JPH05248825A - 薄膜の厚さを測定する装置および方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、ウェハ表面の外側層の厚さを表面
を機械的に走査せずに効率よく正確に測定する手段を提
供することを目的とする。 【構成】 材料層24の前面および後面から反射された放
射線が照射領域中の層24の厚さに対応した特性を有する
ように、白色光源10よりの光をフィルタ17で単色光に
し、集光レンズ12で集束した単色放射線15を使用して集
束レンズ16,20,22により集束したビーム23により層24の
前面領域を照射する手段と、反射された放射線をミラー
25またはビーム分割器60で分離して受信し、前記特性を
検出するＣＣＤカメラ検出器アレイ31と、既知の厚さに
対応した１組の基準特性と受信された放射線の特性を比
較し、領域中の層の厚さに対応した出力を供給するコン
ピュータ36とを具備していることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は薄膜または層の厚さを測
定する装置および方法、特にシリコン／二酸化シリコン
／シリコン（Ｓｉ／ＳｉＯ₂ ／Ｓｉ）構造半導体ウェハ
の外側シリコン層の厚さを測定する電気・光システムに
関する。

【０００２】

【従来の技術】本発明が特に実際的である１つの特定の
適用において、誘電体上シリコン（ＳＯＩ）半導体ウェ
ハは典型的に２つの各シリコンウェハの一面上において
二酸化シリコン膜を成長させ、高温で２つの二酸化シリ
コン膜表面を結合することによって製造されるＳｉ／Ｓ
ｉＯ₂ ／Ｓｉサンドイッチ構造を含んでいる。例えば窒
化シリコンのような別の材料が誘電体材料として使用さ
れてもよく、また別の材料がウェハ材料として使用され
てもよいことが理解されるであろう。このような適用に
おいて、サンドイッチ構造の２つの外側シリコン表面の
１つは数ミクロンの平均的な厚さに機械的に研磨され
る。残念ながら、この機械的なプロセスは結果的にウェ
ハの表面上におけるこの外側シリコン層の厚さを大きく
空間的に変化させ、ウェハ表面全体にわたるこの外側シ
リコン層の厚さの不均一さを示した厚さエラーマップは
例えばさらにマイクロ研磨処理を開始することを要求す
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】続いてマイクロ研磨に
よってこの表面を薄くし、滑らかにするために外側シリ
コン層の厚さの空間的変化を連続して測定することは、
外側シリコン層全体が所望の厚さに到達する前に数回行
われる必要がある。費用を減少し、生産率を高めるため
に、60秒間でウェハ表面上の少なくとも 400箇所の測定
を行うことが望ましい。

【０００４】しかしながら、現在市販の測定装置は典型
的に表面上の１箇所でしか膜の厚さの測定を行わない。
これらの測定装置は単色光のビームにより膜表面を局部
的に照明するために焦点を結ばせるレンズまたはファイ
バ束を使用し、また表面スペクトル反射率を各点で測定
するために格子またはプリズムスペクトログラフを使用
する。全ての場合において、この表面スペクトル反射率
データは照明ビームのｆ数によって発生させられた入射
角度の変化のために数字上補正されなければならない。

【０００５】これら市販の測定装置は、制御された方法
で測定装置またはウェハのいずれかを移動することによ
って全ウェハ表面をカバーするように拡張されることが
できる。しかしながら、これらの測定装置が１箇所で薄
膜層の厚さを決定するために必要な時間は数分程度であ
り、少なくとも 400箇所の測定点により膜表面全体を特
徴付けることは実効的なウェハ生成に望ましい時間をは
るかに越える。

【０００６】本発明の第１の目的は、ウェハ表面の外側
層の厚さを測定する経済的な手段を提供することであ
る。本発明の別の目的は、層の厚さを測定する高い能率
の手段を提供することである。本発明の別の目的は、層
の厚さを測定する高い正確度の手段を提供することであ
る。本発明の別の目的は、ウェハ表面を機械的に走査せ
ずにウェハ層の厚さを測定する手段を提供することであ
る。

