知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-05-23
(45)【発行日】2024-05-31
(54)【発明の名称】渦電流センサの出力信号処理装置
(51)【国際特許分類】
G01B 7/06 20060101AFI20240524BHJP
【ＦＩ】
G01B7/06 M
【請求項の数】
7
(21)【出願番号】P 2020141608
(22)【出願日】2020-08-25
(65)【公開番号】P2022037460
(43)【公開日】2022-03-09
【審査請求日】2023-08-07
(73)【特許権者】
【識別番号】000000239
【氏名又は名称】株式会社荏原製作所
(74)【代理人】
【識別番号】100106208
【弁理士】
【氏名又は名称】宮前 徹
(74)【代理人】
【識別番号】100146710
【弁理士】
【氏名又は名称】鐘ヶ江 幸男
(74)【代理人】
【識別番号】100186613
【弁理士】
【氏名又は名称】渡邊 誠
(74)【代理人】
【氏名又は名称】串田 幸一
(72)【発明者】
【氏名】阿部 敦史
(72)【発明者】
【氏名】高橋 太郎
(72)【発明者】
【氏名】澁江 宏明
(72)【発明者】
【氏名】徳永 晋平
(72)【発明者】
【氏名】渡辺 和英
【審査官】山▲崎▼ 和子
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１５－１７５６０８（ＪＰ，Ａ）
【文献】実開昭５４－０１７７７５（ＪＰ，Ｕ）
【文献】特開２０１１－１６４１１０（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０１Ｂ ７／００－７／３４
Ｇ０１Ｎ ２７／７２－２７／９０９３
Ｇ０１Ｒ １５／００－１７／２２
２７／００－２７／３２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
導電体に渦電流を形成可能な励磁コイルと、前記導電体に形成可能な前記渦電流を検出する検出コイルとを有する渦電流センサが出力する前記検出コイルの出力信号を処理する渦電流センサの出力信号処理装置において、前記出力信号処理装置は、
前記検出コイルが基準状態において出力する前記出力信号の特性を示す基準データを保持し、前記基準状態以外のときに、前記基準データを出力する保持装置と、
前記検出コイルが前記基準状態において出力する前記出力信号に対応する疑似信号を、前記保持装置が出力する前記基準データから生成して出力する疑似信号生成装置と、
前記基準状態以外のときに、前記検出コイルが出力する出力信号と、前記疑似信号が入力されて、前記出力信号と前記疑似信号の差に相当する信号をブリッジ出力信号として出力するブリッジ回路と、
前記ブリッジ回路が出力する前記ブリッジ出力信号を処理するブリッジ信号処理装置とを有することを特徴とする渦電流センサの出力信号処理装置。
【請求項2】
前記基準状態において前記ブリッジ回路は、前記検出コイルが出力する前記出力信号を入力され、前記疑似信号が入力されない状態で、基準ブリッジ出力信号を出力し、前記出力信号処理装置は、前記基準ブリッジ出力信号から前記基準データを生成する基準データ生成装置を有し、
前記保持装置は、前記基準データ生成装置が出力する前記基準データを保持することを特徴とする請求項１記載の渦電流センサの出力信号処理装置。
【請求項3】
前記ブリッジ信号処理装置は、前記基準データ生成装置であり、前記基準状態において、前記基準ブリッジ出力信号をインピーダンスとして処理するために、前記基準ブリッジ出力信号から前記インピーダンスを得て、前記保持装置は、得られた前記インピーダンスを前記基準データとして保持し、
前記基準状態以外のときに、前記疑似信号生成装置は、前記保持装置から前記インピー
ダンスを入力されて、前記疑似信号を生成することを特徴とする請求項２記載の渦電流センサの出力信号処理装置。
【請求項4】
前記基準状態は、前記導電体が前記検出コイルの近傍にないときであることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の渦電流センサの出力信号処理装置。
【請求項5】
前記出力信号処理装置は、前記渦電流センサと、前記渦電流センサの温度を測定する温度センサと、測定された前記温度を使用して前記基準データを補正する補正装置とを有することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の渦電流センサの出力信号処理装置。
【請求項6】
導電体に渦電流を形成可能な励磁コイルと、前記導電体に形成可能な前記渦電流を検出する検出コイルとを有する渦電流センサが出力する前記検出コイルの出力信号を処理する渦電流センサの出力信号処理装置において、前記処理装置は、
前記検出コイルが基準状態において出力する前記出力信号の特性を示す基準データを保持し、前記基準状態以外のときに、前記基準データを出力する保持装置と、
前記基準状態以外のときに前記検出コイルが出力する前記出力信号の特性を示す特性データと、前記保持装置が出力する前記基準データが入力されて、前記特性データと前記基準データの差を求める差分装置とを有し、
前記処理装置は、
前記検出コイルが出力する前記出力信号をインピーダンスとして処理するために、前記出力信号から前記インピーダンスを得るインピーダンス出力装置を有し、
前記保持装置は、前記インピーダンス出力装置が前記基準状態において出力する前記インピーダンスを前記基準データとして保持し、
前記差分装置は、前記基準状態以外のときに、前記インピーダンス出力装置が出力する前記インピーダンスと、前記保持装置が出力する前記基準データとの差を求めることを特徴とする渦電流センサの出力信号処理装置。
【請求項7】
導電体に渦電流を形成可能な励磁コイルと、前記導電体に形成可能な前記渦電流を検出する検出コイルとを有する渦電流センサが出力する前記検出コイルの出力信号を処理する渦電流センサの出力信号処理方法において、前記検出コイルが基準状態において出力する前記出力信号の特性を示す基準データを保持するステップと、
前記検出コイルが前記基準状態において出力する前記出力信号に対応する疑似信号を、保持されている前記基準データから生成して出力するステップと、
前記基準状態以外のときに前記検出コイルが出力する前記出力信号と、前記疑似信号をブリッジ回路に入力して、前記出力信号と前記疑似信号の差に相当する信号をブリッジ出力信号として出力するステップと、
前記ブリッジ出力信号を処理するステップとを有することを特徴とする渦電流センサの出力信号処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、渦電流センサの出力信号処理装置および渦電流センサの出力信号処理方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
渦電流センサは膜厚測定、変位測定等に使用される。以下では、膜厚測定を例にして渦電流センサを説明する。膜厚測定用渦電流センサは、例えば半導体デバイスの製造工程（研磨工程）で用いられる。研磨工程において渦電流センサは、以下のように用いられる。半導体デバイスの高集積化が進むにつれて回路の配線が微細化し、配線間距離もより狭くなりつつある。そこで、被研磨物である半導体ウェハの表面を平坦化することが必要となるが、この平坦化法の一手段として研磨装置により研磨（ポリッシング）することが行われている。
【0003】
研磨装置は、被研磨物を研磨するための研磨パッドを保持するための研磨テーブルと、被研磨物を保持して研磨パッドに押圧するためにトップリングを備える。研磨テーブルとトップリングはそれぞれ、駆動部（例えばモータ）によって回転駆動される。研磨剤を含む液体（スラリー）を研磨パッド上に流し、そこにトップリングに保持された被研磨物を押し当てることにより、被研磨物は研磨される。
【0004】
研磨装置では、被研磨物の研磨が不十分であると、回路間の絶縁がとれず、ショートするおそれが生じ、また、過研磨となった場合は、配線の断面積が減ることによる抵抗値の上昇、又は配線自体が完全に除去され、回路自体が形成されないなどの問題が生じる。このため、研磨装置では、最適な研磨終点を検出することが求められる。
【0005】
このような技術としては、特開２００５－１２１６１６号に記載のものがある。この技術においては、２個のコイル、すなわち検出コイルとバランスコイルを用いた渦電流センサが研磨終点を検出するために用いられている。特開２００５－１２１６１６号の図１０に示すように、検出コイルとバランスコイルは直列回路を構成し、その両端は可変抵抗を含むブリッジ回路に接続されている。ブリッジ回路でバランスの調整を行うことで、膜厚がゼロのときに、ブリッジ回路の出力がゼロになるようにゼロ点の調整が可能である。ブリッジ回路の出力は、特開２００５－１２１６１６号の図１１に示すように、同期検波回路に入力される。同期検波回路は、入力された信号から、膜厚の変化に伴う抵抗成分（Ｒ）、リアクタンス成分（Ｘ）、振幅出力（Ｚ）および位相出力（ｔａｎ－１Ｒ／Ｘ）を取り出す。
