JPH09170906A - 表面位置検出装置 - Google Patents
表面位置検出装置Info
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- JPH09170906A JPH09170906A JP33186195A JP33186195A JPH09170906A JP H09170906 A JPH09170906 A JP H09170906A JP 33186195 A JP33186195 A JP 33186195A JP 33186195 A JP33186195 A JP 33186195A JP H09170906 A JPH09170906 A JP H09170906A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明は試料面の傾斜の有無に拘らず、試料面
の高さ位置の測定を確実に行うことができる表面位置検
出装置を提供することを目的とする。 【解決手段】被測定物の表面に入射した光の反射光を検
出して表面の高さ位置を検出する表面位置検出装置にお
いて、試料面３がある検査目的のために、ｙ軸周りに、
例えばθy だけ傾斜したとする。この場合でも、常に試
料面３のｚ方向の位置検出を安定してかつ高精度で行う
ために、該試料面３の傾斜角度に応じて、入射光軸Ｏ
を、回転可動なミラー８等により、ｙ軸に平行で、かつ
試料面３に垂直な仮想平面内に含まれて試料面３に対し
て斜めに入射するように、入射光軸Ｏの設定・調整を行
う。また、試料面３の傾斜角度がθy の場合、前記入射
光Ｉの試料面３での反射光Ｒの反射角度もθy となる。
の高さ位置の測定を確実に行うことができる表面位置検
出装置を提供することを目的とする。 【解決手段】被測定物の表面に入射した光の反射光を検
出して表面の高さ位置を検出する表面位置検出装置にお
いて、試料面３がある検査目的のために、ｙ軸周りに、
例えばθy だけ傾斜したとする。この場合でも、常に試
料面３のｚ方向の位置検出を安定してかつ高精度で行う
ために、該試料面３の傾斜角度に応じて、入射光軸Ｏ
を、回転可動なミラー８等により、ｙ軸に平行で、かつ
試料面３に垂直な仮想平面内に含まれて試料面３に対し
て斜めに入射するように、入射光軸Ｏの設定・調整を行
う。また、試料面３の傾斜角度がθy の場合、前記入射
光Ｉの試料面３での反射光Ｒの反射角度もθy となる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、試料の微
細形態を観察する走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）等の顕微
鏡や電子ビーム露光装置等の半導体製造装置においての
試料表面の高さ位置を測定する表面位置検出装置に関す
る。
細形態を観察する走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）等の顕微
鏡や電子ビーム露光装置等の半導体製造装置においての
試料表面の高さ位置を測定する表面位置検出装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】走査型電子顕微鏡などの試料検査装置で
は半導体ウエハ等の試料面の位置が、それの検査手段
（例えば電子光学系）の焦点面に高精度で位置決めされ
たときに有効な観察が可能である。
は半導体ウエハ等の試料面の位置が、それの検査手段
（例えば電子光学系）の焦点面に高精度で位置決めされ
たときに有効な観察が可能である。
【０００３】従来、試料表面の高さ位置を測定する表面
位置検出装置としては図２で示すような、いわゆる光テ
コ式焦点位置検出法が知られている。これは、光源Ｓか
ら放射された光をレンズＬ1 でスポット状に集束して、
試料検査装置Ｄの焦点付近に位置する試料面Ｔの部分に
斜めに照射し、その反射光をレンズＬ2 で光位置検出器
（ＰＳＤ）の受光面に結像し、その測定値によって光の
