JPH0566522B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体基板上の微細な凹凸溝の深さ
を測定する微細パターン深さ測定に関するもので
ある。

〔発明の背景〕

半導体デバイスは高集積化を達成するため、従
来の平面的素子構造から立体的素子構造へ転換が
行われている。そのため例えば、エツチング等の
加工手段によりシリコン基板に深さ３〜5μｍの
穴をあけたり、１〜約2μｍ幅の溝を作る技術が
必要とされるが、従来の技術では非接触の深さ測
定が困難であつた。

ビデオデイスク等の凹凸パターンの深さを測定
する一手段として光干渉法を利用する方法がある
（特開昭54−17872号公報）。これは入射光の波長
を変化させつつ非接触でパターンの深さを測定す
る方法であるが、本発明の利用分野であるエツチ
ングによる穴や溝の深さを測定することはできな
い。なぜなら穴や溝等の凹部の面積が被加工面に
比べて非常に小さいため、凹部から反射する光量
が上記測定方法により検出できる程度に大きくな
いからである。即ち、凹部からの反射光と被加工
面からの反射光との干渉光強度変化の幅（コント
ラスト）が小さくなり干渉光を検知できないこと
に起因する。

また、Solid State Science ＆
Technology1973年５月号「Optical Monitoring
of the Etching of SiO₂ and SiN₄ on Si by
the Use of Grating Test Patern」（H.P.
Kleinknecht ＆ H.Meier）には、回折光を利
用した水平干渉法によりエツチング中の深さを測
定する技術が紹介されている。

しかし前記文献の方法は、He−Neレーザを用
い単一の波長を照射して、エツチング中に深さが
変わつていくことによる干渉光強度変化を検出し
ているため、エツチング後、深さを測定するとい
う処理過程に適さない。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、干渉光の強度を確保し、検出
に用いる光の波長を変化させることによつて微細
な溝の深さを正確に測定できる、微細パターン溝
深さ測定方法及びその装置を提供することにあ
る。

〔発明の概要〕

干渉光強度変化（コントラスト）を大きくする
ために、凹部と凸部でそれぞれ反射する光量を同
程度にして検出する構成とする。具体的には、フ
ラウンホーフアー領域の回折現象及びBabinet
（バビネ）の原理に着目し、０次回折光以外の高
次回折光では凹部と凸部とでそれぞれ反射する光
量が同程度になることを見出し、特定の高次回折
光を検出する構成としている。

(1) Babinetの原理について 本発明は『２つの相補的な図形（白、黒の反転
した図形）によるフラウンホーフア領域の回折像
は、中央の１点（０次回折像）を除いた点で、そ
れぞの光強度が等しく位相がπずれている』（バ
ビネの原理：物理学大系、光学、みすゞ書房）
なる性質を利用している。

第９図に示すようなエツチング後の半導体基板
上のパターンに光を照射する場合を考える。この
パターンでは、ａ〔μｍ〕×ａ〔μｍ〕の開口、深
さｈ〔μｍ〕の穴がピツチｌ〔μｍ〕で連続して並
んでいる。ここで穴部面積、穴以外の面積はそれ
ぞれ、ｂ，ｓとする。

このパターンに広い範囲で垂直に光を照射した
場合、その反射光は表面の規則性により第１０図
のような回折像を形成する。

この回折像の中央の像を０次とし外側に１次、
２次、…、ｎ次回折像と呼びそれぞれの光強度を
I¹，I²，…，Iⁿと表記する。Iⁿは穴の底で反射し
穴開口で回折する光と、穴以外の部分で反射して
回折する光との干渉光強度であり、干渉を生じる
２つの光強度をそれぞれI_b ⁿ，I_s ⁿと表記する。ま
た穴に入つた光は減衰し、α倍になり穴から射出
するものとする（α＜１）。

このようなモデルでは、穴開口と穴以外の部分
は、将にバビネの原理に従う相補的な図形であ
る。

もちろん実際には、穴に入り穴の底で反射し穴
から出ようとする際の光の波面は乱れていて穴に
入射する際の光の波面とは同一でないから完全に
相補的な図形とは言えないが、近似的に相補的な
図形と考えて良い。そこで次式が成立する。

αIⁿ _s＝Iⁿ _b ……(1) また穴部とそれ以外の面積比から I⁰ _bとI⁰ _sについては、フレネルーキルヒホツフの
式をフラウンホーフア近似した式で、 x_i→０，y_i→０の極限をとり次式が成り立つ。

