(57)【要約】【課題】２種類の測定機器の位置の校正を行うことができて、校正の作業の手間を省くことができるオフセット量校正試料を提供する。【解決手段】オフセット量校正試料（７０）は、第１オフセット量検出部（７１）と第２オフセット量検出部（７２）とを備える。第１オフセット量検出部（７１）は、カメラと測定ヘッドとの位置関係を求めるための部分である。第２オフセット量検出部（７２）は、カメラと変位センサとの位置関係を求めるための部分である。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
成膜された製品基板の位置情報を補正するためのカメラと、上記製品基板との距離を調整するための変位センサと、上記製品基板の膜の厚みを測定するための測定ヘッドとを有する膜厚測定装置の校正に用いられる校正試料であって、
上記カメラと上記測定ヘッドとの位置関係を求めるための第１オフセット量検出部と、
上記カメラと上記変位センサとの位置関係を求めるための第２オフセット量検出部と
を備えることを特徴とするオフセット量校正試料。
【請求項２】
請求項１に記載のオフセット量校正試料において、
上記測定ヘッドは、上記製品基板の上記膜に１次Ｘ線を照射してこの膜から発生する蛍光Ｘ線を検出するように、構成され、
上記第１オフセット量検出部は、
第１物質からなる第１部分と、
上記第１物質と異なる第２物質からなると共に、上記第１部分に隣接する第２部分と
から構成されることを特徴とするオフセット量校正試料。
【請求項３】
請求項２に記載のオフセット量校正試料において、
上記第１部分と上記第２部分との境界に、上記カメラで認識可能なマークが設けられていることを特徴とするオフセット量校正試料。
【請求項４】
請求項１から３の何れか一つに記載のオフセット量校正試料において、
上記変位センサは、上記製品基板に光線を照射してこの製品基板からの反射光を検出するように、構成され、
上記第２オフセット量検出部は、貫通孔から構成されることを特徴とするオフセット量校正試料。
【請求項５】
基台と、
上記基台に設けられると共に、成膜された製品基板を載置する基板ステージと、
上記基台に設けられると共に、請求項１から４の何れか一つに記載の上記オフセット量校正試料を載置する校正ステージと、
上記基板ステージおよび上記校正ステージに対して第１方向に延在すると共に、上記基板ステージおよび上記校正ステージに対して第２方向に移動可能となるように上記基台に取り付けられるガントリーと、
上記ガントリーに上記第１方向に移動可能に取り付けられるスライダーと、
上記スライダーに固定されると共に、上記基板ステージに載置された上記製品基板の位置情報を補正するためのカメラと、
上記スライダーに固定されると共に、上記基板ステージに載置された上記製品基板との距離を調整するための変位センサと、
上記スライダーに固定されると共に、上記基板ステージに載置された上記製品基板の膜の厚みを測定するための測定ヘッドと、
上記測定ヘッド、上記カメラおよび上記変位センサを上記校正ステージに移動し、上記校正ステージに載置された上記オフセット量校正試料を用いて、上記カメラと上記測定ヘッドとの位置関係、および、上記カメラと上記変位センサとの位置関係を求める測定機器校正手段と
を備えることを特徴とする膜厚測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、オフセット量校正試料および膜厚測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、膜厚測定装置に用いられるオフセット量校正試料としては、特開２０１０−２１０３８９号公報（特許文献１）に記載されたものがある。この校正試料の複数の位置で撮像し、各位置でのスポット光に基づいて校正試料の膜厚をそれぞれ計測する。そして、撮像した画像を処理して、画像の中心と校正試料の中心との中心位置の差を算出し、この中心位置の差に対する膜厚の変化に基づいて、画像の中心に対するスポット光のずれ量を求める。