入射位置のずれΔＳを求める。試料表面の高さのずれΔ
Ｚは図３で示す入射位置のずれΔＳとの関係から求め
る。
位置検出装置としては図２で示すような、いわゆる光テ
コ式焦点位置検出法が知られている。これは、光源Ｓか
ら放射された光をレンズＬ1 でスポット状に集束して、
試料検査装置Ｄの焦点付近に位置する試料面Ｔの部分に
斜めに照射し、その反射光をレンズＬ2 で光位置検出器
（ＰＳＤ）の受光面に結像し、その測定値によって光の
入射位置のずれΔＳを求める。試料表面の高さのずれΔ
Ｚは図３で示す入射位置のずれΔＳとの関係から求め
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
光テコ式による焦点位置の検出では試料面Ｔに対する入
射光がその試料面Ｔに斜めに入るために次のような問題
があった。例えば走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）の場合の
ように、ある検査目的のために試料面を傾斜させる場合
があるが、このような場合に試料面を傾けると、その反
射角がその傾き角の２倍になるため、試料面Ｔでの反射
光が、光位置検出器（ＰＳＤ）のある検出光学系の光軸
から外れ易い。
光テコ式による焦点位置の検出では試料面Ｔに対する入
射光がその試料面Ｔに斜めに入るために次のような問題
があった。例えば走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）の場合の
ように、ある検査目的のために試料面を傾斜させる場合
があるが、このような場合に試料面を傾けると、その反
射角がその傾き角の２倍になるため、試料面Ｔでの反射
光が、光位置検出器（ＰＳＤ）のある検出光学系の光軸
から外れ易い。
【０００５】例えば、試料面Ｔが傾斜した角度θy が、
仮に６０°とするとき、その反射光のθy 方向（ｙ軸周
りの傾斜角度）の反射角度は、光テコ式の原理上、２θ
y ＝１２０°となる。その結果、試料面Ｔの傾斜角度θ
y が、０°≦θy ＜６０°の範囲で変化しても、その反
射光を受光するためには、開口率Ｎ．Ａ．が、ｓｉｎ
（２θy ）＝ｓｉｎ（１２０°）のレンズが必要とな
る。しかし、現実には、Ｎ．Ａ．は、ｓｉｎ（０°）≦
Ｎ．Ａ．≦ｓｉｎ（９０°）の範囲でしか取り得ないも
のである。したがって、それを越える試料面での反射光
は受光できず、焦点位置の検出ができない。
仮に６０°とするとき、その反射光のθy 方向（ｙ軸周
りの傾斜角度）の反射角度は、光テコ式の原理上、２θ
y ＝１２０°となる。その結果、試料面Ｔの傾斜角度θ
y が、０°≦θy ＜６０°の範囲で変化しても、その反
射光を受光するためには、開口率Ｎ．Ａ．が、ｓｉｎ
（２θy ）＝ｓｉｎ（１２０°）のレンズが必要とな
る。しかし、現実には、Ｎ．Ａ．は、ｓｉｎ（０°）≦
Ｎ．Ａ．≦ｓｉｎ（９０°）の範囲でしか取り得ないも
のである。したがって、それを越える試料面での反射光
は受光できず、焦点位置の検出ができない。
【０００６】また、特に走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）の
場合のような検査装置の焦点位置を求める場合にはその
検査装置の接眼部先端と試料面との間の距離は数mm程度
の極めて狭い隙間でしかないため、一般に試料面に対す
る入射光の入射角を大きくしなければならないという事
情があり、その上で、試料面を傾けると、被検査面上の
照射スポットの領域内での、入射光の反射点の高低差や
反射特性の変化等が顕著になって光位置検出器の位置分
解能の低下を招き、直線的に明確な位置検出ができなく
なり、光位置検出器での検出精度を大きく低下させる。
場合のような検査装置の焦点位置を求める場合にはその
検査装置の接眼部先端と試料面との間の距離は数mm程度
の極めて狭い隙間でしかないため、一般に試料面に対す
る入射光の入射角を大きくしなければならないという事
情があり、その上で、試料面を傾けると、被検査面上の
