JPS5885103A - 表面プロフイル干渉計 - 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】 本発明は表面プロフィル用干渉針即ち表面の粗さを測定
し走ｐ又はプリント回路盤鳴しくけ超小型集積回路を形
成すべく基板に金属膜を付着させることなどによって生
じる厚みの段状変化の大きさを測定するためのデバイス
に係る。

１９７２年発行の＠Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｐｈｙｓｉ
ｃｍ　Ｋ’　第５巻、４４５から４４９ページにかけて
Ｋｉｎｇ他によりフィルムのエツジ部分の段の高さｔ−
測定することによってそのフィルムの厚みを測定する方
法が１種類開示されている。１つの方法はメカニカルス
タイラス（ｗｃｈａｎｉｃａｌ　５ｔｙｌｕｓ　）を表
面に沿って移動させる方法であるが仁の場合はスタイラ
スを表面と接触させなければならず従って損傷が生じ得
る。２番目は多重光束干渉針を使用する方法であり、顕
微鏡システムを用いて多重光束干渉縞を写真フィルムに
写し、このようにして記載され六干渉像に基づいて段の
高さを測定する。この方法は写真フィルムを現像しない
と測定ができないという欠点を持つ。

第３の方法ではテスト表面の段状高さ変化に近い２つの
スリット健を形成すべく光電剪断干渉針内で偏光がスリ
ットを通過し且つウラストンプリズム及び顕微鏡対物レ
ンズを通過する。表面で反射されたビームは前記レンズ
とプリズムとを通過し、段の高さに依存する位相差を持
つ２つの直交偏光ビームによって儂が形成される。、こ
の位相差は弱レンズを該位相差が児全に消去するまでビ
ーム横断方向へ手動で直線移動させることにより測定さ
れる。位相差が消去され喪か否かは電気光学的変調器、
アナライブ、光電子増倍管及び位相敏感検出器を使用し
て２つの干渉性ビームの位相が同等となる位置を検出す
ることにより確認される。

該システムの精駅は弱レンズの直線移動がトノ程度まで
正確Ｋｌｌ定されるかに依存する。更に、これは共通光
路型のデバイスではなく、２つの干渉ビームが空間的に
分離した光路に沿って進行するため表面が少しでも傾斜
すると測定に影響が及ぼされる。

電気光学的変調器は旋光分析にも使用される。

例えば１９６！ｉ都１２月発行の＠Ｐｈｏｔｏ−ｓｌｅ
ｅｔｒｌｃ８ｐ＠ｏｔｒｏｍ＠ｔｒｙ　Ｇｒｏｕｐ　Ｂ
ｕｌｌ＠ｔｌｎ　”第１６号、４ｓｌ−ら４９２ページ
にかけて発表されたに１奮の論文ではファラデーセルと
して知られている磁気光学的変調器が偏光差の補償に直
接使用されており、平面偏光ビームの振動面を回転させ
て移相敏感検出器で検出されるような所望の状態を得る
べく鋏セルに供給された電流が測定される。このような
装置は例えば旋光分散又は旋光などによって生じる直線
偏光の振動面における極めて小さな変化を測定するのに
使用され得る。

ここで留意すべきは、前述した段高さ測定のための２つ
の光学的方法の中、多重光束干渉針の方は２つの直交偏
光ビーム間の位相差測定に依存することはなく、光電剪
断干渉計は２つの直交偏光間の位相差は測定されるがビ
ームがつ２ストンプリズムにより側方へ変位するため共
通光路型干渉針ではないことである。

本明細書に開示されている干渉計システムでは２つの干
渉ビームが１つの共通路に沿って進行しそのため干渉針
がテスト対象物の傾斜に影響されない・まえ、極めて高
い測定感度が得られるよう偏光技術が使用されている。