【0006】
従来のブリッジ回路を使用した検出方法に関しては、ゼロ点調整時の抵抗値調整量はブリッジ回路を構成する抵抗値全体の大きさに比べて非常に小さい。その結果、抵抗値全体の温度変化量は、ゼロ点調整時の抵抗値調整量と比べると、無視できない量である。温度変化による抵抗値の変化や、抵抗が有する浮遊容量の変化、経時変化等のために、抵抗の周囲環境の変化に対してブリッジ回路の特性が敏感に影響を受ける。この結果、上述のゼロ点がシフトしやすく、膜厚の測定精度が低下するという問題があった。
【0007】
すなわち、従来は可変抵抗でブリッジ回路のバランスを調整して導電性膜が存在しない時にブリッジ回路の出力がゼロとなるようにブリッジ回路の出力を調整していた。しかし、次のような要因でブリッジ回路のパラメータが経時変化してバランスがくずれてしまい、ブリッジ回路の出力がゼロにならないという課題がある。（ｉ） 検出コイルとバランスコイルは、周囲温度の影響で値が変動する。（ｉｉ） 可変抵抗においても、機械的な
可変機構をもつ場合、抵抗値がシフトする。
可変機構をもつ場合、抵抗値がシフトする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【文献】特開２００５－１２１６１６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
本発明の一形態は、このような問題点を解消すべくなされたもので、その目的は、周囲環境の変化等に対して従来よりも影響を受けにくい渦電流センサの出力信号処理装置および渦電流センサの出力信号処理方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0010】
上記課題を解決するために、第１の形態では、導電体に渦電流を形成可能な励磁コイルと、前記導電体に形成可能な前記渦電流を検出する検出コイルとを有する渦電流センサが出力する前記検出コイルの出力信号を処理する渦電流センサの出力信号処理装置において、前記出力信号処理装置は、前記検出コイルが基準状態において出力する前記出力信号の特性を示す基準データを保持し、前記基準状態以外のときに、前記基準データを出力する保持装置と、前記検出コイルが前記基準状態において出力する前記出力信号に対応する疑似信号を、前記保持装置が出力する前記基準データから生成して出力する疑似信号生成装置と、前記基準状態以外のときに、前記検出コイルが出力する出力信号と、前記疑似信号が入力されて、前記出力信号と前記疑似信号の差に相当する信号をブリッジ出力信号として出力するブリッジ回路と、前記ブリッジ回路が出力する前記ブリッジ出力信号を処理するブリッジ信号処理装置とを有することを特徴とする渦電流センサの出力信号処理装置という構成を採っている。
【0011】
本実施形態では、バランスコイルを使用していない。これによりブリッジ回路のバランスが崩れてしまう要因を減らすことができる、もしくはそのような要因を排除することができるので、課題を解決できる。すなわち周囲環境の変化等に対して従来よりも影響を受けにくい渦電流センサの出力信号処理装置を提供できる。
【0012】
形態２では、前記基準状態において前記ブリッジ回路は、前記検出コイルが出力する前記出力信号を入力され、前記疑似信号が入力されない状態で、基準ブリッジ出力信号を出力し、前記出力信号処理装置は、前記基準ブリッジ出力信号から前記基準データを生成する基準データ生成装置を有し、前記保持装置は、前記基準データ生成装置が出力する前記基準データを保持することを特徴とする形態１記載の渦電流センサの出力信号処理装置という構成を採っている。
【0013】
形態３では、前記ブリッジ信号処理装置は、前記基準データ生成装置であり、前記基準状態において、前記基準ブリッジ出力信号をインピーダンスとして処理するために、前記基準ブリッジ出力信号から前記インピーダンスを得て、前記保持装置は、得られた前記インピーダンスを前記基準データとして保持し、前記基準状態以外のときに、前記疑似信号生成装置は、前記保持装置から前記インピーダンスを入力されて、前記疑似信号を生成することを特徴とする形態２記載の渦電流センサの出力信号処理装置という構成を採っている。
【0014】
形態４では、前記基準状態は、前記導電体が前記検出コイルの近傍にないときであることを特徴とする形態１ないし３のいずれか１項に記載の渦電流センサの出力信号処理装置という構成を採っている。
【0015】
形態５では、前記出力信号処理装置は、前記渦電流センサと、前記渦電流センサの温度を測定する温度センサと、測定された前記温度を使用して前記基準データを補正する補正装置とを有することを特徴とする形態１ないし４のいずれか１項に記載の渦電流センサの出力信号処理装置という構成を採っている。
【0016】
形態６では、導電体に渦電流を形成可能な励磁コイルと、前記導電体に形成可能な前記渦電流を検出する検出コイルとを有する渦電流センサが出力する前記検出コイルの出力信号を処理する渦電流センサの出力信号処理装置において、前記処理装置は、前記検出コイルが基準状態において出力する前記出力信号の特性を示す基準データを保持し、前記基準状態以外のときに、前記基準データを出力する保持装置と、前記基準状態以外のときに前記検出コイルが出力する前記出力信号の特性を示す特性データと、前記保持装置が出力する前記基準データが入力されて、前記特性データと前記基準データの差を求める差分装置とを有することを特徴とする渦電流センサの出力信号処理装置という構成を採っている。
【0017】
形態７では、前記処理装置は、前記検出コイルが出力する前記出力信号をインピーダンスとして処理するために、前記出力信号から前記インピーダンスを得るインピーダンス出力装置を有し、前記保持装置は、前記インピーダンス出力装置が前記基準状態において出力する前記インピーダンスを前記基準データとして保持し、前記差分装置は、前記基準状態以外のときに、前記インピーダンス出力装置が出力する前記インピーダンスと、前記保持装置が出力する前記基準データとの差を求めることを特徴とする形態６記載の渦電流センサの出力信号処理装置という構成を採っている。
【0018】
形態８では、導電体に渦電流を形成可能な励磁コイルと、前記導電体に形成可能な前記渦電流を検出する検出コイルとを有する渦電流センサが出力する前記検出コイルの出力信号を処理する渦電流センサの出力信号処理方法において、前記検出コイルが基準状態において出力する前記出力信号の特性を示す基準データを保持するステップと、前記検出コイルが前記基準状態において出力する前記出力信号に対応する疑似信号を、保持されている前記基準データから生成して出力するステップと、前記基準状態以外のときに前記検出コイルが出力する前記出力信号と、前記疑似信号をブリッジ回路に入力して、前記出力信号と前記疑似信号の差に相当する信号をブリッジ出力信号として出力するステップと、前記ブリッジ出力信号を処理するステップとを有することを特徴とする渦電流センサの出力信号処理方法という構成を採っている。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【発明を実施するための形態】
【0020】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の各実施形態において、同一または相当する部材には同一符号を付して重複した説明を省略することがある。また、各実施形態で示される特徴は、互いに矛盾しない限り他の実施形態にも適用可能である。
【0021】
図１は、本発明の一実施形態に係る渦電流センサ５０が適用される研磨装置の全体構成を示す概略図である。図１に示すように、研磨装置は、研磨テーブル１００と、研磨対象物である半導体ウェハ等の基板を保持して研磨テーブル上の研磨面に押圧するトップリング（保持部）１とを備えている。
【0022】
研磨テーブル１００は、テーブル軸１７０を介してその下方に配置される駆動部であるモータ（図示せず）に連結されており、そのテーブル軸１７０周りに回転可能になっている。研磨テーブル１００の上面には研磨パッド１０１が貼付されており、研磨パッド１０１の表面１０１ａが半導体ウェハＷＨを研磨する研磨面を構成している。研磨テーブル１００の上方には研磨液供給ノズル１０２が設置されており、この研磨液供給ノズル１０２によって研磨テーブル１００上の研磨パッド１０１上に研磨液Ｑが供給されるようになっている。図１に示すように、研磨テーブル１００の内部には、渦電流センサ５０が埋設されている。
【0023】
トップリング１は、半導体ウェハＷＨを研磨面１０１ａに対して押圧するトップリング本体１４２と、半導体ウェハＷＨの外周縁を保持して半導体ウェハＷＨがトップリングから飛び出さないようにするリテーナリング１４３とから基本的に構成されている。
【0024】