【０００３】
ところで、上記従来のオフセット量校正試料では、撮像画像内のスポット光のずれ量を求めることができるが、上記膜厚測定装置の他の測定機器の位置の校正を行おうとすると、別の校正試料を用意しなければならず、面倒であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２１０３８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、この発明の課題は、２種類の測定機器の位置の校正を行うことができて、校正の作業の手間を省くことができるオフセット量校正試料および膜厚測定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、この発明のオフセット量校正試料は、
成膜された製品基板の位置情報を補正するためのカメラと、上記製品基板との距離を調整するための変位センサと、上記製品基板の膜の厚みを測定するための測定ヘッドとを有する膜厚測定装置の校正に用いられる校正試料であって、
上記カメラと上記測定ヘッドとの位置関係を求めるための第１オフセット量検出部と、
上記カメラと上記変位センサとの位置関係を求めるための第２オフセット量検出部と
を備えることを特徴としている。
【０００７】
ここで、上記製品基板は、基板と、この基板上に形成された一層以上の膜とを有する。
【０００８】
この発明のオフセット量校正試料によれば、上記第１オフセット量検出部と上記第２オフセット量検出部とを備えるので、１つの校正試料において、種類の異なる３つのカメラ、変位センサおよび測定ヘッドの位置関係を求めることができる。つまり、カメラを基準として、変位センサと測定ヘッドの位置の校正を行うことができる。
【０００９】
したがって、１つの校正試料で、２種類の変位センサおよび測定ヘッドの位置の校正を行うことができ、膜厚測定装置の校正の作業の手間を省くことができる。
【００１０】
また、一実施形態のオフセット量校正試料では、
上記測定ヘッドは、上記製品基板の上記膜に１次Ｘ線を照射してこの膜から発生する蛍光Ｘ線を検出するように、構成され、
上記第１オフセット量検出部は、
第１物質からなる第１部分と、
上記第１物質と異なる第２物質からなると共に、上記第１部分に隣接する第２部分と
から構成される。
【００１１】
この実施形態のオフセット量校正試料によれば、上記第１オフセット量検出部は、第１物質からなる第１部分と、上記第１物質と異なる第２物質からなると共に上記第１部分に隣接する第２部分とから構成される。
【００１２】
そして、上記カメラで、上記第１部分と上記第２部分との境界を、画像により検出して、カメラの位置座標を求める。上記測定ヘッドで、上記第１部分と上記第２部分との境界を、上記第１物質から発生する蛍光Ｘ線と上記第２物質から発生する蛍光Ｘ線とに基づいて、検出して、測定ヘッドの位置座標を求める。
【００１３】
これにより、上記カメラの位置座標と上記測定ヘッドの位置座標とから、カメラと測定ヘッドとの位置関係（オフセット量）を求めることができる。したがって、簡単な構成で、測定ヘッドの位置の校正を行うことができる。
【００１４】
また、一実施形態のオフセット量校正試料では、上記第１部分と上記第２部分との境界に、上記カメラで認識可能なマークが設けられている。
【００１５】
この実施形態のオフセット量校正試料によれば、上記第１部分と上記第２部分との境界に、上記カメラで認識可能なマークが設けられている。これにより、カメラで、第１部分と第２部分との境界を正確に検出して、カメラの位置座標を正確に求めることができる。
