干渉顕微鏡観察下の粗面の垂直変位測定（第２報）

摘要

垂直走査型干渉顕微鏡を利用する形状計測法は，微細な段差構造物の３次元形状をnm 精度で計測できる．しかし，nm 精度ゆえに外部振動の影響を極めて受けやすい．そこで我々は，この高い計測精度を落とさずに振動環境下でも形状測定を可能にする方法を研究してきた．そして測定面が一部に平面を持つ場合，その干渉縞を利用して，干渉計の光路差変化をリアルタイムで高精度測定する方法を開発し，振動環境下にあっても段差試料を高精度形状計測できることを報告した．さらに測定対象が平面を全く持たない場合を想定し，粗面が作る干渉像から干渉計の光路差変化を高精度に測定する方法も研究した．研究開発した方法で測定する時，光路差変化は場所に依存する傾向を持った．これは粗面での反射光のレンズ斜入射効果と考えられた．本報告では，この依存性が対物レンズのNA を変えることによって低減できること，また，適当に絞ったNA を用いることで鏡面からRz=12.4μm の粗さ試料までの光路差変化を高精度に測定できる見通しがついたことを報告する．