好ましくは１００〜
３００ｍｍ2 程度である。
される薄膜の膜厚は、基板上の任意の位置において測定
することができるが、基板上の測定位置を一定にするほ
うが望ましい。また、測定にかける薄膜の面積として
は、通常１〜１０００ｍｍ2 程度、好ましくは１００〜
３００ｍｍ2 程度である。
【００２０】さらに、基板自体の吸収による影響を避け
る場合には、同一基板の薄膜が存在しない同一面積の部
位を対照として測定し、膜厚測定を行う部位との吸光度
の差から膜厚を算出する方法が好ましく採用される。膜
厚算出のためには、絶対値の測定できる別法、例えば、
触針法などで検量線を求めておくことが必要とされる。
る場合には、同一基板の薄膜が存在しない同一面積の部
位を対照として測定し、膜厚測定を行う部位との吸光度
の差から膜厚を算出する方法が好ましく採用される。膜
厚算出のためには、絶対値の測定できる別法、例えば、
触針法などで検量線を求めておくことが必要とされる。
【００２１】また、面内における膜厚分布の測定も、原
理的には前述したと同様にして、測定光を移動するか、
あるいは、基板をＸＹステージ上において移動させるこ
とにより可能となる。
理的には前述したと同様にして、測定光を移動するか、
あるいは、基板をＸＹステージ上において移動させるこ
とにより可能となる。
【００２２】図１は前述した原理により薄膜の膜厚を測
定する本発明の膜厚測定装置の第１の実施形態を示すも
のである。
定する本発明の膜厚測定装置の第１の実施形態を示すも
のである。
【００２３】図１において、透明基板１上には薄膜２が
形成されており、この透明基板１に光を照射する光照射
手段としての重水素ランプ３がこの透明基板１の近傍に
配置されている。この重水素ランプ３の波長は１９０〜
４００ｎｍとされており、この重水素ランプ３からの光
は前記透明基板１から離間する方向に発光されるように
重水素ランプ３は図示しないカバーにより被覆されてい
る。なお、この重水素ランプ３に代えて３５０〜２５０
０ｎｍの波長のタングステンランプを使用してもよい。
形成されており、この透明基板１に光を照射する光照射
手段としての重水素ランプ３がこの透明基板１の近傍に
配置されている。この重水素ランプ３の波長は１９０〜
４００ｎｍとされており、この重水素ランプ３からの光
は前記透明基板１から離間する方向に発光されるように
重水素ランプ３は図示しないカバーにより被覆されてい
る。なお、この重水素ランプ３に代えて３５０〜２５０
０ｎｍの波長のタングステンランプを使用してもよい。
【００２４】前記重水素ランプ３の近傍には、この重水
素ランプ３からの光を前記透明基板１の表面に対し直交
する方向に規制する１対の反射鏡４Ａ，４Ｂが配設され
ている。このうち、一方の反射鏡４Ａは、薄膜２の形成
されている部位の透明基板１を透過する光を形成するも
のであり、他方の反射鏡４Ｂは、薄膜２の形成されてい
ない部位の透明基板１を透過する光を形成するものであ
る。また、各反射鏡４Ａ，４Ｂと前記透明基板１との間
には、光を所定のタイミングで透明基板１に供給するた
めの板状のチョッパ５が介装されている。
素ランプ３からの光を前記透明基板１の表面に対し直交
する方向に規制する１対の反射鏡４Ａ，４Ｂが配設され
ている。このうち、一方の反射鏡４Ａは、薄膜２の形成
されている部位の透明基板１を透過する光を形成するも
のであり、他方の反射鏡４Ｂは、薄膜２の形成されてい
ない部位の透明基板１を透過する光を形成するものであ
る。また、各反射鏡４Ａ，４Ｂと前記透明基板１との間
には、光を所定のタイミングで透明基板１に供給するた
めの板状のチョッパ５が介装されている。
【００２５】さらに、前記透明基板１を通過した光の光
度を検出するための光度検出手段たる光度検出器６が前
記透明基板１を境として前記重水素ランプ３の反対側に
配設されており、この光度検出器６の近傍には、光度検
出器６へ入射される光を特定波長のみに限定する観測波
長形成手段としての帯域通過フィルタ７が配設されてい
る。前記光度検出器６としては、光電子増倍管やフォト
ダイオードなどを用いることができる。また、前記帯域
通過フィルタ７の通過波長幅としては、１ｎｍから２０
ｎｍ程度が適当である。
度を検出するための光度検出手段たる光度検出器６が前
記透明基板１を境として前記重水素ランプ３の反対側に
配設されており、この光度検出器６の近傍には、光度検
