CN107796326B - 使用了扫描型白色干涉显微镜的三维形状计测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供三维形状计测方法，其使用了扫描型白色干涉显微镜。在进行使用了扫描型白色干涉显微镜的三维形状计测时，对倾斜角度较大的计测对象物(试样)的表面也能够进行适当的计测。该三维形状计测方法如下：获取来自对计测对象物进行照射的光源的光的干涉信号的包络线，根据包络线的半值宽度获取作为所观测的表观上的相干长度的观测相干长度lc’，根据观测相干长度lc’对计测对象物的表面的倾斜角度进行计测。

Description

使用了扫描型白色干涉显微镜的三维形状计测方法

技术领域

本发明涉及通过使用了白色光源的干涉计测来进行三维形状计测的方法。

背景技术

扫描型白色干涉显微镜是通过对试样照射白色光并将所获得的干涉信号转换为高度信息来进行三维计测的装置，根据所获得的干涉信号进行各种计算从而进行表面形状、高度、高地平面的差异、膜厚、表面粗糙度、同种材料/异种材料等的判定。

例如，在专利文献1中记载了如下的方法：通过使扫描型白色干涉显微镜的参照面镜倾斜求出计测对象物的倾斜角。在专利文献2中记载了如下的方法：在存在薄膜的情况下，通过使用模板对扫描型白色干涉显微镜所获得的干涉图案彼此重叠而歪曲的现象进行峰分离(peak separation)。

专利文献1：国际公开第2014/185133号

专利文献2：日本特开2011-221027号公报

在使用了扫描型白色干涉显微镜的三维计测中，在比根据光线光学所赋予的物镜的数值孔径NA(numerical aperture)确定的角度靠内侧的计测中，表观上的相干长度未显著地变化。因此，至此，对这样的条件下的相干长度不必特别注意。

但是，在超过数值孔径NA的高倾斜面计测中，所测定的表观上的相干长度变大。在这样的情况下，在专利文献1中，在求出倾斜角度时，若增大参照面镜的倾斜例如使参照面镜倾斜到数值孔径NA以上，则返回光变少，因此会变暗，从而数值孔径NA以上的倾斜角度的计测很难。

另外，在试样上形成有膜的情况下，在高倾斜面的计测中，无法区分和察觉所观测的相干长度的延长是受膜的影响还是受高倾斜面的影响。

发明内容

本发明提供一种可以实现计测对象物的表面的倾斜角度较大的高倾斜面的适当计测的、使用了扫描型白色干涉显微镜的三维形状计测方法。

本发明是一种使用了扫描型白色干涉显微镜的三维形状计测方法，该三维形状计测方法如下：获取来自对计测对象物进行照射的光源的光的干涉信号的包络线，根据所述包络线的半值宽度获取作为所观测的表观上的相干长度的观测相干长度lc’，根据所述观测相干长度lc’对所述计测对象物的表面的倾斜角度进行计测。

根据本发明，在根据干涉信号的包络线的半值宽度获取观测相干长度的基础上，能够计测出计测对象物(试样)的表面的倾斜角度。因此，即使在计测对象物的表面的倾斜角度较大的高倾斜面也能够适当地计测倾斜角度，从而能够把握表面的形状、特性。