【００１６】
また、一実施形態のオフセット量校正試料では、
上記変位センサは、上記製品基板に光線を照射してこの製品基板からの反射光を検出するように、構成され、
上記第２オフセット量検出部は、貫通孔から構成される。
【００１７】
この実施形態のオフセット量校正試料によれば、上記第２オフセット量検出部は、貫通孔から構成される。
【００１８】
そして、上記カメラで、上記貫通孔を、画像により検出して、カメラの位置座標を求める。上記貫通孔では、上記変位センサの反射光が検出されないことから、変位センサで、貫通孔を特定して、変位センサの位置座標を求める。
【００１９】
これにより、上記カメラの位置座標と上記変位センサの位置座標とから、カメラと変位センサとの位置関係（オフセット量）を求めることができる。したがって、簡単な構成で、変位センサの位置の校正を行うことができる。
【００２０】
また、一実施形態の膜厚測定装置では、
基台と、
上記基台に設けられると共に、成膜された製品基板を載置する基板ステージと、
上記基台に設けられると共に、請求項１から４の何れか一つに記載の上記オフセット量校正試料を載置する校正ステージと、
上記基板ステージおよび上記校正ステージに対して第１方向に延在すると共に、上記基板ステージおよび上記校正ステージに対して第２方向に移動可能となるように上記基台に取り付けられるガントリーと、
上記ガントリーに上記第１方向に移動可能に取り付けられるスライダーと、
上記スライダーに固定されると共に、上記基板ステージに載置された上記製品基板の位置情報を補正するためのカメラと、
上記スライダーに固定されると共に、上記基板ステージに載置された上記製品基板との距離を調整するための変位センサと、
上記スライダーに固定されると共に、上記基板ステージに載置された上記製品基板の膜の厚みを測定するための測定ヘッドと、
上記測定ヘッド、上記カメラおよび上記変位センサを上記校正ステージに移動し、上記校正ステージに載置された上記オフセット量校正試料を用いて、上記カメラと上記測定ヘッドとの位置関係、および、上記カメラと上記変位センサとの位置関係を求める測定機器校正手段と
を備える。
【００２１】
ここで、上記製品基板は、基板と、この基板上に形成された一層以上の膜とを有する。
【００２２】
この実施形態の膜厚測定装置によれば、上記測定機器校正手段は、上記オフセット量校正試料を用いて、上記カメラと上記測定ヘッドとの位置関係、および、上記カメラと上記変位センサとの位置関係を求める。
【００２３】
これにより、１つのオフセット量校正試料で、２種類の変位センサおよび測定ヘッドの位置の校正を行うことができ、膜厚測定装置の校正の作業の手間を省くことができる。
【発明の効果】
【００２４】
この発明のオフセット量校正試料によれば、上記第１オフセット量検出部と上記第２オフセット量検出部とを備えるので、２種類の測定機器の位置の校正を行うことができて、校正の作業の手間を省くことができる。
【００２５】
この発明の膜厚測定装置によれば、上記測定機器校正手段は、上記オフセット量校正試料を用いて、上記カメラと上記測定ヘッドとの位置関係、および、上記カメラと上記変位センサとの位置関係を求める。これにより、１つのオフセット量校正試料で、２種類の変位センサおよび測定ヘッドの位置の校正を行うことができ、膜厚測定装置の校正の作業の手間を省くことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態の膜厚測定装置を示す平面図である。
【図２】図１の矢印Ｕ方向からみた膜厚測定装置の側面図である。
【図３】変位センサの動作を説明する説明図である。
【図４】測定ヘッドの動作を説明する説明図である。
【図５】１次Ｘ線の照射により蛍光Ｘ線が発生する状態を説明する説明図である。