出器６へ入射される光を特定波長のみに限定する観測波
長形成手段としての帯域通過フィルタ７が配設されてい
る。前記光度検出器６としては、光電子増倍管やフォト
ダイオードなどを用いることができる。また、前記帯域
通過フィルタ７の通過波長幅としては、１ｎｍから２０
ｎｍ程度が適当である。
【００２６】一方、前記透明基板１を通過した２種類の
光をそれぞれ帯域通過フィルタ７方向に反射する他の１
対の反射鏡８Ａ，８Ｂがそれぞれいずれか一方の前記反
射鏡４Ａ，４Ｂと対向する位置に配設されている。
光をそれぞれ帯域通過フィルタ７方向に反射する他の１
対の反射鏡８Ａ，８Ｂがそれぞれいずれか一方の前記反
射鏡４Ａ，４Ｂと対向する位置に配設されている。
【００２７】また、前記光度検出器６には、この光度検
出器６が検出した光の光度から前記薄膜２の膜厚を演算
して検出する膜厚検出手段としての膜厚検出器９が電気
的に接続されている。
出器６が検出した光の光度から前記薄膜２の膜厚を演算
して検出する膜厚検出手段としての膜厚検出器９が電気
的に接続されている。
【００２８】前述した構成からなる本実施の形態の作用
について説明する。
について説明する。
【００２９】透明基板１上にあらかじめ部分的に薄膜２
を形成しておき、この透明基板１の薄膜２が形成されて
いる部位を両反射鏡４Ａ，８Ａ間に位置させるととも
に、透明基板１の薄膜２が形成されていない部位を両反
射鏡４Ｂ，８Ｂ間に位置させる。
を形成しておき、この透明基板１の薄膜２が形成されて
いる部位を両反射鏡４Ａ，８Ａ間に位置させるととも
に、透明基板１の薄膜２が形成されていない部位を両反
射鏡４Ｂ，８Ｂ間に位置させる。
【００３０】このような状態において、重水素ランプ３
を点灯し、重水素ランプ３からの光を各反射鏡４Ａ，４
Ｂおよびチョッパ５を介して一定時間だけ透明基板１に
照射する。このとき、反射鏡４Ａにおいて反射した光は
透明基板１上に形成された薄膜２を通過したうえで透明
基板１を通過するのに対し、反射鏡４Ｂにおいて反射し
た光は直接透明基板１を通過する。そして、薄膜２と透
明基板１を通過した光は透明基板１のみを通過した光よ
り多くの光度を吸収されることになる。その後、それぞ
れの光は、いずれかの反射鏡８Ａ，８Ｂにおいて反射し
たうえで帯域通過フィルタ７を通過し、特定域の波長の
みが選択され、光度検出器６に入力される。
を点灯し、重水素ランプ３からの光を各反射鏡４Ａ，４
Ｂおよびチョッパ５を介して一定時間だけ透明基板１に
照射する。このとき、反射鏡４Ａにおいて反射した光は
透明基板１上に形成された薄膜２を通過したうえで透明
基板１を通過するのに対し、反射鏡４Ｂにおいて反射し
た光は直接透明基板１を通過する。そして、薄膜２と透
明基板１を通過した光は透明基板１のみを通過した光よ
り多くの光度を吸収されることになる。その後、それぞ
れの光は、いずれかの反射鏡８Ａ，８Ｂにおいて反射し
たうえで帯域通過フィルタ７を通過し、特定域の波長の
みが選択され、光度検出器６に入力される。
【００３１】前記光度検出器６に２種類の光が入力され
ると、この光度検出器６においてそれぞれの光の光度が
検出され、これらの２つの光の光度が膜厚検出器９に入
力され、両光度を演算して、薄膜２の膜厚が演算され
る。
ると、この光度検出器６においてそれぞれの光の光度が
検出され、これらの２つの光の光度が膜厚検出器９に入
力され、両光度を演算して、薄膜２の膜厚が演算され
る。
【００３２】このような本実施形態の膜厚測定装置によ
れば、重水素ランプ３からの光を薄膜２の形成された透
明基板１に通過させたうえで、帯域通過フィルタ７を介
して光度検出器６に入力し、この光度検出器６と膜厚検
出器９とにより薄膜２の膜厚を測定するので、例えば液
晶表示素子の製造ラインにおいて、配向膜のような薄膜
の膜厚を簡単に測定することができる。
れば、重水素ランプ３からの光を薄膜２の形成された透
明基板１に通過させたうえで、帯域通過フィルタ７を介
して光度検出器６に入力し、この光度検出器６と膜厚検
出器９とにより薄膜２の膜厚を測定するので、例えば液
晶表示素子の製造ラインにおいて、配向膜のような薄膜
の膜厚を簡単に測定することができる。
【００３３】図２は、本発明の膜厚測定装置の第２実施
形態を示すものであり、本実施の形態においては、透明
基板１上の薄膜２および透明基板１とを通過した光と透
明基板１のみを通過した光という２種類の光を時間差を
