JP2007147505A

JP2007147505A - 表面形状測定方法及びその測定装置

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Publication number: JP2007147505A
Application number: JP2005344149A
Authority: JP
Inventors: Huang-Chang Chang; 宏彰張; Yao-Ming Lin; 耀明林
Original assignee: Chroma ATE Inc
Current assignee: Chroma ATE Inc
Priority date: 2005-11-29
Filing date: 2005-11-29
Publication date: 2007-06-14

Abstract

【課題】干渉スペクトル内のノイズの影響を低減させる表面形状測定方法を提供する。
【解決手段】表面形状測定方法（surface profile measuring method）において、広帯域光源が分光器を経て分光された後、それぞれ被測定物の表面と基準面を照射することで、２つの表面の反射光の間で干渉が生じ、一定のステップで、物体の表面と分光器の距離を変えることにより、高度値が光強度に対応する干渉スペクトルが生じる。次に、この干渉スペクトルを走査することで、最大光強度に対応する第一干渉縞を見つけ出す。その後、第一干渉縞及びその付近の干渉縞において、干渉スペクトルの対称性の原則を使用し、対称性が最適となる第二干渉縞を見つけ出す。そして、この第二干渉縞において、位相補償法を利用して、第二干渉縞の波頭に対応する零の光路差箇所、即ち被測定物表面の高度値を計算する。
【選択図】図３

Description

本発明は、表面形状測定方法（Surface Profile Measuring Method）及び測定装置に関し、特に広帯域光源の使用を介して、非接触方式で行う表面形状測定方法及び測定装置に関する。

白色光干渉（white light interferometry）の特性を利用して、非接触方式で物体の表面形状に対して測定を行う表面形状測定装置は、例えば、半導体ウエハ、液晶ディスプレイのガラスパネルなどの精度が高く要求される製品に広く応用されている。

図１は、従来の非接触式表面形状測定装置の見取図である。図に示すとおり、この表面形状測定装置は、広帯域光源１０、コリメーションレンズ（collimation lens）２０、４５度分光器（Splitter）３０、結像レンズ４０、画像検出モジュール５０、干渉顕微鏡ユニット６０、走査ステージ７０とコンピュータシステム８０を具備する。広帯域光源１０が放射する光線は、コリメーションレンズ２０を透過して平行光線を形成して、４５度分光器３０に投射する。この平行光線は、４５度分光器３０の反射を受けて、干渉顕微鏡ユニット６０に照射される。

干渉顕微鏡ユニット６０は、走査ステージ７０の上方に位置し、且つ、走査ステージ７０に載置された被測定物９０の表面を照準する。この干渉顕微鏡ユニット６０は、顕微鏡６２、反射鏡６４と分光器（beam splitter）６６を具備する。その顕微鏡６２は、反射鏡６４の上方に位置し、反射鏡６４が分光器６６の上方に位置する。４５度分光器３０からの光線は、顕微鏡６２を透過して、分光器６６に照射することで２本の光線に分かれる。この中の１本の光線は、反射鏡６４に照射し、別の１本の光線が被測定物９０の表面を照射する。

この２本の光線は、それぞれ反射鏡６４と被測定物９０の表面から反射され、再び分光器６６によって１本の経路に集められる。注目すべきは、この２本の光線の経路距離の差異（即ちこの２本の光線の光路差（Optical Path Difference,OPD））によって、１本の経路に集められた光線内で干渉現象を起こす。この光線は更に上方に向かって投射され、顕微鏡６２と４５度分光器３０を通過し、最後に、結像レンズ４０を透過して画像検出モジュール５０で焦点が合わせられる。