照射スポットの領域内での、入射光の反射点の高低差や
反射特性の変化等が顕著になって光位置検出器の位置分
解能の低下を招き、直線的に明確な位置検出ができなく
なり、光位置検出器での検出精度を大きく低下させる。
【０００７】以上の如く、従来の試料面の高さ位置測定
方式にあっては、例えば走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）に
ついての焦点位置検出に使用する場合であって、その検
査上、試料面を傾斜させると、光位置検出器から反射光
が外れて反射光を検出できなくなったり、試料面での反
射効率が悪くなり、検出精度を低下させたりして、試料
面の高さ位置の測定ができなくなるという問題があっ
た。
方式にあっては、例えば走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）に
ついての焦点位置検出に使用する場合であって、その検
査上、試料面を傾斜させると、光位置検出器から反射光
が外れて反射光を検出できなくなったり、試料面での反
射効率が悪くなり、検出精度を低下させたりして、試料
面の高さ位置の測定ができなくなるという問題があっ
た。
【０００８】本発明は前記課題に着目してなされたもの
であり、その目的とするところは試料面の傾斜の有無に
拘らず、試料面の高さ位置の測定を確実に行うことがで
きる表面位置検出装置を提供することにある。
であり、その目的とするところは試料面の傾斜の有無に
拘らず、試料面の高さ位置の測定を確実に行うことがで
きる表面位置検出装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の表面位置検出装
置においては、ｘ，ｙ，ｚの３次元空間内において被測
定物を保持し、その被測定物の表面をｙ軸周りの方向に
傾斜可能に構成したステージ系と、前記被測定物の表面
に光を入射させる照射光学系と、この照射光学系から入
射させて被測定物の表面で反射した光を検出し、前記被
測定物の表面の位置に応じた信号を検出する光検出手段
と、前記被測定物の表面のｙ軸周りの傾斜角度に応じ
て、前記ｙ軸に平行で、かつ前記被測定物の表面に垂直
な仮想平面内に含まれ、前記表面に対して入射光が斜め
に入射するように前記照射光学系の入射光軸の設定を行
う調整手段とを具備したことを特徴としている。
置においては、ｘ，ｙ，ｚの３次元空間内において被測
定物を保持し、その被測定物の表面をｙ軸周りの方向に
傾斜可能に構成したステージ系と、前記被測定物の表面
に光を入射させる照射光学系と、この照射光学系から入
射させて被測定物の表面で反射した光を検出し、前記被
測定物の表面の位置に応じた信号を検出する光検出手段
と、前記被測定物の表面のｙ軸周りの傾斜角度に応じ
て、前記ｙ軸に平行で、かつ前記被測定物の表面に垂直
な仮想平面内に含まれ、前記表面に対して入射光が斜め
に入射するように前記照射光学系の入射光軸の設定を行
う調整手段とを具備したことを特徴としている。
【００１０】すなわち、本発明は、被測定物の表面に入
射した光の反射光を検出して表面の高さ位置を検出する
場合において、ある検査目的のために、ｙ軸周りに、被
測定物の表面を例えばθy だけ傾斜したとする。この場
合でも、その表面のｚ方向の位置検出を常に安定してか
つ高精度で行うために、その表面の傾斜角度に応じて、
照射光学系の入射光軸を、回転可動なミラー等の入射光
軸の設定を行う調整手段により変位させ、ｙ軸に平行
で、かつ被測定物の表面に垂直な仮想平面内に含まれ、
この表面に対して斜めに入射するように、入射光軸の設
定と調整を行う。
射した光の反射光を検出して表面の高さ位置を検出する
場合において、ある検査目的のために、ｙ軸周りに、被
測定物の表面を例えばθy だけ傾斜したとする。この場
合でも、その表面のｚ方向の位置検出を常に安定してか
つ高精度で行うために、その表面の傾斜角度に応じて、
照射光学系の入射光軸を、回転可動なミラー等の入射光
軸の設定を行う調整手段により変位させ、ｙ軸に平行
