JPH01285806A - 溝形状測定装置 - Google Patents
溝形状測定装置Info
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- JPH01285806A JPH01285806A JP63115539A JP11553988A JPH01285806A JP H01285806 A JPH01285806 A JP H01285806A JP 63115539 A JP63115539 A JP 63115539A JP 11553988 A JP11553988 A JP 11553988A JP H01285806 A JPH01285806 A JP H01285806A
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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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、例えば光デイスク基板等の規則的な凹凸形状
を有する被検物体の溝形状を非接触で測定する装置に関
するものである。
を有する被検物体の溝形状を非接触で測定する装置に関
するものである。
被検物体の溝形状を非接触で測定する装置においては、
例えば、特開昭５７−１８７６０４号公報等で開示され
ている。
例えば、特開昭５７−１８７６０４号公報等で開示され
ている。
そして、この公報に開示された装置においては、レーザ
ー光等の単色光を規則的なパターンを持つ被検物体に照
射して、被検物体の規則的なパターンにより回折される
ｎ次回指光（０次回指光も含む）の強度及び回折角を検
出し、回折光の各次数の強度比をとり、平均的な溝形状
を推定算出処理を行っていた。
ー光等の単色光を規則的なパターンを持つ被検物体に照
射して、被検物体の規則的なパターンにより回折される
ｎ次回指光（０次回指光も含む）の強度及び回折角を検
出し、回折光の各次数の強度比をとり、平均的な溝形状
を推定算出処理を行っていた。
ところが、上記の従来技術においては、被検物体の規則
的なパターンのピッチが照射光の波長の数倍程度以下と
なると、測定結果が不正確となり、高性能な溝形状の測
定を行うことが困難となる。
的なパターンのピッチが照射光の波長の数倍程度以下と
なると、測定結果が不正確となり、高性能な溝形状の測
定を行うことが困難となる。
この現象は照射光の偏光状態により回折効率が変動する
ためと考えられる。
ためと考えられる。
したがって、本発明は照射光束波長の数倍程度以Ｆの微
細なピンチのパターンを有する被検物体においても測定
結果が変動することなく、常に被検物体のパターン溝の
形状に対して高精度な測定ができる高性能な溝形状測定
装置を提供することを目的としている。
細なピンチのパターンを有する被検物体においても測定
結果が変動することなく、常に被検物体のパターン溝の
形状に対して高精度な測定ができる高性能な溝形状測定
装置を提供することを目的としている。
本発明は、コヒーレントな光を規則的なパターンを有す
る被検物体に照射して回折光を検出して該被検物体の形
状を測定する溝形状測定装置において、 第１図に示すように、コヒーレントな光を被検物体３の
パターンの溝プ）向またはこの溝と垂直方向に偏光面を
有する直線偏光を被検物体に照射する直線偏光照射手段
’ｒと、この直線偏光照射手段′１゛により照明さＪ７
た被検物体のパターンのｔＬこより発生ずる回折光の強
度を光電的に検出する光電検出手段４と、この光電検出
手段４による光電信号に基づいて被検物体３の平均溝形
状を算出する演算処理手段とを有するように構成したも
のである。
る被検物体に照射して回折光を検出して該被検物体の形
状を測定する溝形状測定装置において、 第１図に示すように、コヒーレントな光を被検物体３の
パターンの溝プ）向またはこの溝と垂直方向に偏光面を
