JPH01285806A - Measuring device shaped in groove - Google Patents

Measuring device shaped in groove

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Publication number
JPH01285806A
JPH01285806A JP63115539A JP11553988A JPH01285806A JP H01285806 A JPH01285806 A JP H01285806A JP 63115539 A JP63115539 A JP 63115539A JP 11553988 A JP11553988 A JP 11553988A JP H01285806 A JPH01285806 A JP H01285806A
Authority
JP
Japan
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light
diffracted light
pattern
detector
groove
Prior art date
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Pending
Application number
JP63115539A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Fumiaki Urakawa
浦川 文明
Atsushi Katsunuma
淳 勝沼
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH01285806A publication Critical patent/JPH01285806A/en
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Abstract

PURPOSE:To enable the highly precise measurement of pattern grooves of minute pitches, by converting a coherent light before application into a straight polarized light having a plane of polarization in the parallel direction (TE) or vertical direction (TM) to the groove of a pattern. CONSTITUTION:A light oscillated from a laser 1 enters a polarizing optical element 2 and it is converted thereby into TE-polarized or TM-polarized light in relation to a groove of an object 3 to be inspected. A detector 4 detecting a diffracted light from the object 3 photoelectrically is supported by a supporting member 41 fitted to a driving motor 5, and an angle detecting means 6 is disposed behind the motor 5. The detector 4 moves on a circular-arc line with the rotation of the motor 5, and thus diffracted lights from the minus secondary to the plus primary can be detected by one detector 4. CPU 7 receives as inputs an intensity signal at its peak at a position of each order from the detector 4 and a signal of an angle of rotation detected from an angle detecting means 6 and subjects them to an arithmetic processing, and thus can calculate an averaged shape of grooves of a pattern of the object 3 to be inspected.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えば光デイスク基板等の規則的な凹凸形状
を有する被検物体の溝形状を非接触で測定する装置に関
するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an apparatus for non-contact measuring the groove shape of a test object having a regular uneven shape, such as an optical disk substrate.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

被検物体の溝形状を非接触で測定する装置においては、
例えば、特開昭57−187604号公報等で開示され
ている。
In a device that measures the groove shape of a test object non-contact,
For example, it is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-187604.

そして、この公報に開示された装置においては、レーザ
ー光等の単色光を規則的なパターンを持つ被検物体に照
射して、被検物体の規則的なパターンにより回折される
n次回指光(0次回指光も含む)の強度及び回折角を検
出し、回折光の各次数の強度比をとり、平均的な溝形状
を推定算出処理を行っていた。
In the apparatus disclosed in this publication, a monochromatic light such as a laser beam is irradiated onto a test object having a regular pattern, and n-th order light ( The intensity and diffraction angle of the diffracted light (including the zero-order light) were detected, the intensity ratio of each order of the diffracted light was taken, and the average groove shape was estimated and calculated.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

ところが、上記の従来技術においては、被検物体の規則
的なパターンのピッチが照射光の波長の数倍程度以下と
なると、測定結果が不正確となり、高性能な溝形状の測
定を行うことが困難となる。
However, in the above-mentioned conventional technology, if the pitch of the regular pattern on the object to be inspected is less than several times the wavelength of the irradiated light, the measurement results become inaccurate, making it difficult to perform high-performance groove shape measurements. It becomes difficult.

この現象は照射光の偏光状態により回折効率が変動する
ためと考えられる。
This phenomenon is thought to be because the diffraction efficiency varies depending on the polarization state of the irradiated light.