【図６Ａ】チタン膜とモリブデン膜におけるＸ線強度と膜厚との関係を示す表である。
【図６Ｂ】図６Ａのデータをプロットしたグラフである。
【図７】本発明の一実施形態のオフセット量校正試料を示す平面図である。
【図８】カメラと測定ヘッドとの位置関係を求める方法を説明する説明図である。
【図９】カメラと変位センサとの位置関係を求める方法を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００２８】
図１は、この発明の一実施形態の膜厚測定装置を示す平面図である。図２は、図１の矢印Ｕ方向からみた側面図である。図１と図２に示すように、この膜厚測定装置は、基台１と、基板ステージ２と、校正ステージ３と、ガンドリー４と、スライダー５と、複数の測定機器２１，２２，２３と、制御手段３０とを有する。
【００２９】
上記基板ステージ２は、上記基台１に設けられ、複数に分割されたステージからなる。基板ステージ２上には、成膜された製品基板１０が載置される。
【００３０】
上記基板ステージ２には、複数の空気孔２ａが設けられ、この空気孔２ａからエアを吸い込むことで、製品基板１０を基板ステージ２に密着でき、一方、空気孔２ａからエアを吹き出すことで、製品基板１０を基板ステージ２から浮上できる。
【００３１】
上記製品基板１０は、例えば、液晶ディスプレイに用いられる液晶ＴＦＴである。この製品基板１０は、基板と、この基板上に形成された一層以上の膜とを有する。上記膜は、例えば、スパッタリング工法や蒸着工法やメッキ工法により、上記基板に成膜される。上記基板は、例えば、ガラス基板であり、上記膜は、例えば、アルミニウム、チタン、タングステン、モリブデンなどの金属膜である。
【００３２】
上記校正ステージ３は、上記基台１に設けられ、上記基板ステージ２とは別に設けられる。この校正ステージ３には、複数の凹部３ａが設けられ、この凹部３ａに様々な種類の校正試料６０，７０が嵌め込まれ、この校正試料６０，７０を用いて上記測定機器２１，２２，２３の校正が行われる。
【００３３】
上記ガントリー４は、上記基板ステージ２および上記校正ステージ３に対して第１方向に延在する。ガンドリー４は、基板ステージ２および校正ステージ３に対して第２方向に移動可能となるように、基台１に取り付けられる。第１方向とは、矢印Ａ方向をいい、第２方向とは、矢印Ｂ方向をいう。第１方向と第２方向とは、互いに直交する。
【００３４】
つまり、上記基台１には、第２方向（矢印Ｂ方向）に延在する２本のレール部６，６が設けられている。この２本のレール部６，６は、基板ステージ２および校正ステージ３を挟むように、配置されている。上記ガンドリー４は、この２本のレール部６，６に架け渡され、このレール部６，６に沿って第２方向に移動可能となる。
【００３５】
上記スライダー５は、上記ガントリー４に第１方向（矢印Ａ方向）に移動可能に取り付けられる。このスライダー５には、上記測定機器としてのカメラ２１、変位センサ２２および測定ヘッド２３が、固定されている。
【００３６】
そして、上記測定機器２１，２２，２３は、ガンドリー４の可動範囲Ｚ１により、基板ステージ２および校正ステージ３の第２方向（矢印Ｂ方向）の全範囲をカバーできる。また、上記測定機器２１，２２，２３は、スライダー５の可動範囲Ｚ２により、基板ステージ２および校正ステージ３の第１方向（矢印Ａ方向）の全範囲をカバーできる。
【００３７】
上記制御手段３０は、基板位置補正手段３１と、ヘッド位置調整手段３２と、解析手段３３と、測定機器校正手段３４とを有する。
【００３８】
上記カメラ２１は、基板ステージ２に載置された製品基板１０のアライメントマークを検出する。このアライメントマークは、カメラ２１で判別可能なマークであり、例えば、製品基板１０の四隅に設けられる。