真の意味での共通光路干渉針も幾つかの具体例において
初めて実現されている。

本発明によれば表面プロフィル干渉計は２つの直交偏光
方向に別れた振幅の等しい成分を持つコリメートされ九
放射線ビームを供給する手段とビームを方向付けるデバ
イスと、２つの偏光方向に別れ友放射線を空間内の異な
る位置で集束させる複屈折集束システムと、該集束シス
テム及びテスト対象物間に配置されたビーム反転手段と
、偏光され念放射線成分間の如何なる位相差をも検知す
る位相検知手段とを有している。前記のビーム方向付は
デバイスはコリメートビームの少くとも一部を通過させ
て複屈折集束システムに入射させ、テストすべき表面に
よって反射された放射線を該複屈折集束システムより受
容して前記位相検知手段に送るよう構成されており且つ
２つの直交偏光方向に別れた放射線成分間の位相差を基
本的に生じさせないという特性を備えているう 第１具体例では該ビーム方向付は手段が平らな反射面で
ありコリメート入射ビーム状の干渉計放射線の光軸の片
側に配置されている１、該反射面はテストすべき表面か
ら複屈折集束手段により受容された放射線を位相検出手
段に送るべく前記光軸に対し４５°を成すよう配置され
る・これは事実上干渉計の開口の半分を使用してエネル
曾が放射線源に戻るべく反射されるのを阻止するという
利点を得るためである。

該反射同社金属製又は誘電性のコーティングを含んでい
てよく、その場合は表面からの反射によって該表面で反
射されるビームの偏光成分間に位相差又は振幅差が生じ
ることが一切ないよう工夫された薄膜コーティングを使
用すると有利である。

第２具体例のビーム方向付はデバイスは本質的に非偏光
型のビームスプリッタであり、第１偏光方向における反
射係数と第２偏光方向における透過係数との積が実質的
に第２偏光力向での反射係数と第１偏光方向での透過係
数との積に等しい。

このようなビームスプリツメに形成された直交偏光成分
を持つビームが進行するための複光路はこれら成分間に
位相差をもたらすことはない。

複屈折集束システムは入射ビームの直交偏光成分に僅か
に異なる集束力（ｆｏｅｕｓｌｎｇ　ｐｏｗｅｒ　）を
与えるべく構成されている０ピー、ム反転手段はビーム
がテスト表面で反射された後２度目に集束システムを通
過する間に前記の異なる集束力の効果が反転するよう該
ビームの成分の偏光状態を交換する機能を果たす。該集
束システムはフォーカルパワー　（ｆｏｃａｌ　ｐｏｗ
ｎｒ　）の比較的低い方解石収斂レンズとフォーカルパ
ワーの比較的高い収斂レンストを含んでいてよく、ビー
ム反転手段は複屈折レンズの軸に対し４５°に調整され
た軸を持つ四分の一波長板を含み得る◎ 位相検知手段は電気光学的交流変調器と、ファラデーセ
ルの如き電気光学的補償器と、光電子増倍管と、該光電
子増倍管によって受容された２つＯ直交偏光干渉ビーム
間の如何なる位相差に関しても出力信号を発すべく構成
された位相敏感検出器とを含んでいてよい。

以下添付図面に基づき具体例を挙げて本発明をより詳細
に説明する。但し、本発明は＃具体例に制約されない。

先ず該装置の光路について考察しよう。第１図ではヘリ
ウムネオンレーザ１０から単色光が発され１ビームエキ
スパンダ１２を通って偏光型ビームスプリッタ１４に到
達し、該スプリッタによって入射光の一部が９０°反射
する。コリメートされたビームは雲母二分の一波長板１
６と偏光子１８とを通過して反射器２０に達し、該反射
器によっテ入射ヒームの半分が遮断される。入射ビーム
から離れている該反射器側面２１は鏡である。残り半分
のビームは反射器の妨害を受けずに該装置の光軸０片側
のみを通り、シリカ発散レンズ２４に接した方解石収斂
レンズと、雲母二分の−波長板ｌ＠と顕微鏡対物レンズ
２Ｓとを介してテスト表ズ台普奏２２　、　ｔ　４・を
逆に通過し反射面２１に到達する。該反射面はリターン
ビームに対し４５′を成すよう配置されており、リター
ンビームを反射して限定開口３２・電気光学的位相変調
器３４゜四分の一波長板３６．ファラデーセル補償器３
８及び第２偏光子４０を介し光電子増倍管４２へと送る
。

