JPH0629692B2 - 物体を検査し、合成映像デ−タを発生する方法および物体検査装置 - Google Patents
物体を検査し、合成映像デ−タを発生する方法および物体検査装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、全体として精密光学的検査方法および装置に
関するものであり、更に詳しくいえば、干渉顕微鏡と電
子的映像処理の組合わせを用いて集積回路ウエハーの形
状寸法の顕微鏡による検査および測定を行う方法および
装置に関するものである。
関するものであり、更に詳しくいえば、干渉顕微鏡と電
子的映像処理の組合わせを用いて集積回路ウエハーの形
状寸法の顕微鏡による検査および測定を行う方法および
装置に関するものである。
集積回路ウエハー内に形成された表面のような極微小表
面の特徴を検査および測定するための装置を設けること
が長い間望まれていた。上記の特徴の１つはＩＣ装置の
製作中にウエハー表面に形成される種々の図形の線幅で
ある。
面の特徴を検査および測定するための装置を設けること
が長い間望まれていた。上記の特徴の１つはＩＣ装置の
製作中にウエハー表面に形成される種々の図形の線幅で
ある。
集積回路の形状寸法を測定するための従来技術の１つ
は、映像平面内にある種の電子的検出器を配置した通常
の顕微鏡を使用することを含む。たとえば、テレビカメ
ラ、走査スリット（米国特許第4,373,817号明細書参
照）、切断装置および直線アレイが通常の顕微鏡に対す
る検出器として全て用いられている。しかし、通常の顕
微鏡の性能は、光波の振幅を測定できるだけで、振幅の
複雑な位相を測定できない点で制約される。その結果、
集積回路の表面の三次元的な性質のために、この種の精
密な表面検査および測定には従来の顕微鏡を使用するこ
とが実用的でなくなる。
は、映像平面内にある種の電子的検出器を配置した通常
の顕微鏡を使用することを含む。たとえば、テレビカメ
ラ、走査スリット（米国特許第4,373,817号明細書参
照）、切断装置および直線アレイが通常の顕微鏡に対す
る検出器として全て用いられている。しかし、通常の顕
微鏡の性能は、光波の振幅を測定できるだけで、振幅の
複雑な位相を測定できない点で制約される。その結果、
集積回路の表面の三次元的な性質のために、この種の精
密な表面検査および測定には従来の顕微鏡を使用するこ
とが実用的でなくなる。
別の従来技術は、集積回路表面に関連する三次元データ
を得るために、共焦点（confocal）レーザ走査顕微鏡を
用いている。その種の共焦点レーザ走査顕微鏡について
のかなり完全な記述が、テイー・ウイルソン（T.wilso
n）およびシー・シエパード（C.Shepard）著、「セオリ
イ・アンド・プラクテイス・オブ・スキヤンニング・オ
プチカル・マイクロコピー（Theory and Practice of S
canning Optical Microscopy）」、１９８４年、アカデ
ミック・プレス（Academic Press）発行、に記載されて
いる。
を得るために、共焦点（confocal）レーザ走査顕微鏡を
用いている。その種の共焦点レーザ走査顕微鏡について
のかなり完全な記述が、テイー・ウイルソン（T.wilso
n）およびシー・シエパード（C.Shepard）著、「セオリ
イ・アンド・プラクテイス・オブ・スキヤンニング・オ
プチカル・マイクロコピー（Theory and Practice of S
canning Optical Microscopy）」、１９８４年、アカデ
ミック・プレス（Academic Press）発行、に記載されて
いる。
共焦点レーザ装置の構造が複雑で、比較的高価であるこ
とは別にしても、その装置を用いる技術が単色光を用い
るために、半導体装置においてしばしば見られる透明な
膜がある厚さになると破壊的な干渉が生じて測定確度が
低くなる。
とは別にしても、その装置を用いる技術が単色光を用い
るために、半導体装置においてしばしば見られる透明な
膜がある厚さになると破壊的な干渉が生じて測定確度が
低くなる。
したがって、本発明の目的は、集積回路等の三次元検査
を行う改良した方法および装置を得ることである。
を行う改良した方法および装置を得ることである。
本発明の別の目的は、２ビーム干渉顕微鏡を用いる改良
した合成映像発生技術を得ることである。
した合成映像発生技術を得ることである。
本発明の更に別の目的は、集積回路の線の１番上の幅と
１番下の幅および高さを正確に測定できるようにする方
法および装置を得ることである。
１番下の幅および高さを正確に測定できるようにする方
法および装置を得ることである。
簡単にいえば、本発明の好適な実施例は、２ビーム干渉
顕微鏡を使用することを基にして新規な検査装置を製作
するために、テレビカメラに組合わされたとくに適する
リンニク（Linnik）顕微鏡と、ウエハー送り台と、デー
タ処理電子装置とを含む。本発明の装置は、検査すべき
表面に対して種々の軸線方向位置において撮られた複数
の干渉映像を発生するために広帯域の光または狭帯域の
光を利用できる。それから、２ビーム光学顕微鏡または
２ビーム音響顕微鏡において光路差が変えられるにつれ
て、可干渉性の程度（または、しまの振幅、しまの分
散、あるいはしまの振動の振幅）に比例するデータを発
生するために、それらの映像を横切る走査線に沿う点ご
との輝度が用いられる。
顕微鏡を使用することを基にして新規な検査装置を製作
するために、テレビカメラに組合わされたとくに適する
リンニク（Linnik）顕微鏡と、ウエハー送り台と、デー
タ処理電子装置とを含む。本発明の装置は、検査すべき
表面に対して種々の軸線方向位置において撮られた複数
の干渉映像を発生するために広帯域の光または狭帯域の
光を利用できる。それから、２ビーム光学顕微鏡または
２ビーム音響顕微鏡において光路差が変えられるにつれ
て、可干渉性の程度（または、しまの振幅、しまの分
散、あるいはしまの振動の振幅）に比例するデータを発
生するために、それらの映像を横切る走査線に沿う点ご
との輝度が用いられる。
本発明の利点の１つは、共焦点顕微鏡を用いる技術より
はるかに簡単かつ経済的な技術を提供することである。
はるかに簡単かつ経済的な技術を提供することである。
本発明の別の利点は、単色光の代りに白色光を用いるこ
とができる結果として、可干渉性（coherent）を有する
光学装置に影響を及ぼす可干渉性を有するはん点効果に