I⁰＝｜ lim x_i→０ x_i→０ y_i→０ ｕ（x_i，y_i）｜²＝｜（１／jλZ_i）exp（jkZ_i
）_+∞ ∬^-∞ ｇ（x₀，y₀）dx₀dy₀｜² ……(3) ここで、ｇ（x₀，y₀），ｕ（x_i，y_i）はそれぞれ開
口面、回折像面上の点（x₀，y₀），（x_i，y_i）での
光強度分布、ｊは虚数単位、ｋは波数ベクトル
（2π／λ）である。

２重積分の部分は、ｇ（x_i，y_i）＝１、すなわち
均一な光強度分布を持つ開口の面積を示すから、
I⁰は開口部面積の２乗に比例する。従つて、 I⁰／_s／I⁰／_b＝s²／αb² ……(4) 以上の(1)、(2)、(4)式から s²／I⁰／_s＝αb²／I⁰／_b＝sb／ΣI⁰／_s＝αsb／ΣIⁿ
／_b……(5) sb／Iⁿ／_s＝αsb／Iⁿ／_b ……(6) 式(5)、(6)より、Iⁿ _sとI⁰ _bの干渉による光強度I⁰，
Iⁿ _sとIⁿ _bの干渉による光強度が求められる。

I⁰＝s²＋αb²＋２√sbcos（4πh／λ） ……(7) Iⁿ＝（１＋α）sb−２√sbcos（4πh／λ）
……(8) 式(7)、(8)よりI⁰，Iⁿの強度変化のコントラスト
C₀，C_oを求めると、 C⁰＝２√α・sb／s²＋αb² ……(9) Cⁿ＝２√α／１＋α ……(10) となる。ｂ／ｓ＝0.01，α＝0.5を式(9)、(10)に代
入すると、 C⁰＝0.014，Cⁿ＝0.943 となり、０次回折光ではコントラストが１％しか
得られない時に、ｎ次回折光では94％と高いコン
トラストが得られることがわかる。従つてｎ次回
折光の強度変化を検出することで深さが測定でき
る。

(2) パターンへの応用について 次に、表面に別のパターンが配設されバビネの
原理で説明できない場合の測定原理を示す（第１
３図）。

一般に、スリツト数がＮ、幅ｄなる多スリツト
の回折像を考えることに本測定原理は帰着され
る。この場合の光強度は第１１図曲線１のように
なり、次式(1)に従う。

Ｉ＝I₀・〔sinπl／λb（2N＋１）ｘ／sin（
πl／λbｘ）〕²・〔sin（πdx／λb）／πdx／λb〕²
……(11) ここでI₀は回折像の中心強度、ｌはスリツトの
ピツチ、λは光の波長、ｂはスリツトから回折像
面までの距離、ｘは像平面上の位置であり回折像
中心からの距離である。

包絡線２（第１１図）は、幅ｄなる単スリツト
の回折像の強度分布であるが、式(11)から包絡線２
が０になるのは次式(12)が成立する時である。

sinθ＝ｘ／ｂ＝mλ／ｄ ……(12) またＮが十分大きい時は、多重干渉により鋭い
ピークが現れるが、そのピークの位置は次式(13)に
従う。

sinθ＝ｘ／ｂ＝mλ／ｌ ……(13) 式(12)及び式(13)でｍは整数、θは方向を示す角度
である。

従つて幅の異なるスリツトの回折パターンは第
１２図、曲線３及び曲線４のごとき形状になる。
この時、ｘ軸と各曲線との間の面積は、それぞれ
の光の光量を示す。

式(11)からわかるように、曲線４を形成するスリ
ツトの方が幅が小さく、光量は小さいということ
になる。ところが点５の位置では、２つの光束の
光量は同程度となつている。あるいは領域６で
は、曲線４を形成する光束の光量が大きくなつて
いる。

ここで第１３図に示したパターンの回折像につ
いて考える。

ｘ方向の回折光８，９に着目すると、幅dx₁，
dx₂，dx₃ともに同程度の大きさになつているた
め、各パターンからの回折増は同じ形状をしてい
る。さらに穴の面積に比べ、穴のない部分の面積
が大きいため（穴のない方の長さdy₃が長い）、穴
底から反射してくる光８の回折像は第１４図曲線
１２のように表面から反射してくる光９の回折像
曲線１３に比べ全体に小さくなるため、干渉のコ
ントラストは小さくなり、測定は難しい。

