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专利名称：干涉膜厚仪及反射率测量方法
技术领域：
本发明涉及干涉膜厚仪等，特别是涉及对作为测量对象的检查工件的光反射率进 行测量的反射率测量装置及反射率测量方法。
背景技术：
如专利文献1所示，所谓的干涉膜厚仪，向作为测量对象的膜体等检查工件照射 测量光，或得干涉光的光谱，根据测量得到的光谱求出检查工件的膜厚，所述干涉光由被检 查工件表面反射的反射光与透过检查工件的内部并在相反一侧的界面上反射后从表面出 来的透过反射光形成。在这样的干涉膜厚仪中，需要测量检查工件的光学反射率。为此，以往如图1所 示，从光源1’分别向反射率已知且固定的校正试样SP,及对光完全不反射的黑试样SPb照 射光，测量在各种情况下的光检测器2’的输出值。然后用以下公式(计算式1)求出检查 工件SPs的光学反射率Rs。此外，测量黑试样SPb是因为由于在没有反射光的状态下，光检 测器2’的输出值显示偏移量，所以要消除该偏移量。[计算式1]其中，Is是关于检查工件SPs的光检测器2’的输出值，Ir是关于校正试样SPr的 光检测器2’的输出值，Ib是关于黑试样SPb的光检测器2’的输出值，R,是校正试样SP,的 光学反射率(已知)。专利文献1 日本专利公开公报特开2005-3401号。但是，实际上，由于认识到仁和Ib的值随时间有很大变化，因此以往每次测量检查 工件SPs，都要求出关于校正试样S已和黑试样SPb的光检测器2’的输出值。可是，为此，每次都必须更换各个试样等，测量中会产生浪费工夫和时间的问题。 特别是必须使校正试样SPr距检测头( ,ν )4’的距离等具有与检查工件SPs几乎相同 的条件，在该测量中所浪费的工夫和时间相当大。所以，例如如图2所示，开发出一种装置，使检测头4’为可动式，通过使所述检测 头4’移动来测量放置在与检查工件SPs不同位置的校正试样和黑试样SPb。但是，在这 种情况下，装置结构变得复杂，导致价格提高。

发明内容
鉴于上述问题，本发明所要解决的主要问题是在测量检查工件的光反射率时，可 以省掉每次都必须进行的附带的测量(特别是校正试样的测量)，促进缩短测量时间以及 简化装置的结构。即，本发明提供一种干涉膜厚仪，其特征在于包括下述(1) (4)所示的检测头、 光检测器、内部反射机构以及反射率计算部，
(1)所述检测头，用于把测量光射向对象物，并且导入来自所述测量光所照射的所 述对象物的反射光；(2)所述光检测器，检测接收到的光的强度，所述光检测器的光接收部被配置在导 入所述检测头内的所述反射光到达的位置；(3)所述内部反射机构，位于所述检测头内的一部分所述测量光到达的位置，并且 配置在使被所述内部反射机构反射的光到达所述光检测器的光接收部的位置，所述内部反 射机构的光反射率是固定的；(4)所述反射率计算部，在从属测量期间内，测量第一输出值，该第一输出值是 在实际上光没有被导入状态下的所述光检测器的输出值；第二输出值，该第二输出值是把 实际上不反射光的黑试样作为所述对象物使用时的所述光检测器的输出值；以及第三输出 值，该第三输出值是把光反射率已知的校正试样作为所述对象物使用时的所述光检测器的 输出值，所述从属测量期间是实际上能够忽略所述光检测器的输出值变动的期间；并且在 主测量期间内，测量第四输出值，该第四输出值是在实际上光没有被导入状态下的所述光 检测器的输出值；第五输出值，该第五输出值是把所述黑试样作为所述对象物使用时的所 述光检测器的输出值；以及第六输出值，该第六输出值是把作为测量对象的检查工件作为 所述对象物使用时的所述光检测器的输出值，所述主测量期间是所述从属测量期间以外的 期间，并且是实际上能够忽略所述光检测器的输出值变动的期间；根据所述第一输出值 所述第六输出值，计算出所述检查工件的光反射率。按照这样的干涉膜厚仪，可以省略以往每次测量检查工件时都必须要进行的校正 试样的测量，可以实现缩短测量时间。此外，不需要如以往那样为了测量校正试样而使检测 头成为可动式，也不需要如以往那样更换各个试样，可以简化设备结构以及促进价格的降 低。