次に電気回路の機構について考察しよう。電気光学的位
相変調器３４は位相敏感検出器（ＰＳＤ）５２に一方の
入力信号を与える変調器制御回路５０に接続されている
。他方の入力信号はＥＨＴ供給器５４を持つ光電子増倍
管４２により与えられる。Ｐ８８Ｂ２かもの出力信号は
ファラデーセル補償器回路ｚ６に接続されており、該回
路５６によってファラデー七ルのコイルに流れる電流の
ＳＳが供給される。

使用中はレーザかも平面偏光ビームが発され、鋏ビーム
がエキスパンダ１２によシ拡大されｆＰ：、ｉ偏光型ビ
ームスプリッタ１４によって反射され、買母二分の一波
長板１６を介して偏光子１８に送られゐ。該偏光子は２
つの直交偏光方向Ｐ及びＳに別れた強さの等しいビーム
が得られるまで該拡大入力ビームの偏光面を回転させる
べくセットされている。これら２つの偏光方向Ｐ及びＢ
は複屈折レンズの軸によって決定される。璽母二分の一
波長板１６は偏光面を回転させることで偏光子ｌ＄によ
り透過された光の強さを最大化するのに使用される０反
射器２０によって遮断されない半分の放射線は方解石／
シリカの二重レンズ２２争雪４へと通過する・方解石収
斂レンズ２２の一特性は偏光が異なる毎に屈折率が異な
ることである０成分Ｐ及びＳを双方共有するコリメート
入射ビームは一方の成分が他方の成分より大きく偏向し
、従ってＰ成分及びＳ成分の焦点がレンズから夫々異な
る距離をおい友位置に存在することになる。

Ｐ成分及びＳ成分間のフオーカルノ櫻ワーの差は小さく
、約１ジオプトリである。顕微鏡の対物レンズ２魯は比
較的大きい例えば１００ジオプトリ程度の集束効果を与
えるのに有効であるが、Ｐ及びＳ　成分Ｏフォーカルパ
ワー差は変らない。総体的効果はビームの一方の成分、
例えばＰ成分がテスト表面３０上に正確に集束されるの
に対し第２成分が距離の異なる地点に集束されるため、
後者の】がテスト表面上により広い反射面積を有するこ
とにある。第２ａ図にこれら異なる照射面積を示した。

Ｐ成分が対物レンズの分解限界に近い小円スポットとし
て正確に集束されているのに対しＳ成分の占めるテスト
表面上の面積はＰ成分より遥かに大きい。集束スポット
に照らされる面積の直ｓの大ｓさは８−の対物レンズで
あれｔｔｘ通常１ｚり田ンよシ小さいが、非集束ビ７ム
に照らされ九より大きい面積の直径は１００ミクロンで
あってよって偏光状態が変化することはないが、各ビー
ムを反射する平均表面準位は光路差従ってビーム関の相
対的位相差をもたらすことによシ２つのビームの関係を
変化させる。集束スポットが表面の極めて小さい部分に
関する表面単位情報を与えるのに対し、より大きい照射
面積は基準面積とみなすことができる。何故なら情報は
比較的広い表面部分に亘って平均化されてお９、テスト
表面を通して不変でなければならないからである。該シ
ステムは２つのビームが１つの共通光路に沿って進行す
るためテスト表面が該表面との直交方向に移動しても影
響を受けることがなく、また同軸測定及び基準ビームを
使用するためテスト表面の傾斜にも作用されない。反射
されたビームは表面の粗さ即ち一般的表面に対する特定
地点の高さに関する情報を導き出すか又はプロフィルの
高さ変化を調べるのに使用され得る。通常、表面は例え
ば−黴鏡段階で照射ビームを横切って第１図に矢印で示
されている８つの直交方向Ｘ及びｙのいずれか一方向又
は両方向に走査され、該装置の電気的出力が粗さ又はブ
冑フィルの高さ変化の測定値を与え得る、。

