JPH0375504A - 微小寸法測定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はレーザ光を用いた微小寸法測定方法に関するも
ので、特に磁気ヘッドにおけるギャップ幅測定に有効な
寸法測定方法に関するものである。

〔従来の技術〕

近年の精密加工技術の進歩により、半導体分野、磁気ヘ
ッド分野等で、サブミクロンメートル領域での微細加工
が行なわれるようになり、それに伴って被加工物の精密
な寸法計測の必要性も高まってきている。磁気ヘッドに
おいても、高密度記録化に伴い、ギャップ幅も微小化し
、現在はＯ，ａミクロンメートル（μｍ）にまで達して
いる。更に、磁気ヘッドの構造も従来のモノリシック型
からＭＩＧ（メタル・イン・ギャップ）型へと移行する
傾向にある。ＭＩＧ型ヘクトはギャップ部の一端にメタ
ルが形成されている片ＭＩＧ型、ギャップ部の両端に゛
メタルが形成されている両ＭＩＧ型に大別される。この
ようなＭＩＧ型の磁気ヘッドで、ギャップ幅は磁気記録
特性に重要な影響を及ぼすため、ギャップ幅の精密な寸
法を知ることが必要とされる。

第２図に前述した両ＭＩＧ型磁気ヘクトの構成例を示す
。第２図（イ）はギャクプ深さ方向（動向）からみた断
面図で、２０及び２１はフェライト母材部、２２及び２
４はセンダストから戊るメタル部、２６はガラスで構成
されるギャップ部である。

第２図（ロ）は（イ）に示した磁気ヘッドをトラック上
面からみた場合の図で、図の番号は対応している。

ギヤツブ部２６はメタル部２２及び２４にはさまれた形
状をしていて、一般にはギヤツブ部２６のギヤツブ幅Ｇ
は〜０．３μｍ１メタル部２２及び２４の幅Ｍ！、及び
Ｍ８は１〜２μｍ程度である。

特にギャップ幅の測定においてはサブミクロンの寸法を
０．０１μｍのオーダの精度で測定することが必要とさ
れている。従来のギヤツブ幅Ｇの測定においては、水銀
ランプ等を照明光源とし、顕微鏡により高倍率に拡大さ
れたギヤツブ部２６の付近からの反射像をＣＣＤイメー
ジセンサ−で受光して光電変換を行ない、ビデオ信号を
作成する。

ビデオ信号に対して、予め設定されたスライス強度レベ
ルによりビデオ信号を２値化し、２値化されたパターン
に含まれるＣＣＤイメージセンサ−の画素数をカウント
して寸法を測定している。

第３図に前述した従来の測定方法による両ＭＩＧ型ヘッ
ドの測定におけるビデオ信号の一例を示す。第３図（イ
）の波形６０はビデオ信号波形で、横軸はＣＣＤイメー
ジセンサ−の各画素のアドレスに対応し、縦軸はビデオ
信号波形６００強度で、反射光強度に比例する。第３図
（ｏ）の波形６９は波形６０を２値化したときの波形で
、横軸は互いに対応する。波形６０の平坦な部分６１は
フェライト母材２０，２１からの反射光強度によるもの
、同じくピーク部３２はメタル部２２、ピーク部６４は
メタル部２４による。デイツプ部３３はギヤツブ部２６
によるものである。一般には、フェライト母材部２０，
２１に対してメタル部２２．２４は反射率が高く、逆に
ギヤツブ部２３は反射率が低いために、図のようなビデ
オ信号波形６０が得られる。ギヤツブ幅Ｇを測定すると
き、反射光強度の減少する領域６２３のスライスレベル
トなる５０％強度点６５及び反射光強度の増加する領域
３６４の５０％強度点３６を検出する。強度点６５及び
強度点６６に対応するＣＣＤイメージセンサ−の画素の
アドレスを６５０及び６６０としたとき、その２点間に
ふくまれる画素数をカウントしてギヤツブ寸法Ｇに変換
する。メタル部２２及び２４の寸法を測定するときは、
反射光強度の増加する領域３１２のスライスレベルとな
る５０％強度点３７及び、反射光強度の減少する領域６
４１の５０％強度点６８を検出する。強度点６７及び６
８に対応するＣＣＤイメージセンサ−の画素アドレスを
６７０及び３８０としたとき、アドレス３７０と３５０
の間にふくまれる画素数をカウントしてメタル部２２０
寸法ＭＬを算出し、画素アドレス３６０と３８０の間に
ふくまれる画素数によりメタル部２４の寸法Ｍ８を測定
している。以上述べたスライスレベルを設定して強度点
６７．６５等を決定することはビデオ信号波形６０を２
値化することと等価であるため、２値化パターン波形６
９が得られる。