より高い信号／雑音比を有することができることであ
る。更に、白色光を用いることにより、ある厚さの透明
な膜に対する破壊的な干渉が生ずる可能性が無くなる。
とができる結果として、可干渉性（coherent）を有する
光学装置に影響を及ぼす可干渉性を有するはん点効果に
より高い信号／雑音比を有することができることであ
る。更に、白色光を用いることにより、ある厚さの透明
な膜に対する破壊的な干渉が生ずる可能性が無くなる。
更に白色光の短い可干渉長さのために測定器の焦点深度
が実効的に浅くされるから、光軸に沿う理論的な解像力
は共焦点顕微鏡の解像力より高いようである。実験的に
は、少くとも集積回路の線幅を測定するために、本発明
は顕微鏡の横方向解像力を大幅に向上しているようであ
る。
が実効的に浅くされるから、光軸に沿う理論的な解像力
は共焦点顕微鏡の解像力より高いようである。実験的に
は、少くとも集積回路の線幅を測定するために、本発明
は顕微鏡の横方向解像力を大幅に向上しているようであ
る。
以下、図面を参照して本発明を詳しく説明する。
レリーフの起伏が映像発生装置の視野の深さ以内であ
り、反射面の三次元的な形状がしま計数アルゴリズムを
混乱させるようなぎざぎざでない限りは、標準的な技術
を用いて反射面の三次元的な形状を干渉顕微鏡は測定で
きる。基本的な式は次の通りである。
り、反射面の三次元的な形状がしま計数アルゴリズムを
混乱させるようなぎざぎざでない限りは、標準的な技術
を用いて反射面の三次元的な形状を干渉顕微鏡は測定で
きる。基本的な式は次の通りである。
ここに、Δｈは映像中の２つの点の間の高さの差、Δφ
は位相差、λは光の波長である。この点におけるリンニ
ク（Linnik）顕微鏡の標準的な用途が、エレンスト・ラ
イツ・ゲーエムベーハー，ベツラー（Ernst Leitz Gmbh
Wetzlar）（1980）によるリンニク顕微鏡アタツチメン
トの使用説明書「インシデント・ライト・マイクロスコ
ープ・インターフエロメータ・フオー・ザ・オルソプラ
ン・アンド・メタロプラン（Incident-Light Microscop
e Interferometer for the Orthoplan and Metallopla
n）」、およびライツ（LEITZ）「インシデント・ライト
・インターフエアレンス・イルミネータ・フオー・ザ・
オルソプラン／メタロプラン，ア・モジユール・フイツ
チ・ユーゼス・ザ・ウエーブ・レングス・オブ・ライト
・フオー・メージヤーメント（1980）（Incident-Light
Interference Illuminator for the Orthoplan/Metall
oplan,a module which uses the wave length of light
for measurement）」に示されている。
は位相差、λは光の波長である。この点におけるリンニ
ク（Linnik）顕微鏡の標準的な用途が、エレンスト・ラ
イツ・ゲーエムベーハー，ベツラー（Ernst Leitz Gmbh
Wetzlar）（1980）によるリンニク顕微鏡アタツチメン
トの使用説明書「インシデント・ライト・マイクロスコ
ープ・インターフエロメータ・フオー・ザ・オルソプラ
ン・アンド・メタロプラン（Incident-Light Microscop
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Interference Illuminator for the Orthoplan/Metall
oplan,a module which uses the wave length of light
for measurement）」に示されている。
しかし、それらの標準的な技術は、下記の３つの条件の
うちいずれかが存在する時には駄目になる。
うちいずれかが存在する時には駄目になる。
１．視野内の物体表面上の三次元的形状の変動が、顕微
鏡の焦点深度をこえる。
鏡の焦点深度をこえる。
２．不透明な基体上に形成された透明な構造で、物体が
構成される。
構成される。
３．垂直方向の延長が光の半波長をこえる急な壁を、物
体表面が有する。
体表面が有する。
集積回路装置においてはしばしばそうであるが、それら
の条件のうちの１つでも起ると、(1)式に組合わされた
場合にしま計数アルゴリズムが望みのないほど混乱した
不正確な結果を与えるから、リンニクまたはその他の２
ビーム干渉顕微鏡の標準的な使用は単に有用なデータを
与えない。
の条件のうちの１つでも起ると、(1)式に組合わされた
場合にしま計数アルゴリズムが望みのないほど混乱した
不正確な結果を与えるから、リンニクまたはその他の２
ビーム干渉顕微鏡の標準的な使用は単に有用なデータを
与えない。
後で説明する本発明の分析方法はリンニク干渉顕微鏡の
標準的な使用により遭遇する諸困難を克服し、電子装置
と組合わせた場合に半導体装置の自動検査に新しい性能
を付与するものである。
標準的な使用により遭遇する諸困難を克服し、電子装置
と組合わせた場合に半導体装置の自動検査に新しい性能
を付与するものである。
本発明の基本的な概念は、広帯域の光（白色光）が非常
に短い可干渉長を有しており、映像の各点において物体
ビームと基準ビームの間の可干渉性の程度を測定するこ
とにより、強力な光区分技術を開発できることである。
に短い可干渉長を有しており、映像の各点において物体
ビームと基準ビームの間の可干渉性の程度を測定するこ
とにより、強力な光区分技術を開発できることである。
この原理をスケーラー回析理論（scaler deffraction t
heory）で示すことができる。しかし、基本的な考え
は、スケーラー回析理論が良い近似を与えない場合で
も、一般に適用される。
heory）で示すことができる。しかし、基本的な考え
は、スケーラー回析理論が良い近似を与えない場合で
も、一般に適用される。
一様な媒質中での光の波動方程式について考えてみる。
ここに、Ｃは媒質中での光の速度、Ｕは次の形でフーリ
エ積分として書くことができるものである。
エ積分として書くことができるものである。
ここに、 スペクトル密度は で与えられる。ここに、αは正規化定数、δはデルタ関
数である。第１次の可干渉性の程度は で与えられる。ここに、かつこ＜＞は統一的な平均（em
semble avarage）を示す。
数である。第１次の可干渉性の程度は で与えられる。ここに、かつこ＜＞は統一的な平均（em
semble avarage）を示す。