【００３９】
上記基板位置補正手段３１は、上記カメラ２１の検出結果に基づいて、基板ステージ２に載置された製品基板１０の平面方向（第１、第２方向）の位置情報を補正する。具体的に述べると、上記基台１には、製品基板１０の周囲の各辺を押圧するように、複数のクランプ７が設けられている。クランプ７により製品基板１０を所定の位置に固定後、カメラ２１にてアライメントマークを検出し、この検出結果に基づいて基板位置補正手段３１によって、製品基板１０の位置情報を補正する。
【００４０】
上記変位センサ２２は、図３に示すように、基板ステージ２に載置された製品基板１０との高さ方向の距離を測定する。変位センサ２２は、例えば赤外線などの光線を、製品基板１０の予め定めた測定ポイントＰに照射し、この測定ポイントＰからの反射光を検出して、測定ポイントＰとの距離を測定する。
【００４１】
上記ヘッド位置調整手段３２は、上記変位センサ２２の測定値に基づいて、基板ステージに載置された製品基板１０と測定ヘッド２３との間の距離が予め定められた一定値となるように、測定ヘッド２３の高さ方向の位置を調整する。具体的に述べると、製品基板１０の測定ポイントＰと測定ヘッド２３の受発光部２３ａとの間の高さ方向の距離が、２ｍｍ±３０μｍとなるように、調整される。
【００４２】
また、上記ヘッド位置調整手段３２は、測定ヘッド２３の高さ方向の位置を調整した後、測定ヘッド２３が製品基板１０の測定ポイントＰを測定できる位置に、測定ヘッド２３を移動する。
【００４３】
上記測定ヘッド２３は、図４に示すように、Ｘ線照射部２３１と蛍光Ｘ線検出部２３２とを有する。
【００４４】
上記Ｘ線照射部２３１は、受発光部２３ａから製品基板１０の測定ポイントＰへ、１次Ｘ線５１を照射する。１次Ｘ線５１は、例えば、ロジウムや、モリブデンや、タングステンなどである。すると、図５に示すように、製品基板１０の基板１１上の膜１２は、１次Ｘ線５１の照射により、蛍光Ｘ線５２を発生する。
【００４５】
上記蛍光Ｘ線検出部２３２は、上記膜１２から発生した上記蛍光Ｘ線５２を、受発光部２３ａから検出する。蛍光Ｘ線検出部２３２は、例えば、シリコンドリフト検出器である。
【００４６】
上記解析手段３３は、上記測定ヘッド２３により検出された上記蛍光Ｘ線５２の強度から上記膜１２の厚みを求める。具体的に述べると、解析手段３３は、プリアンプ３３１とマルチ・チャンネル・アナライザ（以下、ＭＣＡという）３３２とを有する。
【００４７】
上記プリアンプ３３１は、蛍光Ｘ線検出部２３２から出力される電気信号を増幅する。上記ＭＣＡ３３２は、プリアンプ３３１で増幅された電気信号を解析する。ＭＣＡ３３２では、蛍光Ｘ線検出部２３２から出力されたエネルギーを選別し、パルスを計測することで、膜１２を構成する元素のＸ線強度を求める。そして、このＸ線強度に基づいて、既知のデータから、膜１２の厚みを求める。なお、ＭＣＡ３３２を用いているため、膜１２に混入する異物や不純物を検出できる。
【００４８】
例えば、上記膜１２が、チタン膜、または、モリブデン膜である場合、Ｘ線強度と膜厚との関係は、図６Ａと図６Ｂに示すような関係となる。
【００４９】
なお、上述では、単層の膜（図５）の厚みの測定を説明したが、複数層の膜の厚みを測定することもできる。この場合、各膜から発生する蛍光Ｘ線を測定ヘッド２３によって検出し、解析手段３３によって、各膜を構成する各元素のＸ線強度を求め、このＸ線強度に基づいて、各膜の厚みを求める。さらに、この各元素のＸ線強度から、各元素の組成比をも、求めることができる。
【００５０】
上記測定機器校正手段３４は、図１に示すように、上記測定機器２１，２２，２３を校正ステージ３に移動して、測定機器２１，２２，２３の校正を行う。測定機器２１，２２，２３の校正は、所定間隔で、行う。この所定間隔とは、例えば、１日に１回の校正を行うといった所定時間毎や、所定枚数の製品基板１０の膜厚を測定した後に校正を行うといった所定処理数毎である。
