膜厚測定装置
【課題】長尺帯状や長大な検査試料に対して簡単な構成で容易に且つ正確に膜厚を測定する。
【解決手段】ポリエステルフィルム１１に導電性薄膜が形成された検査試料に対して当該導電性薄膜の膜厚を測定する膜厚測定装置である。ローラ検査部２に、前記ポリエステルフィルム１１の表面に対して、設定された隙間を隔てた状態で支持される検査ヘッド１０と、前記ポリエステルフィルム１１の導電性薄膜と前記検査ヘッド１０との間に介在した状態でローラ検査部２の外周に設けられると共に前記導電性薄膜に直接的に又は間接的に接触して当該導電性薄膜と前記検査ヘッド１０との間隔を設定間隔に支持する隔離膜１４とを備えて構成した。
【解決手段】ポリエステルフィルム１１に導電性薄膜が形成された検査試料に対して当該導電性薄膜の膜厚を測定する膜厚測定装置である。ローラ検査部２に、前記ポリエステルフィルム１１の表面に対して、設定された隙間を隔てた状態で支持される検査ヘッド１０と、前記ポリエステルフィルム１１の導電性薄膜と前記検査ヘッド１０との間に介在した状態でローラ検査部２の外周に設けられると共に前記導電性薄膜に直接的に又は間接的に接触して当該導電性薄膜と前記検査ヘッド１０との間隔を設定間隔に支持する隔離膜１４とを備えて構成した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、検査ヘッドを検査試料の表面に対して設定間隔を保って走査させて膜厚を測定する膜厚測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
シート状の材料の表面に導電性薄膜を形成したものの薄膜の膜厚を測定する手段としては通常、特許文献１に記載のような装置を用いる。特許文献１は非接触型抵抗率測定装置である。この非接触型抵抗率測定装置は、図２に示すように、Ｃ字型に形成されてその両端部を半導体ウエハ４１の両側面に向けて配設されたコア４２と、このコア４２を励磁する励磁コイル４３と、コア４２の一側端部に設けられた検出用コイル４４と、定電流発生装置４５と、演算機４６とから構成されている。この構成により、Ｃ字型のコア４２の両端部の間に半導体ウエハ４１が通されて、抵抗率が測定される。このときコア４２の両端部は、半導体ウエハ４１の表面と僅かな隙間を保った状態で、半導体ウエハ４１の表面に沿って正確に走査される。
【０００３】
この構成により、前記非接触型抵抗率測定装置では抵抗率を測定するが、抵抗率(ρ)とシート抵抗(ρs)とが予め分かっていれば、関係式［ｔ＝ρ／ρs］から膜厚（ｔ）を測定することができる。即ち、シート状の材料の表面の導電性薄膜の膜厚を測定することができる。
【特許文献１】特開平０１−９２６６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記従来技術の非接触型抵抗率測定装置の場合は、広い検査試料や長い検査試料には対応することができない。
【０００５】
これに対しては、検査試料の片面だけに前記コア４２や検出用コイル４４等を走査させるものもあるが、この場合、検査試料の表面の導電性薄膜との間隔を調整するのが難しく、大がかりな装置が必要となる。
【０００６】
本発明は、上述の点に鑑みてなされたもので、長尺帯状や長大な検査試料に対して簡単な構成で容易に且つ正確に膜厚を測定することができる膜厚測定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するために第１の発明に係る膜厚測定装置は、基材に導電性薄膜が形成された検査試料に対して当該導電性薄膜の膜厚を測定する膜厚測定装置であって、前記検査試料の表面に対して、設定された隙間を隔てた状態で支持される検査ヘッドと、前記検査試料の導電性薄膜と前記検査ヘッドとの間に介在すると共に前記導電性薄膜に直接的に又は間接的に接触して当該導電性薄膜と前記検査ヘッドとの間隔を前記設定された間隔に支持する隔離膜とを備えて構成されたことを特徴とする。
【０００８】
前記構成により、前記隔離膜が前記導電性薄膜に直接的に又は間接的に接触して当該導電性薄膜と前記検査ヘッドとの間隔を前記設定された間隔に支持して、当該検査ヘッドで前記導電性薄膜の膜厚を測定する。
【０００９】
第２の発明に係る膜厚測定装置は、前記検査ヘッドを内部に１又は複数個装着して、前記隔離膜を外側表面に貼付した回転ローラを備えたことを特徴とする。
【００１０】
前記構成により、回転ローラを前記検査試料の表面に接触させて回転させることで、前記検査試料全体の導電性薄膜の膜厚を測定する。
【００１１】
第３の発明に係る膜厚測定装置は、前記回転ローラが、前記検査ヘッドを内蔵した肉厚の円盤状の測定ユニットを１又は複数個連結して構成されたことを特徴とする。
【００１２】
前期構成により、肉厚円盤状の測定ユニットは、検査試料の横幅に応じた個数だけ互いに連結して前記回転ローラを構成する。
【００１３】
第４の発明に係る膜厚測定装置は、前記回転ローラ内の前記検査ヘッドと外部装置とをスリップリングで接続したことを特徴とする。
【００１４】
前記構成により、回転ローラと共に前記検査ヘッドも回転するが、この検査ヘッドでの検出信号は、スリップリングで外部装置に確実に出力される。
【００１５】
第５の発明に係る膜厚測定装置は、前記検査ヘッドを内部に１又は複数個装着して、前記隔離膜を前記検査試料側表面に貼付した平板状本体を備えたことを特徴とする。
【００１６】
前記構成により、前記平板状本体の隔離膜を前記検査試料に接触させて、前記検査試料の表面の導電性薄膜の膜厚を測定する。前記平板状本体の大きさが前記検査試料の大きさよりも大きい場合は、前記平板状本体を移動させながら前記検査試料に接触させて、前記導電性薄膜の膜厚を測定する。
【００１７】
第６の発明に係る膜厚測定装置は、前記基材が長尺帯状の合成樹脂シート又は長大な硬質の板材であることを特徴とする。
【００１８】
前記構成により、長尺帯状の合成樹脂シート又は長大な硬質の板材からなる前記基材の表面に、ローラ状の膜厚測定装置を転がしながら、又は平板状の膜厚測定装置を接触させながら、検査試料全体の薄膜の膜厚を測定する。
【発明の効果】
【００１９】
以上詳述したように、本発明の薄板収納容器によれば、次のような効果を奏する。
【００２０】
（１） 前記隔離膜が前記導電性薄膜に直接的に又は間接的に接触して当該導電性薄膜と前記検査ヘッドとの間隔を前記設定された間隔に支持して、当該検査ヘッドで前記導電性薄膜の膜厚を測定するため、前記導電性薄膜の膜厚を容易にかつ正確に測定することができる。
【００２１】
（２） 回転ローラを前記検査試料の表面に接触させて回転させることで、前記検査試料全体の導電性薄膜の膜厚を容易に測定することができるため、広い薄膜の場合も、膜厚全体を短時間で容易に且つ正確に測定することができる。
【００２２】
（３） 肉厚円盤状の測定ユニットが検査試料の横幅に応じた個数だけ互いに連結して前記回転ローラを構成するため、当該回転ローラを検査試料に当接して当該検査試料の一端から他端まで１回だけ転がすだけで、又は前記検査試料を前記回転ローラに当接して当該検査試料の一端から他端まで１回だけ移動させるだけで、前記検査試料の導電性薄膜の膜厚を容易に測定することができる。