第１図に戻って説明を続けると、表面で反射され九ビー
ムは光軸の反対側を通り、複屈折レンズの軸に対し４５
にセットされ九四分の一波長板２６を再度通過した後方
解石／シリカの二重レンズ！１１．１４４で戻る。この
ように波長板２６を！度通過するとＰビーム及びＳビー
ムが方解石レンズ２２の正常軸及び異常軸に対し逆転す
るという効果が生じ、そのためこれら成分に対する該レ
ンズの集束効果が反転する。従って最初の通過時に他方
より大きく屈折したビーム成分は２変目の通過時には他
方よシ小さく屈折することになり、逆に最初の通過時に
屈折のより小さかったビームがｍｙ目の通過時にはより
大きく屈折することになる。シリカ発散レンズは二重レ
ンズ２２．２４にレンズのよシ近傍で集束された入力ビ
ーム即ち？ビーム用のゼロフォーカルパワーを与えるた
めに具備されておシ、このようにして該二重レンズによ
シ両ビームを再びほぼ完全にコリメートする機能を果た
す０該二重項の出力は従って互いに合致しコリメートさ
れた２つの直交偏向ビームであり両ビーム間の位相差は
テスト表面の平均高さと面積の小さい特定地点における
該表面の高さとの差に直接比例する。

ビームは反射面２１によシ検出器に向けて反射される。

反射器２０はアルミニウムでコーティングされたガラス
のプリズムであってよく、あるいは誘電性ミラーコーテ
ィングも使用し得る。いずれの場合もビーム成分Ｐ及び
Ｓと反射面との位置決めが正確であれば、これらビーム
成分の相対位相が表面での反射によって変化することは
本質的にない。−変形例として反射器は如何なる位置決
めにおいても直交偏光成分間にゼロ位相と畿ｑｕｉ化と
をもたらすようコーティングされていてもよい。

反射面２１によって反射されたビームは限定開口３２を
通過して電気光学的位相変調器に到達する。直交偏光に
おける振幅が等しい干渉性入力ビームの場合干渉し合う
ビームの合成ビームとして楕円偏光が得られる。該偏光
の主軸はＰ及びＳ方向に対し４１を成している・位相変
１４器３４の軸はＰ方向及びＳ方向にセットされており
、四分の一波長板３６の軸はＰ方向及びＳ方向に対し４
５を成すようセットされている。制御回路５０は合成ビ
ームの偏光面を４５°方向に対し対称的に±３０１１変
の広角をもって変動させるべく位相ｇＲｊｌｌ器を駆動
させるよう構成されている０第３ａ図及び第５ｂ５Ｈｃ
入力ビーム及び変調された合成ビーム関Ｏ角度と合成ビ
ームの角度の時間に従う変化とを極図表で示した。この
変調されたビームが４５の方向にセットされたアナライ
ザ４０を介して光電子増倍管４２により検出され且つ変
調器３４への入力ビームが光路差のない正確に直交する
偏光においていずれも等しい振幅を有していれば、光電
子増倍管は強さが時間に従い第３Ｃ図に示されている如
く変化する光を受容しく何故なら該光電子の一連の正弦
波を感知して点線で示されている如く本質的に一定し九
出力を出す。しかし乍ら、干渉し合うビームが調和して
いない場合これらビームは４♂の合成ビームを有するこ
とがなく、得られた合成ビームは４５方向を挾んで同等
に変動せ振幅が交互に異なる連続的正弦波を検出し、そ
の結果変調周波数のエラー信号が点線で示されている如
く該光電子増倍管の出力に出現する。該信号は位相敏感
検出１［送られて賛−の位相と比較され、その結果２つ
の干渉ビーム間の位相差に直接関係するｄ、ａ、出力が
供給される。