波Ｕが２つの成分波の和であるとすると、 Ｕ＝U1＋U2 (7) であるから、U1とU2の間の可干渉性の程度は類似して次
式のようにして定めることができる。
式のようにして定めることができる。
ここで第１図を参照する。この図に示されている本発明
の装置はスポツテイング顕微鏡（spotting microscop
e）１０と、リンニク顕微鏡１２と、ウエハー１６およ
び圧電垂直運動装置１８を顕微鏡１０の下側の準備位置
と、顕微鏡１２の下側の検査位置の間で動かすＸ−Ｙ台
１４と、一対のビデオ乃至テレビカメラ２０，２２と、
データ処理電子装置２４と、CRT表示装置２６と電子制
御器およびオペレータ・インターフエイス・コンソール
２８とを含む。
の装置はスポツテイング顕微鏡（spotting microscop
e）１０と、リンニク顕微鏡１２と、ウエハー１６およ
び圧電垂直運動装置１８を顕微鏡１０の下側の準備位置
と、顕微鏡１２の下側の検査位置の間で動かすＸ−Ｙ台
１４と、一対のビデオ乃至テレビカメラ２０，２２と、
データ処理電子装置２４と、CRT表示装置２６と電子制
御器およびオペレータ・インターフエイス・コンソール
２８とを含む。
リンニク顕微鏡のような２ビーム干渉顕微鏡において
は、映像平面３６に達した光源３１からの光波は、物体
１６の表面から反射された成分と、基準反射鏡３４の表
面から反射された成分との２つの成分波の和である。物
体を照明するために白色光が用いられた場合にも、しま
が映像平面３６に見える。広帯域の光（白色光）が用い
られたとすると、基準チャネル３２と物体チャネル３０
の間の光路差が非常に短くて、平均波長の何分の１かの
程度であると、白色光の可干渉長が非常に短いから、強
力なしまが生ずる。基準チャネルと物体チャネルの間で
可干渉性の程度が高いと、しまは強力である。それとは
逆に可干渉性の程度が低いと、しまは弱い。ここで説明
している実施例においては、クセノンアーク灯３１によ
り白色光コーラー照明（Kohler illumination）が行わ
れ、基準ビームを断続させるためにシヤツター３３が含
まれる。しまの数と向きは、市販のリンニク顕微鏡の対
物レンズを基準チャネル軸外れに動かすことにより制御
できる。したがつて、この実施例においては、映像平面
内に現われるしまをテレビカメラ２２のラスターの方向
に平行にし、しまの間隔をテレビカメラ２２の水平走査
線３２本分に等しくするためにレンズ３５が位置させら
れる。
は、映像平面３６に達した光源３１からの光波は、物体
１６の表面から反射された成分と、基準反射鏡３４の表
面から反射された成分との２つの成分波の和である。物
体を照明するために白色光が用いられた場合にも、しま
が映像平面３６に見える。広帯域の光（白色光）が用い
られたとすると、基準チャネル３２と物体チャネル３０
の間の光路差が非常に短くて、平均波長の何分の１かの
程度であると、白色光の可干渉長が非常に短いから、強
力なしまが生ずる。基準チャネルと物体チャネルの間で
可干渉性の程度が高いと、しまは強力である。それとは
逆に可干渉性の程度が低いと、しまは弱い。ここで説明
している実施例においては、クセノンアーク灯３１によ
り白色光コーラー照明（Kohler illumination）が行わ
れ、基準ビームを断続させるためにシヤツター３３が含
まれる。しまの数と向きは、市販のリンニク顕微鏡の対
物レンズを基準チャネル軸外れに動かすことにより制御
できる。したがつて、この実施例においては、映像平面
内に現われるしまをテレビカメラ２２のラスターの方向
に平行にし、しまの間隔をテレビカメラ２２の水平走査
線３２本分に等しくするためにレンズ３５が位置させら
れる。
可干渉性の程度としまの強さとの関係を次式のように書
くことができる。ここに、Ｕ１は物体波、Ｕ２は基準波
である。映像平面においては、物体波と基準波を重ね合
わせることにより光の強度が得られる。
くことができる。ここに、Ｕ１は物体波、Ｕ２は基準波
である。映像平面においては、物体波と基準波を重ね合
わせることにより光の強度が得られる。
＜|U1＋U2|2＞ ＝＜|U1|2＞＋＜|U2|2＞＋２Re＜U1*U2＞(9) 基準チヤネルと物体チヤネルの間に位相差を生じさせる
ように、基準チヤネルと物体チヤネルの間の全体的な光
路長の差を変えることができる。狭帯域近似において
は、位相のずれは光の全ての周波数に対して同じであ
る。この場合には、映像平面における強さは次式で与え
られる。
ように、基準チヤネルと物体チヤネルの間の全体的な光
路長の差を変えることができる。狭帯域近似において
は、位相のずれは光の全ての周波数に対して同じであ
る。この場合には、映像平面における強さは次式で与え
られる。
＜|U1＋ｅｉφU2|2＞ ＝＜|U1|2＞＋＜|U2|2＞＋２Re〔ｅｉφ＜U1 *U2＞〕(1
0) φを−πからπへ変えることにより計算される、(10)式
中の分散（variance）は、次式で与えられることを容易
に見出すことができよう。
0) φを−πからπへ変えることにより計算される、(10)式
中の分散（variance）は、次式で与えられることを容易
に見出すことができよう。
＜|U1＋ｅｉφＵ２｜２＞の分散＝２｜＜U1 *U2＞|2(11) したがって、可干渉性の程度は次式で表すことができ
る。
る。
ここでは、照明は実際に広帯域であり、光の周波数が異
なると位相推移量も異なる。しかし、この場合には、
（U1 *U2）に対する次の関数の形は２ビーム干渉顕微鏡
において得られる映像を良く近似する。
なると位相推移量も異なる。しかし、この場合には、
（U1 *U2）に対する次の関数の形は２ビーム干渉顕微鏡
において得られる映像を良く近似する。
（U1 *U2）＝meR(l)eilK(l)(13) ｌは光路差（path difference）である。ここに、Ｒ(l)
およびＫ(l)は距離２π／K(l)にわたつて徐々に変化す
るから、分散の計算においてｌを−π／K(l)からπ／K
(l)まで変えることによりφを２πだけ変えられるもの
とすると、(12)式を依然として得ることができる。(13)
式中のパラメータ「m」は複素定数である。
およびＫ(l)は距離２π／K(l)にわたつて徐々に変化す
るから、分散の計算においてｌを−π／K(l)からπ／K
(l)まで変えることによりφを２πだけ変えられるもの
とすると、(12)式を依然として得ることができる。(13)
式中のパラメータ「m」は複素定数である。