总之，其原因在于，不是如以往那样把黑试样的测量值作为偏移量统一对待，而是 严格区分由光源引起的因子与不是由光源引起的因子。即，本发明的一大特征在于求出在 实际上光没有被导入状态下的光检测器的输出值、亦即第一输出值，因此，只要在初始调整 等时仅测量一次校正试样，此后在测量检查工件时仅附带测量黑试样，就可以测量检查工 件的光反射率。此外，在后述的实施方式中，使用公式对该计算方法的一个例子进行详细叙 述。更具体地说，优选的是所述反射率计算部在测量所述第四输出值的时期之前或 之后，在主测量期间内，测量所述第一输出值和第二输出值，所述主测量期间是实际上可以 忽略所述光检测器的输出值变动的期间，另一方面，在所述主测量期间以外的期间测量所 述第三输出值，并且在测量所述第三输出值的时期之前或之后，在从属测量期间内，区别于 所述主测量期间的测量，另外分别测量所述第一输出值和第二输出值，所述从属测量期间 是实际上可以忽略所述光检测器的输出值变动的期间，根据在所述主测量期间测量的第四 输出值、第一输出值和第二输出值；以及在所述从属测量期间测量的第三输出值、第一输出 值和第二输出值，计算出所述检查工件的光反射率。此外，其中所谓的“光检测器的输出值 变动”，是指由于光源的光量变动及检测器本身的特性变动(卜"1J 7卜)或偏移(才7力夂 卜)造成的变动的总和而导致的变动。此外，本申请的另外的发明还提供一种干涉膜厚仪，其特征在于包括下述(1) (4)所示的检测头、光检测器、内部反射机构以及反射率计算部；(1)所述检测头，用于把测量光射向对象物，并且导入来自所述测量光所照射的所 述对象物的反射光；(2)所述光检测器，检测接收的光的强度，所述光检测器的光接收部被配置在导入 所述检测头内的所述反射光到达的位置；(3)所述内部反射机构，位于所述检测头内的一部分所述测量光到达的位置，并且 配置在使被所述内部反射机构反射的光到达所述光检测器的光接收部的位置，所述内部反 射机构的光反射率能够变更为两个值；(4)所述反射率计算部，在从属测量期间内，进行以下所示a或b中的任意一个动 作，测量后面叙述的第一输出值 第三输出值，所述从属测量期间是实际上能够忽略所述 光检测器的输出值变动的期间；并且在主测量期间内，进行以下所示c或d中的任意一个 动作，测量后面叙述的第四输出值 第六输出值，所述主测量期间是所述从属测量期间以 外的期间，并且是实际上能够忽略所述光检测器的输出值变动的期间；根据所述第一输出 值 所述第六输出值，计算出检查工件的光反射率，a.测量第一输出值和第二输出值，该第一输出值和第二输出值是在把实际上不 反射光的黑试样作为所述对象物使用，并且把所述内部反射机构的光反射率变成所述两个 值时的所述光检测器的各个输出值；以及第三输出值，该第三输出值是在把光反射率已知 的校正试样作为所述对象物使用，并且把所述内部反射机构的光反射率设定为所述两个值 中的任意一个值时的所述光检测器的输出值；b.测量第一输出值，该第一输出值是在把实际上不反射光的黑试样作为所述对 象物使用，并且把所述内部反射机构的光反射率设定为所述两个值中的任意一个值时的所 述光检测器的输出值；以及第二输出值和第三输出值，该第二输出值和第三输出值是在把 光反射率已知的校正试样作为所述对象物使用，并且把所述内部反射机构的光反射率变成 所述两个值时的所述光检测器的各个输出值；c.测量第四输出值和第五输出值，该第四输出值和第五输出值是在把实际上不 反射光的黑试样作为所述对象物使用，并且把所述内部反射机构的光反射率变成所述两个 值时的所述光检测器的各个输出值；以及第六输出值，该第六输出值是在把作为测量对象 的所述检查工件作为所述对象物，并且把所述内部反射机构的光反射率设定为所述两个值 中的任意一个值时的所述光检测器的输出值；d.测量第四输出值，该第四输出值是在把实际上不反射光的黑试样作为所述对 象物，并且把所述内部反射机构的光反射率设定为所述两个值中的任意一个值时的所述光 检测器的输出值；以及第五输出值和第六输出值，该第五输出值和第六输出值是在把作为 测量对象的所述检查工件作为所述对象物，并且把所述内部反射机构的光反射率变成所述 两个值时的所述光检测器的各个输出值。