TWI703307B - 形狀測定裝置及該方法 - Google Patents

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Abstract

本發明之形狀測定裝置以及該方法，係為基於藉由對於第1A面測定光和第2A面測定光進行光外差干涉所得到的A面參照干涉光以及A面測定干涉光、和藉由對於第1B面測定光和第2B面測定光進行光外差干涉所得到的B面參照干涉光以及B面測定干涉光，來對於被測定物(WA)之厚度變化量作測定的裝置以及方法，在進行前述各光外差干涉時，將前述第1A面測定光和前述第2B面測定光設為相同頻率，並且將前述第1B面測定光和前述第2A面測定光設為相同頻率。

Description

形狀測定裝置及該方法
本發明，例如係有關於藉由光外差干涉法來對於半導體晶圓等的被測定物之厚度變化量進行測定的形狀測定裝置以及形狀測定方法。
近年來，積體電路之元件的積體化係日益進展。身為將此積體電路製造於半導體晶圓上的製程條件之製程規則，通常係藉由在閘極配線之線寬幅或間隔中的最小加工尺寸來作規定。若是此製程規則成為一半，則理論上，由於係能夠在相同的面積中配置4倍的電晶體或配線，因此，在相同的電晶體數量的情況時，係成為1/4之面積。其結果，不僅是能夠從1枚的半導體晶圓所製造出之裸晶係成為4倍，並且由於通常良率也會被改善，因此係成為能夠製造出更多的裸晶。此最小加工尺寸，為了製造出高密度之積體電路，在2015年的時間點處之最先端技術中，係達到14nm。 在此種次微米尺度(1μm以下)之製程規則中，係對於半導體晶圓而要求有高的平坦度，而並無法忽視例如表面之高度變化等的半導體晶圓之形狀。因此，係期望開發出對於半導體晶圓之形狀而以高精確度、例如以次奈米尺度(1nm以下)來進行測定的形狀測定裝置。作為此種形狀測定裝置之其中一者，係周知有藉由光外差干涉法來對於被測定物之形狀作測定的裝置(例如，參考專利文獻1)。此光外差干涉法，係為使頻率為相異之2個的雷射光相互干涉並產生具有該些之差之頻率的差頻(beat)訊號，並對於此所產生的差頻訊號之相位變化進行檢波者，此差頻訊號之相位變化，係對應於在前述2個的雷射光之間之光路長度之差，故而，係關連於被測定物之厚度變化。 如同上述一般，在光外差干涉法中，係成為需要頻率為相異之2個的雷射光。因此，係使用有從同一之光軸而輸出頻率為相異之2個的雷射光之塞曼雷射(Zeeman laser)，或者是使用頻率安定化雷射，並將從此種雷射所輸出之雷射光藉由聲光調變器(AOM，acoustic optical modulator)等來將頻率作調變，來產生前述頻率為相異之2個的雷射光之方法。在此種方法中，係會有於前述頻率為相異之2個的雷射光之頻率成分中而含有「在為了得到塞曼效果而產生磁場之電路、為了使頻率安定化之電路以及用以進行激升(Pumping)之電路等自身處所產生的雜訊，或者是從外部而侵入至其中之雜訊」的情形，其結果，係會有於測定值中而混入有雜訊的情況。 又，在光外差干涉法中，於相位之檢測中，係使用有所謂的鎖相放大器，但是，前述雜訊，係會有成為就算是藉由構成此鎖相放大器之低通濾波器也無法除去之頻率的情形。 [先前技術文獻] [專利文獻] [專利文獻1] 日本特開2010-175499號公報
本發明，係為有鑑於上述之事態所進行的發明，其目的，係在於提供一種能夠更加將雜訊降低的形狀測定裝置以及形狀測定方法。 本發明之形狀測定裝置以及形狀測定方法，係為基於藉由對於第1A面測定光和第2A測定光進行光外差干涉所得到的A面參照干涉光以及A面測定干涉光、和藉由對於第1B面測定光和第2B面測定光進行光外差干涉所得到的B面參照干涉光以及B面測定干涉光，來對於被測定物WA之厚度變化量作測定的裝置以及方法，在進行前述各光外差干涉時，將前述第1A面測定光和前述第2B面測定光設為相同頻率，並且將前述第1B面測定光和前述第2A面測定光設為相同頻率。 本發明之上述以及其他之目的、特徵以及優點，係可藉由以下之詳細的既載以及所添附之圖面而成為更加明瞭。
以下，參考圖面，對本發明之1或複數之實施形態作說明。然而，本發明之範圍，係並不被限定於所揭示之實施形態。另外，在各圖中，附加有相同的元件符號之構成，係代表身為同樣的構成，並適宜將其說明省略。在本說明書中，於作總稱的情況時，係以將副標作了省略的元件符號來作標示，於代表個別之構成的情況時，係以附加有副標的元件符號來作標示。 在實施形態中之形狀測定裝置，係為藉由利用光外差干涉法來對於在例如半導體晶圓等之薄板狀的被測定物WA處之厚度變化量而以例如奈米尺度或次奈米尺度(1nm以下之厚度方向解析度)來以非接觸而進行測定之裝置。此種形狀測定裝置，在本實施形態中，係具備有：光源部，係產生測定光；和光分歧部，係將藉由前述光源部所產生的測定光分成A面測定光和B面測定光；和A面干涉部，係將藉由前述光分歧部所分出的A面測定光更進而分成第1A面測定光和第2A面測定光，並藉由光外差干涉，來產生使在前述第1A面測定光中之被照射於被測定物之其中一面處的第1測定位置之場所處並被作了反射的照射後A面測定光與前述第2A面測定光相互作了干涉的A面測定干涉光，並且藉由光外差干涉，來產生使在前述第1A面測定光中之被照射於前述第1測定位置之場所處之前的照射前A面測定光與前述第2A面測定光相互作了干涉的A面參照干涉光；和B面干涉部，係將藉由前述光分歧部所分出的B面測定光更進而分成第1B面測定光和第2B面測定光，並藉由光外差干涉，來產生使在前述第1B面測定光中之被照射於前述被測定物之另外一面處的與前述第1測定位置之場所相對向的第2測定位置之場所處並被作了反射的照射後B面測定光與前述第2B面測定光相互作了干涉的B面測定干涉光，並且藉由光外差干涉，來產生使在前述第1B面測定光中之被照射於前述第2測定位置之場所之前的照射前B面測定光與前述第2B面測定光相互作了干涉的B面參照干涉光；和形狀測定部，係基於藉由對於以前述A面干涉部所產生的A面測定干涉光以及A面參照干涉光進行相位檢波所得到的第1相位、和藉由對於以前述B面干涉部所產生的B面測定干涉光以及B面參照干涉光進行相位檢波所得到的第2相位，來求取出前述被測定物之厚度變化量。而，在本實施形態中，前述A面干涉部以及前述B面干涉部，係在進行前述光外差干涉時，將前述第1A面測定光和前述第2B面測定光設為相同頻率，並且將前述第1B面測定光和前述第2A面測定光設為相同頻率。以下，更具體性地針對形狀測定裝置作說明。 圖1，係為對於實施形態之形狀測定裝置的構成作展示之區塊圖。形狀測定裝置S，例如，係如同圖1中所示一般，具備有光源部1、和A面干涉部2A、和B面干涉部2B、和A面相位檢波部3A(3Aa)、和B面相位檢波部3B(3Ba)、和演算控制部4(4a)、和平台5、和輸入部6、和輸出部7，並為一面藉由平台5來使被測定物WA在水平方向上移動一面對於被測定物WA之厚度變化量進行測定者。 以下，針對形狀測定裝置S之各部進行說明，但是，於此，係針對在各部中而被多所使用的光構件(光學元件)，而作統整說明。 光分歧部(optical branching device、無偏光分束器)，係為將射入光以光功率之觀點來分配為2個的光並分別射出的光構件。光分歧部，例如，係可利用半反射鏡(半透鏡)等之微少光學元件型光分歧結合器、或熔融光纖之光纖型光分歧結合器、或光導波路型光分歧結合器等。光分歧部，通常，若是將輸入端子和輸出端子作交換(反過來)使用，則會作為將射入了的2個的光匯合並射出之光結合部而起作用。當作為光分歧部而使用有半反射鏡的情況時，通常，此被作了分配的其中一方之光，係通過半反射鏡並朝向原本之方向而射出，此被作了分配的另外一方之光，則係被半反射鏡所反射並以與此方向相垂直之方向(相正交之方向)而射出。 偏光分束器(polarization beem splitter)，係為從射入光而取出相互正交之S偏光和P偏光並分別射出的光構件，通常，此被取出的其中一方之光(S偏光或P偏光)，係以原本之方向而射出，此被取出的另外一方之光(P偏光或S偏光)，係以與此方向相垂直之方向(相正交之方向)而射出。 偏光子(polarizer)，係為從射入光而將具有特定之偏光面的直線偏光取出並射出之光構件，例如，係為偏光濾鏡。 波長板(wave plate、(相位板(phase plate))，係為對於在射入光中之2個的偏光成分之間而賦予特定之相位差(故而，光路差)並射出之光構件，例如，係為對於在射入光中之2個的偏光成分之間而賦予λ/4之光路差的1/4波長板、或對於在射入光中之2個的偏光成分之間賦予λ/2之光路差的1/2波長板等。於此，λ，係為射入光之波長。 反射鏡(reflection mirror)，係為藉由將射入光以與其之射入角相對應之反射角來以特定之反射率而作反射，來對於光的前進方向作變更之光構件，例如，係為在玻璃構件之表面上蒸鍍有金屬薄膜或介電質多層膜者。反射鏡，係為了降低光的損失，而以進行全反射之全反射鏡為理想。 輸入端子，係為用以對於光構件而將光射入之端子，又，輸出端子，係為用以從光構件而將光射出之端子。