專利名稱：假想接面測定用的干涉儀裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種形狀測定用的干涉儀裝置，特別是，關(guān)于等離子顯示器或EL等各種顯示元件或半導(dǎo)體晶片等中，以高密度配設(shè)在基板上的多個線狀電路布線的共平面性(Coplanarity同一平面性、平坦性)的計測過程中可使用的干涉儀裝置。
背景技術(shù)：
等離子顯示器等顯示元件、電子部件或半導(dǎo)體元件等，通過高集成化、大規(guī)?；⒋竺娣e化，正在進行著相關(guān)電路布線的微細(xì)化或疊層化。在這些元件的制造工序中，確保布線之間的絕緣性、防止布線的斷線、確保疊層之間的絕緣，或者確保使元件發(fā)揮其功能所需的布線截面積等成為重要的問題。
為了布線之間絕緣性的確保、布線斷線的防止、疊層之間絕緣的確保等，傳統(tǒng)的方法中，要在元件電路板上蝕刻金屬膜而形成的布線上涂覆(overcoat)絕緣層，再使用研磨機(lapping machine)等研磨其絕緣層的上面，使之變得平坦，解決疊層時的問題。在該方法中，為了確保絕緣性，在研磨過程中必須嚴(yán)格控制布線上的絕緣層的厚度。(參考下述專利文獻1)但是通過蝕刻金屬膜而形成布線的方法，因為隨著布線的微細(xì)化，縱橫比(aspect ratio)(對布線寬度的金屬膜厚度比)變得太大，而較難通過蝕刻取得希望的布線截面形狀。其結(jié)果，存在為了使元件發(fā)揮其功能所需布線截面積的確保、或者由蝕刻殘留物產(chǎn)生的布線之間的絕緣不良等問題。為了解決這些問題，所采用的方法有在電路板上事先成膜的絕緣體上形成布線用槽，然后在其絕緣體上包括槽內(nèi)部在內(nèi)形成金屬層，再通過化學(xué)或機械研磨，使該金屬層同樣地研磨至絕緣體的表面，除去絕緣體上的金屬，只留下槽內(nèi)的金屬作為布線。該方法中，為了確保布線所需的截面積，不得不嚴(yán)格控制絕緣體被蝕刻后形成之槽的深度，使之達到高度精確的程度。(參考下述專利文獻2)并且，也已知下述方法，其在半導(dǎo)體基板上形成的金屬膜之上用光致抗蝕劑(photoresist)形成布線圖形的負(fù)片像(陰像)，在所露出的金屬布線圖形上通過電鍍法，鍍上金等金屬，而形成布線。在該方法中，在基板周邊部發(fā)生電鍍的漏電，在中央部和周邊部，電鍍的膜厚有時候發(fā)生變化，所以必須要控制對基板或光致抗蝕劑上面的金屬布線上面的高度分布。(請參考下述專利文獻3)為了進行這些控制，不僅要測定各布線的上面、槽的底面、或者電鍍金屬布線的上面等，多個線狀被測面的同一平面性(共平面性)，還要測定絕緣層的表面、基板的表面或光致抗蝕劑表面的平面性。
傳統(tǒng)的方法有，利用干涉分光膜厚計(專利文獻1)、斑點(spot)干涉法(專利文獻2)、光切斷法、共焦法(confocal method)、傾斜照明(oblique illumination)所產(chǎn)生的陰影區(qū)域測定法(專利文獻4)等，局部性測定各線狀被測面及各線狀被測面之間相互面對面的基板表面的高度，從而測定各線狀被測面的共平面性以及基板表面平面性的方法。
專利文獻1日本專利特開平8-240413號公報專利文獻2日本專利特開2002-048519號公報專利文獻3日本專利特開平5-121403號公報專利文獻4日本專利特開2001-298036號公報但是，這種測定方法需要設(shè)定多處測定點，所以測定所需的時間較多，尤其，對在線(in-process)測定不適合。
另一方面，如果上述基板的平面性良好，線狀被測面在其制造過程中，大體上與同一平面一致。所以，可以想到，利用表面形狀測定用的干涉儀裝置，拍攝與多個線狀被測面所構(gòu)成的1個平面形狀對應(yīng)的干涉紋圖像，并對其做出解釋，調(diào)查線狀被測面的共平面性。但是，由多個線狀被測面構(gòu)成的假想平面，被存在于線狀被測面之間的絕緣體分開，未形成連續(xù)的一個平面。并且，對與各線狀被測面之間面對面的基板表面或光致抗蝕劑表面，也被各線狀被測面分開，未形成連續(xù)的一個平面。因此，利用傳統(tǒng)的干涉儀裝置，難以測定其整體的形狀。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述問題，其目的在于提供一種假想接面測定用的干涉儀裝置，如同以高密度形成在顯示元件的基板上或者半導(dǎo)體晶片上的各線狀被測面以及與各線狀被測面面對面的基板表面那樣，在具有使分別位于相互大致平行的不同的假想面上的多種小被測面的被測體中，可以容易并且精密度高地測定各小被測面在高度方向上的同一平面性。