したがって、本発明は照射光束波長の数倍程度以Fの微
細なピンチのパターンを有する被検物体においても測定
結果が変動することなく、常に被検物体のパターン溝の
形状に対して高精度な測定ができる高性能な溝形状測定
装置を提供することを目的としている。
Therefore, the present invention can always maintain high accuracy with respect to the shape of the pattern groove of the test object without changing the measurement results even for a test object having a fine pinch pattern of several times the wavelength of the irradiated light beam or more. The purpose is to provide a high-performance groove shape measuring device that can perform measurements.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本発明は、コヒーレントな光を規則的なパターンを有す
る被検物体に照射して回折光を検出して該被検物体の形
状を測定する溝形状測定装置において、 第1図に示すように、コヒーレントな光を被検物体3の
パターンの溝プ)向またはこの溝と垂直方向に偏光面を
有する直線偏光を被検物体に照射する直線偏光照射手段
’rと、この直線偏光照射手段′1゛により照明さJ7
た被検物体のパターンのtLこより発生ずる回折光の強
度を光電的に検出する光電検出手段4と、この光電検出
手段4による光電信号に基づいて被検物体3の平均溝形
状を算出する演算処理手段とを有するように構成したも
のである。
As shown in FIG. a linearly polarized light irradiation means 'r for irradiating coherent light onto the test object with linearly polarized light having a polarization plane in the direction of the grooves in the pattern of the test object 3 or in a direction perpendicular to the grooves; and the linearly polarized light irradiation means '1 Illuminated by J7
a photoelectric detection means 4 for photoelectrically detecting the intensity of the diffracted light generated from tL of the pattern of the object to be inspected; and a calculation for calculating the average groove shape of the object to be inspected based on the photoelectric signal from the photoelectric detection means 4. The apparatus is configured to have a processing means.

0作 用〕 本発明において、被検物体の溝に平fj方向に偏光面を
有する直線偏光(1゛E偏光と略称する)あるいは垂直
方向に偏光面を有する直線偏光(1゛M偏光と略称する
)を被検物体(5こ照射する直線偏光照射手段を配置す
ることによって、照射光束の偏光方向を特定の状態にし
、常とこ安定した状態の回折光を検出することができる
と共に、回折光の理論的解析を容易とし、溝形状の測定
精度を向上されることが可能となる。
0 effect] In the present invention, linearly polarized light having a plane of polarization in the plane fj direction (abbreviated as 1゛E polarization) or linearly polarized light having a polarization plane in the perpendicular direction (abbreviation as 1゛M polarization) is used in the present invention. By arranging a linearly polarized light irradiation means that irradiates the object to be examined (5 points), the polarization direction of the irradiated light beam can be set in a specific state, and the diffracted light can be detected in a stable state at all times. This facilitates the theoretical analysis of the groove shape and improves the measurement accuracy of the groove shape.

本発明と従来技術との比較を例示するに、第6図は、才
均ピッチPが1.6 μW、平均溝幅Wが0゜i3.u
mでの規則的な凹凸溝形状のパターンを有する被検物体
を使用し、632.8nmの波長光を発振するlle 
 局L5−ザーを光、原とし7た際における7待ン某さ
Dと、−1次回折光と0次回折光との強度の比l+−+
、/ I ta、との相関関係を示すグラフである。
To illustrate the comparison between the present invention and the prior art, FIG. 6 shows the average pitch P of 1.6 μW and the average groove width W of 0°i3. u
Using a test object with a pattern of regular uneven grooves at
When the station L5-zer is used as a light source, a certain distance D at 7 and the intensity ratio l+-+ of the -1st-order diffracted light and the 0th-order diffracted light
, / I ta , is a graph showing the correlation with .

ここで、破線は従来技術の理論値、実線は本発明の理論
値、黒点は本発明の測定値をそれぞれ示している。
Here, the broken line indicates the theoretical value of the prior art, the solid line indicates the theoretical value of the present invention, and the black dots indicate the measured value of the present invention.

この第6図のグラフからに示すように、破線で示す従来
技術の理論値に基づくパターン溝の測定は、被検物体の
パターンの平均ピッチl〕が照射光束波長の数倍程度以
下となると、明らかに実測値と大きな隔差が生じ、この
ような微細なパターン溝の検出に対応することができな
い。
As shown in the graph of FIG. 6, the measurement of pattern grooves based on the theoretical values of the prior art indicated by the broken line is as follows: Obviously, there is a large difference between the measured values and the measured values, and it is not possible to detect such fine pattern grooves.

これに対し、本発明では、理論値上測定値とが良く符合
しており、従来よりもさらに微細なパターン溝も高精度
で測定することが可能である。
On the other hand, in the present invention, the theoretical values agree well with the measured values, and it is possible to measure even finer pattern grooves with high precision than before.

