JPS60237308A - 深さ測定装置 - Google Patents
深さ測定装置Info
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- JPS60237308A JPS60237308A JP9421584A JP9421584A JPS60237308A JP S60237308 A JPS60237308 A JP S60237308A JP 9421584 A JP9421584 A JP 9421584A JP 9421584 A JP9421584 A JP 9421584A JP S60237308 A JPS60237308 A JP S60237308A
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- light beams
- uneven pattern
- beams
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/22—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring depth
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、例えばビデオディスクのように基本凹凸パタ
ーンを略規則的に配列形成した被検体の上記凹凸パター
ンの深さを高精度に測定することのできる深さ測定装置
に関する。
ーンを略規則的に配列形成した被検体の上記凹凸パター
ンの深さを高精度に測定することのできる深さ測定装置
に関する。
近時、ビデオディスクに代表されるように、例えば円盤
状の記録媒体上に記録すべき信号に応じた規則的な凹凸
パターン（ビット）を形成して上記信号を高品位に、且
つ高密度に記録するシステムが開発されている。
状の記録媒体上に記録すべき信号に応じた規則的な凹凸
パターン（ビット）を形成して上記信号を高品位に、且
つ高密度に記録するシステムが開発されている。
しかして、このようなシステムにあって、上記規則的な
凹凸パターンを形成した上記記録媒体の品質を管理する
ことは、その記録信号の高品位で忠実性の高い再生を行
う上で重要な課題であり、従来よりレーザ光を用いて前
記凹凸パターンの形状を測定することが行われている。
凹凸パターンを形成した上記記録媒体の品質を管理する
ことは、その記録信号の高品位で忠実性の高い再生を行
う上で重要な課題であり、従来よりレーザ光を用いて前
記凹凸パターンの形状を測定することが行われている。
例えば、本発明者等が先に提唱したよう（特開［５７−
１８７６０４号）、ビデオディスクにレーザ光を照射し
てそのＯ次回折光と１次回折光との強度比を測定し、こ
の強度比と前記ビデオディスクに形成された基本凹凸パ
ターンの繰返しピッチＰと、そのパターンの幅Ｗとから
上記凹凸パターンの深ざＤをめている。然し乍ら、この
ような従来の測定法にあっては、前記凹凸パターンのピ
ッチＰおよびパターン幅Ｗの測定値に測定誤差が含まれ
ていると、前述した如くめられるパターンの深さＤにも
多くの誤差が含まれると云う不具合があった。
１８７６０４号）、ビデオディスクにレーザ光を照射し
てそのＯ次回折光と１次回折光との強度比を測定し、こ
の強度比と前記ビデオディスクに形成された基本凹凸パ
ターンの繰返しピッチＰと、そのパターンの幅Ｗとから
上記凹凸パターンの深ざＤをめている。然し乍ら、この
ような従来の測定法にあっては、前記凹凸パターンのピ
ッチＰおよびパターン幅Ｗの測定値に測定誤差が含まれ
ていると、前述した如くめられるパターンの深さＤにも
多くの誤差が含まれると云う不具合があった。
一方、波長の異なる２つのレーザ光を前記ビデオディス
クに照射し、その２つのレーザ光の各１次回折光の強度
比を測定して前記凹凸パターンの深さＤを測定する装置