本發(fā)明的假想接面測定用的干涉儀裝置，包括向被測體及干涉儀的基準(zhǔn)面照射測定光，合波從被測體的反射光和從基準(zhǔn)面的反射光，而取得干涉光的干涉光學(xué)系統(tǒng)；和檢測干涉光的光強度分布的光檢測面，該干涉儀裝置，為了測定與以第一配置圖形位于第一基準(zhǔn)假想面上形成的第一小被測面相接的第一假想接面、以及與以第二配置圖形位于與上述第一基準(zhǔn)假想面大致平行的第二基準(zhǔn)假想面上形成的第二小被測面相接的第二假想接面的形狀，具有如下的構(gòu)成。
即，與本發(fā)明有關(guān)的假想接面測定用的干涉儀裝置，其特征在于上述測定光是具有比來自上述第一小被測面的反射光和來自上述第二小被測面的反射光的光程長度差短的相干距離的低相干光；還包括光程長度調(diào)整機構(gòu)，在以上述第一小被測面作為測定對象的第一測定時，調(diào)整光程長度，以使來自該第一小被測面的反射光和來自上述基準(zhǔn)面的反射光發(fā)生干涉，在以上述第二小被測面作為測定對象的第二測定時，調(diào)整光程長度，以使來自該第二小被測面的反射光和來自上述基準(zhǔn)面的反射光發(fā)生干涉；成像調(diào)整機構(gòu)，被分割設(shè)定在上述光檢測面上的多個檢測單位區(qū)域上分別，在上述第一測定時形成有上述第一小被測面的像的至少一部分，在上述第二測定時形成有上述第二小被測面的像的至少一部分；干涉紋信息獲取機構(gòu)，根據(jù)按各上述檢測單位區(qū)域平均化而被檢測的各光強度，在上述第一測定時獲取對應(yīng)于與上述第一小被測面相接的第一假想接面的形狀的第一干涉紋信息，在上述第二測定時，獲取對應(yīng)于與上述第二小被測面相接的第二假想接面的形狀的第二干涉紋信息。
在本發(fā)明中，上述干涉紋獲取機構(gòu)構(gòu)成為根據(jù)上述各光強度分別求出上述第一及第二假想接面的對應(yīng)于上述各檢測單位區(qū)域的各部分相位，根據(jù)這些各相位求出上述第一及第二假想接面的整體相位分布，從而，獲取上述第一及第二干涉紋信息。
另外，優(yōu)選在上述干涉光學(xué)系統(tǒng)的光程中具有不要光去除機構(gòu)，該不要光去除機構(gòu)，允許來自上述第一及第二小被測面中的作為測定對象的小被測面的反射光到達上述光檢測面、抑制來自其他部分的反射光到達上述光檢測面，以及/或，允許與來自上述小被測面的反射光合波的來自上述基準(zhǔn)面的反射光到達上述光檢測面、抑制與來自上述不作為測定對象的小被測面的反射光合波的來自上述基準(zhǔn)面的反射光到達上述光檢測面。
作為上述不要光去除機構(gòu)構(gòu)成可為在與上述作為測定對象的小被測面的配置圖形對應(yīng)的位置上具有開口，該開口允許與來自作為測定對象的小被測面的反射光或者與該反射光合波的來自上述基準(zhǔn)面的反射光到達上述光檢測面；或者，可以出入上述干涉光學(xué)系統(tǒng)的光程。
而且，本發(fā)明除了由上述第一及第二小被測面相互分離的多個小被測面構(gòu)成的情況之外，即使在上述第一或第二小被測面是一要其寬度非常細(xì)且長度長的結(jié)構(gòu)，例如其小被測面在上述基準(zhǔn)面上蛇行(S形)的分布時、或者漩渦形狀分布時都可以適用。另外，對于小被測面的形狀，不局限于圓形或正方形，還可以包括直線狀或曲線狀等多種形狀。
而且，上述基準(zhǔn)假想面不局限于平面，包括以球面、非球面等可測定光干涉的多種曲面形成的情況。