前記２本の光線の光路差の大きさは、干渉顕微鏡ユニット６０と走査ステージ７０の距離の影響を受ける。これにより、干渉顕微鏡ユニット６０或いは走査ステージ７０の垂直位置を変更することによって、光路差の大きさを変えるため、画像検出モジュール５０が一連の異なる光路差を具える干渉画像を検出することができる。コンピュータシステム８０の分析を介し、この一連の干渉画像内の各画素位置が異なる干渉画像内の光強度を計算することで、図２のような干渉スペクトルを形成することができる。この干渉スペクトルは、理想的な干渉スペクトルで、この干渉スペクトル内の波束ピークの計算を介し、零の光路差の位置を推察して、この画素位置に対応する高度を確認できる。同様の方法で、その他の画素位置に対応する高度を計算し、この被測定物９０の表面形状を得ることができる。

基本的に、干渉スペクトルの波形ピークを計算する方法として２種類に分けることができる。１つは位相シフト法（phase shifting interferometry,PSI）で、１つが垂直走査光干渉法（vertical scanning interferometry,VSI）である。

位相シフト法は、干渉スペクトルの規則性のある周波数位相変化を利用し、位相情報の取り込み、位相接続や位相復元等のステップを介して、干渉スペクトルの実際のピークの位置を計算することで物体の表面形状を算出する。注意すべきは、位相シフト法は、表面が平滑な被測定物に適用されるが、被測定物の表面が比較的大きな段差（形成された干渉画像において、隣接画素間の段差が光波長の４分の１より大きい場合）がある場合、位相シフト法では物体の表面形状を正確に求めることができない。

垂直走査光干渉法は、干渉スペクトルが零の光路差と対称となる箇所、及び干渉スペクトルが零の光路差箇所において光強度が最大になるという特性を利用し、干渉スペクトルを分析して、零の光路差の位置を見つけ出すことで、物体の表面形状を計算する。注意すべきは、垂直走査光干渉法が被測定物表面の段差の制限を受けることが無いが、測定の精度において、位相シフト法には及ばない。以下に零の光路差位置を計算する技術を列挙する。

特許文献１は、重心法（Centroid Approach）を用いて、干渉スペクトルの重心位置を零の光路差の位置とすることで、被測定物表面の垂直高度を算出する。この方法は、速度が速いという長所を持っているが、もしも干渉スペクトルの波束箇所における干渉縞が対称となってない場合、重心法で計算した重心位置が、必然と零の光路差の位置と明確な誤差が生じてしまう。この他に、避けられないのが、重心法で重心位置を計算する過程において、干渉スペクトル内のノイズも一緒に計算してしまう。これにより、システムでノイズが比較的大きい場合或いは干渉スペクトルの垂直走査範囲が比較的大きい（通常は、表面高度の範囲が比較的大きい被測定物に用いられる）という状況下において、この方法の測定の誤差が更に明確になってしまう。

特許文献２の方法は、干渉スペクトルを形成する過程において、位相差が９０度の走査ステップで垂直走査を行うことで、干渉スペクトルを得ている。そして、更に干渉スペクトルが零の光路差箇所において、その干渉縞の光強度のコントラストが最大になるという特性を利用して、干渉スペクトル上の連続した３点或いは５点の光強度データをもって、その光強度のコントラストを求めることで、干渉縞の光強度のコントラストが最大となる箇所（つまりゼロ次干渉縞（central fringe）を見つけ出す）を見つけ出す。次に、更に位相補償法で、この見つけ出されたゼロ次干渉縞において、正確に零の光路差の位置を求める。

基本上的に、この方法には以下の欠点を有する。１、縞コントラストの計算量が膨大となり、非常に多くの時間を費やさなければならない。２、この方法は、耐ノイズ性能が劣るため、一度ゼロ次干渉縞付近において明確なノイズがあり、求めた光強度のコントラストの最大の干渉縞がゼロ次干渉縞から偏る場合、その後の計算で得られる零の光路差位置が、実際の零の光路差位置と３６０度の位相差の整数倍の差異が生じてしまう。