〔実施例〕〔Example〕

第1図は本発明の実施例の概略構成図を示j−でおり、
この図を参照しながら詳述する。
FIG. 1 shows a schematic configuration diagram of an embodiment of the present invention.
This will be explained in detail with reference to this figure.

、3は規!11j的な凹凸パターンを有するディスク基
板等の被検物体であり、この被検物体3の斜め上−bに
、例えばコヒーL・ントで632.8nmの波長光を発
振する)le−Neレーザー1と、このレーザー光を被
検物体のパターンの溝に平行方向に偏光面を有する直線
偏光(TE偏光光あるいはこの溝に垂直方向に偏光面を
有する直線偏光(TM偏光光に変換させる偏光光学素子
2とを有する直線偏光照射手段゛】゛が配置されている
。そして、この直線偏光手段′rからTE偏光光たはT
M偏光光被検物体3に対して所定の入射角θとなるよう
に照射される。
, 3 is the rule! A le-Ne laser 1 which oscillates light with a wavelength of 632.8 nm diagonally above the test object 3, e.g., with a coherent L. Then, a polarizing optical element converts this laser light into linearly polarized light (TE polarized light) having a polarization plane parallel to the grooves of the pattern of the test object or linearly polarized light (TM polarized light) having a polarization plane perpendicular to the grooves. A linearly polarized light irradiation means 'r' having a linearly polarized light beam 2 is disposed.
The M-polarized light is irradiated onto the test object 3 at a predetermined incident angle θ.

尚、この直線偏光照射手段Tは直線偏光光束を供給する
光源を使用し−でも良く、この場合には偏光光学素子2
を除くこともできる。
Note that this linearly polarized light irradiation means T may use a light source that supplies a linearly polarized light beam, and in this case, the polarizing optical element 2
can also be excluded.

レーザー1から発振されたコヒーレントなレーザー光は
偏光光学素子2に入射し、この偏光光学素子2によって
、被検物体3のパターンの溝に対しT E偏光またはT
M偏光光変換して光源光束を安定した特定の偏光状態に
し、この偏光された光束が規則的な凹凸パターンを有−
イーる被検物体3に照射される。そL7て、この規則的
なパターンにより回折光が発生し、この回折光の反射方
向に光電検出手段であるディテクター4が配置され、被
検物体3からの回折光を光電検出している。
A coherent laser beam oscillated from a laser 1 enters a polarization optical element 2, and the polarization optical element 2 converts T E polarization or T
M-polarized light is converted to make the light source light beam into a stable and specific polarization state, and this polarized light beam has a regular uneven pattern.
The object to be measured 3 is irradiated with light. Then, a diffracted light is generated by this regular pattern, and a detector 4, which is a photoelectric detection means, is arranged in the direction in which this diffracted light is reflected, and photoelectrically detects the diffracted light from the object 3 to be inspected.

こ5−で、このディテクター4ば支持部材41で支持さ
れ、この支持部材41に駆動手段である駆動モータ5に
取り付けられており、このモータ5は照射点Oとモータ
軸とが一致するように配置されている。そして、この駆
動モータ5の後方に、駆動モータ5の回転量により、回
転角の情報を電気信号に変換する、例えばロータリーエ
ンコーダ6(角度検出手段)が配置されている。
5-, this detector 4 is supported by a support member 41, and a drive motor 5, which is a drive means, is attached to this support member 41, and this motor 5 is moved so that the irradiation point O and the motor axis coincide with each other. It is located. Further, behind the drive motor 5, for example, a rotary encoder 6 (angle detection means) is arranged, which converts information on the rotation angle into an electrical signal based on the amount of rotation of the drive motor 5.

このような構成により、駆動モータ5の回転にともなっ
て、ディテクター4は入射平面内において、このディテ
クターとモータ軸間との距離を半径として円弧を描いて
移動する。そして、この円弧の範囲をディテクター4が
移動することにより、−2次回折光から1次回折光まで
を1つのディテクターで検出することができる。
With this configuration, as the drive motor 5 rotates, the detector 4 moves in an arc within the incident plane, with the distance between the detector and the motor shaft as a radius. By moving the detector 4 within this arc range, it is possible to detect from the -2nd order diffracted light to the 1st order diffracted light with one detector.