が、例えば特開昭５８−１６２８０６号等により提唱さ
れている。ところが、この装置にあっては、上述したよ
うに波長の異なる２つのレーザ光を必要とする為、Ｈｅ
−Ｎ ｅレーザ等の手軽な光源を用いることができず、
装菅構成の大型化を招来する等の不具合があった。しか
も、各レーザ光の強度変動によって測定誤差が生じるの
で、上記各レーザ光の照射強度をそれぞモニタして、そ
の１次回折光の測定強度比を補正する必要があった。ま
た上記各レーザ光に対する検出感度がその波長によって
異なるので、最適測定条件を簡易に設定することが難し
かった。
クに照射し、その２つのレーザ光の各１次回折光の強度
比を測定して前記凹凸パターンの深さＤを測定する装置
が、例えば特開昭５８−１６２８０６号等により提唱さ
れている。ところが、この装置にあっては、上述したよ
うに波長の異なる２つのレーザ光を必要とする為、Ｈｅ
−Ｎ ｅレーザ等の手軽な光源を用いることができず、
装菅構成の大型化を招来する等の不具合があった。しか
も、各レーザ光の強度変動によって測定誤差が生じるの
で、上記各レーザ光の照射強度をそれぞモニタして、そ
の１次回折光の測定強度比を補正する必要があった。ま
た上記各レーザ光に対する検出感度がその波長によって
異なるので、最適測定条件を簡易に設定することが難し
かった。
本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、そ
の目的とするところは、凹凸パターンの繰返しピッチＰ
やパターン幅Ｗを測定することなしに、その深さＤを簡
易に、且つ高精度に測定することのできる実用性の高い
深さ測定装置を提供することにある。
の目的とするところは、凹凸パターンの繰返しピッチＰ
やパターン幅Ｗを測定することなしに、その深さＤを簡
易に、且つ高精度に測定することのできる実用性の高い
深さ測定装置を提供することにある。
本発明は同一波長で、且つコヒーレントな複数の光ビー
ムを所定の凹凸パターンを形成した被検体に対して相互
に興なる角度から照射し、その同次数の各回折光の強度
比から、例えば前記異なる角度から照射される複数の光
ビームの各１次回折光の強度比をめて前記凹凸パターン
の深さＤを測定するようにしたものである。
ムを所定の凹凸パターンを形成した被検体に対して相互
に興なる角度から照射し、その同次数の各回折光の強度
比から、例えば前記異なる角度から照射される複数の光
ビームの各１次回折光の強度比をめて前記凹凸パターン
の深さＤを測定するようにしたものである。
即ち、所定の基本凹凸パターンを配列形成してなるビデ
オディスク等にコヒーレントな光ビームを照射した場合
、その反射光（または透過光）は上記基本凹凸パターン
によって回折を生じる。今、ピッチＰ２幅Ｗ、深さＤの
基本凹凸パターンを形成したビデオディスク（被検体）
に対して、その（２Ｎ＋１）個の凹凸パターンにコヒー
レントな光ビームを角度θの方向から照射したとき、そ
の遠視野パターンＦ（ξ）は次式で与えられる。
オディスク等にコヒーレントな光ビームを照射した場合
、その反射光（または透過光）は上記基本凹凸パターン
によって回折を生じる。今、ピッチＰ２幅Ｗ、深さＤの
基本凹凸パターンを形成したビデオディスク（被検体）
に対して、その（２Ｎ＋１）個の凹凸パターンにコヒー
レントな光ビームを角度θの方向から照射したとき、そ
の遠視野パターンＦ（ξ）は次式で与えられる。
Ｆξ＝ （（Ｐ−Ｗ） ５ｉｎｃ（（Ｐ−Ｗ）ξ）＋ｗ
ｓ＋ｎｃｃｗξ）ｅｘｐ （−ｊ π［４Ｄ／ｌ ＣＯ
３θ］＋ Ｐξ月ｘ ｓｉｎ （π（２Ｎ ＋ １）Ｐ
ξ）／ｓｉｎ （πＰξ）ここで上式中ξは遠視野での
座標、λは光ビームの波長、ｊは虚数単位であり、５ｉ
ｎｅ関数は５ｉｎｅ（Ｘ） −５ｉｎ（πＸ） ／ π
Ｘとして定義される。しかして前記光ビームのｎ次回折
光の強度１ｎは上式から Ｉｎ−ＩＦ（ｎ／Ｐ）ｌ” ＝２ （２Ｎ＋１ ）２ Ｗ２５ｉｎｃ２（ｎＷ／Ｐ）