在各部間之連接中，例如係亦可使用由反射鏡和透鏡等之光學構件所構成的導光手段，但是，在本實施形態中，於各部間之連接中，由於係如同後述一般地，而使用有偏波保持光纖等之光纖，因此，在此些之輸入端子以及輸出端子處，係使用有用以將光纖作連接之連接器。 以下，針對形狀測定裝置S之各部作說明。首先，針對光源部1作說明。圖2，係為對於在前述形狀測定裝置中之光源部之構成作展示之圖。光源部1，係為產生身為特定之可干涉光的用以藉由光外差干涉法來對於被測定物WA之厚度變化量進行測定的測定光之裝置。前述測定光，係為具備有預先所設定了的特定之波長λ(頻率ω)之單波長光，並為具備有預先所設定了的特定之偏光面之偏光。前述測定光，係為了對於被測定物WA而從兩面來藉由光外差干涉法而進行測定，而具備有2個的A面測定光以及B面測定光。另外，為了方便說明，係將被測定物WA之其中一面(其中一方主面)稱作A面，並將與此A面身為表背關係之被測定物WA之另外一面(另外一方主面)稱作B面。此種光源部1，例如，係如同圖2中所示一般，具備有單波長雷射光源11、和光學隔離器12、和光分歧部13、和偏光子14、16、和輸出端子15、17，而構成之。 單波長雷射光源11，係為產生具有預先所設定了的特定之波長λ0(頻率ω0)之單波長雷射光的裝置，而可使用各種的雷射，但是，例如，係為能夠以特定之光功率而輸出波長約632.8nm之雷射光的氦氖氣體雷射(He-Ne氣體雷射)等。單波長雷射光源11，較理想，係為具備有波長鎖定器等之所謂的頻率安定化氣體雷射。單波長雷射光源11，係亦可為半導體雷射。 光學隔離器12，係為用以使光從其之輸入端子起朝向其之輸出端子而僅以單一方向來透過的光構件。光學隔離器12，係為為了使單波長雷射光源11之雷射震盪安定化，而防止在形狀測定裝置S内之各光構件(光學元件)的連接部等處所產生之反射光(返回光)射入至單波長雷射光源11中者。 在此種光源部1中，從單波長雷射光源11所射出的雷射光，係經由光學隔離器12而被射入至光分歧部13中，並被分配為第1雷射光以及第2雷射光之2個光。第1雷射光，係被射入至偏光子14處，並成為具有特定之偏光面的雷射光之A面測定光，並且從輸出端子15而射出。此A面測定光，係被射入至A面干涉部2A處。另一方面，第2雷射光，係被射入至偏光子16處，並成為具有特定之偏光面的雷射光之B面測定光，並且從輸出端子17而射出。此B面測定光，係被射入至B面干涉部2B處。在本實施形態中，前述A面測定光，係為了對於被測定物WA之A面而藉由光外差干涉法來進行測定，而被使用，前述B面測定光，係為了對於被測定物WA之B面而藉由光外差干涉法來進行測定，而被使用。 在光源部1與A面干涉部2A之間之連接以及光源部1與B面干涉部2B之間之連接中，基於能夠容易地進行光源部1與A面干涉部2A之間之光路長度以及光源部1與B面干涉部2B之間之光路長度之調整的觀點，在本實施形態中，係分別使用有將光一面保持其之偏波面地一面進行導光的偏波保持光纖。偏波保持光纖，例如，係為PANDA光纖或橢圓芯光纖等。從光源部1之輸出端子15所射出的A面測定光，係藉由偏波保持光纖而被導光，並對於A面干涉部2A而射入，從光源部1之輸出端子17所射出的B面測定光，係藉由偏波保持光纖而被導光，並對於B面干涉部2B而射入。 接著，針對A面干涉部2A以及B面干涉部2B作說明。圖3，係為對於在前述形狀測定裝置中之A面干涉部(B面干涉部)之構成作展示之圖。另外，A面干涉部2A和B面干涉部2B，由於係身為相同的構成，因此，以下，主要係針對A面干涉部2A而進行說明，並藉由在對於A面干涉部2A之構成所附加的元件符號之後，將對於與前述A面干涉部2A之構成相對應的B面干涉部2B之構成所附加的元件符號以括弧來作記載，並且將「A面」替換為「B面」，來作為B面干涉部2B之構成的説明。因此，在圖3中，主要係展示有A面干涉部2A之構成，B面干涉部2B之構成，係藉由將對於該構成所附加的元件符號以括弧來作記載並作圖示，而展示於圖3中。 A面干涉部2A(2B)，係為被射入有從光源部1而來之A面測定光，並藉由使用有A面測定光之光外差干涉法來得到包含有關連於在A面處的被測定物WA之厚度變化量之資訊的光差(beat light)訊號之裝置。 更具體而言，A面干涉部2A(2B)，係身為測定光學系，其係被與被測定物WA之A面作對向配置，並將從光源部1而來之A面測定光更進而分成第1A面測定光和第2A面測定光，並且藉由光外差干涉，來產生使「在前述第1A面測定光中之被照射於被測定物WA之A面處的第1測定位置之場所處並且被作了反射的照射後A面測定光」與「前述第2A面測定光」相互作了干涉的A面測定干涉光，並且藉由光外差干涉，來產生使「在前述第1A面測定光中之被照射於前述第1測定位置的場所處之前之照射前A面測定光」與「前述第2A面測定光」相互作了干涉的A面參照干涉光。在此種構成之A面干涉部2A(2B)中，係以A面參照干涉光作為基準，而得到有代表在A面測定干涉光中之相位的資訊。 換言之，A面干涉部2A(2B)，係身為被與被測定物WA之A面作對向配置，並從A面測定光而產生頻率互為相異之2個的第1A面測定光以及第2A面測定光，並且使此2個的第1A面測定光與第2A面測定光相互干涉(光外差干涉)，來產生具有該些之差的頻率之差頻光訊號的光外差干涉計，並身為包含有在從基於前述A面測定光來產生前述第1A面測定光以及第2A面測定光起而至前述第1A面測定光與第2A面測定光相互干涉為止之間，第1A面測定光被照射於被測定物WA之A面並被作反射的第1A面光路以及第1A面測定光並未被照射至被測定物WA之A面處的第2A面光路之各光路的測定光學系。 此種A面干涉部2A(2B)，例如，係如同圖3中所示一般，具備有輸入端子211A(211B)、和光分歧部212A (212B)、216A(216B)、217A(217B)、224A(224B)、232A (232B)、和偏光分束器221A(221B)、和光調變部214A (214B)、215A(215B)、和反射鏡213A(213B)、231A(231B)、和1/4波長板222A(222B)、和透鏡223A(223B)、和偏光子225A(225B)、233A(233B)、以及輸出端子226A (226B)、234A(234B)。此些之光調變部214A(214B)、215A (215B)、偏光分束器221A(221B)、1/4波長板222A(222B)、透鏡223A(223B)、光分歧部224A(224B)、偏光子225A (225B)以及輸出端子226A(226B)，係構成產生A面測定干涉光之測定干涉計，此些之光調變部214A(214B)、215A (215B)、光分歧部212A(212B)、216A(216B)、217A (217B)、232A(232B)、反射鏡231A(231B)、偏光子233A (233B)以及輸出端子234A(234B)，係構成產生A面參照干涉光之參照干涉計。 光調變部214A(214B)、215A(215B)，係為將射入光以特定之頻率來作調變的光構件，例如，係使用有藉由利用聲光效果來將射入光作調變的聲光調變器(acoustooptic modulator、AOM)等。透鏡223A(223B)，係為A面干涉部2A(2B)之對於被測定物WA的對物透鏡，例如，係為非球面之集光透鏡等。 在此A面干涉部2A(2B)處，從光源部1而經由偏波保持光纖所射入至輸入端子211A(211B)處的A面測定光，係被射入至光分歧部212A(212B)處，並被分成第1A面測定光以及第2A面測定光之2個光。第1A面測定光，係在原本之方向(於光分歧部212A(212B)處，射入光之前進方向與射出光之前進方向係為相同)上而前進，另一方面，第2A面測定光，係朝向相對於第1A面測定光之前進方向而相正交之方向(相垂直之方向)而前進。從光分歧部212A(212B)所射出的第1A面測定光，係被射入至光調變部214A (214B)處，並使其之波長(頻率)被以特定之第1頻率fA1而調變。從光分歧部212A(212B)所射出的第2A面測定光，係經由反射鏡213A(213B)而被射入至光調變部215A (215B)處，並使其之波長(頻率)以會進行光外差干涉的方式而以與前述第1頻率相異之特定之第2頻率fA2而調變。在調變後之第1A面測定光之頻率fA1與第2A面測定光之頻率fA2之間的頻率差△fA，係並未特別限定，但是，從藉由光外差來相互干涉的觀點來看，例如，係為數十kHz～數MHz程度之值。 另外，在本實施形態中，雖係將第1A面測定光以及第2A面測定光之各者藉由光調變部214A(214B)、215A (215B)而分別作了調變，但是，為了藉由光外差來使其相互干涉，由於僅需要在第1A面測定光之頻率fA1與第2A面測定光之頻率fA2之間而具有特定之頻率差△fA即可，因此，係亦可僅對其中一方作調變。 從光分歧部212A(212B)所射出的第2A面測定光，在本實施形態中係藉由光分歧部212A(212B)而朝向與第1A面測定光之前進方向相正交之方向而前進，但是，藉由反射鏡213A(213B)，其之前進方向係以直角而彎折，並與第1A面測定光之前進方向相對齊。