另外，所謂上述假想接面“與小被測面相接”，在小被測面為寬度非常細(xì)且長度長的蛇行或漩渦形狀分布的一條被測面時，是指與小被測面的各個部分連續(xù)相接，有多個小被測面時是指與各個小被測面連續(xù)相接。
根據(jù)本發(fā)明的假想接面測定用的干涉儀裝置，通過具有上述結(jié)構(gòu)，通過獲取與各小被測面相接的假想接面的形狀對應(yīng)的干涉紋，從而可以實現(xiàn)高精確度測定如以高密度形成在顯示元件的基板或半導(dǎo)體晶片等上的各線狀被測面以及面向各線狀被測面的基板表面那樣的、分別位于相互大致平行的不同假想面上形成的多種小被測面的相對高度方向的整體位置分布(同一平面性)。
而且，也無需如斑點(spot)干涉法等那樣設(shè)定多個測定點，因此可以縮短測定所需的時間。
而且，作為測定光利用低相干光的同時，通過光程長調(diào)整機構(gòu)，可以調(diào)整與干涉有關(guān)的光程長度，因此在如上所述的介入透明的絕緣層或光致抗蝕劑材料的狀態(tài)下可進行高精確度測定。


圖1是本發(fā)明的第一實施方式的假想接面測定用的干涉儀裝置的概略構(gòu)成圖；圖2是圖1所示的控制器的概略構(gòu)成圖；圖3表示圖1所示的光檢測面上的成像狀態(tài)一個例子。
具體實施例方式
以下，參考附圖，詳細(xì)說明本發(fā)明的具體實施方式
。
<裝置的構(gòu)成>
首先根據(jù)圖1及圖2，大概說明與本發(fā)明的一個實施方式有關(guān)的假想接面測定用的干涉儀裝置的構(gòu)成。圖1是與本發(fā)明的一個實施方式有關(guān)的假想接面測定用的干涉儀裝置的概略構(gòu)成圖，圖2是圖1所示的控制器的概略構(gòu)成圖。
圖1所示的假想接面測定用的干涉儀裝置(以下簡稱為“干涉儀裝置”)10是裝載作為測定光輸出相干距離短的光的光源11的邁克耳遜干涉儀裝置包括由按照從光源11射出之光的前進順序布置的放大透鏡13、準(zhǔn)直透鏡15、分光鏡(beam splitter)17、遮光罩19、基準(zhǔn)板21以及布置在分光鏡17上方的聚光透鏡23、成像透鏡25組成的干涉光學(xué)系統(tǒng)；以及具有由CCD或CMOS等固體攝像元件組成的光檢測面27的攝像機構(gòu)29。并且，干涉儀裝置10包括放置被測體50的放置臺22；包括在攝像機構(gòu)29中執(zhí)行成像倍率的調(diào)整或圖像處理等各種運算的電腦的控制器31；顯示干涉紋圖像等的監(jiān)視裝置33；以及向控制器31進行各種輸入的輸入裝置35。并且，雖然在附圖上未圖示，但是在基準(zhǔn)板21上設(shè)有進行條紋掃描(fringe scan)計測時以及調(diào)整光程時，將基準(zhǔn)板21向光軸方向(圖中箭頭方向)微動的作為光程長調(diào)整機構(gòu)的條紋掃描適配器。
上述光源11可以采用，LED、SLD、鹵素?zé)?halogen lamp)等低相干光源，或者用攝像機構(gòu)29的攝像元件捕獲到干涉紋圖像時，被調(diào)整以便使相干距離為與上述低相干光源所具有的相干距離等值的相干距離的波長調(diào)制光源。該類的波長調(diào)制光源，在比攝像元件的響應(yīng)時間(蓄光時間)還短的時間內(nèi)，調(diào)制從光源(一般采用半導(dǎo)體激光光源)射出之光的波長，在攝像元件的響應(yīng)時間上，按攝像元件響應(yīng)時間的平均時間拍攝干涉紋，從而可以取得與利用出射頻譜寬度寬并相干距離短的光之光源時等價的結(jié)果。例如，在1995年5月光波傳感預(yù)稿集75～82頁記載了合成相干函數(shù)(coherence function)的方法。并且由本專利申請人還記載了改良其方法的技術(shù)。(日本專利文獻2002-192619號說明書)圖1所示的被測體50具有形成在長方形形狀的基板51上的絕緣層53及形成在絕緣層53上的導(dǎo)電層54、高密度布置在該導(dǎo)電層54表面的多個金屬布線55、以及形成在這些金屬布線55之間的多個光致抗蝕劑材料57。金屬布線55及光致抗蝕劑材料57形成使向垂直于紙面的方向以直線形狀拉伸，并且在圖的左右方向交替按規(guī)定的間距(pitch)排列。
