JP2010014426A - 測定装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ウェハなどの試料にレーザ光を照射し、干渉計を用いて、試料の表面内部を観察検査する測定方法及び装置において、ビームスプリッターと参照ミラーとの間に光を導光するための参照光路を設けるとともに、ビームスプリッターと試料との間に光を導光するための測定光路を設けて、参照光路と測定光路において光学的光路差を設ける。しかも、参照ミラーを微小量傾けることによって、検出手段に干渉縞を形成する。
【選択図】 図1
Description
Δλ=30nm
分解能: ΔZ=2lm/π ・ λ2/Δλ
= 9.4μ
横分解能: ΔX=4λ/π・f/d
光軸方向の走査領域は、2Z0=ΔX2π/2λである。
好ましくは、参照ミラーに光を導光するための参照光路を参照ミラーと、ビームスプリッターとの間に設ける。そして、被測定物(試料)に光を導光するための測定光路と、その参照光路との間で、光学的光路差を設ける。
ただし、xはDC(電流)成分、Tは一周期を表す。
12 超発光ダイオード
16 検出手段
18 CCDa
20 CCDb
Claims (29)
- 有限な可干渉距離を持つ光束を二分割して試料、及び参照ミラーに照射する二光束干渉計を用いて、試料表面の微細な凹凸、及び内部の高さ情報を観察検査する干渉顕微鏡において、
線光束を整形し分割する手段を有し、参照ミラーに光束を導光、照射する参照光路と、試料に光束を点に集光して照射する集光手段、及び試料からの微細な反射、散乱光を集光し光束に変換、導光する測定光路を設け、参照光路に微小量の傾斜した光路差を設けることにより、参照ミラー、及び試料からの光束が重なり合う位置に、試料面の線方向の高さ分布情報を持った干渉縞分布を形成させ、試料の垂直方向の移動、又は干渉縞の移動を行うことなく、高さ分布情報を得られることを特徴とする測定装置。 - 線光束は、線状に発光する素子により発せられたものであることを特徴とする請求項1に記載の測定装置。
- 線光束は、面状に発光する素子により発せられたものであることを特徴とする請求項1に記載の測定装置。
- 線光束は、点光源を直線状に並べたことを特徴とする請求項1に記載の測定装置。
- 線光束は、点光源を非対称光学系により楕円又は線状に整形した光束を用いることを特徴とする請求項1に記載の測定装置。
- 線光束は、点光源を回折光学素子又は多重反射板を用いて連続的に配列させた線状パターンであることを特徴とする請求項1に記載の測定装置。
- 参照光路と測定光路のそれぞれが、異なる光学系から構成される請求項1〜6のいずれか1項に記載の測定装置。
- 参照光路と測定光路の少なくとも一方又は両方がファイバー等の光導波素子であることを特徴とする、請求項1〜7のいずれか1項に記載の測定装置。
- 2つの波長の光源を用いたことを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の測定装置。
- 光源に半導体レーザ(LD)、発光ダイオード(LED)、又は超発光ダイオード(SLD)を設けたことを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載の測定装置。
- 2つの光源の少なくとも一つは、単一波長を発振するレーザ光源であることを特徴とする請求項1〜10のいずれか1項に記載の測定装置。
- 参照ミラーを固定方式で傾けることを特徴とする請求項1〜11のいずれか1項に記載の測定装置。
- 参照ミラーを傾動方式で傾けることを特徴とする請求項1〜11のいずれか1項に記載の測定装置。
- 参照ミラーとして、一定の段差をもつ階段状のミラーを用いることを特徴とする請求項1〜11のいずれか1項に記載の測定装置。
- 干渉計として、マイケルソン型干渉計あるいはリンニク型干渉計を用いることを特徴とする請求項1〜14のいずれか1項に記載の測定装置。
- 測定光路中のビーム走査手段または試料ステージの移動手段を有し、試料の1次元方向の順次線照射を可能にした請求項1〜15のいずれか1項に記載の測定装置。
- 検出器として、円筒レンズ、ラインセンサ、又はエリアセンサを用いることを特徴とする請求項1〜16のいずれか1項に記載の測定装置。
- 有限な可干渉距離を持つ点光源から整形した光束を二分割して試料、及び参照ミラーに照射する二光束干渉計を用いて、試料表面の微細な凹凸、及び内部の高さ情報を観察検査する干渉顕微鏡において、
参照ミラーに光束を導光、照射する参照光路と、試料に光束を点に集光して照射する集光手段、及び試料からの微細な反射、散乱光を集光し光束に変換、導光する測定光路を設け、参照光路に微小量の傾斜した光路差を設けることにより、参照ミラー、及び試料からの光束が重なり合う位置に高さ情報を持った干渉縞を形成させ、試料の垂直移動、または干渉縞の移動を行うことなく、高さ情報の取得が可能なことを特徴とする測定装置。 - 参照光路と測定光路のそれぞれが、異なる光学系で構成される請求項18に記載の測定装置。
- 参照光路と測定光路の少なくとも一方、又は両方が、ファイバー等の光導波素子であることを特徴とする、請求項18又は19に記載の測定装置。
- 2つの波長の光源を用いたことを特徴とする請求項18〜20のいずれか1項に記載の測定装置。
- 光源に半導体レーザ(LD)、発光ダイオード(LED)又は超発光ダイオード(SLD)を設けたことを特徴とする請求項18〜21のいずれか1項に記載の測定装置。
- 2つの光源の少なくとも一つは、単一波長を発振するレーザ光源であることを特徴とする請求項18〜21のいずれか1項に記載の測定装置。
- 参照ミラーを固定方式で傾けることを特徴とする請求項18〜23のいずれか1項に記載の測定装置。
- 参照ミラーを傾動方式で傾けることを特徴とする請求項18〜23のいずれか1項に記載の測定装置。
- 参照ミラーとして、一定の段差をもつ階段状のミラーを用いることを特徴とする請求項18〜23のいずれか1項に記載の測定装置。
- 測定光路中にビーム走査手段を有し、試料の1次元方向の順次点照射を可能にした請求項18〜26のいずれか1項に記載の測定装置。
- 検出器として、円筒レンズ、及びラインセンサ、又はエリアセンサを用いることを特徴とする請求項18〜27のいずれか1項に記載の測定装置。
- 干渉計として、マイケルソン型干渉計あるいはリンニク型干渉計を用いることを特徴とする請求項18〜28のいずれか1項に記載の測定装置。
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