【００２３】
（４） 回転ローラと共に前記検査ヘッドも回転するが、この検査ヘッドでの検出信号は、スリップリングで外部装置に確実に出力されるため、回転ローラ式の膜厚測定装置で正確に膜厚を測定することができる。
【００２４】
（５） 前記平板状本体の隔離膜を前記検査試料に接触させて、前記検査試料の表面の導電性薄膜の膜厚を測定するため、前記導電性薄膜の膜厚を正確に測定することができる。前記平板状本体の大きさが前記検査試料の大きさよりも大きい場合は、前記平板状本体を移動させながら前記検査試料に接触させて、広い前記導電性薄膜の膜厚を正確に測定することができる。
【００２５】
（６） 長尺帯状の合成樹脂シート又は長大な硬質の板材からなる前記基材の表面に、ローラ状の膜厚測定装置を転がしながら、又は平板状の膜厚測定装置を接触させながら、検査試料全体の薄膜の膜厚を測定するため、長尺の又は長大な検査試料の膜厚を短時間で効率的に測定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下に、本発明の実施形態に係る膜厚測定装置を添付図面に基づいて説明する。
【００２７】
本実施形態に係る膜厚測定装置は、基材の表面に導電性薄膜が形成された検査試料に対して当該導電性薄膜の膜厚を測定する膜厚測定装置である。ここでは、基材として、長尺帯状の合成樹脂シートを例に説明する。この合成樹脂シートとしては、ポリエステルフィルムを用いた。このポリエステルフィルムの表面の導電性薄膜としては、Ｃｕ蒸着膜を用いた。
【００２８】
本実施形態の膜厚測定装置は、回転ローラ型の装置である。この膜厚測定装置１は、図１に示すように、ローラ検査部２と、制御部３(図９参照)とから構成されている。
【００２９】
ローラ検査部２は、図１、３〜５に示すように主に、本体部４と、回転軸５とから構成されている。本体部４は主に、測定ユニット６と、電源ユニット７と、連結部８とから構成されている。
【００３０】
測定ユニット６は、検査ヘッド１０等を内蔵したユニットである。測定ユニット６は、全体を肉厚の円盤状に形成されて、検査試料であるポリエステルフィルム１１の横幅に応じた個数だけ互いに連結される。ここでは、５個の測定ユニット６が連結されて、ローラを構成している。なお、測定ユニット６の個数としては、検査したい間隔に応じても異なってくる。この場合は、後述する間隔調整板１２を各測定ユニット６の間に挿入して測定ユニット６の間隔を調整して、ポリエステルフィルム１１の幅に合わせた個数に設定する。
【００３１】
測定ユニット６は主に、肉厚の円盤状の筐体部６Ａと、この筐体部６Ａ内の収納された測定機器（検査ヘッド１０以外は図示せず）とから構成されている。
【００３２】
筐体部６Ａは、測定ユニット６の外殻を構成する部材である。この筐体部６Ａが複数個互いに連結される。各筐体部６Ａは連結棒やネジ棒等の連結具(図示せず)によって互いに連結される。各筐体部６Ａの間には、間隔調整板１２が適宜設けられて、ポリエステルフィルム１１上の測定位置が適宜調整される。測定位置の間隔を広げたい場合は間隔調整板１２の厚さや枚数を増やし、狭めたい場合は間隔調整板１２の厚さや枚数を減らす。また、ポリエステルフィルム１１の全長方向の測定位置を調整する場合は、筐体部６Ａの直径を変えたり、検査ヘッド１０の個数を変えたりして、ポリエステルフィルム１１の全長方向の測定位置の間隔を調整する。筐体部６Ａの外周面にはその全週に亘って、後述する隔離膜１４が貼付されている。
【００３３】
筐体部６Ａ内の検査機器は、ポリエステルフィルム１１の導電性薄膜の膜厚を測定するための装置である。この検査機器は、検査ヘッド１０やその周辺機器(図示せず)で構成されている。検査ヘッド１０は、筐体部６Ａ内に組み込まれた状態で、正確に位置決めされて設けられている。具体的には、検査ヘッド１０が筐体部６Ａ内に組み込まれた状態で、検査ヘッド１０が筐体部６Ａの外周面の隔離膜１４の外側表面に対して設定された間隔になるように正確に位置決めして設けられている。これは、前記隔離膜１４の外側表面と、前記ポリエステルフィルム１１とが当接して、当該ポリエステルフィルム１１の導電性薄膜の位置を正確に把握するためである。即ち、検査ヘッド１０と前記隔離膜１４の外側表面との距離Ｓ１（図５参照）が正確に分かっていれば、この隔離膜１４の外側表面と前記ポリエステルフィルム１１の導電性薄膜との間隔を特定することで、前記検査ヘッド１０と導電性薄膜との距離を特定することができる。なお、前記隔離膜１４の外側表面と前記ポリエステルフィルム１１の導電性薄膜との間隔は、前記隔離膜１４の外側表面が前記ポリエステルフィルム１１の導電性薄膜に直接に当接しているときは「０」となり、前記隔離膜１４の外側表面が前記ポリエステルフィルム１１の反対面に当接しているときは「前記ポリエステルフィルム１１の膜厚Ｓ２」となる。このため、検査ヘッド１０は、本体部１０の隔離膜１４の外側表面に対して設定された間隔になるように正確に位置決めして設けられている。
【００３４】
なお、前記隔離膜１４は、ポリエステルフィルム１１の導電性薄膜と検査ヘッド１０との間に介在されて、前記導電性薄膜に直接的に又は間接的に接触して当該導電性薄膜と前記検査ヘッド１０との間隔を設定間隔に支持するための膜である。この隔離膜１４に前記導電性薄膜が直接的に又は間接的に接触して、これら検査ヘッド１０と導電性薄膜とが設定された間隔に正確に調整される。
【００３５】
検査ヘッド１０は、前記従来技術と同様に、コア、励磁コイル、検出用コイル等によって構成されている。ここでは、検査ヘッド１０を測定ユニット６の筐体部６Ａ内に１個だけ内蔵しているが、筐体部６Ａ内の空間に余裕があれば、２個以上設けてもよい。配設位置も円周方向と軸方向に適宜設定してよい。例えば、２個の場合は円周方向に１８０°ずらして、３個の場合は円周方向に１２０°ずらして等間隔に配設してもよい。また、一定間隔を空けて軸方向に並べて配設してもよい。軸方向と円周方向とにそれぞれずらして配設してもよい。また、測定ユニット６の筐体部６Ａ内には、ドリフト調整のためのリードスイッチやマグネット等も適宜配設されている。
【００３６】
この測定ユニット６は５個、必要に応じて間隔調整板１２を介在させて連結具で互いに連結されて、電源ユニット７及び連結部８と共に一体的に固定される。
【００３７】
電源ユニット７は、各測定ユニット６に電源を供給するための部材である。各測定ユニット６は、互いに連結されることで電気的にも連結されて電源ユニット７に電源を供給する。５個連結された測定ユニット６の一端部に電源ユニット７が直接連結されて、一端部の測定ユニット６から他端部の測定ユニット６まで全てに電源が供給されるようになっている。また、検出信号も同様に、連結された各測定ユニット６を介して外部の制御部３に接続されている。この回路の一例を図６及び図７に示す。ここでは、５個の測定ユニット６を連結しているため、コイル等からなるセンサ１６を備えたセンサアンプ１７が５個並列に接続されている。各センサ１６は、前記隔離膜１４の外側表面との距離が設定値になるように正確に位置決めして設けられている。各センサアンプ１７は、互いに電気的に接続されて、電源が供給されると共に、検出信号が外部に出力される。