有する直線偏光を被検物体に照射する直線偏光照射手段
’ｒと、この直線偏光照射手段′１゛により照明さＪ７
た被検物体のパターンのｔＬこより発生ずる回折光の強
度を光電的に検出する光電検出手段４と、この光電検出
手段４による光電信号に基づいて被検物体３の平均溝形
状を算出する演算処理手段とを有するように構成したも
のである。
０作 用〕
本発明において、被検物体の溝に平ｆｊ方向に偏光面を
有する直線偏光（１゛Ｅ偏光と略称する）あるいは垂直
方向に偏光面を有する直線偏光（１゛Ｍ偏光と略称する
）を被検物体（５こ照射する直線偏光照射手段を配置す
ることによって、照射光束の偏光方向を特定の状態にし
、常とこ安定した状態の回折光を検出することができる
と共に、回折光の理論的解析を容易とし、溝形状の測定
精度を向上されることが可能となる。
有する直線偏光（１゛Ｅ偏光と略称する）あるいは垂直
方向に偏光面を有する直線偏光（１゛Ｍ偏光と略称する
）を被検物体（５こ照射する直線偏光照射手段を配置す
ることによって、照射光束の偏光方向を特定の状態にし
、常とこ安定した状態の回折光を検出することができる
と共に、回折光の理論的解析を容易とし、溝形状の測定
精度を向上されることが可能となる。
本発明と従来技術との比較を例示するに、第６図は、才
均ピッチＰが１．６ μＷ、平均溝幅Ｗが０゜ｉ３．ｕ
ｍでの規則的な凹凸溝形状のパターンを有する被検物体
を使用し、６３２．８ｎｍの波長光を発振するｌｌｅ
局Ｌ５−ザーを光、原とし７た際における７待ン某さ
Ｄと、−１次回折光と０次回折光との強度の比ｌ＋−＋
、／ Ｉ ｔａ、との相関関係を示すグラフである。
均ピッチＰが１．６ μＷ、平均溝幅Ｗが０゜ｉ３．ｕ
ｍでの規則的な凹凸溝形状のパターンを有する被検物体
を使用し、６３２．８ｎｍの波長光を発振するｌｌｅ
局Ｌ５−ザーを光、原とし７た際における７待ン某さ
Ｄと、−１次回折光と０次回折光との強度の比ｌ＋−＋
、／ Ｉ ｔａ、との相関関係を示すグラフである。
ここで、破線は従来技術の理論値、実線は本発明の理論
値、黒点は本発明の測定値をそれぞれ示している。
値、黒点は本発明の測定値をそれぞれ示している。
この第６図のグラフからに示すように、破線で示す従来
技術の理論値に基づくパターン溝の測定は、被検物体の
パターンの平均ピッチｌ〕が照射光束波長の数倍程度以
下となると、明らかに実測値と大きな隔差が生じ、この
ような微細なパターン溝の検出に対応することができな
い。
技術の理論値に基づくパターン溝の測定は、被検物体の
パターンの平均ピッチｌ〕が照射光束波長の数倍程度以
下となると、明らかに実測値と大きな隔差が生じ、この
ような微細なパターン溝の検出に対応することができな
い。
これに対し、本発明では、理論値上測定値とが良く符合
しており、従来よりもさらに微細なパターン溝も高精度
で測定することが可能である。
しており、従来よりもさらに微細なパターン溝も高精度
で測定することが可能である。
第１図は本発明の実施例の概略構成図を示ｊ−でおり、
この図を参照しながら詳述する。
この図を参照しながら詳述する。
、３は規！１１ｊ的な凹凸パターンを有するディスク基
板等の被検物体であり、この被検物体３の斜め上−ｂに
、例えばコヒーＬ・ントで６３２．８ｎｍの波長光を発
振する）ｌｅ−Ｎｅレーザー１と、このレーザー光を被
検物体のパターンの溝に平行方向に偏光面を有する直線
偏光（ＴＥ偏光光あるいはこの溝に垂直方向に偏光面を
有する直線偏光（ＴＭ偏光光に変換させる偏光光学素子
２とを有する直線偏光照射手段゛】゛が配置されている
。そして、この直線偏光手段′ｒからＴＥ偏光光たはＴ
Ｍ偏光光被検物体３に対して所定の入射角θとなるよう
に照射される。
板等の被検物体であり、この被検物体３の斜め上−ｂに
、例えばコヒーＬ・ントで６３２．８ｎｍの波長光を発
振する）ｌｅ−Ｎｅレーザー１と、このレーザー光を被
検物体のパターンの溝に平行方向に偏光面を有する直線
