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断層構造の観測方法、観測装置、及びコンピュータプログラム UPDATE 新技術説明会

国内特許コード P160012995
整理番号 S2016-0006-N0
掲載日 2016年5月24日
出願番号 特願2015-206611
公開番号 特開2017-078632
出願日 平成27年10月20日(2015.10.20)
公開日 平成29年4月27日(2017.4.27)
発明者
  • 尾崎 信彦
  • 西 剛史
  • 杉本 喜正
  • 池田 直樹
出願人
  • 国立大学法人 和歌山大学
発明の名称 断層構造の観測方法、観測装置、及びコンピュータプログラム UPDATE 新技術説明会
発明の概要 【課題】光吸収層を有する断層構造を光コヒーレンストモグラフィによって観測する。
【解決手段】観測対象である断層構造を、光コヒーレンストモグラフィにより観測する。観測対象30である断層構造は、光源スペクトルの少なくとも一部の波長の光を吸収する光吸収物質からなる光吸収層を有する。断層構造に、光源から測定光を照射する。測定光が断層構造から反射した反射光と参照光との干渉光に基づいて、断層構造の反射光プロファイルを生成する。反射光プロファイルと、それぞれが異なる層厚の模擬光吸収層を有する複数の模擬断層構造における複数の光伝搬シミュレーション結果と、を比較する。反射光プロファイルに最も合致する光伝搬シミュレーション結果を得るためのシミュレーションの対象となった模擬光吸収層の層厚を、観測対象30である断層構造が有する光吸収層の層厚として決定する。
【選択図】図3
従来技術、競合技術の概要


非特許文献1は、可視光源を用いた光コヒーレンストモグラフィ(Optical Coherence. Tomography;OCT)によって、半導体基板表面に塗布された透明レジスト薄膜の層厚測定及び断層イメージングを取得することを開示している。OCTを用いることで、透明レジスト薄膜を非破壊・非接触で観測することができる。



OCTでは、層厚は光路長として得られる。光路長とは、実際の層厚に、層の材質における屈折率を乗じたものに相当する。したがって、レジスト薄膜の実際の層厚を求めるには、OCTで得られた透明レジスト薄膜の両界面間の光路長を、レジスト薄膜の屈折率で除すればよい。

産業上の利用分野


本発明は、断層構造の観測方法、観測装置、及びコンピュータプログラムに関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
観測対象である断層構造を光コヒーレンストモグラフィにより観測する方法であって、
光源スペクトルの少なくとも一部の波長の光を吸収する光吸収物質からなる光吸収層を有する前記断層構造に、光源から測定光を照射するステップと、

前記測定光が前記断層構造から反射した反射光と参照光との干渉光に基づいて、前記断層構造の反射光プロファイルを生成するステップと、
前記反射光プロファイルと、それぞれが異なる層厚の模擬光吸収層を有する複数の模擬断層構造における複数の光伝搬シミュレーション結果と、を比較するステップと、
前記反射光プロファイルに最も合致する光伝搬シミュレーション結果を得るためのシミュレーションの対象となった前記模擬光吸収層の層厚を、前記観測対象である前記断層構造が有する前記光吸収層の層厚として決定するステップと、
を含む観測方法。

【請求項2】
前記反射光プロファイルは、前記観測対象である前記断層構造の深さ方向における反射光強度分布を示す観測パターンを含み、
前記光伝搬シミュレーション結果は、前記模擬断層構造の深さ方向における反射光強度分布を示す予測パターンを含み、
前記比較するステップは、前記観測パターンと前記予測パターンとを比較することを含む
請求項1記載の観測方法。

【請求項3】
前記反射光プロファイルは、前記観測対象である前記断層構造が有する前記光吸収層の両界面間の観測光路長を含み、
前記光伝搬シミュレーション結果は、前記模擬光吸収層の両界面間の予測光路長を含み、
前記比較するステップは、前記観測光路長と前記予測光路長とを比較することを含む
請求項1又は2記載の観測方法。

【請求項4】
光コヒーレンストモグラフィにより観測対象の断層構造を観測する観測装置であって、
前記断層構造に光を照射する光源と、
前記断層構造からの反射光と参照光との干渉光を検出して検出信号を出力する検出部と、
前記検出信号を処理する処理部と、
を備え、
前記断層構造は、光源スペクトルの少なくとも一部の波長の光を吸収する光吸収物質からなる光吸収層を有し、