这样的干涉膜厚仪也能得到与前述相同的作用和效果。特别是如果是这样的干涉 膜厚仪，还能起到下述效果，即不需要用于测量光检测器本身的偏移的特殊结构。为了利用更简单的结构形成用于获得各输出值的光路，优选的是在所述检测头 主体内配置分束器，通过所述分束器，反射一部分测量光，并使被反射的所述一部分测量光 向所述对象物照射；并且使一部分测量光透过，并使透过的所述一部分测量光向所述内部反射机构照射，另一方面，通过所述分束器，使被所述对象物反射的反射光透过，并导入到 所述光检测器中；并且反射被所述内部反射机构反射的光，并使被反射的所述被所述内部 反射机构反射的光导入到所述光检测器中。如果使所述黑试样以能够在测量光照射到的照射位置和测量光照射不到的退避 位置之间移动的方式附加在所述检测头上，或者以能够装拆的方式附加在所述检测头上， 则在测量黑试样时就没有必要使检测头移动，因此可以实现固定式的检测头。此外，所述内部反射机构不限于特别专门设置的机构，例如所述内部反射机构也 可以是利用检测头内壁的机构。本发明还提供一种反射率测量方法，其特征在于，使测量装置具有检测头，把测 量光射向对象物，并且导入来自所述测量光所照射的所述对象物的反射光；光检测器，配置 在导入所述检测头内的所述反射光到达的位置；以及内部反射机构，位于所述检测头内的 一部分所述测量光到达的位置，并且配置在使被所述内部反射机构反射的光到达所述光检 测器的光接收部的位置，所述内部反射机构的光反射率能够变更为两个值，然后，在从属测量期间内，测量第一输出值，该第一输出值是在实际上光没有被 导入状态下的所述光检测器的输出值；第二输出值，该第二输出值是把实际上不反射光的 黑试样作为所述对象物使用时的所述光检测器的输出值；以及第三输出值，该第三输出值 是把光反射率已知的校正试样作为所述对象物使用时的所述光检测器的输出值，所述从属 测量期间是实际上能够忽略所述光检测器的输出值变动的期间；并且在主测量期间内，测量第四输出值，该第四输出值是在实际上光没有被导入 状态下的所述光检测器的输出值；第五输出值，该第五输出值是把所述黑试样作为所述对 象物使用时的所述光检测器的输出值；以及第六输出值，该第六输出值是把作为测量对象 的检查工件作为所述对象物使用时的所述光检测器的输出值，所述主测量期间是所述从属 测量期间以外的期间，并且是实际上能够忽略所述光检测器的输出值变动的期间；根据所述第一输出值 所述第六输出值，计算所述检查工件的光反射率。本发明还提供一种反射率测量方法，其特征在于，使测量装置具有检测头，把测 量光射向对象物，并且导入来自所述测量光所照射的所述对象物的反射光；光检测器，配置 在导入所述检测头内的所述反射光到达的位置；以及内部反射机构，位于所述检测头内的 一部分所述测量光到达的位置，并且配置在使被所述内部反射机构反射的光到达所述光检 测器的光接收部的位置，所述内部反射机构的光反射率能够变更为两个值，然后，在从属测量期间内，进行以下所示a或b中的任意一个动作，测量后面叙述 的第一输出值 第三输出值，所述从属测量期间是实际上能够忽略所述光检测器的输出值 变动的期间；并且在主测量期间内，进行以下所示c或d中的任意一个动作，测量后面叙述的第 四输出值 第六输出值，所述主测量期间是所述从属测量期间以外的期间，并且是实际上 能够忽略所述光检测器的输出值变动的期间；根据所述第一输出值 所述第六输出值，计算出检查工件的光反射率，a.测量第一输出值和第二输出值，该第一输出值和第二输出值是在把实际上不 反射光的黑试样作为所述对象物使用，并且把所述内部反射机构的光反射率变成所述两个 值时的所述光检测器的各个输出值；以及第三输出值，该第三输出值是在把光反射率已知的校正试样作为所述对象物使用，并且把所述内部反射机构的光反射率设定为所述两个值 中的任意一个值时的所述光检测器的输出值；b.