特許文献３の方法は、フーリエ解析（Fourier analysis）等の周波数帯域の変換方法を利用して、垂直走査で得られた干渉情報を周波数帯域（frequency domain）に変換して一連の処理を行い、更に最小２乗フィッティング（least square fitting）を組み合わせて零の光路差位置を推算する。注意すべきは、この方法は正確に被測定物の表面形状を算出することができるが、周波数帯域の変換と最小２乗フィッティングで生じたデータ量が非常に膨大なものとなるため、非常に多くの時間を費やさなければならない。

前記に述べるとおり、従来の方法で零の光路差を計算する過程、或いは有効的にノイズの影響を排除できない場合、容易に誤差が生じる、或いは計算過程中において膨大なデータ量が生じるため、多くの時間を費やすこととなり、同時に測定精度と演算速度を顧みることができなくなってしまう。
米国特許第５６３３７１５号米国特許第５１３３６０１号米国特許第５３９８１１３号

本発明の主要な目的は、表面形状測定方法を提供し、干渉スペクトル内のノイズの影響を有効的に低減させることができることにある。

本発明の別の目的は、表面形状測定方法を提供し、測定精度を考慮するという前提のもとにおいて、同時に演算速度の需要も考慮することにある。

本発明で提供する表面形状測定方法（surface profile measuring method）は、正確且つスピーディーに干渉スペクトルにおいて、零の光路差の位置を確認することにある。まず、この干渉スペクトルを走査することで、最大光強度に対応する第一干渉縞を見つけ出す。その後、第一干渉縞及びその付近の干渉縞において、第二干渉縞を見つけ出し、干渉スペクトルにこの第二干渉縞に相対して最適な対称性を持たせる。そして、この第二干渉縞において、位相補償法を利用して、第二干渉縞の波頭に対応する高度値を見つけ出す。

前記の表面形状測定方法に基づき、本発明に合わせて形状測定装置を提供した。この表面形状測定装置は、広帯域光源、分光器、移動モジュール、画像検出モジュール、試料抜取モジュール、スペクトル走査モジュール、対称性判断モジュールと計算モジュールを具備する。その広帯域光源は、広帯域光線を放射する。分光器は、この広帯域光線を分光して、それぞれ被測定物表面と基準面を照射する。移動モジュールは、一定のステップで、被測定物表面と分光器の間隔距離を変えることができる。画像検出モジュールは、広帯域光線が被測定物表面と基準面の反射を経て形成した干渉画像を収集することに用いられる。また、この画像検出モジュールで得られた干渉画像内の各画素は、それぞれ被測定物表面の各特定位置に対応する。試料抜取モジュールは、前記各画素の強度値を得ることに用いられる。また、移動モジュールが被測定物表面と分光器の間隔距離を変更するに従って、試料抜取モジュールは、被測定物表面の各特定位置に対して、高度値が画像強度に対応する干渉スペクトルをそれぞれ形成する。

スペクトル走査モジュールは、干渉スペクトルを走査し、最大光強度に対応する干渉縞の第一データ点を見つけ出す。対称性判断モジュールは、この第一データ点及びその周辺の一定範囲内のデータ点において、干渉スペクトルに最適な対称性を持たせる第二データ点を見つけ出すことができる。計算モジュールは、第二データ点及びその近隣のデータ点に基づいて、第二データ点が位置する干渉縞の波頭が干渉スペクトルにおいて対応する高度値を見つけ出す。

本発明に関する長所と精神は、以下の発明の詳述及び添付図面によって更に一歩進んだ理解を深めることができる。

図３は、本発明である表面形状測定方法（surface profile measuring method）の好ましい実施の形態のフローチャート図である。ステップＡにおいて、同時に図４に示すとおり、広帯域光（例えば白色光）は分光器６６を経て分光された後、それぞれ被測定物の表面と基準面に照射され、同時に一定のステップで、被測定物表面と分光器の距離を調整することで、高度値が光強度に対応する干渉スペクトル（図２に示すとおり）を生じる。