設けて個別に光度検出器６に入力させて薄膜２の膜厚を
検出するようにしたものである。この第２実施の形態に
ついて前述した第１実施形態と異なる構成のみについて
説明する。
形態を示すものであり、本実施の形態においては、透明
基板１上の薄膜２および透明基板１とを通過した光と透
明基板１のみを通過した光という２種類の光を時間差を
設けて個別に光度検出器６に入力させて薄膜２の膜厚を
検出するようにしたものである。この第２実施の形態に
ついて前述した第１実施形態と異なる構成のみについて
説明する。
【００３４】重水素ランプ１の近傍には、この重水素ラ
ンプ１の光を透明基板１の方に通過させる小孔１１が形
成された遮蔽板１０が配設されている。この遮蔽板１０
と透明基板１との間には凸レンズ１２が配設されてお
り、前記小孔１１からの光を透明基板１の近傍において
収束させるようになっている。さらに、一度収束し拡開
した光を再度収束させる他の凸レンズ１３が透明基板１
を境として前記凸レンズ１２の反対側に配設されてお
り、この凸レンズ１３により収束された光が入力される
観測波長形成手段としての分光器１４が配設されてい
る。この分光器１４としては、回折格子、プリズムある
いはモノクロメータなどが使用される。
ンプ１の光を透明基板１の方に通過させる小孔１１が形
成された遮蔽板１０が配設されている。この遮蔽板１０
と透明基板１との間には凸レンズ１２が配設されてお
り、前記小孔１１からの光を透明基板１の近傍において
収束させるようになっている。さらに、一度収束し拡開
した光を再度収束させる他の凸レンズ１３が透明基板１
を境として前記凸レンズ１２の反対側に配設されてお
り、この凸レンズ１３により収束された光が入力される
観測波長形成手段としての分光器１４が配設されてい
る。この分光器１４としては、回折格子、プリズムある
いはモノクロメータなどが使用される。
【００３５】このような構成の第２実施形態の膜厚測定
装置によれば、透明基板１の薄膜２の形成されている部
位と薄膜２の形成されていない部位とを順次両凸レンズ
１２，１３間に位置させて、薄膜２および透明基板１と
による吸光度と透明基板１のみによる吸光度の相違を検
出し、この吸光度の相違から薄膜２の膜厚を検出するこ
とができる。
装置によれば、透明基板１の薄膜２の形成されている部
位と薄膜２の形成されていない部位とを順次両凸レンズ
１２，１３間に位置させて、薄膜２および透明基板１と
による吸光度と透明基板１のみによる吸光度の相違を検
出し、この吸光度の相違から薄膜２の膜厚を検出するこ
とができる。
【００３６】つぎに、本発明の膜厚測定装置の具体的な
実施例について説明する。
実施例について説明する。
【００３７】
【実施例】実施例１ 厚さ０．７ｍｍのソーダガラス製の透明基板上に、配向
膜液ＳＥ−２１７０（日産化学製）を図３のようなパタ
ーンで固形分濃度を変えて印刷し、１００℃で１０分乾
燥、２ＯＯ℃で３０分焼成して、薄膜たる配向膜２を形
成した。この透明基板１において、配向膜２のない対照
部位はＧで示し、配向膜２の膜厚を測定した部位はＳで
示した。この透明基板１の３つのサンプル（Ｓ−１，Ｓ
−２，Ｓ−３）の吸収スペクトルを紫外可視近赤外分光
光度計Ｖ−５５０（日本分光製）を用いてとった結果
（図４）としての吸光度が表１に示されている。
膜液ＳＥ−２１７０（日産化学製）を図３のようなパタ
ーンで固形分濃度を変えて印刷し、１００℃で１０分乾
燥、２ＯＯ℃で３０分焼成して、薄膜たる配向膜２を形
成した。この透明基板１において、配向膜２のない対照
部位はＧで示し、配向膜２の膜厚を測定した部位はＳで
示した。この透明基板１の３つのサンプル（Ｓ−１，Ｓ
−２，Ｓ−３）の吸収スペクトルを紫外可視近赤外分光
光度計Ｖ−５５０（日本分光製）を用いてとった結果
（図４）としての吸光度が表１に示されている。
【００３８】 表１に示すように、各サンプルの吸光度は触針法で求め
た膜厚の絶対値とほぼ比例関係にあり、実用的に十分な
精度で膜厚を測定できることが確認できた。
た膜厚の絶対値とほぼ比例関係にあり、実用的に十分な
精度で膜厚を測定できることが確認できた。
【００３９】実施例２ 厚さ０・４ｍｍのホウケイ酸ガラス製の透明基板１上
に、配向膜液Ａ−２５０４（チッソ社製）を、実施例１
と同様に、固形分濃度を変えて印刷し、１００℃で１０
分乾燥、２７０℃で１５分焼成して、薄膜たる配向膜２