测量第一输出值，该第一输出值是在把实际上不反射光的黑试样作为所述对 象物使用，并且把所述内部反射机构的光反射率设定为所述两个值中的任意一个值时的所 述光检测器的输出值；以及第二输出值和第三输出值，该第二输出值和第三输出值是在把 光反射率已知的校正试样作为所述对象物使用，并且把所述内部反射机构的光反射率变成 所述两个值时的所述光检测器的各个输出值；c.测量第四输出值和第五输出值，该第四输出值和第五输出值是在把实际上不 反射光的黑试样作为所述对象物使用，并且把所述内部反射机构的光反射率变成所述两个 值时的所述光检测器的各个输出值；以及第六输出值，该第六输出值是在把作为测量对象 的所述检查工件作为所述对象物，并且把所述内部反射机构的光反射率设定为所述两个值 中的任意一个值时的所述光检测器的输出值；d.测量第四输出值，该第四输出值是在把实际上不反射光的黑试样作为所述对 象物，并且把所述内部反射机构的光反射率设定为所述两个值中的任意一个值时的所述光 检测器的输出值；第五输出值和第六输出值，该第五输出值和第六输出值是在把作为测量 对象的所述检查工件作为所述对象物，并且把所述内部反射机构的光反射率变成所述两个 值时的所述光检测器的各个输出值。按照上述的本发明，可以省略以往每次测量检查工件时都必须进行的对校正试样 的测量，可以实现缩短测量时间。此外，不需要如以往那样为了测量校正试样而使检测头为 可动式，也不需要如以往那样更换各个试样，可以实现简化设备结构和促进降低价格。




图1是表示以往的干涉膜厚仪的测量光反射率原理的示意图。 图2是示意表示以往的干涉膜厚仪概况的整体立体图。 图3是示意表示本发明第一实施方式的干涉膜厚仪的功能图。 图4是示意表示第一实施方式的干涉膜厚仪的整体的立体图。 图5是第一实施方式的光检测器的示意图。 图6是表示第一实施方式的干涉膜厚仪的测量原理的示意图。 图7是表示第一实施方式的干涉膜厚仪的测量原理的示意图。 图8是表示第一实施方式的干涉膜厚仪的测量原理的示意图。 图9是表示第一实施方式的干涉膜厚仪的测量原理的示意图。 图10是表示本发明第二实施方式的干涉膜厚仪的测量原理的示意图。 图11是表示第二实施方式的干涉膜厚仪的测量原理的示意图。 图12是表示第二实施方式的干涉膜厚仪的测量原理的示意图。 图13是表示第二实施方式的干涉膜厚仪的测量原理的示意图。 图14是表示第二实施方式的干涉膜厚仪的测量原理的示意图。 图15是表示第二实施方式的干涉膜厚仪的测量原理的示意图。 图16是表示本发明另一个实施方式的干涉膜厚仪的测量原理的示意图。 图17是表示另一个实施方式的干涉膜厚仪的测量原理的示意图。
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图18是表示另一个实施方式的干涉膜厚仪的测量原理的示意图。图19是表示另一个实施方式的干涉膜厚仪的测量原理的示意图。图20是表示另一个实施方式的干涉膜厚仪的测量原理的示意图。图21是表示另一个实施方式的干涉膜厚仪的测量原理的示意图。图22是示意表示本发明其它实施方式的干涉膜厚仪的功能图。图23是本发明其它实施方式的干涉膜厚仪的局部剖视图。图24是示意表示本发明其它实施方式的干涉膜厚仪的整体的立体图。图25是示意表示本发明其它实施方式的干涉膜厚仪的整体的立体图。图26是示意表示本发明其它实施方式的干涉膜厚仪的整体的立体图。附图标记说明100…干涉膜厚仪4…检测头2…光检测器5…反射率计算部8…内部反射机构3…分束器SPb…黑试样SPr…校正试样SPs…检查工件
具体实施例方式下面参照附图对本发明的实施方式进行说明。第一实施方式暗电流测量方式本实施方式的干涉膜厚仪100适合用于测量太阳能电池或平板(flat panel)用 膜的厚度，如图3所示，干涉膜厚仪100包括检测头4，向所述检查工件SPs等对象物照射 测量光，并且导入从被该测量光照射的所述对象物反射的反射光；光检测器2，接收导入检 测头4的反射光，并检测该反射光的强度；以及反射率计算部5，根据所述光检测器2的输 出值，计算出所述对象物的光反射率。在该实施方式中，从装在检测头4内的白色光源1射出测量光，也可以与检测头4 分开配置光源1，通过光纤等把光导入检测头4。