【００３８】
さらに、各センサアンプ１７は、外部装置とスリップリング(図示せず)で接続されている。このスリップリングは、ローラ検査部２内の検査ヘッド１０と外部装置とを、互いの回転を許容した状態で電気的に接続するための装置である。このスリップリングによって、検査ヘッドのセンサ１６及びセンサアンプ１７で検出した検出信号が外部装置に確実に出力される。
【００３９】
スリップリングとしては公知のものを用いることができる。ここではその一例としてのスリップリングを用いている。このスリップリングは図７に示すように主に、高周波発振器１９と、絶縁トランス２０と、自動電圧調整器２１と、Ｖ／Ｆコンバータ２２と、光電変換素子(図示せず)と、光ファイバーロータリージョイント(図示せず)とから構成されている。これにより、絶縁トランス２０と光ファイバーロータリージョイントで回転を許容して、ローラ検査部２と外部装置とを電気的に接続している。
【００４０】
電源ユニット７には、回転軸５と連結するための連結部７Ａが一体的に設けられている。この連結部７Ａは、軸挿入部７Ｂと、フランジ部７Ｃとから構成されている。軸挿入部７Ｂは、回転軸５が挿入されて互いに固定されるための筒部である。フランジ部７Ｃは、５個連結された測定ユニット６の一端部の測定ユニット６に連結する部材である。
【００４１】
連結部８は、回転軸５と連結するための部材である。この連結部８は、前記電源ユニット７の連結部７Ａと同様に、軸挿入部８Ａと、フランジ部８Ｂとから構成されている。軸挿入部８Ａは、回転軸５が挿入されて互いに固定されるための筒部である。フランジ部８Ｂは、５個連結された測定ユニット６の他端部の測定ユニット６に連結する部材である。フランジ部８Ｂは、測定ユニット６と同じ大きさの円盤状に形成され、他端部の測定ユニット６を回転可能に支持する。そして、この連結部８と前記電源ユニット７の連結部７Ａとで、５個連結された測定ユニット６全体を回転可能に支持している。
【００４２】
回転軸５は、本体部４を回転可能に支持するための軸である。この回転軸５は、本体部４の両側の連結部７Ａ、８にそれぞれ固定されて、外部装置の支持アーム(図示せず)等によって回転可能に支持されている。回転軸５内には信号線２４等が配設されている。
【００４３】
制御部３は、ローラ検査部２で検出した検出信号を処理して、導電性薄膜の膜厚を計算する処理部である。この制御部３では、次のような処理がなされる。
【００４４】
まず、導電性薄膜の膜厚測定の原理を説明する。
【００４５】
この膜厚測定の原理は、電磁誘導作用により、導電性薄膜の表面に発生する渦電流を利用して抵抗率を測定し、予め分かっている導電性薄膜のシート抵抗との比から導電性薄膜の膜厚を測定するものである。
【００４６】
コイルに高周波の電圧をかけると、そのコイルから高周波周期で変化する磁場が発生する。この磁場中に導電性薄膜を置くと、その導電性薄膜の表面に渦電流が発生する。渦電流は、時間的に変化する磁場中におかれた導電性薄膜の内部に電磁誘導によって生ずる渦状の電流である。電流が磁束方向に垂直な面内を渦状に流れてジュール熱を発生させ、電磁エネルギーの熱損失が起こる。この電磁誘導作用を利用することにより、導電性薄膜の抵抗率／シート抵抗を測定することが可能である。
【００４７】
高周波発振器１９によって検査ヘッド１０に数ＭHzの高周波を加えることにより、各検査ヘッド１０のギャップに高周波で変化する磁場が生ずる。従って、この検査ヘッド１０のギャップに導電性薄膜を貼付したポリエステルフィルム１１を入れると、高周波誘導結合により導電性薄膜に渦電流が発生する。発生した渦電流は、ジュール熱となって失われる。即ち、高周波電力の一部が導電性薄膜内で、ジュール熱への変換という形をとって吸収される。そして、導電性薄膜内での高周波電力の吸収と導電率(抵抗率の逆数)および試料の形状(厚さ)とは、正の相関を持っているため、これを利用することにより、導電性薄膜の［抵抗率／シート抵抗］を測定することが出来る。
【００４８】
前記導電性薄膜で消費される高周波電力は、
Ｐ＝Ｅ×Ｉ＝Ｅ（Ｉe＋Ｉo） ……（１）
但し、
Ｐ＝高周波電力
Ｅ＝高周波電圧
Ｉ＝高周波電流
Ｉo＝導電性薄膜なし時の高周波電流
Ｉe＝導電性薄膜を入れることにより増加した高周波電流
導電性薄膜をギャップに入れることにより増加する高周波電力は、
Ｐe＝Ｅ×Ｉe ……（２）
試料の導電率=σ 導電性薄膜の膜厚＝ｔ コイルの結合係数＝Ｋ とすると、
Ｐe＝Ｅ×Ｉe＝Ｋ×Ｅ2×σ×ｔ ……（３）
上式より
Ｉe＝Ｋ×Ｅ×σ×ｔ＝Ｋ×Ｅ×（ｔ／ρ） ……（４）
従って、低抗率は、
ρ＝Ｋ×（Ｅ／Ｉe）×ｔ （Ω-ｃｍ） ……（５）
抵抗率(ρ)とシート抵抗(ρs)と膜厚（ｔ）との関係は、
ｔ＝ρ／ρs＝Ｋ×（Ｅ／Ｉe）／ρs ……（６）
従って、あらかじめ抵抗率(ρ)が既知の導電性薄膜を使用して、シート抵抗(ρs)を測定すれば、前記（６）式より、導電性薄膜の膜厚ｔを算出することができる。
【００４９】
以上の原理に基づいて、制御部３の処理部を構成する。
【００５０】
具体的な寸法例を次に示す。ポリエステルフィルム１１の厚さは１００μｍ〜１２０μｍ、ポリエステルフィルム１１の幅は７００〜１０００ｍｍ、導電性薄膜としてはＣｕ蒸着膜を用い、そのＣｕ蒸着膜の厚さは１μｍ、移動スピードは１０００ｍｍ／分（１６ｍｍ／秒）、抵抗率は約０．１Ω／□、ポリエステルフィルムの幅方向測定位置は５点とした。
【００５１】
導電性薄膜と検査ヘッド１０との間隔は、図８のグラフに基づいて設定した。図８は、前記間隔の変化とセンサ出力電圧の減少率との関係を示すグラフである。「０」〜「６００」μｍまでの間隔における減少率において、間隔が「０」に近づくと、接触してしまうおそれがあり、離れすぎるとセンサ出力電圧が小さくなり過ぎる。このため、ここでは、３００μｍ±５０の範囲で間隔を設定した。ここで設定した範囲に合わせて、隔離膜１４の膜圧を調整した。
【００５２】
以上のように設定された膜厚測定装置１は、例えば図９のようにして使用される。図９は、ローラに巻かれた長尺帯状のポリエステルフィルム１１の一側面に蒸着されたＣｕ蒸着膜の膜厚を測定する装置である。
【００５３】
図中の２６は前記ポリエステルフィルム１１が巻かれた繰出ローラである。２７はポリエステルフィルム１１の表面にＣｕ蒸着膜を蒸着する蒸着装置である。２８は蒸着されたポリエステルフィルム１１を巻き取る巻取ローラである。膜厚測定装置１は、蒸着装置２７の下流側に設けられている。膜厚測定装置１のローラ検査部２が、蒸着装置２７の下流側において、ポリエステルフィルム１１にローラ検査部２が図５のように接触して配設されている。制御部３は、ローラ検査部２からの検出信号に基づいてＣｕ蒸着膜の膜厚を算出し、設定値からのズレ量を補正する制御信号を蒸着装置２７に出力する。蒸着装置２７では、制御部３からの制御信号に基づいて蒸着膜の膜厚を調整する。
【００５４】
