(57)【要約】  領域の表面精度の定量的測定のための方法が提供される。本方法は、所定の表面領域に単色光の平面波を向けることと、表面領域に焦点を合わせたカメラ及びレンズシステムを用いて反射光の画像を記録することと、記録された画像から表面精度パラメータを導出することとを備える。本方法は、表面精度パラメータが、記録された画像のフーリエ変換を得ることによって決定されることを特徴とする。そして、所定のフーリエ成分をそのフーリエ変換のフーリエスペクトルにフィッティングし、そのフーリエ成分は、フーリエ変換の主軸に沿って且つ短軸にわたって、少なくとも大きなガウス成分及びスペクトルのピークとして決定される。続いて、フーリエ成分から表面領域の表面精度パラメータを決定する。
2016511829.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
領域の表面精度の定量的測定のための方法であって、
単色光平面波を所定の表面領域に向けるステップと、
前記表面領域に焦点を合わせたカメラ及びレンズシステムを用いて反射光の画像を記録するステップと、
記録された前記画像から表面精度パラメータを導出するステップとを備え、
前記表面精度パラメータが、
記録された前記画像のフーリエ変換を得ることと、
前記フーリエ変換のフーリエスペクトルに、所定のフーリエ成分をフィッティングすることと、
前記フーリエ成分から前記表面領域の表面精度パラメータを決定することとによって決定され、
前記フーリエ成分が、前記フーリエ変換の主軸に沿って且つ短軸にわたって、大きなガウス成分及びスペクトルのピークとして少なくとも決定されることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記単色光平面波が前記表面領域に垂直に又は６度未満の角度で向けられる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記カメラ及びレンズシステムが前記表面領域に垂直に又は６度未満の角度で配置される、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記反射光と前記カメラ及びレンズシステムの光軸との間の角度差が６度未満である、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
更なる成分が、
ピークの基礎としての幅広のガウス成分、
中心の最大値の外側の成分ピーク
として主軸に沿ってフィッティングされる、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
更なる成分が、
大きなガウス成分の主軸及び短軸の割当、
主軸の方向、
最大値の中心の外側の成分ピークの方向
として主軸及び短軸にフィッティングされる、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記主軸に沿った大きなガウス成分を中心ピークの最大値で割った値が、研磨の質を定める、請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
ピーク付近の幅広のガウス成分を大きなガウス成分で割った値が、表面の光沢を定める、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記主軸に沿った大きなガウス成分を前記短軸に沿った大きなガウス成分で割った値が、表面の対称性を定める、請求項１から８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記主軸の方向が、表面の構造線の方向を示し、中心の最大ピークの外側の成分ピークのサイズが構造線を示す、請求項１から９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
焦点画素領域の直径が１００波長よりも小さい、請求項１から１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
表面観測撮像領域の直径が４０００波長よりも大きい、請求項１から１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
光が３００〜１５００ナノメートルの光学波長又は赤外波長にある、請求項１から１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
領域の表面精度の定量的測定のための装置であって、
光路に沿って向けられる光のビームを生じさせるための光源と、
前記光源の下流に前記光路に沿って配置されたビームエキスパンダーと、