トップリング１は、トップリングシャフト１１１に接続されており、このトップリングシャフト１１１は、上下動機構１２４によりトップリングヘッド１１０に対して上下動するようになっている。このトップリングシャフト１１１の上下動により、トップリングヘッド１１０に対してトップリング１の全体を昇降させ位置決めするようになっている。なお、トップリングシャフト１１１の上端にはロータリージョイント１２５が取り付けられている。
【0025】
トップリングシャフト１１１およびトップリング１を上下動させる上下動機構１２４は、軸受１２６を介してトップリングシャフト１１１を回転可能に支持するブリッジ１２８と、ブリッジ１２８に取り付けられたボールねじ１３２と、支柱１３０により支持された支持台１２９と、支持台１２９上に設けられたサーボモータ１３８とを備えている。サーボモータ１３８を支持する支持台１２９は、支柱１３０を介してトップリングヘッド１１０に固定されている。
【0026】
ボールねじ１３２は、サーボモータ１３８に連結されたねじ軸１３２ａと、このねじ軸１３２ａが螺合するナット１３２ｂとを備えている。トップリングシャフト１１１は、ブリッジ１２８と一体となって上下動するようになっている。したがって、サーボモータ１
３８を駆動すると、ボールねじ１３２を介してブリッジ１２８が上下動し、これによりトップリングシャフト１１１およびトップリング１が上下動する。
３８を駆動すると、ボールねじ１３２を介してブリッジ１２８が上下動し、これによりトップリングシャフト１１１およびトップリング１が上下動する。
【0027】
また、トップリングシャフト１１１はキー（図示せず）を介して回転筒１１２に連結されている。この回転筒１１２はその外周部にタイミングプーリ１１３を備えている。トップリングヘッド１１０にはトップリング用モータ１１４が固定されており、上記タイミングプーリ１１３は、タイミングベルト１１５を介してトップリング用モータ１１４に設けられたタイミングプーリ１１６に接続されている。したがって、トップリング用モータ１１４を回転駆動することによってタイミングプーリ１１６、タイミングベルト１１５、およびタイミングプーリ１１３を介して回転筒１１２およびトップリングシャフト１１１が一体に回転し、トップリング１が回転する。なお、トップリングヘッド１１０は、フレーム（図示せず）に回転可能に支持されたトップリングヘッドシャフト１１７によって支持されている。
【0028】
図１に示すように構成された研磨装置において、トップリング１は、その下面に半導体ウェハＷＨなどの基板を保持できるようになっている。トップリングヘッド１１０はトップリングヘッドシャフト１１７を中心として旋回可能に構成されており、下面に半導体ウェハＷＨを保持したトップリング１は、トップリングヘッド１１０の旋回により半導体ウェハＷＨの受取位置から研磨テーブル１００の上方に移動される。そして、トップリング１を下降させて半導体ウェハＷＨを研磨パッド１０１の表面（研磨面）１０１ａに押圧する。このとき、トップリング１および研磨テーブル１００をそれぞれ回転させ、研磨テーブル１００の上方に設けられた研磨液供給ノズル１０２から研磨パッド１０１上に研磨液Ｑを供給する。このように、半導体ウェハＷＨを研磨パッド１０１の研磨面１０１ａに摺接させて半導体ウェハＷＨの表面を研磨する。
【0029】
図２は、研磨テーブル１００と渦電流センサ５０と半導体ウェハＷＨとの関係を示す平面図である。図２に示すように、渦電流センサ５０は、トップリング１に保持された研磨中の半導体ウェハＷＨの中心Ｃｗを通過する位置に設置されている。研磨テーブル１００は回転中心１７０の周りを回転する。例えば、渦電流センサ５０は、半導体ウェハＷＨの下方を通過している間、通過軌跡（走査線）上で連続的に半導体ウェハＷＨのＣｕ層等の金属膜（導電性膜）を検出できるようになっている。
【0030】
次に、本発明に係る研磨装置が備える渦電流センサ５０について、添付図面を用いて説明する。図３は、渦電流センサ５０を含む渦電流センサ組立体の構成を示す図であり、図３（ａ）は渦電流センサ組立体の構成を示すブロック図であり、図３（ｂ）は渦電流センサ組立体の等価回路図である。図３（ａ）に示すように、渦電流センサ５０は、検出対象の金属膜（または導電性膜）ｍｆの近傍に配置され、そのコイルに交流信号源５２が接続されている。ここで、検出対象の金属膜ｍｆは、例えば半導体ウェハＷＨ上に形成されたＣｕ、Ａｌ、Ａｕ、Ｗなどの薄膜である。渦電流センサ５０は、検出対象の金属膜（または導電性膜）に対して、例えば１．０～４．０ｍｍ程度の近傍に配置される。コイルはフェライト等の磁性体（図示せず）に通常、巻かれている。渦電流センサ５０は空芯コイルでもよい。
【0031】
渦電流センサの信号検出には、金属膜ｍｆに渦電流が生じることにより、インピーダンスが変化し、このインピーダンス変化から金属膜（または導電性膜）を検出するインピーダンスタイプと呼ばれるものがある。即ち、インピーダンスタイプでは、図３（ｂ）に示す等価回路において、渦電流Ｉ２が変化することで、インピーダンスＺが変化し、信号源（固定周波数発振器）５２から見たインピーダンスＺが変化すると、出力信号処理回路５４でこのインピーダンスＺの変化を検出し、金属膜（または導電性膜）の変化を検出することができる。
【0032】
インピーダンスタイプの渦電流センサでは、信号出力Ｘ、Ｙ、位相、合成インピーダンスＺ（＝Ｘ＋ｉＹ）、を取り出すことが可能である。インピーダンス成分Ｘ、Ｙ等から、金属膜（または導電性膜）Ｃｕ、Ａｌ、Ａｕ、Ｗの膜厚に関する測定情報が得られる。渦電流センサ５０は、図１に示すように研磨テーブル１００の内部の表面付近の位置に内蔵することができ、研磨対象の半導体ウェハに対して研磨パッドを介して対面するように位置し、半導体ウェハ上の金属膜（または導電性膜）に流れる渦電流から金属膜（または導電性膜）の変化を検出することができる。
【0033】
渦電流センサの周波数は、単一電波、ＡＭ変調電波、関数発生器の掃引出力等を用いることができ、金属膜の膜種に適合させて、感度の良い発振周波数や変調方式を選択することが好ましい。
【0034】
以下に、インピーダンスタイプの渦電流センサについて具体的に説明する。交流信号源５２は、２～３０ＭＨｚ程度の固定周波数の発振器２６０（図９を参照）を有する。発振器２６０は、例えば水晶発振器である。そして、交流信号源５２により供給される交流電圧により、渦電流センサ５０に電流Ｉ１が流れる。金属膜（または導電性膜）ｍｆの近傍に配置された渦電流センサ５０に電流が流れることで、この磁束が金属膜（または導電性膜）ｍｆと鎖交することでその間に相互インダクタンスＭが形成され、金属膜（または導電性膜）ｍｆ中に渦電流Ｉ２が流れる。ここでＲ１は渦電流センサを含む一次側の等価抵抗であり、Ｌ１は同様に渦電流センサを含む一次側の自己インダクタンスである。金属膜（または導電性膜）ｍｆ側では、Ｒ２は渦電流損に相当する等価抵抗であり、Ｌ２はその自己インダクタンスである。交流信号源５２の端子ａ、ｂから渦電流センサ側を見たインピーダンスＺは、金属膜（または導電性膜）ｍｆ中に形成される渦電流損の大きさによって変化する。
【0035】
次に、本実施形態と従来技術との違いを明確にするために従来技術の渦電流センサ１５０におけるコイルの構成例について説明する。図４は、従来技術の渦電流センサ１５０におけるコイルの構成例を示す概略図である。従来技術では、渦電流センサ１５０は、半導体ウェハＷＨ上の金属膜（または導電性膜）に渦電流を形成するための励磁コイル７２と、生成された渦電流を検出するための検出コイル７３と、バランスコイル７４とを有する。渦電流センサ１５０は、フェライトコア７１に巻回された３層のコイル、励磁コイル７２、検出コイル７３、バランスコイル７４により構成されている。なお、フェライトコア７１の構造としては、図４に示す構造に限られず、任意の構造を採用することができる。本図では、円筒状のフェライトコアに、励磁コイル７２と検出コイル７３が軸方向に配置される。
【0036】
励磁コイル７２は、交流信号源５２に接続される。励磁コイル７２は、交流信号源５２より供給される電圧の形成する磁界により、渦電流センサ１５０の近傍に配置される半導体ウェハＷＨ上の金属膜（または導電性膜）ｍｆに渦電流を形成する。フェライトコアの上側（金属膜（または導電性膜）側）には、検出コイル７３が配置され、金属膜（または導電性膜）に形成される渦電流により発生する磁界を検出する。なお本発明の一実施形態では、渦電流センサ５０は、後述するようにバランスコイル７４を有しない。
【0037】
励磁コイル７２の検出コイル７３と反対側にはバランスコイル７４が配置されている。励磁コイル７２、検出コイル７３、バランスコイル７４は例えば、同じターン数（１～２０ｔ）のコイルである。バランスコイル７４を設ける理由は、金属膜（または導電性膜）が存在しないときには、後述するブリッジ出力信号１７６がゼロとなるように調整可能とするためである。
【0038】
図５は、従来技術の渦電流センサにおける各コイルの接続を示す概略図である。この例では、ブリッジ回路７７を用いている。図５（ａ）に示すように、検出コイル７３とバランスコイル７４は互いに逆相に接続されている。検出コイル７３とバランスコイル７４は、逆相の直列回路を構成し、その両端は可変抵抗７６を含むブリッジ回路７７に接続されている。