【０００７】本発明の別の目的は、構造の材料が知られ
ており、十分な数の波長が使用された場合に一般的な薄
膜構造の層の厚さを測定する手段を提供することであ
る。

【０００８】本発明のさらに別の目的は、ＳＯＩ半導体
ウェハ表面の外側シリコン層の厚さを測定する経済的な
手段を提供することである。

【０００９】本発明の別の目的は、外側シリコン層の厚
さを測定する実効的な手段を提供することである。

【００１０】本発明のさらに別の目的は、外側シリコン
層の厚さを測定する高い正確度の手段を提供することで
ある。

【００１１】本発明の別の目的は、ウェハ表面を機械的
に走査せずにＳＯＩ半導体ウェハの外側シリコン層の厚
さを測定する手段を提供することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、例えば開口全
体にわたるウェハの薄膜層の厚さを効率的に決定する電
気・光画像システムに関する。この層の厚さにおける不
均一さはウェハ表面の開口全体に対する反射特性を測定
し、多数の反復を使用するか、或は既知の層の厚さを有
する較正ウェハを使用することによって基準反射データ
に対してこの測定された反射データを比較することによ
って得られる。

【００１３】ウェハ層の反射特性を効率的に測定するた
めには、フィルタ処理された白色光源がいくつかの異な
る波長で一連の集束された単色光ビームを生成するため
に使用される。これらの集束された単色光ビームはウェ
ハの全表面上に個々に投射され、コヒーレントな相互作
用はそれがウェハ構造中の物理的な境界部分から反射さ
れたときにこの光の間で発生する。これらの相互作用の
結果として、各投射ビームに対して、結果的に各波長に
対してウェハの表面上に干渉縞パターンが形成される。
各干渉縞パターンの反射された画像は、例えば電荷結合
装置（ＣＣＤ）カメラの検出器アレイ上に投影され、こ
こにおいて画像の開口全体が得られる。干渉縞パターン
画像は、存在している画像に対応したＣＣＤカメラ検出
器アレイ中の画素（ピクセル）をデジタル化することに
よって得られる。全ウェハ表面の反射率マップはこの得
られた干渉縞パターン画像から生成される。いくつかの
反射率マップは、結果として２πより大きい位相の厚さ
を有する外側層から生じる厚さの曖昧さを避けるために
それぞれ測定されたウェハから生成される。

【００１４】ウェハに対する基準反射率データは理論的
計算によって、または較正ウェハの使用によって得られ
てもよい。理論的方法は、ウェハ材料の本質的な光学特
性に対して仮定された値に基づいて基準反射特性を数学
的に計算することから成る。その代りとして、既知の厚
さのプロフィールを有する較正ウェハが測定されるべき
ウェハを構成するために使用される材料の同じバッチか
ら構成されても良い。本発明の測定方法にこの構成ウェ
ハを適応させることによって、既知のウェハに対して基
準反射率データが得られる。測定された反射率データと
基準反射率データとの間の比較はコンピュータによって
実行されることができる。この比較を行った時にコンピ
ュータはウェハの開口全体にわたる層の厚さのマッピン
グまたは層の厚さの不均一さのマッピングを行うことが
できる。

【００１５】

【実施例】図１において、ウェハ24の層の厚さを測定す
る電気・光システムが示されている。説明のためにＳＯ
Ｉ半導体ウェハ24の外側シリコン層の測定の実施例を説
明する。

【００１６】本発明は、ハロゲンランプ10および集光レ
ンズ12によって照明される円形開口14からなる白色光源
を使用する。開口14を通る光は集束された光のビーム15
を形成するために集束レンズ16に入射する。開口14の寸
法は光システムの集束光の部分におけるフィールド角を
決定し、方向は開口画像がＳＯＩウェハ24上に投影され
ることを可能にするように選択される。集光レンズ12は
光ファイバ光導波体によって置換されても良いことが認
識されるべきである。

【００１７】白色光源は、集束されたビーム15中に配置
された半分の帯域幅が公称30乃至50オングストロームの
一連の狭帯域フィルタ17によってスペクトル的にフィル
タされる。一連のフィルタ17は回転フィルタホイール装
置18の周囲に配置され、それによって対応した一連の集
束された単色光ビーム19が生成される。

【００１８】これらの集束された単色光ビーム19の波長
は 550nm乃至 950nmの範囲である。集束光の部分15にフ
ィルタホイール装置18を配置することは、開口14の寸法
によって限定されたフィールド角によって発生させられ
るフィルタされたビーム19のスペクトル的な拡大を最小
にする。１対の電気信号32はデジタル回路34のための時
間基準33として機能するようにフィルタホイール装置18
によって発生される。これらの信号の１つはフィルタホ
イール回転の開始を示し、他方の信号は各フィルタ周期
の開始を示す。