如此這般，反射鏡213A (213B)，係為了使從光分歧部212A(212B)所射出的第1A面測定光之前進方向與第2A面測定光之前進方向相對齊，而被作設置。 從光調變部214A(214B)所射出的調變後之第1A面測定光(第1A面調變測定光)，係被射入至光分歧部216A (216B)處，並藉由光分歧部216A(216B)而被分成第1-1A面調變測定光以及第1-2A面調變測定光之2個光。此第1-1A面調變測定光，係以原本之方向而前進，另一方面，第1-2A面調變測定光，係朝向相對於第1-1A面調變測定光之前進方向而相正交之方向而前進。從光調變部215A(215B)所射出的調變後之第2A面測定光(第2A面調變測定光)，係被射入至光分歧部217A(217B)處，並藉由光分歧部217A (217B)而被分成第2-1A面調變測定光以及第2-2A面調變測定光之2個光。此第2-1A面調變測定光，係以原本之方向而前進，另一方面，第2-2A面調變測定光，係朝向相對於第2-1A面調變測定光之前進方向而相正交之方向而前進。 從光調變部216A(216B)所射出的第1-1A面調變測定光，係被射入至偏光分束器221A(221B)處，從光分歧部216A(216B)所射出的第1-2A面調變測定光，係作為照射前A面測定光，而被射入至光分歧部232A(232B)處。從光調變部217A(217B)所射出的第2-1A面調變測定光，係被射入至光分歧部224A(224B)處，從光分歧部217A(217B)所射出的第2-2A面調變測定光，係經由反射鏡231A(231B)而被射入至光分歧部232A(232B)處。前述反射鏡231A(231B)，係使前述第2-2A面調變測定光之前進方向以直角而彎折。 而，被射入至此光分歧部232A(232B)中之照射前A面測定光(第1-2A面調變測定光)和第2-2A面調變測定光，係在光分歧部232A(232B)處而使光被作會合並進行光外差干涉，並且將其之差頻光訊號作為A面參照干涉光來經由偏光子233A(233B)而射入至輸出端子234A(234B)處。於此，光分歧部232A(232B)，係作為光結合部(干涉部)而起作用。偏光子233A(233B)，係藉由將同一方向之偏光成分抽出，來將第1-2A面調變測定光和第2-2A面調變測定光之間之干涉光(A面參照干涉光)射出。從此輸出端子234A(234B)所射出的差頻光訊號之A面參照干涉光，係被射入至A面相位檢波部3Aa處。A面干涉部2A(2B)，例如係藉由單模光纖或多模光纖等之光纖而被與A面相位檢波部3Aa (3Ba)作連接。 另一方面，被射入至偏光分束器221A(221B)中之第1-1A面調變測定光，係被射入至1/4波長板222A(222B)處，並藉由透鏡223A(223B)而被集光，並且被照射至被測定物WA之A面處的第1測定位置之場所MP處。而，在此被測定物WA之A面處之第1測定位置之場所MP處而被作了反射的第1-1A面調變測定光，係作為照射後A面測定光，而再度經由透鏡223A(223B)以及1/4波長板222A(222B)而被射入至偏光分束器221A(221B)處。藉由此1/4波長板222A (222B)之存在，在從偏光分束器221A(221B)而被照射至被測定物WA之A面處的第1-1A面調變測定光中之偏光狀態(例如P偏光或S偏光)，和在被測定物WA之A面處而反射並射入至偏光分束器221A(221B)處的照射後A面測定光中之偏光狀態(例如S偏光或P偏光)，係成為相互交換。因此，被射入至偏光分束器221A(221B)處的第1-1A面調變測定光，係在偏光分束器221A(221B)處朝向被測定物WA之A面而通過，另一方面，從被測定物WA之A面經由透鏡223A(223B)以及1/4波長板222A(222B)而射入至偏光分束器221A(221B)處的照射後A面測定光，係被反射至相對於特定之方向(在本實施形態中，係為前述照射後A面測定光從被測定物WA之A面而朝向偏光分束器221A(221B)之方向)相正交的方向處。此從偏光分束器221A(221B)所射出的照射後A面測定光，係被射入至光分歧部224A(224B)處。 而，被射入至此光分歧部224A(224B)中之照射後A面測定光和第2-1A面調變測定光，係在光分歧部224A(224B)處而使光被作會合並進行光外差干涉，並且將其之差頻光訊號作為A面測定干涉光來經由偏光子225A(225B)而射入至輸出端子226A(226B)處。於此，光分歧部224A(224B)，係作為光結合部(干涉部)而起作用。偏光子225A(225B)，係藉由將同一方向之偏光成分抽出，來將照射後A面測定光和第2-1A面調變測定光之間之干涉光(A面測定干涉光)射出。從此輸出端子226A(226B)所射出的差頻光訊號之A面測定干涉光，係被射入至A面相位檢波部3Aa處。A面干涉部2A(2B)，例如係藉由單模光纖等之光纖而被與A面相位檢波部3Aa(3Ba)作連接。 此種構成之A面干涉部2A和B面干涉部2B，係以會與在被測定物WA之A面處的第1測定位置之場所和在B面處的第2測定位置之場所相互對向的方式(亦即是以表背關係而位置於相同之位置處的方式)而被作配置。或者是，係亦可構成為：以將從A面干涉部2A所射出的第1-1A面調變測定光照射至在被測定物WA之A面處的第1測定位置之場所處並使其之反射光(照射後A面測定光)射入的方式，來例如藉由光纖等之導光構件來作導光，並以將從B面干涉部2B所射出的第1-1B面調變測定光照射至在被測定物WA之B面處的與前述第1測定位置之場所相對向之第2測定位置之場所處並使其之反射光(照射後B面測定光)射入的方式，來例如藉由光纖等之導光構件來作導光。 而，在本實施形態中，A面干涉部2A以及B面干涉部2B，係在進行前述光外差干涉時，將第1A面測定光和第2B面測定光設為相同頻率，並且將第1B面測定光和第2A面測定光設為相同頻率。更具體而言，例如，在A面干涉部2A處之光調變器214A的第1頻率fA1和在B面干涉部2B處之光調變器215B的第2頻率fB2，係被設定為相同之頻率(例如81MHz等)(fA1=fB2=f1=81MHz)，在A面干涉部2A處之光調變器215A的第2頻率fA2和在B面干涉部2B處之光調變器214B的第1頻率fB1，係被設定為相同之頻率(例如80MHz等)(fA2=fB1=f2=80MHz)。 接著，針對A面相位檢波部3A(3Aa)以及B面相位檢波部3B(3Ba)作說明。圖4，係為對於在前述形狀測定裝置中之A面相位檢波部(B面相位檢波部)之構成作展示之圖。 A面相位檢波部3A(3B)，係身為對於藉由A面干涉部2A(2B)所產生的A面測定干涉光以及A面參照干涉光進行相位檢波之裝置。更具體而言，在本實施形態中，A面相位檢波部3A(3B)，例如，係如同圖4中所示一般，身為具備有A面檢測部31A(31B)和A面檢波部32Aa(32Ba)之A面相位檢波部3Aa(3Ba)。另外，A面相位檢波部3Aa和B面相位檢波部3Ba，由於係身為相同的構成，因此，以下，主要係針對A面相位檢波部3Aa而進行說明，並藉由在對於A面相位檢波部3Aa之構成所附加的元件符號之後，將對於與前述A面相位檢波部3Aa之構成相對應的B面相位檢波部3Ba之構成所附加的元件符號以括弧來作記載，並且將「A面」替換為「B面」，來作為B面相位檢波部3Ba之構成的説明。因此，在圖4中，主要係展示有A面相位檢波部3Aa之構成，B面相位檢波部3Ba之構成，係藉由將對於該構成所附加的元件符號以括弧來作記載並作圖示，而展示於圖4中。 A面檢測部31A(31B)，係身為將在A面干涉部2A(2B)處之A面測定干涉光以及A面參照干涉光之各別的各光強度訊號檢測出來的裝置。A面檢測部31A(31B)，係將此些之各光強度訊號對於A面檢波部32Aa(32Ba)作輸出。更具體而言，A面檢測部31A(31B)，係具備有：受光從A面干涉部2A(2B)所射入的A面參照干涉光，並藉由將此受光了的A面參照干涉光作光電轉換，來輸出其之光強度訊號之參照受光部311A(311B)、和受光從A面干涉部2A(2B)所射入的A面測定干涉光，並藉由將此受光了的A面測定干涉光作光電轉換，來輸出其之光強度訊號的測定受光部312A(312B)。此些之參照受光部311A(311B)以及測定受光部312A(312B)，係分別具備有例如光電二極體等之轉換為與射入光之光量相對應的訊號準位之電性訊號並將該電性訊號輸出的光電轉換元件，而構成之。 A面檢波部32Aa(32Ba)，係身為檢測出A面測定干涉光與A面參照干涉光之間之相位差(相位檢波)之裝置，例如，係為單相鎖相放大器32Aa(32Ba)。作為此A面檢波部32Aa(32Ba)之其中一例的單相鎖相放大器32Aa(32Ba)，係具備有乘算部321A(321B)、和低通濾波部(LPF部) 322A(322B)。乗算部321A(321B)，係為將輸入彼此作乘算的裝置。在本實施形態中，於乘算部321A(321B)處，係被輸入有藉由參照受光部311A(311B)所檢測出的A面參照干涉光之光強度訊號和藉由測定受光部312A(312B)所檢測出的A面測定干涉光之光強度訊號，乘算部321A(321B)，係將此些之A面參照干涉光之光強度訊號與A面測定干涉光之光強度訊號作乘算，並將該乘算結果對於LPF部322A(322B)作輸出。