尚、検出する次数の回折光の数だけのディテクターを、
各々の次数の回折光の反射方向に配置しても良いが、検
出状態を同一にして検出精度を維持させるには、上記の
如き1つのディテクターでそして、演算処理手段のCP
U7、表示部8を有するように構成するごとにより所望
の次数の回折光を自動的に検出しながら、ディテクター
4の位置をモニターすることができる。
In addition, there are as many detectors as there are diffracted lights of the order to be detected.
Although it may be arranged in the reflection direction of each order of diffracted light, in order to maintain the detection accuracy by keeping the detection state the same, one detector as described above and the CP of the arithmetic processing means should be used.
By configuring U7 and display section 8, the position of detector 4 can be monitored while automatically detecting diffracted light of a desired order.

ごのように、このCPLI7は、各々の次数の回折光の
位置へ、それぞれディテクター4を位置させて、このデ
ィテクター4からの強度信ぢがピークとなる位置でのこ
の強度信号及びロータリーエンコーダ6により検出され
る回折角度(回転角度)の信号に基づいて、CPU7は
演算処理を行い被検物体のパターンの平均溝形状を算出
することができる。
As shown, this CPLI 7 positions the detector 4 at the position of each order of diffracted light, and detects the intensity signal at the position where the intensity signal from the detector 4 reaches its peak and the rotary encoder 6. Based on the signal of the detected diffraction angle (rotation angle), the CPU 7 can perform arithmetic processing and calculate the average groove shape of the pattern of the object to be inspected.

次に、これらの回折光を検出することにより、被検物体
の規則的なパターンの形状を算出する方法を第2図を参
照しながら説明する。
Next, a method for calculating the shape of a regular pattern of an object to be inspected by detecting these diffracted lights will be explained with reference to FIG.

先ず、パターン溝の平均ピッチPは、照明光の入射角を
θ、n次回指光の射出角をβ。1、照射光の波長をλと
すると、回折格子の基本式はnλ−P (sin O+
sin β(、lI I+   −−−−(1)である
。したがって、例えば、1次回折光の射出角βil+ 
を検出すれば、照明光の入射角θ及び波長ノが既知であ
るので、 P−λ/  (sin  θ →sin  β(+ 、
)         (21として求められ、平均ピッ
チPを演算して求める。
First, the average pitch P of the pattern grooves is determined by θ being the incident angle of the illumination light and β being the exit angle of the n-th order light. 1. If the wavelength of the irradiated light is λ, the basic formula of the diffraction grating is nλ-P (sin O+
sin β(, lI I+ -----(1). Therefore, for example, the exit angle βil+ of the first-order diffracted light
If detected, since the incident angle θ and wavelength of the illumination light are known, P−λ/(sin θ →sin β(+,
) (obtained as 21 and obtained by calculating the average pitch P.

尚、この平均ピッチPは任意の次数の回折光を検出して
も求めることができる。
Note that this average pitch P can also be determined by detecting diffracted light of any order.

次に、平均溝幅W及び深さDを求める方法について説明
する。
Next, a method for determining the average groove width W and depth D will be explained.

先ずTE偏光光たはTM偏光光考慮した回折効率の理論
計算に基づいて、溝幅Wをパラメータとして、溝深さD
と、−1次回折光と0次回折光との強度の比’ +−+
、/ l +。、との相関関係を示すグラフ、及び溝幅
Wをパラメータとして、溝深さDと、−2次回折光と一
1次回折光との強度の比1、−zl/Iい、との相関関
係を示すグラフを予めCPU7にメモリーさせておく。
First, based on the theoretical calculation of diffraction efficiency considering TE polarized light or TM polarized light, the groove depth D is determined using the groove width W as a parameter.
and the ratio of the intensity of the -1st-order diffracted light to the 0th-order diffracted light' +-+
, / l +. , and the correlation between the groove depth D and the intensity ratio of the -2nd order diffracted light to the 11st order diffracted light, which is 1, -zl/I, using the groove width W as a parameter. The graph shown is stored in the CPU 7 in advance.

