[发明专利]光学测量装置和光学测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及光谱分析装置等光学测量装置和光学测量方法。

背景技术

以往，使用积分球的光学特性测量装置具有反射型和透射型。并且，如专利文献1、2所示，通过组合反射型和透射型的光学特性测量装置，可以在一个光学特性测量装置中测量试样的反射特性和透射特性。

专利文献1(日本专利公开公报特开2002-243550号)所示光学特性测量装置中，在积分球上设置有第一开口、第二开口和第三开口。当测量反射特性时，在第一开口上设置试样，并且从第二开口和第三开口分别接收反射光和散射光。另一方面，当测量透射特性时，在第三开口上设置试样，并且从第二开口和第三开口分别接收透射光和散射光。

专利文献2(日本专利公开公报特开平6-201581号)所示光学特性测量装置中，在两个积分球之间配置试样，并在两个所述积分球上分别设置检测器。并且利用入射一侧的积分球检测全反射光，利用相反一侧的积分球检测全透射光。

然而，上述专利文献1和专利文献2的光学特性测量装置的目的是仅检测全反射光量和全透射光量，而并非用于全反射光量以外的测量项目，例如散射反射光或反射雾度的测量。

而且，以往如专利文献3(日本专利公开公报特开2006-214935号)所示，尽管也使用积分球来测量膜厚，但该例子也并不是用于测量雾度。

发明内容

因此，本发明的主要目的在于提供一种光学测量装置和光学测量方法，不仅可以测量(计算)试样的全反射光，还可以单独测量(计算)散射反射光和反射雾度等反射特性，从而可以利用该特征计算出试样的膜厚。

本发明的光学测量装置的特征在于包括：第一反射光测量光学系统，对试样照射光并利用积分球使来自所述试样的第一反射光聚光；第二反射光测量光学系统，对所述试样照射光并利用所述积分球使来自所述试样的第二反射光聚光；以及检测光学系统，对利用所述积分球聚光后的光进行检测；基于通过所述第一反射光测量光学系统和所述检测光学系统得到的第一反射光、以及通过所述第二反射光测量光学系统和所述检测光学系统得到的第二反射光，求出全反射光和散射反射光，根据所述全反射光和散射反射光计算出反射雾度，并且根据所述全反射光计算出所述试样的膜厚。

按照上述结构，通过根据第一反射光和第二反射光求出全反射光和散射反射光，不仅可以单独测量试样的全反射率和反射雾度等反射特性，还可以使用该全反射光计算出试样的膜厚。此外，由于采用积分球得到用于计算膜厚时所使用的全反射光，所以可以防止光量损失，并且可以提高膜厚的测量精度。

在此，如果所述第一反射光为全反射光，所述第二反射光为散射反射光，则可以节省根据第一反射光和第二反射光计算出全反射光和散射反射光的时间。并且，在所述第一反射光为正反射光、所述第二反射光为散射反射光时，可以通过将第一反射光和第二反射光相加求出全反射光。

此外，优选的是，所述积分球具有第一开口部和第二开口部，所述第一开口部设置在朝向试样的位置上，所述第二开口部设置在与所述第一开口部相对的位置上，由通用的反射测量光学系统构成所述第一反射光测量光学系统和所述第二反射光测量光学系统，所述反射测量光学系统从所述第二开口部通过所述第一开口部对所述试样照射反射测量用的光，所述光学测量装置还包括第一反射构件，所述第一反射构件能使所述第二开口部打开或关闭，在反射测量中，所述第一反射构件能在开放位置和中间位置之间移动，所述开放位置为使所述第二开口部开放的位置，所述中间位置为封闭所述第二开口部的一部分、且使来自所述反射测量光学系统的光照射所述试样并使来自所述试样的正反射光反射到积分球内的位置。这样，通过使第一反射光测量光学系统和第二反射光测量光学系统通用化，不仅减少了发生测量误差的因素，能够简化装置结构，而且在反射测量中，通过使反射构件在开放位置和中间位置之间移动，可以测量试样的反射特性。另外，从与积分球相反一侧朝向第一开口部对试样照射透射测量用的光，此时通过由反射构件对第二开口部进行开闭，可以测量试样的透射特性。即，本发明可以利用现有的透射测量所使用的积分球进行反射测量。因此，利用一个积分球，不必移动试样就可以进行反射测量和透射测量。

具体而言，为了实现不移动试样就可以进行反射测量和透射测量双方的测量，优选的是，所述光学测量装置还包括：透射测量光学系统，从与所述积分球相反一侧朝向所述第一开口部对所述试样照射透射测量用的光；以及第二反射构件，能使所述第二开口部打开或关闭；在透射测量中，所述第二反射构件能在使所述第二开口部开放的开放位置、以及封闭所述第二开口部整体的封闭位置之间移动。