[发明专利]膜厚测定装置及膜厚测定方法

权利要求书

1.一种膜厚测定装置，其特征在于，

是测定具有第1面及第2面的膜状的测定对象物的膜厚的时间变化的膜厚测定装置，

包括：

测定光源，其将包含遍及规定波段的波长成分的测定光供给至所述测定对象物；

检测单元，其针对每个波长检测来自所述测定对象物的所述第1面的所述测定光的反射光、及来自所述第2面的所述测定光的反射光所重叠而成的输出光的在各时间点的强度；以及

膜厚解析单元，其求出所述测定对象物的膜厚的时间变化，

所述膜厚解析单元根据在所述检测单元中在彼此不同的两个以上的时刻所检测出的所述输出光的各光谱波形，求出来自所述第1面的所述反射光与来自所述第2面的所述反射光相互干涉而生成的干涉光的强度成为极大或极小的峰值波长、或相当于相邻的所述峰值波长的间隔的数值，并根据所述峰值波长或相当于相邻的所述峰值波长的间隔的数值的时间变化求出所述测定对象物的膜厚的时间变化。

2.如权利要求1所述的膜厚测定装置，其特征在于，

所述膜厚解析单元运算在第1时刻T₁所检测出的所述输出光相关的第1光谱波形I(T₁)与在不同于所述第1时刻T₁的第2时刻T₂所检测出的所述输出光相关的第2光谱波形I(T₂)的差分I(T₂)-I(T₁)，并将该差分成为零的波长作为所述峰值波长。

3.如权利要求2所述的膜厚测定装置，其特征在于，

所述膜厚解析单元使用将所述第1光谱波形I(T₁)与所述第2光谱波形I(T₂)重叠而成的波形I(T₁)+I(T₂)而使所述差分标准化后，求出所述峰值波长。

4.如权利要求1所述的膜厚测定装置，其特征在于，

所述膜厚解析单元运算在第1时刻T₁所检测出的所述输出光相关的第1光谱波形I(T₁)与在不同于所述第1时刻T₁的第2时刻T₂所检测出的所述输出光相关的第2光谱波形I(T₂)的比I(T₂)/I(T₁)，并将该比成为1的波长作为所述峰值波长。

5.如权利要求1所述的膜厚测定装置，其特征在于，

所述膜厚解析单元根据对在第1时刻T₁所检测出的所述输出光相关的第1光谱波形I(T₁)与在不同于所述第1时刻T₁的第2时刻T₂所检测出的所述输出光相关的第2光谱波形I(T₂)分别进行傅里叶变换而获得的第1傅里叶变换波形F{I(T₁)}及第2傅里叶变换波形F{I(T₂)}，求出相当于相邻的所述峰值波长的间隔的数值，并根据该数值的时间变化求出所述测定对象物的膜厚的时间变化。

6.如权利要求5所述的膜厚测定装置，其特征在于，

相当于相邻的所述峰值波长的间隔的所述数值为每单位波长的干涉光的光谱波形的重复数。

7.如权利要求5所述的膜厚测定装置，其特征在于，

相当于相邻的所述峰值波长的间隔的所述数值为自每单位波长的干涉光的光谱波形的重复数换算而成的相位。

8.如权利要求1～7中任一项所述的膜厚测定装置，其特征在于，

所述测定对象物为基板上的半导体膜，所述膜厚测定装置测定在规定的处理的执行过程中的所述半导体膜的膜厚的时间变化。

9.如权利要求1～8中任一项所述的膜厚测定装置，其特征在于，

所述测定光源是将遍及所述规定波段的白色光作为所述测定光而供给的白色光源。