〔発明が解決しようとする課題〕

前述した従来のスライスレベル法によるギャップ幅測定
方法は、ギャップ幅が小さくなるに従ってビデオ信号波
形３０のデイツプ部６６の強度減少が少なくなると共に
、強度減少のパターンがプロードになってくる。そのた
めスライスレベルを設定して２値化を行なうとき、スラ
イスレベル強度のわずかの変動で２値化パターンにふく
まれる画素数が太き（変化するため、寸法測定精度が低
下するという問題点、がある。

またギャップ幅の変動に対して、ビデオ信号波形６０の
ディクブ部６６０強度減少の割合は寸法に対してリニア
ーな変化になく、ギャップ幅が小さい場合に正確な寸法
測定を行なうには、寸法に応じてスライスレベルを再設
定する必要がある。

このとき、ピーク部３２，３４０最大強度点６８２及び
６８６、デイツプ部６６の最小強度点６８４０強度比か
らスライスレベルに対応する強度点６５及び６６を決定
するが、反射光強度はメタル部２２．２４及びギヤツブ
部２６の材質による表面反射率によって変化する。従っ
て反射光強度レベルの変化がギャップ寸法によって生じ
たものか、表面反射率の変化によって生じたものかの区
別をつげることが困難となり、寸法に応じたスライスレ
ベルの設定ができなくなり、正確な寸法測定ができなく
なるという問題も有している。これはメタル部２２．２
３０寸法測定の場合にも同様である。

以上の如く、従来の顕微鏡を用いたビデオ信号の２値化
の方法では、各種の制約により正確な寸法測定が困難で
あった。本発明は上記の問題点を解消して、サブミクロ
ン領域の寸法を正確に測定することが可能な寸法測定方
法を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

レーザ光源から放射されるレーザ光を光偏向素子により
光偏向させると共に、対物レンズにより微小なスポット
径に集光し、母材上に少なくとも第１と第２と第３の部
材が形成されている被測定物面上に照射して、該被測定
物面上で予め設定された領域を光偏向せしめ、前記被測
定物からの反射光を検出して前記光偏向の一周期で反射
光強度パターンを作成し、該反射光強度パターンの前記
第１の部材による第１の強度変化部の強度変化率の絶対
値が最大となる位置により、母材部と第１の部材の第１
のエツジ位置を検出し、前記反射光強度パターンの前記
第３の部材による第２の強度変化部の強度変化率の絶対
値が最大となる位置により、母材部と第３の部材の第２
のエツジ位置を検出せしめ、前記反射光強度パターンの
第１の部材による第１の強度ピーク位置と、第３の部材
による第２の強度ピーク位置を検出せしめ、前記第１の
エツジ位置と第１の強度ピーク位置の差から第１と第２
の部材の第３のエツジ位置を検出し、前記第２のエツジ
位置と第２の強度ピーク位置の差から第２と第３の部材
の第４のエツジを検出せしめ、前記第１と第３のエツジ
間の光偏向量から第１の部材の寸法を決定し、前記第３
と第４のエツジ間の光偏向量から第２の部材の寸法を決
定し、前記第４と第２のエツジ間の光偏向量から第３の
部材の寸法を決定するものである。