Ｘ（ｌ−ｃｏｓ（’ｔｏπ／（λ ＣＯＳθ）〕１で示
される。そこで今、第１図に示すように被検体１に対し
て角度θ１およびθ２からそれぞれ照射し、その２つの
光ビームの受光素子２，３で検出される各１次回折光の
強度Ｉｎ１．Ｉｎ２は、その検出感度に対する係数をｋ
１． ｋ ２としたときＩｎ１＝２ｋｌ （２Ｎ＋１
）２Ｗ２ｓｉｎｃ”（ｎＷ／Ｐ）Ｘ （１−０ｏＳ（
４Ｄπ／（λ ｃｏｓθ１）〕）Ｉｎ２−２に２ （２
Ｎ＋１ ）２Ｗ２ｓｉｎｅ２（ｎＷ／Ｐ）ｘ （１−ｃ
ｏｓ（４Ｄπ／（λｃｏｓθ２）月として示される。そ
してこれらの強度比はＩｎ２ ｋ２ （１−ｃｏｓ（４
Ｄπ／（λ ｃｏｓθ２）〕）で与えられる。この式か
ら明らかなように、照射角度を異ならせた２つの光ビー
ムの同次数（１次）の回折光強度の比は、前記凹凸パタ
ーンの深さＤにのみ依存する関数となる。例えば２つの
光ピ−ムとして波長λ（＝ ０．６３２８１ＩＩｎ）の
Ｈｅ−Ｎｅレーザを用い、これを第１図に示すように照
射角度θ１（＝１５’）、θ２ （＝４５” ）から照
射したときの各光ビームの１次回折光強度の比（Ｉ ｎ
２／ Ｉ ｎｌ）は第２図に示すようになる。違ってこ
の場合には、２０〜２００ｎｉの凹凸パターンの深さＤ
を測定することが可能となる。また第３図は一方の光ビ
ームの照射角度θ１を（−３０°）として固定的に定め
、他方の光ビームの照射角度θ２を（１０°、２０°。
ｓ＋ｎｃｃｗξ）ｅｘｐ （−ｊ π［４Ｄ／ｌ ＣＯ
３θ］＋ Ｐξ月ｘ ｓｉｎ （π（２Ｎ ＋ １）Ｐ
ξ）／ｓｉｎ （πＰξ）ここで上式中ξは遠視野での
座標、λは光ビームの波長、ｊは虚数単位であり、５ｉ
ｎｅ関数は５ｉｎｅ（Ｘ） −５ｉｎ（πＸ） ／ π
Ｘとして定義される。しかして前記光ビームのｎ次回折
光の強度１ｎは上式から Ｉｎ−ＩＦ（ｎ／Ｐ）ｌ” ＝２ （２Ｎ＋１ ）２ Ｗ２５ｉｎｃ２（ｎＷ／Ｐ）
Ｘ（ｌ−ｃｏｓ（’ｔｏπ／（λ ＣＯＳθ）〕１で示
される。そこで今、第１図に示すように被検体１に対し
て角度θ１およびθ２からそれぞれ照射し、その２つの
光ビームの受光素子２，３で検出される各１次回折光の
強度Ｉｎ１．Ｉｎ２は、その検出感度に対する係数をｋ
１． ｋ ２としたときＩｎ１＝２ｋｌ （２Ｎ＋１
）２Ｗ２ｓｉｎｃ”（ｎＷ／Ｐ）Ｘ （１−０ｏＳ（
４Ｄπ／（λ ｃｏｓθ１）〕）Ｉｎ２−２に２ （２
Ｎ＋１ ）２Ｗ２ｓｉｎｅ２（ｎＷ／Ｐ）ｘ （１−ｃ
ｏｓ（４Ｄπ／（λｃｏｓθ２）月として示される。そ
してこれらの強度比はＩｎ２ ｋ２ （１−ｃｏｓ（４
Ｄπ／（λ ｃｏｓθ２）〕）で与えられる。この式か
ら明らかなように、照射角度を異ならせた２つの光ビー
ムの同次数（１次）の回折光強度の比は、前記凹凸パタ
ーンの深さＤにのみ依存する関数となる。例えば２つの
光ピ−ムとして波長λ（＝ ０．６３２８１ＩＩｎ）の
Ｈｅ−Ｎｅレーザを用い、これを第１図に示すように照
射角度θ１（＝１５’）、θ２ （＝４５” ）から照
射したときの各光ビームの１次回折光強度の比（Ｉ ｎ
２／ Ｉ ｎｌ）は第２図に示すようになる。違ってこ
の場合には、２０〜２００ｎｉの凹凸パターンの深さＤ
を測定することが可能となる。また第３図は一方の光ビ
ームの照射角度θ１を（−３０°）として固定的に定め
、他方の光ビームの照射角度θ２を（１０°、２０°。
３０°、４０″′、５０°、 ６０’ ）に変化させた
ときの前記１次回折光強度の比（１１１２／ Ｉ ｎｌ
）の深さＤに対する変化を示したもので、この場合には
上記照射角度θ２を（６０°）に設定すれば測定範囲が
狭いが高感度な深さ測定が可能となり、また上記照射角
度θ２を（１０’ 、 ４０°）に設定した場合には測
定感度が悪くなるが、広範囲な測定が可能となることが
わかる。
ときの前記１次回折光強度の比（１１１２／ Ｉ ｎｌ
）の深さＤに対する変化を示したもので、この場合には