偏光（ＴＥ偏光光あるいはこの溝に垂直方向に偏光面を
有する直線偏光（ＴＭ偏光光に変換させる偏光光学素子
２とを有する直線偏光照射手段゛】゛が配置されている
。そして、この直線偏光手段′ｒからＴＥ偏光光たはＴ
Ｍ偏光光被検物体３に対して所定の入射角θとなるよう
に照射される。
尚、この直線偏光照射手段Ｔは直線偏光光束を供給する
光源を使用し−でも良く、この場合には偏光光学素子２
を除くこともできる。
光源を使用し−でも良く、この場合には偏光光学素子２
を除くこともできる。
レーザー１から発振されたコヒーレントなレーザー光は
偏光光学素子２に入射し、この偏光光学素子２によって
、被検物体３のパターンの溝に対しＴ Ｅ偏光またはＴ
Ｍ偏光光変換して光源光束を安定した特定の偏光状態に
し、この偏光された光束が規則的な凹凸パターンを有−
イーる被検物体３に照射される。そＬ７て、この規則的
なパターンにより回折光が発生し、この回折光の反射方
向に光電検出手段であるディテクター４が配置され、被
検物体３からの回折光を光電検出している。
偏光光学素子２に入射し、この偏光光学素子２によって
、被検物体３のパターンの溝に対しＴ Ｅ偏光またはＴ
Ｍ偏光光変換して光源光束を安定した特定の偏光状態に
し、この偏光された光束が規則的な凹凸パターンを有−
イーる被検物体３に照射される。そＬ７て、この規則的
なパターンにより回折光が発生し、この回折光の反射方
向に光電検出手段であるディテクター４が配置され、被
検物体３からの回折光を光電検出している。
こ５−で、このディテクター４ば支持部材４１で支持さ
れ、この支持部材４１に駆動手段である駆動モータ５に
取り付けられており、このモータ５は照射点Ｏとモータ
軸とが一致するように配置されている。そして、この駆
動モータ５の後方に、駆動モータ５の回転量により、回
転角の情報を電気信号に変換する、例えばロータリーエ
ンコーダ６（角度検出手段）が配置されている。
れ、この支持部材４１に駆動手段である駆動モータ５に
取り付けられており、このモータ５は照射点Ｏとモータ
軸とが一致するように配置されている。そして、この駆
動モータ５の後方に、駆動モータ５の回転量により、回
転角の情報を電気信号に変換する、例えばロータリーエ
ンコーダ６（角度検出手段）が配置されている。
このような構成により、駆動モータ５の回転にともなっ
て、ディテクター４は入射平面内において、このディテ
クターとモータ軸間との距離を半径として円弧を描いて
移動する。そして、この円弧の範囲をディテクター４が
移動することにより、−２次回折光から１次回折光まで
を１つのディテクターで検出することができる。
て、ディテクター４は入射平面内において、このディテ
クターとモータ軸間との距離を半径として円弧を描いて
移動する。そして、この円弧の範囲をディテクター４が
移動することにより、−２次回折光から１次回折光まで
を１つのディテクターで検出することができる。
尚、検出する次数の回折光の数だけのディテクターを、
各々の次数の回折光の反射方向に配置しても良いが、検
出状態を同一にして検出精度を維持させるには、上記の
如き１つのディテクターでそして、演算処理手段のＣＰ
Ｕ７、表示部８を有するように構成するごとにより所望
の次数の回折光を自動的に検出しながら、ディテクター
４の位置をモニターすることができる。
各々の次数の回折光の反射方向に配置しても良いが、検
出状態を同一にして検出精度を維持させるには、上記の
如き１つのディテクターでそして、演算処理手段のＣＰ
Ｕ７、表示部８を有するように構成するごとにより所望
の次数の回折光を自動的に検出しながら、ディテクター
４の位置をモニターすることができる。
ごのように、このＣＰＬＩ７は、各々の次数の回折光の
位置へ、それぞれディテクター４を位置させて、このデ
ィテクター４からの強度信ぢがピークとなる位置でのこ
の強度信号及びロータリーエンコーダ６により検出され
る回折角度（回転角度）の信号に基づいて、ＣＰＵ７は