LPF部322A(322B)，係為將在藉由乘算部321A(321B)所演算出的乘算結果中所包含之交流成分截除並將前述乘算結果之直流成分作為輸出訊號來對於演算控制部4作輸出的裝置。此種單相鎖相放大器32Aa(32Ba)，係以A面參照干涉光作為基準，而檢測出A面參照干涉光與A面測定干涉光之間之相位差(相位檢波)並作輸出。 而，A面相位檢波部3Aa，係將藉由此相位檢波所得到的相位(前記乘算結果之直流成分、第1相位)對於演算控制部4作輸出，B面相位檢波部3Ba，係將藉由此相位檢波所得到的相位(前記乘算結果之直流成分、第2相位)對於演算控制部4作輸出。 接著，針對平台5作說明。圖5，係為對於在前述形狀測定裝置中之平台之構成作展示之圖。平台5，係身為依循於演算控制部4之控制來使被測定物WA在與被測定物WA之厚度方向相正交的水平方向上移動之裝置。平台5，在設定將被測定物WA之厚度方向作為Z軸並將與前述厚度方向相正交之水平面内的相互正交之2個方向分別作為X軸以及Y軸的正交XYZ座標系的情況時，係亦可身為能夠在X軸方向以及Y軸方向上而使被測定物WA移動的XY平台，但是，在本實施形態中，當被測定物WA係身為半導體晶圓的情況時，一般而言，由於半導體晶圓係身為圓盤狀之形狀，因此，平台5，係身為使被測定物WA進行旋轉移動並且亦在前述旋轉之徑方向上移動的裝置。因此，在第1以及第2測定位置之場所MP處的測定值，較理想，係以圓柱座標系RθZ來作表現。 此種平台5，更具體而言，例如，係如同圖5中所示一般，以能夠並不受到由被測定物WA之震動所致之影響地來高精確度且高速地而對於在被測定物WA處之第1以及第2測定位置之場所MP處的厚度變化量作測定的方式，而具備有：具有從中央構件起朝向徑方向延伸之3個的臂構件，並藉由前述臂構件之前端來將半導體晶圓等之圓盤狀之被測定物WA於其之邊緣部(邊緣區域)處而在圓周上之3個場所處作3點支持的支持部54、和被與前述支持部54之中央構件作連結之旋轉軸51、和旋轉驅動旋轉軸51之旋轉驅動部52、以及使旋轉驅動部52在特定之移動範圍內而進行直線移動的直線驅動部53。此些之旋轉驅動部52和直線驅動部53，例如係具備有伺服馬達等之致動器和減速齒輪等之驅動機構地，而被構成。 在此種構成之平台5處，被測定物WA係被載置於支持部54處之3個的臂構件之各前端處，並藉由支持部54而被作3點支持。而，在如此這般地而將被測定物WA載置於平台5上的情況時，係以使被測定物WA之A面以及B面能夠藉由A面干涉部2A以及B面干涉部2B來進行測定的方式，而將平台5相對於A面干涉部2A以及B面干涉部2B之配置位置來作配設。 而，在此種構成之平台5中，藉由依循於演算控制部4之控制來使旋轉驅動部52進行旋轉，經由旋轉軸51，支持部54係旋轉，被測定物WA係以旋轉軸51(支持部54之中央構件)為中心而進行旋轉。又，藉由依循於演算控制部4之控制來讓直線驅動部53使旋轉驅動部52進行直線移動，被測定物WA係沿著徑方向而移動。藉由一併使用此種由旋轉驅動部52所致之被測定物WA之旋轉移動和由直線驅動部53所致之被測定物WA之直線方向之移動，係能夠在平台5之移動範圍內而對於被測定物WA之所期望的場所MP進行測定。 回到圖1，輸入部6，例如，係為用以輸入對於測定開始等下達指示的指令或者是被測定物WA之屬性資訊等的資料之裝置，例如，係身為具備有複數之輸入開關的操作面板或鍵盤等。輸出部7，係為用以將藉由輸入部6所受理了的指令和資料以及測定結果等作輸出的裝置，例如，係為CRT顯示器、LCD(液晶顯示器)以及有機EL顯示器等之顯示裝置或印表機等之印刷裝置等。此些之輸入部6以及輸出部7之各者，係被與演算控制部4作連接。 演算控制部4，係為對於形狀測定裝置S之各部而因應於其之功能來進行控制並求取出被測定物WA之厚度變化量的電路。更具體而言，演算控制部4，在本實施形態中，功能性而言，係為具備有厚度演算部41(41a)和控制部42之演算控制部4a，前述控制部42，功能性而言，係具備有平台控制部421、和光源控制部422。此演算控制部4a，例如，係藉由用以對於形狀測定裝置S之各部而因應於其之功能來進行控制的控制程式、和基於「藉由對於以A面干涉部2A所產生的A面測定干涉光以及A面參照干涉光而藉由A面相位檢波部3Aa進行相位檢波一事所得到的第1相位」以及「藉由對於以B面干涉部2B所產生的B面測定干涉光以及B面參照干涉光而藉由B面相位檢波部3Ba進行相位檢波一事所得到的第2相位」來求取出被測定物WA之厚度變化量的演算程式等之各種之特定之程式、以及具備有記憶對於前述特定之程式之實行而言為必要的資料等之各種之特定之資料等作記憶的身為非揮發性之記憶元件之ROM(Read Only Memory)和身為可覆寫之非揮發性之記憶元件之EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)、藉由將前述特定之程式讀出並實行而進行特定之控制處理和演算處理之CPU(Central Processing Unit)、將在前述特定之程式之實行中所產生的資料等作記憶之所謂的成為前述CPU之工作記憶體之RAM(Random Access Memory)、乃至於此些之周邊電路的微電腦等，而構成之。另外，演算控制部4，係亦可因應於需要而具備有記憶較為大容量之資料的硬碟裝置。 厚度演算部41，係為基於「藉由對於以A面干涉部2A所產生的A面測定干涉光以及A面參照干涉光而藉由A面相位檢波部3Aa進行相位檢波一事所得到的第1相位」以及「藉由對於以B面干涉部2B所產生的B面測定干涉光以及B面參照干涉光而藉由B面相位檢波部3Ba進行相位檢波一事所得到的第2相位」，來求取出被測定物WA之厚度變化量者。更具體而言，在本實施形態中，厚度演算部41，係身為基於「藉由對於以A面干涉部2A所產生的A面測定干涉光以及A面參照干涉光而藉由A面相位檢波部3Aa進行相位檢波一事所得到的第1相位△ΦA」以及「藉由對於以B面干涉部2B所產生的B面測定干涉光以及B面參照干涉光而藉由B面相位檢波部3Ba進行相位檢波一事所得到的第2相位△ΦB」之間的差分(△ΦA-△ΦB)，來將在被測定物WA處的從A面起而至B面為止之距離變化量作為被測定物WA之厚度變化量而求取出來的厚度演算部41a。此差分(△ΦA-△ΦB)，係為關連於被測定物WA之厚度之值，在A面測定光之波長以及B面測定光之波長係為相等的近似條件之下，在將A面測定光之波長設為λ的情況時，被測定物WA之厚度變化量△D，例如，係藉由△D=(△ΦA-△ΦB)×(λ/2)/(2π)而被求取出來。另外，在本實施形態中，A面測定光和B面測定光，係為將從相同光源而來之光作了分歧者，A面測定光與B面測定光之波長係相互一致。 控制部42，係為對於形狀測定裝置S之各部而因應於其之功能來進行控制並掌管形狀測定裝置S之全體控制者。平台控制部421，係為為了對於在被測定物WA處之複數之場所MP進行測定而以使被測定物WA在與厚度方向相正交的水平方向上移動的方式來對於在平台5處之旋轉驅動部52以及直線驅動部53之各動作進行控制者。光源控制部422，係為對於光源部1之動作進行控制者。 接著，針對本實施形態中之形狀測定裝置S的動作作說明。圖6，係為用以對於在使用前述形狀測定裝置來對於被測定物之厚度變化量作測定的情況時之測定場所作說明之圖。圖7，係為對於測定結果之其中一例作展示之圖。 若是省略圖示之電源開關被設為ON，則形狀測定裝置S係被啟動，藉由演算控制部4a，必要之各部之初期化係被進行，藉由前述特定之程式之實行，在演算控制部4a處，厚度演算部41a以及控制部42係被功能性地構成，在控制部42處，平台控制部421以及光源控制部422係被功能性地構成。之後，若是例如半導體晶圓等之板狀體的被測定物WA被載置於平台4處，並從輸入部6而受理下達測定開始之指示的指令，則演算控制部4a，係開始被測定物WA之厚度的測定。 首先，演算控制部4a之光源控制部422，係驅動光源部1，並使單波長雷射光源11發光特定之雷射光。藉由以此單波長雷射光源11所致之特定之雷射光之發光，經由上述之光學系之作用，A面測定光以及B面測定光係從光源部1之輸出端子15以及輸出端子17而分別被射出。 從此光源部1之輸出端子15所射出的A面測定光，係在偏波保持光纖中傳播，並被射入至A面干涉部2A處。在此A面干涉部2A處，係從此被作了射入的A面測定光而藉由上述之光學系之作用來產生在第1測定位置之場所MP處的A面參照干涉光以及A面測定干涉光，並從輸出端子234A以及輸出端子226A之各者而被射出。從此A面干涉部2A之輸出端子234A以及輸出端子226A之各者而被射出的A面參照干涉光以及A面測定干涉光，係在各光纖中傳播，並被射入至A面相位檢波部3Aa處。在此A面相位檢波部3Aa處，係藉由此些之A面參照干涉光以及A面測定干涉光之相位檢波，而以A面參照干涉光作為基準，來將A面參照干涉光與A面測定干涉光之間之相位差作為第1相位△ΦA而檢測出來，前述第1相位△ΦA係從A面相位檢波部3Aa而被對於演算控制部4作輸出。 