上記照射角度θ２を（６０°）に設定すれば測定範囲が
狭いが高感度な深さ測定が可能となり、また上記照射角
度θ２を（１０’ 、 ４０°）に設定した場合には測
定感度が悪くなるが、広範囲な測定が可能となることが
わかる。
本装置はこのような測定原理に基いて、照射角度の異な
る複数の光ビームを用いて、その同次数の回折光の強度
比をめて被検体の基本凹凸パターンの深さＤを測定する
ようにしたものである。
る複数の光ビームを用いて、その同次数の回折光の強度
比をめて被検体の基本凹凸パターンの深さＤを測定する
ようにしたものである。
かくして本発明によれば、例えば単一のレーザ光源から
出力されたコヒーレントな光ビームを被検体に対して異
なる照射角度からそれぞれ照射して、その同次数の回折
光、例えば１次回折光強度をそれぞれ検出し、その強度
比をめることによって前記被検体に配列形成された基本
凹凸パターンの深さＤを高精度に測定することが可能と
なる。
出力されたコヒーレントな光ビームを被検体に対して異
なる照射角度からそれぞれ照射して、その同次数の回折
光、例えば１次回折光強度をそれぞれ検出し、その強度
比をめることによって前記被検体に配列形成された基本
凹凸パターンの深さＤを高精度に測定することが可能と
なる。
しかもこの際、前記光ビームの照射角度を調整すること
によって測定感度や測定範囲を最適設定することが可能
である。更に、同一光源を利用できるので、例えば＠ｅ
−Ｎｅレーザの如き手軽な光源を用いることが可能であ
り、装置構成の簡略化を図り得る等の効果が奏せられる
。更には、１次回折光のみを測定すれば良いので、凹凸
パターンのピッチが極めて小さい場合でも、その測定が
可能となる。また、従来のように凹凸パターンのピッチ
や幅等を測定する必要がないので、測定誤差も非常に少
ない等の効果が奏せられる。
によって測定感度や測定範囲を最適設定することが可能
である。更に、同一光源を利用できるので、例えば＠ｅ
−Ｎｅレーザの如き手軽な光源を用いることが可能であ
り、装置構成の簡略化を図り得る等の効果が奏せられる
。更には、１次回折光のみを測定すれば良いので、凹凸
パターンのピッチが極めて小さい場合でも、その測定が
可能となる。また、従来のように凹凸パターンのピッチ
や幅等を測定する必要がないので、測定誤差も非常に少
ない等の効果が奏せられる。
以下、図面を参照して本発明の一実席例につき説明する
。
。
第４図は実施例装置の概略構成図である。
図中１１は記録信号に応じて所定の凹凸パターン（ビッ
ト）を配列形成してなるビデオディスク（被検体）であ
り、モータ１２により回転駆動されつつ、ステージ移動
機構１３によってその半径方向に移動されるようになっ
ている。このビデオディスク１１に対して、Ｈｅ−Ｎｅ
レーザからなる光源１４が発生するコヒーレントな光ビ
ームがビーム・スプリッタ１５およびミラー１６を介し
て２つの照射角度の異なる光ビームとして上記ビデオデ
ィスク１１の同一位置に照射される。光検出器１７．１
８は、上記照射角度を異ならせた２つの光ビームの各１
次回折光をそれぞれ検出する位置に設けられ、各１次回
折光の強度に応じた電気信号（例えば電圧値）を出力し
ている。これらの各光検出器１７．１８により検出され
た１次回折光の強度信号はそれぞれ前置増幅器１９．２
０を介して信号処理に適した信号レベルに増幅される。
ト）を配列形成してなるビデオディスク（被検体）であ
り、モータ１２により回転駆動されつつ、ステージ移動
機構１３によってその半径方向に移動されるようになっ
ている。このビデオディスク１１に対して、Ｈｅ−Ｎｅ
レーザからなる光源１４が発生するコヒーレントな光ビ
ームがビーム・スプリッタ１５およびミラー１６を介し
て２つの照射角度の異なる光ビームとして上記ビデオデ
ィスク１１の同一位置に照射される。光検出器１７．１
８は、上記照射角度を異ならせた２つの光ビームの各１
次回折光をそれぞれ検出する位置に設けられ、各１次回