被測體50的具體制作方法如下?；?1的表面形成為在被吸針夾盤60吸附時具有高精密度的平面性，再在其上通過CVD法等形成絕緣層(例如，硅氧化膜)53，以及通過濺射法等形成導(dǎo)電層(例如，金)54之后，采用旋涂法(spin-coat)等方法涂布光致抗蝕劑材料57。然后，按光致抗蝕劑材料57烘焙(baking)所需要的電路布線圖形，再進行顯像處理，從而去除形成電路布線部分的光致抗蝕劑材料57，形成露出該部分導(dǎo)電層54的電鍍用導(dǎo)電層小區(qū)域面54a。該導(dǎo)電層54作為成長鍍膜時的供電路，進行電鍍處理。其結(jié)果，如圖1的右下方圓內(nèi)擴大顯示的那樣，電鍍的金屬布線55，以周圍的光致抗蝕劑材料57作為掩模，在導(dǎo)電層小區(qū)域面54a上按規(guī)定厚度疊層而成的就是被測體50。
并且，在實際的電路基板制造工序中，金屬布線55按規(guī)定厚度疊層后，去除周圍起到掩模作用的光致抗蝕劑材料57，將去除后露出的導(dǎo)電層54的導(dǎo)電層小區(qū)域面54b和絕緣層53，通過干刻蝕(dry etching)等方法去除，而成為有金屬布線55的電路基板。
但是，上述電路基板的制造方法中，絕緣層53、導(dǎo)電層54或光致抗蝕劑材料57，由于該形成法本身的長處，而可以形成幾乎均勻的膜厚度，但是疊層在電鍍用小區(qū)域面54a上的金屬布線55，由于不容易將基板51表面全區(qū)域的在電鍍時的電流密度控制在一定水平以及電鍍液的管理問題等原因，將疊層的各個高度位置，即，金屬布線55的上面55a，在規(guī)定的假想平面(第一基準(zhǔn)假想面)上對齊，也不盡人意。并且，有些情況下，金屬布線的上面55a成長為光致抗蝕劑材料57的上面57a以上，致使和相鄰金屬布線的上面55a形成一體，而甚至導(dǎo)致絕緣不良。所以，去除作為掩模的光致抗蝕劑材料57之前，需要先測定金屬布線55之上面55a的高度位置的同一平面性(共平面性)。
例如通過如圖所示的吸針夾盤60等，以支撐被測體50的狀態(tài)實施上述的測定。該吸針夾盤60，具有在基盤的被測體50的支撐面?zhèn)乳_口的真空室中林立的多個支撐針61，是以各個支撐針61的頂端面從里側(cè)支撐被測體50，同時進行真空室的排氣將其吸附固定在各支撐針61之上的矯正用夾頭裝置，并且為了維持吸附支撐的被測體50的基板51(導(dǎo)電層54)的表面及光致抗蝕劑材料57之上面57a的平面性，而這些各支撐針61的頂端面高度以高精密度對齊形成。
另外，如圖2所示，上述控制器31具有由上述計算機內(nèi)的運算電路或存儲器、及收容在該存儲器內(nèi)的程序等構(gòu)成的成像調(diào)整部37、及干涉紋信息獲取部39。這些各組成本發(fā)明的成像調(diào)整機構(gòu)以及干涉紋信息獲取機構(gòu)。
本實施方式的干涉儀裝置10構(gòu)成為在如上所述的電鍍工序中，進行測定各金屬布線55上面55a的高度位置之同一平面性(共平面性)的第一測定及測定導(dǎo)電層54表面之平面性的第二測定。并且，上述各金屬布線55的上面55a相當(dāng)于本發(fā)明的第一小被測面，而且，各金屬布線55之間相互面對面的導(dǎo)電層54的表面(以下簡稱為‘導(dǎo)電層小區(qū)域面54b’)相當(dāng)于本發(fā)明的第二小被測面，這些導(dǎo)電層小區(qū)域面54b，在維持導(dǎo)電層54表面平面性的狀態(tài)下，與上述第一假想平面平行的假想平面(第二假想面)一致。
以下，將本實施方式的干涉儀裝置10的測定順序，分為上述第一測定和第二測定來說明。并且，對于第一及第二測定順序中，為了矯正被測體50的彎曲，通過吸針夾盤60吸附支撐被測體50的狀態(tài)下進行。
<第一測定>
第一測定中，測定圖1所示的各金屬布線55的上面55a高度位置之均勻性。首先，移動基準(zhǔn)板21，調(diào)整光程長，使來自各金屬布線55之上面55a的反射光和來自上述基準(zhǔn)板21基準(zhǔn)面21a的反射光相互干涉。