演算処理を行い被検物体のパターンの平均溝形状を算出
することができる。
位置へ、それぞれディテクター４を位置させて、このデ
ィテクター４からの強度信ぢがピークとなる位置でのこ
の強度信号及びロータリーエンコーダ６により検出され
る回折角度（回転角度）の信号に基づいて、ＣＰＵ７は
演算処理を行い被検物体のパターンの平均溝形状を算出
することができる。
次に、これらの回折光を検出することにより、被検物体
の規則的なパターンの形状を算出する方法を第２図を参
照しながら説明する。
の規則的なパターンの形状を算出する方法を第２図を参
照しながら説明する。
先ず、パターン溝の平均ピッチＰは、照明光の入射角を
θ、ｎ次回指光の射出角をβ。１、照射光の波長をλと
すると、回折格子の基本式はｎλ−Ｐ （ｓｉｎ Ｏ＋
ｓｉｎ β（、ｌＩ Ｉ＋ −−−−（１）である
。したがって、例えば、１次回折光の射出角βｉｌ＋
を検出すれば、照明光の入射角θ及び波長ノが既知であ
るので、 Ｐ−λ／ （ｓｉｎ θ →ｓｉｎ β（＋ 、
） （２１として求められ、平均ピッ
チＰを演算して求める。
θ、ｎ次回指光の射出角をβ。１、照射光の波長をλと
すると、回折格子の基本式はｎλ−Ｐ （ｓｉｎ Ｏ＋
ｓｉｎ β（、ｌＩ Ｉ＋ −−−−（１）である
。したがって、例えば、１次回折光の射出角βｉｌ＋
を検出すれば、照明光の入射角θ及び波長ノが既知であ
るので、 Ｐ−λ／ （ｓｉｎ θ →ｓｉｎ β（＋ 、
） （２１として求められ、平均ピッ
チＰを演算して求める。
尚、この平均ピッチＰは任意の次数の回折光を検出して
も求めることができる。
も求めることができる。
次に、平均溝幅Ｗ及び深さＤを求める方法について説明
する。
する。
先ずＴＥ偏光光たはＴＭ偏光光考慮した回折効率の理論
計算に基づいて、溝幅Ｗをパラメータとして、溝深さＤ
と、−１次回折光と０次回折光との強度の比’ ＋−＋
、／ ｌ ＋。、との相関関係を示すグラフ、及び溝幅
Ｗをパラメータとして、溝深さＤと、−２次回折光と一
１次回折光との強度の比１、−ｚｌ／Ｉい、との相関関
係を示すグラフを予めＣＰＵ７にメモリーさせておく。
計算に基づいて、溝幅Ｗをパラメータとして、溝深さＤ
と、−１次回折光と０次回折光との強度の比’ ＋−＋
、／ ｌ ＋。、との相関関係を示すグラフ、及び溝幅
Ｗをパラメータとして、溝深さＤと、−２次回折光と一
１次回折光との強度の比１、−ｚｌ／Ｉい、との相関関
係を示すグラフを予めＣＰＵ７にメモリーさせておく。
ここでの計算は、被検物体に照射する偏光光の成分（Ｔ
Ｅ偏光光たはＴＭ偏光光について、電磁気学的な境界条
件を設定して、数値計算により回折効率を酎算し、各回
折光強度の比を求めるものである。尚、数値耐算トにお
いて、ＴＥ偏光光利用する方が有利であるため、上記の
溝幅Ｗをパラメータとして、溝深さｌ〕と、回折光の強
度の比との相関関係を示す第３Ａ図及び第４Ａ図は、照
射光束がＴＥ偏光光場合として求めたものである。
Ｅ偏光光たはＴＭ偏光光について、電磁気学的な境界条
件を設定して、数値計算により回折効率を酎算し、各回
折光強度の比を求めるものである。尚、数値耐算トにお
いて、ＴＥ偏光光利用する方が有利であるため、上記の
溝幅Ｗをパラメータとして、溝深さｌ〕と、回折光の強
度の比との相関関係を示す第３Ａ図及び第４Ａ図は、照
射光束がＴＥ偏光光場合として求めたものである。
そして、前述したように、検出された各々の次数の回折
光の回折角及び強度から一１次回折光と０次回折光との
強度の比＋ ＋−１１／ Ｉ （０１及び−２次回折光
と一１次回折光との強度の比１（−２１／１、−１．を
演算して、平均溝幅Ｗと溝深さＤを求めることができる
。
光の回折角及び強度から一１次回折光と０次回折光との
強度の比＋ ＋−１１／ Ｉ （０１及び−２次回折光
と一１次回折光との強度の比１（−２１／１、−１．を
演算して、平均溝幅Ｗと溝深さＤを求めることができる
。
さらに、具体的に第５図に示すフローチャートに基づい