【0039】
具体的には、検出コイル７３の信号線７３１は、ブリッジ回路７７の端子７７３に接続され、検出コイル７３の信号線７３２は、ブリッジ回路７７の端子７７１に接続される。バランスコイル７４の信号線７４１は、ブリッジ回路７７の端子７７２に接続され、バランスコイル７４の信号線７４２は、ブリッジ回路７７の端子７７１に接続される。端子７７１は接地される。ブリッジ回路７７の端子７７４がセンサ出力である。検出コイル７３、励磁コイル７２、バランスコイル７４は、それぞれインダクタンスＬ１、Ｌ２、Ｌ３を有する。
【0040】
励磁コイル７２は交流信号源５２に接続され、交番磁束を生成することで、近傍に配置される金属膜（または導電性膜）ｍｆに渦電流を形成する。可変抵抗７６の抵抗値を調整することで、検出コイル７３とバランスコイル７４からなる直列回路の出力電圧が、金属膜（または導電性膜）が存在しないときにはゼロとなるように調整可能としている。
【0041】
図５（ｂ）において、インダクタンスＬ１と抵抗ＶＲ２－１は並列回路４４を構成し、インダクタンスＬ３と抵抗ＶＲ２－２は並列回路４６を構成する。抵抗ＶＲ１－１と並列回路４４は直列回路５６を構成し、抵抗ＶＲ１－２と並列回路４６は直列回路５８を構成する。検出コイル７３とバランスコイル７４のそれぞれに並列に入る可変抵抗７６（ＶＲ１、ＶＲ２）を用いて、ＶＲ１（＝ＶＲ１－１＋ＶＲ１－２）で直列回路５６の出力と、直列回路５８の出力を等振幅に、ＶＲ２（＝ＶＲ２－１＋ＶＲ２－２）で直列回路５６と、直列回路５８の出力を同位相にするように調整する。
【0042】
即ち、図５（ｂ）の等価回路において、
ＶＲ１－１×（ＶＲｅ２－２＋ｊωＬｅ３）＝ＶＲ１－２×（ＶＲｅ２－１＋ｊωＬｅ１）（１）
となるように、可変抵抗ＶＲ１およびＶＲ２を調整する。ここで、ＶＲｅ２－１＋ｊωＬｅ１は並列回路４４の複素インピーダンスであり、ＶＲｅ２－１、ωＬｅ１は、それぞれ複素インピーダンスの実部（抵抗成分）と虚部（リアクタンス成分）である。同様に、ＶＲｅ２－２＋ｊωＬｅ３は並列回路４６の複素インピーダンスであり、ＶＲｅ２－２、ωＬｅ３は、それぞれ複素インピーダンスの実部（抵抗成分）と虚部（リアクタンス成分）である。
ＶＲ１－１×（ＶＲｅ２－２＋ｊωＬｅ３）＝ＶＲ１－２×（ＶＲｅ２－１＋ｊωＬｅ１）（１）
となるように、可変抵抗ＶＲ１およびＶＲ２を調整する。ここで、ＶＲｅ２－１＋ｊωＬｅ１は並列回路４４の複素インピーダンスであり、ＶＲｅ２－１、ωＬｅ１は、それぞれ複素インピーダンスの実部（抵抗成分）と虚部（リアクタンス成分）である。同様に、ＶＲｅ２－２＋ｊωＬｅ３は並列回路４６の複素インピーダンスであり、ＶＲｅ２－２、ωＬｅ３は、それぞれ複素インピーダンスの実部（抵抗成分）と虚部（リアクタンス成分）である。
【0043】
上記の（１）式において、ＶＲｅ２－２＋ｊωＬｅ３は、ＶＲ２－２、 Ｌ３を用いて表すと、（ＶＲ２－２ω２Ｌ３
２／（ＶＲ２－２
２＋ω２Ｌ３
２））＋ｊ（ＶＲ２－２
２ωＬ３／（ＶＲ２－２
２＋ω２Ｌ３
２））である。ＶＲｅ２－１＋ｊωＬｅ１は、ＶＲ２－２、 Ｌ１を用いて表すと、（ＶＲ２－１ω２Ｌ１
２／（ＶＲ２－１
２＋ω２Ｌ１
２））＋ｊ（ＶＲ２－１
２ωＬ１／（ＶＲ２－１
２＋ω２Ｌ１
２））である。
【0044】
上記の（１）式が成立するように可変抵抗ＶＲ１およびＶＲ２を調整することにより、図５（ｃ）に示すように、調整前のＬ１、Ｌ３の信号（図中点線で示す）を、同位相・同振幅の信号（図中実線で示す）とする。
【0045】
出力信号１７６は、出力信号処理回路１５４の増幅器２６８を介して、図６に示す出力信号処理回路１５４に入力される。増幅器２６８の後段には、図示しないフィルタが配置されている。フィルタは、増幅された信号に含まれるノイズの低減のために設置される。
【0046】
図６により、従来技術の出力信号処理回路１５４について説明する。図６は、渦電流センサの出力信号処理回路１５４を示すブロック図である。本図は、交流信号源５２側から渦電流センサ５０側を見たインピーダンスＺの計測回路例を示している。本図に示すインピーダンスＺの計測回路においては、膜厚の変化に伴う抵抗成分（Ｘ）、リアクタンス成分（Ｙ）、振幅出力（Ｚ）および位相出力（ｔａｎ－１Ｙ／Ｘ）を取り出すことができる。
【0047】
上述したように、検出対象の金属膜（または導電性膜）ｍｆが成膜された半導体ウェハＷＨ近傍に配置された渦電流センサ５０に、信号源５２は交流信号を供給する。信号源５２は、水晶発振器からなる固定周波数の発振器である。信号源５２は、例えば、２ＭＨｚ、８ＭＨｚ、１６ＭＨｚの固定周波数の電圧を供給する。信号源５２で形成される交流電圧は、バンドパスフィルタ８２と増幅回路３０を介して渦電流センサ５０に供給される。渦電流センサ５０で検出された出力信号１７６は、増幅回路２６８を経て、ｃｏｓ同期検波回路およびｓｉｎ同期検波回路からなる直交信号検出回路８６により検出信号のｃｏｓ成分８５とｓｉｎ成分８７とが取り出される。ここで、信号源５２で形成される発振信号は、位相シフト回路８４により信号源５２の同相成分３２（０゜）と直交成分３４（９０゜）の２つの信号が形成され、それぞれｃｏｓ同期検波回路とｓｉｎ同期検波回路とに導入され、上述の同期検波が行われる。
【0048】
同期検波された信号は、図示しないローパスフィルタにより、信号成分以上の不要な高周波成分が除去されてからＡＤ変換回路３６、３８によりデジタル信号に変換される。ｃｏｓ同期検波出力である抵抗成分（Ｘ出力４０）と、ｓｉｎ同期検波出力であるリアクタンス成分（Ｙ出力４２）とがそれぞれ取り出される。また、ベクトル演算回路８９により、抵抗成分（Ｘ出力４０）とリアクタンス成分（Ｙ出力４２）とから振幅出力（Ｚ出力）である（Ｘ２＋Ｙ２）１／２が得られる。また、θ処理回路９０により、同様に抵抗成分出力とリアクタンス成分出力とから位相出力（θ出力）である（ｔａｎ－１Ｘ／Ｙ）が得られる。
【0049】
ここで、測定装置本体には、各種フィルタがセンサ信号の雑音成分を除去するために設けられている。各種フィルタは、それぞれに応じたカットオフ周波数が設定されており、例えば、ローパスフィルタのカットオフ周波数を２～１６ＭＨｚの範囲で設定することにより、研磨中のセンサ信号に混在する雑音成分を除去して測定対象の金属膜（または導電性膜）を高精度に測定することができる。なお、ブリッジ回路７７からＡＤ変換回路３６、３８までと、交流信号源５２と、位相シフト回路８４は、アナログ信号を処理するアナログ信号処理部２７６であり、ベクトル演算回路８９と、θ処理回路９０は、デジタル信号を処理するデジタル信号処理部２７８である。
【0050】
以上述べた従来技術について整理すると、従来技術は、検出コイル７３とバランスコイル７４を用いている。検出コイル７３とバランスコイル７４は、逆相の直列回路を構成し、その両端は可変抵抗ＶＲ１、ＶＲ２を含む図５（ｂ）のブリッジ回路に接続されている。可変抵抗ＶＲ１、ＶＲ２の抵抗値を調整することで、検出コイル７３とバランスコイル７４からなる直列回路の出力電圧（端子７７４）が、導電性膜が存在しないときにはゼロとなるように調整する。
【0051】
具体的には、検出コイル７３とバランスコイル７４のそれぞれに並列に入る可変抵抗ＶＲ１、ＶＲ２で、Ｌ１、Ｌ３の信号を同振幅、逆位相となるように調整する。等価回路において、ＶＲ１－１×（ＶＲｅ２－２＋ｊωＬｅ３）＝ＶＲ１－２×（ＶＲｅ２－１＋ｊωＬｅ１）となるように、可変抵抗ＶＲ１（＝ＶＲ１－１＋ＶＲ１－２）およびＶＲ２（＝ＶＲ２－１＋ＶＲ２－２）を調整する必要がある。すなわち、従来は可変抵抗でブリッ
ジ回路のバランスを調整して導電性膜が存在しない時にブリッジ回路の出力（端子７７４）がゼロとなるようにブリッジ回路の出力を調整していた。しかし、次のような要因でブリッジ回路のパラメータが経時変化してバランスがくずれてしまい、ブリッジ回路の出力がゼロにならないという課題がある。（ｉ）検出コイルとバランスコイルは、周囲温度の影響で値が変動する。（ｉｉ）可変抵抗においても、機械的な可変機構をもつ場合、抵抗値がシフトする。
ジ回路のバランスを調整して導電性膜が存在しない時にブリッジ回路の出力（端子７７４）がゼロとなるようにブリッジ回路の出力を調整していた。しかし、次のような要因でブリッジ回路のパラメータが経時変化してバランスがくずれてしまい、ブリッジ回路の出力がゼロにならないという課題がある。（ｉ）検出コイルとバランスコイルは、周囲温度の影響で値が変動する。（ｉｉ）可変抵抗においても、機械的な可変機構をもつ場合、抵抗値がシフトする。
【0052】
図７に示す本発明の一実施形態では、図５の従来技術と比較すると、本図の渦電流センサ５０はバランスコイル７４を使用していない。これによりブリッジ回路のバランスが崩れてしまう要因を減らすことができる、もしくはそのような要因を排除することができるので、課題を解決できる。図７は、本発明の一実施形態に係る渦電流センサにおける各コイルの接続例を示す概略図である。本形態では、渦電流センサ５０は、半導体ウェハＷＨ上の金属膜（または導電性膜）に渦電流を形成するための励磁コイル７２と、生成された渦電流を検出するための検出コイル７３とを有する。渦電流センサ５０は、図４のフェライトコア７１に巻回された２層のコイル、励磁コイル７２、検出コイル７３により構成されている。