折光の強度に応じた電気信号（例えば電圧値）を出力し
ている。これらの各光検出器１７．１８により検出され
た１次回折光の強度信号はそれぞれ前置増幅器１９．２
０を介して信号処理に適した信号レベルに増幅される。
セレクタ２０はこれらの各信号を、ＣＰＵ等によって構
成される演算制御部２１の制御を受けて選択的に抽出し
ており、このセレクタ２０を介して抽出された前記各信
号はＡ 、／ Ｄ変換器２２によりディジタル変換され
て前記演算制御部２１に取込まれている。
成される演算制御部２１の制御を受けて選択的に抽出し
ており、このセレクタ２０を介して抽出された前記各信
号はＡ 、／ Ｄ変換器２２によりディジタル変換され
て前記演算制御部２１に取込まれている。
演算制御部２１は、このようにして検出入力された前記
照射角度を異ならせた２つの光ビームの各１次回折光の
強度信号から、前述したようにその強度比をめ、その強
度比に対応した深さＤの情報を得て、これを表示部２３
に表示するものとなっている。上記強度比と深さＤの対
応関係は、例えば標準サンプルに対して予めめられた、
前記第２図および第３図に示すようにその照射角度毎に
対応付けられたデータをテーブル化する等して与えられ
る。このテーブル化されたデータからその強度比に応じ
た深さＤの情報を検索する等して深さデータＤがめられ
る。例えば前記２つの光ビームの照射角度θ１．θ２が
それぞれ１５°、４５゜である場合、前記第２図に示す
関係を表すテープルが用いられる。このとき検出された
強度比（Ｉｎ２／１ｎ１）が（１，６）であるとすれば
、このテーブルから深さＤは（７０ｎｌ）であるとめら
れる。
照射角度を異ならせた２つの光ビームの各１次回折光の
強度信号から、前述したようにその強度比をめ、その強
度比に対応した深さＤの情報を得て、これを表示部２３
に表示するものとなっている。上記強度比と深さＤの対
応関係は、例えば標準サンプルに対して予めめられた、
前記第２図および第３図に示すようにその照射角度毎に
対応付けられたデータをテーブル化する等して与えられ
る。このテーブル化されたデータからその強度比に応じ
た深さＤの情報を検索する等して深さデータＤがめられ
る。例えば前記２つの光ビームの照射角度θ１．θ２が
それぞれ１５°、４５゜である場合、前記第２図に示す
関係を表すテープルが用いられる。このとき検出された
強度比（Ｉｎ２／１ｎ１）が（１，６）であるとすれば
、このテーブルから深さＤは（７０ｎｌ）であるとめら
れる。
勿論、測定時に設定された２つの光ビームに対する最適
照射角度が上記第２図に示すものと異なる場合には、そ
の角度に応じたテーブル、例えば第３図の関係を示すよ
うなテーブルが適宜選択的に用いられる。尚、この場合
、ビデオディスク１１に照射する光量の比（ｋｌ／に２
）を予め測定しておくことが必要である。この光量比（
ｋ１／に２）は、例えば装置の組立て次に測定しておけ
ば良く、或いは前記ミラー１５．１６の反射率や透過率
等からめても良い。このようにして、一旦上記光量比（
ｋｌ／に２）をめておけば、単一の光源を用いているの
で、前記レーザ光の強度が変動しても前述した式で示さ
れるように、その測定誤差が生じることがない。
照射角度が上記第２図に示すものと異なる場合には、そ
の角度に応じたテーブル、例えば第３図の関係を示すよ
うなテーブルが適宜選択的に用いられる。尚、この場合
、ビデオディスク１１に照射する光量の比（ｋｌ／に２
）を予め測定しておくことが必要である。この光量比（
ｋ１／に２）は、例えば装置の組立て次に測定しておけ
ば良く、或いは前記ミラー１５．１６の反射率や透過率
等からめても良い。このようにして、一旦上記光量比（
ｋｌ／に２）をめておけば、単一の光源を用いているの
で、前記レーザ光の強度が変動しても前述した式で示さ
れるように、その測定誤差が生じることがない。
このように本装置によれば、ビデオディスク１１に形成