附图说明

图1是本发明的实施方式的扫描型白色干涉显微镜的整体结构图。

图2是示出试样的表面的倾斜角度θ的定义的图。

图3是示出通过扫描型白色干涉显微镜来进行观测的一般的干涉信号的曲线图。

图4是将计测对象物的表面中的各个低倾斜面和高倾斜面中的相当于照相机的一个像素(1像素)的区域放大示出的图。

图5是示出照相机的一个像素中的高度差分的图。

图6示出了对与倾斜角度对应的高度差分进行绘图后的曲线图。

图7是对求出计测对象物的表面的局部曲率半径的方法进行说明的概念图。

图8是将在计测对象物的表面中的各个低倾斜面和高倾斜面中的相当于照相机的一个像素的区域中产生的干涉条纹放大示出的图。

图9是示出宽范围内的干涉条纹与一个像素之间的关系的示意图，(a)示出了低倾斜面中的关系，(b)示出了高倾斜面中的关系。

图10是对在规定的倾斜角度下表达一个像素所输入的亮度的振幅值的式(12)进行绘图后的曲线图。

图11是对在具有膜的计测对象物中进行高倾斜面的计测的情况进行说明的概念图。

图12是对可否进行两个亮点的干涉条纹的分离进行说明的概念图，(a)是将所观测的干涉条纹的包络线的中心为相干长度lc的一半时假设能够进行分离的上限的情况的说明图，(b)是表观上的延长Δz的校正后的说明图。

图13是在规定的条件下对式(5)和式(13)进行绘图得到的曲线图。

标号说明

10：装置主体；11：白色光源(光源)；12：滤光器(包含波长滤光器)；

13：分束器；14：双光束干涉物镜(物镜)；15：照相机；16：压电致动器；20：工作台；30：计算机；100：扫描型白色干涉显微镜；S：试样(计测对象物)；f：膜。

具体实施方式

下面，根据图1～图13对本发明的使用了扫描型白色干涉显微镜的三维形状计测方法的优选实施方式进行详细说明。

图1是本发明的实施方式的扫描型白色干涉显微镜的整体结构图。扫描型白色干涉显微镜100包含装置主体10、载置有计测对象的试样S(计测对象物)的工作台20、对所获得的数据进行处理的计算机(处理器)30。装置主体10包含白色光源11、滤光器12、分束器13、双光束干涉物镜(物镜)14、照相机15、压电致动器16。

如箭头A所示，从白色光源11射出的光(白色光)在通过滤光器(例如波长滤光器、偏振滤光器等)12之后，被分束器13引导到双光束干涉物镜14(箭头B)。光被双光束干涉物镜14内的分束器分割为朝向计测对象物(包含试样S自身及其内部的物质)侧的第一光和朝向未图示的参照镜侧的第二光这两个光。在对于计测对象物对置配置的双光束干涉物镜14内的分束器到计测对象物的光学距离与从该分束器到参照镜的光学距离相等时，计测信号能够以两个光的干涉信号的形态进行观测，照相机15将该干涉信号作为干涉条纹(干涉图案)而进行拍摄，并将干涉信号保持、保存在计算机30中。另外，在图1的实施方式中，由于从分束器13到未图示的参照镜的距离被固定，因此通过使用压电致动器16进行扫掠(sweep)(箭头C的移动)，使与计测对象物的距离变化。扫描型白色干涉显微镜100由于使用相干长度较短的白色光源(相干长度～1μm)，因此获得干涉信号的位置为存在计测对象物的Z位置(深度位置)。

图2是示出作为测定对象物的试样S的表面的倾斜角度θ的定义的图，使用图1的扫描型白色干涉显微镜的整体结构图的一部分。将从对于测定对象物在铅垂方向上延伸的线至与测定对象物的表面的切线对应的法线看到的角度定义为倾斜角度θ。在图2的例子中，点P₁处的倾斜角度为θ₁，点P₂处的倾斜角度为θ₂。

另一方面，在光线光学下，在由图2的倾斜角度θ确定的物镜14的临界角度(从通过物镜的中心的轴上的1点出来射入物镜的光的中的最外侧的光的角度)为θ的情况下，通过下述式(1)求出物镜14的数值孔径NA(numerical aperture)。另外，n为折射率(测定对象物侧的空间的物质的折射率)，通常，在是空气的情况下为1。物镜14的数值孔径NA越高，则水平分辨率越高，另外，由于焦点深度较小，因此垂直分辨率也较高。

【数学式1】

NA＝n·SinΘ…(1)