て本発明の実施例の動作を詳述する。
て本発明の実施例の動作を詳述する。
ステップ１において、ＣＰＵ７は一２次回指光〜１次回
折光における回折光強度１い、及び回折角β、７．を検
出するために、駆動モータ５を駆動させる。例えば、１
次回折光の強度Ｉ（１）及び回折角β、１．を検出する
ために、このＣＰＵ７はモータ５を駆動さゼる出力信号
を発する。
折光における回折光強度１い、及び回折角β、７．を検
出するために、駆動モータ５を駆動させる。例えば、１
次回折光の強度Ｉ（１）及び回折角β、１．を検出する
ために、このＣＰＵ７はモータ５を駆動さゼる出力信号
を発する。
ステップ２において、ＣＰＵ７は１次回折光強度がピー
クとなった位置での強度■、１．の信号をディテクター
４で検出さセ、同時にその位置での回折角β（１）の信
号をロータリーエンコーダ６によって検出させる。
クとなった位置での強度■、１．の信号をディテクター
４で検出さセ、同時にその位置での回折角β（１）の信
号をロータリーエンコーダ６によって検出させる。
ステップ３において、ＣＰＵ７は検出されたこの１次回
折強度Ｉ （１１及び回折角β１３．の信号をメモリー
する。
折強度Ｉ （１１及び回折角β１３．の信号をメモリー
する。
ステップ４において、ＣＰ ［Ｊ ７は異なった次数の
回折光の回折強度■。ｌ及び回折角β。、が所望の数だ
け検出されたかを確認する。この場合、１次回折光の強
度１ （１１及び回折角β。、だけしか検出されていな
いために、再びステップ１へ戻りステップ１〜４を順次
繰り返し行い、最終的に、−２次回指光〜１次回折光ま
での回折光強度Ｉ。
回折光の回折強度■。ｌ及び回折角β。、が所望の数だ
け検出されたかを確認する。この場合、１次回折光の強
度１ （１１及び回折角β。、だけしか検出されていな
いために、再びステップ１へ戻りステップ１〜４を順次
繰り返し行い、最終的に、−２次回指光〜１次回折光ま
での回折光強度Ｉ。
１１ 及び回折角β。、が全部検出されるとステップ５
へ移行する。
へ移行する。
ステップ５において、ＣＰ Ｕ ７は検出された１次回
折角β５．の信号により、上述の（２）式に基づいて平
均ピッチＰを算出する。
折角β５．の信号により、上述の（２）式に基づいて平
均ピッチＰを算出する。
ステ、プロにおいて、ＣＰｔＪ７はこの平均ピ。
千Ｐの信号をメモリーする。
ステ１．プ７において、ＣＰＵ７はステップ３でメモリ
ーされた一２次回指光〜１次回折光の光強度の信号に基
づいて、−１次回折光と０次回（ハ光との強度の比’
＋−ｎ ／ ｌ （。７、−２次回折光と一１次回折光
との強度の比１ ＋−２１／ Ｉ ＋−１１をそれぞれ
算出する。
ーされた一２次回指光〜１次回折光の光強度の信号に基
づいて、−１次回折光と０次回（ハ光との強度の比’
＋−ｎ ／ ｌ （。７、−２次回折光と一１次回折光
との強度の比１ ＋−２１／ Ｉ ＋−１１をそれぞれ
算出する。
ステ、ブ８において、Ｃ）） Ｕ ７はステップ８で算
出された一１次回折光と０次回折光との強度のｋＦ−１
＋−１１／ ｌ ｔ。１、−２次回折光と一１次回折光
との強度の比１ ＋−２１／ Ｉ ＋−＋＋の信号をメ
モリーする。
出された一１次回折光と０次回折光との強度のｋＦ−１
＋−１１／ ｌ ｔ。１、−２次回折光と一１次回折光
との強度の比１ ＋−２１／ Ｉ ＋−＋＋の信号をメ
モリーする。
ステップ９においては、ＣＰＵ７ばステ、プ５で算出さ
れた平均ピッチＰの信月から、平均溝幅Ｗの存在範囲は
、この平均ピッチＰの範囲内に存在すると判断する。こ
こで、予め平均溝幅Ｗの範囲が分かっていれば、この範
囲内に平均溝幅Ｗが存在すると判断する。そして、説明
を容易とするために、この場合、例えば、ＣＰ Ｕ ７
は溝幅Ｗが０．４８１〜０．８μｍの範囲内に存在する
ことを予め分かっているとする。
れた平均ピッチＰの信月から、平均溝幅Ｗの存在範囲は
、この平均ピッチＰの範囲内に存在すると判断する。こ
こで、予め平均溝幅Ｗの範囲が分かっていれば、この範