された基本凹凸パターンのピッチＰや幅Ｗ等を測定する
ことなしに、そのにパターンの深さＤを高精度に測定す
ることができる。しかも、単一光源１４からの光ビーム
を有効に利用して同一波長の下で効果的に上記深さ測定
が可能である。従って、従来の不具合を招来することな
しに効果的に凹凸パターンの深さ測定が可能となり、ま
た装置構成の複雑化を招くこともない。故に、その実用
的利点は絶大である。
された基本凹凸パターンのピッチＰや幅Ｗ等を測定する
ことなしに、そのにパターンの深さＤを高精度に測定す
ることができる。しかも、単一光源１４からの光ビーム
を有効に利用して同一波長の下で効果的に上記深さ測定
が可能である。従って、従来の不具合を招来することな
しに効果的に凹凸パターンの深さ測定が可能となり、ま
た装置構成の複雑化を招くこともない。故に、その実用
的利点は絶大である。
ところで、本発明は次のように実施することもできる。
第５図はその例を示す装置要部構成図である。
この実施例は所謂透過型の光ディスク３１の凹凸パター
ンの深さ［）１を測定するもので、この場合上記深さ０
１は前述した各式において Ｄｔ −Ｄ／２ として与えられる。そして、反射による回折光か、或い
は透過による回折光であるかの違いが競るだけで、原理
的には全く同様にして深さＤｔの測定が可能となる。
ンの深さ［）１を測定するもので、この場合上記深さ０
１は前述した各式において Ｄｔ −Ｄ／２ として与えられる。そして、反射による回折光か、或い
は透過による回折光であるかの違いが競るだけで、原理
的には全く同様にして深さＤｔの測定が可能となる。
尚、第５図（ｂ）に示すように屈折率ｎ１．ｎ２の異な
る境界での深さは ［）″ ＝ｌｎ１−ｎ２ ＩＤ または Ｄｔ”＝ｌｎｌ −ｎ２ ｌＤｔ とすれば良い。
る境界での深さは ［）″ ＝ｌｎ１−ｎ２ ＩＤ または Ｄｔ”＝ｌｎｌ −ｎ２ ｌＤｔ とすれば良い。
また、前述した実施例では、ビデオディスク１１側を前
記ステージ移動機構１３により移動させたが、第６図に
示すように光源１４、光検出器１７．１８等からなる光
学ヘッド側をヘッド移動機構３２によって移動させるよ
うにしても良い。要するに、光学ヘッドとビデオディス
ク側とを相対的に移動させて、該ビデオディスクの全面
に１って測定可能とするようにすれば良い。
記ステージ移動機構１３により移動させたが、第６図に
示すように光源１４、光検出器１７．１８等からなる光
学ヘッド側をヘッド移動機構３２によって移動させるよ
うにしても良い。要するに、光学ヘッドとビデオディス
ク側とを相対的に移動させて、該ビデオディスクの全面
に１って測定可能とするようにすれば良い。
また、第６図に示すようの２つの光ビームの照射経路に
適宜シャッタ３３．３４を設け、光ビームを選択的に照
射するようにしても良い。この場合のシャッタ３３．３
４としては、例えば第７図（ａ）（ｂ）に示すような回
転円盤ａに透過孔すを設けたものや、遮光板Ｃにスリッ
ト孔ｄを設けたもの等が用いられる。このようなシャッ
タ３３．３４を用いて異なる角度からの光ビームの照射
を制−するようにすれば、例えば前記各光検出器１７．
１８の光検出角度（受光視野角）が広い場合や、その受
光面積が広い場合であっても、前記照射角度の異なる各
光ビームの回折光をそれぞれ確実に検出することが可能
となる。また逆に、前記第７図（ｂ）に示すような構造
のシャッタを用いて広い面積を有する光検出器の受光面
を選択的に覆い、これによって前記照射角度の異なる光
ビームの回折光をそれぞれ選択的に受光検出するように
しても良い。
適宜シャッタ３３．３４を設け、光ビームを選択的に照
射するようにしても良い。この場合のシャッタ３３．３
４としては、例えば第７図（ａ）（ｂ）に示すような回
転円盤ａに透過孔すを設けたものや、遮光板Ｃにスリッ
ト孔ｄを設けたもの等が用いられる。このようなシャッ
タ３３．３４を用いて異なる角度からの光ビームの照射
