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公開番号2025106745
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-16
出願番号2024000325
出願日2024-01-04
発明の名称測定方法及び測定システム
出願人株式会社東芝
代理人弁理士法人iX
主分類G01B 11/06 20060101AFI20250709BHJP(測定;試験)
要約【課題】酸化銅の膜厚を、より簡便に、より短時間で測定可能な測定方法及び測定システムを提供する。
【解決手段】一実施形態に係る測定方法では、15nm以下の酸化銅の膜厚と酸化銅の色情報との関係を示す数式を作成し、測定対象の銅の表面を測色し、数式に測色結果を適用することで、表面に形成された酸化銅の膜厚を計算する。別の一実施形態に係る測定方法では、DIN5033 Teil7、JIS Z 8722 条件c、ISO7724/1、CIE No.15(2004)、又はASTM E 1164(SCI)のいずれかに準拠した方法によって酸化銅を測色する。測定方法において、L値が53より大きく82未満、a値が17より大きく45未満、及びb値が24より大きく43未満である酸化銅の色情報と、酸化銅の膜厚と、の関係を示す数式を作成し、測定対象の銅の表面を測色し、数式に測色結果を適用することで、表面に形成された酸化銅の膜厚を計算する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
１５ｎｍ以下の酸化銅の膜厚と、前記酸化銅の色情報と、の関係を示す数式を作成し、
測定対象の銅の表面を測色し、前記数式に測色結果を適用することで、前記表面に形成された酸化銅の膜厚を計算する、測定方法。
続きを表示（約 1,700 文字）【請求項２】
ＤＩＮ５０３３Ｔｅｉｌ７、ＪＩＳＺ８７２２条件ｃ、ＩＳＯ７７２４／１、ＣＩＥＮｏ．１５（２００４）、又はＡＳＴＭＥ１１６４（ＳＣＩ）のいずれかに準拠した方法によって酸化銅を測色し、
Ｌ値が５３より大きく８２未満、ａ値が１７より大きく４５未満、及びｂ値が２４より大きく４３未満である酸化銅の色情報と、前記酸化銅の膜厚と、の関係を示す数式を作成し、
測定対象の銅の表面を測色し、前記数式に測色結果を適用することで、前記表面に形成された酸化銅の膜厚を計算する、測定方法。
【請求項３】
前記色情報は、Ｌａｂ表色系で表され、
前記数式は、
Ｘ
Ｌ
＝ｋ
１
×Ｔ＋Ｃ
１
で表される第１式と、
Ｘ
ａ
＝ｋ
２
×Ｔ＋Ｃ
２
で表される第２式と、
Ｘ
ｂ
＝ｋ
３
×Ｔ＋Ｃ
３
で表される第３式と、
から選択される１つ以上を含み、
Ｔは酸化銅の膜厚、Ｃ
１
、Ｃ
２
、Ｃ
３
、ｋ
１
、ｋ
２
、及びｋ
３
は定数、Ｘ
Ｌ
は前記測色結果のＬ値、Ｘ
ａ
は前記測色結果のａ値、Ｘ
ｂ
は前記測色結果のｂ値である、請求項１又は２に記載の測定方法。
【請求項４】
前記数式は、前記第１式、前記第２式、及び前記第３式を含む、請求項３に記載の測定方法。
【請求項５】
前記数式は、ＣｕＯの膜厚及びＣｕ
２
Ｏの膜厚の組み合わせと、前記色情報と、の関係を示し、
前記数式に前記測色結果を適用することで、前記表面に形成されたＣｕＯの膜厚及びＣｕ
２
Ｏの膜厚を測定する、請求項１又は２に記載の測定方法。
【請求項６】
前記色情報は、Ｌａｂ表色系で表され、
前記数式は、
Ｘ
Ｌ
＝ｋ
１
×Ｔ
１
＋ｋ
２
×Ｔ
２
＋ｋ
３
×（Ｔ
１
－Ｃ
１
）×（Ｔ
２
－Ｃ
２
）＋Ｃ
３
で表される第１式と、
Ｘ
ａ
＝ｋ
４
×Ｔ
１
＋ｋ
５
×Ｔ
２
＋ｋ
６
×（Ｔ
１
－Ｃ
４
）×（Ｔ
２
－Ｃ
５
）＋Ｃ
６
で表される第２式と、
Ｘ
ｂ
＝ｋ
７
×Ｔ
１
＋ｋ
８
×Ｔ
２
＋ｋ
９
×（Ｔ
１
－Ｃ
７
）×（Ｔ
２
－Ｃ
８
）＋Ｃ
９
で表される第３式と、
から選択される１つ以上を含み、
Ｔ
１
はＣｕＯの膜厚、Ｔ
２
はＣｕ
２
Ｏの膜厚、Ｃ
１
、Ｃ
２
、Ｃ
３
、Ｃ
４
、Ｃ
５