【0053】
励磁コイル７２は、交流信号源５２に接続される。励磁コイル７２は、交流信号源５２より供給される電圧の形成する磁界により、渦電流センサ５０の近傍に配置される半導体ウェハＷＨ上の金属膜（または導電性膜）ｍｆに渦電流を形成する。フェライトコアの上側（金属膜側）には、検出コイル７３が配置され、金属膜に形成される渦電流により発生する磁界を検出する。本形態では、渦電流センサ５０は、既述のようなバランスコイル７４を有しない。励磁コイル７２、検出コイル７３は例えば、同じターン数（１～２０ｔ）のコイルである。
【0054】
図７は、渦電流センサ５０における各コイルの接続例を示す。この例では、ブリッジ回路６０を用いている。ブリッジ回路６０の変動要素を減らすため、バランスコイル７４を排し、代わりに検出コイル７３に対して逆相、同振幅となるバランスコイル疑似信号６８をブリッジ回路６０に入力する。ブリッジ回路６０のパラメータの経時変化要因を減らす事で、ブリッジ回路６０のバランスが崩れにくくなる。
【0055】
検出コイル７３とバランスコイル疑似信号６８は互いに逆相に接続されている。検出コイル７３とバランスコイル疑似信号６８は、逆相の直列回路を構成する。検出コイル７３とバランスコイル疑似信号６８の両端は可変抵抗ＶＲと抵抗Ｒ３を含むブリッジ回路６０に接続されている。ブリッジ回路６０は、抵抗Ｒ１と、抵抗Ｒ２に直列に接続される抵抗ＶＲと、抵抗Ｒ２と、抵抗Ｒ１に直列に接続される抵抗Ｒ３とを有する。検出コイル７３は可変抵抗ＶＲと並列に接続される。バランスコイル疑似信号６８はＲ３と並列に接続される。
【0056】
具体的には、検出コイル７３の信号線７３１は、ブリッジ回路６０の端子７７３に接続され、検出コイル７３の信号線７３２は、ブリッジ回路７７の端子７７１に接続される。バランスコイル疑似信号６８の信号線７４１は、ブリッジ回路７７の端子７７２に接続され、バランスコイル疑似信号６８の信号線７４２は、ブリッジ回路７７の端子７７１に接続される。端子７７１は接地される。ブリッジ回路７７の端子７７４がブリッジ出力信号１７６である。検出コイル７３、励磁コイル７２、バランスコイル疑似信号６８は、それぞれインダクタンスＬ１、Ｌ２、Ｌ０を有する。インダクタンスＬ０は、バランスコイル疑似信号６８の等価インダクタンスである。
【0057】
励磁コイル７２は交流信号源５２に接続され、交番磁束を生成することで、近傍に配置される金属膜（または導電性膜）ｍｆに渦電流を形成する。可変抵抗ＶＲの抵抗値を調整
することにより、検出コイル７３とバランスコイル疑似信号６８からなる直列回路の出力電圧が端子７７４において、金属膜（または導電性膜）が検出コイル７３の近傍に存在しないとき（基準状態の時）にはゼロとなる。
することにより、検出コイル７３とバランスコイル疑似信号６８からなる直列回路の出力電圧が端子７７４において、金属膜（または導電性膜）が検出コイル７３の近傍に存在しないとき（基準状態の時）にはゼロとなる。
【0058】
可変抵抗はＶＲのみであり、他の抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３は固定抵抗である。抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２の抵抗値は同じ大きさとする。抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２の抵抗値は同じ大きさでなくてもよい。可変抵抗ＶＲの抵抗値の初期設定値と抵抗Ｒ３の抵抗値は同じ大きさとする。なお、バランスコイル疑似信号６８の出力値が、基準状態の時のときの検出コイル７３の出力値に十分近いときは、可変抵抗ＶＲは、固定抵抗でもよい。通常、膜厚測定時のブリッジ出力信号１７６は微小出力であるため、基準状態の時に端子７７４におけるゼロ調整は高精度である必要がある。そのため、可変抵抗ＶＲは固定抵抗であるよりも可変抵抗であることが好ましい。
【0059】
可変抵抗ＶＲは固定抵抗であるよりも可変抵抗であることが好ましい理由として以下もある。バランスコイル疑似信号６８が検出コイル７３の信号を後述の疑似信号生成装置９６（デジタル回路である。）により精度よく再現できる場合は、可変抵抗ＶＲは固定抵抗でもよい。しかし、上述のように基準状態の時に端子７７４におけるゼロ調整は高精度である必要がある場合、疑似信号生成装置９６は高精度である必要がある。高精度のデジタル回路は高コストである場合がある。この点からも、可変抵抗ＶＲは固定抵抗であるよりも可変抵抗であることが好ましい。
【0060】
図８において、インダクタンスＬ１と抵抗ＶＲは並列回路４４を構成し、インダクタンスＬ０と抵抗Ｒ３は並列回路４６を構成する。抵抗ＶＲと並列回路４４は直列回路５６を構成し、抵抗Ｒ２と並列回路４６は直列回路５８を構成する。検出コイル７３に並列に入る抵抗ＶＲを用いて、直列回路５６と直列回路５８の信号を等振幅に、かつ同位相にするように調整する。
【0061】
即ち、図８の等価回路において、
Ｒ１×（Ｒｅ３＋ｊωＬｅ０）＝Ｒ２×（ＶＲｅ＋ｊωＬｅ１） （２）
となるように、可変抵抗ＶＲを調整する。ここで、ＶＲｅ＋ｊωＬｅ１は並列回路４４の複素インピーダンスであり、ＶＲｅ、ωＬｅ１は、それぞれ複素インピーダンスの実部（抵抗成分）と虚部（リアクタンス成分）である。同様に、Ｒｅ３＋ｊωＬｅ０は並列回路４６の複素インピーダンスであり、Ｒｅ３、ωＬｅ０は、それぞれ複素インピーダンスの実部（抵抗成分）と虚部（リアクタンス成分）である。
Ｒ１×（Ｒｅ３＋ｊωＬｅ０）＝Ｒ２×（ＶＲｅ＋ｊωＬｅ１） （２）
となるように、可変抵抗ＶＲを調整する。ここで、ＶＲｅ＋ｊωＬｅ１は並列回路４４の複素インピーダンスであり、ＶＲｅ、ωＬｅ１は、それぞれ複素インピーダンスの実部（抵抗成分）と虚部（リアクタンス成分）である。同様に、Ｒｅ３＋ｊωＬｅ０は並列回路４６の複素インピーダンスであり、Ｒｅ３、ωＬｅ０は、それぞれ複素インピーダンスの実部（抵抗成分）と虚部（リアクタンス成分）である。
【0062】
上記の（２）式において、Ｒｅ３＋ｊωＬｅ０は、Ｒ３、 Ｌ０を用いて表すと、（Ｒ３ω２Ｌ０
２／（Ｒ３
２＋ω２Ｌ０
２））＋ｊ（Ｒ３
２ωＬ０／（Ｒ３
２＋ω２Ｌ０
２））である。ＶＲｅ＋ｊωＬｅ１は、ＶＲ、 Ｌ１を用いて表すと、（ＶＲω２Ｌ１
２／（ＶＲ２＋ω２Ｌ１
２））＋ｊ（ＶＲ２ωＬ１／（ＶＲ２＋ω２Ｌ１
２））である。上記の（２）式が成立するように可変抵抗ＶＲを調整することのみにより、調整前のＬ１、Ｌ０の信号を、同位相・同振幅の信号とする。インダクタンスＬ０に相当する成分は、バランスコイル疑似信号６８として提供される。（２）式が成立するように可変抵抗ＶＲを調整することを容易にするために、設計段階で、Ｒ１＝Ｒ２、ＶＲ＝Ｒ３となるように、Ｒ１、Ｒ２、ＶＲ、Ｒ３の抵抗値を設定しておくことが好ましい。ωについては、渦電流センサ５０と出力信号処理回路５４の全体について、単一の発振器２６０を用いているため、装置全体について、同一の周波数である。
【0063】
図９は、本発明の一実施形態に係る渦電流センサの出力信号処理回路５４（出力信号処理装置）を示すブロック図である。出力信号処理回路５４は、導電体に渦電流を形成可能な励磁コイル７２と、導電体に形成可能な渦電流を検出する検出コイル７３とを有する渦
電流センサ５０が出力する検出コイル７３の出力信号７３１を処理する。出力信号処理回路５４は保持装置６６を有する。保持装置６６は、検出コイル７３が基準状態において出力する出力信号７３１の特性を示す基準データ４０、４２を保持し、基準状態以外のときに、基準データ４０、４２を出力する保持装置６６を有する。基準データ４０、４２の生成方法については後述する。
電流センサ５０が出力する検出コイル７３の出力信号７３１を処理する。出力信号処理回路５４は保持装置６６を有する。保持装置６６は、検出コイル７３が基準状態において出力する出力信号７３１の特性を示す基準データ４０、４２を保持し、基準状態以外のときに、基準データ４０、４２を出力する保持装置６６を有する。基準データ４０、４２の生成方法については後述する。
【0064】
検出コイル７３が基準状態において出力する出力信号７３１の特性を示す基準データ４０、４２は、検出コイルのインピーダンス情報を含む基準データであり、検出コイル７３に対応した基準データ、または検出コイル７３に依存した基準データであるということもできる。出力信号７３１の特性とは、本実施形態では出力信号７３１のインピーダンスであり、例えばインピーダンスの実部と虚部、またはインピーダンスの大きさと位相である。出力信号７３１の特性は、インピーダンスに限られず、バランスコイル疑似信号６８を生成できるものであればよい。
【0065】