次に、ステップＢにおいて、この干渉スペクトルを走査し、最大光強度に対応する第一データ点Ｐ１を見つけ出す。同時に図３Ａを見ると、この最大光強度の第一データＰ１点の位置を見つけ出すことで、干渉スペクトルにおいて、最大光強度に対応する第一干渉縞を大まかに確認することができる。

その後、ステップＣにおいて、同時に図３Ｂを見ると、第一データ点Ｐ１及びその付近の予定数量のデータ点Ｐｎ１、Ｐｎ２において、第二データ点を見つけ出し、干渉スペクトルにこの第二データ点に相対して最適となる対称性を持たせる。

データ点の選択過程において、第一データ点Ｐ１を基準にし、一定間隔tで第一データ点Ｐ１周辺の一定範囲内のデータ点において、複数個の測定データ点Ｐｎ１、Ｐｎ２を選択する。注意すべきは、この間隔の大きさは第一データ点Ｐ１と各測定データ点Ｐｎ１、Ｐｎ２が、それぞれ異なる干渉縞に位置することができる大きさである。同時に、各測定データ点Ｐｎ１、Ｐｎ２はその位置する干渉縞においての最大光強度を具備するデータ点であるのが最適となる。好ましい実施の形態について言うと、この間隔ｔの大きさは、干渉スペクトル上の３６０度の位相差の距離に相当する。

そして、第一データ点Ｐ１と選択した測定データ点Ｐｎ１、Ｐｎ２について、それぞれ中心Ｐｃと設定して、干渉スペクトルの対称性を計算する。図３Ｃを見ると、これは干渉スペクトルの対称性を計算するステップにおいて、干渉スペクトルが中心Ｐｃの左右両側の一定範囲ｄ内の起伏変化に対してそれぞれ集計する。つまり、この中心Ｐｃの両側の一定範囲ｄにおいて、全ての隣接データ点の光強度差の絶対値をそれぞれ集計する。その後、左右両側で集計した後の数値を相互に差引いて対称性を判断する。注意すべきは、この範囲ｄの大きさは干渉スペクトル内の波束全体の幅を十分カバーしなければならない。

異なるデータ点Ｐ１、Ｐｎ１、Ｐｎ２を中心として相互に差引いた数値を比較することにより得られた数値の最小のものに対応するデータ点が、即ち干渉縞に最適な対称性を持たせる第二データ点Ｐ２である。

これから見ると、前記ステップＣも図３Ａの第一干渉縞及びその付近の干渉縞内で、第二干渉縞（前記第二データ点Ｐ２に対応する）を見つけ出し、干渉スペクトルにこの第二干渉縞に相対して最適な対称性を持たせて、この第二干渉縞がつまりゼロ次干渉縞となる。

注意すべきは、前記ステップＣのデータ点の選択方法は、ステップＡ内で形成された干渉スペクトルの試料抜取密度の影響を受けてしまう。またこの試料抜取密度は、一定ステップの大きさで決定される。好ましい実施の形態から言うと、一定ステップで大きさが干渉スペクトル上の９０度の位相差の距離に相当する時、ステップＣで選択した各測定データ点がそれぞれ第一データ点と４つの一定ステップの距離或いはその整数倍の間隔となる。

そして、ステップＤにおいて、図３Ｄを見ると、第二データ点Ｐ２及びその近隣のデータ点Ｐｍ１、Ｐｍ２、Ｐｍ３、Ｐｍ４に基づき、位相補償法によって、ゼロ次干渉縞の波頭が干渉スペクトルにおいて対応する高度値、即ち零の光路差の位置を見つけ出す。