このとき、ローラ検査部２が回転しながらポリエステルフィルム１１に常に接触して、ポリエステルフィルム１１の全面のＣｕ蒸着膜の膜厚を測定する。即ち、５個の検査ヘッド１０が、ポリエステルフィルム１１の横方向に５箇所の位置で、かつローラ検査部２の円周の長さの間隔で、ポリエステルフィルム１１の全面のＣｕ蒸着膜の膜厚を測定する。
【００５５】
さらに、このとき、検査ヘッド１０とポリエステルフィルム１１のＣｕ蒸着膜との間隔は、３００μｍ±５０の範囲で隔離膜１４によって正確に維持されるため、Ｃｕ蒸着膜をポリエステルフィルム１１の全面に亘って、容易にかつ正確に測定する。
【００５６】
以上のように、隔離膜１４がポリエステルフィルム１１の導電性薄膜に直接的に又は間接的に接触して当該導電性薄膜と前記検査ヘッド１０との間隔を前記設定された間隔に支持して、当該検査ヘッド１０で前記導電性薄膜の膜厚を測定するため、前記導電性薄膜の膜厚を容易にかつ正確に測定することができる。
【００５７】
回転ローラ型のローラ検査部２をポリエステルフィルム１１の表面に接触させて回転させることで、前記ポリエステルフィルム１１全体の導電性薄膜の膜厚を容易に測定することができるため、広い薄膜を、膜厚全体を短時間で容易に且つ正確に測定することができる。
【００５８】
肉厚円盤状の測定ユニット６がポリエステルフィルム１１の横幅に応じた個数だけ互いに連結して前記回転ローラ型のローラ検査部２を構成するため、ローラ検査部２をポリエステルフィルム１１に当接して当該ポリエステルフィルム１１の一端から他端まで１回だけ転がすだけで、又はポリエステルフィルム１１を前記ローラ検査部２に当接して当該ポリエステルフィルム１１の一端から他端まで１回だけ移動させるだけで、前記ポリエステルフィルム１１の導電性薄膜の膜厚を容易に測定することができる。
【００５９】
また、ローラ検査部２と共に検査ヘッド１０も回転するが、この検査ヘッド１０での検出信号は、スリップリングで外部装置に確実に出力されるため、回転ローラ式の膜厚測定装置１で正確に膜厚を測定することができる。
【００６０】
［変形例］
前記実施形態では、基材としてのポリエステルフィルム１１の表裏面のうちの一側面にＣｕ蒸着膜を形成したものを例に説明したが、例えばラミネートシート等のように、内部である中間層に導電性薄膜を形成した場合でも本発明を提供することができる。この場合も、前記実施形態と同様の作用、効果を奏することができる。
【００６１】
前記実施形態では、膜厚測定装置１として円形状ローラを用いたが、多面体状ローラを用いても良い。
【００６２】
また、前記実施形態では、検査試料として、柔軟な帯状の合成樹脂を用いたが、本発明はこれに限らず、ガラス基板等の長大な硬質の板材でもよい。この場合は、図１０に示すように、ローラ検査部２を板材３１の表面に転がして板材３１の全面を走査させる。長尺帯状の板材の場合は、その板材の幅に合わせてローラ検査部２を構成して、長尺の板材の一端から他端まで１回で走査する。この場合も、前記実施形態と同様の作用、効果を奏することができる。
【００６３】
また、前記実施形態では、膜厚測定装置１として円形状ローラを用いたが、図１１に示すように、平板状の装置を用いても良い。この平板状の膜厚測定装置３２は、その内部に１又は複数個の検査ヘッド(図示せず)が装着され、検査試料３３側の表面（下側面）に隔離膜が貼付されている。この膜厚測定装置３２は、検査試料３３よりも大きく形成されている。そして、膜厚測定装置３２が、検査試料３３にその上側面から一回だけ接触して、検査試料３３の全面の導電性薄膜の膜厚を測定する。これにより、検査試料３３の全面の導電性薄膜の膜厚を容易にかつ正確に測定することができる。
【００６４】
また、前記実施形態では、膜厚測定装置１として円形状ローラを用いたが、検査試料に対して膜厚測定装置１の直径が遙かに大きい場合は、円形状ローラでなくても、そのローラの一部として円弧状に形成しても良い。この場合も、前記実施形態と同様の作用、効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明に係る膜厚測定装置のローラ検査部を示す斜視図である。
【図２】従来の非接触型抵抗率測定装置を示す概略構成図である。
【図３】本発明に係る膜厚測定装置のローラ検査部を示す分解図である。
【図４】本発明に係る膜厚測定装置のローラ検査部とポリエステルフィルムが接触した状態を示す概略側面図である。
【図５】本発明に係る膜厚測定装置のローラ検査部とポリエステルフィルムが接触した状態を示す概略側面図である。
【図６】本発明に係る膜厚測定装置の回路例を示す回路図である。
【図７】本発明に係る膜厚測定装置の回路例を示す回路図である。
【図８】検査ヘッドとポリエステルフィルムの導電性薄膜との間隔の変化とセンサ出力電圧の減少率との関係を示すグラフである。
【図９】本発明に係る膜厚測定装置の使用例を示す模式図である。
【図１０】本発明の変形例を示す斜視図である。
【図１１】本発明の変形例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００６６】
１：膜厚測定装置、２：ローラ検査部、３：制御部、４：本体部、５：回転軸、６：測定ユニット、７：電源ユニット、８：連結部、１０：検査ヘッド、１１：ポリエステルフィルム、１２：スペーサ、１４：隔離膜、１６：センサ、１７：センサアンプ、１９：高周波発振器、２０：絶縁トランス、２１：自動電圧調整器、２２：Ｖ／Ｆコンバータ、２４：信号線、２６：繰出ローラ、２７：蒸着装置、２８：巻取ローラ、
３１：板材、３２：膜厚測定装置、３３：検査試料。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、検査ヘッドを検査試料の表面に対して設定間隔を保って走査させて膜厚を測定する膜厚測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
シート状の材料の表面に導電性薄膜を形成したものの薄膜の膜厚を測定する手段としては通常、特許文献１に記載のような装置を用いる。特許文献１は非接触型抵抗率測定装置である。この非接触型抵抗率測定装置は、図２に示すように、Ｃ字型に形成されてその両端部を半導体ウエハ４１の両側面に向けて配設されたコア４２と、このコア４２を励磁する励磁コイル４３と、コア４２の一側端部に設けられた検出用コイル４４と、定電流発生装置４５と、演算機４６とから構成されている。この構成により、Ｃ字型のコア４２の両端部の間に半導体ウエハ４１が通されて、抵抗率が測定される。このときコア４２の両端部は、半導体ウエハ４１の表面と僅かな隙間を保った状態で、半導体ウエハ４１の表面に沿って正確に走査される。
【０００３】
この構成により、前記非接触型抵抗率測定装置では抵抗率を測定するが、抵抗率(ρ)とシート抵抗(ρs)とが予め分かっていれば、関係式［ｔ＝ρ／ρs］から膜厚（ｔ）を測定することができる。即ち、シート状の材料の表面の導電性薄膜の膜厚を測定することができる。