囲内に平均溝幅Ｗが存在すると判断する。そして、説明
を容易とするために、この場合、例えば、ＣＰ Ｕ ７
は溝幅Ｗが０．４８１〜０．８μｍの範囲内に存在する
ことを予め分かっているとする。
ステップ１０において、ＣＰＵ７は、このＣＰ ｔＪ７
内にメモリーされている第３Ａ図に示すグラフに基づい
て、平均溝深さＤの存在範囲を求めることができる。つ
まり、ステップ７でメモリーされた一１次回折光と０次
回折光との強度の比１＋−１＋／■、。、が例えば０．
１であるとすると、ＣＰＵ７は第３八図に示すグラフか
ら平均溝深さＤの存在範囲はａで示すように７１７ 人
〜９３３人と判断する。
内にメモリーされている第３Ａ図に示すグラフに基づい
て、平均溝深さＤの存在範囲を求めることができる。つ
まり、ステップ７でメモリーされた一１次回折光と０次
回折光との強度の比１＋−１＋／■、。、が例えば０．
１であるとすると、ＣＰＵ７は第３八図に示すグラフか
ら平均溝深さＤの存在範囲はａで示すように７１７ 人
〜９３３人と判断する。
ステップ１１において、ＣＰＵ７は、このＣＰＵ７内に
メモリーされている第４Ａ図に示すグラフに基づいて、
より狭められた平均溝幅Ｗの存在範囲を求めることがで
きる。つまり、ステップ７でメモリーされた一２次回折
光と−１次回折光との強度の比Ｉ、−０／ Ｉ Ｃ−１
１が例えば０．４であるきすると、ＣＰＵ７は、第４Ａ
図のグラフに基づいて、ステップ１０で求められた平均
溝深さＤの存在範囲７１７人〜９３３人から、平均溝幅
Ｗの存在範囲は０．４４Ｊｌ甫〜０．４７μｍと判断す
る。
メモリーされている第４Ａ図に示すグラフに基づいて、
より狭められた平均溝幅Ｗの存在範囲を求めることがで
きる。つまり、ステップ７でメモリーされた一２次回折
光と−１次回折光との強度の比Ｉ、−０／ Ｉ Ｃ−１
１が例えば０．４であるきすると、ＣＰＵ７は、第４Ａ
図のグラフに基づいて、ステップ１０で求められた平均
溝深さＤの存在範囲７１７人〜９３３人から、平均溝幅
Ｗの存在範囲は０．４４Ｊｌ甫〜０．４７μｍと判断す
る。
−、！ ３− ＡＱステップ１
２において、ＣＰＵ７は、１分な精度の平均溝幅Ｗ及び
溝深さＤが求められたかを確認する。この場合、まだ十
分な精度の平均溝幅Ｗ及び溝深さＤが求められていない
ために、再びステップ１０に戻る。
２において、ＣＰＵ７は、１分な精度の平均溝幅Ｗ及び
溝深さＤが求められたかを確認する。この場合、まだ十
分な精度の平均溝幅Ｗ及び溝深さＤが求められていない
ために、再びステップ１０に戻る。
再びステップ１０において、ＣＰＵ７は、メモリーされ
た第３Ｂ図（第３Ａ図のｅの部分を拡大した図）に示す
グラフに基づいて、ステップ１１で求められた平均ａ幅
Ｗの０．４４μｍ−０，４７／ｊｍの範囲で、−１次回
折光と０次回折光との強度の比Ｉ、−０／１、。、が０
．ｌでの平均溝深さＤの存在範囲をｂで示すように８７
５人〜８９７人と判断する。
た第３Ｂ図（第３Ａ図のｅの部分を拡大した図）に示す
グラフに基づいて、ステップ１１で求められた平均ａ幅
Ｗの０．４４μｍ−０，４７／ｊｍの範囲で、−１次回
折光と０次回折光との強度の比Ｉ、−０／１、。、が０
．ｌでの平均溝深さＤの存在範囲をｂで示すように８７
５人〜８９７人と判断する。
そして、再びステップ１１において、ＣＰＵ７は、メモ
リーされた第４Ｂ図（第４Ａ図のｒの部分を拡大した図
）で示したグラフに基づいて、−２次回指光吉−１次回
折光との強度の比１ ＋−２１／ ｌ ＋−＋＋が０．
４で、ステップ１０で求められた平均溝深さＤの存在範
囲は８７５人〜８９７人における平均溝幅Ｗの存在範囲
を０．４５０ μｍ−０，４４５μｍであると判断する
、 ステップ１２において、再び十分な精度の平均溝幅Ｗ及
び溝深さＤが求められたかを確認、する。こ、−で、求
められた平均、Ｓ幅Ｗ及び溝深さＤが不−１分な精度で
あわば、ＣＰＵ７は、再びステップ１０〜ステツプ１２
の動作４順次を繰り返し２行う、二とにより、さらＱこ