【００１９】第２の集束レンズ20は、第３の集束レンズ
22の焦点平面において点21付近に開口14の単色画像を形
成する。この第３の集束レンズ22は、直径が 100mmのＳ
ＯＩウェハ24の開口全体を照明する集束ビーム23を生成
する。また、直径が 150mm乃至 200mmウェハにこのウェ
ハ照明技術を拡大するには第３の集束レンズ22の寸法が
ウェハ寸法に適合することが必要である。異なる波長間
のモノクロメータの回動率が１秒以内に20の異なる波長
を生じるように十分に高い場合、モノクロメータはハロ
ゲンランプ10、集光レンズ12、第１の２つの集束レンズ
16，20および狭帯域フィルタホイール18を置換できるこ
とが認識されるべきである。

【００２０】図２を参照すると、ＳＯＩ半導体ウェハ24
の断面が示されている。このウェハ24は機械的に研磨さ
れた外側シリコン層40、内部二酸化シリコン（Ｓｉ
Ｏ₂ ）膜42およびシリコンウェハ基体44からなるサンド
イッチ構造で構成されている。サンドイッチ構造は外側
シリコン層40に入射した光が反射される３つの境界面4
6，48，50を生成する。これらの境界面46，48，50の反
射特性は、ＳＯＩウェハ24の各層40，42，44中の半導体
材料の本質的な光学および物理的特性に基づいている。
これらの特性は、材料層40，42，44の吸収係数α、屈折
率ｎおよび厚さｔから構成される。ＳＯＩウェハに対し
て、ＳｉＯ₂ 層42の吸収係数αはゼロである。しかしな
がら、一般に吸収係数が知られているならば、それはゼ
ロでなくてもよい。

【００２１】ＳＯＩウェハの表面46がビーム23からの集
束された単色光により照明されたとき、一連のコヒーレ
ントな相互作用はこの光がＳＯＩ構造24の３つの材料境
界面46，48，50の間において反射されるときに発生す
る。これらの相互作用はウェハの表面上に見られる波長
依存性干渉パターンを生成する。ウェハ上の任意の点に
おける反射は３つの表面間の多重反射およびそれらの物
理的特性ｎ₁ ，α₁ ，ｔ₁ およびｎ₂ ，α₂ ，ｔ₂ の大
きさ、並びに基体の特性ｎ_s ，α_s によって決定され
る。ＳＯＩウェハ構造の特有の場合において、両者が単
結晶シリコンから製造されるため、基体屈折率は外側薄
膜屈折率と同じである（ｎ_s ＝ｎ₂ ，α_s ＝α₂ ）。任
意の波長のウェハ反射率は、その他全てのパラメータが
知られているならば外側薄膜の厚さの関数として簡単に
計算されることができる。しかしながら、測定された単
一の反射率から厚さを計算することの逆の問題は曖昧さ
である。この曖昧さは、外側薄膜の厚さが増加されたと
きに、位相の厚さ（ｎ₂ ｔ₂ ）がπ／４の倍数で増加す
るにつれて測定された反射率が最大値と最小値との間で
循環することによって引起こされる。この多重値問題は
明らかに単一の反射率測定からのｔ₂ の値の計算を不可
能にする。多数回の波長測定の使用は原理的に多重値問
題を克服することができるが、材料特性の波長依存特性
が非常に正確に知られていなければならず、そうでなけ
れば大きいエラーが厚さの計算に生じる。

【００２２】別の方法は、いくつかの波長において測定
された反射率データが最小二乗最良適合ベースで同じ波
長で計算されたスペクトルデータ群と比較される統計的
なものである。ＳＯＩウェハの場合、スペクトル群は外
側薄膜の厚さのデータ全てに対して計算され、最小二乗
適合を最小にする外側薄膜の厚さを選択することによっ
て選択が行われる。

【００２３】再び図１を参照すると、干渉縞パターンの
集束光画像はＳＯＩウェハ24の表面から反射され、第３
の集束レンズ22を通じて戻される。この第３の集束レン
ズ22は軸を外れたミラー26上に反射された干渉縞パター
ンの集光された画像を投影する。このミラー26は焦点21
における開口画像の位置に接して第３の集束ンズ22の焦
点平面中の点25に位置される。これら２つの焦点21，25
の分離は、集光レンズ12および第１の２つの集束レンズ
16，20の光軸に応答する第３の集束レンズ22の光軸にお
ける小さい横方向のシフトにより制御される。同様に、
ウェハ24がこの同じ効果を得るために１°より小さい小
さい角度で傾斜されてもよい。この画像分離方式は光損
失を伴う金属被覆を含むビーム分割器の使用を不用にす
る。