然后，將上述遮光罩19設(shè)置在上述分光鏡17和上述基準(zhǔn)面21a之間的光程中(靠近基準(zhǔn)面21a的位置為宜)。該遮光罩19在干涉光學(xué)系統(tǒng)的光程中，構(gòu)成不要光去除機構(gòu)，其允許與來自上述金屬布線55上面55a的反射光合波的基準(zhǔn)面21a的反射光到達上述光檢測面，抑制與來自上述各光致抗蝕劑材料57之上面57a以及涂布了各光致抗蝕劑材料57的底層即各導(dǎo)電層小區(qū)域面54b的反射光合波的來自上述基準(zhǔn)面的反射光到達上述光檢測面，并具有允許光通過的線狀的多個開口19a。該遮光罩19在透明板19b的一面上，在與上述開口19a的位置相當(dāng)?shù)牟糠种獾膮^(qū)域疊層吸收型ND涂層19c而形成，入射到各開口19a的光通過被允許的同時，入射到吸收型ND涂層19c部分的光被吸收而被抑制通過。
并且，遮光罩19可以出入光程地設(shè)置，上述多個開口19a，與上述各金屬布線55上面55a的配置圖形相一致。即，遮光罩19設(shè)置在第一測定時的光程中，這時，進行調(diào)整使上述各開口19a位于與來自上述各金屬布線55上面55a的反射光合波之光所通過的位置。
接著，通過上述成像調(diào)整部37，調(diào)整上述攝像機構(gòu)29的成像倍率，以使分割設(shè)定在圖1所示的光檢測面27上的多個檢測單位區(qū)域的各個區(qū)域形成上述各金屬布線55上面55a之圖像的至少一部分。圖3示出上述光檢測面27上的這種成像狀態(tài)之一例。圖3表示光檢測面上的各金屬布線的成像狀態(tài)的一個例子。
圖3中，表示為小長方形的是，分割設(shè)定在光檢測面27上的多個檢測單位區(qū)域41(省略了一些附圖標(biāo)記)，表示為黑色細(xì)長長方形的是，上述各金屬布線55的上面55a(參考圖1)的圖像(上面圖像)43，省略了一些附圖標(biāo)記)。并且，用大長方形形狀表示的部分是，上述基板51(參考圖1)的圖像(基板圖像)45)。
如該圖3所示，上述成像調(diào)整部37(參考圖2)調(diào)整上述攝像機構(gòu)29(參考圖1)的成像倍率，以形成上述上面圖像43的至少一部分。并且，圖3中，以小長方形表示的多個區(qū)域中完全沒有形成上述上面圖像43的區(qū)域不會成為檢測單位區(qū)域41。該檢測單位區(qū)域41，既可使光檢測面27的一個象素對應(yīng)于一個檢測單位區(qū)域41，也可將相鄰的多個(例如，4、9、16個)象素作為一套對應(yīng)于一個檢測單位區(qū)域41。
然后，根據(jù)按每個上述檢測單位區(qū)域41平均化而被檢測的光強度，上述干涉紋信息獲取部39(參考圖2)中，需要與上述各金屬布線55的上面55a整體相接觸的假想接觸平面(第一假想接面)形狀對應(yīng)的第一干涉紋信息。本實施方式中，上述干涉紋信息獲取部39構(gòu)成為分別求出與上述各檢測單位區(qū)域41對應(yīng)的上述第一假想接面的各部分相位，再根據(jù)這些各個相位，求出上述假想接面的整體相位分布。并且，該相位分布的計算，按條紋掃描的計測順序進行。
條紋掃描計測中，分階段改變從干涉儀基準(zhǔn)面的反射光和從被測面的反射光相位差，并通過對各階段取得的干涉紋強度分布進行規(guī)定的運算，可以計算與干涉紋的各小部分對應(yīng)的相位。本實施方式中，將圖1所示之基準(zhǔn)板21的基準(zhǔn)面21a位置向光軸方向移動，細(xì)微地調(diào)整從基準(zhǔn)面21a的反射光和從各金屬布線55上面55a的反射光之間的相位差，每次調(diào)整時，在光檢測面27上按每個上述檢測單位區(qū)域41平均光強度而檢測(光檢測面27的一個象素對應(yīng)于一個檢測單位區(qū)域41時，在一般的檢測過程中，實現(xiàn)該平均化，但是相鄰的多個象素對應(yīng)于一個檢測單位區(qū)域41時，利用軟件對多個象素分別檢測的光強度進行平均化處理)。