したがつて、可干渉性の程度の実際的な測定値としてと
ることができる容易に測定可能な量Ｃ（ｘ，ｔ）を次式
のように定めることができる。
ることができる容易に測定可能な量Ｃ（ｘ，ｔ）を次式
のように定めることができる。
Ｕ１とＵ２が可干渉性でなければＣ＝０である。
一般に、(13)式においてＲ(l)とＫ(l)が徐々に変化する
と仮定すると、 Ｃ＝（＜｜U1|2＞＜｜U2|2＞）1/2Ｇ(15) であることを示すことができる。
と仮定すると、 Ｃ＝（＜｜U1|2＞＜｜U2|2＞）1/2Ｇ(15) であることを示すことができる。
本発明の技術は、各映像点における輝度がＣに比例する
ような映像を合成することである。これは可干渉性プロ
ーブによる映像発生にあたる。
ような映像を合成することである。これは可干渉性プロ
ーブによる映像発生にあたる。
干渉顕微鏡１２は、Ｃの計算を行う前に下記のようにし
て準備される。物体（１６での）として第１の表面反射
鏡（図示せず）により、基準反射鏡３４と物体反射鏡が
同時に焦点が合わされるように、物体チヤネル３０と基
準チヤネル３２の焦点が調整される。それから、物体波
と基準波の間で最高の可干渉性が得られるまで光路差が
調整される。そうするとその基準位置は、可干渉性の程
度を測定するために用いられる光路差の変化の中心であ
る。
て準備される。物体（１６での）として第１の表面反射
鏡（図示せず）により、基準反射鏡３４と物体反射鏡が
同時に焦点が合わされるように、物体チヤネル３０と基
準チヤネル３２の焦点が調整される。それから、物体波
と基準波の間で最高の可干渉性が得られるまで光路差が
調整される。そうするとその基準位置は、可干渉性の程
度を測定するために用いられる光路差の変化の中心であ
る。
しまデータが用いられるものとすると、下記のように調
整は僅かに異なる。その場合には、映像平面３６の中心
内のウインドウが対象とする領域として選択され、基準
反射鏡と物体反射鏡の焦点を合わせた後で、そのウイン
ドウの中心においてしまの振幅が最大となるように光路
が調整される。それから、その物体反射鏡の代りに、上
面に集積回路が形成されているシリコンウエハー１６の
ような物体を置く。
整は僅かに異なる。その場合には、映像平面３６の中心
内のウインドウが対象とする領域として選択され、基準
反射鏡と物体反射鏡の焦点を合わせた後で、そのウイン
ドウの中心においてしまの振幅が最大となるように光路
が調整される。それから、その物体反射鏡の代りに、上
面に集積回路が形成されているシリコンウエハー１６の
ような物体を置く。
そうすると、物体の表面のうち、基準反射鏡の表面と同
じ「レベル」にある全ての部分は、基準波に対して比較
的可干渉性を有する散乱波を生じ、それらの映像点の終
りは３６（第１図）における最後の映像においては明る
い。最も明るい点においては物体波と基準波が最も良く
一致するから、それらの最も明るい点は物体が局部的に
水平方向に反射性である。物体のうち基準反射鏡とは異
なるレベルにある部分は暗く見える。そうすると、第２
図に示すように、ウエハー１６を通るそれぞれの物体平
面に対応する連続する映像を得るためにウエハー１６を
上下に動かすことにより区分を行うことができる。
じ「レベル」にある全ての部分は、基準波に対して比較
的可干渉性を有する散乱波を生じ、それらの映像点の終
りは３６（第１図）における最後の映像においては明る
い。最も明るい点においては物体波と基準波が最も良く
一致するから、それらの最も明るい点は物体が局部的に
水平方向に反射性である。物体のうち基準反射鏡とは異
なるレベルにある部分は暗く見える。そうすると、第２
図に示すように、ウエハー１６を通るそれぞれの物体平
面に対応する連続する映像を得るためにウエハー１６を
上下に動かすことにより区分を行うことができる。
可干渉性の程度Ｃはリンニク顕微鏡によりいくつかのや
り方で測定できる。１つのやり方は、基準チヤネル３２
の光路長を変えることである。たとえば、基準位置に中
心を置く１つまたはそれ以上の波長をとり、それを行い
ながら、顕微鏡の映像平面内の各点における強さの振動
を電子的に計算する。振動の振幅はＣに比例する。
り方で測定できる。１つのやり方は、基準チヤネル３２
の光路長を変えることである。たとえば、基準位置に中
心を置く１つまたはそれ以上の波長をとり、それを行い
ながら、顕微鏡の映像平面内の各点における強さの振動
を電子的に計算する。振動の振幅はＣに比例する。
あるいは、（半導体集積回路の線の場合におけるよう
に）１つの向きにはあまり速くは変化しない物体表面の
特徴の場合には、干渉じまが検査すべき線に垂直である
ようにそれらの干渉じまを調整できる。しまの間隔も任
意の都合の良い値に調整することもできる。この場合に
はＣはウインドウ内にしまの振幅にすぎない。すなわ
ち、 Ｃ＝ウインドウ内のしまの振幅 (16) この技術の利点は、後で詳しく説明するように、線を横
切る全ての点においてＣを測定するために必要な映像が
１つだけであることである。
に）１つの向きにはあまり速くは変化しない物体表面の
特徴の場合には、干渉じまが検査すべき線に垂直である
ようにそれらの干渉じまを調整できる。しまの間隔も任
意の都合の良い値に調整することもできる。この場合に
はＣはウインドウ内にしまの振幅にすぎない。すなわ
ち、 Ｃ＝ウインドウ内のしまの振幅 (16) この技術の利点は、後で詳しく説明するように、線を横
切る全ての点においてＣを測定するために必要な映像が
１つだけであることである。
第３図〜第７図は第２図に全体的に示されている異なる
物体高さにおいて撮影した実際のしまデータの写真を示
す。この場合には、物体は、上面に高さが１μｍのフオ
トレジスト線４０を形成されたシリコンウエハーであ
る。それらの写真に示されている垂直の白い線と水平の
白い線は表示CRT２６上に発生された電子的な重ね合わ
せであり、ここでの説明では無視できる。フオトレジス
ト部分４０は各写真の中央部にあり、第２図に示すよう
に、第３図〜第７図の５枚の写真は垂直(Z)軸に沿う物
体の種々の位置において撮影されたものである。
物体高さにおいて撮影した実際のしまデータの写真を示
す。この場合には、物体は、上面に高さが１μｍのフオ
トレジスト線４０を形成されたシリコンウエハーであ
る。それらの写真に示されている垂直の白い線と水平の
白い線は表示CRT２６上に発生された電子的な重ね合わ
せであり、ここでの説明では無視できる。フオトレジス
ト部分４０は各写真の中央部にあり、第２図に示すよう