で、かつ被測定物の表面に垂直な仮想平面内に含まれ、
この表面に対して斜めに入射するように、入射光軸の設
定と調整を行う。
【００１１】このような構成により、被測定物の表面が
傾いても、傾かなくても常にその表面のｚ方向の位置検
出を安定してかつ高精度に行うことができる。
傾いても、傾かなくても常にその表面のｚ方向の位置検
出を安定してかつ高精度に行うことができる。
【００１２】また、前記被測定物の表面の傾斜角度が、
θy の場合、前記入射光の前記表面での反射光の反射角
度もθy となる。そこで、例えば、θymax／２の場合の
反射検出光の光軸と、検出光学系の光学中心（具体的に
はレンズ中心）が一致した光学設計とすることにより、
検出光学系のレンズについては、そのＮ．Ａ．が高々
Ｎ．Ａ．＝ｓｉｎ（θymax／２）となる。例えばθymax
＝６０°の場合でも、その光検出光学系のレンズのＮ．
Ａ．は高々、Ｎ．Ａ．＝ｓｉｎ（３０°）＝０．５とな
り、光学設計が楽である。
θy の場合、前記入射光の前記表面での反射光の反射角
度もθy となる。そこで、例えば、θymax／２の場合の
反射検出光の光軸と、検出光学系の光学中心（具体的に
はレンズ中心）が一致した光学設計とすることにより、
検出光学系のレンズについては、そのＮ．Ａ．が高々
Ｎ．Ａ．＝ｓｉｎ（θymax／２）となる。例えばθymax
＝６０°の場合でも、その光検出光学系のレンズのＮ．
Ａ．は高々、Ｎ．Ａ．＝ｓｉｎ（３０°）＝０．５とな
り、光学設計が楽である。
【００１３】
【発明の実施の形態】図１を参照して、本発明の一実施
形態に係る表面位置検出装置を説明する。図１（ａ）に
おいて示す如く互いに直交するｘ，ｙ，ｚの３次元空間
内において半導体ウエハ等の被測定物としての試料１
と、これの上方に位置する走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）
や電子ビーム露光装置等の半導体製造装置における検査
装置２が、図示しないステージ系によってそれぞれ保持
されている。実際に検査装置２が例えば走査型電子顕微
鏡（ＳＥＭ）のようなものであるときにはその検査装置
２の接眼部先端と試料面３との間の距離は数mm程度であ
る。
形態に係る表面位置検出装置を説明する。図１（ａ）に
おいて示す如く互いに直交するｘ，ｙ，ｚの３次元空間
内において半導体ウエハ等の被測定物としての試料１
と、これの上方に位置する走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）
や電子ビーム露光装置等の半導体製造装置における検査
装置２が、図示しないステージ系によってそれぞれ保持
されている。実際に検査装置２が例えば走査型電子顕微
鏡（ＳＥＭ）のようなものであるときにはその検査装置
２の接眼部先端と試料面３との間の距離は数mm程度であ
る。
【００１４】通常、試料１はその試料面３が傾いておら
ず、図１（ａ）で実線で示す如く、そのときの試料面３
に垂直な方向がｚ軸に一致する。また、検査装置２の焦
点検出方向も、ｚ軸方向に一致している。そして、前記
ステージ系において、試料面３は前記３次元空間内での
ｙ軸周りの方向へ、少なくとも０≦θy ＜９０°の範囲
で傾け得るように設定されており、検査装置２による検
査の時と場合によりそのｙ軸周りの方向へ試料面３を傾
け得るようになっている。
ず、図１（ａ）で実線で示す如く、そのときの試料面３
に垂直な方向がｚ軸に一致する。また、検査装置２の焦
点検出方向も、ｚ軸方向に一致している。そして、前記
ステージ系において、試料面３は前記３次元空間内での
ｙ軸周りの方向へ、少なくとも０≦θy ＜９０°の範囲
で傾け得るように設定されており、検査装置２による検
査の時と場合によりそのｙ軸周りの方向へ試料面３を傾
け得るようになっている。
【００１５】試料面３の上方にある検査装置２を避ける
側方の位置には、いわゆる光テコ式の斜め入射型焦点位
置検出装置の照射光学系４と検出光学系１０が、検査装
