[发明专利]干涉显微镜和测定装置

说明书

技术领域

本发明涉及使用例如以迈克尔逊干涉仪或林尼克干涉仪为代表的干涉仪，观察并检查晶片等试样(被测物)的表面或内部的凹凸情况的干涉显微镜和测定装置。

背景技术

目前为止，使用干涉仪的测定装置是众所周知的，该干涉仪将入射光分成两个光路，一个光路的光照射试样(被测物)，另一个光路的光照射参照镜，使从试样反射的反射光与参照光发生干涉以形成干涉条纹，由此观察并检查试样的表面内部。

日本特开第2006-116028号中，在形成干涉条纹时，通过使用由压电元件PZT使参照镜可以在光轴方向上移动，以使参照光的相位变化的相移单元，扩大可利用的测量范围。筑波大学物理工学系、筑波大学纳米科学特别项目研究组织的卷田修一、安野嘉晃、远藤隆史、伊藤雅英、谷田贝丰彦于第64届应用物理学会学术演讲会演讲预备稿集(2003年秋、福冈大学)中发表的“根据参照波面倾斜法的相移光谱干涉光相干X线断层摄影术”中也是如此。

日本特开第2005-530147号中，比较处于合焦状态的检查表面的一部分，使其按照量δ_Z发生位移，基准镜位移δ_Z，使光学测定面准确地接触检查表面的适当的部分。

并且，日本特开第2006-300792号中，移动镜被设置为可以向光入射方向自由移动，在生成干涉光时，可以通过周知的压电驱动装置进行等速移动控制。

并且，日本特开第11-83457号中，可以将参照镜固定设置成相对于光的照射方向大致垂直(还包含以能够形成多条干涉条纹的程度稍微倾斜的情况)，并且还记载着相对于光的照射方向设置成可以摆动的内容。

并且，在One-shot-phase-shifting Fourier domain optical coherence tomography by reference wavefront tilting，Yoshiaki Yasuno，Shuichi Makita，Takashi Endo，Gouki Aoki，Hiroshi Sumimura，Masahide Itoh and Toyohiko Yatagai，2004，Optical Sociaty of America中，通过二维摄像元件，以非扫描方式进行相移，通过倾斜参照镜，使入射到CCD的物体光和参照光具有不同的入射角，相对于CCD的空间轴以线形展开不同相位的干涉条纹，用单次拍摄(one shot)拍摄该干涉条纹，进行测定。并且，通过该方法，抑制检测所需的时间增加，使进行相移的测量变为可能。

但是，在使用了上述现有的干涉仪的测定装置中，由于具有被测物一侧的光学光路和配置有参照镜的参照光路的光学光路相一致的结构，因此导致部件数量变多，不能实现简单的结构。

日本特开第2006-300792号中，需要配置限制透过装置而进行从参照光路的光程长的补偿，因此需要构成为复杂的结构。

并且，日本特开第11-83457号中，为了改变光程长，需要设置电压控制可变波长滤光器，与日本特开第2006-300792号相同，需要构成为复杂的结构，无法将装置整体小型化。

发明内容

本发明的目的在于提供一种通过简单的结构，仅通过使参照镜发生极微小的倾斜，就能够测量晶片等试样(被测物)的表面形状的干涉显微镜和测定装置。

本发明的优选方式的示例如下：

(1)一种干涉显微镜，其特征在于，使用将具有有限的相干长度的光束一分为二而照射到试样和参照镜的双光束干涉仪来观察并检查试样表面的微细的凹凸和内部的高度信息，

具有将波长和相干长度不同的来自两个光源的光束重合到同一轴上且整形为线光束之后射出的第一单元和对重合的两个光源光束进行分割的第二单元，设置通过第二单元向参照镜引导和照射两个光源光束且仅在线方向成像的参照光路、向试样成像和照射两个光源光束的光源像的聚光单元和会聚来自试样的微细的反射、散射光而转换为光束并进行引导的测定光路，具有在同一个检测单元中接收来自参照光路的反射光和来自测定光路的测定光的检测光路，通过在参照光路设置微小量的倾斜的光程差，在来自参照镜和试样的光束重合的位置形成具有试样面的线方向的高度分布情况的干涉条纹分布，由此无需进行试样和参照镜之间的相对距离的移动或根据波长扫描的干涉条纹的移动，即获得高度分布信息。

(2)前述的干涉显微镜，其特征在于，线光束由以线状发光的器件发出。

(3)前述的干涉显微镜，其特征在于，线光束由以面状发光的器件发出。