これに対しｙ方向の回折は、dy₁≒dy₂であるの
にdy₃は大きい（第１３図）。また領域１４はｙ方
向の回折光を持たない。従つて第１５図のように
dy₃による回折光１１（第１３図）の曲線１５が、
dy₂による回折光１０（第１３図）の曲線１６よ
り小さくなる次数が存在する。

dy₁＝dy₂＝１〔μm〕，dy₃＝５〔μm〕の時を計算
してみると、式１２及び式１３よりｍ＝３及びｍ
＝５（３次回折光及び５次回折光）を検出すれば、
コントラストの大きい検出が行える。

即ち、第１３図に示した表面パターンを有する
場合は、ｙ方向の回折光のうち３次、５次のもの
を検出しなければならないことになる。

さらに複雑なパターンの場合、表面のパターン
から類推できず、全ての回折像を検出し、強度変
化の生じるものを選び出さねばならないこともあ
る。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図、第２図、第
１６図及び第１７図により説明する。

(1) 構成 本発明は、 光源１７、レンズ１９，２０，２１、球面鏡１
８、光源２２から成る光源部２３、 ミラー２４，２５、ハーフミラー２８、対物レ
ンズ２６、レンズ系２７、He−Neレーザ２９か
ら成るレーザ光源部３０、 ミラー３１，３２、スリツト３４，３５、凹面
回折格子３３、ステツピングモータ３６から成る
モノクロメータ部３７、 レンズ４０、ハーフミラー３９、ミラー３８、
光検出器４５、光検出器４１，４２、スリツト４
３，４４、採光開口４６、ステツピングモータ５
２から成る光検出部４７、 オリフラ合せ治具４８、ウエハ載置台４９が設
けられたXYステージ５０を主要部とするウエハ
位置決定部５９、 アナログデジタル変換器５１、モータ制御系５
３、CRT５５、マイクロコンピユータ５４、プ
リンタ５７、７セグメント表示器５６から成る制
御演算出力部５８より構成される。

光源部２３は、光源１７からの光を効率良くモ
ノクロメータ部３７のスリツト３４に入射するよ
うに、レンズ１９，２０，２１および球面鏡１８
が設けられ、光源１７は輝度の高いキセノンラン
プが用いられる。さらに光源１７は波長300〜
800nmの光を多く含む必要がありキセノンランプ
が適している。しかし、光源１７はキセノンラン
プに限らず、さらに短波長領域の光を多く含む水
銀ランプ、あるいはハロゲンランプでも良い。ま
た、レンズ系のかわりに、惰円ミラーで光を集め
てスリツトに入射させても良い。

ここで光源の使用波長の選択について説明す
る。

回折格子のピツチをｌ波長をλ、回折光の回折
角をθとすると、 sinθ＝nλ／ｌ ……(14)′ ここで、回折光が存在するということは、ｎ≧
１なるｎが存在することである。sinθ≦１より、
ｎ＝１が存在するのは次式が成り立つ時である。

λ＜ｌ ……(14)″ 従つて、光源の波長λは、回折格子のピツチｌ
より短い必要がある。

また、第１３図に示したようなパタンの測定の
場合、幅の広い回折図形からの回折像の光強度が
０になる方向が存在する必要があるため、式(12)よ
り次式が成り立つ必要がある。

λ＜ｄ ……(12)′ 以上より、測定対象パタンの幅、ピツチを考え
て、使用波長を決める必要がある。本実施例で
は、線幅１〜3μmピツチ数μmの測定対象を考え、
300〜800nmの波長の光を用いる。

レーザ光源部３０は、径0.4〜２mm程度のレー
ザビームを、対物レンズ２６で広がる光に変え、
ハーフミラー２８を通し、レンズ２７でモノクロ
メータ部３７のスリツト３４に集光する。この結
果、スリツト３４に入射するレーザ光束は光源部
２３で作られる光束と同じ形状になる。

またハーフミラー２８は、透過対反射比を９：
１程度にし光源部２３からの光を保存している。

分光部３７で、スリツト３４から入射した光
は、ミラー３１を通して凹面回折格子３３により
回折する。このうち１次回折光が、ミラー３２を
通してスリツト３５に達する。この時、波長によ
り回折角が異なるため、凹面回折格子３３を、ス
テツピングモータ３６で回転させることでスリツ
ト３５から特定の範囲の波長の光をとり出せる。