注意すべきは、前記ステップＤのデータ点の選択方法は、ステップＡ内で形成された干渉スペクトルの試料抜取密度の影響を受けてしまう。好ましい実施の形態から言うと、一定ステップで大きさが干渉スペクトル上の９０度の位相差の距離に相当する時、ステップＤにおいて、第二データ点Ｐ２及びその最も隣接した４個のデータ点Ｐｍ１、Ｐｍ２、Ｐｍ３、Ｐｍ４のデータ（図３Ｄに示すとおり）に基づき、以下の方程式（１)によって位相補償を行い、第二データ点Ｐ２と実際の零の光路差位置の位相差Φを計算する。
方程式（１)：Φ=tan^-1(2(I_pm2-I_pm3)/(2I_pc-I_pm1-I_pm4)
この中の、I_pm1、I_pm2、I_pm3とI_pm4は、それぞれ第二データ点Ｐ２周囲の最も隣接した４個データ点Ｐｍ１、Ｐｍ２、Ｐｍ３、Ｐｍ４に対応する光強度値である。またI_pcは、第二データ点Ｐ２が対応する光強度値である。

その後、この位相差Φは、高度値の差Δh=Φλ/4π…方程式（２)に換算される。これにより、実際の零の光路差位置に対応する高度値h₀=h_p2+Δh…方程式（３)を計算することができる。この中のh_p2は、第二データ点Ｐ２が対応する高度値を指す。

図４を見ると、本発明の表面形状測定装置の好ましい実施の形態の見取図である。図に示すとおり、この表面形状測定装置は、広帯域光源１０、コリメーションレンズ（collimation lens）２０、４５度分光器（Splitter）３０、結像レンズ４０、干渉顕微鏡ユニット６０、走査ステージ７０、移動モジュール１８０、画像検出モジュール５０、試料抜取モジュール１００、スペクトル走査モジュール１２０、対称性判断モジュール１４０と計算モジュール１６０を具備する。

広帯域光源１０が放射する光線は、コリメーションレンズ２０を透過して平行光線を形成して、４５度分光器３０に照射される。この平行光線は、４５度分光器３０の反射を受けて、干渉顕微鏡ユニット６０に照射される。干渉顕微鏡ユニット６０は、走査ステージ７０の上方に位置し、且つ、走査ステージ７０に載置された被測定物９０の表面を照準する。この干渉顕微鏡ユニット６０は、顕微鏡６２、反射鏡６４と分光器（beam splitter）６６を具備する。４５度分光器３０からの光線は、顕微鏡６２を透過して、分光器６６に照射することで２本の光線に分光される。この２本の光線は、それぞれ反射鏡６４と被測定物９０の表面から反射され、再び分光器６６によって１本の経路に集められて干渉現象を起こす。干渉した後の光線を更に上方に向かって投射され、顕微鏡６２と４５度分光器３０を順次通過し、結像レンズ４０を透過して画像検出モジュール５０で焦点が合わせられる。

移動モジュール１８０は、一定のステップで、被測定物９０表面と分光器６６の間隔距離を変えることにより、前記２本の光線の光路差の大きさを調整でき、これによって、画像検出モジュール５０が一連の異なる光路差を具備した干渉画像を取り込むことができる。この画像検出モジュール５０で取り込んだ干渉画像において、各画素は、それぞれ被測定物９０表面の異なる位置に対応している。

試料抜取モジュール１００は、前記各画素の強度値を得ることに用いられる。且つ、被測定物９０表面と反射鏡６４表面（基準面と見なすことができる）の間隔距離の変更に伴い、試料抜取モジュール１００が、被測定物表面の異なる位置（即ち干渉画像の各画素に対し）に対して、高度値が画像強度に対応する干渉スペクトルをそれぞれ形成する。