在圖3所示的各上面圖像43上重疊有從上述基準(zhǔn)面21a的反射光和從上述各上面55a的反射光的干涉光形成的干涉紋信息，因此，在條紋掃描計測的各個階段，各上面圖像43的光強度發(fā)生變化。另外，除上面圖像43之外部分的光強度，在條紋掃描計測的各個階段不會發(fā)生變化。因此，在條紋掃描計測的各個階段，按每個上述檢測單位區(qū)域41平均化的光強度信息中重疊了包括在各檢測單位區(qū)域41的各上面圖像43的平均化的相位信息，通過進行與一般的條紋掃描計測相同的運算處理，而可以分別求出對應(yīng)于各檢測單位區(qū)域41的上述第一假想接面的各部分相位，并根據(jù)這些相位，可以求出上述假想接面的整體相位分布。
并且，為了使這些相位分布計算成為可能，對應(yīng)于分別包括在相鄰的各檢測單位區(qū)域41中的各上面圖像43的各上面55a(參考圖1)的高度位置偏差小于測定光波長的四分之一作為前提。形成在顯示元件等基板上的導(dǎo)電層或光致抗蝕劑材料的上面以及金屬布線的上面，在將基板吸附在吸針夾盤的階段上，一般滿足這些條件。
并且，上述干涉紋信息獲取部39，根據(jù)所求出的上述假想接面的整體相位分布，可以獲取對應(yīng)于該第一假想接面形狀的干涉紋信息。即，對應(yīng)于相鄰的各檢測單位區(qū)域41求出的相位大致上是連續(xù)的，干涉紋信息獲取部39通過展開(unwrapping)處理，形成對應(yīng)于第一假想接面形狀的干涉紋圖像，或者進行對第一假想接面的形狀解析，而將其結(jié)果顯示在上述監(jiān)視裝置33(參考圖1)中。根據(jù)所獲取的該干涉紋信息，可以求出各金屬布線55之上面55a高度方向的整體相位分布。
<第二測定>
在第二測定中，通過光致抗蝕劑材料57，測定圖1所示之從各金屬布線55之間相互面對面的導(dǎo)電層54之各導(dǎo)電層小區(qū)域面54b高度位置的同一平面性。首先，移動基準(zhǔn)板21，調(diào)整光程長度，使從各導(dǎo)電層小區(qū)域面54b的反射光和從上述基準(zhǔn)板21基準(zhǔn)面21a的反射光相互干涉。在該第二測定中，也產(chǎn)生從上述各光致抗蝕劑材料57上面57a的反射光與從基準(zhǔn)面21a的反射光合波，但是測定光的相干距離短于各從導(dǎo)電層小區(qū)域面54b的反射光和從各光致抗蝕劑材料57上面57a的反射光的光程長度差，因此從各光致抗蝕劑材料57上面57a的反射光和從基準(zhǔn)面21a的反射光之間不會發(fā)生干涉。
并且，對于各導(dǎo)電層小區(qū)域面54b高度位置的同一平面性通過光致抗蝕劑材料57來測定的問題上，如上所述，由于利用其形成法的長處可以制作成幾乎均勻的膜厚度，以及膜厚度可薄到數(shù)μm(微米)，所以幾乎不會對測定精密度產(chǎn)生不良影響。
然后，取代上述遮光罩19，將其他的遮光罩(省略圖示)設(shè)置在上述分光鏡17和上述基準(zhǔn)面21a之間的光程中。其他的遮光罩，在干涉光學(xué)系統(tǒng)的光程中，允許與從上述各導(dǎo)電層小區(qū)域面54b及從上述各光致抗蝕劑材料57上面57a的反射光合波的光通過，抑制與從上述各金屬布線55上面55a的反射光合波的光通過，與上述各導(dǎo)電層小區(qū)域面54b的配置圖形一致地形成為線狀的多個開口。除上述幾點之外，具有與上述的遮光罩19相同的構(gòu)成。并且，上述各金屬布線55及各光致抗蝕劑材料57的寬度及配置間距相等時，在包括上述各開口19a的面內(nèi)將上述遮光罩19向與各開口19a延伸的方向成直角的方向橫向錯開，而可以執(zhí)行上述其他遮光罩的功能。
接著，由上述成像調(diào)整部37(參考圖2)調(diào)整上述攝像機構(gòu)29的成像倍率，以使分割設(shè)定在圖1所示的光檢測面27上的多個檢測單位區(qū)域41(參考圖3)分別形成上述各導(dǎo)電層小區(qū)域面54b圖像的至少一部分。圖3中，位于上述各上面圖像43之間的部分對應(yīng)于這些各導(dǎo)電層小區(qū)域面54b上的成像位置。