置２を間にして対称的に配置されている。
側方の位置には、いわゆる光テコ式の斜め入射型焦点位
置検出装置の照射光学系４と検出光学系１０が、検査装
置２を間にして対称的に配置されている。
【００１６】そして、照射光学系４は、光源５を有し、
この光源５から放射された光を視野絞りのスリット６に
通し、その光束をレンズ７で回転ミラー８上に集束す
る。この光束は回転ミラー８上に結像して反射したのち
にリレーレンズ９を通じて前記試料面３の被検査面にス
ポット状に照射して結像する構成である。前記回転ミラ
ー８は前記試料面３と光学的に共役な位置に配置されて
いる。
この光源５から放射された光を視野絞りのスリット６に
通し、その光束をレンズ７で回転ミラー８上に集束す
る。この光束は回転ミラー８上に結像して反射したのち
にリレーレンズ９を通じて前記試料面３の被検査面にス
ポット状に照射して結像する構成である。前記回転ミラ
ー８は前記試料面３と光学的に共役な位置に配置されて
いる。
【００１７】この照射光学系４から試料面３に入射する
入射光Ｉの入射光軸Ｏは前述した３次元空間内において
ｙ軸とｘ−ｙ平面内を通るものを含まない条件で、ｙ−
ｚ平面に対して斜めに向けるように設定・調整されてい
る。つまり、入射光Ｉは図１（ａ）で示すように、ｘ−
ｙ平面に対してα°だけ傾いて検査装置２の焦点付近に
対応して位置する試料面３の部分に斜めに入射するよう
に設定されている。したがって、ｘ方向から入射光軸Ｏ
を見れば、つまり、ｙ−ｚ平面に投影して見れば、常に
傾斜した状態になる。
入射光Ｉの入射光軸Ｏは前述した３次元空間内において
ｙ軸とｘ−ｙ平面内を通るものを含まない条件で、ｙ−
ｚ平面に対して斜めに向けるように設定・調整されてい
る。つまり、入射光Ｉは図１（ａ）で示すように、ｘ−
ｙ平面に対してα°だけ傾いて検査装置２の焦点付近に
対応して位置する試料面３の部分に斜めに入射するよう
に設定されている。したがって、ｘ方向から入射光軸Ｏ
を見れば、つまり、ｙ−ｚ平面に投影して見れば、常に
傾斜した状態になる。
【００１８】一方、試料面３からの反射光は検出光学系
１０により受光される。この検出光学系１０は検出用結
像レンズ系１１により前記照射スポットを光検出器１２
の受光面に結像させるように構成されている。光検出器
１２としては、例えばＰＳＤ(Position Sensing Devic
e) の光位置検出器が用いられる。そして、いわゆる光
テコ式の原理によって、光位置検出器は受光面に結像す
る光の入射位置のずれΔＳを求め、これより試料面３の
高さのずれΔＺを測定する。なお、光検出器１２として
は試料面での反射光の光量を検出するための例えばフォ
トダイオードであってもよく、その光量差によって入射
位置のずれΔＳを求めるようにしもよい。
１０により受光される。この検出光学系１０は検出用結
像レンズ系１１により前記照射スポットを光検出器１２
の受光面に結像させるように構成されている。光検出器
１２としては、例えばＰＳＤ(Position Sensing Devic
e) の光位置検出器が用いられる。そして、いわゆる光
テコ式の原理によって、光位置検出器は受光面に結像す
る光の入射位置のずれΔＳを求め、これより試料面３の
高さのずれΔＺを測定する。なお、光検出器１２として
は試料面での反射光の光量を検出するための例えばフォ
トダイオードであってもよく、その光量差によって入射
位置のずれΔＳを求めるようにしもよい。
【００１９】ところで、試料面３に入射して反射した反
射光Ｒは、その試料面３の傾きに応じて反射する向きを
変えてしまう。そこで、本発明はｙ軸周りの回転方向に
関して、試料面３が、例えばθy だけ傾斜したとする場
合でも、ｙ方向から見た入射光軸Ｏのｘ−ｙ面への投影
を示した図１（ｂ）での如く、傾斜する試料面３に対し
ての入射光Ｉが常に垂直に入射するように、その入射光
軸の設定・調整がなされるようにする。入射光軸の設定
・調整を行う手段は前記照射光学系４に組み込んだ前記
回転ミラー８であり、その回転ミラー８を回転変位させ