に、第３図〜第７図の５枚の写真は垂直(Z)軸に沿う物
体の種々の位置において撮影されたものである。
更に詳しくいえば、第３図に示されている映像の焦点面
はフオトレジスト線４０の上面より僅かに上、すなわ
ち、第２図のレベル５にある。写真中で太い線で囲まれ
ている中央ウインドウ４２の中にはしまの強さが弱くな
つている様子が示されている。
はフオトレジスト線４０の上面より僅かに上、すなわ
ち、第２図のレベル５にある。写真中で太い線で囲まれ
ている中央ウインドウ４２の中にはしまの強さが弱くな
つている様子が示されている。
第４図は、フオトレジスト線の１番上（第２図のレベル
４）に焦点を合わせるために、数千オングストロームだ
け持ちあげられたウエハーを示す。ウインドウ４２内の
しま４３はこれでは映像の中央部分（フオトレジストの
上面に対応する）が強いが、（フオトレジストが無い）
両側では弱い。
４）に焦点を合わせるために、数千オングストロームだ
け持ちあげられたウエハーを示す。ウインドウ４２内の
しま４３はこれでは映像の中央部分（フオトレジストの
上面に対応する）が強いが、（フオトレジストが無い）
両側では弱い。
第５図は、焦点面がフオトレジストの１番上のレベルと
シリコン基板の間（第２図のレベル３）にあるように、
再び数千オングストロームだけ持ちあげられたウエハー
を示す。この場合にもフオトレジスト領域とシリコン領
域に焦点が合つていないから、それら２つの領域ではし
まは弱い。
シリコン基板の間（第２図のレベル３）にあるように、
再び数千オングストロームだけ持ちあげられたウエハー
を示す。この場合にもフオトレジスト領域とシリコン領
域に焦点が合つていないから、それら２つの領域ではし
まは弱い。
第６図においては、シリコン表面に焦点を合わせるため
に、レベル２まで更に数千オングストローム持ちあげた
ウエハーの写真を示す。この写真では、しま４５はシリ
コン上では強く、フオトレジストの部ではかなり弱い。
に、レベル２まで更に数千オングストローム持ちあげた
ウエハーの写真を示す。この写真では、しま４５はシリ
コン上では強く、フオトレジストの部ではかなり弱い。
第７図には、フオトレジスト層の１番下からの光の反射
によりフオトレジストだけが強いしまを示す。
によりフオトレジストだけが強いしまを示す。
集積回路の線の幅を測定するためにしまの振幅を用いる
方法を、第８図の流れ図で示す。この図のブロツクは使
用するアルゴリズムを示すものである。第８図中の「ウ
インドウ内の列」の記述はピクセル列を示す。そのよう
なピクセル列の１つが第２図に参照符号４６で示されて
いる。それらのピクセル列は処理電子装置２４により走
査されて、ウインドウ４２の長さ方向にわたる分散値を
決定することによりしまの振幅を計算する。
方法を、第８図の流れ図で示す。この図のブロツクは使
用するアルゴリズムを示すものである。第８図中の「ウ
インドウ内の列」の記述はピクセル列を示す。そのよう
なピクセル列の１つが第２図に参照符号４６で示されて
いる。それらのピクセル列は処理電子装置２４により走
査されて、ウインドウ４２の長さ方向にわたる分散値を
決定することによりしまの振幅を計算する。
更に詳しくいえばテレビカメラ２２により映像３６が走
査される。そのテレビカメラはその映像のアナログラス
タ走査出力を発生して、その出力を処理電子装置２４へ
与える。第１の処理段階はアナログデータを８ビツトの
デイジタルデータに変換し、そのデータをコンピュータ
の記憶装置に格納することである。それから、第２図に
参照符号４２で示されているような「ウインドウ」があ
る時刻にピクセル列で走査を受け、各ピクセル列に対応
するデータがDMA転送により高速演算プロセツサへ動か
される。その演算プロセツサは各列アレイの分散を計算
し、その分散のRMS値を記憶装置に格納する。データが
ウインドウ４２を横断して集められた後で、台がＺ方向
に別のレベルまで増大させられ、別の走査動作が終了さ
せられて、データが格納される。この動作は、希望する
全ての表面を測定するに十分なデータが得られるまで、
約500オングストロームの間隔ごとのレベルで繰返えさ
れる。それから、記憶装置内で、それに格納されている
いくつかの走査データセツトがフオトレジスト線４０の
（第２図のＺ軸に沿う）「X」の最も中心の点ＸＲにおい
て走査させられ、最大のRMS値を有するレベルを決定す
る。このレベルは一致するように決定され、したがつて
走査される線の１番上を識別する。
査される。そのテレビカメラはその映像のアナログラス
タ走査出力を発生して、その出力を処理電子装置２４へ
与える。第１の処理段階はアナログデータを８ビツトの
デイジタルデータに変換し、そのデータをコンピュータ
の記憶装置に格納することである。それから、第２図に
参照符号４２で示されているような「ウインドウ」があ
る時刻にピクセル列で走査を受け、各ピクセル列に対応
するデータがDMA転送により高速演算プロセツサへ動か
される。その演算プロセツサは各列アレイの分散を計算
し、その分散のRMS値を記憶装置に格納する。データが
ウインドウ４２を横断して集められた後で、台がＺ方向
に別のレベルまで増大させられ、別の走査動作が終了さ
せられて、データが格納される。この動作は、希望する
全ての表面を測定するに十分なデータが得られるまで、
約500オングストロームの間隔ごとのレベルで繰返えさ
れる。それから、記憶装置内で、それに格納されている
いくつかの走査データセツトがフオトレジスト線４０の
（第２図のＺ軸に沿う）「X」の最も中心の点ＸＲにおい
て走査させられ、最大のRMS値を有するレベルを決定す
る。このレベルは一致するように決定され、したがつて
走査される線の１番上を識別する。
そのような電子的走査の一例を第９図に示す。第９図に
おいて、縦軸は中央の列データのRMS値を表し、横軸は
検査レベル（またはＺ軸に沿う台の位置）を表す。図示
のように、レベル４におけるピークは第２図のフオトレ
ジスト線４０の１番上に一致し、レベル２におけるピー
クはウエハー基板４４からの反射に一致する。したがっ
て、２つのピークの間の水平距離はフオトレジスト線４
０の垂直厚さを示す。
おいて、縦軸は中央の列データのRMS値を表し、横軸は
検査レベル（またはＺ軸に沿う台の位置）を表す。図示
のように、レベル４におけるピークは第２図のフオトレ
ジスト線４０の１番上に一致し、レベル２におけるピー
クはウエハー基板４４からの反射に一致する。したがっ