【００２４】軸を外れたミラー26はウェハ24から最後の
集束レンズ28に反射された干渉縞パターン画像を再度導
くために使用される。この最後の集束レンズ28は干渉縞
パターンの画像を含む集束ビーム29をＣＣＤカメラ検出
器アレイ31に投影する。フィルタホイール装置18はまた
ウェハ24を照明する集束ビーム23におけるフィールド角
よりほぼ15倍大きいフィールド角が狭帯域フィルタによ
って許容されることができる場合、この集束ビーム29中
に位置されても良いことが認識されるべきである。

【００２５】ＣＣＤカメラ検出器アレイ31に反射された
干渉縞パターン画像を与える別の方法は、図１の破線ブ
ロック61に示されている。軸上のビーム分割器60は、フ
ィルタホイール装置18が位置される集束光ビーム部分19
中に配置される。ビーム分割器60は第２の集束レンズ20
から集束された干渉縞パターン画像を受取り、最後の集
束レンズ64にこの集束ビームの一部分62を反射する。こ
の最後の集束レンズ64はＣＣＤカメラ検出器アレイ31に
干渉縞パターン画像を集束する。この別の方法は結果的
に光学損失を生じさせるが、それは軸を外れたＳＯＩウ
ェハ24から反射された集束ビーム23においてフィールド
角エラーを導入する可能性のある画像分離方式を必要と
しない。従来の方法によるように、フィルタホイール装
置18は、フィールド角が狭帯域フィルタ17によって許容
されることができる場合にビーム分割器60によって反射
された集束ビーム62に配置されてもよい。

【００２６】ＣＣＤカメラ30に反射された干渉縞パター
ン画像を提供するために使用される方法の決定は第３の
集束レンズ22の光学特性に臨界的に依存している。軸を
外れたミラー方法を使用したとき、第３の集束レンズ22
の光学設計は最適な軸を外れた動作品質を有し、最小の
半径方向カラー歪み効果を提供しなければならない。最
適な軸外れ特性は、集束光ビーム23がＳＯＩウェハ24の
軸を外れた不均一な表面から反射されたときに生成され
るフィールド角に関連した歪み効果を最小にする。ＣＣ
Ｄカメラ検出器アレイ31で適合する干渉縞パターン画像
寸法には入射した単色光の波長領域にわたる半径方向カ
ラー歪み補正が必要とされる。しかしながら、軸上ビー
ム分割器方法が使用された場合、軸上のＳＯＩウェハ構
造46から反射された集束光ビーム23において生成された
フィールド角は無視できるため、半径方向カラー歪み補
正要求だけが適応される。したがって、戻された干渉縞
パターン画像が第３の集束レンズ22による部分最適軸外
れ動作のために歪まされた場合、軸を外れたミラー方法
は不適切であり、軸上ビーム分割器60が使用されなけれ
ばならない。

【００２７】図３を参照すると、表面に投影された拡大
されたＳＯＩウェハ外観52の画像、１対の基準整列画像
54および１対の基準反射画像56と共にＣＣＤカメラ検出
器アレイ31が示されている。これらの基準画像はＳＯＩ
ウェハ24の表面と同じ平面に沿って基準整列マークおよ
び基準反射表面を配置することによって形成される。第
３の集束レンズ22からの集束光ビーム23により照明され
たとき、これらの基準はそれらの表面から反射を行う。
ＳＯＩ干渉縞パターンと同様に、これらの反射された基
準の画像は第３の集束レンズ22を通して戻され、最終的
にＣＤＤカメラ検出器アレイ31上に投影される。基準整
列マスクはウェハ整列を助け、一方基準反射表面は実際
のウェハ反射率が計算されることができるようにＣＣＤ
信号を正規化するよう機能する。

【００２８】再び図１を参照すると、最後の集束レンズ
28によって形成された集束ビーム29は反射された干渉縞
パターンの画像を含む。この画像はＣＣＤカメラ検出器
アレイ31上に投影され、ＣＣＤカメラ30によって補捉さ
れる。反射率マップは、デジタル回路34により投影され
た干渉縞パターン画像に対応したＣＣＤ画素信号をデジ
タル化することによって生成される。この生の反射率デ
ータは画素感度の変動をなくするように正規化され、後
続する化学的マイクロ研磨プロセスの空間的制限に適合
するように画素のブロックにわたって信号を平均にする
ことによって寸法を減少されてもよい。ＳＯＩウェハ24
の外側シリコン層の厚さｔ₂ を決定する時に数学的な計
算方法またはＳＯＩ較正ウェハのいずれが使用されても
よい。これらの両方法はコンピュータ36の使用を必要と
する。