を制−するようにすれば、例えば前記各光検出器１７．
１８の光検出角度（受光視野角）が広い場合や、その受
光面積が広い場合であっても、前記照射角度の異なる各
光ビームの回折光をそれぞれ確実に検出することが可能
となる。また逆に、前記第７図（ｂ）に示すような構造
のシャッタを用いて広い面積を有する光検出器の受光面
を選択的に覆い、これによって前記照射角度の異なる光
ビームの回折光をそれぞれ選択的に受光検出するように
しても良い。
この場合、前記前置増幅器を１つにすることができ、装
置構成の簡略化を図り得る等の効果が奏せられる。
置構成の簡略化を図り得る等の効果が奏せられる。
尚、本発明は上述した各実施例に限定されるものではな
い。実施例ではビデオディスクの凹凸パターンの深さを
測定するものについて説明したが、凹凸パターンのピッ
チやその幅に関係なく測定が可能なので、ＩＣウェハの
パターンの凹凸測定等にも適用可能である。また、１次
回折光のみならず、２次以上の回折光を用いても測定が
可能であるが、回折光強度の点から一般的には１次回折
光を用いた方が望ましい。更に、実施例では２つの光ビ
ームを用いたが、３つ以上の光ビームを用い、これらの
各光ビームの各照射角度を相互に異ならせて各回折光の
強度比をそれぞれめ、これらの測定結果を平均化する等
して測定精度、および測定信頼性の向上を図るようにし
ても良い。以上型するに、本発明はその要旨を逸脱しな
い範囲で種々変形して実施することができる。
い。実施例ではビデオディスクの凹凸パターンの深さを
測定するものについて説明したが、凹凸パターンのピッ
チやその幅に関係なく測定が可能なので、ＩＣウェハの
パターンの凹凸測定等にも適用可能である。また、１次
回折光のみならず、２次以上の回折光を用いても測定が
可能であるが、回折光強度の点から一般的には１次回折
光を用いた方が望ましい。更に、実施例では２つの光ビ
ームを用いたが、３つ以上の光ビームを用い、これらの
各光ビームの各照射角度を相互に異ならせて各回折光の
強度比をそれぞれめ、これらの測定結果を平均化する等
して測定精度、および測定信頼性の向上を図るようにし
ても良い。以上型するに、本発明はその要旨を逸脱しな
い範囲で種々変形して実施することができる。
第１図は本発明の測定原理を説明する為の図、第２図お
よび第３図は回折光強度比と凹凸パターンの深さとの関
係を示す図、第４図は本発明の一実施例装置の概略構成
図、第５図および第６図はそれぞれ本発明の他の実施例
装置の要部概略構成図、第７図はシャッタの構成例を示
す図である。 １・・・被検体、２．３・・・光検出器、１１・・・ビ
デオディスク、１４・・・光源、１５・・・ビーム・ス
プリッタ、１６・・・ミラー、１７．１８・・・光検出
器、１９．２０・・・前置増幅器、２１・・・演算制御
部、２２・・・セレクタ、２３・・・表示部、３３．３
４・・・シャッタ。 第１図 第２図 第４図 ９ 第５図 第６図
よび第３図は回折光強度比と凹凸パターンの深さとの関
係を示す図、第４図は本発明の一実施例装置の概略構成
図、第５図および第６図はそれぞれ本発明の他の実施例
装置の要部概略構成図、第７図はシャッタの構成例を示
す図である。 １・・・被検体、２．３・・・光検出器、１１・・・ビ
デオディスク、１４・・・光源、１５・・・ビーム・ス
プリッタ、１６・・・ミラー、１７．１８・・・光検出
器、１９．２０・・・前置増幅器、２１・・・演算制御
部、２２・・・セレクタ、２３・・・表示部、３３．３
４・・・シャッタ。 第１図 第２図 第４図 ９ 第５図 第６図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）基本凹凸パターンが規則的に配列された被検体に
複数の異なる角度からコヒーレントな光ビームを照射す
る手段と、これらの各光ビームの上記基本凹凸パターン
による回折光をそれぞれ検出する手段と、これらの各回