光検出部４７で、レンズ４０は、スリツト３５
の実像をハーフミラー３９、基板６０の測定面６
１、ミラー３８を通して、光検出器４１前面に設
けたスリツト４４上に結像する。ハーフミラー３
９は、測定面６１で反射した光を光検出器４２前
面に設けたスリツト４３上に導く。ミラー３８
は、減速器付のステツピングモータ５２で軸６２
を中心に回転する。この回転角を決めることで、
測定面６１から任意の角度で回折する光を、定位
置に置かれている光検出器４４に導く。

本実施例では測定面に光を垂直に照射してい
る。これは、測定面上の凹部に入りこんだ光が凹
部の壁面に当たり反射することなどがなく直接凹
部底面にとどくことが望ましいためである。

したがつて、凹部深さをｈ、開口部寸法をａと
した時、入射光θは以下の式を満たすことが望ま
しい。

sinθ＜ａ／2h しかしながら、入射光θが予めわかつていて壁
面で反射しながらも、底面からの反射光がもどつ
てくる場合、θによる補正を加えれば深さｈの測
定は可能である。

また、ａが十分小さく、凹部を光が単一モード
で伝播する場合は、θによる補正をかけずに深さ
ｈの測定が可能となる。従つてθは必ずしも直角
に限定する必要はない。

ここで、ミラー３８、測定点６１、光検出器４
１は、第２図に示すように同一円周６３上におか
れている。さらに、ミラー３８の回転軸６２は測
定点と光検出器を結ぶ線分の垂直２等分線上にあ
る。

このような位置関係により、任意の回折角θで
回折してくる光を、固定されている光検出器４１
の受光面上に反射させるためのミラーの角度制御
が容易になる。すなわち、この場合、光の回折角
θ₁と、ミラーの回転角θ₂が必ず一致するからであ
る。

光源部２３から出た光は分光部３７で幅Δλを
持つ単色光として基板６０に照射される。照射さ
れた光は、次式(14)に従う方向に離散的に回折す
る。

θ＝sin^-1（mλ／ｌ） ……(14) この時、光検出面で、となり合う回折光が相互
に干渉してはならない場合がある。バビネの原理
が適用できる場合にはさしつかえない。

そこで測定点から検出面までの光路長をＬと
し、検出面での光束の幅をd_lとした時、次式が成
り立たなければいけない。

Ｌ・λ／ｌ＞d_l ……(15) すなわち、この観点からは、光束の幅d_lは測定
対象により許される最大値が存在する。

さらに、測定点を小さくするという観点からも
光束の幅d_lは許容される最大値が存在する。

ところが分光部の射出側スリツト３５の像を拡
大して検出面に結像しているため、光束の幅d_lを
小さくするには、スリツト幅を小さくする必要が
ある。

スリツト幅d_sは、分光幅Δλ、回折格子間隔d_g
モノクロメータ焦点距離L_nを用いると次式(16)で
決定される。

d_s＝L_nΔλ／d_g ……(16) ここで、分光幅に関しては、分光幅を変えて干
渉コントラストをプロツトした第１６図により３
〜5nmで十分という結果がでている。

またd_sは、入光側を考えてより多くの光を入光
できるようにできるだけ大きい方が良いため上記
光束の幅d_lに許される最大値になるよう設定す
る。

d_s、Δλが上記の条件を満たすようにL_n，d_gを
設定する必要がある。

(2) 動作 次に測定の動作を説明する。

測定対象が載置され、光が照射される。

分光部３７の回折格子３３を回転することで、
照射光の波長を300nmから800nmの範囲で連続的
に変化させる。

この時、ミラー３８は、式(14)により波長λに合
わせて回転させる。式(14)内のｍは予め決められた
値であり３次の回折光をとりこむ場合、３が代入
される。

このように回折格子３３と、ミラー３８を回転
させながら、光検出器４１、および４２でそれぞ
れ０次回折光およびｎ（３）次回折光を検出する。

とりこまれた光は光検出器で光電変換され、増
幅された後、Ａ／Ｄ変換の後、計算機で処理され
る。波形を第１７図に示す。

処理手順を次に説明する。

第１に光源１７の分光特性を補正する。これは
予め測定してメモリに格納しておいたキセノンラ
ンプの分光特性I_sで、測定信号I₀，I_oを除算する
ことにより達成される。