【特許文献１】特開平０１−９２６６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記従来技術の非接触型抵抗率測定装置の場合は、広い検査試料や長い検査試料には対応することができない。
【０００５】
これに対しては、検査試料の片面だけに前記コア４２や検出用コイル４４等を走査させるものもあるが、この場合、検査試料の表面の導電性薄膜との間隔を調整するのが難しく、大がかりな装置が必要となる。
【０００６】
本発明は、上述の点に鑑みてなされたもので、長尺帯状や長大な検査試料に対して簡単な構成で容易に且つ正確に膜厚を測定することができる膜厚測定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するために第１の発明に係る膜厚測定装置は、基材に導電性薄膜が形成された検査試料に対して当該導電性薄膜の膜厚を測定する膜厚測定装置であって、前記検査試料の表面に対して、設定された隙間を隔てた状態で支持される検査ヘッドと、前記検査試料の導電性薄膜と前記検査ヘッドとの間に介在すると共に前記導電性薄膜に直接的に又は間接的に接触して当該導電性薄膜と前記検査ヘッドとの間隔を前記設定された間隔に支持する隔離膜とを備えて構成されたことを特徴とする。
【０００８】
前記構成により、前記隔離膜が前記導電性薄膜に直接的に又は間接的に接触して当該導電性薄膜と前記検査ヘッドとの間隔を前記設定された間隔に支持して、当該検査ヘッドで前記導電性薄膜の膜厚を測定する。
【０００９】
第２の発明に係る膜厚測定装置は、前記検査ヘッドを内部に１又は複数個装着して、前記隔離膜を外側表面に貼付した回転ローラを備えたことを特徴とする。
【００１０】
前記構成により、回転ローラを前記検査試料の表面に接触させて回転させることで、前記検査試料全体の導電性薄膜の膜厚を測定する。
【００１１】
第３の発明に係る膜厚測定装置は、前記回転ローラが、前記検査ヘッドを内蔵した肉厚の円盤状の測定ユニットを１又は複数個連結して構成されたことを特徴とする。
【００１２】
前期構成により、肉厚円盤状の測定ユニットは、検査試料の横幅に応じた個数だけ互いに連結して前記回転ローラを構成する。
【００１３】
第４の発明に係る膜厚測定装置は、前記回転ローラ内の前記検査ヘッドと外部装置とをスリップリングで接続したことを特徴とする。
【００１４】
前記構成により、回転ローラと共に前記検査ヘッドも回転するが、この検査ヘッドでの検出信号は、スリップリングで外部装置に確実に出力される。
【００１５】
第５の発明に係る膜厚測定装置は、前記検査ヘッドを内部に１又は複数個装着して、前記隔離膜を前記検査試料側表面に貼付した平板状本体を備えたことを特徴とする。
【００１６】
前記構成により、前記平板状本体の隔離膜を前記検査試料に接触させて、前記検査試料の表面の導電性薄膜の膜厚を測定する。前記平板状本体の大きさが前記検査試料の大きさよりも大きい場合は、前記平板状本体を移動させながら前記検査試料に接触させて、前記導電性薄膜の膜厚を測定する。
【００１７】
第６の発明に係る膜厚測定装置は、前記基材が長尺帯状の合成樹脂シート又は長大な硬質の板材であることを特徴とする。
【００１８】
前記構成により、長尺帯状の合成樹脂シート又は長大な硬質の板材からなる前記基材の表面に、ローラ状の膜厚測定装置を転がしながら、又は平板状の膜厚測定装置を接触させながら、検査試料全体の薄膜の膜厚を測定する。
【発明の効果】
【００１９】
以上詳述したように、本発明の薄板収納容器によれば、次のような効果を奏する。
【００２０】
（１） 前記隔離膜が前記導電性薄膜に直接的に又は間接的に接触して当該導電性薄膜と前記検査ヘッドとの間隔を前記設定された間隔に支持して、当該検査ヘッドで前記導電性薄膜の膜厚を測定するため、前記導電性薄膜の膜厚を容易にかつ正確に測定することができる。
【００２１】
（２） 回転ローラを前記検査試料の表面に接触させて回転させることで、前記検査試料全体の導電性薄膜の膜厚を容易に測定することができるため、広い薄膜の場合も、膜厚全体を短時間で容易に且つ正確に測定することができる。
【００２２】
（３） 肉厚円盤状の測定ユニットが検査試料の横幅に応じた個数だけ互いに連結して前記回転ローラを構成するため、当該回転ローラを検査試料に当接して当該検査試料の一端から他端まで１回だけ転がすだけで、又は前記検査試料を前記回転ローラに当接して当該検査試料の一端から他端まで１回だけ移動させるだけで、前記検査試料の導電性薄膜の膜厚を容易に測定することができる。
【００２３】
（４） 回転ローラと共に前記検査ヘッドも回転するが、この検査ヘッドでの検出信号は、スリップリングで外部装置に確実に出力されるため、回転ローラ式の膜厚測定装置で正確に膜厚を測定することができる。
【００２４】
（５） 前記平板状本体の隔離膜を前記検査試料に接触させて、前記検査試料の表面の導電性薄膜の膜厚を測定するため、前記導電性薄膜の膜厚を正確に測定することができる。前記平板状本体の大きさが前記検査試料の大きさよりも大きい場合は、前記平板状本体を移動させながら前記検査試料に接触させて、広い前記導電性薄膜の膜厚を正確に測定することができる。
【００２５】
（６） 長尺帯状の合成樹脂シート又は長大な硬質の板材からなる前記基材の表面に、ローラ状の膜厚測定装置を転がしながら、又は平板状の膜厚測定装置を接触させながら、検査試料全体の薄膜の膜厚を測定するため、長尺の又は長大な検査試料の膜厚を短時間で効率的に測定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下に、本発明の実施形態に係る膜厚測定装置を添付図面に基づいて説明する。
【００２７】
本実施形態に係る膜厚測定装置は、基材の表面に導電性薄膜が形成された検査試料に対して当該導電性薄膜の膜厚を測定する膜厚測定装置である。ここでは、基材として、長尺帯状の合成樹脂シートを例に説明する。この合成樹脂シートとしては、ポリエステルフィルムを用いた。このポリエステルフィルムの表面の導電性薄膜としては、Ｃｕ蒸着膜を用いた。
【００２８】
本実施形態の膜厚測定装置は、回転ローラ型の装置である。この膜厚測定装置１は、図１に示すように、ローラ検査部２と、制御部３(図９参照)とから構成されている。
【００２９】
ローラ検査部２は、図１、３〜５に示すように主に、本体部４と、回転軸５とから構成されている。本体部４は主に、測定ユニット６と、電源ユニット７と、連結部８とから構成されている。
【００３０】
測定ユニット６は、検査ヘッド１０等を内蔵したユニットである。測定ユニット６は、全体を肉厚の円盤状に形成されて、検査試料であるポリエステルフィルム１１の横幅に応じた個数だけ互いに連結される。ここでは、５個の測定ユニット６が連結されて、ローラを構成している。なお、測定ユニット６の個数としては、検査したい間隔に応じても異なってくる。この場合は、後述する間隔調整板１２を各測定ユニット６の間に挿入して測定ユニット６の間隔を調整して、ポリエステルフィルム１１の幅に合わせた個数に設定する。
【００３１】
測定ユニット６は主に、肉厚の円盤状の筐体部６Ａと、この筐体部６Ａ内の収納された測定機器（検査ヘッド１０以外は図示せず）とから構成されている。