〔作用〕

光偏向安定度の゛高い光偏向素子を用いて、微小なスポ
ット径に集光したレーザ光を被測定物面上で光偏向させ
ると、被測定物を構成する各種部材の表面反射率、寸法
及び照射するレーザ光の光強度分布（一般にはガウス強
度分布を示す）に応じた反射光強度パターンが得られる
。被測定物が第２図に示した両ＭＩＧ型磁気ヘッドであ
る場合、反射光強度パターンはメタル部２２．２４にお
いて上に凸型、ギヤツブ部２６において下に凸型となる
形状である。このとき母材部２０とメタル部２２及びメ
タル部２４と母材部２１のエツジは反射光強度パターン
の強度変化の変化率の絶対値が最大となる点で与えられ
る。さらにメタル部２２及び２４においては反射光強度
のピーク強度位置は各々の部材の中央部の位置で与えら
れる。

ギヤツブ部２６については、ギャップ寸法及び反射率の
変動、更にはメタル部の反射率に依存して下に凸となる
領域の強度レベルが変動するために、強度レベルからギ
ヤツブ部２６のエツジ位置を決めるのは困難である。前
述したメタル部２２．２４の中央部の位置が検出された
ら、母材部とのエツジ位置の関係により、メタル部２２
とギヤツブ部２６及びメタル部２４とギャップ部２６と
のエツジが自動的に求められる。前述した母材とメタル
部のエツジ及びメタル部の中央部の位置は反射率に依存
しないで反射光強度パターンだけにより決定されるため
、ギャップ部のエツジも反射率の変動に依存しないで決
定できる。エツジ位置が求められれば、光偏向を制御す
る電気信号により、エツジ間を光偏向させた電圧変化量
を寸法に変換することによって寸法計測ができる。

〔実施例〕

以下に本発明の実施例を図面を用いて説明する。

第１図は本発明による微小寸法測定方法の動作を説明す
るシステムプロクク図である。

１０はレーザ光源で、例えばＨｅ−Ｎｅレーザ管、半導
体レーザ等から成り、レーザ光１００を放射する。１１
は光学系で、光偏向素子１１０、ビームスプリッタ−１
１２，対物レノ、＜１１４、及び図示していないが、他
の各種のレンズ、光学素子から構成され、光偏向素子１
１０によりレーザ光１００の光偏向を行なうと共べ、対
物レンズ１１４で微小なスポフト径に集光する。光偏向
素子１１０は例えば音響光学偏向素子（以下にＡＯＤと
略記する）から成り、偏向ドライバー１１５から供給さ
れる駆動信号１１７により光偏向動作を制御する。

１２は寸法が測定される被測定物で、例えば第２図に示
した両ＭＩＧ型磁気ヘッドである。ここでメタル部２２
を第１の部材、ギヤツブ部２６を第２の部材、メタル部
２４を第３の部材と呼ぶことにする。対物レンズ１１４
により集光されたレーザ光１１９は被測定物１２の面上
に照射され、表面上の第１、第２、第３の部材をふくむ
予め設定された領域を光偏向する。このときの光偏向距
離はＡＯＤｌｌｏの偏向角度、光学系１１を構成する各
種レンズの焦点距離、及び駆動信号１１７の電圧値によ
って決定される。被測定物１２の面上で光偏向されたレ
ーザ光１１９は被測定物１２で反射され、対物レンズ１
１４を経てビームスプリッタ−１１２で進路を変え、反
射光１２２として光電変換部１２５で検出される。光電
変換部１２５はＰＩＮフォトダイオード、電流電圧変換
回路から成り、反射光１２２０強度に比例した電圧を出
力する。以下の説明では光電変換部１２５からの出力電
圧１２７のことを単に反射光強度と呼ぶことにする。

１３は反射光強度パターン作成部で、光電変換部１２５
から出力されるアナログ電圧１２７をディジタル信号に
Ａ／Ｄ変換すると共に、光偏向の一周期についての反射
光強度を記憶して反射光強度パターンを作成する。この
とき反射光強度のＡ／Ｄ変換は、偏向ドライバー１１５
から出力される駆動信号１１７の電圧変化のタイミング
に同期して行なう。反射光強度パターンについては後に
詳細に説明する。