如图3、图4所示，检测头4例如是中空的框体，具有光导入导出口 4a，使检测头4 的与检查工件SPs相对的面开口来作为导入或导出测量光和反射光的光导入导出口 4a，例 如用支承梁6固定支承检测头4。例如如图5所示，光检测器2具有分光功能，包括分光部件21，把接收的光分离 成分别具有一定波长的光；传感器元件22，是排列成阵列形且具有多个通道的(XD、CMOS、 光电倍增管等，分别接收由所述分光部件21分离成的分别具有一定波长的光，并输出与各 光的光量对应的值的电信号。此外，在该光检测器2中附带有偏移量检测机构7，偏移量检 测机构7可以检测在实际上光没有进入该光检测器2的状态下的输出值，即可以检测各传 感器元件22的偏移输出值。具体地说，如图5所示，该偏移量检测机构7包括一部分传感器元件22’ ；以及屏蔽构件71，以物理的方式遮挡光向一部分传感器元件22’入射。而且， 可以根据该被屏蔽的传感器元件22’(以下也称为屏蔽传感器元件22’)的输出，推算出其 它传感器元件22的偏移输出值。作为该推算方法，可以例举把传感器元件22的偏移输出 值设为与屏蔽传感器元件22’相同的偏移输出值的方法；以及预先测量传感器元件22相对 于屏蔽传感器元件22’的偏差，根据所述的偏差从屏蔽传感器元件22’的输出值计算出其 它各传感器元件22的偏移输出值的方法等。除此以外，还可以考虑以下构成，S卩在光检测 器2的光接收部分设置快门，把用该快门覆盖光接收部分使光完全不能进入光检测器2时 的各传感器元件22的输出值作为偏移输出值。如图3所示，在检测头4的内部除了所述光源1和光检测器2以外，还配置有分束 器3和内部反射机构8。分束器3是等厚平板形的透明构件，具有透过一部分光反射一部 分光的特性。在该实施方式中，以分束器3的表面相对于从光源1射出的测量光的光轴倾 斜成45°角的方式配置该分束器3，被该分束器3反射的一部分测量光通过所述光导入导 出口 4a，向检查工件SPs等对象物表面垂直照射。此外，在隔着分束器3与光源1相对的位 置，配置所述内部反射机构8。该内部反射机构8是光反射率已知且固定的等厚板形构件， 在此，把内部反射机构8配置成内部反射机构8的表面与从光源1射出并透过分束器3的 测量光的光轴垂直。因此，从光源1射出的一部分测量光被分束器3反射，朝向检查工件SPs等对象物， 并被检查工件SPs反射，然后再次朝向分束器3，再次朝向分束器3的一部分光透过该分束 器3，照射到光检测器2。此外，从光源1射出并透过分束器3的另一部分测量光被内部反 射机构8反射，再朝向分束器3，再朝向分束器3的一部分光被该分束器3反射，照射到光检 测器2。即，主要是来自检查工件SPs等对象物的一部分反射光和来自内部反射机构8的一 部分反射光导入光检测器2中，除此以外，在检测头4内部散射的由光源1形成的杂散光等 也稍微能导入光检测器2中。如图3所示，反射率计算部5是能够承担反射率计算部5的作用的计算机等信息 处理装置。即，通过按照存储在构成信息处理装置的存储器中的程序，CPU和其外围设备协 调动作，所述信息处理装置发挥作为所述反射率计算部5的功能。下面，兼做对测量顺序进 行的说明，对该反射率计算部5的详细功能进行详细描述。首先，对在测量检查工件SPs之前或之后进行的从属测量进行说明。该从属测量 例如可以在出厂时等初始设定时进行。进行该从属测量的期间，即从属测量期间的长度被 设定为在实际上可以忽略光检测器2的输出值变动的时间内。在该从属测量中，操作人员把黑试样SPb放置在测量光所照射的规定的试样放置 位置。如图4所示，黑试样SPb是用实际上不反射在测量中所使用的波长区域的光的构件 制成的板状件。此后，如图6所示，反射率计算部5工作，获得光检测器2的输出值，即获得各传感 器元件22的输出值。然后把这些输出值作为第二输出值Ib存储在存储器中。接着，代替黑试样SPb，操作人员把校正试样S已放置在所述试样放置位置。于是， 反射率计算部5如图7所示，获得光检测器2的输出值，即分别获得各传感器元件22的输 出值。然后把这些输出值作为第三输出值I,存储在存储器中。校正试样是光反射率已 知的板状的试样。