高精度な平均溝幅Ｗ及び溝深さｐ ｏｖ値を求めること
ができる。そし、て、この平均溝幅Ｗ及び７ｓ深さＤの
値が得られると、ＣＰＩＪ７は動作を停止さセ、所望の
形式にて、測定結果を出力させる。
リーされた第４Ｂ図（第４Ａ図のｒの部分を拡大した図
）で示したグラフに基づいて、−２次回指光吉−１次回
折光との強度の比１ ＋−２１／ ｌ ＋−＋＋が０．
４で、ステップ１０で求められた平均溝深さＤの存在範
囲は８７５人〜８９７人における平均溝幅Ｗの存在範囲
を０．４５０ μｍ−０，４４５μｍであると判断する
、 ステップ１２において、再び十分な精度の平均溝幅Ｗ及
び溝深さＤが求められたかを確認、する。こ、−で、求
められた平均、Ｓ幅Ｗ及び溝深さＤが不−１分な精度で
あわば、ＣＰＵ７は、再びステップ１０〜ステツプ１２
の動作４順次を繰り返し２行う、二とにより、さらＱこ
高精度な平均溝幅Ｗ及び溝深さｐ ｏｖ値を求めること
ができる。そし、て、この平均溝幅Ｗ及び７ｓ深さＤの
値が得られると、ＣＰＩＪ７は動作を停止さセ、所望の
形式にて、測定結果を出力させる。
尚、第３Ａ図〜第４Ｂ図は定性的なグラフを示しており
、上記に示した具体的な数値は一例である。
、上記に示した具体的な数値は一例である。
尚、本発明は被検物体がガラス基板等の透明な材質から
なる場合や、規則的なペターン溝形状が台形型、正弦波
型、三角形型等の場合にも対応できる。
なる場合や、規則的なペターン溝形状が台形型、正弦波
型、三角形型等の場合にも対応できる。
また、本発明の実施例では ２次から１次回折光を利用
しているが、他の次数の回折光を利用することも可能で
ある。
しているが、他の次数の回折光を利用することも可能で
ある。
この上−）に、本発明は言・）までもなくこの実施例に
限るものではない。
限るものではない。
〔発明の効果］
本発明によれば、従来よりもさらに微細なピ。
千のパターン溝を有する被検物体の溝形状にも対応でき
る高精度な溝形状測定装置を実現することができる。
る高精度な溝形状測定装置を実現することができる。
第１図は本発明の実施例にお＋ｊる概略構成図、第２図
は照射光を被検物体に照射して発生する回折光の原理を
示す図、第３Ａ図は溝幅Ｗをパラメータとして、溝深さ
Ｄと、−１次回折光と０次回折光との強度の比１ ＋−
１，／ Ｉ ｉ。、との相関関係を示す図、第３Ｂ図は
第３Ａ図に示すｅの部分を拡大した図、第４八図は溝幅
Ｗをパラメータとして、溝深さ■〕と、−２次回折光と
一１次回折光との強度の比１ ＋−ｎ／ Ｉ ＋−ｎと
の相関関係を示す図、第４Ｂ図は第４Ａ図に示１ｒの部
分を拡大した図、第５図は本発明の実施例におけるフロ
ーチャー１・を示す図、第６図は平均ピッ千Ｐが１．６
μｍ、平均溝幅Ｗが０．８ μｍでの溝深さＤを横軸、
−１次回折光と０次回折光との強度の比Ｉ （−Ｉｔ／
ｌ ＋ｏ） を縦軸として、従来技術の理論値、本発
明の理論イメ及び測定値との相関関係を示す図である。 〔主要部分の説明〕 ４ ディテクター〔光電検出手段〕 ７ ＣＰＵ〔演算処理手段〕
は照射光を被検物体に照射して発生する回折光の原理を
示す図、第３Ａ図は溝幅Ｗをパラメータとして、溝深さ
Ｄと、−１次回折光と０次回折光との強度の比１ ＋−
１，／ Ｉ ｉ。、との相関関係を示す図、第３Ｂ図は
第３Ａ図に示すｅの部分を拡大した図、第４八図は溝幅
Ｗをパラメータとして、溝深さ■〕と、−２次回折光と
一１次回折光との強度の比１ ＋−ｎ／ Ｉ ＋−ｎと
の相関関係を示す図、第４Ｂ図は第４Ａ図に示１ｒの部
分を拡大した図、第５図は本発明の実施例におけるフロ
ーチャー１・を示す図、第６図は平均ピッ千Ｐが１．６
μｍ、平均溝幅Ｗが０．８ μｍでの溝深さＤを横軸、
−１次回折光と０次回折光との強度の比Ｉ （−Ｉｔ／
ｌ ＋ｏ） を縦軸として、従来技術の理論値、本発
明の理論イメ及び測定値との相関関係を示す図である。 〔主要部分の説明〕 ４ ディテクター〔光電検出手段〕 ７ ＣＰＵ〔演算処理手段〕