图3是示出通过扫描型白色干涉显微镜100进行观测的一般的干涉信号即从白色光源11对计测对象物(试样S)进行照射的光(白色光)的干涉信号的曲线图。如式(2)所示，扫描型白色干涉显微镜100的照相机15所观测的信号强度I由参照光强度的I₁和来自测定试样的反射光强度I₂的补偿(offset)项(第一项和第二项)以及作为干涉信号的第三项构成。第三项中的Δp为光路长度差(OPD：Optical Path Difference，是从在图1中进行了说明的双光束干涉物镜14内的未图示的分束器到计测对象物(包含试样S自身及其内部的物质)侧的光学距离与从未图示的分束器到未图示的参照镜侧的光学距离的差。

【数学式2】

作为式(2)的干涉项的第三项相当于图3的实线所示的干涉信号，虚线所表示的干涉信号的包络线由式(3)的三个因数构成。三个因数是光源即白色光源11的波长光谱特性f1(λi)、波长滤光器(包含于滤光器12)的光谱特性f2(λi)、作为照相机15的灵敏度的光谱特性f3(λi)。λi为光源的波长。

【数学式3】

f₁(λ_i)·f₂(λ_i)·f₃(λ_i)…(3)

由这些确定的图3的包络线的半值宽度作为相干长度而被观测。相干长度lc被式(4)赋予，但式(4)是倾斜角度θ＝0°(0度)的式子，是不会受计测对象物的表面的性状的影响的光源的相干长度的值。在式(4)中，λc为光源的中心波长，Δλ为光源的波长的半值宽度，c为光速，Δf为光源的频率的半值宽度。另外，在以倾斜角度θ＝0°为前提的状态下，该式表示由白色光源11和滤光器12的波长滤光器的特性(白色光源的波长和波长滤光器的透射波长等)确定的唯一的值，作为成为基本的相干长度(即基本相干长度lc)而被定义。

【数学式4】

图4是将作为计测对象物的试样S的表面中的各个低倾斜面S₁和高倾斜面S₂中的相当于照相机15的一个像素(1像素)的区域放大示出的图。这里的相当于一个像素的区域表示计测对象物的截面(横轴表示半径方向上的x坐标，纵轴表示高度方向上的z坐标)，并且表现出各个区域中的表面。本图中的表面概念性地示出在一个像素中变化的表面的状态，不是实际上被记录的信号。

在扫掠时所获得的干涉信号是相对于计测对象物的表面而获得的，但在低倾斜面S₁中，在一个像素的横向(x方向)上，表面的位置在高度方向(z方向)上不发生大幅变动。因此，获得了一个像素所输入的在每个表面获得的按照多个帧的干涉信号SG₁各自接近的高度的信号，从而各自相互重叠的程度变大，发生干涉而相互增强。因此，获得了半值宽度较小但高度较大的合成后的干涉信号即山型的包络线EC₁。

另一方面，在高倾斜面S₂中，在一个像素的横向(x方向)上，表面的位置在高度方向(z方向)上大幅变动。因此，获得了一个像素所输入的、在每个表面获得的按照多个帧的干涉信号SG₂与各种高度对应的信号，从而相互重叠的程度变小，难以发生干涉而相互增强。因此，获得了半值宽度较大但高度较小的合成后的干涉信号即呈梯形那样的形状的包络线EC₂。即，在表观上被观测为如同延长了基本相干长度lc。

图5是着眼于照相机15的一个像素的图，在照相机15的像素尺寸(像素尺寸；一个像素的一边)为Wc、物镜14的倍率为X的情况下，实际上在一个像素中观测的区域为将Wc/X作为一边的正方形的区域。而且，假设在一个像素中的一端和另一端输入不同的高度信息(不同的表面的位置信息)(在图5中是Z₁和Z₂)。此时，当将连结一端和另一端的表面的角度设为θ即倾斜角度时，作为一个像素所输入的相当于表面的位置的变动量的高度差分的Δz(＝Z₂-Z₁)被式(5)赋予。