另一方面，该反射率计算部5获得作为在实际上光未被导入状态下的光检测器2 输出值的第一输出值Id。具体地说，如前述那样，根据屏蔽传感器元件22’的输出值，获得 各传感器元件22的偏移输出值，把各偏移输出值分别作为第一输出值Id存储在存储器中。以上是从属测量。此外，对获得前述一系列的各输出值Ib、L、Id的顺序没有限定。 此外，在从属测量前需要预先点亮光源1，使其成为光量足够稳定的状态。下面，对测量检查工件SPs的主测量进行说明。与从属测量期间相同，进行该主测 量的期间，即主测量期间的长度被设定为在实际上可以忽略光检测器2的输出值变动的时 间内。在该主测量中，操作人员把检查工件SPs放置在所述试样放置位置。此后，反射率 计算部5工作，如图9所示，获得光检测器2的输出值，即分别获得各传感器元件22的输出 值。然后把这些输出值作为第六输出值I/存储在存储器中。然后，代替检查工件SPs，操作人员把黑试样SPb放置在所述试样放置位置。于是， 如图8所示，反射率计算部5获得各传感器元件22的输出值，把这些输出值作为第五输出 值Ib’存储在存储器中。此外，与从属测量时相同，反射率计算部5根据屏蔽传感器元件22’的输出值，获 得各传感器元件22的偏移输出值，把它们作为第四输出值I/存储在存储器中。这样，完成了主测量。此外，对前述一系列的输出值Is’、Ib’、I/的获得顺序没有 限定。此外，需要预先点亮光源1，在主测量期间使其光量足够稳定。然后，反射率计算部5根据在所述主测量和从属测量中测量得到的各输出值Is’、 Ir> Ib、Id、Ib’及I/，在每个波长求出检查工件SPs的光反射率。其计算公式如下。[计算式2]
权利要求
1.一种干涉膜厚仪，其特征在于包括下述⑴ ⑷所示的检测头、光检测器、内部 反射机构以及反射率计算部，(1)所述检测头，用于把测量光射向对象物，并且导入来自所述测量光所照射的所述对 象物的反射光；(2)所述光检测器，检测接收到的光的强度，所述光检测器的光接收部被配置在导入所 述检测头内的所述反射光到达的位置；(3)所述内部反射机构，位于所述检测头内的一部分所述测量光到达的位置，并且配置 在使被所述内部反射机构反射的光到达所述光检测器的光接收部的位置，所述内部反射机 构的光反射率是固定的；(4)所述反射率计算部，在从属测量期间内，测量第一输出值，该第一输出值是在实际上光没有被导入状态下 的所述光检测器的输出值；第二输出值，该第二输出值是把实际上不反射光的黑试样作为 所述对象物使用时的所述光检测器的输出值；以及第三输出值，该第三输出值是把光反射 率已知的校正试样作为所述对象物使用时的所述光检测器的输出值，所述从属测量期间是 实际上能够忽略所述光检测器的输出值变动的期间；并且在主测量期间内，测量第四输出值，该第四输出值是在实际上光没有被导入状态 下的所述光检测器的输出值；第五输出值，该第五输出值是把所述黑试样作为所述对象物 使用时的所述光检测器的输出值；以及第六输出值，该第六输出值是把作为测量对象的检 查工件作为所述对象物使用时的所述光检测器的输出值，所述主测量期间是所述从属测量 期间以外的期间，并且是实际上能够忽略所述光检测器的输出值变动的期间；根据所述第一输出值 所述第六输出值，计算出所述检查工件的光反射率。
2.根据权利要求1所述的干涉膜厚仪，其特征在于还包括分束器，所述分束器配置在 所述检测头主体内，所述分束器反射一部分测量光，并使被反射的所述一部分测量光向所 述对象物照射；并且使一部分测量光透过，并使透过的所述一部分测量光向所述内部反射 机构照射，另一方面，所述分束器使导入所述检测头内的所述反射光透过，并导入到所述光 检测器中；并且反射被所述内部反射机构反射的光，并使被反射的所述被所述内部反射机 构反射的光导入到所述光检测器中。
3.根据权利要求1所述的干涉膜厚仪，其特征在于，所述黑试样以能够在测量光照射 到的照射位置和测量光照射不到的退避位置之间移动的方式附加在所述检测头上，或者以 能够装拆的方式附加在所述检测头上。
