[发明专利]表面形状测定装置及方法、以及应力测定装置及方法

权利要求书

1.一种表面形状测定装置，用于测定对象物的表面形状，其特征在于，具有：

光源，其射出光；

光学系统，其将上述光源射出的光经由物镜导向对象物上的照射区域，并将来自上述照射区域的反射光经由上述物镜导向规定位置；

遮光图案，其在从上述光源至上述照射区域的光路上，配置于在光学上与孔径光阑位置大致成共轭关系的位置；

拍摄部，其获取成像于上述规定位置的上述遮光图案的像；

倾斜矢量计算部，其基于上述拍摄部的输出，求得表示上述照射区域法线方向的倾斜矢量；

移动机构，其使上述照射区域相对上述对象物移动；以及

表面形状计算部，其基于上述倾斜矢量计算部求得的上述对象物上的多个区域的倾斜矢量，求得上述对象物的表面形状。

2.一种应力测定装置，用于测定对象物上的膜内应力，其特征在于，具有：

光源，其射出光；

光学系统，其将上述光源射出的光经由物镜导向对象物上的照射区域，并将来自上述照射区域的反射光经由上述物镜导向规定位置；

遮光图案，其在从上述光源至上述照射区域的光路上，配置于在光学上与孔径光阑位置大致成共轭关系的位置；

拍摄部，其获取成像于上述规定位置的上述遮光图案的像；

倾斜矢量计算部，其基于上述拍摄部的输出，求得表示上述照射区域法线方向的倾斜矢量；

移动机构，其使上述照射区域相对上述对象物移动；

表面形状计算部，其基于上述倾斜矢量计算部求得的上述对象物上的多个区域的倾斜矢量，求得上述对象物的表面形状；

曲率半径计算部，其基于上述表面形状计算部求得的上述表面形状，求得上述对象物上的应力测定区域的曲率半径；

膜厚测定部，其通过光学方法测定上述对象物上的膜的膜厚；以及

应力计算部，其基于上述曲率半径计算部及上述膜厚测定部求得的上述应力测定区域的曲率半径及膜厚，求得上述应力测定区域中的上述膜内的应力。

3.如权利要求2所述的应力测定装置，其特征在于，上述膜厚测定部具有：

受光部，其接收上述光源射出的光被上述照射区域反射的反射光；

膜厚计算部，其基于上述受光部的输出，通过光干涉法求得上述照射区域中的上述膜的膜厚。

4.如权利要求3所述的应力测定装置，其特征在于，上述膜厚测定部还具有：

光源单元，其具有另一个光源，向上述对象物射出发生偏振的光；

受光单元，其接收来自上述对象物的上述发生偏振的光的反射光，从而获取上述反射光的偏振状态；

膜厚计算部，其基于上述受光单元所获取的偏振状态，求得上述对象物上的上述膜的膜厚。

5.如权利要求2所述的应力测定装置，其特征在于，上述膜厚测定部具有：

光源单元，其具有另一个光源，向上述对象物射出发生偏振的光；

受光单元，其接收来自上述对象物的上述发生偏振的光的反射光，从而获取上述反射光的偏振状态；

膜厚计算部，其基于上述受光单元所获取的偏振状态，求得上述对象物上的上述膜的膜厚。

6.如权利要求2至5中任一项所述的应力测定装置，其特征在于，还具有：

保持部，其用于保持上述对象物；

距离检测部，其利用从上述物镜出射的光，检测在未保持对象物的状态下的上述物镜和上述保持部之间的距离、以及上述物镜和被上述保持部所保持的上述对象物之间的距离；

对象物厚度计算部，其基于上述距离检测部所检测出的上述物镜和上述对象物之间的距离、以及上述物镜和上述保持部之间的距离，求得上述对象物的厚度，上述对象物的厚度用于上述应力计算部对于上述膜内应力的计算中。