【００５１】
上記校正ステージ３には、ゲイン校正試料６０とオフセット量校正試料７０とが、設置されている。ゲイン校正試料６０は、測定ヘッド２３の蛍光Ｘ線検出部２３２のゲインを調整するための試料である。オフセット量校正試料７０は、各測定機器２１，２２，２３のオフセット量を調整するための試料である。
【００５２】
上記オフセット量校正試料７０は、図７に示すように、第１オフセット量検出部７１と第２オフセット量検出部７２とを備える。上記第１オフセット量検出部７１は、上記カメラ２１と上記測定ヘッド２３との位置関係を求めるための部分である。上記第２オフセット量検出部７２は、上記カメラ２１と上記変位センサ２２との位置関係を求めるための部分である。
【００５３】
上記第１オフセット量検出部７１は、第１部分７１１と、この第１部分７１１に隣接する第２部分７１２とから構成される。上記第１、上記第２部分７１１，７１２を、それぞれ、ハッチングにて示す。
【００５４】
上記第１部分７１１は、第１物質からなる。上記第２部分７１２は、上記第１物質と異なる第２物質からなる。例えば、上記第１物質は、銅であり、上記第２物質は、チタンである。第１部分７１１の面積は、第２部分７１２の面積よりも、大きい。
【００５５】
上記第１部分７１１と上記第２部分７１２との間の境界には、Ｘ軸方向に沿ったＸ軸境界線Ｌｘと、Ｙ軸方向に沿ったＹ軸境界線Ｌｙとを含む。Ｘ軸境界線ＬｘおよびＹ軸境界線Ｌｙには、それぞれ、上記カメラ２１で認識可能なマーク７１３が設けられている。なお、Ｘ軸方向とは、図１の左から右方向（つまり、矢印Ｂ方向）であり、Ｙ軸方向とは、図１の上から下方向（つまり、矢印Ａ方向）である。
【００５６】
上記第２オフセット量検出部７２は、貫通孔７２０から構成される。この貫通孔７２０は、上記第１部分７１１に設けられている。貫通孔７２０の内面は、矩形状に形成され、この矩形は、Ｘ軸方向に沿った２つの辺とＹ軸方向に沿った２つの辺とからなる。貫通孔７２０の内面は、例えば、１辺４ｍｍの正方形である。
【００５７】
上記オフセット量校正試料７０を用いて、上記カメラ２１と上記測定ヘッド２３との位置関係を求める方法を説明する。
【００５８】
図８に示すように、まず、上記カメラ２１の画像Ｇ１で、Ｙ軸境界線Ｌｙ上のマーク７１３を検出して、カメラ２１のＸ座標を算出する。
【００５９】
そして、上記測定ヘッド２３からの１次Ｘ線のビームＢ１をＸ軸方向に走査させ、このビームＢ１でＹ軸境界線Ｌｙを検出して、測定ヘッド２３のＸ座標を算出する。この測定ヘッド２３では、上記第１部分７１１の上記第１物質から発生する蛍光Ｘ線と、上記第２部分７１２の上記第２物質から発生する蛍光Ｘ線との違いから、Ｙ軸境界線Ｌｙを検出することができる。
【００６０】
その後、上記カメラ２１の画像Ｇ２で、Ｘ軸境界線Ｌｘ上のマーク７１３を検出して、カメラ２１のＹ座標を算出する。そして、上記測定ヘッド２３からの１次Ｘ線のビームＢ２をＹ軸方向に走査させ、このビームＢ２でＸ軸境界線Ｌｘを検出して、測定ヘッド２３のＹ座標を算出する。
【００６１】
その後、上記カメラ２１および上記測定ヘッド２３のＸ座標と、上記カメラ２１および上記測定ヘッド２３のＹ座標とから、カメラ２１と測定ヘッド２３のオフセット量（ΔＸ、ΔＹ）を求める。
【００６２】
上記オフセット量校正試料７０を用いて、上記カメラ２１と上記変位センサ２２との位置関係を求める方法を説明する。
【００６３】
図９に示すように、まず、上記カメラ２１の画像Ｇ１で、貫通孔７２０の中心点７２０ａを検出して、カメラ２１のＸ座標およびＹ座標を算出する。
【００６４】