4.一种干涉膜厚仪，其特征在于包括下述⑴ ⑷所示的检测头、光检测器、内部 反射机构以及反射率计算部，(1)所述检测头，用于把测量光射向对象物，并且导入来自所述测量光所照射的所述对 象物的反射光；(2)所述光检测器，检测接收的光的强度，所述光检测器的光接收部被配置在导入所述 检测头内的所述反射光到达的位置；(3)所述内部反射机构，位于所述检测头内的一部分所述测量光到达的位置，并且配置 在使被所述内部反射机构反射的光到达所述光检测器的光接收部的位置，所述内部反射机 构的光反射率能够变更为两个值；(4)所述反射率计算部，在从属测量期间内，进行以下所示a或b中的任意一个动作，测量后面叙述的第一输 出值 第三输出值，所述从属测量期间是实际上能够忽略所述光检测器的输出值变动的期 间；并且在主测量期间内，进行以下所示c或d中的任意一个动作，测量后面叙述的第四输 出值 第六输出值，所述主测量期间是所述从属测量期间以外的期间，并且是实际上能够 忽略所述光检测器的输出值变动的期间；根据所述第一输出值 所述第六输出值，计算出检查工件的光反射率，a.测量第一输出值和第二输出值，该第一输出值和第二输出值是在把实际上不反射 光的黑试样作为所述对象物使用，并且把所述内部反射机构的光反射率变成所述两个值时 的所述光检测器的各个输出值；以及第三输出值，该第三输出值是在把光反射率已知的校 正试样作为所述对象物使用，并且把所述内部反射机构的光反射率设定为所述两个值中的 任意一个值时的所述光检测器的输出值；b.测量第一输出值，该第一输出值是在把实际上不反射光的黑试样作为所述对象物 使用，并且把所述内部反射机构的光反射率设定为所述两个值中的任意一个值时的所述光 检测器的输出值；以及第二输出值和第三输出值，该第二输出值和第三输出值是在把光反 射率已知的校正试样作为所述对象物使用，并且把所述内部反射机构的光反射率变成所述 两个值时的所述光检测器的各个输出值；c.测量第四输出值和第五输出值，该第四输出值和第五输出值是在把实际上不反射 光的黑试样作为所述对象物使用，并且把所述内部反射机构的光反射率变成所述两个值时 的所述光检测器的各个输出值；以及第六输出值，该第六输出值是在把作为测量对象的所 述检查工件作为所述对象物，并且把所述内部反射机构的光反射率设定为所述两个值中的 任意一个值时的所述光检测器的输出值；d.测量第四输出值，该第四输出值是在把实际上不反射光的黑试样作为所述对象 物，并且把所述内部反射机构的光反射率设定为所述两个值中的任意一个值时的所述光检 测器的输出值；以及第五输出值和第六输出值，该第五输出值和第六输出值是在把作为测 量对象的所述检查工件作为所述对象物，并且把所述内部反射机构的光反射率变成所述两 个值时的所述光检测器的各个输出值。
5.根据权利要求4所述的干涉膜厚仪，其特征在于还包括分束器，所述分束器配置在 所述检测头主体内，所述分束器反射一部分测量光，并使被反射的所述一部分测量光向所 述对象物照射；并且使一部分测量光透过，并使透过的所述一部分测量光向所述内部反射 机构照射，另一方面，所述分束器使导入所述检测头内的所述反射光透过，并导入到所述光 检测器中；并且反射被所述内部反射机构反射的光，并使被反射的所述被所述内部反射机 构反射的光导入到所述光检测器中。
6.根据权利要求4所述的干涉膜厚仪，其特征在于，所述黑试样以能够在测量光照射 到的照射位置和测量光照射不到的退避位置之间移动的方式附加在所述检测头上，或者以 能够装拆的方式附加在所述检测头上。
7.一种反射率测量方法，其特征在于，使测量装置具有检测头，把测量光射向对象物，并且导入来自所述测量光所照射的所述对象物的反射光；光检测器，配置在导入所述检测头内的所述反射光到达的位置；以及 内部反射机构，位于所述检测头内的一部分所述测量光到达的位置，并且配置在使被所述 内部反射机构反射的光到达所述光检测器的光接收部的位置，所述内部反射机构的光反射 率能够变更为两个值，然后，在从属测量期间内，测量第一输出值，该第一输出值是在实际上光没有被导入 状态下的所述光检测器的输出值；第二输出值，该第二输出值是把实际上不反射光的黑试 样作为所述对象物使用时的所述光检测器的输出值；以及第三输出值，该第三输出值是把 光反射率已知的校正试样作为所述对象物使用时的所述光检测器的输出值，所述从属测量 期间是实际上能够忽略所述光检测器的输出值变动的期间；并且在主测量期间内，测量第四输出值，该第四输出值是在实际上光没有被导入状态 下的所述光检测器的输出值；第五输出值，该第五输出值是把所述黑试样作为所述对象物 使用时的所述光检测器的输出值；以及第六输出值，该第六输出值是把作为测量对象的检 查工件作为所述对象物使用时的所述光检测器的输出值，所述主测量期间是所述从属测量 期间以外的期间，并且是实际上能够忽略所述光检测器的输出值变动的期间； 根据所述第一输出值 所述第六输出值，计算所述检查工件的光反射率。