【数学式5】

图6是将通过式(5)获得的高度差分Δz与倾斜角度θ对应地绘制在曲线图上的图，如果表面的倾斜角度θ为0°(例如图4的低倾斜面S₁附近)，则一个像素所输入的高度差分显然为0。另外，根据式(5)，随着倾斜角度θ增大，一个像素所输入的高度差分Δz显然也增大。即，在倾斜角度为0°时，表观上相干长度的伸长的影响为0，直接观测式(4)的基本相干长度lc。另一方面，随着倾斜角度θ变大，高度差分Δz按照式(5)增大。这样，实际上通过使用了扫描型白色干涉显微镜100的观测获取的观测相干长度(表观上的相干长度)lc’根据倾斜角度而变化，通过式(6)来赋予。即，高度差分Δz相当于作为基本相干长度lc根据倾斜角度θ而延长的值的相干长度的延长。而且，观测相干长度lc’是由扫描型白色干涉显微镜100的白色光源11和滤光器12的波长滤光器确定的基本相干长度lc与作为基本相干长度lc根据倾斜角度θ延长的值的延长Δz之和。

基本相干长度lc、照相机15的像素尺寸Wc以及物镜的倍率X是已知的，通过对所观测的相干长度lc’进行计测，能够使用式(5)和式(6)求出倾斜角度θ(tanθ)、高度差分Δz。这样，能够计测出计测对象物的表面的形状即计测对象物的表面的倾斜角度。

【数学式6】

lc′＝lc+ΔZ…(6)

图7是对利用在图4和图5中进行了说明的在照相机的一个像素内捕捉到的表面的位置变化求出该像素中的计测对象物的表面的局部曲率半径的方法进行说明的概念图。将像素中的两端的点设为P₁、P₂，假设穿过点P₁、P₂的半径r的圆使穿过点P₁、P₂各自的半径r₁、r₂之间的中心的半径(分别从半径r₁、r₂偏移角度θ’后的半径)位于表面上的任意的假想点P。即，由于能够设想为在一个像素内进行计测时的局部曲率半径相同，因此r＝r₁＝r₂成立，代表点是以均等的角度θ’分割两端的半径r₁、r₂的半径r所通过的点P。若假定该假想点P的半径r为局部曲率半径，则式(7)所表示的关系成立。

【数学式7】

在对高度差分Δz进行观测之后，能够根据图6的曲线图和式(5)求出倾斜角度θ，在式(7)中残留有未知变量θ₁、θ₂、局部曲率半径r这三个。因此，通过解式(7)的三个联立方程式，能够计算出局部曲率半径r进而计算出局部曲率1/r。即，能够根据作为高度差分Δz的延长Δz和倾斜角度θ计算计测对象物的表面的局部曲率半径r。另外，如果能够检测出表面的高度z，则在光线光学的领域中能够通过公知的式(8)求出局部曲率半径(局部曲率)，但由于作为高度的z的二阶微分为分母，因此噪声较大。与此相对，由于在式(7)中是根据倾斜角度θ求出局部曲率半径的，因此可以说是对噪声较强的计测方法。

【数学式8】

接下来，对用于设定适当的基本相干长度lc的方法进行说明。在对图4中的像高倾斜面S₂那样的高倾斜面进行计测的情况下，若假设测量到倾斜角度90度(90°)，则在倾斜角度90°的点至取规定的倾斜角度θc的点中，相当于照相机的一个像素的距离的长度通过式(9)来赋予。x₉₀为倾斜角度90°的点中的像素的x坐标的值，x_θc为取规定的倾斜角度θc的点中的像素的x坐标的值。

【数学式9】

根据式(9)，从倾斜角度90°偏移照相机的一个像素量后的倾斜角度θc通过式(10)来赋予。在式(6)中，若不必要地过度增大基本相干长度lc，则Δz对表观上延长的相干长度(观测相干长度)lc’的影响度变小，从而倾斜角度的计测精度下降，因此期望将基本相干长度lc抑制为规定的大小。然而，若基本相干长度lc过短，则可能产生光量不足或干涉条纹的出现时间的极小化等弊端。