另一方面，同樣的，從光源部1之輸出端子17所射出的B面測定光，係在偏波保持光纖中傳播，並被射入至B面干涉部2B處。在此B面干涉部2B處，係從此被作了射入的B面測定光而藉由上述之光學系之作用來產生在第2測定位置之場所MP處的B面參照干涉光以及B面測定干涉光，並從輸出端子234B以及輸出端子226B之各者而被射出。從此B面干涉部2B之輸出端子234B以及輸出端子226B之各者而被射出的B面參照干涉光以及B面測定干涉光，係在各光纖中傳播，並被射入至B面相位檢波部3Ba處。在此B面相位檢波部3Ba處，係藉由此些之B面參照干涉光以及B面測定干涉光之相位檢波，而以B面參照干涉光作為基準，來將B面參照干涉光與B面測定干涉光之間之相位差作為第2相位△ΦB而檢測出來，前述第2相位△ΦB係從B面相位檢波部3Ba而被對於演算控制部4作輸出。 在此些之光源部1、A面干涉部2A、A面相位檢波3Aa、B面干涉部2B以及B面相位檢波部3Ba進行此種動作時，演算控制部4a之平台控制部421，係藉由對於平台5作控制，來使被測定物WA在與其之厚度方向相正交之水平方向上移動。更具體而言，例如，在本實施形態中，平台控制部421，係藉由對於平台5之旋轉驅動部52作控制來使被測定物WA旋轉，並且藉由對於平台5之直線驅動部53作控制來使被測定物WA在直線方向上移動。在進行有此種由平台控制部421所致之平台5之控制的期間中，演算控制部4a，係在每當第1以及第2測定位置之場所MP之位置成為預先所設定了的特定之位置時，從A面相位檢波部3Aa以及B面相位檢波部3Ba而取得各第1以及第2相位△ΦA、△ΦB之資料。藉由此種動作，如同圖6中所示一般，係一面以使複數之第1以及第2測定位置之軌跡描繪出螺旋的方式來依序變更在被測定物WA處的第1以及第2測定位置，一面取得在被測定物WA處之各場所MP處的各第1以及第2相位△ΦA、△ΦB之資料。 之後，若是取得此些之各第1以及第2相位△ΦA、△ΦB之各資料，則演算控制部4a之厚度演算部41a，係藉由上述之演算式，來求取出在第1以及第2測定位置之各場所MP處的被測定物WA之各厚度變化量△D，並對於輸出部7作輸出。輸出部7，係將此些之第1以及第2測定位置之各場所MP處的被測定物WA之各厚度變化量△D，作為被測定物WA之表面形狀而作顯示。 藉由如此這般地來動作，在本實施形態中之形狀測定裝置S以及被安裝於此處之形狀測定方法，在進行光外差干涉時，由於係將第1A面測定光和第2B面測定光設為相同頻率，並且將第1B面測定光和第2A面測定光設為相同頻率，因此，在基於第1相位△ΦA以及第2相位△ΦB來求取出被測定物WA之厚度變化量△D時，係能夠使在前述第1以及第2相位△ΦA、△ΦB之各者中所包含的各雜訊成分相互抵消。其結果，上述形狀測定裝置以及形狀測定方法，係能夠將雜訊更為降低。 針對上述形狀測定裝置S以及形狀測定方法之作用效果，於以下作更詳細的說明。 首先，若是將理想性的訊號(將雜訊成分作了除去後的訊號)之振幅以及角頻率分別設為S以及△ω，並將前述雜訊成分之振幅以及角頻率分別設為N以及ωn，並將想要求取出之相位設為f，並且將時間設為t，則測定干涉光之光強度訊號Is以及參照干涉光之光強度訊號Ir之各者，係可如同下述式1以及式2一般地來作表現。
Figure 02_image001
故而，若是被以單相鎖相放大器作相位檢波，則在低通濾波後所殘留的直流成分DC，係成為下述之式3。
Figure 02_image003
在並不包含有雜訊成分之理想性之訊號的情況時，由於上述式3之第1項係與相位f作1對1之對應，因此，係能夠以良好精確度來檢測出相位f。然而，如同在上述式3中所示一般，無法藉由低通濾波而去除的第2項之雜訊成分係被錯誤檢測出來，而並無法以良好精確度來檢測出相位f。 因此，在本實施形態中，如同上述一般，A面干涉部2A以及B面干涉部2B，係在進行前述光外差干涉時，將第1A面測定光和第2B面測定光設為相同頻率，並且將第1B面測定光和第2A面測定光設為相同頻率。亦即是，在A面干涉部2A處之光調變器214A的第1頻率fA1和在B面干涉部2B處之光調變器215B的第2頻率fB2，係被設定為相同之頻率f1(fA1=fB2=f1)，在A面干涉部2A處之光調變器215A的第2頻率fA2和在B面干涉部2B處之光調變器214B的第1頻率fB1，係被設定為相同之頻率f2(fA2=fB1=f2)。 於此情況，依存於厚度變化地而被檢波之A面測定干涉光之光強度訊號IsA、A面參照干涉光之光強度訊號IrA、B面測定干涉光之光強度訊號IsB以及B面參照干涉光之光強度訊號IrB的各者，係分別以下述之式4、式5、式6以及式7來作表現。
Figure 02_image005
Figure 02_image007
於此，記號∝，係代表左邊與右邊係身為正比關係。fA，係為藉由A面干涉部2A所得到的伴隨於厚度變化之相位，fB，係為藉由B面干涉部2B所得到的伴隨於厚度變化之相位。 如同在上述式4～式7中所示一般，相位fB之增減方向，係與相位fA之增減方向相互逆轉。故而，包含有雜訊成分地而藉由單相鎖相放大器32Aa、32Ba所相位檢波出之相位，在將雜訊成分之相位設為fn的情況時，在A面相位檢波部3Aa處，係以△ΦA=fA+fn來作表現，在B面相位檢波部3Ba處，係以△ΦB=-fB+fn來作表現。相位fA、fB，係為依存於厚度變化而作增減之相位成分，藉由上述之式1以及式2所表現的雜訊成分，係為與內存於干涉光中之光調變部214A、215A；214B、215B之頻率f1、f2無關的成分。因此，fn之符號係並不會逆轉。 故而，如同上述一般，若是根據第1相位△ΦA和第2相位△ΦB之間之差分來求取出被測定物WA之厚度變化量△D，則雜訊成分之相位fn，係如同fA+fn-(-fB+fn)= fA+fB一般地而被抵消，而能夠將雜訊成分去除。 在圖7中，對於藉由此種在本實施形態中之形狀測定裝置S以及比較例之形狀測定裝置Sr來對於被測定物WA之厚度之變化量作了測定後的測定結果其中一例作展示。比較例之形狀測定裝置Sr(未圖示)，在進行前述光外差干涉時，除了將第1A面測定光與第1B面測定光設為相同頻率，並且將第2A面測定光與第2B測定光設為相同頻率(fA1=fB1、fA2=fB2)以外，係與在本實施形態中之形狀測定裝置S相同。在此圖7所示之例中，由於同樣的被測定物WA之測定場所係被固定，因此，將成對的A面干涉部2A以及B面干涉部2B之位移變化量作加算所求取出的厚度之變化量，係成為等於0。因此，藉由形狀測定裝置S、Sr所檢測出的變化量，係身為雜訊。圖7，係對於將前述厚度變化量作了傅立葉轉換的頻譜之圖表。圖7之橫軸係為頻率，縱軸係為將前述位移變化量作了加算的厚度變化量。如同根據圖7而可得知一般，在比較例之形狀測定裝置Sr中，係於約120Hz和約240Hz處發現有峰值，而包含有雜訊，但是，在本實施形態之形狀測定裝置S中，此些之雜訊係被降低或者是消失，雜訊係被去除。 如此這般，由於係能夠將雜訊成分去除，因此，在本實施形態中之形狀測定裝置S以及形狀測定方法，係能夠將雜訊更為降低。例如，在本實施形態之形狀測定裝置S以及形狀測定方法中，係成為能夠進行奈米尺度或次奈米尺度之精密的測定。此種形狀測定裝置S以及形狀測定方法，係能夠在製造工程中或製造後的製品檢查等之用途中，而合適地使用於半導體晶圓之製造工廠等之中。 另外，於上述說明中，厚度演算部41，雖係藉由減算來求取出了被測定物WA之厚度變化量△D，但是，係亦可藉由加算來求取出被測定物WA之厚度變化量△D。於此情況，形狀測定裝置S，係代替A面相位檢波部3Aa、B面相位檢波部3Ba以及演算控制部4a之各者，而具備有A面相位檢波部3Ab、B面相位檢波部3Bb以及演算控制部4b地來構成之，演算控制部4b，係代替厚度演算部41a，而具備有厚度演算部41b地來構成之。 圖8，係為對於在變形形態中之A面相位檢波部(B面相位檢波部)之構成作展示之圖。另外，A面相位檢波部3Ab和B面相位檢波部3Bb，由於係身為相同的構成，因此，以下，主要係針對A面相位檢波部3Ab而進行說明，並藉由在對於A面相位檢波部3Ab之構成所附加的元件符號之後，將對於與前述A面相位檢波部3Ab之構成相對應的B面相位檢波部3Bb之構成所附加的元件符號以括弧來作記載，並且將「A面」替換為「B面」，來作為B面相位檢波部3Bb之構成的説明。因此，在圖8中，主要係展示有A面相位檢波部3Ab之構成，B面相位檢波部3Bb之構成，係藉由將對於該構成所附加的元件符號以括弧來作記載並作圖示，而展示於圖8中。 此A面相位檢波部3Ab(3Bb)，係如同圖8中所示一般，具備有A面檢測部31A(31B)和A面檢波部32Ab(32Bb)。此變形形態之A面相位檢波部3Ab(3Bb)中的A面檢測部31A(31B)，由於係與上述之A面相位檢波部3Aa (3Ba)中之A面檢測部31A(31B)相同，因此係省略其說明。 