然后，根據(jù)按上述每個檢測單位區(qū)域41平均化而被檢測的各光強度，在上述干涉紋信息獲取部39中，求出與上述各導(dǎo)電層小區(qū)域面54b整體相接的假想接觸平面(第二假想接面)的整體相位分布，再根據(jù)所求出的該相位分布，求對應(yīng)于第二假想接面形狀的干涉紋信息。并且，該順序與上述第一測定中敘述的順序相同，所以在此省略說明。
并且，上述成像調(diào)整部37中，在上述各檢測單位區(qū)域41調(diào)整上述各上面圖像43及導(dǎo)電層小區(qū)域面54b圖像以使之分別成為相同數(shù)或相同密度時，即使不進行條紋掃描計測，也可以根據(jù)按每個檢測單位區(qū)域41平均化而被檢測的各光強度，獲取與上述第一以及第二假想接面相對應(yīng)的干涉紋信息。
以上，介紹了本發(fā)明的一個實施方式，但是本發(fā)明不只局限于相關(guān)實施方式，還可以采用多種實施方式。
例如，在上述實施方式中，通過對于光程可出入的遮光罩而構(gòu)成不要光去除機構(gòu)，但是也可以在基準(zhǔn)板的基準(zhǔn)面或其內(nèi)側(cè)面(準(zhǔn)直透鏡的透鏡側(cè)的面)上進行涂層處理，而構(gòu)成不要光去除機構(gòu)。涂膜處理的方式可以采用在基準(zhǔn)面上除相當(dāng)于上述開口19a位置的部分之外的區(qū)域形成AR(防止反射)涂層的方法。
并且，在上述的實施方式中，遮光罩配置在分光鏡和基準(zhǔn)板之間的光程內(nèi)，但是也可以將這些遮光罩配置在分光鏡和被測體之間的光程中、或其兩側(cè)的光程中。此時，位于分光鏡和被測體之間光程中的遮光罩構(gòu)成不要光去除機構(gòu)，其允許來自第一以及第二小被測面中的作為測定對象的小被測面的反射光到達光檢測面，而抑制從不作為測定對象的小被測面的反射光到達光檢測面。
另外，在分光鏡和被測體之間的光程中，也可以配置將測定光集光到第一小被測面或第二小被測面上的微透鏡陣列(microlens array)。作為微透鏡陣列在根據(jù)第一或第二小被測面的配置圖形二維配置圓形鏡頭時、或如上述實施方式那樣以直線形狀分別平行排列第一以及第二小被測面時，可以根據(jù)第一或第二小被測面的配置圖形平行配置柱面透鏡(cylindricallens)。這種微透鏡陣列，可以在本發(fā)明中作為不要光去除機構(gòu)的一個代替機構(gòu)，或可以與不要光去除機構(gòu)組合使用。
并且，在上述實施方式中的干涉儀裝置為邁克耳遜(Michelson)型，但是本發(fā)明還可以適用于除了邁克耳遜型之外的其他等光程長型的干涉儀裝置，例如，公知的路徑匹配(path match)型干涉儀裝置(日本專利公開1997-21606號公報)，或被本發(fā)明申請人申請已經(jīng)被專利局公開的適于在線測定的耐振動型干涉儀裝置(日本專利申請2003-292965號說明書)。
此外，在第一小被測面和第二小被測面之間高度差的兩倍的光程距離比從一般的低相干光源輸出的測定光的相干距離短時，本發(fā)明可以適用到傾斜入射(obliquent incident)型干涉儀裝置，可以使從第一以及第二小被測面的各反射光的光程長度差大于測定光的相干距離。但是，利用傾斜入射型干涉儀裝置時，為了在照射測定光時，不在作為測定對象的小被測面上形成陰影，關(guān)于測定光的照射方向有必要根據(jù)第一以及第二小被測面的配置圖形給予考慮。
權(quán)利要求
1.一種假想接面測定用的干涉儀裝置，包括干涉光學(xué)系統(tǒng)，向具有第一小被測面和第二小被測面的被測體及干涉儀的基準(zhǔn)面照射測定光，將來自上述第一或第二小被測面的反射光和來自上述基準(zhǔn)面的反射光進行合波，從而獲取干涉光，其中，上述第一小被測面以第一配置圖形位于第一基準(zhǔn)假想面上形成；上述第二小被測面以第二配置圖形位于與上述第一基準(zhǔn)假想面大致平行的第二基準(zhǔn)假想面上形成；光檢測面，檢測上述干涉光的光強度分布，其特征在于上述測定光是具有比來自上述第一小被測面的反射光和來自上述第二小被測面的反射光的光程長度差短的相干距離的低相干光