【００３２】
筐体部６Ａは、測定ユニット６の外殻を構成する部材である。この筐体部６Ａが複数個互いに連結される。各筐体部６Ａは連結棒やネジ棒等の連結具(図示せず)によって互いに連結される。各筐体部６Ａの間には、間隔調整板１２が適宜設けられて、ポリエステルフィルム１１上の測定位置が適宜調整される。測定位置の間隔を広げたい場合は間隔調整板１２の厚さや枚数を増やし、狭めたい場合は間隔調整板１２の厚さや枚数を減らす。また、ポリエステルフィルム１１の全長方向の測定位置を調整する場合は、筐体部６Ａの直径を変えたり、検査ヘッド１０の個数を変えたりして、ポリエステルフィルム１１の全長方向の測定位置の間隔を調整する。筐体部６Ａの外周面にはその全週に亘って、後述する隔離膜１４が貼付されている。
【００３３】
筐体部６Ａ内の検査機器は、ポリエステルフィルム１１の導電性薄膜の膜厚を測定するための装置である。この検査機器は、検査ヘッド１０やその周辺機器(図示せず)で構成されている。検査ヘッド１０は、筐体部６Ａ内に組み込まれた状態で、正確に位置決めされて設けられている。具体的には、検査ヘッド１０が筐体部６Ａ内に組み込まれた状態で、検査ヘッド１０が筐体部６Ａの外周面の隔離膜１４の外側表面に対して設定された間隔になるように正確に位置決めして設けられている。これは、前記隔離膜１４の外側表面と、前記ポリエステルフィルム１１とが当接して、当該ポリエステルフィルム１１の導電性薄膜の位置を正確に把握するためである。即ち、検査ヘッド１０と前記隔離膜１４の外側表面との距離Ｓ１（図５参照）が正確に分かっていれば、この隔離膜１４の外側表面と前記ポリエステルフィルム１１の導電性薄膜との間隔を特定することで、前記検査ヘッド１０と導電性薄膜との距離を特定することができる。なお、前記隔離膜１４の外側表面と前記ポリエステルフィルム１１の導電性薄膜との間隔は、前記隔離膜１４の外側表面が前記ポリエステルフィルム１１の導電性薄膜に直接に当接しているときは「０」となり、前記隔離膜１４の外側表面が前記ポリエステルフィルム１１の反対面に当接しているときは「前記ポリエステルフィルム１１の膜厚Ｓ２」となる。このため、検査ヘッド１０は、本体部１０の隔離膜１４の外側表面に対して設定された間隔になるように正確に位置決めして設けられている。
【００３４】
なお、前記隔離膜１４は、ポリエステルフィルム１１の導電性薄膜と検査ヘッド１０との間に介在されて、前記導電性薄膜に直接的に又は間接的に接触して当該導電性薄膜と前記検査ヘッド１０との間隔を設定間隔に支持するための膜である。この隔離膜１４に前記導電性薄膜が直接的に又は間接的に接触して、これら検査ヘッド１０と導電性薄膜とが設定された間隔に正確に調整される。
【００３５】
検査ヘッド１０は、前記従来技術と同様に、コア、励磁コイル、検出用コイル等によって構成されている。ここでは、検査ヘッド１０を測定ユニット６の筐体部６Ａ内に１個だけ内蔵しているが、筐体部６Ａ内の空間に余裕があれば、２個以上設けてもよい。配設位置も円周方向と軸方向に適宜設定してよい。例えば、２個の場合は円周方向に１８０°ずらして、３個の場合は円周方向に１２０°ずらして等間隔に配設してもよい。また、一定間隔を空けて軸方向に並べて配設してもよい。軸方向と円周方向とにそれぞれずらして配設してもよい。また、測定ユニット６の筐体部６Ａ内には、ドリフト調整のためのリードスイッチやマグネット等も適宜配設されている。
【００３６】
この測定ユニット６は５個、必要に応じて間隔調整板１２を介在させて連結具で互いに連結されて、電源ユニット７及び連結部８と共に一体的に固定される。
【００３７】
電源ユニット７は、各測定ユニット６に電源を供給するための部材である。各測定ユニット６は、互いに連結されることで電気的にも連結されて電源ユニット７に電源を供給する。５個連結された測定ユニット６の一端部に電源ユニット７が直接連結されて、一端部の測定ユニット６から他端部の測定ユニット６まで全てに電源が供給されるようになっている。また、検出信号も同様に、連結された各測定ユニット６を介して外部の制御部３に接続されている。この回路の一例を図６及び図７に示す。ここでは、５個の測定ユニット６を連結しているため、コイル等からなるセンサ１６を備えたセンサアンプ１７が５個並列に接続されている。各センサ１６は、前記隔離膜１４の外側表面との距離が設定値になるように正確に位置決めして設けられている。各センサアンプ１７は、互いに電気的に接続されて、電源が供給されると共に、検出信号が外部に出力される。
【００３８】
さらに、各センサアンプ１７は、外部装置とスリップリング(図示せず)で接続されている。このスリップリングは、ローラ検査部２内の検査ヘッド１０と外部装置とを、互いの回転を許容した状態で電気的に接続するための装置である。このスリップリングによって、検査ヘッドのセンサ１６及びセンサアンプ１７で検出した検出信号が外部装置に確実に出力される。
【００３９】
スリップリングとしては公知のものを用いることができる。ここではその一例としてのスリップリングを用いている。このスリップリングは図７に示すように主に、高周波発振器１９と、絶縁トランス２０と、自動電圧調整器２１と、Ｖ／Ｆコンバータ２２と、光電変換素子(図示せず)と、光ファイバーロータリージョイント(図示せず)とから構成されている。これにより、絶縁トランス２０と光ファイバーロータリージョイントで回転を許容して、ローラ検査部２と外部装置とを電気的に接続している。
【００４０】
電源ユニット７には、回転軸５と連結するための連結部７Ａが一体的に設けられている。この連結部７Ａは、軸挿入部７Ｂと、フランジ部７Ｃとから構成されている。軸挿入部７Ｂは、回転軸５が挿入されて互いに固定されるための筒部である。フランジ部７Ｃは、５個連結された測定ユニット６の一端部の測定ユニット６に連結する部材である。
【００４１】
連結部８は、回転軸５と連結するための部材である。この連結部８は、前記電源ユニット７の連結部７Ａと同様に、軸挿入部８Ａと、フランジ部８Ｂとから構成されている。軸挿入部８Ａは、回転軸５が挿入されて互いに固定されるための筒部である。フランジ部８Ｂは、５個連結された測定ユニット６の他端部の測定ユニット６に連結する部材である。フランジ部８Ｂは、測定ユニット６と同じ大きさの円盤状に形成され、他端部の測定ユニット６を回転可能に支持する。そして、この連結部８と前記電源ユニット７の連結部７Ａとで、５個連結された測定ユニット６全体を回転可能に支持している。
【００４２】
回転軸５は、本体部４を回転可能に支持するための軸である。この回転軸５は、本体部４の両側の連結部７Ａ、８にそれぞれ固定されて、外部装置の支持アーム(図示せず)等によって回転可能に支持されている。回転軸５内には信号線２４等が配設されている。
【００４３】
制御部３は、ローラ検査部２で検出した検出信号を処理して、導電性薄膜の膜厚を計算する処理部である。この制御部３では、次のような処理がなされる。
【００４４】
まず、導電性薄膜の膜厚測定の原理を説明する。
【００４５】