I_sは、予め測定しておかなくても検出器４５で
測定しながら除算しても良い。

次に干渉強度変化の極大極小値となる波長を求
める予備手順として、λ−１／λ変換を行う。

取り込んだデータI₀，I_oは横軸が波長λである
が、これを１／λに並べなおす。

その結果、第１８図に示す波長とともに周期が
変わる周期関数が同一周期の関数に変換される。
この結果、極大極小点の検出に、ポイントマツチ
ング法を用いることができるようになる。

データはλ−１／λ変換された後、隣り合う数
点の平均をとる方法で平滑処理され、ポイントマ
ツチング法で極大極小点をとる波長λが求められ
る。

こうして求められたλを小さい方からλ₁，λ₂，
…λ_j…λ_oとする。

ｎ次回折光では２光束の位相がπずれるため極
大となるのは式(17)に従う時であり、極小となるの
は式(18)に従う時である。

2h＝（ｉ＋１／２）λ_2j+1 2h＝（ｉ＋１／２）λ_2j+3 ……(17) 2h＝ｉ・λ_2j 2h＝（ｉ−１）λ_2j+2 ……(18) これらの式を連立させてｉを消去すると波長か
ら深さｈが求められる。

ｈ＝λ_j+2λ_j／２（λ_j+2−λ_j） ……(19) ところが、この式で求めると、分母が小さいた
め誤差が拡大されてしまい、算出精度は良くな
い。

そこで、次式を用いて深さを算出する。

ｈ＝ｍ・λ_j+nλ_j／４（λ_j+n−λ_j）……(20) さらに、この式(20)で求めたｈを式(17)等に代入し
て、ｉを算出し、ｉは整数という条件でまるめ直
して、ｈを算出しなおせば精度はさらに高くな
る。

０次回折光でも同様の処理を行う。

異なる点は第１に平滑化処理で平均するデータ
数を多くして、周期の比較的大きいノイズも消し
ている。０次回折光から算出するものが表面の薄
膜であり、膜厚が比較的薄いため干渉強度変化の
周期が大きいので、周期の比較的大きいノイズも
消去した方が都合が良い。

さらに、厚さの算出式は、膜の屈折率をｎとす
ると次式（21）になる。

ｄ＝nλ_j+1λ_j／４（λ_j+1−λ_j） ……(21) 以下、第９図の測定対象を測定した場合、本実
施例による表面の光を透過する酸化膜の厚さによ
る穴深さｈの測定値の補正法を説明する。

照射光は、酸化膜の表面、酸化膜と基板の界面
および穴の底面の３つの面で反射する。それぞれ
の面での反射率をr_sr_cr_bとすると、回折光の強度
Ｉは以下の式に従う。

Ｉ∝｜γ_s｜²＋｜γ_c｜²＋｜γ_b｜²＋２｜γ_s・r_c｜c
os（4π／λ（nd））＋２｜γ_c・r_b｜cos （4π／λ（ｄ＋ｈ−nd））＋２｜γ_b・r_s｜cos（4
π／λ（ｄ＋ｈ））……(22) ここで、γ_s≪γ_cγ_bの場合、第５項が支配的と
なるため、深さｈは、実際よりも（ｎ−１）ｄだ
け浅く検出される。従つて、膜厚ｄおよび膜の屈
折率ｎを求めて深さｈを補正できる。

第２の実施例として、本発明を凹凸パタンを形
成するエツチング装置に結合した場合を、第３図
を用いて説明する。

エツチング装置部６４は、平行平板電極６６，
６８高周波電源６５および真空室６９より構成さ
れる。ここで、エツチング終了時、下部電極６８
上に基板６７を載置したまま、基板搬送装置７２
により、測定部７０の下部に、基板６７を搬送す
る。この位置で基板６７には窓７１を通して、光
を照射し、エツチング深さｈを測定する。

本実施例では、本発明が被接触で深さを測定で
きることを用いて、基板を真空室６９から出さず
に深さを測定できる。その結果、エツチング量が
不足の場合、エツチング装置部６４に基板をもど
しさらにエツチング可能なため基板上の異物が低
減でき、測定に要する時間が短縮できるという効
果を生む。