ることによって行う。
射光Ｒは、その試料面３の傾きに応じて反射する向きを
変えてしまう。そこで、本発明はｙ軸周りの回転方向に
関して、試料面３が、例えばθy だけ傾斜したとする場
合でも、ｙ方向から見た入射光軸Ｏのｘ−ｙ面への投影
を示した図１（ｂ）での如く、傾斜する試料面３に対し
ての入射光Ｉが常に垂直に入射するように、その入射光
軸の設定・調整がなされるようにする。入射光軸の設定
・調整を行う手段は前記照射光学系４に組み込んだ前記
回転ミラー８であり、その回転ミラー８を回転変位させ
ることによって行う。
【００２０】具体的には、入射光軸Ｏはｙ−ｚ平面内
（θy ＝０°）にあって、ｘ−ｙ平面に対してα°だけ
傾いている基準入射状態（始点）のＯ0 から、ｙ軸周り
の回転方向にθymax（最大傾斜角度）だけ傾き、かつｘ
−ｙ平面に対してα°だけ傾いている状態（終点）のＯ
θまで変化する。そして、ｙ軸周りの回転方向に関し
て、試料面３が、例えばθy だけ傾斜したとする場合で
も、傾斜する試料面３に対し、入射光Ｉの入射光軸Ｏが
常に垂直である。
（θy ＝０°）にあって、ｘ−ｙ平面に対してα°だけ
傾いている基準入射状態（始点）のＯ0 から、ｙ軸周り
の回転方向にθymax（最大傾斜角度）だけ傾き、かつｘ
−ｙ平面に対してα°だけ傾いている状態（終点）のＯ
θまで変化する。そして、ｙ軸周りの回転方向に関し
て、試料面３が、例えばθy だけ傾斜したとする場合で
も、傾斜する試料面３に対し、入射光Ｉの入射光軸Ｏが
常に垂直である。
【００２１】このようにすれば、試料面３に対して入射
光Ｉが常に垂直に入射するから、試料面３がある検査目
的のために、ｙ軸周りに傾斜したとしても、常に試料面
３のｚ方向の位置検出が安定してかつ高精度で行われ
る。
光Ｉが常に垂直に入射するから、試料面３がある検査目
的のために、ｙ軸周りに傾斜したとしても、常に試料面
３のｚ方向の位置検出が安定してかつ高精度で行われ
る。
【００２２】また、検出光学系１０は受光範囲を大きく
するために次のような工夫がなされている。すなわち、
試料面３の傾斜角度が、θymax／２（θymax：θy の最
大傾斜角度）の場合、前記基準入射状態で入射光Ｉの試
料面での反射光の反射角度も、θymax／２となり、この
反射検出光の光軸と、検出光学系の光学中心（具体的に
はレンズ中心）が一致した光学設計である。つまり、反
射検出光の光軸上には反射光を検出するための前記光検
出器１２の受光面が同軸的に設置する。
するために次のような工夫がなされている。すなわち、
試料面３の傾斜角度が、θymax／２（θymax：θy の最
大傾斜角度）の場合、前記基準入射状態で入射光Ｉの試
料面での反射光の反射角度も、θymax／２となり、この
反射検出光の光軸と、検出光学系の光学中心（具体的に
はレンズ中心）が一致した光学設計である。つまり、反
射検出光の光軸上には反射光を検出するための前記光検
出器１２の受光面が同軸的に設置する。
【００２３】前述した構成により、試料面３が傾いて
も、傾かなくても常に試料面３のｚ方向の位置検出が安
定してかつ高精度にできる。また、検出光学系のレンズ
についても、例えばθymax＝６０°の場合でもそのＮ．
Ａ．は高々、Ｎ．Ａ．＝ｓｉｎ（３０°）＝０．５とな
り、光学設計が楽である。
も、傾かなくても常に試料面３のｚ方向の位置検出が安
定してかつ高精度にできる。また、検出光学系のレンズ
についても、例えばθymax＝６０°の場合でもそのＮ．
Ａ．は高々、Ｎ．Ａ．＝ｓｉｎ（３０°）＝０．５とな
り、光学設計が楽である。
【００２４】
【発明の効果】以上により、試料面の表面位置を検出す
る場合に、その試料面が傾斜しても傾斜しなくても、安
定して高精度に例えば試料面の焦点検出ができる。
る場合に、その試料面が傾斜しても傾斜しなくても、安
定して高精度に例えば試料面の焦点検出ができる。
【図１】（ａ）は本発明の第１の実施形態の概略的な構
成を示す説明図、（ｂ）は（ａ）中、ｙ軸に直交するＹ
−Ｙ線に沿って断面して入射光の関係を示す説明図。