を形成した。この透明基板１の３つのサンプル（Ａ−
１，Ａ−２，Ａ−３）の吸収スペクトルを、実施例１と
同様に測定した結果を表２に示す。
に、配向膜液Ａ−２５０４（チッソ社製）を、実施例１
と同様に、固形分濃度を変えて印刷し、１００℃で１０
分乾燥、２７０℃で１５分焼成して、薄膜たる配向膜２
を形成した。この透明基板１の３つのサンプル（Ａ−
１，Ａ−２，Ａ−３）の吸収スペクトルを、実施例１と
同様に測定した結果を表２に示す。
【００４０】 表２に示すように、各サンプルの吸光度は触針法で求め
た絶対値とほぼ比例関係にあり、実用的に十分な精度で
測定できることが確認できた。
た絶対値とほぼ比例関係にあり、実用的に十分な精度で
測定できることが確認できた。
【００４１】なお、本発明は前述した実施の形態に限定
されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能で
ある。例えば、本発明は実施の形態において説明した透
明基板上の薄膜の膜厚の測定に限られるものではなく、
反射基板上の薄膜の膜厚を測定することももちろん可能
である。
されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能で
ある。例えば、本発明は実施の形態において説明した透
明基板上の薄膜の膜厚の測定に限られるものではなく、
反射基板上の薄膜の膜厚を測定することももちろん可能
である。
【００４２】
【発明の効果】以上説明したように本発明の膜厚測定装
置によれば、表示素子などの製造工程中において基板上
の薄膜の膜厚を測定することができる。
置によれば、表示素子などの製造工程中において基板上
の薄膜の膜厚を測定することができる。
【００４３】すなわち、請求項１に係る本発明の膜厚測
定装置は、基板上の薄膜に光を照射する光照射手段と、
前記薄膜を通過した光から観測波長を形成する観測波長
形成手段と、この観測波長形成手段により形成された特
定波長の光度を検出する光度検出手段と、この光度検出
手段により検出された光度に基づいて前記薄膜の膜厚を
検出する膜厚検出手段とを有しているので、光照射手段
により基板上の薄膜に光を照射し、薄膜を通過した光か
ら観測波長形成手段により特定の観測波長のみを選択し
て、この特定波長の光度を光度検出手段により検出し、
この光度に基づいて膜厚検出手段により薄膜の膜厚を簡
単に検出することができ、製造工程中における膜厚の測
定が可能となる。
定装置は、基板上の薄膜に光を照射する光照射手段と、
前記薄膜を通過した光から観測波長を形成する観測波長
形成手段と、この観測波長形成手段により形成された特
定波長の光度を検出する光度検出手段と、この光度検出
手段により検出された光度に基づいて前記薄膜の膜厚を
検出する膜厚検出手段とを有しているので、光照射手段
により基板上の薄膜に光を照射し、薄膜を通過した光か
ら観測波長形成手段により特定の観測波長のみを選択し
て、この特定波長の光度を光度検出手段により検出し、
この光度に基づいて膜厚検出手段により薄膜の膜厚を簡
単に検出することができ、製造工程中における膜厚の測
定が可能となる。
【００４４】請求項２と請求項３に係る本発明の膜厚測
定装置は、観測波長形成手段を帯域通過フィルタあるい
は分光器により構成したので、製造工程の状態に合わせ
て観測波長形成手段として帯域通過フィルタあるいは分
光器を用いることができる。
定装置は、観測波長形成手段を帯域通過フィルタあるい
は分光器により構成したので、製造工程の状態に合わせ
て観測波長形成手段として帯域通過フィルタあるいは分
光器を用いることができる。
【００４５】請求項４に係る本発明の膜厚測定装置は、
基板が透明基板とされ、光照射手段から薄膜に照射され
た光は透明基板を通過して観測波長形成手段に捕捉され
るので、薄膜を通過してある程度光度を薄膜に吸収され
た光は透明基板を通過したうえで観測波長形成手段に捕
捉されることになり、透明基板上の薄膜の膜厚を測定す
ることができる。
基板が透明基板とされ、光照射手段から薄膜に照射され
た光は透明基板を通過して観測波長形成手段に捕捉され
るので、薄膜を通過してある程度光度を薄膜に吸収され
た光は透明基板を通過したうえで観測波長形成手段に捕
捉されることになり、透明基板上の薄膜の膜厚を測定す
ることができる。
【００４６】請求項５に係る本発明の膜厚測定装置の特