１４は微分強度パターン作成部で、反射光強度パターン
の微分された強度パターンを作成する。

微分強度パターンはシフトレジスターにより偏向位置の
前後の反射光強度の差強度を演算することにより容易に
得られるが、更には反射光強度パターンの関数形を決定
してマイクロプロセッサ−により数値的な演算処理を行
なうことによっても得られる。

１５は強度ピーク位置検出部で、被測定物１２の第１の
部材と第３の部材（これはメタル部２２及び２４に対応
する）によって生じる反射光強度パターンの２つの強度
変化の凸部の各々の強度ピーク位置を検出する。この強
度ピーク位置は第１の部材及び第３の部材の寸法にも依
存するが、照射するレーザ光のビーム直径（レーザ光の
ピーク強度の１３．５％の強度点の間の距離）と同程度
以上の寸法の場合は、各々の部材の寸法の中央部の位置
において前述の強度ピーク位置が得られる。

これはレーザ光を光偏向するとき、レーザ光の光強度分
布におけるピーク強度点が、第１と第３の部材の各々の
中央部に照射されているとき、反射光強度が最大（極大
）になることを意味している。

１６は第１のエツジ位置検出部で、微分強度パターンの
予め設定された領域における微分強度の絶対値が最大と
なる位置を検出する。反射光強度パターンの母材と第１
の部材による第１の強度変化部の領域の強度変、化率の
絶対値の最大位置は母材と第１の部材の第１のエツジ位
置となり、母材と第３の部材による第２の強度変化部の
領域の強度変化率の絶対値の最大位置は第３の部材と母
材の第２のエツジ位置となる。

１７は第２のエツジ位置検出部で、第１の部材と第２の
部材のエツジ位置及び第２の部材と第３の部材のエツジ
位置及び第２の部材と第３の部材のエツジ位置を検出す
る。反射光強度パターンの強度情報だけからは前述した
各種の要因（例えば反射率の変動）により、特に寸法の
小さい第２の部材のエツジ位置を決定することは困難で
ある。

本発明の方法によれば、第２の部材の両側の第１及び第
３の部材の母材とのエツジ位置及び中央部の位置は決定
されているため、以上の情報を用いて第２の部材のエツ
ジ位置は容易に決定できる。

第１のエツジ位置と第１の強度ピーク位置の差の距離は
第１の部材の寸法の半値寸法であるから、第１の強度ピ
ーク位置に半値寸法を加えれば、その位置が第１と第２
の部材の第３のエツジ位置となる。同様にして第２のエ
ツジ位置と第２の強度ピーク位置の関係から第２と第３
の部材との第４のエツジ位置が決定できる。

１８は寸法算出部で、第１のエツジ位置検出部１６、第
２のエツジ位置検出部１７で検出された４つのエツジ位
置の間での各々の部材の寸法を算出する。エツジ位置は
光偏向を制御する駆動信号１１７の駆動電圧によって与
えられるため、エツジ間を光偏向した駆動電圧の差を寸
法に変換する。

１９は寸法変換データ記憶部で、予め寸法が既知の被測
定物に対して、寸法と光偏向を行なわせたときの駆動電
圧の関係を予め測定しておき、両者の関係を寸法変換係
数としてＲＯＭに記憶しておく。実際の測定においては
、エツジ間の光偏向に要した駆動電圧差を寸法変換デー
タ記憶部１９に記憶されている寸法変換係数を用いて実
際の寸法に変換する。

以上述べた如く本発明はスライスレベル法によってエツ
ジ位置を決定することなく、反射光強度パターンの特定
の強度情報及び位置情報により安定にエツジ位置を決定
することができる。