；還包括光程長度調(diào)整機構(gòu)，在以上述第一小被測面作為測定對象的第一測定時，調(diào)整光程長度，以使來自該第一小被測面的反射光和來自上述基準(zhǔn)面的反射光發(fā)生干涉，在以上述第二小被測面作為測定對象的第二測定時，調(diào)整光程長度，以使來自該第二小被測面的反射光和來自上述基準(zhǔn)面的反射光發(fā)生干涉；成像調(diào)整機構(gòu)，被分割設(shè)定在上述光檢測面上的多個檢測單位區(qū)域上分別，在上述第一測定時形成有上述第一小被測面的像的至少一部分，在上述第二測定時形成有上述第二小被測面的像的至少一部分；干涉紋信息獲取機構(gòu)，根據(jù)按各上述檢測單位區(qū)域平均化而被檢測的各光強度，在上述第一測定時獲取對應(yīng)于與上述第一小被測面相接的第一假想接面的形狀的第一干涉紋信息，在上述第二測定時，獲取對應(yīng)于與上述第二小被測面相接的第二假想接面的形狀的第二干涉紋信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的假想接面測定用的干涉儀裝置，其特征在于，上述干涉紋獲取機構(gòu)構(gòu)成為根據(jù)上述各光強度分別求出上述第一及第二假想接面的對應(yīng)于上述各檢測單位區(qū)域的各部分相位，根據(jù)這些各相位求出上述第一及第二假想接面的整體相位分布，從而，獲取上述第一及第二干涉紋信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的假想接面測定用的干涉儀裝置，其特征在于在上述干涉光學(xué)系統(tǒng)的光程中具有不要光去除機構(gòu)，該不要光去除機構(gòu)，允許來自上述第一及第二小被測面中的作為測定對象的小被測面的反射光到達上述光檢測面、抑制來自其他部分的反射光到達上述光檢測面，以及/或，允許與來自上述小被測面的反射光合波的來自上述基準(zhǔn)面的反射光到達上述光檢測面、抑制與來自上述不作為測定對象的小被測面的反射光合波的來自上述基準(zhǔn)面的反射光到達上述光檢測面。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的假想接面測定用的干涉儀裝置，其特征在于上述不要光去除機構(gòu)在與上述作為測定對象的小被測面的配置圖形對應(yīng)的位置上具有開口，該開口允許與來自上述作為測定對象的小被測面的反射光或者與該反射光合波的來自上述基準(zhǔn)面的反射光到達上述光檢測面。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的假想接面測定用的干涉儀裝置，其特征在于上述不要光去除機構(gòu)構(gòu)成為可以出入上述干涉光學(xué)系統(tǒng)的光程。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種假想接面測定用的干涉儀裝置，在具有分別位于相互平行的不同假想面上形成的多種小被測面的被測體上，利用低相干性的測定光的同時、調(diào)整各小被測面的光檢測面上的像的形成狀態(tài)，而容易且高精密度地測定各小被測面的對于高度方向的同一平面性。其中，光源為低相干性光源，通過調(diào)整光程，而在第一測定時，使來自各金屬布線的上面的反射光和來自基準(zhǔn)面的反射光相干涉；在第二測定時，使來自各導(dǎo)電層小區(qū)域面的反射光和來自基準(zhǔn)面的發(fā)射光相干涉。光檢測面被分割為多個檢測單位區(qū)域，根據(jù)按每個檢測單位區(qū)域平均化而被檢測的各光強度，獲取與各金屬布線的上面或各導(dǎo)電層小區(qū)域面相接的第一或第二假想接面的整體形狀對應(yīng)的干涉紋信息。
文檔編號G01B9/02GK1743792SQ20051009597
公開日2006年3月8日 申請日期2005年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月30日
發(fā)明者植木伸明 申請人:富士能株式會社