成を示す説明図、（ｂ）は（ａ）中、ｙ軸に直交するＹ
−Ｙ線に沿って断面して入射光の関係を示す説明図。
【図２】従来例の試料面焦点位置検出装置の原理説明
図。
図。
【図３】同じく従来例の試料面焦点位置検出装置の入射
位置のずれΔＳと試料表面の高さのずれΔＺとの関係を
示す特性図。
位置のずれΔＳと試料表面の高さのずれΔＺとの関係を
示す特性図。
１ …試料 ２ …検査装置 ３ …試料面 ４ …照射光学系 ５ …光源 ７ …レンズ ８ …回転ミラー ９ …リレーレンズ １０…検出光学系 １１…結像レンズ １２…光検出器
フロントページの続き (72)発明者 芳野 寿和 東京都板橋区蓮沼町75番１号 株式会社ト プコン内 (72)発明者 佐藤 隆 東京都板橋区蓮沼町75番１号 株式会社ト プコン内
Claims (4)
- 【請求項１】ｘ，ｙ，ｚの３次元空間内において被測定
物を保持し、その被測定物の表面をｙ軸周りの方向に傾
斜可能に構成したステージ系と、前記被測定物の表面に
光を入射させる照射光学系と、この照射光学系から入射
させて被測定物の表面で反射した光を検出し、前記被測
定物の表面の位置に応じた信号を検出する光検出手段
と、前記被測定物の表面のｙ軸周りの傾斜角度に応じ
て、前記ｙ軸に平行で、かつ前記被測定物の表面に垂直
な仮想平面内に含まれ、前記表面に対して入射光が斜め
に入射するように前記照射光学系の入射光軸の設定を行
う調整手段とを具備したことを特徴とする表面位置検出
装置。 - 【請求項２】前記入射光軸の設定を行う調整手段は前記
照射光学系での光を反射してその入射光軸の向きを変更
する変位自在なミラーを備え、このミラーは前記被測定
物の表面と光学的に共役な位置に配置されていることを
特徴とする請求項１に記載の表面位置検出装置。 - 【請求項３】前記入射光軸は、ｙ−ｚ平面内（θy ＝０
°）にあって、ｘ−ｙ平面に対してα（ｄｅｇ）だけ傾
いている状態（始点）から、ｙ軸周りの回転方向にθym
ax（被測定物の表面最大傾斜角度）だけ傾き、かつｘ−
ｙ平面に対してα（ｄｅｇ）だけ傾いている状態（終
点）まで変化可能に構成されていることを特徴とする請
求項１に記載の表面位置検出装置。 - 【請求項４】前記被測定物の表面の傾斜角度が、θymax
／２の場合、前記入射光の前記表面での反射光の反射角
度がθymax／２となり、この反射光の光軸と、光検出手
段の光学中心が一致した光学設計となっていることを特
徴とする請求項１に記載の表面位置検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33186195A JPH09170906A (ja) | 1995-12-20 | 1995-12-20 | 表面位置検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33186195A JPH09170906A (ja) | 1995-12-20 | 1995-12-20 | 表面位置検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09170906A true JPH09170906A (ja) | 1997-06-30 |
Family
ID=18248475
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33186195A Pending JPH09170906A (ja) | 1995-12-20 | 1995-12-20 | 表面位置検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09170906A (ja) |
-
1995
- 1995-12-20 JP JP33186195A patent/JPH09170906A/ja active Pending
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