折光の同次数回折光強度の比を計算して前記基本凹凸パ
ターンの深さをめる手段とを具備したことを特徴とする
深さ測定装置ｆ。 （２被検体に対して異なる角度から照射される複数のコ
ヒーレントな光ビームは、同一の光源が発生した光ビー
ムを分配して生成されるものである特許請求の範囲第１
項記載の深さ測定装置。 （３被検体に対して異なる角度から照射される複数のコ
ヒーレントな光ビームは、相互に照射タイミングを異な
らせて上記被検体に照射されるものである特許請求の範
囲第１項記載の深さ測定装置。 （６） 相互に照射タイミングを異ならせて上記被検体
に照射される複数のコヒーレントな光ビームは、シャッ
タによりそれぞれ照射制御されるものである特許請求の
範囲第３項記載の深さ測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9421584A JPS60237308A (ja) | 1984-05-11 | 1984-05-11 | 深さ測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9421584A JPS60237308A (ja) | 1984-05-11 | 1984-05-11 | 深さ測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60237308A true JPS60237308A (ja) | 1985-11-26 |
Family
ID=14104092
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9421584A Pending JPS60237308A (ja) | 1984-05-11 | 1984-05-11 | 深さ測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60237308A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008156053A1 (ja) * | 2007-06-20 | 2008-12-24 | Nikon Corporation | パターンのピッチ測定装置及び方法並びに表面検査装置及び方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52107857A (en) * | 1976-03-05 | 1977-09-09 | Hitachi Ltd | Film thickness measuring method |
| JPS58162806A (ja) * | 1982-03-23 | 1983-09-27 | Toshiba Corp | 凹凸形状測定装置 |
-
1984
- 1984-05-11 JP JP9421584A patent/JPS60237308A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52107857A (en) * | 1976-03-05 | 1977-09-09 | Hitachi Ltd | Film thickness measuring method |
| JPS58162806A (ja) * | 1982-03-23 | 1983-09-27 | Toshiba Corp | 凹凸形状測定装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008156053A1 (ja) * | 2007-06-20 | 2008-12-24 | Nikon Corporation | パターンのピッチ測定装置及び方法並びに表面検査装置及び方法 |
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