因此，以能够计测到倾斜角度90°为前提条件，如果在偏移了照相机的一个像素量的倾斜角度θc(88°附近等)的表面的位置上延长Δz与基本相干长度lc相等，则在可计测的所有倾斜角度中能够保持分辨率并且进行计测。因此，能够将倾斜角度θc中的表观上延长的Δz设为由光源和波长滤光器能够设定的基本相干长度lc的最大值的目标值，从而以式(11)为条件设定基本相干长度lc。即，基本相干长度lc期望被设定为从与倾斜角度90°对应的计测对象物的表面偏移与照相机的一个像素量相当的倾斜角度θc后的表面中的延长Δz以下。在基本相干长度lc最大且偏移了照相机的一个像素量的倾斜角度θc下，lc：Δz＝1：1(lc＝Δz)。这里，虽以能够计测到倾斜角度90°为前提条件，但在已经知道测定试样的倾斜角度而不需要到倾斜角度90°为止的计测时，例如在倾斜角度60°下也能够同样地进行计算，由于也可以减小基本相干长度lc，因此会以能够计测的倾斜角度为代价，但z分辨率变高。

【数学式10】

【数学式11】

接下来，对高倾斜面中的干涉信号的劣化对策进行说明。图8与图4同样地是将作为计测对象物的试样S的表面中的各个低倾斜面S₁和高倾斜面S₂中的相当于照相机15的一个像素(1像素)的区域放大示出的图。但是，与图4不同，这里的相当于一个像素的区域示出了在作为在图4中获得的计测对象物的截面的与一个像素垂直的xy平面上通过干涉条纹表现表面的形状，实际上是在一个像素中记录的信号(横轴表示半径方向的x坐标，纵轴表示与x坐标和z坐标垂直的y坐标)。以往，是在数值孔径NA以内的观察(低倾斜面S₁的观察)中不会产生的现象，但像高倾斜面S₂那样在比根据数值孔径NA求出的倾斜角度大的区域中，由于在一个像素内输入多个干涉条纹，因此会产生干涉信号相互抵消而减弱的现象。

图9是改变了图8的表现的图，是示出宽范围内的干涉条纹与一个像素之间的关系的示意图。干涉条纹的明到明的宽度以及暗到暗的宽度相当于一个波长(λ)，明到暗的宽度相当于半波长λ/2。如图9(a)所示，在低倾斜面S₁中，相当于干涉条纹的各明暗的信号的宽度的高度差分Δz小于相当于光源的波长λ的一半的λ/2。其结果是，在满足Δz比λ/2小的条件的低倾斜面S₁中，如图8所示，在一个像素内干涉条纹的信号难以相互抵消。

另一方面，如图9(b)所示，在满足Δz比λ/2大的条件的高倾斜面S₂中，在一个像素内进入了多个明暗的干涉条纹而相互抵消。由于该相互抵消在一个像素的区域内发生，因此随着倾斜角度变大，干涉条纹的数量变多，所获得的干涉信号的强度逐渐减小。

图10是对在规定的倾斜角度下表达一个像素所输入的亮度的振幅值(任意单位)的式(12)进行绘图后的曲线图。式(12)表现了如下内容：将一个像素所输入的高度差分Δz除以波长λ而作为波数，进而使用干涉次数m，随着进入照相机的一个像素的干涉条纹的数量变多，亮度的振幅值即干涉信号变弱。而且，图10也示出了干涉信号的强度变大的极大值处的干涉条纹的参考事例。该曲线图所示的亮度的振幅值是所谓干涉信号的强度，在所计测的倾斜角度超过由双光束干涉物镜的数值孔径NA确定的临界角度的角度区域中，直观地理解为使干涉信号减弱的倾斜角度是具有由式(12)确定的周期性而存在的。