この膜厚測定の原理は、電磁誘導作用により、導電性薄膜の表面に発生する渦電流を利用して抵抗率を測定し、予め分かっている導電性薄膜のシート抵抗との比から導電性薄膜の膜厚を測定するものである。
【００４６】
コイルに高周波の電圧をかけると、そのコイルから高周波周期で変化する磁場が発生する。この磁場中に導電性薄膜を置くと、その導電性薄膜の表面に渦電流が発生する。渦電流は、時間的に変化する磁場中におかれた導電性薄膜の内部に電磁誘導によって生ずる渦状の電流である。電流が磁束方向に垂直な面内を渦状に流れてジュール熱を発生させ、電磁エネルギーの熱損失が起こる。この電磁誘導作用を利用することにより、導電性薄膜の抵抗率／シート抵抗を測定することが可能である。
【００４７】
高周波発振器１９によって検査ヘッド１０に数ＭHzの高周波を加えることにより、各検査ヘッド１０のギャップに高周波で変化する磁場が生ずる。従って、この検査ヘッド１０のギャップに導電性薄膜を貼付したポリエステルフィルム１１を入れると、高周波誘導結合により導電性薄膜に渦電流が発生する。発生した渦電流は、ジュール熱となって失われる。即ち、高周波電力の一部が導電性薄膜内で、ジュール熱への変換という形をとって吸収される。そして、導電性薄膜内での高周波電力の吸収と導電率(抵抗率の逆数)および試料の形状(厚さ)とは、正の相関を持っているため、これを利用することにより、導電性薄膜の［抵抗率／シート抵抗］を測定することが出来る。
【００４８】
前記導電性薄膜で消費される高周波電力は、
Ｐ＝Ｅ×Ｉ＝Ｅ（Ｉe＋Ｉo） ……（１）
但し、
Ｐ＝高周波電力
Ｅ＝高周波電圧
Ｉ＝高周波電流
Ｉo＝導電性薄膜なし時の高周波電流
Ｉe＝導電性薄膜を入れることにより増加した高周波電流
導電性薄膜をギャップに入れることにより増加する高周波電力は、
Ｐe＝Ｅ×Ｉe ……（２）
試料の導電率=σ 導電性薄膜の膜厚＝ｔ コイルの結合係数＝Ｋ とすると、
Ｐe＝Ｅ×Ｉe＝Ｋ×Ｅ2×σ×ｔ ……（３）
上式より
Ｉe＝Ｋ×Ｅ×σ×ｔ＝Ｋ×Ｅ×（ｔ／ρ） ……（４）
従って、低抗率は、
ρ＝Ｋ×（Ｅ／Ｉe）×ｔ （Ω-ｃｍ） ……（５）
抵抗率(ρ)とシート抵抗(ρs)と膜厚（ｔ）との関係は、
ｔ＝ρ／ρs＝Ｋ×（Ｅ／Ｉe）／ρs ……（６）
従って、あらかじめ抵抗率(ρ)が既知の導電性薄膜を使用して、シート抵抗(ρs)を測定すれば、前記（６）式より、導電性薄膜の膜厚ｔを算出することができる。
【００４９】
以上の原理に基づいて、制御部３の処理部を構成する。
【００５０】
具体的な寸法例を次に示す。ポリエステルフィルム１１の厚さは１００μｍ〜１２０μｍ、ポリエステルフィルム１１の幅は７００〜１０００ｍｍ、導電性薄膜としてはＣｕ蒸着膜を用い、そのＣｕ蒸着膜の厚さは１μｍ、移動スピードは１０００ｍｍ／分（１６ｍｍ／秒）、抵抗率は約０．１Ω／□、ポリエステルフィルムの幅方向測定位置は５点とした。
【００５１】
導電性薄膜と検査ヘッド１０との間隔は、図８のグラフに基づいて設定した。図８は、前記間隔の変化とセンサ出力電圧の減少率との関係を示すグラフである。「０」〜「６００」μｍまでの間隔における減少率において、間隔が「０」に近づくと、接触してしまうおそれがあり、離れすぎるとセンサ出力電圧が小さくなり過ぎる。このため、ここでは、３００μｍ±５０の範囲で間隔を設定した。ここで設定した範囲に合わせて、隔離膜１４の膜圧を調整した。
【００５２】
以上のように設定された膜厚測定装置１は、例えば図９のようにして使用される。図９は、ローラに巻かれた長尺帯状のポリエステルフィルム１１の一側面に蒸着されたＣｕ蒸着膜の膜厚を測定する装置である。
【００５３】
図中の２６は前記ポリエステルフィルム１１が巻かれた繰出ローラである。２７はポリエステルフィルム１１の表面にＣｕ蒸着膜を蒸着する蒸着装置である。２８は蒸着されたポリエステルフィルム１１を巻き取る巻取ローラである。膜厚測定装置１は、蒸着装置２７の下流側に設けられている。膜厚測定装置１のローラ検査部２が、蒸着装置２７の下流側において、ポリエステルフィルム１１にローラ検査部２が図５のように接触して配設されている。制御部３は、ローラ検査部２からの検出信号に基づいてＣｕ蒸着膜の膜厚を算出し、設定値からのズレ量を補正する制御信号を蒸着装置２７に出力する。蒸着装置２７では、制御部３からの制御信号に基づいて蒸着膜の膜厚を調整する。
【００５４】
このとき、ローラ検査部２が回転しながらポリエステルフィルム１１に常に接触して、ポリエステルフィルム１１の全面のＣｕ蒸着膜の膜厚を測定する。即ち、５個の検査ヘッド１０が、ポリエステルフィルム１１の横方向に５箇所の位置で、かつローラ検査部２の円周の長さの間隔で、ポリエステルフィルム１１の全面のＣｕ蒸着膜の膜厚を測定する。
【００５５】
さらに、このとき、検査ヘッド１０とポリエステルフィルム１１のＣｕ蒸着膜との間隔は、３００μｍ±５０の範囲で隔離膜１４によって正確に維持されるため、Ｃｕ蒸着膜をポリエステルフィルム１１の全面に亘って、容易にかつ正確に測定する。
【００５６】
以上のように、隔離膜１４がポリエステルフィルム１１の導電性薄膜に直接的に又は間接的に接触して当該導電性薄膜と前記検査ヘッド１０との間隔を前記設定された間隔に支持して、当該検査ヘッド１０で前記導電性薄膜の膜厚を測定するため、前記導電性薄膜の膜厚を容易にかつ正確に測定することができる。
【００５７】
回転ローラ型のローラ検査部２をポリエステルフィルム１１の表面に接触させて回転させることで、前記ポリエステルフィルム１１全体の導電性薄膜の膜厚を容易に測定することができるため、広い薄膜を、膜厚全体を短時間で容易に且つ正確に測定することができる。
【００５８】
肉厚円盤状の測定ユニット６がポリエステルフィルム１１の横幅に応じた個数だけ互いに連結して前記回転ローラ型のローラ検査部２を構成するため、ローラ検査部２をポリエステルフィルム１１に当接して当該ポリエステルフィルム１１の一端から他端まで１回だけ転がすだけで、又はポリエステルフィルム１１を前記ローラ検査部２に当接して当該ポリエステルフィルム１１の一端から他端まで１回だけ移動させるだけで、前記ポリエステルフィルム１１の導電性薄膜の膜厚を容易に測定することができる。
【００５９】
また、ローラ検査部２と共に検査ヘッド１０も回転するが、この検査ヘッド１０での検出信号は、スリップリングで外部装置に確実に出力されるため、回転ローラ式の膜厚測定装置１で正確に膜厚を測定することができる。
【００６０】
［変形例］
前記実施形態では、基材としてのポリエステルフィルム１１の表裏面のうちの一側面にＣｕ蒸着膜を形成したものを例に説明したが、例えばラミネートシート等のように、内部である中間層に導電性薄膜を形成した場合でも本発明を提供することができる。この場合も、前記実施形態と同様の作用、効果を奏することができる。
【００６１】
前記実施形態では、膜厚測定装置１として円形状ローラを用いたが、多面体状ローラを用いても良い。
【００６２】