ここでの計算は、被検物体に照射する偏光光の成分(T
E偏光光たはTM偏光光について、電磁気学的な境界条
件を設定して、数値計算により回折効率を酎算し、各回
折光強度の比を求めるものである。尚、数値耐算トにお
いて、TE偏光光利用する方が有利であるため、上記の
溝幅Wをパラメータとして、溝深さl〕と、回折光の強
度の比との相関関係を示す第3A図及び第4A図は、照
射光束がTE偏光光場合として求めたものである。
The calculation here is based on the polarized light component (T
For E-polarized light or TM-polarized light, electromagnetic boundary conditions are set, the diffraction efficiency is calculated by numerical calculation, and the ratio of the respective diffracted light intensities is determined. In addition, since it is more advantageous to use TE polarized light in terms of numerical calculations, 3A shows the correlation between the groove depth l] and the ratio of the intensity of the diffracted light, using the groove width W as a parameter. The figures and FIG. 4A are obtained when the irradiation light flux is TE polarized light.

そして、前述したように、検出された各々の次数の回折
光の回折角及び強度から一1次回折光と0次回折光との
強度の比+ +−11/ I (01及び−2次回折光
と一1次回折光との強度の比1(−21/1、−1.を
演算して、平均溝幅Wと溝深さDを求めることができる
Then, as described above, from the diffraction angle and intensity of each detected order of diffraction light, the ratio of the intensity of the 11th-order diffracted light to the 0th-order diffracted light + +-11/I (01 and -2nd-order diffracted light and the The average groove width W and the groove depth D can be determined by calculating the intensity ratio 1 (-21/1, -1.) with respect to the first-order diffracted light.

さらに、具体的に第5図に示すフローチャートに基づい
て本発明の実施例の動作を詳述する。
Furthermore, the operation of the embodiment of the present invention will be specifically described based on the flowchart shown in FIG.

ステップ1において、CPU7は一2次回指光〜1次回
折光における回折光強度1い、及び回折角β、7.を検
出するために、駆動モータ5を駆動させる。例えば、1
次回折光の強度I(1)及び回折角β、1.を検出する
ために、このCPU7はモータ5を駆動さゼる出力信号
を発する。
In step 1, the CPU 7 determines the diffraction light intensity 1, the diffraction angle β, 7. In order to detect this, the drive motor 5 is driven. For example, 1
Intensity I(1) and diffraction angle β of the next diffracted light, 1. In order to detect this, the CPU 7 issues an output signal to drive the motor 5.

ステップ2において、CPU7は1次回折光強度がピー
クとなった位置での強度■、1.の信号をディテクター
4で検出さセ、同時にその位置での回折角β(1)の信
号をロータリーエンコーダ6によって検出させる。
In step 2, the CPU 7 determines the intensity ■ at the position where the first-order diffracted light intensity peaks, 1. The signal of the diffraction angle β(1) at that position is detected by the rotary encoder 6 at the same time.

ステップ3において、CPU7は検出されたこの1次回
折強度I (11及び回折角β13.の信号をメモリー
する。
In step 3, the CPU 7 stores the detected signals of the first-order diffraction intensity I (11) and the diffraction angle β13.

ステップ4において、CP [J 7は異なった次数の
回折光の回折強度■。l及び回折角β。、が所望の数だ
け検出されたかを確認する。この場合、1次回折光の強
度1 (11及び回折角β。、だけしか検出されていな
いために、再びステップ1へ戻りステップ1〜4を順次
繰り返し行い、最終的に、−2次回指光〜1次回折光ま
での回折光強度I。
In step 4, CP [J 7 is the diffraction intensity ■ of diffracted light of different orders. l and diffraction angle β. Check whether the desired number of , are detected. In this case, since only the intensity 1 (11 and diffraction angle β) of the first-order diffracted light is detected, the process returns to step 1 and steps 1 to 4 are repeated in sequence, and finally, -second-order diffraction light ~ Diffracted light intensity I up to the first-order diffracted light.

11 及び回折角β。、が全部検出されるとステップ5
へ移行する。
11 and diffraction angle β. , are all detected, step 5
Move to.

ステップ5において、CP U 7は検出された1次回
折角β5.の信号により、上述の(2)式に基づいて平
均ピッチPを算出する。
In step 5, the CPU 7 calculates the detected first-order diffraction angle β5. Based on the signal, the average pitch P is calculated based on the above equation (2).

ステ、プロにおいて、CPtJ7はこの平均ピ。In Ste and Pro, CPtJ7 is this average pi.