出力信号処理回路５４は疑似信号生成装置９６を有する。疑似信号生成装置９６は、検出コイル７３が基準状態において出力する出力信号７３１に対応するバランスコイル疑似信号６８（疑似信号）を、保持装置６６が出力する基準データ４０、４２から生成して出力する。検出コイル７３が基準状態において出力する出力信号７３１に対応する信号は、図５に示すバランスコイル７４が出力する信号に相当する信号であると言ってもよい。出力信号７３１に対応する信号は、検出コイル７３の出力を相殺可能な擬似信号であると言ってもよい。
【0066】
出力信号処理回路５４はブリッジ回路６０を有する。ブリッジ回路６０は、基準状態以外のときに、検出コイル７３が出力する出力信号７３１と、保持装置６６が出力する基準データ４０、４２から生成されたバランスコイル疑似信号６８が入力されて、出力信号７３１とバランスコイル疑似信号６８の差に相当する信号をブリッジ出力信号１７６として出力する。出力信号処理回路５４は、ブリッジ信号処理装置７０を有する。ブリッジ信号処理装置７０は、ブリッジ回路６０が出力するブリッジ出力信号１７６を処理する。
【0067】
ここで基準状態とは例えば、導電体が検出コイル７３の近傍にない状態である。導電体が検出コイル７３の近傍にない状態とは、例えば以下の状態である。（ｉ）研磨テーブル１００上に、半導体ウェハＷＨを保持するトップリング１が無い、（ｉｉ）研磨テーブル１００上に、トップリング１があるが、トップリング１が半導体ウェハＷＨを保持していない、（ｉｉｉ）研磨テーブル１００上に、トップリング１があるが、校正用の導電膜が形成されていない（すなわち、膜厚ゼロの）ウェハをトップリング１が保持している状態である。
【0068】
さらに基準状態は、導電体が検出コイル７３の近傍にある状態でもよい。例えば、研磨テーブル１００上にトップリング１があり、校正用の所定の既知の厚みを有する導電膜が形成されているウェハをトップリング１が保持している状態である。
【0069】
基準状態において基準データ４０、４２を得るときは、バランスコイル疑似信号６８がブリッジ回路６０に入力されていない。すなわち基準状態においてブリッジ回路６０は検出コイル７３の出力信号７３１のみを入力されて、ブリッジ出力信号１７６（センサ出力）を出力する。基準状態以外のときは、バランスコイル疑似信号６８がブリッジ回路６０に入力される。すなわち基準状態以外のときは、ブリッジ回路６０は、検出コイル７３の出力信号７３１と、バランスコイル疑似信号６８を入力されて、検出コイル７３の出力信号７３１と、バランスコイル疑似信号６８との差をブリッジ出力信号１７６として出力する。
【0070】
基準データ４０、４２を取得する時に図７においては、検出コイル７３の出力信号７３１はブリッジ回路６０を介して、ブリッジ出力信号１７６として出力される。なお、基準データを取得する時に図７のようにブリッジ回路６０を介さなくてもよい。検出コイル７３の出力信号７３１を、ブリッジ回路６０を介さずに、直接、ブリッジ出力信号１７６として、信号処理回路９２に入力してもよい。すなわち、ブリッジ回路６０の抵抗が全て無い状態で、検出コイル７３の出力信号７３１のみの信号を取っても良い。
【0071】
基準状態において基準データ４０、４２を得た後に、基準データ４０、４２から生成されるバランスコイル疑似信号６８がブリッジ回路６０に入力されて、ブリッジ回路６０の出力信号１７６の値がゼロ、もしくはゼロではないが許容範囲内にあるかどうかを確認する。許容範囲内にないときは、既述の可変抵抗ＶＲを調整して、ブリッジ回路６０の出力信号１７６の値がゼロ、もしくはゼロではないが許容範囲内にあるようにする。この確認作業は、研磨装置を工場から出荷する前、または工場出荷後、ユーザーが測定を開始する前、またはユーザーが測定中に必要と判断した場合等に行われる。
【0072】
基準データ４０、４２は例えば、渦電流センサ５０の出力信号１７６を複素インピーダンスと見たときの抵抗成分（Ｘ）、リアクタンス成分（Ｙ）である。しかし基準データ４０、４２はこれに限られるものではなく、基準データ４０、４２は振幅出力（Ｚ）および位相出力（ｔａｎ－１Ｙ／Ｘ）でもよい。基準データ４０、４２は、バランスコイル疑似信号６８を直接または間接的に生成できる信号であればよい。
【0073】
次にブリッジ信号処理装置７０について図９により説明する。ブリッジ信号処理装置７０は、信号処理回路９２と出力回路９４とを有する。信号処理回路９２は、増幅回路２６８と、直交信号検出回路８６と、ＡＤ変換回路３６、３８と、位相シフト回路８４とを有する。増幅回路２６８と、直交信号検出回路８６と、ＡＤ変換回路３６、３８と、位相シフト回路８４の動作は、図６に示す増幅回路２６８と、直交信号検出回路８６と、ＡＤ変換回路３６、３８と、位相シフト回路８４の動作と同一であり、それらの動作は説明済みであるので、省略する。出力回路９４は、ベクトル演算回路８９と、θ処理回路９０とを有する。ベクトル演算回路８９と、θ処理回路９０の動作は、図６に示すベクトル演算回路８９と、θ処理回路９０の動作と同一であり、それらの動作は説明済みであるので、省略する。
【0074】
ブリッジ信号処理装置７０は、基準状態のときと、基準状態以外のときで、同一の動作を行う。ブリッジ信号処理装置７０の出力である抵抗成分（Ｘ）、リアクタンス成分（Ｙ）は、基準状態のときは基準データ４０、４２として処理される。ブリッジ回路６０の調整が終了した後の基準状態以外のときは、ブリッジ信号処理装置７０の出力である抵抗成分（Ｘ）、リアクタンス成分（Ｙ）は、膜厚を示す情報として処理される。
【0075】
すなわち、基準状態においてブリッジ回路６０は、検出コイル７３が出力する出力信号７３１を入力され、バランスコイル疑似信号６８が入力されない状態で、基準ブリッジ出力信号１７６を出力する。保持装置６６は、信号処理回路９２が出力する基準データ４０、４２を保持する。
【0076】
ブリッジ信号処理装置７０の信号処理回路９２は、基準データ生成装置であり、基準状態において、基準ブリッジ出力信号１７６をインピーダンスとして処理するために、基準ブリッジ出力信号１７６からインピーダンス、例えばインピーダンスの抵抗成分４０とリアクタンス成分４６を得る。保持装置６６は、得られた抵抗成分４０とリアクタンス成分４２を基準データ４０、４２として保持する。保持装置６６は、そのためにメモリを有する。保持装置６６は、基準状態以外のときに、基準データ４０、４２を出力する。保持装置６６が出力する信号１０４、１０６は、本形態では、基準データ４０、４２の符号を反
転したものである。すなわち、基準データ４０、４２をＸ、Ｙとし、信号１０４、１０６をＸｂ、Ｙｂとすると、Ｘｂ＝－Ｘ、Ｙｂ＝－Ｙである。符号を反転した理由は、ブリッジ回路６０に入力されるバランスコイル疑似信号６８は、検出コイル７３の出力信号７３１を相殺する信号である必要があるからである。符号を反転する機能を保持装置６６が有しなくともよい。最終的にバランスコイル疑似信号６８がブリッジ回路６０において、反転した状態で処理されればよい。反転処理は、ブリッジ回路６０に至るまでのどの段階でなされてもよい。
転したものである。すなわち、基準データ４０、４２をＸ、Ｙとし、信号１０４、１０６をＸｂ、Ｙｂとすると、Ｘｂ＝－Ｘ、Ｙｂ＝－Ｙである。符号を反転した理由は、ブリッジ回路６０に入力されるバランスコイル疑似信号６８は、検出コイル７３の出力信号７３１を相殺する信号である必要があるからである。符号を反転する機能を保持装置６６が有しなくともよい。最終的にバランスコイル疑似信号６８がブリッジ回路６０において、反転した状態で処理されればよい。反転処理は、ブリッジ回路６０に至るまでのどの段階でなされてもよい。
【0077】
出力信号処理回路５４は、既述のように疑似信号生成装置９６を有する。保持装置６６は、疑似信号生成装置９６の一構成要素であると考えることもできる。疑似信号生成装置９６は、直交信号変調回路１８０と、遅延調整回路１８２と、振幅調整回路１８４と、ＤＡＣ回路１８６と、ＦＩＬ回路１８８と、増幅回路１９０とを有する。直交信号変調回路１８０は、基準状態以外のときに、保持装置６６からインピーダンス（抵抗成分Ｘとリアクタンス成分Ｙ）を入力され、発振器２６０から交流信号を入力される。直交信号変調回路１８０は、これらの信号から直交変調処理により、バランスコイル疑似信号６８とほぼ同一の振幅と位相を有する信号１９２を生成する。直交変調処理自体は公知のものであり、発振器２６０からの交流信号を用いて生成したＣＯＳ波とＳＩＮ波に、抵抗成分Ｘとリアクタンス成分Ｙをそれぞれ乗算した後に、２つの信号を加算する処理である。直交信号変調回路１８０は、直交信号検出回路８６と逆の処理である。
【0078】
直交信号変調回路１８０が出力する信号１９２は、バランスコイル疑似信号６８、すなわち検出コイル７３が基準状態において出力する出力信号７３１とほぼ同一の振幅と位相を有する。しかし、出力信号７３１と信号１９２との一致度が要求される範囲内に無い場合がある。位相がずれている時は信号１９２の位相を調整する遅延調整回路１８２によって位相を調整して、遅延調整回路１８２は、調整後の信号１９４を出力する。