同時に図３Ａを見ると、スペクトル走査モジュール１２０は、この干渉スペクトルを走査し、最大光強度に対応する干渉縞の第一データ点Ｐ１を見つけ出すことに用いられる。同時に図３ＢとＣを見ると、対称性判断モジュール１４０は、前記スペクトル走査モジュール１２０で得られた第一データ点Ｐ１に基づいてこの第一データ点Ｐ１及びその付近のデータ点Ｐｎ１、Ｐｎ２において、干渉スペクトルに最適な対称性を持たせる第二データ点Ｐ２を見つけ出すことができる。同時に図３Ｄを見ると計算モジュール１６０は、対称性判断モジュール１４０で得られた第二データ点Ｐ２に基づいて、第二データ点Ｐ２及びその近隣のデータ点Ｐｍ１、Ｐｍ２、Ｐｍ３、Ｐｍ４で、第二データ点Ｐ２が位置するゼロ次干渉縞の波頭が干渉スペクトルにおいて対応する高度値を見つけ出す。

ステップＢについて言うと、本発明は直接干渉スペクトルにおいて、光強度が最大の第一データ点Ｐ１を見つけ出す。この計算過程は、簡単に対比するだけで過大な計算時間を費やす必要がない。その次に、一般的な干渉スペクトルについて言うと、暗点に及んでいることを除き、干渉スペクトル内の光強度の最大値が全てゼロ次干渉縞の位置に非常に接近している。従って、ステップＢから得られた第一データ点Ｐ１は、ゼロ次干渉縞の位置と大きな偏りを有するまでには至らない。

ステップＢを通じてゼロ次干渉縞の位置を大まかに確認した後、ステップＣにおいて、本発明が波束の対称性を利用して、干渉スペクトルに最適な対称性を持たせた第二データ点Ｐ２を見つけ出すことで、確実なゼロ次干渉縞の箇所を確認する。基本的に、干渉スペクトルにおいて、白色光の干渉で形成された波束の幅は、通常大きくなりすぎることは無い。また図３Ｃを見ると、対称性の判断過程において、簡単な加減計算だけで、理想的な計算速度を維持することができる。また、本発明は対称性で確実なゼロ次干渉縞の位置を求めて、ノイズが計算の正確性に対する影響（ノイズは、ゼロ次干渉縞の左右両側の干渉スペクトルに対して通常類似の影響があり、この計算過程中において相殺する）を避けることができる。

ステップＤにおいて、本発明のステップＣで得られたゼロ次干渉縞について、位相補償法で確実な零の光路差の位置を求める。注意すべきは、位相補償法を通じて得られた零の光路差の位置は、その精度が従来の位相差演算方法と匹敵する。また、本発明のステップＢとＣにおいて、ゼロ次干渉縞の位置が確認され、これにより、従来の位相差演算方法が比較的大きい段差に応用できない欠点に直面しないと同時に、従来の位相差演算方法の位相リセットで費やす時間を節約できる。

上記は、本発明を説明するための好ましい実施の形態であり、本発明の範囲はこれに限定されることが無く、また、これらの技術を熟知する者にとっても明瞭である。適当かつわずかな変化と調整が行われても、本発明の重要な意義は失われず、本発明の精神と範囲に属するものとする。

従来の表面形状測定装置の見取図理想的な干渉スペクトルを示す図本発明である表面形状測定方法（surface profile measuring method）の好ましい実施の形態のフローチャート図図３のステップＢにおける干渉スペクトル内で選択した第一データ点を示す図図３のステップＣにおいて、選択した第一データ点及びその近隣の測定データ点を示す図図３のステップＣにおいて、干渉スペクトルの対称性を計算する方法を示す図図３のステップＤのゼロ次干渉縞において、零の光路差の位置を計算する方法を示す図本発明の表面形状測定装置の好ましい実施の形態の見取図

符号の説明

１０広帯域光源
２０コリメーションレンズ
３０４５度分光器
４０結像レンズ
５０画像検出モジュール
６０干渉顕微鏡ユニット
７０走査ステージ
８０コンピュータシステム
１００試料抜取モジュール
１２０スペクトル走査モジュール
１４０対称性判断モジュール
１６０計算モジュール
１８０移動モジュール