前記ビームエキスパンダーの下流の前記光路内に物質を位置決めするための位置決め手段と、
前記物質の下流に前記光路に沿って配置された、反射ビームを検出するための撮像検出器とを備えた装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願の実施形態は、研磨プロセス中の領域の表面精度のｉｎ‐ｓｉｔｕ（その場，インサイチュ）光学的定量的測定のための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
表面改質、特に研磨は、多くの産業生産分野において必要とされており、以下のものが挙げられる：
・  自動車、例えば、トランクの蓋、ライトのカバー、レンズ等のプラスチック部品用の金型の研磨；
・  エンジンの部品、例えばカムシャフト；
・  医療用インプラント、例えば人工腰関節の表面；
・  光学部品、例えば、安全ガラスやコンタクトレンズ用の射出成型金型
【０００３】
研磨される表面のサイズは数平方メートルとなり得て、１マイクロメートル以下の表面精度を要する。現状では、サンプルを研磨プロセスの場所から研究所に運び、そこで、時間のかかるプロエスにおいて、一度に小さな領域で表面を測定している。更に、大抵の研磨は手動で行われ、研磨技師が器具／金型を見ることによって品質を定めるが、ロボットやレーザーを用いる自動プロセスでは、一般的に、プロセスチャンバーから器具／金型を取り出して、調べなければならない。
【０００４】
表面精度を調べるためのいくつかの方法が当該分野において知られている。
【０００５】
特許文献１には、ガウスビームプロファイルを用いた表面分析用の方法及び装置が開示されている。レンズ系によってガウスビームが成形されて、表面を照らす。表面の不規則性（凸凹）によって反射光は乱される。そして、元々のガウスビーム形状を基本的に取り除く一組の空間フィルターを介して、反射光を観測する。測定されたビームを、残留ビーム形状の違いと共にカメラで記録する。この解決策は、ガウス型の非常に特別なビームパターンによって表面を照らすことを要する。更に、調べられる領域の縁は中心よりもあまり照らされず、表面構造の統計的な測定が中心に偏るという点において、その表面の照明は、表面に対して不均一である。
【０００６】
特許文献２には、或る角度で表面を照らして、表面上の大きな構造の影絵を示すことによって表面を特性評価するための方法が開示されている。この解決策では、幾何学的反射のみが説明及び検討されていて、単色光で研磨表面を照らすことには関係していない。更に、その照明は、表面に対して垂直に向けられていない。
【０００７】
特許文献３には、化学機械研磨装置用の研磨パッドアセンブリが開示されている。研磨パッドは、研磨表面と、研磨表面の反対側の、プラテンに取り付けるための表面と、研磨パッドに形成された固体光透過性窓とを有する。光透過性窓は、研磨パッドよりも光透過性である。光透過性窓は、光拡散底面を有する。この解決策は、表面反射波との干渉を生じさせるために、表面の上に化学的透明頂部層を要する。これは、単一スポット測定機器であり、二つの重畳する表面間の干渉を測定する方法である。
【０００８】
特許文献４には、光学的放射源と、その放射源からの放射を、試験される表面上の取り調べスポットに集束させるための手段とを備えた走査型光学顕微鏡が開示されている。スポットは、表面上の一点の周りで偏向されて、そのスポットの位置において表面から反射される放射の振幅及び／又は位相を測定することによって、表面形態を測定する。この方法は一度に一つのスポットを測定する。各スポットは個別に取り扱われて、大きな領域の直接的定量的分析は得られない。
【０００９】
特許文献５には、レーザー走査ユニットで表面を複数回走査し、複数回の走査結果を用いて、表面形態を表すことを特徴とする表面形態の測定方法が開示されている。表面形態のデータは、半導体ウェーハの表面に適用される薄膜が生じさせる圧縮応力又は引張応力を計算するのにも使用可能である。この解決策の装置は、ｘ方向に沿ってレーザービームで表面を走査して、ｚ方向におけるレーザービームの反射部分の変位を検出する。一対の光検出器を用いて、反射ビームのｚ方向の変位をアナログ信号に変換して、そのアナログ信号は、デジタル化されて、分析用のマイクロコンピューターに入力される。表面の複数回の走査は、多様な角度位置に回転可能な台の上にワークピースを置くことによって好ましくは達成される。この方法は一点毎の測定で、点の形態データを与える。特許文献５には、大きな領域を同時に定量分析することは開示も示唆もされていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】米国特許第６０８４６７１号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２００５／００４６８７０号明細書