て、２つのピークの間の水平距離はフオトレジスト線４
０の垂直厚さを示す。
その後で、Ｘ方向の基板上位置Ｘｓのみについて記憶装
置が、最も明るいレベルを有する走査線を探すために走
査され、それがそのフオトレジスト線の底であるとされ
る。この１番下のレベルの情報から１番上のレベルの情
報を差し引くことにより、フオトレジスト線の高さを決
定できる。
置が、最も明るいレベルを有する走査線を探すために走
査され、それがそのフオトレジスト線の底であるとされ
る。この１番下のレベルの情報から１番上のレベルの情
報を差し引くことにより、フオトレジスト線の高さを決
定できる。
次の過程は、１番上（最上面）の幅を決定するために、
フォトレジスト線の１番上（最上面）に対応する記憶装
置の場所に縁部発見アルゴリズムが適用される。１番上
の幅と１番下（底）の幅に対する最後の結果が次の式か
ら計算される。
フォトレジスト線の１番上（最上面）に対応する記憶装
置の場所に縁部発見アルゴリズムが適用される。１番上
の幅と１番下（底）の幅に対する最後の結果が次の式か
ら計算される。
１番上の幅＝A1*なまの１番上の幅＋B1*なまの１番下の
幅＋Ｃ１ １番下の幅＝B2*なまの１番上の幅＋B2*なまの１番下の
幅＋Ｃ２ 定数Ａ，Ｂ，Ｃは較正（キヤリブレーシヨン）手続きに
より決定される。それらの幅がひとたび決定されると、
それらの幅をCRTへ知らせて、表示させる。
幅＋Ｃ１ １番下の幅＝B2*なまの１番上の幅＋B2*なまの１番下の
幅＋Ｃ２ 定数Ａ，Ｂ，Ｃは較正（キヤリブレーシヨン）手続きに
より決定される。それらの幅がひとたび決定されると、
それらの幅をCRTへ知らせて、表示させる。
第１０図はＣを映像化することによりCRTスクリーン上
に発生された合成映像の技術者の解釈を示すものであ
る。右上の象限５０と右下の象限５２はフオトレジスト
線の横断面を示す。各行は異なるレベル（走査線）に対
応する。高くされたフオトレジスト線５４はシリコン基
板上の雲のように見える。フオトレジスト線の１番上を
呼出すために、アルゴリズムの選択により、電子線５６
が最も良い行として右上の象限に引かれている。
に発生された合成映像の技術者の解釈を示すものであ
る。右上の象限５０と右下の象限５２はフオトレジスト
線の横断面を示す。各行は異なるレベル（走査線）に対
応する。高くされたフオトレジスト線５４はシリコン基
板上の雲のように見える。フオトレジスト線の１番上を
呼出すために、アルゴリズムの選択により、電子線５６
が最も良い行として右上の象限に引かれている。
左上の象限５８は、この行が垂直方向に拡がつて全象限
を充すことにより、下降図（top down view）を示す。
右下の象限５２は、アルゴリズムの選択により１番下の
基板レベルの最良の候補として引かれた線６０を示す。
を充すことにより、下降図（top down view）を示す。
右下の象限５２は、アルゴリズムの選択により１番下の
基板レベルの最良の候補として引かれた線６０を示す。
左下の象限６２は線６０の拡げられた下降図（top down
view）を示す。それから、縁部発見アルゴリズムがし
きい値技術を用いて左上の象限と左下の象限の縁部を見
つける。
view）を示す。それから、縁部発見アルゴリズムがし
きい値技術を用いて左上の象限と左下の象限の縁部を見
つける。
このようにして高さが知られ（１番上の行と１番下の行
の間での台位置の違いにより）、左上の象限の縁部の間
の距離により１番上の幅が知られ、左下の象限内の縁部
の間の距離により１番下の幅が知られ、壁の角度を計算
できる最良の結果を得るために、走査型電子顕微鏡の結
果を較正することを求められる。
の間での台位置の違いにより）、左上の象限の縁部の間
の距離により１番上の幅が知られ、左下の象限内の縁部
の間の距離により１番下の幅が知られ、壁の角度を計算
できる最良の結果を得るために、走査型電子顕微鏡の結
果を較正することを求められる。
次に本発明の装置の動作を説明する。まず、半導体集積
回路の線（たとえば第２図の線４０のような）をスポツ
テイング顕微鏡１０の視野に整列させる。それから、そ
の同じ線をリンニク顕微鏡１２で見えるように、ウエハ
ーを第１図に示すように右へ一定距離だけ動かす。それ
から、干渉じまが線の方向に垂直になるように干渉じま
を予め調整し、物体の反射面に焦点が合つた時に（たと
えば第４図参照）、２つの完全なしまが（分散計算の）
ウインドウ４２内に含まれるように（第３図〜第７図）
しまの間隔が調整される。
回路の線（たとえば第２図の線４０のような）をスポツ
テイング顕微鏡１０の視野に整列させる。それから、そ
の同じ線をリンニク顕微鏡１２で見えるように、ウエハ
ーを第１図に示すように右へ一定距離だけ動かす。それ
から、干渉じまが線の方向に垂直になるように干渉じま
を予め調整し、物体の反射面に焦点が合つた時に（たと
えば第４図参照）、２つの完全なしまが（分散計算の）
ウインドウ４２内に含まれるように（第３図〜第７図）
しまの間隔が調整される。
それから、フオトレジスト線の最高点が焦点面から数千
オングストロームだけ下側になるように、ウエハーがＺ
方向に下降させられ、その結果として位置３６に得られ
た映像が処理電子装置２４によりデジタル化される。そ
れから、ウインドウ４２内の各走査列４６（第２図）に
対してしまの振幅が計算され、その計算の結果が記憶装
置に格納される。
オングストロームだけ下側になるように、ウエハーがＺ
方向に下降させられ、その結果として位置３６に得られ
た映像が処理電子装置２４によりデジタル化される。そ
れから、ウインドウ４２内の各走査列４６（第２図）に
対してしまの振幅が計算され、その計算の結果が記憶装
置に格納される。
しまの振幅を計算する１つの方法は、ウインドウ４２を
横切つて各列アレイ４６（第２図）の分散を計算するこ
とである。各アレイ４６に対してこれを行うために、処
理電子装置２４内の演算プロセツサが下記の値を計算す
る。
横切つて各列アレイ４６（第２図）の分散を計算するこ
とである。各アレイ４６に対してこれを行うために、処
理電子装置２４内の演算プロセツサが下記の値を計算す
る。
それから台を短い距離（約500オングストローム）だけ
上昇させ、別の映像をデジタル化し、しまの振幅を計算
し、その結果を格納する。フオトレジスト線の全体の深
さが区分されるように、フオトレジスト線の最低の点を
光学装置の焦点面の上方に置くまで、台を上昇させる過
程と、映像をデジタル化する過程と、しまの振幅を格納