本発明の装置では該ｄ、ｅ、出力は従来の電気光学的サ
ーボシステム内でファラデーセル補償器３８を作動させ
るのに使用される。ファラデーセルの電波は干渉ビーム
間の位相差に直接比例する〇使用前に該装置をセットす
る場合は二重レンズ！！、２４を配置する以前に顕微鏡
対物レンズ２８の軸方向位曾を変えてテスト表面に焦点
を合わせ、アナライザ４０を４５にセットして偏光子１
８を所望の振幅が互いに等しくなるまで回転させる。振
幅が等しいか否かは光電子増倍管４２上のナル（ｎｕｌ
ｌ）　　で検知される。次に二重レンズく知 ２２、ｆｆ１４ｔ−設置する。該二重しは対物レンズ２
８よシ瘍かに弱いため焦点位９ｊｌ　（ｆｏｃａｌ　ｐ
ｏｓｉｔｉｏｎ）を少ししか変えない。次いでテスト表
面上に一方のビームが集束されるまで該対物レンズを調
整する。ファラデーセル３８及びフィードバック回路機
構のスイッチを入れると該ファラデーセルの電流の測定
値から表面の粗さに直接比例する電気的出力が得られる
０従ってテスト表面を焦点を横切って走査すれば粗さの
ｌ１１１足値が得られる＠該装置の動作は異なる方向に
偏光された２つの成分間の位相差に依存する。振幅が全
て同等である必要はないという事実は、振幅が等しくな
くとも干渉コントラストが低下するだけのことに過ぎな
いという理由から、ビームを反射する２つのテスト表面
部分が例えば集積回路盤上の成る段などく於て異なる反
射率を肴する場合には有益であるワこれは両ビームが共
通路を進行するという利点と検知回路内での位相敏感旋
光分析により高度の正確性が与えられるという利点とに
並ぶ利点である。

反射器によって入射レーザビームの半分が遮断されリタ
ーンビームがオフセット光路沿いに進行するのは第１図
の装置具体例の主要利点である。

何故ならその結果亨スト表面で反射されたビームはレー
ダには戻らず従ってレーザ出力ビームと干渉し合うこと
がないからである。本発明の装置の如く感度の高い計器
ではこのようなレーザの安定性に係る改良は極めて重要
な意味を持つ。

第１図に示されている具体例では入射ビームとリターン
ビームとが装置の光軸に沿って隣接しているが、これは
必ずしも必要な条件ではなく、両ビームは完全に分離し
ていてもよい。但し、隣接したビームであれば最大限の
有用ビーム断面が得られ、従って電気的測定回路への光
学的有効入力も最大になり、更には集束スポットを最小
化することもできる。

骸装置を組立てる場合に反射器２０を除去すると表面３
０により反射された光が偏光子１Ｂと波長板１６とを通
過してビームスプリッタ１４に到達し、ビームの一部が
該スプリッタにより偏光子１４を介して観察者４６１で
送られる０観察可能なビームは干渉針の焦点を一方の偏
光ビームのｌＯＯミクロン区斌内にある特徴に合わせる
のに使用され得る。

該装置は様々な変形が可能であシ、つ２ストンプリズム
又はサバール板の如き別の複屈折部材２２を使用すれば
Ｐビーム及びＳビームを同−焦点天上で相対的に多少ず
れてはいるが笛２ｂ図の如く重畳する焦点を有す−るよ
う集束させることができる。また、より強いプリズムを
使用すればこれら２つの焦点を第２Ｃ図の如く完全に分
離し得る・従来のフィルタ技術を使用し、円形ビームに
代えて部分的に重畳し次（第２ｄ図）又は完全に分離し
た（第２ｅ図）矩形ビームを与えることも可能である。

但しこれらの構成法によると真の共通光路を有する干渉
計の利点が損われる。円筒状Ｏｗを検査する場合は焦点
合わせされ念スリットを円筒体の軸と平行にして使用し
得る。

第２ａ図ではＰビーム及び８ビームによって照射される
内面積間の差が約１０６のファクタに等しい・表面の粗
さを測定する上ではこの程度のファクタが有効であるが
場合によってはより小さいファクタ例えば１０のファク
タなどで４支障ない。

直径約０．７５μ鴨の測定面積と直径約３μｍの基準面
積とを使用する場合は内面積間の差を１６のファクタに
する。このような構成法は段状高さ変化の詳細な特徴を
検査する場合、例えば超小型電子回路上の成る特徴の段
状変化の急激さを調べたい場合などに特に適しているこ
とが判明した。