千Pの信号をメモリーする。Memorize 1,000P signals.

ステ1.プ7において、CPU7はステップ3でメモリ
ーされた一2次回指光〜1次回折光の光強度の信号に基
づいて、−1次回折光と0次回(ハ光との強度の比’ 
+−n / l (。7、−2次回折光と一1次回折光
との強度の比1 +−21/ I +−11をそれぞれ
算出する。
Step 1. In Step 7, the CPU 7 calculates the intensity ratio between the -1st order diffracted light and the 0th order (C light) based on the light intensity signals of the 12nd order to 1st order diffracted lights stored in Step 3.
+-n/l (.7, the ratio of the intensity of the -2nd-order diffracted light to the 1st-order diffracted light 1 +-21/I +-11 is calculated, respectively.

ステ、ブ8において、C)) U 7はステップ8で算
出された一1次回折光と0次回折光との強度のkF−1
+−11/ l t。1、−2次回折光と一1次回折光
との強度の比1 +−21/ I +−++の信号をメ
モリーする。
In step 8, C)) U 7 is kF-1 of the intensity of the 1st-order diffracted light and the 0th-order diffracted light calculated in step 8.
+-11/lt. The signal of the intensity ratio 1 +-21/I +-++ of the 1st and -2nd order diffracted light and the 11st order diffracted light is memorized.

ステップ9においては、CPU7ばステ、プ5で算出さ
れた平均ピッチPの信月から、平均溝幅Wの存在範囲は
、この平均ピッチPの範囲内に存在すると判断する。こ
こで、予め平均溝幅Wの範囲が分かっていれば、この範
囲内に平均溝幅Wが存在すると判断する。そして、説明
を容易とするために、この場合、例えば、CP U 7
は溝幅Wが0.481〜0.8μmの範囲内に存在する
ことを予め分かっているとする。
In step 9, the CPU 7 determines that the range of the average groove width W exists within the range of the average pitch P based on the accuracy of the average pitch P calculated in steps 5 and 5. Here, if the range of the average groove width W is known in advance, it is determined that the average groove width W exists within this range. For ease of explanation, in this case, for example, CPU 7
Assume that it is known in advance that the groove width W is within the range of 0.481 to 0.8 μm.

ステップ10において、CPU7は、このCP tJ7
内にメモリーされている第3A図に示すグラフに基づい
て、平均溝深さDの存在範囲を求めることができる。つ
まり、ステップ7でメモリーされた一1次回折光と0次
回折光との強度の比1+−1+/■、。、が例えば0.
1であるとすると、CPU7は第3八図に示すグラフか
ら平均溝深さDの存在範囲はaで示すように717 人
〜933人と判断する。
In step 10, the CPU 7 selects this CP tJ7
The existing range of the average groove depth D can be determined based on the graph shown in FIG. 3A, which is stored in the memory. That is, the intensity ratio of the 11th-order diffracted light and the 0th-order diffracted light stored in step 7 is 1+-1+/■. , for example, is 0.
1, the CPU 7 determines from the graph shown in FIG. 38 that the range of the average groove depth D is 717 to 933 people, as shown by a.

ステップ11において、CPU7は、このCPU7内に
メモリーされている第4A図に示すグラフに基づいて、
より狭められた平均溝幅Wの存在範囲を求めることがで
きる。つまり、ステップ7でメモリーされた一2次回折
光と−1次回折光との強度の比I、−0/ I C−1
1が例えば0.4であるきすると、CPU7は、第4A
図のグラフに基づいて、ステップ10で求められた平均
溝深さDの存在範囲717人〜933人から、平均溝幅
Wの存在範囲は0.44Jl甫〜0.47μmと判断す
る。
In step 11, the CPU 7, based on the graph shown in FIG. 4A stored in the CPU 7,
A narrower range of average groove width W can be determined. In other words, the intensity ratio I, -0/I C-1 between the 1st-2nd-order diffracted light and the -1st-order diffracted light stored in step 7 is
1 is, for example, 0.4, the CPU 7
Based on the graph in the figure, the range of the average groove width W is determined to be 0.44Jl~0.47μm from the range of 717 to 933 people with the average groove depth D determined in step 10.

