[发明专利]膜厚度测量装置和膜厚度测量方法

说明书

提供一种膜厚度测量装置和方法，膜厚度测量装置包括：太赫兹波发生器(19)；棱镜(21)，该棱镜具有入射面(69)、邻接面(70)和出射面(71)，该邻接面(70)能够与包括第一膜(31a)的样品(3)的形成有第一膜(31a)的一侧上的表面邻接；太赫兹波检测器(23)，该太赫兹波检测器(23)检测从棱镜(21)的出射面(71)出射的、样品(3)的反射波的S‑偏振分量和P‑偏振分量；以及控制部(6)，该控制部(6)构造成基于反射波的S‑偏振分量的时间波形与反射波的P‑偏振分量的时间波形之间的差来确定形成在样品(3)中的第一膜(31a)的厚度。

技术领域

本发明涉及膜厚度测量装置以及膜厚度测量方法。

背景技术

许多工业产品涂覆有多层膜。多层膜中的各个膜具有不同功能，比如防锈、粘着性获得、防碎裂、着色、上光、热保护、以及耐磨性获得。为了保证这些功能，必须精确地把握每个层的厚度。为应对该情况，提出了用于非破坏性地测量多层膜的每一层的厚度的技术。近来，还提出了通过使用太赫兹波来测量多层膜的每一层的厚度的技术(日本专利申请公开No.2011-196990(JP 2011-196990 A))。

然而，在多层膜中包括引起太赫兹波的色散或吸收的膜的情况下，难以精确地测量存在于引起太赫兹波的色散或吸收的膜下方的膜的厚度。

发明内容

本发明提供能够更加精确而可靠地测量膜厚度的膜厚度测量装置和膜厚度测量方法。

本发明的第一方面涉及膜厚度测量装置，所述膜厚度测量装置包括：太赫兹波发生器，所述太赫兹波发生器产生太赫兹波；棱镜，所述棱镜具有入射面、邻接面和出射面，使从所述赫兹波发生器出射的所述太赫兹波经由所述入射面入射，所述邻接面能够与包括第一膜的样品的形成有所述第一膜的一侧上的表面邻接，从所述样品反射的反射波自所述出射面出射；太赫兹波检测器，所述太赫兹波检测器检测自所述棱镜的所述出射面出射的所述反射波的S-偏振分量和P-偏振分量；以及控制部，所述控制部构造成基于所述反射波的所述S-偏振分量的时间波形与所述反射波的所述P-偏振分量的时间波形之间的差来确定形成在所述样品中的所述第一膜的厚度。

本发明的第二方面涉及膜厚度测量方法，所述膜厚度测量方法包括：使棱镜的邻接面与包括第一膜的样品的形成有所述第一膜的一侧上的表面邻接，所述棱镜具有入射面、所述邻接面和出射面，使从太赫兹波发生器出射的太赫兹波经由所述入射面入射，从所述样品反射的反射波自所述出射面出射；使用太赫兹波检测器检测自所述棱镜的所述出射面出射的所述反射波的S-偏振分量和P-偏振分量；以及基于所述反射波的所述S-偏振分量的时间波形与所述反射波的所述P-偏振分量的时间波形之间的差来确定形成在所述样品中的所述第一膜的厚度。

根据本发明，将太赫兹波经由棱镜施加至样品，因此能够使太赫兹波以相对较大的入射角入射样品。由于能够使太赫兹波以相对较大的入射角入射样品，因此能够在反射波中的S-偏振分量的时间波形与反射波中的P-偏振分量的时间波形之间产生显著的差异。因此，根据该实施方式，能够基于反射波中的S-偏振分量的时间波形与反射波中的P-偏振分量的时间波形之间的差更精确且更可靠地测量膜的厚度。

附图说明

下面将参照附图描述本发明的示例性实施方式的特征、优点、以及技术和工业意义，在附图中，相同的附图标记指代相同的元件，并且在附图中：

图1是根据实施方式的膜厚度测量装置的框图；

图2是示出了施加至样品的太赫兹波的传播的示意图；

图3是示出了根据实施方式的膜厚度测量装置的控制器的框图；

图4是示出了根据实施方式的膜厚度测量方法的概要的流程图；

图5是示出了根据实施方式的膜厚度测量装置中的膜厚度确定方法的流程图；