【数学式12】

干涉信号的强度较小的话，由于所观测的信号强度变小即信噪比S/N恶化，因此有可能在该倾斜角度下偏差变大从而无法进行准确的形状计测。为了对应于这样的潜在的课题，根据所计测的表观上延长的观测相干长度lc’求出计测出的倾斜角度(参照式(5)和式(6))。继而，通过该倾斜角度(干涉信号较弱的倾斜角度)的附近的平均化处理或使用傅里叶分析去除与该倾斜角度对应的周期成分等方法来提高信噪比S/N，从而能够提高形状计测的可靠性。

接下来，对具有膜的计测对象物的计测方法进行说明。图11是对在具有膜f的计测对象物的试样S中进行高倾斜面S₂的计测的情况进行说明的概念图。在xy坐标上，假设试样S的最外表面的坐标是(x₁，z₂)，相当于膜f的内侧的内表面的坐标是(x₁，z₁)。倾斜角度0°下的膜的膜厚t在任意的倾斜角度下表现为z₂-z₁，通过式(13)来赋予。该式子表示从铅垂方向进行观测时的膜f的膜厚t。局部曲率半径r是坐标(x₁，z₁)处的局部曲率半径(即，坐标(x₁，z₂)处的局部曲率半径是r+t)。另外，膜f不是必须存在于试样S的表面上，也可以是存在于试样S的内部的层那样的膜。另外，膜f可以是单层膜也可以是多层膜。

【数学式13】

在光学的领域中，作为能够分离两个亮点的定义，例如瑞利(Rayleigh)的分辨率(0.61＊λ/NA)已知的式子。这里，在图12(a)中示出了将单纯地观测的干涉条纹的包络线的中心为相干长度lc的一半时假设能够分离的上限的情况，另外在图12(b)中示出了后述的表观上的延长Δz的校正后的情形。而且，以式(6)为基础，将下式(14)作为实际上能够分离的高度δ来讨论。

【数学式14】

δ＝lc/2+ΔZ…(14)

图13是在规定的条件(适当设定像素尺寸Wc、物镜的倍率X、膜的膜厚t、局部曲率半径r等)下对式(13)和式(14)进行绘图而获得的曲线图。对式(14)进行绘图而获得的曲线图是实线所示的“实际上能够分离的高度”，对式(13)进行绘图而获得的曲线图是虚线所示的“从铅垂方向进行观测时的膜厚”。

从该图中示出了如下内容：在以倾斜角度0°为中心的规定宽度的低倾斜面的区域中，由于所观测的相干长度即实际上能够分解的高度比从铅垂方向进行观察时的膜f的膜厚小，因此所观测的干涉条纹不重叠，因此即使在膜中也能够将干涉信号从试样分离，进行有无该膜的判别。而且，可知在约±23°中，相干长度的延长即能够分离的高度δ比从铅垂方向进行观察时的膜厚。这意味着在±23°以上的倾斜角度中，由于所观测的干涉条纹重叠出现，因此很难进行是否有膜的判断。因此，根据式(5)和图6，进行从观测相干长度lc’减去能够把握的相干长度的延长Δz的校正。即，校正后的能够分离的高度δ’通过从式(14)中减去Δz后的下述式(15)来赋予。

【数学式15】

δ′＝lc/2…(15)

其结果是，校正后的能够分离的高度δ’表观上不延长而变得不具有倾斜角度依赖性，因此像图13的点划线所示那样校正后的能够分离的高度δ’不依赖于倾斜角度而仅由光源的相干长度即基本相干长度lc确定，从而不仅在低倾斜面在高倾斜面(在本例子中是超过±23°的区域)中也能够判断计测对象物是否有膜。如图13的点划线所示的“校正后的能够分离的高度δ’”所示，能够根据与该倾斜角度下的计算上求出的半值宽度的干涉条纹的信号取差分后的干涉条纹波形求出膜的膜厚。而且，在高倾斜面中也可以进行膜的倾斜角度的计测。