そして、上記変位センサ２２からの光線のビームＢ１をＸ軸方向に走査させ、このビームＢ１で貫通孔７２０の中心点７２０ａを検出して、変位センサ２２のＸ座標を算出する。この貫通孔７２０では、変位センサ２２の反射光が検出されないことから、変位センサ２２で、貫通孔７２０を特定することができる。
【００６５】
その後、上記変位センサ２２からの光線のビームＢ２をＹ軸方向に走査させ、このビームＢ２で貫通孔７２０の中心点７２０ａを検出して、変位センサ２２のＹ座標を算出する。
【００６６】
その後、上記カメラ２１および上記変位センサ２２のＸ座標と、上記カメラ２１および上記変位センサ２２のＹ座標とから、カメラ２１と変位センサ２２のオフセット量（ΔＸ、ΔＹ）を求める。
【００６７】
このようにして、上記カメラ２１と上記測定ヘッド２３との位置関係、および、上記カメラ２１と上記変位センサ２２との位置関係を求めることで、カメラ２１、変位センサ２２および測定ヘッド２３の位置の変化をチェックしたり、カメラ２１、変位センサ２２および測定ヘッド２３の位置合わせをプログラムで調整する。
【００６８】
次に、上記構成の膜厚測定装置の動作を説明する。
【００６９】
図１に示すように、まず、上記製品基板１０が、膜厚測定装置の右方向（矢印Ｒ方向）から基板ステージ２上に、搬送される。基板ステージ２上に搬送された製品基板１０は、クランプ７により所定の位置に固定される。その後、カメラ２１にてアライメントマークを検出し、この検出結果に基づいて基板位置補正手段３１によって、製品基板１０の位置情報を補正する。
【００７０】
その後、上記製品基板１０の複数の測定ポイントのうちの第１の測定ポイントにおいて、変位センサ２２により、第１の測定ポイントと変位センサ２２との間の高さ方向の距離を測定する。そして、上記ヘッド位置調整手段３２は、この測定値に基づいて、第１の測定ポイントと測定ヘッド２３との間の距離が一定値となるように、測定ヘッド２３の高さ方向の位置を調整する。
【００７１】
その後、上記測定ヘッド２３は、ヘッド位置調整手段３２により、第１の測定ポイントの直上に移動され、製品基板１０の膜に１次Ｘ線を照射してこの膜から発生する蛍光Ｘ線を検出する。そして、上記解析手段３３は、この検出された蛍光Ｘ線の強度から膜の厚みを求める。
【００７２】
その後、上記製品基板１０の他の測定ポイントについても、同様に、測定ヘッド２３の高さを調整してから、測定ヘッド２３によって他の測定ポイントの膜厚を測定する。
【００７３】
このようにして、上記製品基板１０の全ての測定ポイントの膜厚を測定し、この測定結果に基づいて、製品基板１０が不良品であるか否かを判断する。
【００７４】
その後、上記測定機器校正手段３４は、所定間隔で、上記測定機器２１，２２，２３を校正ステージ３に移動して、校正試料６０，７０を用いて測定機器２１，２２，２３の校正を行う。
【００７５】
上記構成のオフセット量校正試料７０によれば、上記第１オフセット量検出部７１と上記第２オフセット量検出部７２とを備えるので、１つの校正試料において、種類の異なる３つのカメラ２１、変位センサ２２および測定ヘッド２３の位置関係を求めることができる。つまり、カメラ２１を基準として、変位センサ２２と測定ヘッド２３の位置の校正を行うことができる。
【００７６】
したがって、１つの校正試料で、２種類の変位センサ２２および測定ヘッド２３の位置の校正を行うことができ、膜厚測定装置の校正の作業の手間を省くことができる。
【００７７】
また、上記第１オフセット量検出部７１は、第１物質からなる第１部分７１１と、上記第１物質と異なる第２物質からなると共に上記第１部分７１１に隣接する第２部分７１２とから構成される。これにより、上記カメラ２１の位置座標と上記測定ヘッド２３の位置座標とから、カメラ２１と測定ヘッド２３との位置関係（オフセット量）を求めることができる。したがって、簡単な構成で、測定ヘッド２３の位置の校正を行うことができる。