第４図に反射光強度パターン及び微分強度パターンにつ
いて説明する。

第４図（イ）において波形４０は両ＭＩＧ型磁気ヘッド
において第２図に示した母材部２０から母材部２１まで
の領域を光偏向したときに検出される反射光強度パター
ンである。ＡＯＤｌｌｏの偏向角度は〜３ｍｒａｄ程度
の微小角であるため、光学系１１を構成する各種レンズ
の焦点距離の設定に応じては、偏向量を〜２０μｍ程度
にすることができ、そのときの偏向ステップ量（反射光
強度パターンを検出するときの偏向の位置変化の最小幅
）も〜（ＩＯ０２μｍ程度に設定することができる。な
お本発明での光学系１１の実際の構成例は本願発明者に
よる特許公開公報５９−０７９７７２号公報に詳細に示
している。

波形４０のグラフの横軸は光偏向量で、駆動信号１１７
の駆動電圧に対応する。グラフの縦軸は反射光強度であ
る。ガウス強度分布を持つレーザ光が母材部２０及び２
１に照射されているときは波形４０の領域４０１におい
て反射光強度が■ｍとなる。母材部２０から右側方向へ
光偏向が進んで、レーザ光が第１の部材（メタル部２２
）に照射されてくると反射光強度が増加する。この反射
光強度の増加する領域を第１の強度変化部４１とする。

波形４０は点４０２において強度極大値■ｐ、となる。

光偏向が進むと、レーザ光が第２の部材（ギヤツブ部２
６）に照射されるようになり、反射光強度は減少しく強
度減少領域４３）、点４０３において強度極小値■ｄと
なる。点４０６においては、ギャップ寸法は照射するレ
ーザ光のビーム直径よりも小さいため、反射光強度■ｄ
はギャップ部だけでなく左右のメタル部からの反射も寄
与しているため、ギャップ部の寸法、反射率の他にメタ
ル部の反射率によっても影響される。

一般にはギャップ寸法が大きく、メタル部とギャップ部
の反射率の差が大きい程、極小強度■ｄは２小さくなる
。光偏向が進むと、レーザ光が第３の部材（メタル部２
４）に照射されるため反射光強度は増大しく強度増加領
域４４）、点４０４において強度極大値ＶＰ、となる。

更に光偏向が進むと、レーザ光は母材部２１にも照射さ
れるようになり反射光強度が減少する。この反射光強度
の減少する領域を第２の強度減少部４２とする。このよ
うにして光偏向の一周期について、Ｍ型形状に近い反射
光強度パターンが得られる。

第４図（ロ）の波形４５は波形４０が微分された微分反
射光強度パターンである。波形４５は点４１０において
上に凸のピーク、点４１２において下に凸のピークを持
つが、点４１０は波形４０における第１の強度変化部４
１の強度変化率が最大となる位置であり、点４１２は同
じく第２の強度変化部４２の強度変化率の絶対値が最大
となる位置である、更に点４１４は波形４００強度減少
領域４６０強度変化率の絶対値が最大となる位置、点４
１６は同じく強度増加領域４４０強度変化率の最大とな
る位置である。第１の強度変化部４１については、反射
光強度が■ｍとｖｐＩの間の１０％〜９０％の強度比領
域においてはガウス型強度分布が積分されたのと等価の
強度変化形状となり３次関数的な変化をし、３次関数を
微分した２次関数のピーク位置が母材部と第１の部材の
エツジ位置となる。この内容については前述の特許公開
公報５９−０７９７７２号公報に詳細に述べている。従
って波形４５のピーク位置４１０は母材部と第１の部材
の第１のエツジ位置Ｅ１である。第２の強度変化部４２
についても同様で、波形４５のピーク位置４１２は第３
の部材と母材部の第２のエツジ位置Ｅ２である。