【００２９】外側シリコン層の厚さｔ₂ を決定する数学
的な方法は薄膜定数に対する想定値ｎ₁ ，α₁ ，ｔ₁ ，
ｎ₂ ，α₂ ，ｎ₃ およびα₃ からなり、フィルタされた
白色光源によって生成される単色光に対応した１組の波
長に対するスペクトル反射率を計算する。この計算は多
数の異なる外層の厚さｔ₂ に対して行われ、最初の薄膜
定数の想定が正しいならば、一度計算されることだけが
必要である。この計算は、外側シリコン層の最も薄い評
価値から最も厚い評価値の範囲までの厚さに対して反射
率値の組Ｒ_c （λ₁ ，λ₂ ，…，λ_n ，ｔ₂ ）を提供す
る。これらの計算されたスペクトル反射率は、以下の形
態の平方根平均二乗（ｒｍｓ）メリット関数を使用して
ウェハ上の特定された点において測定された反射率デー
タＲ_m（λ₁ ，λ₂ ，…，λ_n ，ｔ₂ ）と比較される：

【数１】 このメリット関数は最小または最も良い整合が発見され
るまでｔ₂ の異なる値に対して評価され、したがって最
も可能性のある厚さを示す。もちろん、所望されるなら
ば、別のパターン整合メリット関数が使用されることが
できる。

【００３０】仮定された任意の薄膜定数の知られていな
い変化は計算プロセスを通じて外側層の厚さエラーとし
てエラーを伝播させる。このような１次オーダーのエラ
ー源はウェハ開口上のＳｉＯ₂ 内膜の厚さｔ₁ の情報の
欠如およびシリコン屈折率ｎ₁ の分散効果を含み、メリ
ット関数の値が高過ぎ、低い整合を示した場合、新しい
計算されたスペクトル反射率がより近い組のｔ₂ の厚さ
に対して生成され、吸収係数α₂ ，α₃ と外側シリコン
層40およびシリコン基体44の各屈折率ｎ₂ ，ｎ₃ 、或は
屈折率ｎ₁ とＳｉＯ2 層42の厚さｔ₁ により反復されな
ければならない。

【００３１】外側シリコン層の厚さを決定する第２の方
法は、図４に示されているようにステップされた外面を
含むＳＯＩ較正ウェハ58からから１組のスペクトル反射
率を生成することであり、ここにおいてウェハの各方形
領域59は異なる既知の外側シリコン層の厚さを有してい
る。ウェハは可能性のある外側層の厚さの範囲をカバー
するために少なくとも 500の基準方形を有していること
が好ましい。このウェハ58は、指針プロフィルメータを
使用することによってゼロのシリコンの厚さまで外側シ
リコン層の厚さに対して較正されることができる。較正
ウェハ58は測定されるウェハ24と材料の同じバッチから
製造され、同じ製造条件下にさらされる。結果的に、吸
収係数および屈折率のような較正ウェハの本質的な光学
特性並びに分散特性は試験されているウェハ24のものに
一致しなければならない。

【００３２】較正ウェハ58のスペクトル反射率は、本発
明の測定方法でこのウェハを測定することによって得ら
れる。これらのスペクトル反射率はコンピュータ36に蓄
積され、測定されたＳＯＩウェハ24のスペクトル反射率
との比較のための基準として使用される。較正ウェハ58
は、少なくとも 500の異なる外側シリコン層の厚さに対
して基準反射率を有し、測定されたＳＯＩウェハ24の表
面上の任意の点での反射率に最も近く一致する基準反射
率がその点における外側シリコン層の厚さを示す。

【００３３】これらの両方法は60秒以内に外側シリコン
層の厚さを 400の地点で測定する目的を満たし、較正ウ
ェハ方法は較正ウェハ58と測定されるべきＳＯＩウェハ
24との間の本質的な光学特性の類似性のために数学的な
方法より潜在的に正確である。しかしながら、較正ウェ
ハ方法は基本的なウェハプロセスが著しく変更された場
合に、新しい較正ウェハ58を生成するためにオンライン
生産能力を必要とする。