A面檢波部32Ab(32Bb)，係身為檢測出A面參照干涉光和A面測定干涉光之間之相位差(相位檢波)的裝置，在此變形形態中，係身為在將測定訊號和參照訊號之間之相位差設為θ的情況時藉由對於前述測定訊號以及前述參照訊號進行相位檢波來輸出cosθ以及sinθ之2個的輸出訊號之2相位鎖相放大器32Ab(32Bb)。作為此A面檢波部32Ab (32Bb)之其中一例的2相位鎖相放大器32Ab(32Bb)，係具備有乘算部321A(321B)、324A(324B)、和LPF部322A (322B)、325A(325B)、以及移相部323A(323B)。乗算部324A(324B)，係與乘算部321A(321B)同樣的，為將輸入彼此作乘算的裝置。在此變形形態中，於乘算部321A(321B)處，藉由參照受光部311A(311B)所檢測出的A面參照干涉光之光強度訊號係經由移相部323A(323B)而被輸入，並且藉由測定受光部312A(312B)所檢測出的A面測定干涉光之光強度訊號係被輸入，乘算部321A(321B)，係將此些之經由有前述移相部323A(323B)之A面參照干涉光之光強度訊號與A面測定干涉光之光強度訊號作乘算，並將該乘算結果對於LPF部322A(322B)作輸出。於乘算部324A(324B)處，係被輸入有藉由參照受光部311A(311B)所檢測出的A面參照干涉光之光強度訊號和藉由測定受光部312A(312B)所檢測出的A面測定干涉光之光強度訊號，乘算部321A (321B)，係將此些之A面參照干涉光之光強度訊號與A面測定干涉光之光強度訊號作乘算，並將該乘算結果對於LPF部325A(325B)作輸出。LPF部322A(322B)，係為將在藉由乘算部321A(321B)所演算出的乘算結果中所包含之交流成分截除並將前述乘算結果之直流成分作為輸出訊號來對於演算控制部4作輸出的裝置。LPF部325A(325B)，係為將在藉由乘算部324A(324B)所演算出的乘算結果中所包含之交流成分截除並將前述乘算結果之直流成分作為輸出訊號來對於演算控制部4作輸出的裝置。而，移相部323A (323B)，係為將輸入訊號之相位作90度之橫移的裝置。因此，LPF部325A(325B)，係輸出sinθ之輸出訊號，LPF部322A(322B)，係輸出cosθ之輸出訊號。 厚度演算部41b，係為基於在A面相位檢波部3Ab處的2相位鎖相放大器32Ab以及在B面相位檢波部3Bb處的2相位鎖相放大器32Bb之各輸出訊號來求取出被測定物WA之厚度變化量△D者。更具體而言，厚度演算部41b，係根據作為前述第1相位而基於將從A面相位檢波部3Ab處之2相位鎖相放大器32Ab所輸出的sinθ之輸出訊號以cosθ之輸出訊號來作了除算的除算結果所求取出之相位、和作為前述第2相位而基於將從B面相位檢波部3Bb處之2相位鎖相放大器32Bb所輸出的cosθ之輸出訊號以sinθ之輸出訊號來作了除算的除算結果所求取出之相位，此兩者之加算，或者是根據作為前述第1相位而基於將從A面相位檢波部3Ab處之2相位鎖相放大器32Ab所輸出的cosθ之輸出訊號以sinθ之輸出訊號來作了除算的除算結果所求取出之相位、和作為前述第2相位而基於將從前述B面相位檢波部3Bb處之2相位鎖相放大器32Bb所輸出的sinθ之輸出訊號以cosθ之輸出訊號來作了除算的除算結果所求取出之相位，此兩者之加算，來求取出被測定物WA之厚度變化量△D。 在此種變形形態中，厚度演算部41b，由於係使用作為前述第1相位而基於將sinθ之輸出訊號以cosθ之輸出訊號來作了除算的除算結果所求取出之相位、和作為前述第2相位而基於將cosθ之輸出訊號以sinθ之輸出訊號來作了除算的除算結果所求取出之相位，因此，係能夠基於該些之加算，來求取出被測定物WA之厚度變化量△D。或者是，厚度演算部41b，由於係使用作為前述第1相位而基於將cosθ之輸出訊號以sinθ之輸出訊號來作了除算的除算結果所求取出之相位、和作為前述第2相位而基於將sinθ之輸出訊號以cosθ之輸出訊號來作了除算的除算結果所求取出之相位，因此，係能夠基於該些之加算，來求取出被測定物WA之厚度變化量△D。 亦即是，通常，係根據從2相位鎖相放大器所輸出的sinθ之輸出訊號和cosθ之輸出訊號，來藉由θ=tan-1 2 (sinθ/cosθ)而求取出相位θ。因此，若是將sinθ之輸出訊號以及cosθ之輸出訊號相互替換，並設為θ=-θ’，則係成為下述式8。
Figure 02_image009
如此這般，由於係得到將相位作了逆轉的θ，因此，如同上述一般，藉由加算，被測定物WA之厚度變化量△D係被求取出來。 另外，當A面相位檢波部3Ab，係具備有將其之sinθ之輸出訊號以及cosθ之輸出訊號分別作輸出之第1A以及第2A輸出端子，B面相位檢波部3Bb，係具備有將其之sinθ之輸出訊號以及cosθ之輸出訊號分別作輸出之第1B以及第2B輸出端子，演算控制部4，係具備有用以將在A面相位檢波部3Ab處之該sinθ之輸出訊號以及cosθ之輸出訊號分別作輸入的第1A以及第2A輸入端子、以及用以將在B面相位檢波部3Bb處之該sinθ之輸出訊號以及cosθ之輸出訊號分別作輸入的第1B以及第2B輸入端子，厚度演算部41b，係根據基於將從前述第2A輸入端子所輸入了的訊號以從前述第1A輸入端子所輸入了的訊號作除算後之除算結果而求取出之相位、和基於將從前述第2B輸入端子所輸入了的訊號以從前述第1B輸入端子所輸入了的訊號作除算後之除算結果而求取出之相位，此兩者之加算，來求取出被測定物WA之厚度變化量△D的情況時，係亦可在第1A以及第2A輸入端子之各者處，分別連接第2A以及第1A輸出端子，並且在第1B以及第2B輸入端子之各者處，分別連接第1B以及第2B輸出端子，或者是，係亦可在第1A以及第2A輸入端子之各者處，分別連接第1A以及第2A輸出端子，並且在第1B以及第2B輸入端子之各者處，分別連接第2B以及第1B輸出端子。通常，在以藉由將cosθ之輸出訊號以sinθ之輸出訊號來作除算而求取出tanθ並求取出相位θ的方式來將各輸出端子與各輸入端子作連接時，藉由如同上述一般地而將連接態樣之其中一方作替換，厚度演算部41b，係能夠根據作為前述第1相位而基於將從A面相位檢波部3Ab處之2相位鎖相放大器32Ab所輸出的sinθ之輸出訊號以cosθ之輸出訊號來作了除算後的除算結果所求取出之相位、和作為前述第2相位而基於將從B面相位檢波部3Bb處之2相位鎖相放大器32Bb所輸出的cosθ之輸出訊號以sinθ之輸出訊號來作了除算後的除算結果所求取出之相位，此兩者之加算，或者是根據作為前述第1相位而基於將從A面相位檢波部3Ab處之2相位鎖相放大器32Ab所輸出的cosθ之輸出訊號以sinθ之輸出訊號來作了除算後的除算結果所求取出之相位、和作為前述第2相位而基於將從B面相位檢波部3Bb處之2相位鎖相放大器32Bb所輸出的sinθ之輸出訊號以cosθ之輸出訊號來作了除算後的除算結果所求取出之相位，此兩者之加算，來求取出被測定物WA之厚度變化量△D。 本說明書，係如同上述一般地而揭示有各種態樣之技術，但是，於下，係對於其中之主要的技術作總結。 其中一個態樣之形狀測定裝置，其特徵為，係具備有：光源部，係產生測定光；和光分歧部，係將藉由前述光源部所產生的測定光分成A面測定光和B面測定光；和A面干涉部，係將藉由前述光分歧部所分出的A面測定光更進而分成第1A面測定光和第2A面測定光，並藉由光外差干涉，來產生使在前述第1A面測定光中之被照射於被測定物之其中一面處的第1測定位置之場所處並被作了反射的照射後A面測定光與前述第2A面測定光相互作了干涉的A面測定干涉光，並且藉由光外差干涉，來產生使在前述第1A面測定光中之被照射於前述第1測定位置之場所處之前的照射前A面測定光與前述第2A面測定光相互作了干涉的A面參照干涉光；和B面干涉部，係將藉由前述光分歧部所分出的B面測定光更進而分成第1B面測定光和第2B面測定光，並藉由光外差干涉，來產生使在前述第1B面測定光中之被照射於前述被測定物之另外一面處的與前述第1測定位置之場所相對向的第2測定位置之場所處並被作了反射的照射後B面測定光與前述第2B面測定光相互作了干涉的B面測定干涉光，並且藉由光外差干涉，來產生使在前述第1B面測定光中之被照射於前述第2測定位置之場所之前的照射前B面測定光與前述第2B面測定光相互作了干涉的B面參照干涉光；和形狀測定部，係基於藉由對於以前述A面干涉部所產生的A面測定干涉光以及A面參照干涉光進行相位檢波所得到的第1相位、和藉由對於以前述B面干涉部所產生的B面測定干涉光以及B面參照干涉光進行相位檢波所得到的第2相位，來求取出前述被測定物之厚度變化量，前述A面干涉部以及前述B面干涉部，係在進行前述光外差干涉時，將前述第1A面測定光和前述第2B面測定光設為相同頻率，並且將前述第1B面測定光和前述第2A面測定光設為相同頻率。較理想，在上述之形狀測定裝置中，係更進而具備有使前述被測定物在與前述被測定物之厚度方向相正交的水平方向上作移動的移動部，前述形狀測定部，係一面藉由以前述移動部來使前述被測定物在前述水平方向上移動來使前述第1以及第2測定位置之場所作複數改變，一面求取出在前述複數之第1以及第2測定位置之場所的各者處之前述被測定物之各厚度變化量。