【００７８】
また、上記第１部分７１１と上記第２部分７１２との境界に、上記カメラ２１で認識可能なマーク７１３が設けられている。これにより、カメラ２１で、第１部分７１１と第２部分７１２との境界を正確に検出して、カメラ２１の位置座標を正確に求めることができる。
【００７９】
また、上記第２オフセット量検出部７２は、貫通孔７２０から構成される。これにより、上記カメラ２１の位置座標と上記変位センサ２２の位置座標とから、カメラ２１と変位センサ２２との位置関係（オフセット量）を求めることができる。したがって、簡単な構成で、変位センサ２２の位置の校正を行うことができる。
【００８０】
また、上記構成の膜厚測定装置によれば、上記測定機器校正手段３４は、上記オフセット量校正試料７０を用いて、上記カメラ２１と上記測定ヘッド２３との位置関係、および、上記カメラ２１と上記変位センサ２２との位置関係を求める。これにより、１つのオフセット量校正試料７０で、２種類の変位センサ２２および測定ヘッド２３の位置の校正を行うことができ、膜厚測定装置の校正の作業の手間を省くことができる。
【００８１】
また、蛍光Ｘ線分析法により膜厚を求めるので、製品基板１０の膜１２の微小領域を測定できて、膜厚の測定精度を向上できる。また、蛍光Ｘ線分析法では、Ｘ線反射率法に比べて、膜厚の測定時間を短縮できる。
【００８２】
また、上記測定ヘッド２３は、上記基板ステージ２に対して第１方向および第２方向に移動可能であるので、この測定ヘッド２３で、製品基板１０の複数箇所の膜厚を測定できる。これにより、大型の製品基板１０の膜厚測定に好適となる。
【００８３】
なお、この発明は上述の実施形態に限定されない。例えば、オフセット量校正試料７０の第１部分７１１と第２部分７１２との境界が、カメラ２１で認識可能であれば、この境界にマーク７１３を設けなくてもよい。
【００８４】
また、オフセット量校正試料７０の第２オフセット量検出部７２として、貫通孔７２０でなく、変位センサ２２の光線を反射しない物質であってもよい。
【００８５】
また、ガントリー４の延在方向である第１方向と、ガントリー４の移動方向である第２方向とは、互いに直交しないで、交差するようにしてもよい。
【００８６】
また、カメラ２１、変位センサ２２および測定ヘッド２３の数量は、一つに限らず、複数であってもよい。
【００８７】
また、校正ステージ３には、２つの校正試料６０，７０を設置しているが、校正試料の数量の増減は、自由である。また、他の種類の校正試料であってもよく、例えば、Ｘ線強度のドリフトを校正するための校正試料であってもよい。
【００８８】
また、本発明の膜厚測定装置にて、小型の製品基板の膜厚を測定するようにしてもよく、また、液晶ＴＦＴ以外に、有機ＥＬなどの半導体基板の膜厚を測定するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００８９】
１  基台
２  基板ステージ
３  校正ステージ
４  ガントリー
５  スライダー
６  レール部
７  クランプ
１０  製品基板
２１  カメラ
２２  変位センサ
２３  測定ヘッド
３０  制御手段
３１  基板位置補正手段
３２  ヘッド位置調整手段
３３  解析手段
３４  測定機器校正手段
６０  ゲイン校正試料
７０  オフセット量校正試料
７１  第１オフセット量検出部
７１１  第１部分
７１２  第２部分
７１３  マーク
７２  第２オフセット量検出部
７２０  貫通孔
Ａ  第１方向
Ｂ  第２方向
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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