【図面の簡単な説明】

【図１】ウェハ層の厚さの測定装置の概略図。

【図２】ＳＯＩ半導体ウェハの断面図。

【図３】ウェハ画像の外観およびいくつかの基準表面画
像の外観を示したＣＣＤカメラ検出器アレイの平面図。

【図４】段を付けられた外側層の表面を有する較正ウェ
ハの平面図。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 放射線を透過する特性を有している材料
   層の厚さの測定装置において、 材料層の前面および後面から反射された放射線が領域中
   の層の厚さに対応した特性を有するように、集束された
   単色放射線により層の前面領域を照射する手段と、 反射された放射線を受信し、前記特性を検出する手段
   と、 既知の厚さに対応した１組の基準特性と受信された放射
   線の特性を比較し、領域中の層の厚さに対応した出力を
   供給する手段とを具備している測定装置。
2. 【請求項２】 可視光の照射手段は、層の厚さが波長の
   倍数であるときに生じる曖昧さが除去されるように異な
   る波長の単色光により表面領域を順次照射する手段を具
   備している請求項１記載の装置。
3. 【請求項３】 異なる波長の単色光により順次照射する
   手段は、 白色光源と、 集束ビームに前記白色光を導く手段と、 異なる波長を通すための複数の狭帯域フィルタと、 １時に１つづつ集束ビームに前記狭帯域フィルタを順次
   位置させる手段とを具備している請求項２記載の装置。
4. 【請求項４】 材料層の前面は開口領域全体を含み、前
   記前面領域を照射する手段は集束された単色放射線の単
   一のビームにより開口領域全体を同時に照射し、前記反
   射された放射線を受信する手段は開口領域全体から反射
   された放射線を同時に受信する電荷結合装置カメラを備
   え、前記比較手段は開口領域全体の厚さマップに対応し
   た出力を供給する請求項１記載の装置。
5. 【請求項５】 材料層はウェハ上に形成され、前記照射
   手段は、 白色光源と、 光が通過する開口手段と、 集束ビームを形成するために前記光を集束する手段と、 前記白色光から単色光を生成する前記集束ビーム中に配
   置された狭帯域フィルタ手段と、 前記ウェハ上に開口の画像を形成するためにウェハの寸
   法に集束ビームを拡張する手段とを具備している請求項
   ４記載の装置。
6. 【請求項６】 反射された放射線を受信する手段は、 焦点平面に反射された放射線の焦点を結ばせる手段と、 前記焦点平面から反射された放射線を導き、集束ビーム
   を発生する手段と、 前記反射された放射線を受信するために集束ビーム中の
   ウェハの画像位置に位置された電荷結合装置カメラとを
   具備している請求項５記載の装置。
7. 【請求項７】 前記特性を比較する手段は、 前記電荷結合装置カメラの出力信号をデジタル化するデ
   ジタル化手段と、 基準特性に対応した１組のデジタル化された信号とデジ
   タル化された信号を比較する計算手段とを具備している
   請求項６記載の装置。
8. 【請求項８】 層の厚さに対応した特性はウェハから反
   射された干渉縞パターンを含み、反射された放射線を受
   信する手段は受信された干渉縞パターンに対応した出力
   を供給する電荷結合装置カメラを具備している請求項１
   記載の装置。
9. 【請求項９】 基体の前面上に位置し光を透過する特性
   を有する材料層の厚さの測定装置において、 集束された光のビームを供給する手段と、 集束された光のビームが単色になるように、単一の波長
   をそれぞれ通過させる複数の狭帯域フィルタを集束され
   た光のビームに挿入する手段と、 光が材料層の前面および後面、存在する場合には複数の
   別の層の前面および後面、並びに基体の前面から反射さ
   れ、反射された干渉縞パターン画像を形成するように相
   互作用する集束された光のビームを前記層の前面全体を
   照射するように拡大する手段と、 干渉縞パターンに対応した出力を供給する電荷結合装置
   カメラのアクチブ面に反射された干渉縞パターンの画像
   を導く手段と、 電荷結合装置カメラの出力をデジタル化する手段と、 既知の層の厚さに対応した１組の蓄積された干渉縞パタ
   ーン基準特性と前記出力を比較し、層の厚さの厚さマッ
   プに対応した出力を供給する電荷結合装置カメラのデジ
   タル化された出力を受信する手段とを具備している測定
   装置。
10. 【請求項１０】 電荷結合装置カメラに反射された干渉
    縞パターンの画像を導く手段はミラーおよび集束レンズ
    を具備している請求項９記載の装置。