波形４００強度極値となる強度ピーク位置４０２．４０
４は、第１の部材及び第３の部材の寸法が、照射される
レーザ光のビーム直径と同程度以上の場合は、各々の部
材の中央部の位置において得られる。第１の部材の中央
部の位置をＣ１、第３の部材の中央部の位置をＣ２とす
る。照射するレーザ光のビーム径は〜１μｍ程度の大き
さに集光することができるため、上記寸法が〜１μｍ以
上の場合は良い精度で中央部位置Ｃ１、Ｃ２が検出でき
る。この中央部位置は波形４５においては、微分強度値
が０になる点である。

ＣＩ−Ｅ１＝ｄｌ、Ｅ２−Ｃ２＝ｄ２とすれば、ＣＩ＋
ｄｌ＝Ｅ３、Ｃ２−ｄ２＝Ｅ４により、第１の部材と第
２の部材の第３のエツジ位置Ｅ３及び第２の部材と第３
の部材の第４のエツジ位置Ｅ４が決定できる。一般にギ
ヤツブ部２６０寸法は〜０．３μｍで、照射するレーザ
光のビ°−ム直径の１／３以下であるため、本方式によ
るエツジ位置の決定が有効であるが、例えばギャップ寸
法が〜０．７μｍ程度で、レーザ光のビーム直径の７０
％程度以上の場合には、波形４５のピーク位置４１４が
エツジ位置Ｅ３、同じくピーク位置４１６がエツジ位置
Ｅ４に直接に対応する。

第１と第３の部材の寸法が前述のレーザ光のビーム径よ
りも小さい場合は、強度ピーク位置は本来の中心位置か
ら母材部側へ若干シフトしてくる。

このシフト量は各々の部材の寸法には殆ど依存しないで
、はぼ一定量である。各々の部材の寸法が小さくなると
ピーク強度値■ｐ１、ＶＰ、が低下すること、及びピー
ク強度位置近くの波形の形状から寸法が小さいことが判
断される。従って前述のシフト量を補正して実際の中央
部の位置を決定すればよい。

第５図に前述した本発明の微小寸法測定の動作のフロー
チャート図を示す。

ステップ５００は被測定物１２の面上で光偏向を行なう
ときの光偏向量、偏向ステップ量等の光偏向条件を設定
する。ステップ５０２は光偏向を制御する偏向ドライバ
ー１１５から発せられる駆動信号１１７の条件を設定す
るもので、ステップ５００での設定条件に応じた駆動信
号を設定する。

ステップ５０４〜５１０は光偏向動作による反射光強度
検出を行なうもので、ステップ５０４では駆動信号１１
７に応じてＡＯＤｌｌｏの光偏向を行なわせ、ステップ
５０６は反射光強度を検出して、ステップ５０８でＡ／
Ｄ変換を行なうと共にそのデータを記憶する。なお駆動
信号１１７は電圧がステップ状に変化する電圧波形であ
るが、この電圧が変化するタイミングに同期してＡ／Ｄ
変換を行なう。ステップ５１０で光偏向の一周期が終了
したかの判定を行ない、偏向の一周期に達していないと
きはループ５１２により偏向動作を続げる。光偏向が終
了したらステップ５１４により、ステップ５０８で記憶
されている反射光強度データから、光偏向の一周期につ
いての反射光強度パターンを作成する。ステップ５１６
は反射光強度パターンの２つの強度ピーク値ＶｐいＶｐ
、を検出する。ステップ５１８はそのときの強度ピーク
位置を検出する。ステップ５２０はステップ５１６で検
出された２つの強度ピーク値■ｐ１、■ｐ、の強度レベ
ルの判定を行なうもので、設定された強度レベルよりも
低い場合（Ｎ）には、ピーク強度位置が本来の中央部位
置からシフトしていると判断して、ステップ５２２によ
り位置のシフト量を補正する。設定された強度レベルよ
りも高い場合（Ｙ）は補正を加えないで、ステップ５１
８で検出された位置を中央部位置Ｃ１、Ｃ２とする。ス
テップ５２４は反射光強度パターンを微分して微分強度
パターンを作成する。ステップ５２６は微分ピーク位置
検出で微分強度パターンから第１の強度変化部及び第２
の強度変化部に対応する部分の微分強度のピーク位置を
検出して、第１と第２のエツジ位置Ｅｌ、Ｅ２を決定す
る。ステップ５２８は半値寸法算出を行なうもので、第
１の部材と第３の部材について、エツジ位置Ｅ１、Ｅ２
と中央部位［ＩＣ１、Ｃ２の差を算出する。ステップ５
３０は第２の部材のエツジ位置Ｅ３、Ｅ４を決定する。