較理想，在上述之形狀測定裝置中，前述A面干涉部，係具備有將藉由前述光分歧部所分出的A面測定光分成前述第1A面測定光和前述第2A面測定光之第1A面光分歧部、和將藉由前述第1A面光分歧部所區分出的第1A面測定光以第1頻率來作調變之第1A面光調變部、和將藉由前述第1A面光分歧部所區分出的第2A面測定光以會進行光外差干涉的方式來以與前述第1頻率相異之第2頻率來作調變之第2A面光調變部、和將藉由前述第1A面光調變部所調變了的第1A面測定光分成第1-1A面調變測定光和第1-2A面調變測定光之第2A面光分歧部、和將藉由前述第2A面光調變部所調變了的第2A面測定光分成第2-1A面調變測定光和第2-2A面調變測定光之第3A面光分歧部、和藉由使以前述第2A面光分歧部來區分出的前述第1-1A面調變測定光被照射於前述第1測定位置之場所處並反射所得到的照射後A面測定光和以前述第3A面光分歧部所區分出的前述第2-1A面調變測定光相互作干涉，來產生前述A面測定干涉光之第1A面干涉部、和藉由使以前述第2A面光分歧部來區分出的前述第1-2A面調變測定光和以第3A面光分歧部所區分出的前述第2-2A面調變測定光相互作干涉，來產生前述A面參照干涉光之第2A面干涉部，前述B面干涉部，係具備有將藉由前述光分歧部所分出的B面測定光分成前述第1B面測定光和前述第2B面測定光之第1B面光分歧部、和將藉由前述第1B面光分歧部所區分出的第1B面測定光以第1頻率來作調變之第1B面光調變部、和將藉由前述第1B面光分歧部所區分出的第2B面測定光以會進行光外差干涉的方式來以與前述第1頻率相異之第2頻率來作調變之第2B面光調變部、和將藉由前述第1B面光調變部所調變了的第1B面測定光分成第1-1B面調變測定光和第1-2B面調變測定光之第2B面光分歧部、和將藉由前述第2B面光調變部所調變了的第2B面測定光分成第2-1B面調變測定光和第2-2B面調變測定光之第3B面光分歧部、和藉由使以前述第2B面光分歧部來區分出的前述第1-1B面調變測定光被照射於前述第2測定位置之場所處並反射所得到的照射後B面測定光和以前述第3B面光分歧部所區分出的前述第2-1B面調變測定光相互作干涉，來產生前述B面測定干涉光之第1B面干涉部、和藉由使以前述第2B面光分歧部來區分出的前述第1-2B面調變測定光和以第3B面光分歧部所區分出的前述第2-2B面調變測定光相互作干涉，來產生前述B面參照干涉光之第2B面干涉部。 此種形狀測定裝置，在進行前述光外差干涉時，由於係將前述第1A面測定光和前述第2B面測定光設為相同頻率，並且將前述第1B面測定光和前述第2A面測定光設為相同頻率，因此，在基於前述第1相位以及前述第2相位來求取出前述被測定物之厚度變化量時，係能夠使在前述第1以及第2相位之各者中所包含的各雜訊成分相互抵消。其結果，上述形狀測定裝置，係能夠將雜訊更為降低。 在另外一個態樣中，於上述形狀測定裝置中，前述形狀測定部，係基於前述第1相位與前述第2相位之差來求取出前述被測定物之厚度變化量。 此種形狀測定裝置，由於係基於前述第1相位與前述第2相位之差來求取出前述被測定物之厚度變化量，因此，係具備有1個的乘算器和1個的低通濾波器，並能夠使用以前述低通濾波器之輸出訊號準位來表現相位的單相鎖相放大器。 在另外一個態樣中，於上述之形狀測定裝置中，前述形狀測定部，係具備有：A面檢測部，係檢測出在前述A面干涉部處的前述A面測定干涉光以及前述A面參照干涉光之各者的各光強度訊號；和B面檢測部，係檢測出在前述B面干涉部處的前述B面測定干涉光以及前述B面參照干涉光之各者的各光強度訊號；和A面鎖相放大器以及B面鎖相放大器，係藉由在將測定訊號與參照訊號之間之相位差設為θ的情況時對於前述測定訊號以及前述參照訊號進行相位檢波，來輸出cosθ以及sinθ之2個的輸出訊號；和厚度演算部，係基於前述A面鎖相放大器以及前述B面鎖相放大器之各輸出訊號，來求取出前述被測定物之厚度變化量，在前述A面鎖相放大器中，係使藉由前述A面檢測部所檢測出的前述A面測定干涉光之光強度訊號以及前述A面參照干涉光之光強度訊號作為前述測定訊號以及前述參照訊號而被輸入，在前述B面鎖相放大器中，係使藉由前述B面檢測部所檢測出的前述B面測定干涉光之光強度訊號以及前述B面參照干涉光之光強度訊號作為前述測定訊號以及前述參照訊號而被輸入，前述厚度演算部，係根據作為前述第1相位而基於將從前述A面鎖相放大器所輸出的sinθ之輸出訊號以cosθ之輸出訊號來作了除算的除算結果所求取出之相位、和作為前述第2相位而基於將從前述B面鎖相放大器所輸出的cosθ之輸出訊號以sinθ之輸出訊號來作了除算的除算結果所求取出之相位，此兩者之加算，或者是根據作為前述第1相位而基於將從前述A面鎖相放大器所輸出的cosθ之輸出訊號以sinθ之輸出訊號來作了除算的除算結果所求取出之相位、和作為前述第2相位而基於將從前述B面鎖相放大器所輸出的sinθ之輸出訊號以cosθ之輸出訊號來作了除算的除算結果所求取出之相位，此兩者之加算，來求取出前述被測定物之厚度變化量。 此種形狀測定裝置，藉由使用在將測定訊號和參照訊號之間之相位差設為f的情況時藉由對於前述測定訊號以及前述參照訊號進行相位檢波來輸出cosθ以及sinθ之2個的輸出訊號之所謂的2相位鎖相放大器，係能夠藉由前述加算來求取出前述被測定物之厚度變化量。 在另外一個態樣中，於上述之形狀測定裝置中，前述光源部，係為頻率安定化氣體雷射或半導體雷射。 若依據此，則係能夠提供一種使用有頻率安定化氦氖雷射或半導體雷射之形狀測定裝置。特別是，本發明之形狀測定裝置，由於係將前述第1A面測定光和前述第2B面測定光設為相同頻率，並且將前述第1B面測定光和前述第2A面測定光設為相同頻率，因此，在基於前述第1相位以及前述第2相位來求取出前述被測定物之厚度變化量時，不僅是能夠使在前述第1以及第2相位之各者中所包含的各雜訊成分相互抵消，並且也能夠將雷射光之頻率搖動去除，故而，就算是藉由相較於頻率安定化氣體雷射而言於雷射光中之頻率之安定化為較低的半導體雷射，也能夠製造出與使用有頻率安定化氣體雷射的情況時略相同性能之形狀測定裝置。藉由使用半導體雷射，形狀測定裝置係能夠達成低價化、緊緻化、長壽命化。 另外一個態樣之形狀測定方法，其特徵為，係具備有：光分歧工程，係將測定光分成A面測定光和B面測定光；和A面干涉工程，係將藉由前述光分歧工程所分出的A面測定光更進而分成第1A面測定光和第2A面測定光，並藉由光外差干涉，來產生使在前述第1A面測定光中之被照射於被測定物之其中一面處的第1測定位置之場所處並被作了反射的第1照射後A面測定光與前述第2A面測定光相互作了干涉的A面測定干涉光，並且藉由光外差干涉，來產生使在前述第1A面測定光中之被照射於前述第1測定位置之場所處之前的第1照射前A面測定光與前述第2A面測定光相互作了干涉的A面參照干涉光；和B面干涉工程，係將藉由前述光分歧工程所分出的B面測定光更進而分成第1B面測定光和第2B面測定光，並藉由光外差干涉，來產生使在前述第1B面測定光中之被照射於前述被測定物之另外一面處的與前述第1測定位置之場所相對向之第2測定位置之場所處並被作了反射的第1照射後B面測定光與前述第2B面測定光相互作了干涉的B面測定干涉光，並且藉由光外差干涉，來產生使在前述第1B面測定光中之被照射於前述第2測定位置之場所之前的第1照射前B面測定光與前述第2B面測定光相互作了干涉的B面參照干涉光；和形狀測定工程，係基於藉由對於以前述A面干涉工程所產生的A面測定干涉光以及A面參照干涉光進行相位檢波所得到的第1相位、和藉由對於以前述B面干涉工程所產生的B面測定干涉光以及B面參照干涉光進行相位檢波所得到的第2相位，來求取出前述被測定物之厚度變化量，前述A面干涉工程以及前述B面干涉工程，係在進行前述光外差干涉時，將前述第1A面測定光和前述第2B面測定光設為相同頻率，並且將前述第1B面測定光和前述第2A面測定光設為相同頻率。 此種形狀測定方法，在進行前述光外差干涉時，由於係將前述第1A面測定光和前述第2B面測定光設為相同頻率，並且將前述第1B面測定光和前述第2A面測定光設為相同頻率，因此，在基於前述第1相位以及前述第2相位來求取出前述被測定物之厚度變化量時，係能夠使在前述第1以及第2相位之各者中所包含的各雜訊成分相互抵消。其結果，上述形狀測定方法，係能夠將雜訊更為降低。 本申請案，係以2018年3月23日申請之日本專利申請特願2018-56565號作為基礎，並將其內容包含於本案中。 為了對本發明作表現，於上述記載中，係一面參照圖面一面透過實施形態來對於本發明作了適當且充分的說明，但是，應注意到，只要是同業者，則係能容易地對於上述之實施形態作變更及/或改良。故而，同業者所實施之變更形態或改良形態，只要並非為脫離出在申請專利範圍中所記載之請求項之權利範圍的程度者，則該變更形態或該改良形態均應被解釋為包含於該請求項之權利範圍中。