徴は、基板が反射基板とされ、光照射手段から薄膜に照
射された光は反射基板の表面で反射して観測波長形成手
段に捕捉される点にある。そして、このような構成を採
用したことにより、薄膜を通過してある程度光度を薄膜
に吸収された光は反射基板の表面で反射して再度薄膜を
通過し、さらに光度を吸収されたうえでを通過したうえ
で観測波長形成手段に捕捉されることになり、反射基板
上の薄膜の膜厚を測定することができる。
徴は、基板が反射基板とされ、光照射手段から薄膜に照
射された光は反射基板の表面で反射して観測波長形成手
段に捕捉される点にある。そして、このような構成を採
用したことにより、薄膜を通過してある程度光度を薄膜
に吸収された光は反射基板の表面で反射して再度薄膜を
通過し、さらに光度を吸収されたうえでを通過したうえ
で観測波長形成手段に捕捉されることになり、反射基板
上の薄膜の膜厚を測定することができる。
【００４７】請求項６と請求項７に係る本発明の膜厚測
定装置の特徴は、光が可視光あるいは紫外光とされてい
る点にある。そして、このような構成を採用したことに
より、製造工程の状態に合わせて薄膜の膜厚を測定する
ための光として可視光あるいは紫外光を用いることがで
きる。
定装置の特徴は、光が可視光あるいは紫外光とされてい
る点にある。そして、このような構成を採用したことに
より、製造工程の状態に合わせて薄膜の膜厚を測定する
ための光として可視光あるいは紫外光を用いることがで
きる。
【図１】 本発明に係る膜厚測定装置の第１実施形態を
示す概略構成図
示す概略構成図
【図２】 本発明に係る膜厚測定装置の第２実施形態を
示す概略構成図
示す概略構成図
【図３】 本発明に係る膜厚測定装置の実施例における
透明基板を示す平面図
透明基板を示す平面図
【図４】 図３の実施例において測定した吸光度を示す
グラフ
グラフ
１ 透明基板 ２ 薄膜 ３ 重水素ランプ ４Ａ，４Ｂ，８Ａ，８Ｂ 反射鏡 ５ チョッパ ６ 光度検出器 ７ 帯域通過フィルタ ９ 膜厚検出器 １０ 遮蔽板 １１ 小孔 １２，１３ 凸レンズ １４ 分光器
Claims (7)
- 【請求項１】 基板上に形成される薄膜の厚さを測定す
る膜厚測定装置において、 基板上の薄膜に光を照射する光照射手段と、 前記薄膜を通過した光から観測波長を形成する観測波長
形成手段と、 前記観測波長形成手段により形成された特定波長の光度
を検出する光度検出手段と、 前記光度検出手段により検出された光度に基づいて前記
薄膜の膜厚を検出する膜厚検出手段とを有することを特
徴とする膜厚測定装置。 - 【請求項２】 前記観測波長形成手段を帯域通過フィル
タにより構成したことを特徴とする請求項１に記載の膜
厚測定装置。 - 【請求項３】 前記観測波長形成手段を分光器により構
成したことを特徴とする請求項１に記載の膜厚測定装
置。 - 【請求項４】 前記基板は透明基板とされ、前記光照射
手段から前記薄膜に照射された光は前記透明基板を通過
して前記観測波長形成手段に捕捉されることを特徴とす
る請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の膜厚
測定装置。 - 【請求項５】 前記基板は反射基板とされ、前記光照射
手段から前記薄膜に照射された光は前記反射基板の表面
で反射して前記観測波長形成手段に捕捉されることを特
徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載
の膜厚測定装置。 - 【請求項６】 前記光は可視光とされていることを特徴
とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の
膜厚測定装置。 - 【請求項７】 前記光は紫外光とされていることを特徴
とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の
膜厚測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14965198A JPH11344314A (ja) | 1998-05-29 | 1998-05-29 | 膜厚測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14965198A JPH11344314A (ja) | 1998-05-29 | 1998-05-29 | 膜厚測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11344314A true JPH11344314A (ja) | 1999-12-14 |