また、前記実施形態では、検査試料として、柔軟な帯状の合成樹脂を用いたが、本発明はこれに限らず、ガラス基板等の長大な硬質の板材でもよい。この場合は、図１０に示すように、ローラ検査部２を板材３１の表面に転がして板材３１の全面を走査させる。長尺帯状の板材の場合は、その板材の幅に合わせてローラ検査部２を構成して、長尺の板材の一端から他端まで１回で走査する。この場合も、前記実施形態と同様の作用、効果を奏することができる。
【００６３】
また、前記実施形態では、膜厚測定装置１として円形状ローラを用いたが、図１１に示すように、平板状の装置を用いても良い。この平板状の膜厚測定装置３２は、その内部に１又は複数個の検査ヘッド(図示せず)が装着され、検査試料３３側の表面（下側面）に隔離膜が貼付されている。この膜厚測定装置３２は、検査試料３３よりも大きく形成されている。そして、膜厚測定装置３２が、検査試料３３にその上側面から一回だけ接触して、検査試料３３の全面の導電性薄膜の膜厚を測定する。これにより、検査試料３３の全面の導電性薄膜の膜厚を容易にかつ正確に測定することができる。
【００６４】
また、前記実施形態では、膜厚測定装置１として円形状ローラを用いたが、検査試料に対して膜厚測定装置１の直径が遙かに大きい場合は、円形状ローラでなくても、そのローラの一部として円弧状に形成しても良い。この場合も、前記実施形態と同様の作用、効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明に係る膜厚測定装置のローラ検査部を示す斜視図である。
【図２】従来の非接触型抵抗率測定装置を示す概略構成図である。
【図３】本発明に係る膜厚測定装置のローラ検査部を示す分解図である。
【図４】本発明に係る膜厚測定装置のローラ検査部とポリエステルフィルムが接触した状態を示す概略側面図である。
【図５】本発明に係る膜厚測定装置のローラ検査部とポリエステルフィルムが接触した状態を示す概略側面図である。
【図６】本発明に係る膜厚測定装置の回路例を示す回路図である。
【図７】本発明に係る膜厚測定装置の回路例を示す回路図である。
【図８】検査ヘッドとポリエステルフィルムの導電性薄膜との間隔の変化とセンサ出力電圧の減少率との関係を示すグラフである。
【図９】本発明に係る膜厚測定装置の使用例を示す模式図である。
【図１０】本発明の変形例を示す斜視図である。
【図１１】本発明の変形例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００６６】
１：膜厚測定装置、２：ローラ検査部、３：制御部、４：本体部、５：回転軸、６：測定ユニット、７：電源ユニット、８：連結部、１０：検査ヘッド、１１：ポリエステルフィルム、１２：スペーサ、１４：隔離膜、１６：センサ、１７：センサアンプ、１９：高周波発振器、２０：絶縁トランス、２１：自動電圧調整器、２２：Ｖ／Ｆコンバータ、２４：信号線、２６：繰出ローラ、２７：蒸着装置、２８：巻取ローラ、
３１：板材、３２：膜厚測定装置、３３：検査試料。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材に導電性薄膜が形成された検査試料に対して当該導電性薄膜の膜厚を測定する膜厚測定装置であって、
前記検査試料の表面に対して、設定された隙間を隔てた状態で支持される検査ヘッドと、
前記検査試料の導電性薄膜と前記検査ヘッドとの間に介在すると共に前記導電性薄膜に直接的に又は間接的に接触して当該導電性薄膜と前記検査ヘッドとの間隔を前記設定された間隔に支持する隔離膜と
を備えて構成されたことを特徴とする膜厚測定装置。
【請求項２】
請求項１に記載の膜厚測定装置において、
前記検査ヘッドを内部に１又は複数個装着して、前記隔離膜を外側表面に貼付した回転ローラを備えたことを特徴とする膜厚測定装置。
【請求項３】
請求項２に記載の膜厚測定装置において、
前記回転ローラが、前記検査ヘッドを内蔵した肉厚の円盤状の測定ユニットを１又は複数個連結して構成されたことを特徴とする膜厚測定装置。
【請求項４】
請求項２又は３に記載の膜厚測定装置において、
前記回転ローラ内の前記検査ヘッドと外部装置とをスリップリングで接続したことを特徴とする膜厚測定装置。
【請求項５】
請求項１に記載の膜厚測定装置において、
前記検査ヘッドを内部に１又は複数個装着して、前記隔離膜を前記検査試料側表面に貼付した平板状本体を備えたことを特徴とする膜厚測定装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項に記載の膜厚測定装置において、
前記基材が長尺帯状の合成樹脂シート又は長大な硬質の板材であることを特徴とする膜厚測定装置。
【請求項１】
基材に導電性薄膜が形成された検査試料に対して当該導電性薄膜の膜厚を測定する膜厚測定装置であって、
前記検査試料の表面に対して、設定された隙間を隔てた状態で支持される検査ヘッドと、
前記検査試料の導電性薄膜と前記検査ヘッドとの間に介在すると共に前記導電性薄膜に直接的に又は間接的に接触して当該導電性薄膜と前記検査ヘッドとの間隔を前記設定された間隔に支持する隔離膜と
を備えて構成されたことを特徴とする膜厚測定装置。
【請求項２】
請求項１に記載の膜厚測定装置において、
前記検査ヘッドを内部に１又は複数個装着して、前記隔離膜を外側表面に貼付した回転ローラを備えたことを特徴とする膜厚測定装置。
【請求項３】
請求項２に記載の膜厚測定装置において、
前記回転ローラが、前記検査ヘッドを内蔵した肉厚の円盤状の測定ユニットを１又は複数個連結して構成されたことを特徴とする膜厚測定装置。
【請求項４】
請求項２又は３に記載の膜厚測定装置において、
前記回転ローラ内の前記検査ヘッドと外部装置とをスリップリングで接続したことを特徴とする膜厚測定装置。
【請求項５】
請求項１に記載の膜厚測定装置において、
前記検査ヘッドを内部に１又は複数個装着して、前記隔離膜を前記検査試料側表面に貼付した平板状本体を備えたことを特徴とする膜厚測定装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項に記載の膜厚測定装置において、
前記基材が長尺帯状の合成樹脂シート又は長大な硬質の板材であることを特徴とする膜厚測定装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００７−２４０４５８（Ｐ２００７−２４０４５８Ａ）
【公開日】平成１９年９月２０日（２００７．９．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−６６５７２（Ｐ２００６−６６５７２）
【出願日】平成１８年３月１０日（２００６．３．１０）
【出願人】（５９２１７７０９６）ナプソン株式会社 (6)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年９月２０日（２００７．９．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月１０日（２００６．３．１０）
【出願人】（５９２１７７０９６）ナプソン株式会社 (6)
【Ｆターム（参考）】
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