【0079】
振幅がずれている時は信号１９４の振幅を調整する振幅調整回路１８４によって振幅を調整して、振幅調整回路１８４は、調整後の信号１９６を出力する。ＤＡＣ回路１８６は、デジタル信号である信号１９６に対してデジタルアナログ変換を行い、アナログ信号である信号１９８を出力する。ＦＩＬ回路１８８は、信号１９８に含まれているノイズを除去して、ノイズが低減した信号２００を出力する。増幅回路１９０は、ＤＡＣ回路１８６とＦＩＬ回路１８８によって振幅が減少するため、信号２００を増幅してバランスコイル疑似信号６８として出力する。
【0080】
ブリッジ回路６０と、信号処理回路９２と、交流信号源５２と、ＤＡＣ回路１８６と、ＦＩＬ回路１８８と、増幅回路１９０は、本実施形態ではアナログ信号を処理する回路であり、これらは、点線で囲まれたアナログ信号処理部２０２を構成する。疑似信号生成装置９６のうちのＤＡＣ回路１８６とＦＩＬ回路１８８と増幅回路１９０以外の回路と、出力回路９４は、本実施形態ではデジタル信号を処理するデジタル信号処理部２０４を構成する。デジタル信号処理部２０４の遅延調整回路１８２と振幅調整回路１８４は、アナログ信号処理部２０２で生じる信号処理のバラツキを調整する機能を有する。
【0081】
デジタル信号処理部２０４は、ＣＰＵ、メモリ、記録媒体と、デジタル信号処理部２０４の各部に所定の動作させるために記録媒体に格納されたソフトウェアを有する。ソフトウェアに関しては、工場出荷状態の初期のソフトウェアから更新できるようにするために、更新したソフトウェアをインストール可能である。アナログ信号処理部２０２をデジタル回路で構成してもよい。その時は、アナログ信号処理部２０２はＣＰＵ、メモリ、記録媒体と、アナログ信号処理部２０２の各部に所定の動作させるために記録媒体に格納されたソフトウェアを有する。なお、保持装置６６が有する基準データは、別の研磨装置の出力信号処理回路５４で得られたデータでもよい。このような場合とは、例えば検出コイル
７３の出力のばらつきが小さい、または、検出コイル７３の出力に対する精度要求が厳しくない場合等である。
７３の出力のばらつきが小さい、または、検出コイル７３の出力に対する精度要求が厳しくない場合等である。
【0082】
図１、２に戻り、出力信号処理回路５４の配置について説明する。出力信号処理回路５４は、図１に示す位置に配置することができる。図２に示すように、研磨装置の研磨テーブル１００は矢印で示すようにその軸心１７０まわりに回転可能になっている。この研磨テーブル１００内には、交流信号源５２および出力信号処理回路５４が埋め込まれている。
【0083】
渦電流センサ５０と交流信号源５２および出力信号処理回路５４を一体型としてもよい。出力信号処理回路５４の出力信号１７２は、研磨テーブル１００のテーブル軸１００内を通り、テーブル軸１００の軸端に設けられたロータリジョイント（図示せず）を経由して、出力信号１７２により終点検出コントローラ２４６に接続されている。なお、交流信号源５２および出力信号処理回路５４のうちの少なくとも一方を研磨テーブル１００外に配置してもよい。
【0084】
次に、別の実施形態について、図１０により説明する。図１０は、本発明の他の一実施形態に係る渦電流センサの出力信号処理回路２５４を示すブロック図である。本実施形態では温度センサ２０６を渦電流センサ５０内の検出コイル７３の近傍に設置し、検出コイル７３周辺の温度を監視する。バランスコイル疑似信号６８を生成する際に保持装置６６において基準データ４０、４２に温度特性カーブを掛け合わせる、または温度補正量を加算することで、検出コイル７３の温度特性を補正する。バランスコイル疑似信号６８を生成する回路内で、バランスコイル疑似信号６８を温度補正する。これにより基準データ４０、４２の経時変化の要素をさらに、一つ減らすことが可能である。なお、補正方法を、加算、減算、乗算、その他の補正方法のいずれにするかは、検出コイル７３の特性、検出コイル７３の周囲環境等により決定される。
【0085】
本実施形態では出力信号処理回路２５４（出力信号処理装置）は、渦電流センサ５０と、渦電流センサ５０の温度を測定する温度センサ２０６と、測定された温度を使用して基準データ４０、４２を補正する保持装置６６（補正装置）とを有する。温度センサ２０６の出力信号２１０は、アナログ信号をデジタル信号に変換するＡＤＣ回路２０８を介して保持装置６６に入力される。
【0086】
温度補正を行わない時のバランスコイル疑似信号は、基準状態のブリッジ回路６０のブリッジ出力信号１７６を処理する信号処理回路９２によって得られるＸ及びＹ出力信号であるＸ＝Ｘ０、Ｙ＝Ｙ０の符号を反転したＸｂ＝－Ｘ０、Ｙｂ＝－Ｙ０から生成される。温度センサ２０６を用いてセンサ温度上昇に伴う検出コイル７３の出力シフト量を補正する場合には、予め工場出荷前等において温度変化に伴うＸ、Ｙ出力の変位量Ｘｔ、Ｙｔを測定して、記録しておく。工場出荷後等の実際の膜厚測定時に、温度センサ２０６の出力信号２１０に対するＸ、Ｙ出力の変位量Ｘｔ、Ｙｔを用いて、バランスコイル疑似信号生成時に基準データＸｂ、ＹｂをＸｂ＝－（Ｘ０＋Ｘｔ）、Ｙｂ＝－（Ｙ０＋Ｙｔ）に変更して直交信号変調回路１８０へ入力する。
【0087】
図１１により保持装置６６での出力信号２１０の処理について説明する。図１１は、保持装置６６での温度補正の処理を示すブロック図である。本実施形態では既述のように温度補正量を加算する。保持装置６６は補正量決定部２１２を有する。補正量決定部２１２は、温度センサ２０６の出力信号２１０を入力されて、基準データ４０を取得したときの検出コイル７３の温度と出力信号２１０との温度差２１８、２２０を求める。補正量決定部２１２は、得られた温度差２１８、２２０を抵抗成分の補正テーブル記憶部２１４と、リアクタンス成分の補正テーブル記憶部２１６にそれぞれ出力する。補正テーブル記憶部
２１４と補正テーブル記憶部２１６は、温度センサ２０６の出力信号２１０（温度）によって決まるインピーダンスの抵抗成分と誘導リアクタンス成分の補正量を温度特性テーブルとして、膜厚の測定を開始する前、例えば工場から研磨装置を出荷する前に蓄積している。
２１４と補正テーブル記憶部２１６は、温度センサ２０６の出力信号２１０（温度）によって決まるインピーダンスの抵抗成分と誘導リアクタンス成分の補正量を温度特性テーブルとして、膜厚の測定を開始する前、例えば工場から研磨装置を出荷する前に蓄積している。
【0088】
補正テーブル記憶部２１４と補正テーブル記憶部２１６は、温度差２１８、２２０と補正量２２２、２２４との対応関係を表もしくは関数の形で有する。補正テーブル記憶部２１４、２１６は補正量２２２、２２４を調整部２２６、２２８に出力する。なお、保持装置６６は、符号反転部２３０、２３２を有する。符号反転部２３０、２３２は、基準データ４０、４２の符号を反転して、反転された信号１０４、１０６を出力する。すなわちＸｂ＝－Ｘ０、Ｙｂ＝－Ｙ０という演算を行う。
【0089】
温度補正を行わない場合は、信号１０４、１０６は直接、直交信号変調回路１８０に入力される。本図のように温度補正を行う場合は、信号１０４、１０６は調整部２２６、２２８を介して、直交信号変調回路１８０に入力される。調整部２２６、２２８は、基準データＸｂ、ＹｂをＸｂ＝－（Ｘ０＋Ｘｔ）、Ｙｂ＝－（Ｙ０＋Ｙｔ）に変更する。調整部２２６、２２８は、－（Ｘ０＋Ｘｔ）、－（Ｙ０＋Ｙｔ）を信号２３４、２３６として直交信号変調回路１８０に出力する。
【0090】
信号２３４、２３６は、直交信号変調回路１８０のミキサ２３８、２４０に入力される。ミキサ２３８、２４０は乗算器である。ミキサ２３８は、信号２３４と、位相シフト回路２４２の出力２４４との乗算を行う。ミキサ２４０は、信号２３６と、発振器２６０の出力２６２との乗算を行う。位相シフト回路２４２は、発振器２６０の出力２６２を９０度、位相シフトするものである。ミキサ２３８の出力２６４と、ミキサ２４０の出力２６６は、加算器２７０で加算される。加算器２７０で加算した結果は、信号１９２として遅延調整回路１８２に出力される。遅延調整回路１８２以降の処理は、図９に関して説明したとおりである。補正量決定部２１２と、補正テーブル記憶部２１４と、補正テーブル記憶部２１６は、基準データ４０、４２の温度補正のために、基準データ４０、４２をシフト（補正）すべき量を算出する算出部２８０を構成する。
【0091】
次に、別の実施形態について、図１２により説明する。図１２は、本発明の他の一実施形態に係る渦電流センサの出力信号処理回路２５４を示すブロック図である。本実施形態では図９のブリッジ回路６０を使用しないで、検出コイル７３の出力信号７３１を直接、図９の信号処理回路９２に相当する回路に取り込むことで、ブリッジ回路６０におけるパラメータの経時変化を完全に排除することが可能となる。
【0092】