Family
ID=15479892
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14965198A Pending JPH11344314A (ja) | 1998-05-29 | 1998-05-29 | 膜厚測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11344314A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001066352A1 (en) * | 2000-03-09 | 2001-09-13 | Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation | Ink and dampening solution determination in offset printing |
| JP2006091559A (ja) * | 2004-09-24 | 2006-04-06 | Fuji Xerox Co Ltd | 表面層の膜厚測定方法 |
| JP2009047544A (ja) * | 2007-08-20 | 2009-03-05 | Otsuka Denshi Co Ltd | 着色膜厚測定方法及び装置 |
| JP2009080120A (ja) * | 2002-04-26 | 2009-04-16 | Optrex Corp | 透明基板の検査方法 |
| JP2015055504A (ja) * | 2013-09-10 | 2015-03-23 | 凸版印刷株式会社 | 計測装置および計測方法 |
-
1998
- 1998-05-29 JP JP14965198A patent/JPH11344314A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001066352A1 (en) * | 2000-03-09 | 2001-09-13 | Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation | Ink and dampening solution determination in offset printing |
| US6832550B2 (en) | 2000-03-09 | 2004-12-21 | Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation | Ink and dampening solution determination in offset printing |
| JP2009080120A (ja) * | 2002-04-26 | 2009-04-16 | Optrex Corp | 透明基板の検査方法 |
| JP2006091559A (ja) * | 2004-09-24 | 2006-04-06 | Fuji Xerox Co Ltd | 表面層の膜厚測定方法 |
| JP2009047544A (ja) * | 2007-08-20 | 2009-03-05 | Otsuka Denshi Co Ltd | 着色膜厚測定方法及び装置 |
| JP2015055504A (ja) * | 2013-09-10 | 2015-03-23 | 凸版印刷株式会社 | 計測装置および計測方法 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050719 |
|
| A521 | Written amendment |
Effective date: 20050916 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20060328 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060529 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060815 |