第４図は本発明の第２具体を示している。装置構成要素
の大部分は第１Ａ体１．．の場合と同等であシ同一の符
号で表わ、されている。第１図との相違は斜めに偏向し
た反射面２１を持つ反射器２０に代えて非偏光型ビーム
スプリッタ６０が配置されており且つシステムの全面開
口が使用されている点にある。

非偏光型ビームスプリツ！６０はゼ目ストレスガラス製
の２つの直角三角形プリズム６２をセメントで接合して
立方体を形成しその外側面を全て反射防止コーティング
で被覆したものＫより構成されている。一方のプリズム
の斜辺は厚み１０ｎｍのアルミニウム層で被覆されてお
り、この面がセメントの境界層での反射を抑制すべくコ
ーティングされた他方のプリズムの対応面にセメントで
接合されている。図面にはコーティング及びセメントを
分離して示さなかった。通常ゼロストレスガラスは１．
８４など高り屈折率を有しているが、現在知られている
最も高次のガラスセメントの屈折率は約１．５８であシ
、そのため接合面上にも反射防止コーティングを使用す
ることが肝要である。

このようなビームスプリッタの特性は直交偏光成分の反
射係数Ｒと透過係数でとの積がＲｐＴ、はＲ，Ｔｐにほ
ぼ等しいという条件を満たすことである・Ｐは入射面と
平行に振動する成分を示しＳは入射面と垂直に振動する
成分を示す、成分Ｐ及び８の振幅は偏光子１８の回転に
より同郷になり得るが、装置自体は事実上振幅振動に影
響されない。

ビームスプリッタ６０の軸Ｐ及びＳは複屈折レンズ２２
の軸Ｐ及びＳと合致するよう配置されている。

第４図の具体例ではテスト表面上に入射して反射し念ビ
ームは互いに合致しており、装置の全面開口が使用され
る。反射後レーザ１０に送シ返される放射線もＴｏ）得
るが支障はない。

鋏装置の変形例として、複屈折素子は二重レンズに代え
て単一の複屈折レンズであってもよく、そのパワーは正
もしくは負であってもよい。

干渉性直交偏光ビーム間の位相差を測定するのに干渉針
にヘテロゲイン効果を生じさせる技術を使用することも
できるが、その場合にはゼーマン分装機能を備え周波数
の安定しているレーずを使用しなければならないという
欠点を伴う。

透明体と共に使用される透過システムにおいては入射ビ
ーム用の複屈折集束システムと同等のパワーを持つ複屈
折集束シス讐ムを透過ビーム用にも設置する必要がある
が、これに代えて透過ビームの振幅を測定法により分析
してもよい。

また、電気光学的位相変調器３２に代えてａ。

−、ファラデーセルを使用することもできる。但し、こ
の場合該システムは干渉し合うビームの相対的振幅に依
存しよう。

千渉距ＩＩＩＩＩＦｉテスト表面の高さ即ち粗さの段状
変化によって決定されるため比較的短いが、レーザの長
い干渉距離はそれ程重要な特徴ではない・従ってレーザ
ＩＯＫ代え一波白色光源を使用してもよい。その場合は
光電子増倍管に代えて白色光に感応するシリコン検出器
が使用され得る。

自動集束システムを使用する１ｓＦｉ何らかの形のフォ
ーカススキャナ（ｆｏｃｕｓ　５ｃａｎｎ・ｒ）を用い
て集束偏光ビームの位置する焦点面とテストすべき表面
とを相対的に移動させれば、走査周波数の光検出器信号
の分析によりテスト表面のプロフィルに関する情報を得
ることができる。

この干渉ビーム分析法はファラデー七ルシステムの代り
に使用され得るが、出力を判読すべく電算機をかなり駆
使しなければならず、しかも干渉性ビームの相対的振幅
に対し悪感応ではない。