根据本发明，在根据干涉信号的包络线的半值宽度而获取观测相干长度的基础上，能够计测出计测对象物(试样)的表面的倾斜角度。因此，即使在计测对象物的表面中的倾斜角度较大的高倾斜面中，也能够适当地计测倾斜角度，从而能够把握表面的形状、特性。

尤其是根据本发明，通过计测由包含光源和波长滤光器在内的扫描型白色干涉显微镜确定的倾斜角度θ＝0°的基本相干长度和干涉条纹波形的变化尤其是相当于其半值宽度的观测相干长度，能够计测出计测对象物(试样)的表面的倾斜角度。

另外，根据本发明，也能够求出计测位置的表面的局部曲率半径。根据现有的根据计测对象物的Z位置(高度位置)求出局部曲率半径的方法，由于二阶微分在计算式的分母上，因此噪声较大，但根据本发明，由于根据倾斜角度求出，因此噪声较小。

另外，根据本发明，能够设定适当的基本相干长度从而能够抑制基本相干长度对观测相干长度的影响，因此能够获得准确的观测相干长度，进而能够计测出准确的倾斜角度。

另外，根据本发明，关于具有膜的计测对象物，由于知道与规定的倾斜角度对应的观测相干长度，因此在通过减去相干长度的延长的校正进行高倾斜面的计测中，也可以进行膜的计测。例如，在观测计算上求出的半值宽度以上的干涉条纹时，能够判别有无膜体。另外，此时，也可以根据与该角度的计算上求出半值宽度的干涉条纹的信号取差分后的干涉条纹波形求出膜厚。

另外，本发明并不限定于上述的实施方式，可以进行适当的变形、改良等。除此之外，只要能够实现本发明，则上述实施方式中的各构成要素的材质、形状、尺寸、数值、形态、数目、配置位置等可以是任意的而不受限定。

工业上的可利用性

根据本发明，在使用了扫描型白色干涉显微镜的三维形状计测方法中，对倾斜角度较大的试样的表面也能够进行适当的计测。

Claims (5)

1.一种三维形状计测方法，其是使用了扫描型白色干涉显微镜的三维形状计测方法，其中：

获取来自对计测对象物进行照射的光源的光的干涉信号的包络线，

根据所述包络线的半值宽度获取作为所观测的表观上的相干长度的观测相干长度lc’，

根据如下的关系式，对所述计测对象物的表面的倾斜角度进行计测，

lc'＝lc+ΔZ

其中，Wc是所述扫描型白色干涉显微镜的照相机的像素尺寸，X是所述扫描型白色干涉显微镜的物镜的倍率，θ是所述倾斜角度，lc是由所述扫描型白色干涉显微镜的所述光源和波长滤光器确定的基本相干长度，Δz是所述基本相干长度lc根据所述倾斜角度延长的值。

2.根据权利要求1所述的三维形状计测方法，其中，

根据所述延长的值Δz和所述倾斜角度来计算所述计测对象物的表面的局部曲率半径。

3.根据权利要求2所述的三维形状计测方法，其中，

所述基本相干长度lc被设定为从与倾斜角度90度对应的所述计测对象物的表面偏移与捕捉所述干涉信号的照相机的一个像素量相当的倾斜角度θc后的表面中的所述延长的值Δz以下。

4.根据权利要求1所述的三维形状计测方法，其中，

所述扫描型白色干涉显微镜具有与所述计测对象物对置配置的物镜和捕捉所述干涉信号的照相机，

在超过由所述物镜的数值孔径确定的临界角度的倾斜角度处，通过在所述照相机的一个像素内干涉信号相互抵消的附近的倾斜角度处的平均化处理，或者利用傅里叶分析去除与该倾斜角度对应的周期成分，来提高信噪比S/N。

5.根据权利要求1所述的三维形状计测方法，其中，

通过从所述观测相干长度lc’减去所述延长的值Δz来判断所述计测对象物是否有膜。

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