、Ｃ
６
、Ｃ
７
、Ｃ
８
【請求項７】
測定対象の銅の表面を照らす光源と、
照らされた前記表面を測色する測色計と、
１５ｎｍ以下の酸化銅の膜厚と、酸化銅の色情報と、の関係を示す数式に、前記測色計による測色結果を適用することで、前記表面に形成された酸化銅の膜厚を測定する、測定装置と、
を備えた測定システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、測定方法及び測定システムに関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
銅が酸素と反応すると、酸化銅が形成される。銅の部材の表面に形成された酸化銅の膜厚を、より簡便に測定できる技術が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１４－１４６７０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする課題は、酸化銅の膜厚を、より簡便に、より短時間で測定可能な、測定方法及び測定システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一実施形態に係る測定方法では、１５ｎｍ以下の酸化銅の膜厚と、前記酸化銅の色情報と、の関係を示す数式を作成する。前記測定方法において、測定対象の銅の表面を測色し、前記数式に測色結果を適用することで、前記表面に形成された酸化銅の膜厚を計算する。
【０００６】
別の一実施形態に係る測定方法では、ＤＩＮ５０３３Ｔｅｉｌ７、ＪＩＳＺ８７２２条件ｃ、ＩＳＯ７７２４／１、ＣＩＥＮｏ．１５（２００４）、又はＡＳＴＭＥ１１６４（ＳＣＩ）のいずれかに準拠した方法によって酸化銅を測色する。前記測定方法において、Ｌ値が５３より大きく８２未満、ａ値が１７より大きく４５未満、及びｂ値が２４より大きく４３未満である酸化銅の色情報と、前記酸化銅の膜厚と、の関係を示す数式を作成する。前記測定方法において、測定対象の銅の表面を測色し、前記数式に測色結果を適用することで、前記表面に形成された酸化銅の膜厚を計算する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
図１は、実施形態に係る測定方法を示すフローチャートである。
図２は、薄膜干渉の様子を示す模式図である。
図３は、酸化銅の膜厚と色情報との関係を例示する実験結果である。
図４は、実施形態の変形例に係る測定方法を示すフローチャートである。
図５は、ＣｕＯの膜厚と色情報との関係を例示する実験結果である。
図６は、Ｃｕ
２
Ｏの膜厚と色情報との関係を例示する実験結果である。
図７は、実施形態に係る測定システムを示す模式図である。
図８は、ハードウェア構成を表す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下に、本発明の各実施形態について図面を参照しつつ説明する。図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。本願明細書と各図において、既に説明したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
【０００９】
銅の部材の表面には、銅と酸素との反応によって酸化銅が形成される。本発明の実施形態は、この酸化銅の膜厚をより簡便に求めるために用いられる。
【００１０】
図１は、実施形態に係る測定方法を示すフローチャートである。
図１に示すように、実施形態に係る測定方法Ｍ１は、モデル構築（ステップＳ１０）及び膜厚測定（ステップＳ２０）を含む。モデル構築では、酸化銅の膜厚と酸化銅の色情報との関係を示す数式（モデル）を作成する。膜厚測定では、対象の銅の表面を測色し、数式及び測色結果を用いて酸化銅の膜厚を計算する。以下で、各ステップについて具体的に説明する。
（【００１１】以降は省略されています）

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