する過程を繰返えす。
上昇させ、別の映像をデジタル化し、しまの振幅を計算
し、その結果を格納する。フオトレジスト線の全体の深
さが区分されるように、フオトレジスト線の最低の点を
光学装置の焦点面の上方に置くまで、台を上昇させる過
程と、映像をデジタル化する過程と、しまの振幅を格納
する過程を繰返えす。
それから、映像中の適切な位置における最も明るい走査
行を見つけることにより、フオトレジスト線の１番上の
レベルと１番下のレベルが決定される。次に、縁部発見
アルゴリズムにより１番上のレベルと１番下のレベルに
おけるフオトレジスト線の縁部が決定される。最後に、
式 １番上の幅＝A1*（なまの１番上の幅）＋B1* （なまの１番下の幅）＋Ｃ１ １番下の幅＝A2*（なまの１番上の幅）＋B2* （なまの１番下の幅）＋Ｃ２ により１番上の幅と１番下の幅を計算する較正式により
出力データが計算される。ここに、Ａ１，A2,B1,B2,C1,
C2は較正手続きにより決定される値である。その出力デ
ータをCRT２６へ知らせるとができる。その結果は１番
上の幅と、１番下の幅と、垂直壁の角度の計算に用いら
れる四隅の位置とで構成される。
行を見つけることにより、フオトレジスト線の１番上の
レベルと１番下のレベルが決定される。次に、縁部発見
アルゴリズムにより１番上のレベルと１番下のレベルに
おけるフオトレジスト線の縁部が決定される。最後に、
式 １番上の幅＝A1*（なまの１番上の幅）＋B1* （なまの１番下の幅）＋Ｃ１ １番下の幅＝A2*（なまの１番上の幅）＋B2* （なまの１番下の幅）＋Ｃ２ により１番上の幅と１番下の幅を計算する較正式により
出力データが計算される。ここに、Ａ１，A2,B1,B2,C1,
C2は較正手続きにより決定される値である。その出力デ
ータをCRT２６へ知らせるとができる。その結果は１番
上の幅と、１番下の幅と、垂直壁の角度の計算に用いら
れる四隅の位置とで構成される。
以上、本発明を特定の実施例について説明したが、本発
明がこの実施例のみに限定されるものではなく種々変形
して実施し得ることはあきらかであろう。
明がこの実施例のみに限定されるものではなく種々変形
して実施し得ることはあきらかであろう。
第１図は本発明の基本的な機能部品を示す略図、第２図
は集積回路の線のレベルと５つの検査レベルを示す線図
的斜視図、第３図〜第７図は第２図の最高レベルから最
低レベルまでの５つのレベルにおいてそれぞれ撮影した
干渉映像のオシロ波形写真を示し、第８図は本発明の処
理電子装置の動作を示す流れ図、第９図は本発明に従つ
て発生された中央列のRMS輪郭を示す図、第１０図は本
発明によるCRT表示を示す。 １０……スポツテイング顕微鏡、１２……リンニク顕微
鏡、１４……Ｘ−Ｙ台、１８……圧電垂直運動装置、２
０，２２……テレビカメラ、２４……処理電子装置、２
６……CRT表示装置、３０……物体チャネル、３１……
照明源、３２……基準チャネル、３３……シヤツター、
３５……レンズ、３６……反射鏡。
は集積回路の線のレベルと５つの検査レベルを示す線図
的斜視図、第３図〜第７図は第２図の最高レベルから最
低レベルまでの５つのレベルにおいてそれぞれ撮影した
干渉映像のオシロ波形写真を示し、第８図は本発明の処
理電子装置の動作を示す流れ図、第９図は本発明に従つ
て発生された中央列のRMS輪郭を示す図、第１０図は本
発明によるCRT表示を示す。 １０……スポツテイング顕微鏡、１２……リンニク顕微
鏡、１４……Ｘ−Ｙ台、１８……圧電垂直運動装置、２
０，２２……テレビカメラ、２４……処理電子装置、２
６……CRT表示装置、３０……物体チャネル、３１……
照明源、３２……基準チャネル、３３……シヤツター、
３５……レンズ、３６……反射鏡。
Claims (19)
- 【請求項１】(a)物体チャネルと基準チャネルを含み、
物体の検査を同時に行うと同時に、前記物体から前記物
体チャネルを通って映像平面に達する物体波エネルギー
と、前記物体から前記基準チャネルを通って映像平面に
達する基準波エネルギーとの間の干渉により形成される
ほぼ平行な縞を有する映像の発生を行う干渉光学系手段
を用いる過程と、 (b)前記映像平面内のピクセル点の、前記縞に直交する
方向に延びた所定のアレイにおける、物体波エネルギー
と前記基準波エネルギーの間の干渉性の程度を測定し、
前記所定のアレイに対応する干渉性データを発生する過
程と、 (c)前記干渉性データを用いて前記物体の特定の特徴を
表す合成映像データを発生する過程と を備えることを特徴とする、物体を検査し合成映像デー
タを発生する方法。 - 【請求項２】特許請求の範囲第１項記載の方法であっ
て、ｍとｎを整数としてｍ×ｎのピクセルのアレイにお
ける、前記縞に直交する方向に延びた各列に沿う分散を
計算することにより前記合成データを発生することを特
徴とする方法。 - 【請求項３】物体の少なくとも部分的に反射性の不規則
な表面の横断面を表す合成映像データを発生する方法に
おいて、 (a)光源からの光で不規則な物体表面を照明する過程
と、 (b)前記光源からの光で反射性基準表面を照明する過程
と、 (c)前記物体の表面から反射された物体光を集め、その
物体光を第１の光路長を有する第１の光軸に沿って導く
過程と、 (d)前記基準表面から反射された基準光を集め、その基
準光を、少なくとも一部が前記第１の光軸に平行な第２
の光軸に沿って導く過程と、 (e)前記第１の光軸および前記第２の光軸に沿って導か
れた光を収束させて、前記物体光と前記基準光の干渉か
ら生じたほぼ平行な縞を有する映像パターンを形成する
過程と、 (f)前記映像パターンを前記縞に直交する方向に走査し
て、その走査により振幅に対応する一連のデータを発生
する過程と、 (g)前記物体の位置を前記第１の光軸に沿って段階的に
変え、その位置の段階的変化のたびに過程(c)〜(f)を繰
り返す過程と、 (h)複数の一連のデータを処理して、前記走査線を含む
平面内にとった前記物体表面の横断面輪郭に対応する前
記合成映像データを発生する過程と を備えることを特徴とする、物体の少なくとも部分的に
反射性の不規則な表面の横断面を表す合成映像データを
発生する方法。 - 【請求項４】特許請求の範囲第３項記載の方法であっ
て、 (i)前記合成映像データを表示して、前記走査線を含む
平面内にとった前記物体表面の横断面輪郭を視覚的に示
す過程 を備えることを特徴とする方法。 - 【請求項５】特許請求の範囲第４項記載の方法であっ