具体的には、基準状態の検出コイル７３の出力信号７３１から基準データ４０（Ｘ出力）、４２（Ｙ出力）を直接得る。このＸ／Ｙ出力をＸ０／Ｙ０として、Ｘｂ＝－Ｘ０、Ｙｂ＝－Ｙ０として、Ｘｂ、Ｙｂを図９における信号１０４、１０６に相当する信号としてメモリ等に保存する。金属膜（半導体ウェハＷＨ）がある基準状態以外のときに、検出コイル７３が出力する出力信号７３１から直交信号検出回路８６によりＸｎ／Ｙｎを得る。Ｘｎ／Ｙｎにそれぞれ基準データＸｂ／Ｙｂ値を加算することで、金属膜が無い時を基準とした検出コイル７３の出力信号７３１の変化量のみをＸ／Ｙ出力として算出することができる。
【0093】
図１２に示す本実施形態では出力信号処理装置３５４は渦電流センサ５０を有する。渦電流センサ５０は、金属膜ｍｆ（導電体）に渦電流を形成可能な励磁コイル７２と、金属膜ｍｆに形成可能な渦電流を検出する検出コイル７３とを有する。出力信号処理装置３５４は、渦電流センサ５０が出力する検出コイル７３の出力信号７３１を処理する。出力信号処理装置３５４は保持装置６６を有する。保持装置６６は、検出コイル７３が基準状態
において出力する出力信号７３１の特性を示す基準データ４０、４２（Ｘ０、Ｙ０）を保持し、基準状態以外のときに、基準データ４０、４２（Ｘｂ、Ｙｂ）を出力する。
において出力する出力信号７３１の特性を示す基準データ４０、４２（Ｘ０、Ｙ０）を保持し、基準状態以外のときに、基準データ４０、４２（Ｘｂ、Ｙｂ）を出力する。
【0094】
なお、基準状態以外のときに、保持装置６６は基準データ４０、４２（Ｘ０、Ｙ０）を出力することとしてもよい。保持装置６６が（Ｘｂ、Ｙｂ）を出力する時は保持装置６６の後段の処理回路において（Ｘｂ、Ｙｂ）を加算する処理を行い、保持装置６６が（Ｘ０、Ｙ０）を出力する時は保持装置６６の後段の処理回路において（Ｘ０、Ｙ０）を減算する処理を行えばよいからである。
【0095】
出力信号処理装置３５４は差分装置２７２、２７４を有する。差分装置２７２、２７４は、基準状態以外のときに検出コイル７３が出力する出力信号７３１の特性を示す特性データＸｎ、Ｙｎと、保持装置６６が出力する基準データＸｂ、Ｙｂが入力されて、前記特性データＸｎ、Ｙｎと前記基準データＸ０、Ｙ０の差を求める。ただし、本実施形態では基準データＸｂ、Ｙｂが入力されるため、差分装置２７２、２７４が行う演算は、加算である。差分と呼ぶ理由は、実質的に基準データＸ０、Ｙ０との差を求めているからである。
【0096】
出力信号処理装置３５４は、検出コイル７３が出力する出力信号７３１をインピーダンスとして処理するために、出力信号７３１からインピーダンス（抵抗成分とリアクタンス成分）を得る直交信号検出回路８６（インピーダンス出力装置）を有する。図９に示す実施形態においては、出力信号７３１はブリッジ回路６０に入力される。ブリッジ回路６０で出力信号７３１は処理された後に、ブリッジ出力信号１７６として増幅回路２６８に入力される。図１２に示す実施形態では、出力信号７３１は、ブリッジ回路６０を介さずに、直接、増幅回路２６８に入力される。増幅回路２６８の出力はＡＤ変換回路２８２によりデジタル信号に変換されたのちに、直交信号検出回路８６に入力される。なお、図１２では、直交信号検出回路８６はデジタル回路で構成している。図１２の直交信号検出回路８６を、図９の直交信号検出回路８６と同様にアナログ回路で構成してもよい。
【0097】
保持装置６６は、直交信号検出回路８６が基準状態において出力するインピーダンスを基準データ４０、４２（Ｘ０、Ｙ０）として保持する。差分装置２７２、２７４は、基準状態以外のときに、直交信号検出回路８６が出力するインピーダンス（Ｘｎ、Ｙｎ）と、保持装置が出力する基準データ（Ｘ０、Ｙ０）との差を求める。
【0098】
従来技術では、図５に示すブリッジ回路７７の検出コイル７３とバランスコイル７４の出力信号の差（バランス）をブリッジ回路７７により調整して、導電性膜が存在しないときには、ブリッジ回路７７の出力がゼロとなるように調整していた。しかし、ブリッジ回路７７の構成要素である抵抗やコイルは、以下の要因で経時変化してバランスがくずれてしまうという課題があった。
１． 可変抵抗ＶＲ１、ＶＲ２と、検出コイル７３と、バランスコイル７４は、周囲温度の影響で値が変動する。
２． 可変抵抗ＶＲ１、ＶＲ２は、機械的な可変機構をもつ場合、抵抗値がシフトする。
１． 可変抵抗ＶＲ１、ＶＲ２と、検出コイル７３と、バランスコイル７４は、周囲温度の影響で値が変動する。
２． 可変抵抗ＶＲ１、ＶＲ２は、機械的な可変機構をもつ場合、抵抗値がシフトする。
【0099】
本発明の一実施形態では、ブリッジ回路７７の経時変化要因となるブリッジ回路７７の構成要素の数を減らす。図９、１０では、可変抵抗は可変抵抗ＶＲ、１個であり、バランスコイルはなく、検出コイル７３のみである。図１２ではブリッジ回路はなく、すなわち可変抵抗や固定抵抗はなく、またバランスコイルはなく、検出コイル７３のみである。可変抵抗やコイルを減らすことにより、経時変化の発生を抑制する。
【0100】
図１０では、さらに渦電流センサ５０内に温度変化をモニタする温度センサ２０６を設ける。バランスコイル疑似信号６８を温度補正することで、検出コイル７３の変化要因も
抑制する。これらの対策により、導電性膜が存在しないときにブリッジ回路７７の出力がゼロとなるように調整する、もしくはブリッジ回路７７をなくすことにより、検出コイル７３とバランスコイル７４の出力信号のバランスがくずれることを低減することが可能となる。
抑制する。これらの対策により、導電性膜が存在しないときにブリッジ回路７７の出力がゼロとなるように調整する、もしくはブリッジ回路７７をなくすことにより、検出コイル７３とバランスコイル７４の出力信号のバランスがくずれることを低減することが可能となる。
【0101】
次に図９により、渦電流センサ５０が出力する検出コイル７３の出力信号７３１を処理する出力信号処理方法について説明する。検出コイル７３が基準状態において出力する出力信号７３１の特性（インピーダンス）を示す基準データ４０、４２を保持装置６６は保持する。検出コイル７３が基準状態において出力する出力信号７３１に対応するバランスコイル疑似信号６８を疑似信号生成装置９６は、保持装置６６が保持する基準データ４０、４２から生成して出力する。
【0102】
基準状態以外のときに検出コイル７３が出力する出力信号７３１と、バランスコイル疑似信号６８はブリッジ回路に入力される。出力信号７３１とバランスコイル疑似信号６８の差に相当する信号をブリッジ出力信号１７６としてブリッジ回路６０は出力する。ブリッジ出力信号１７６は信号処理回路９２において処理される。
【0103】
以上、本発明の実施形態の例について説明してきたが、上記した発明の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明には、その均等物が含まれることはもちろんである。また、上述した課題の少なくとも一部を解決できる範囲、または、効果の少なくとも一部を奏する範囲において、特許請求の範囲および明細書に記載された各構成要素の任意の組み合わせ、または、省略が可能である。
【符号の説明】
【0104】
Ｘｂ、Ｙｂ…基準データ
Ｘｎ、Ｙｎ…特性データ
Ｘ…抵抗成分
Ｙ…リアクタンス成分
Ｘｔ、Ｙｔ…変位量
Ｌ０…インダクタンス
Ｚ…インピーダンス
ｍｆ…金属膜
４０…基準データ、抵抗成分
４２…基準データ、リアクタンス成分
５０…渦電流センサ
５４…出力信号処理回路
６０…ブリッジ回路
６６…保持装置
６８…バランスコイル疑似信号
７０…ブリッジ信号処理装置
７２…励磁コイル
７３…検出コイル
７４…バランスコイル
７６…可変抵抗
７７…ブリッジ回路
８６…直交信号検出回路
９２…信号処理回路
９６…疑似信号生成装置
１５０…渦電流センサ
１５４…出力信号処理回路
１７６…基準ブリッジ出力信号、ブリッジ出力信号
１８０…直交信号変調回路
１８２…遅延調整回路
１８４…振幅調整回路
２０６…温度センサ
２１２…補正量決定部
２１４、２１６…補正テーブル記憶部
２１８…温度差
２２２…補正量
２２６…調整部
２４６…終点検出コントローラ
２５４…出力信号処理回路
３５４…出力信号処理回路
Ｘｎ、Ｙｎ…特性データ
Ｘ…抵抗成分
Ｙ…リアクタンス成分
Ｘｔ、Ｙｔ…変位量
Ｌ０…インダクタンス
Ｚ…インピーダンス
ｍｆ…金属膜
４０…基準データ、抵抗成分
４２…基準データ、リアクタンス成分
５０…渦電流センサ
５４…出力信号処理回路
６０…ブリッジ回路
６６…保持装置
６８…バランスコイル疑似信号
７０…ブリッジ信号処理装置
７２…励磁コイル
７３…検出コイル
７４…バランスコイル
７６…可変抵抗
７７…ブリッジ回路
８６…直交信号検出回路
９２…信号処理回路
９６…疑似信号生成装置
１５０…渦電流センサ
１５４…出力信号処理回路
１７６…基準ブリッジ出力信号、ブリッジ出力信号
１８０…直交信号変調回路
１８２…遅延調整回路
１８４…振幅調整回路
２０６…温度センサ
２１２…補正量決定部
２１４、２１６…補正テーブル記憶部
２１８…温度差
２２２…補正量
２２６…調整部
２４６…終点検出コントローラ
２５４…出力信号処理回路
３５４…出力信号処理回路
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】