Claims

広帯域光源が分光器を経て分光された後、それぞれ被測定物の表面と基準面に照射され、また一定のステップで、該物体の表面と該分光器の距離を変えることにより、高度値が光強度に対応する干渉スペクトルが生じる表面形状の測定方法（surface profile measuring method）であって、
該干渉スペクトルを走査し、最大光強度に対応する第一データ点を見つけ出すステップと、
該第一データ点及びその周辺の一定範囲内のデータ点において、第二データ点を見つけ出して、該干渉スペクトルに該第二データ点に相対して最適となる対称性を持たせるステップと、
該第二データ点及びその近隣のデータ点に基づいて、該第二データ点が位置する干渉縞の波頭が該干渉スペクトルにおいて対応する高度値を見つけ出すステップと、
を少なくとも有する表面形状測定方法。
該干渉スペクトルに最適な対称性を持たせる第二データ点を見つけ出すステップにおいて、
該第一データ点を基準とし、また、一定間隔で、該第一データ点付近において複数個の測定データ点を選択し、該第一データ点とこれら測定データ点がそれぞれ異なる干渉縞に対応し、
該第一データ点とこれら測定データ点をそれぞれ中心とする場合の、該干渉スペクトルの対称性を計算する、
請求項１記載の表面形状測定方法。
該干渉スペクトルの対称性を計算するステップにおいて、
該干渉スペクトルが該中心左右両側の一定範囲内に対応する起伏変化をそれぞれ集計し、及び、
該集計した数値を相互に差引き、差引いた後に得られた数値の最小ものに対応するデータ点が、最適な対称性を具備する、
請求項２記載の表面形状測定方法。
該第二データ点が位置する干渉縞の波頭を見つけ出すステップにおいて、
位相補償法を利用し、該第二データ点及びその最も隣接する４個のデータ点のデータに基づいて該波頭に対応する高度値を計算する、
請求項１記載の表面形状測定方法。
広帯域光線を放射する広帯域光源と、
該広帯域光線を分光して、それぞれ被測定物表面と基準面を照射する分光器と、
一定のステップで、該物体表面と該分光器の間隔距離を変えることができる移動装置と、
該広帯域光線が該物体表面と基準面の反射を経て形成した干渉画像を収集し、該干渉画像内の各画素は、それぞれ該物体表面の各特定位置に対応する画像検出装置と、
該干渉画像内の各画素の強度を得て、且つ、該物体表面と該分光器の間隔距離の変更に伴って、当該物体表面の各特定位置に対し、高度位置が画像強度に対応する干渉スペクトルをそれぞれ形成することに用いられる試料抜取装置と、
該干渉スペクトルを走査して、最大光強度に対応する干渉縞の第一データ点を見つけ出すスペクトル走査装置と、
該第一データ点及びその周辺の一定範囲内のデータ点において、該干渉スペクトルに最適な対称性を持たせる第二データ点を見つけ出す対称性判断装置と、
該第二データ点及びその近隣のデータ点に基づいて、該第二データ点が位置する干渉縞の波頭が該干渉スペクトルにおいて対応する高度値を見つけ出す計算装置と、
を有する表面形状測定装置。
該対称性判断装置は、
該第一データ点を基準とし、また、一定間隔で該第一データ点付近において該第一データ点とそれぞれ異なる干渉縞に対応する複数個の測定データ点を選択し、且つ、該第一データ点およびこれら測定データ点のそれぞれの左右両側の一定範囲における該干渉スペクトルの起伏変化を集計し、また、該集計した数値を相互に差し引き、差し引いた後に得られた数値の最小のものに対応するデータ点を、該第二データ点にする、
請求項５記載の表面形状測定装置。
該計算装置は、
該第二データ点及びその最も隣接した複数個のデータ点のデータに基づき、位相補償法を利用して、該第二データ点が位置する干渉縞の波頭が該干渉スペクトルにおいて対応する高度値を見つけ出す、
請求項５記載の表面形状測定装置。