−、! 3−            AQステップ1
2において、CPU7は、1分な精度の平均溝幅W及び
溝深さDが求められたかを確認する。この場合、まだ十
分な精度の平均溝幅W及び溝深さDが求められていない
ために、再びステップ10に戻る。
-,! 3- AQ step 1
In step 2, the CPU 7 confirms whether the average groove width W and groove depth D with an accuracy of one minute have been obtained. In this case, since the average groove width W and groove depth D have not yet been determined with sufficient accuracy, the process returns to step 10 again.

再びステップ10において、CPU7は、メモリーされ
た第3B図(第3A図のeの部分を拡大した図)に示す
グラフに基づいて、ステップ11で求められた平均a幅
Wの0.44μm−0,47/jmの範囲で、−1次回
折光と0次回折光との強度の比I、−0/1、。、が0
.lでの平均溝深さDの存在範囲をbで示すように87
5人〜897人と判断する。
Again in step 10, the CPU 7 calculates the average a width W obtained in step 11 by 0.44 μm-0 based on the memorized graph shown in FIG. 3B (an enlarged view of the part e in FIG. 3A). , 47/jm, the intensity ratio I of the -1st-order diffracted light and the 0th-order diffracted light is -0/1. , is 0
.. The existence range of the average groove depth D at l is 87 as shown by b.
The number is estimated to be between 5 and 897 people.

そして、再びステップ11において、CPU7は、メモ
リーされた第4B図(第4A図のrの部分を拡大した図
)で示したグラフに基づいて、−2次回指光吉−1次回
折光との強度の比1 +−21/ l +−++が0.
4で、ステップ10で求められた平均溝深さDの存在範
囲は875人〜897人における平均溝幅Wの存在範囲
を0.450 μm−0,445μmであると判断する
、 ステップ12において、再び十分な精度の平均溝幅W及
び溝深さDが求められたかを確認、する。こ、−で、求
められた平均、S幅W及び溝深さDが不−1分な精度で
あわば、CPU7は、再びステップ10〜ステツプ12
の動作4順次を繰り返し2行う、二とにより、さらQこ
高精度な平均溝幅W及び溝深さp ov値を求めること
ができる。そし、て、この平均溝幅W及び7s深さDの
値が得られると、CPIJ7は動作を停止さセ、所望の
形式にて、測定結果を出力させる。
Then, in step 11 again, the CPU 7 determines the intensity of -2nd order light beam -1st order diffracted light based on the memorized graph shown in Fig. 4B (an enlarged view of the part r in Fig. 4A). Ratio 1 +-21/l +-++ is 0.
In Step 4, the range of the average groove depth D obtained in Step 10 is determined to be 0.450 μm - 0,445 μm for the average groove width W for 875 to 897 people. In Step 12, Check again whether the average groove width W and groove depth D have been obtained with sufficient accuracy. If the average, S width W, and groove depth D obtained in this step are not accurate enough, the CPU 7 again performs steps 10 to 12.
By repeating the steps 4 and 2 in sequence, it is possible to obtain the average groove width W and groove depth p ov values with even higher accuracy. Then, when the values of the average groove width W and the 7s depth D are obtained, the CPIJ 7 stops its operation and outputs the measurement results in a desired format.

尚、第3A図〜第4B図は定性的なグラフを示しており
、上記に示した具体的な数値は一例である。
Note that FIGS. 3A to 4B show qualitative graphs, and the specific numerical values shown above are just examples.

尚、本発明は被検物体がガラス基板等の透明な材質から
なる場合や、規則的なペターン溝形状が台形型、正弦波
型、三角形型等の場合にも対応できる。
The present invention can also be applied to cases where the object to be tested is made of a transparent material such as a glass substrate, and cases where the regular pattern groove shape is trapezoidal, sinusoidal, triangular, etc.

また、本発明の実施例では 2次から1次回折光を利用
しているが、他の次数の回折光を利用することも可能で
ある。
Further, although the embodiments of the present invention utilize second-order to first-order diffracted light, it is also possible to use diffracted light of other orders.

この上−)に、本発明は言・)までもなくこの実施例に
限るものではない。
Furthermore, it goes without saying that the present invention is not limited to this embodiment.