て、前記基準表面は、光学的に平らな反射鏡により形成
され、前記物体表面は、隆起した表面の細長い条が通っ
ている半導体ウエハーの一部により形成されており、 (j)前記走査線が前記細長い条の長手方向に対してほぼ
直角に向けられるように前記ウエハーを向ける過程と、 (k)前記隆起した表面と第１の特定の走査線との交差に
対応する前記データの値が、他の走査線の対応するデー
タに対して最大である時に前記第１の光軸に沿う前記物
体の位置を決定し、その位置を前記条の最上面に対応す
るものとして識別する過程と を備えることを特徴とする方法。 - 【請求項６】特許請求の範囲第５項記載の方法であっ
て、 (1)前記第１の特定の走査線のうち、前記データが最大
であるような部分の長さを測定することにより、前記隆
起した表面部分の最上面の幅を検出する過程 を備えることを特徴とする方法。 - 【請求項７】特許請求の範囲第６項記載の方法であっ
て、 (m)前記隆起した表面以外の前記表面の部分と別の特定
の走査線との交差に対応する前記データの値が、他の走
査線の対応するデータに対して最大である時に、前記第
１の光軸に沿う前記物体の位置を決定する過程と、 (n)前記別の特定の走査線のうち、前記データが最大で
あるような部分の間の間隔を測定することにより、前記
隆起した表面部分の底の幅を決定する過程と を備えることを特徴とする方法。 - 【請求項８】特許請求の範囲第７項記載の方法であっ
て、 (o)前記隆起した表面部分の最上面の幅が検出された時
に物体が前記第１の光軸に沿って位置させられている位
置から、前記隆起した表面部分の底の幅が検出された時
の前記第１の光軸に沿う位置までの間の距離を測定する
ことにより、隣接するウエハー表面からの、前記隆起し
た表面までの高さを決定する過程 を備えることを特徴とする方法。 - 【請求項９】特許請求の範囲第８項記載の方法であっ
て、 (p)前記走査線を含んでいる平面内の前記隆起した表面
の側壁の傾きを、隆起した表面部分の最上面から底まで
の高さ、および対応する走査線に沿う前記隆起した表面
部分の最上面の幅と底の幅の差との関数として計算する
過程 を備えることを特徴とする方法。 - 【請求項１０】特許請求の範囲第３項記載の方法であっ
て、前記映像パターンにおける前記縞の強さを計算し、
前記縞により引き起こされた映像の強さの局部的な分散
を計算することにより、前記合成映像データを発生する
ことを特徴とする方法。 - 【請求項１１】特許請求の範囲第３項記載の方法であっ
て、第１の光軸と第２の光軸の光路差が変化させられる
時の映像平面内の各ピクセルの強さの分散を計算するこ
とにより前記合成映像データを発生することを特徴とす
る方法。 - 【請求項１２】(a)物体チャネルと基準チャネルを含
み、前記物体チャネルの対物平面に対して段階的に動か
される物体を検査し、同時に、前記物体から前記物体チ
ャネルを通って映像平面に達する物体波エネルギーと、
前記物体から前記基準チャネルを通って映像平面に達す
る基準波エネルギーとの間の干渉により形成されるほぼ
平行な縞を有する映像を発生する干渉顕微鏡手段と、 (b)前記映像平面内のピクセル点の、前記縞に直交する
方向に延びた所定のアレイにおける、物体波エネルギー
と前記基準波エネルギーの間の干渉性の程度を測定し、
前記所定のアレイに対応する干渉性データを発生する手
段と、 (c)前記干渉性データに応答して前記物体の特定の特徴
を表す合成映像データを発生する手段とを備えることを
特徴とする物体検査装置。 - 【請求項１３】特許請求の範囲第１２項記載の物体検査
装置であって、合成映像データを発生する前記手段は、
前記合成映像データに応答して、前記物体の前記特定の
特徴に対応する視覚的映像を発生する表示手段を含むこ
とを特徴とする物体検査装置。 - 【請求項１４】特許請求の範囲第１２項記載の物体検査
装置であって、前記干渉顕微鏡手段は、基準チャネルの
一部を形成する軸外れ可動対物レンズを有するリンニク
顕微鏡であることを特徴とする物体検査装置。 - 【請求項１５】(a)極微少装置を保持して、その極微少
装置を選択的に動かす台手段と、 (b)前記極微少装置の上面に対して所定の関係で配置さ
れる光学的に平らな反射鏡手段と、 (c)前記極微少装置と前記反射鏡手段を同時に照明する
照明源と、 (d)前記極微少装置の照明された部分の上面から反射さ
れた物体光を集め、そ物体光を第１の所定の長さを有す
る第１の光軸に沿って導く、物体光を集める手段と、 (e)前記反射鏡手段から反射された基準光を集め、第２
の所定の長さを有する第２の光軸に沿ってその基準光を
導く、基準光を集める手段と、 (f)前記第１の光軸に沿って反射された光と、前記第２
の光軸に沿って反射された光を収束させて、前記物体光
と前記基準光の干渉から生じたほぼ平行な縞を有する映
像を生成する、光を収束する手段と、 (g)前記台手段に組み合わされ、前記第１の光軸に沿っ
て前記物体を、物体光を集める前記手段の物体平面の両
側の端部の間で、段階的に動かす手段と、 (h)前記極微少装置の段階的な動きと段階的な動きの間
に前記縞に直交する走査線に沿って前記縞を有する映像
を走査し、各走査により縞の振幅に対応する一連のデー
タを発生する走査手段と、 (i)各前記走査中に発生されたデータを格納する手段
と、 (j)前記格納されたデータを処理して、前記極微少装置
のうちの各前記走査線を含む平面内に含まれる表面の横
断面を表す情報を発生する手段とを備えることを特徴と
する極微少装置の表面の特定の特徴を検出する装置。 - 【請求項１６】特許請求の範囲第１５項記載の装置であ
って、前記反射鏡手段と、前記照明源と、物体光を集め
る前記手段と、基準光を集める前記手段と、光を収束す
る前記手段とは、２ビーム干渉顕微鏡により形成される
ことを特徴とする装置。 - 【請求項１７】特許請求の範囲第１６項記載の装置であ
って、段階的に動かす前記手段は、圧電結晶垂直運動装
置を含むことを特徴とする装置。 - 【請求項１８】特許請求の範囲第１７項記載の装置であ
って、前記走査手段はテレビカメラ手段を含むことを特
徴とする装置。 - 【請求項１９】特許請求の範囲第１５項記載の装置であ
って、基準光を集める前記手段は、前記第１の所定の長
さと前記第２の所定の長さの差を予め選択できるように
するために軸外れ可動対物レンズを含むことを特徴とす
る装置。
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