1‧‧‧光源部 2A‧‧‧A面干涉部 2B‧‧‧B面干涉部 3A‧‧‧A面相位檢波部 3Aa‧‧‧A面相位檢波部 3Ab‧‧‧A面相位檢波部 3B‧‧‧B面相位檢波部 3Ba‧‧‧B面相位檢波部 3Bb‧‧‧B面相位檢波部 4‧‧‧演算控制部 4a‧‧‧演算控制部 4b‧‧‧演算控制部 5‧‧‧平台 6‧‧‧輸入部 7‧‧‧輸出部 11‧‧‧單波長雷射光源 12‧‧‧光學隔離器 13‧‧‧光分歧部 14‧‧‧偏光子 15‧‧‧輸出端子 16‧‧‧偏光子 17‧‧‧輸出端子 31A‧‧‧A面檢測部 31B‧‧‧B面檢測部 32Aa‧‧‧A面檢波部(單相鎖相放大器) 32Ba‧‧‧B面檢波部(單相鎖相放大器) 32Ab‧‧‧A面檢波部(2相鎖相放大器) 32Bb‧‧‧B面檢波部(2相鎖相放大器) 41‧‧‧厚度演算部 42‧‧‧控制部 41a‧‧‧厚度演算部 41b‧‧‧厚度演算部 51‧‧‧旋轉軸 52‧‧‧旋轉驅動部 53‧‧‧直線驅動部 54‧‧‧支持部 211A‧‧‧輸入端子 211B‧‧‧輸入端子 212A‧‧‧光分歧部 212B‧‧‧光分歧部 213A‧‧‧反射鏡 213B‧‧‧反射鏡 214A‧‧‧光調變部 214B‧‧‧光調變部 215A‧‧‧光調變部 215B‧‧‧光調變部 216A‧‧‧光分歧部 216B‧‧‧光分歧部 217A‧‧‧光分歧部 217B‧‧‧光分歧部 221A‧‧‧偏光分束器 221B‧‧‧偏光分束器 222A‧‧‧1/4波長板 222B‧‧‧1/4波長板 223A‧‧‧透鏡 223B‧‧‧透鏡 224A‧‧‧光分歧部 224B‧‧‧光分歧部 225A‧‧‧偏光子 225B‧‧‧偏光子 226A‧‧‧輸出端子 226B‧‧‧輸出端子 231A‧‧‧反射鏡 231B‧‧‧反射鏡 232A‧‧‧光分歧部 232B‧‧‧光分歧部 233A‧‧‧偏光子 233B‧‧‧偏光子 234A‧‧‧輸出端子 234B‧‧‧輸出端子 311A‧‧‧參照受光部 311B‧‧‧參照受光部 312A‧‧‧測定受光部 312B‧‧‧測定受光部 321A‧‧‧乘算部 321B‧‧‧乘算部 322A‧‧‧低通濾波部 322B‧‧‧低通濾波部 323A‧‧‧移相部 323B‧‧‧移相部 324A‧‧‧乘算部 324B‧‧‧乘算部 325A‧‧‧低通濾波部 325B‧‧‧低通濾波部 421‧‧‧平台控制部 422‧‧‧光源控制部 MP‧‧‧第1測定位置之場所 S‧‧‧形狀測定裝置 WA‧‧‧被測定物
[圖1] 係為對於實施形態之形狀測定裝置的構成作展示之區塊圖。 [圖2] 係為對於在前述形狀測定裝置中之光源部之構成作展示之圖。 [圖3] 係為對於在前述形狀測定裝置中之A面干涉部(B面干涉部)之構成作展示之圖。 [圖4] 係為對於在前述形狀測定裝置中之A面相位檢波部(B面相位檢波部)之構成作展示之圖。 [圖5] 係為對於在前述形狀測定裝置中之平台之構成作展示之圖。 [圖6] 係為用以對於在使用前述形狀測定裝置來對於被測定物之厚度變化量作測定的情況時之測定場所作說明之圖。 [圖7] 係為對於測定結果之其中一例作展示之圖。 [圖8] 係為對於在變形形態中之A面相位檢波部(B面相位檢波部)之構成作展示之圖。
1‧‧‧光源部
2A‧‧‧A面干涉部
2B‧‧‧B面干涉部
3A、3Aa、3Ab‧‧‧A面相位檢波部
3B、3Ba、3Bb‧‧‧B面相位檢波部
4、4a、4b‧‧‧演算控制部
5‧‧‧平台
6‧‧‧輸入部
7‧‧‧輸出部
41、41a、41b‧‧‧厚度演算部
42‧‧‧控制部
421‧‧‧平台控制部
422‧‧‧光源控制部
S‧‧‧形狀測定裝置
WA‧‧‧被測定物

Claims (5)

  1. 一種形狀測定裝置，其特徵為，係具備有： 光源部，係產生測定光；和 光分歧部，係將藉由前述光源部所產生的測定光分成A面測定光和B面測定光；和 A面干涉部，係將藉由前述光分歧部所分出的A面測定光更進而分成第1A面測定光和第2A面測定光，並藉由光外差干涉，來產生使在前述第1A面測定光中之被照射於被測定物之其中一面處的第1測定位置之場所處並被作了反射的照射後A面測定光與前述第2A面測定光相互作了干涉的A面測定干涉光，並且藉由光外差干涉，來產生使在前述第1A面測定光中之被照射於前述第1測定位置之場所處之前的照射前A面測定光與前述第2A面測定光相互作了干涉的A面參照干涉光；和 B面干涉部，係將藉由前述光分歧部所分出的B面測定光更進而分成第1B面測定光和第2B面測定光，並藉由光外差干涉，來產生使在前述第1B面測定光中之被照射於前述被測定物之另外一面處的與前述第1測定位置之場所相對向的第2測定位置之場所處並被作了反射的照射後B面測定光與前述第2B面測定光相互作了干涉的B面測定干涉光，並且藉由光外差干涉，來產生使在前述第1B面測定光中之被照射於前述第2測定位置之場所之前的照射前B面測定光與前述第2B面測定光相互作了干涉的B面參照干涉光；和 形狀測定部，係基於藉由對於以前述A面干涉部所產生的A面測定干涉光以及A面參照干涉光進行相位檢波所得到的第1相位、和藉由對於以前述B面干涉部所產生的B面測定干涉光以及B面參照干涉光進行相位檢波所得到的第2相位，來求取出前述被測定物之厚度變化量， 前述A面干涉部以及前述B面干涉部，係在進行前述光外差干涉時，將前述第1A面測定光和前述第2B面測定光設為相同頻率，並且將前述第1B面測定光和前述第2A面測定光設為相同頻率。
  2. 如申請專利範圍第1項所記載之形狀測定裝置，其中， 前述形狀測定部，係基於前述第1相位與前述第2相位之差來求取出前述被測定物之厚度變化量。
  3. 如申請專利範圍第1項所記載之形狀測定裝置，其中， 前述形狀測定部，係具備有： A面檢測部，係檢測出在前述A面干涉部處的前述A面測定干涉光以及前述A面參照干涉光之各者的各光強度訊號；和 B面檢測部，係檢測出在前述B面干涉部處的前述B面測定干涉光以及前述B面參照干涉光之各者的各光強度訊號；和 A面鎖相放大器以及B面鎖相放大器，係藉由在將測定訊號與參照訊號之間之相位差設為θ的情況時對於前述測定訊號以及前述參照訊號進行相位檢波，來輸出cosθ以及sinθ之2個的輸出訊號；和 厚度演算部，係基於前述A面鎖相放大器以及前述B面鎖相放大器之各輸出訊號，來求取出前述被測定物之厚度變化量， 在前述A面鎖相放大器中，係使藉由前述A面檢測部所檢測出的前述A面測定干涉光之光強度訊號以及前述A面參照干涉光之光強度訊號作為前述測定訊號以及前述參照訊號而被輸入， 在前述B面鎖相放大器中，係使藉由前述B面檢測部所檢測出的前述B面測定干涉光之光強度訊號以及前述B面參照干涉光之光強度訊號作為前述測定訊號以及前述參照訊號而被輸入， 前述厚度演算部，係根據作為前述第1相位而基於將從前述A面鎖相放大器所輸出的sinθ之輸出訊號以cosθ之輸出訊號來作了除算的除算結果所求取出之相位、和作為前述第2相位而基於將從前述B面鎖相放大器所輸出的cosθ之輸出訊號以sinθ之輸出訊號來作了除算的除算結果所求取出之相位，此兩者之加算，或者是根據作為前述第1相位而基於將從前述A面鎖相放大器所輸出的cosθ之輸出訊號以sinθ之輸出訊號來作了除算的除算結果所求取出之相位、和作為前述第2相位而基於將從前述B面鎖相放大器所輸出的sinθ之輸出訊號以cosθ之輸出訊號來作了除算的除算結果所求取出之相位，此兩者之加算，來求取出前述被測定物之厚度變化量。
  4. 如申請專利範圍第1～3項中之任一項所記載之形狀測定裝置，其中， 前述光源部，係為頻率安定化氣體雷射或半導體雷射。
  5. 一種形狀測定方法，其特徵為，係具備有： 光分歧工程，係將測定光分成A面測定光和B面測定光；和 A面干涉工程，係將藉由前述光分歧工程所分出的A面測定光更進而分成第1A面測定光和第2A面測定光，並藉由光外差干涉，來產生使在前述第1A面測定光中之被照射於被測定物之其中一面處的第1測定位置之場所處並被作了反射的第1照射後A面測定光與前述第2A面測定光相互作了干涉的A面測定干涉光，並且藉由光外差干涉，來產生使在前述第1A面測定光中之被照射於前述第1測定位置之場所處之前的第1照射前A面測定光與前述第2A面測定光相互作了干涉的A面參照干涉光；和 B面干涉工程，係將藉由前述光分歧工程所分出的B面測定光更進而分成第1B面測定光和第2B面測定光，並藉由光外差干涉，來產生使在前述第1B面測定光中之被照射於前述被測定物之另外一面處的與前述第1測定位置之場所相對向的第2測定位置之場所處並被作了反射的第1照射後B面測定光與前述第2B面測定光相互作了干涉的B面測定干涉光，並且藉由光外差干涉，來產生使在前述第1B面測定光中之被照射於前述第2測定位置之場所之前的第1照射前B面測定光與前述第2B面測定光相互作了干涉的B面參照干涉光；和 形狀測定工程，係基於藉由對於以前述A面干涉工程所產生的A面測定干涉光以及A面參照干涉光進行相位檢波所得到的第1相位、和藉由對於以前述B面干涉工程所產生的B面測定干涉光以及B面參照干涉光進行相位檢波所得到的第2相位，來求取出前述被測定物之厚度變化量， 前述A面干涉工程以及前述B面干涉工程，係在進行前述光外差干涉時，將前述第1A面測定光和前述第2B面測定光設為相同頻率，並且將前述第1B面測定光和前述第2A面測定光設為相同頻率。
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