〔発明の効果] 本発明によれば、従来よりもさらに微細なピ。〔Effect of the invention] According to the present invention, the pins are even finer than before.

千のパターン溝を有する被検物体の溝形状にも対応でき
る高精度な溝形状測定装置を実現することができる。
It is possible to realize a highly accurate groove shape measuring device that can correspond to the groove shape of an object to be tested having a thousand pattern grooves.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の実施例にお+jる概略構成図、第2図
は照射光を被検物体に照射して発生する回折光の原理を
示す図、第3A図は溝幅Wをパラメータとして、溝深さ
Dと、−1次回折光と0次回折光との強度の比1 +−
1,/ I i。、との相関関係を示す図、第3B図は
第3A図に示すeの部分を拡大した図、第4八図は溝幅
Wをパラメータとして、溝深さ■〕と、−2次回折光と
一1次回折光との強度の比1 +−n/ I +−nと
の相関関係を示す図、第4B図は第4A図に示1rの部
分を拡大した図、第5図は本発明の実施例におけるフロ
ーチャー1・を示す図、第6図は平均ピッ千Pが1.6
μm、平均溝幅Wが0.8 μmでの溝深さDを横軸、
−1次回折光と0次回折光との強度の比I (−It/
 l +o) を縦軸として、従来技術の理論値、本発
明の理論イメ及び測定値との相関関係を示す図である。 〔主要部分の説明〕 4  ディテクター〔光電検出手段〕 7  CPU〔演算処理手段〕
Figure 1 is a schematic configuration diagram of an embodiment of the present invention, Figure 2 is a diagram showing the principle of diffracted light generated by irradiating an object to be measured with irradiation light, and Figure 3A is a diagram showing the groove width W as a parameter. As, the groove depth D and the intensity ratio of -1st-order diffracted light to 0th-order diffracted light 1 +-
1,/Ii. , FIG. 3B is an enlarged view of the part e shown in FIG. 3A, and FIG. Figure 4B is an enlarged view of the part 1r shown in Figure 4A. Figure 6, a diagram showing flowchart 1 in the example, has an average pitch of 1,000 P of 1.6.
μm, the horizontal axis is the groove depth D when the average groove width W is 0.8 μm,
-Intensity ratio I (-It/
FIG. 3 is a diagram showing the correlation between the theoretical value of the prior art, the theoretical image of the present invention, and the measured value, with l + o) as the vertical axis. [Description of main parts] 4 Detector [Photoelectric detection means] 7 CPU [Arithmetic processing means]

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] コヒーレントな光を規則的なパターンを有する被検物体
に照射して回折光を検出して該被検物体の形状を測定す
る溝形状測定装置において、前記コヒーレントな光を前
記被検物体のパターンの溝方向または該溝と直交方向に
偏光面を有する直線偏光を被検物体に照射する直線偏光
照射手段と、該直線偏光照射手段により照明された前記
被検物体のパターンの溝により発生する回折光の強度を
光電的に検出する光電検出手段と、前記光電検出手段に
よる光電信号に基づいて前記被検物体の平均溝形状を算
出する演算処理手段とを有することを特徴とする溝形状
測定装置。
In a groove shape measuring device that measures the shape of a test object by irradiating coherent light onto a test object having a regular pattern and detecting diffracted light, the coherent light is applied to a pattern of the test object. linearly polarized light irradiation means for irradiating a test object with linearly polarized light having a polarization plane in the direction of the grooves or in a direction perpendicular to the grooves; and diffracted light generated by the grooves in the pattern of the test object illuminated by the linearly polarized light irradiation means. A groove shape measuring device comprising: a photoelectric detection means for photoelectrically detecting the intensity of the groove; and an arithmetic processing means for calculating an average groove shape of the object to be inspected based on a photoelectric signal from the photoelectric detection means.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20170010417A1 (en) * 2014-03-26 2017-01-12 Fujikura Ltd. Light guiding device, manufacturing method, and ld module

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20170010417A1 (en) * 2014-03-26 2017-01-12 Fujikura Ltd. Light guiding device, manufacturing method, and ld module
US9864142B2 (en) * 2014-03-26 2018-01-09 Fujikura Ltd. Light guiding device, manufacturing method, and LD module

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