いずれの形状の装置にしても光路差が振動面の回転によ
って検知されると有利である。部分の一波長の光路差が
存在するということは干渉ビーム間の位相を１８０’変
化させることに等しく、合成ビームの偏光面を９♂回転
させることになる。

（Ｎ、１．　　λ／２の光路差変化はλ／４の表面準位
変化によシ生じる）。６３１８μ惰で作動するヘリウム
ネオンレーずの場合、９０の回転は１５ｇ、２ＪＩｓの
表面単位変化に等しい０旋光分析では回転をｏ、ｏｒよ
り正確に測定するのが普通であるが、ｏ、ｏ？はＱ、０
１ｎｍに等しく、従って本発明の装置は極めて高い正確
度を有する、

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による表面プロフィル干渉計の第１Ａ体
例の光学的レイアウトと電気的制御及び測定回路とを示
す略図、第２ａ図乃至第２・図はテストすべき表面の照
射法として可能な５つの形ｌＩを示す説明図、第３ａ図
乃至＠３４図は装置の種々の部分における光学的信号及
び電気的信号の説明図、第４図は表面プルフィル干渉計
の第２Ａ体例の説明図である。 １０・・・レ−ｆ、１２・・・ビームエキスパンダ、１
４・・・偏光型ビームスプリッタ、１６・・・部分の一
波長板、１８　、４０　ｉ−偏光子、２０・・・反射器
、２冨・・・収斂レンズ、２４・・・発散レンズ、２６
．３６・・・四分の一波長板、２８・・・対物レンズ、
３０・・・テスト表面、３２・・・限定開口、３４・・
・位相変調器、３８・・・補償器、４２−・・光電子増
倍管、５０・・・変調器制御回路、８２−・位相敏感検
出器、５４・・・ＥＨＴ供給器、Ｓ・・・・補償器回路
、５８・・・読出し信号基準、６０・・・非偏光型ビー
ムスプリツメ、６２・・・プリズム。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）直交する２つの偏光方向に分かれた振幅の等しい
   成分を持つコリメートされた放射線ビームを供給する手
   段と、ビーム方向付はデバイスと、２つの偏光方向に分
   かれた放射線の焦点を空間内の異なる位置に結ぶための
   複屈折集束システムと鋏複屈折集東システム及びテスト
   表面位置間のビーム反転手段と、偏光された放射線成分
   相互間の如何なる位相差をも検知する位相敏感手段とを
   含んでおり、鋏ビーム方向付はデバイスがコリメートビ
   ームの少くとも一部を複屈折集束システムまで通過させ
   、テスト表面で反射された放射線を該砿屈折集束システ
   ムから受容して位相検知手段に送るよう、但し本質的に
   ２つの直交偏光方向の放射線成分間に位相差をも九らさ
   ないよう構成されていることを特徴とする表面プロフィ
   ル干渉針。 （２）複屈折集束システムが直交偏光方向の放射−に対
   し夫々異なる焦点距離を持ち、−偏光方向Ｏ放射線ビー
   ムの断面積が他偏光方向の集束ビームの断面積より少く
   とも１Ｇのファクタだけ大龜いことを特徴とする特許請
   求の範囲第１項に記載の干渉計Ｇ （２）複屈折集束システムが、直交偏光方向に分かれ九
   放射線ビームを軸方向距離が等しく光軸切晴方向に＄Ｐ
   ける位置が異なるよう集束させるべく構成されているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲１１１項に記載の干渉針
   。 （◆　ビーム方向付はデバイスが平らな反射面であり、
   光軸の片側を進行するコリメートビーム状の放射−を遮
   断し且つこれと同一サイドで複屈折集束システムからの
   放射線を位相敏感手段まで反射するよう前記サイドに配
   置されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項乃
   至８４項のいずれかに記載の干渉針。 （５）　ビーム方向付はデバイスが、第１偏光方向での
   反射係数とこれと直交する偏光方向での透過係数との積
   は第１偏光方向での透過係数と直交偏光方向での反射係
   数との積に等しいという特性を有するビームスプリツ！
   であることを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第３
   項のいずれかに記載の干渉計・