以下、照射光の波長の変化に伴う回折角度の変
化に追従して、特定次数の回折光を採光する方法
を第４図から第９図を用いて説明する。

第４図に示した実施例は、ステツピングモータ
７３、アーム７４、光検出器７５、アパーチヤ７
６から構成される。

ステツピングモータ７３により光検出器を移動
し、照射光波長の変化による回折角度の変化に追
従させ光をとりこむ。

第５図に示した実施例は、第４図の実施例の光
検出器の位置に光フアイバ７７を設けることによ
り光検出器７５を固定したものである。

第６図に示した実施例は、ハーフミラー７８を
用いて、ステツピングモータ７３の回転軸の位置
を変えたもので、装置の大きさを小さくする効果
を生む。

第７図に示した実施例は、ハーフミラー７８と
レンズ７９、アパーチヤ８０から構成される。こ
のアパーチヤ８０は、開口部８１の位置を、XY
駆動系８２により変えることができる。この構成
により光検出器７５の位置を固定することができ
る。

さらに、バビネの原理に従う測定対象の場合０
次光以外の回折光の強度変化は、波長の変化に対
して、全ての次数で同時に生じるため、特定の回
折光だけをとりこむ必要はない。そこで、この場
合は、０次光だけを透過させないアパーチヤとし
て、０次光以外を同時にとりこむことによつて、
採光する光量を大きくすることができる。

さらに回折像のうちある領域の光が同時に強度
変化をする場合、その領域の光を全てとりこめる
形状のアパーチヤとして採光する光強度を大きく
することができる。

また、ハーフミラー７８を中央部をくりぬいた
ミラーとして、０次回折光をとり除いても良い。

第８図に示した実施例は、第７図の実施例のレ
ンズに変えて、回転惰円鏡８３の２つの焦点８
４，８５を用いたものである。

以上、いくつかの採光方法を説明したが、本発
明では、０次回折光以外の回折光を効果的にとり
こめば良いわけであるから、ここに説明した以外
の採光方法であつても良い。

〔発明の効果〕

本発明によれば、基板上に形成された溝等の深
さを干渉方により測定する際、溝部の面積が微小
で表面との面積比が大きくても、溝部から射出す
る光と表面から射出する光との強度を同程度とし
て採光でき、高精度の溝の深さの測定ができる。
より具体的には被食刻部の面積が微小な深穴や溝
深さを測定できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す図、第２図は
ミラー制御の説明図、第３図は本発明をエツチン
グ装置に応用した例を示す模式図、第４図ないし
第８図は採光装置部分の他の実施例を示す図、第
９図は測定試料の断面図、第１０図は回折像を示
す図、第１１図は回折光強度を示した図第１２図
は２つの回折像の比較図、第１３図は試料の断面
図、第１４図及び第１５図は回折光強度を示した
図、第１６図は分光器の波長分解能とコントラス
トの関係を示す図、第１７図は検出波形を示す
図、第１８図はデータ処理後の波形を示す図であ
る。 ２３……光源部、１７……光源、２０……レン
ズ、３０……レーザ光源部、２９……レーザ、２
６……レンズ、２８……ハーフミラー、３７……
モノクロメータ部、３４，３５……スリツト、３
３……凹面回折格子、３６……ステツピングモー
タ、４７……光検出部、４１，４２，４５……光
検出器、３８……ミラー、３９……ハーフミラ
ー、４０……レンズ、５２……ステツピングモー
タ、５９……ウエハ位置決定部、５０……XYス
テージ、６０……基板、５８……制御演算出力
部、５３……モータ制御系、５４……マイクロコ
ンピユータ、５５……CRT。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 微細な溝が形成された試料に光を照射し、該
   試料から反射する回折光の内、０次以外のｎ次回
   折光分光強度分布を検出し、該分光強度分布の複
   数の極値に対応する光の波長から前記溝の深さを
   算出することを特徴とする微細パターン深さ測定
   方法。 ２ 微細な溝が形成された試料に光を照射する光
   照射手段と、該光照射手段で照射され、前記試料
   から反射する回折光の内、０次以外のｎ次回折光
   分光強度分布を検出するｎ次回折光分光強度分布
   検出手段と、該ｎ次回折光分光強度分布検出手段
   で検出される分光強度分布の複数の極値に対応す
   る光の波長から前記溝の深さを算出する溝深さ算
   出手段とを備えたことを特徴とする微細パターン
   深さ測定装置。