8. 一种反射率测量方法，其特征在于，使测量装置具有检测头，把测量光射向对象物，并且导入来自所述测量光所照射的所 述对象物的反射光；光检测器，配置在导入所述检测头内的所述反射光到达的位置；以及 内部反射机构，位于所述检测头内的一部分所述测量光到达的位置，并且配置在使被所述 内部反射机构反射的光到达所述光检测器的光接收部的位置，所述内部反射机构的光反射 率能够变更为两个值，然后，在从属测量期间内，进行以下所示a或b中的任意一个动作，测量后面叙述的第 一输出值 第三输出值，所述从属测量期间是实际上能够忽略所述光检测器的输出值变动 的期间；并且在主测量期间内，进行以下所示c或d中的任意一个动作，测量后面叙述的第四输 出值 第六输出值，所述主测量期间是所述从属测量期间以外的期间，并且是实际上能够 忽略所述光检测器的输出值变动的期间；根据所述第一输出值 所述第六输出值，计算出检查工件的光反射率，a.测量第一输出值和第二输出值，该第一输出值和第二输出值是在把实际上不反射 光的黑试样作为所述对象物使用，并且把所述内部反射机构的光反射率变成所述两个值时 的所述光检测器的各个输出值；以及第三输出值，该第三输出值是在把光反射率已知的校 正试样作为所述对象物使用，并且把所述内部反射机构的光反射率设定为所述两个值中的 任意一个值时的所述光检测器的输出值；b.测量第一输出值，该第一输出值是在把实际上不反射光的黑试样作为所述对象物 使用，并且把所述内部反射机构的光反射率设定为所述两个值中的任意一个值时的所述光 检测器的输出值；以及第二输出值和第三输出值，该第二输出值和第三输出值是在把光反 射率已知的校正试样作为所述对象物使用，并且把所述内部反射机构的光反射率变成所述 两个值时的所述光检测器的各个输出值；c.测量第四输出值和第五输出值，该第四输出值和第五输出值是在把实际上不反射光的黑试样作为所述对象物使用，并且把所述内部反射机构的光反射率变成所述两个值时 的所述光检测器的各个输出值；以及第六输出值，该第六输出值是在把作为测量对象的所 述检查工件作为所述对象物，并且把所述内部反射机构的光反射率设定为所述两个值中的 任意一个值时的所述光检测器的输出值；d.测量第四输出值，该第四输出值是在把实际上不反射光的黑试样作为所述对象 物，并且把所述内部反射机构的光反射率设定为所述两个值中的任意一个值时的所述光检 测器的输出值；第五输出值和第六输出值，该第五输出值和第六输出值是在把作为测量对 象的所述检查工件作为所述对象物，并且把所述内部反射机构的光反射率变成所述两个值 时的所述光检测器的各个输出值。
全文摘要
本发明提供一种干涉膜厚仪及反射率测量方法。本发明的干涉膜厚仪(100)，可以省略每次测量检查工件的光反射率时都必须进行的附带测量(特别是测量校正试样)，可以促进缩短测量时间及简化装置结构。在检测头(4)内部配置光反射率固定的内部反射机构(8)，并且被该内部反射机构(8)反射的光被光检测器(2)接收，根据实际上光没有被导入状态下的光检测器(2)的输出值、使用实际上不反射光的黑试样时的所述光检测器(2)的输出值、使用光反射率已知的校正试样时的光检测器(2)的输出值以及使用作为测量对象的检查工件时的光检测器(2)的输出值，计算出所述检查工件的光反射率。
文档编号G01B11/06GK101995224SQ20101025000
公开日2011年3月30日 申请日期2010年8月4日 优先权日2009年8月7日
发明者藤井史高 申请人:株式会社堀场制作所