ステップ５６２はエツジ間偏向電圧の算出を行ない、ス
テップ５６４でエツジ間偏向電圧を寸法変換係数を用い
て実際の寸法を算出する。

〔発明の効果〕

本発明による微小寸法測定方法においては、微小スポッ
ト径に集光したレーザ光を０．００１μｍのオーダの変
化で光偏向を行なわせることによって、Ｓ／Ｎ比が良く
、安定した光強度分布を持ち、位置分解能の高い反射光
強度パターンを得ることができる。反射光強度に対して
スジイスレベルを設定することなく、反射光強度パター
ンの特性を利用して、反射率の変動に影響されることな
く、安定な寸法計測が可能である。更には簡単なハード
構成、ソフトウェア処理によって計測システムが構成で
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の詳細な説明するためのシステムブロッ
ク図、第２図（イ）、（ロ）は本発明によって寸法計測
を行なう両ＭＩＧ型磁気ヘッドの構成を示す説明図、第
３図（（イ）、（ロ）は従来の測定方法による寸法測定
を示す説明図、第４図（イ）、（ロ）は本発明の寸法測
定の方法による反射光強度パターン及び微分強度パター
ンの説明図、第５図は本発明の詳細な説明するフローチ
ャート図である。 １０・・・・・・レーザ光源、　　１１０・・・・・・
光偏向素子、１１４・・・・・・対物レンズ、１２・・
・・・・被測定物、１６・・・・・・反射光強度パター
ン作成部、１４・・・・・・微分強度パターン作成部、
１５・・・・・・強度ピーク位置検出部、４０・・・・
・・反射光強度パターン、４５・・・・・・微分強度ハ
ターン、 ４１・・・・・・第１の強度変化部、 ４２・・・・・・第２の強度変化部。 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. レーザ光源から放射されるレーザ光を光偏向素子により
   光偏向させると共に、対物レンズにより微小なスポット
   径に集光し、母材上に少なくとも第１と第２と第３の部
   材が形成されている被測定物面上に照射して、該被測定
   物面上の予め設定された領域を光偏向せしめ、前記被測
   定物からの反射光を検出して前記光偏向の一周期につい
   ての反射光強度パターンを作成せしめ、該反射光強度パ
   ターンの前記第１の部材による第１の強度変化部の強度
   変化率の絶対値が最大となる位置を検出して、前記母材
   部と第１の部材の第１のエッジ位置を検出すると共に、
   前記反射光強度パターンの前記第３の部材による第２の
   強度変化部の強度変化率の絶対値が最大となる位置を検
   出して、前記第３の部材と母材部の第２のエッジ位置を
   検出せしめ、前記反射光強度パターンの前記第１の部材
   によって生じる第１の強度ピーク位置と、第３の部材に
   よって生じる第２の強度ピーク位置を検出せしめ、前記
   第１のエッジ位置と第１の強度ピーク位置の差から、前
   記第１の部材と第２の部材の第３のエッジ位置を検出す
   ると共に、前記第２のエッジ位置と第２の強度ピーク位
   置の差から、前記第２の部材と第３の部材の第４のエッ
   ジ位置を検出せしめ、前記第１のエッジ位置と第３のエ
   ッジ位置の間の光偏向量から前記第１の部材の寸法を算
   出せしめ、前記第３のエッジ位置と第４のエッジ位置の
   間の光偏向量から前記第２の部材の寸法を算出せしめ、
   前記第４のエッジ位置と第２のエッジ位置の間の光偏向
   量から前記第３の部材の寸法を算出することを特徴とす
   る微小寸法測定方法。