前記処理部は、
前記検出信号に基づいて、前記断層構造の反射光プロファイルを生成すること、
前記反射光プロファイルと、それぞれが異なる層厚の模擬光吸収層を有する複数の模擬断層構造における複数の光伝搬シミュレーション結果と、を比較すること、
前記反射光プロファイルに最も合致する光伝搬シミュレーション結果を得るためのシミュレーションの対象となった前記模擬光吸収層の層厚を、前記観測対象である前記断層構造が有する前記光吸収層の層厚として決定すること、
を含む処理を実行するよう構成されている
観測装置。

【請求項5】
コンピュータを、請求項4記載の処理部として機能させるためのコンピュータプログラム。

【請求項6】
少なくとも一部の波長の光を吸収する光吸収物質からなる光吸収層を有する断層構造を、光コヒーレンストモグラフィにより観測する方法であって、
観測対象である前記断層構造に、前記光吸収物質により吸収される波長の光を実質的に含まない測定光を照射するステップと、
前記測定光が前記断層構造から反射した反射光と参照光との干渉光に基づいて、前記断層構造が有する前記光吸収層の光路長を求めるステップと、
前記光路長と、前記光吸収層の屈折率と、に基づいて、前記光吸収層の層厚を決定するステップと、
を含む観測方法。

【請求項7】
光コヒーレンストモグラフィにより観測対象の断層構造を観測する観測装置であって、
前記断層構造に光を照射する光源と、
前記断層構造からの反射光と参照光との干渉光を検出して検出信号を出力する検出部と、
前記検出信号を処理する処理部と、
を備え、
前記断層構造は、少なくとも一部の波長の光を吸収する光吸収物質からなる光吸収層を有し、
前記光源は、前記光吸収物質により吸収される波長の光を実質的に含まない測定光を出力するよう構成され、
前記処理部は、
前記検出信号に基づいて、前記断層構造が有する前記光吸収層の光路長を求めること、
前記光路長と、前記光吸収層の屈折率と、に基づいて、前記光吸収層の層厚を決定すること、
を含む処理を実行するよう構成されている
観測装置。

【請求項8】
光源スペクトルの少なくとも一部の波長の光を吸収する光吸収物質からなる光吸収層を有する断層構造を、光コヒーレンストモグラフィにより観測する方法であって、
観測対象である前記断層構造に、前記光吸収物質により吸収されない波長の光を含む測定光を光源から照射するステップと、
前記測定光が前記断層構造から反射した反射光と参照光との干渉光に基づいて、前記光吸収層の断層構造イメージを取得するステップと、
を含む観測方法。

【請求項9】
光源スペクトルの少なくとも一部の波長の光を吸収する光吸収物質からなる光吸収層を有する断層構造を、光コヒーレンストモグラフィにより観測する方法であって、
観測対象である前記断層構造に、光源から測定光を照射するステップと、
前記測定光が前記断層構造から反射した反射光と参照光との干渉光に基づいて、前記光吸収層の断層構造イメージを取得するステップと、
を含み、
前記光吸収層の断層構造イメージを取得するステップは、前記光吸収層の両界面間の光路長に基づいて前記光吸収層の層厚を求め、前記断層構造イメージにおける前記光吸収層の膜厚を、求めた膜厚にすることを含む
観測方法。

【請求項10】
光コヒーレンストモグラフィにより観測対象の断層構造を観測する観測装置であって、
前記断層構造に光を照射する光源と、
前記断層構造からの反射光と参照光との干渉光を検出して検出信号を出力する検出部と、
前記検出信号を処理する処理部と、
を備え、
前記断層構造は、光源スペクトルの少なくとも一部の波長の光を吸収する光吸収物質からなる光吸収層を有し、
前記光源は、前記光吸収物質により吸収されない波長の光を含む測定光を出力するよう構成され、
前記処理部は、前記検出信号に基づいて、前記光吸収層の断層構造イメージを取得すること、を含む処理を実行するよう構成されている
観測装置。

【請求項11】
光コヒーレンストモグラフィにより観測対象の断層構造を観測する観測装置であって、
前記断層構造に光を照射する光源と、
前記断層構造からの反射光と参照光との干渉光を検出して検出信号を出力する検出部と、
前記検出信号を処理する処理部と、
を備え、
前記断層構造は、光源スペクトルの少なくとも一部の波長の光を吸収する光吸収物質からなる光吸収層を有し、
前記処理部は、前記検出信号に基づいて、前記光吸収層の断層構造イメージを取得すること、を含む処理を実行するよう構成され、
前記光吸収層の断層構造イメージを取得することは、前記光吸収層の両界面間の光路長に基づいて前記光吸収層の層厚を求め、前記断層構造イメージにおける前記光吸収層の膜厚を、求めた膜厚にすることを含む
観測装置。

【請求項12】
コンピュータを、請求項10又は請求項11の処理部として機能させるためのコンピュータプログラム。
国際特許分類(IPC)
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