Claims (1)
- コヒーレントな光を規則的なパターンを有する被検物体
に照射して回折光を検出して該被検物体の形状を測定す
る溝形状測定装置において、前記コヒーレントな光を前
記被検物体のパターンの溝方向または該溝と直交方向に
偏光面を有する直線偏光を被検物体に照射する直線偏光
照射手段と、該直線偏光照射手段により照明された前記
被検物体のパターンの溝により発生する回折光の強度を
光電的に検出する光電検出手段と、前記光電検出手段に
よる光電信号に基づいて前記被検物体の平均溝形状を算
出する演算処理手段とを有することを特徴とする溝形状
測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63115539A JPH01285806A (ja) | 1988-05-12 | 1988-05-12 | 溝形状測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63115539A JPH01285806A (ja) | 1988-05-12 | 1988-05-12 | 溝形状測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01285806A true JPH01285806A (ja) | 1989-11-16 |
Family
ID=14665036
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63115539A Pending JPH01285806A (ja) | 1988-05-12 | 1988-05-12 | 溝形状測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01285806A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7515253B2 (en) | 2005-01-12 | 2009-04-07 | Kla-Tencor Technologies Corporation | System for measuring a sample with a layer containing a periodic diffracting structure |
| US20170010417A1 (en) * | 2014-03-26 | 2017-01-12 | Fujikura Ltd. | Light guiding device, manufacturing method, and ld module |
-
1988
- 1988-05-12 JP JP63115539A patent/JPH01285806A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7515253B2 (en) | 2005-01-12 | 2009-04-07 | Kla-Tencor Technologies Corporation | System for measuring a sample with a layer containing a periodic diffracting structure |
| US20170010417A1 (en) * | 2014-03-26 | 2017-01-12 | Fujikura Ltd. | Light guiding device, manufacturing method, and ld module |
| US9864142B2 (en) * | 2014-03-26 | 2018-01-09 | Fujikura Ltd. | Light guiding device, manufacturing method, and LD module |
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