【特許文献３】米国特許出願公開第２０１２／０１０７９７１号明細書
【特許文献４】米国特許第４８７３４３４号明細書
【特許文献５】米国特許第５９１７１９１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
従って、本願の実施形態の一課題は、従来技術の欠点を排除する、研磨プロセス中における表面品質の定量測定のための方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本願の実施形態は、表面の定量的精度を決定するための方法及び装置に関し、平行な単色光のビームがサンプルの表面に垂直に送られる。調査対象の表面領域上にカメラレンズで焦点を合わせたカメラ画像の各画素において反射光の強度を同時に記録することによって、表面形態を定める定量的パラメータが導出される。領域の強度画像を、表面開口次元から散乱角次元にフーリエ変換する。画像表面パラメータを、強度のフーリエ変換から計算して、定量的表面パラメータに結び付ける。
【００１３】
本願の実施形態は、研磨プロセス中における領域の表面精度のｉｎ‐ｓｉｔｕの光学的定量的測定のための方法及び装置を説明し、単色光平面波が所定の表面領域に向けられて、反射光の画像が、表面領域に焦点を合わせたカメラ及びレンズシステムで記録される。光平面波は、表面に垂直に又は６度未満の角度で向けられる。更に、カメラ及びレンズシステムは、表面に垂直に又は６度未満の角度で配置され得る。カメラに入射する反射光とカメラ及びレンズシステムの光軸との間の角度差は６度未満であり得る。
【００１４】
そして、記録された画像から、表面精度パラメータが導出される。表面精度パラメータは、記録された画像のフーリエ変換で決定され得て、所定のフーリエ成分が、表面領域のフーリエスペクトルにフィッティングされて、フーリエ成分から、表面精度パラメータが決定される。このようなフーリエ成分は、フーリエ変換の主軸に沿って且つ短軸にわたって：大きなガウス成分；スペクトルのピーク；ピークに対する基礎としての幅広のガウス成分；及び、中心の最大値の外側の成分ピークとして決定され得る。
【００１５】
更なる成分が、大きなガウス成分の主軸及び短軸の割当；主軸の方向；及び、最大値の中心の外側の成分ピークの方向として主軸及び短軸にフィッティングされ得る。そして、表面精度パラメータが導出されて、例えば、主軸に沿った大きなガウス成分を中心ピークの最大値で割った値が、研磨の質を定め、ピーク付近の幅広のガウス成分を大きなガウス成分で割った値が、表面の光沢を定め、主軸に沿った大きなガウス成分を短軸に沿った大きなガウス成分で割った値が、表面の対称性を定め、主軸の方向が、表面の構造線の方向を示し、中心の最大ピークの外側の成分ピークのサイズが構造線を示す。
【００１６】
本方法及び装置は、幾何学的サイズというよりも、波長の数において定められるものであり、特定の光波長が例として使用されていても、それに限定されるものではない。
【００１７】
本方法及び装置は、焦点画素領域の直径が１００波長よりも小さい場合、表面観測撮像領域の直径が４０００波長よりも大きい場合において、検証され試験されている。これらは理論的な限界ではなく、カメラの画素数の限界による実際的なものである。
【００１８】
本願の実施形態は、大領域にわたって表面パラメータを決定するのに特に有用であり、ロバストであり、プロセスチャンバー内部で測定を行うように取り付けられる。動作距離は、７０〜８００ｍｍと長く、現状使用されている顕微鏡対物システムに対するものよりもはるかに長い。
【００１９】
その産業的用途は、自動器具、医療器具、光学器具、金型、製品用の自動研磨におけるプロセス手順及び方法の決定から、手動の研磨プロセスにおける客観的な決定にまで及ぶ。本装置は、ロボットアームの上に、レーザープロセスチャンバーの外側に、又は手動研磨作業場の床の上に取り付け可能である。本方法は、表面領域の大きな部分（後述の４ｍｍ×４ｍｍ等）の単一画像を撮ることを備えるので、単一点の測定及び干渉法設備と比較して、高速であり、振動に対してはるかに有利である。また、全領域を段階的に（後述の２〜４ｍｍ等で）ステップオーバーすることによって、全表面領域を測定することもできる。
【００２０】
表面が、光波と同じ平面内で平坦であることからトポグラフィー的にどの位逸脱しているのかとして、表面精度を定めることができる。
【００２１】
一部実施形態における具体的な利点は以下の通りである：
・  長い動作距離：ターゲット領域から７０〜８００ｍｍに配置可能；
・  大きな表面を同時に：高速測定；
・  研磨プロセスへのフィードバックとしての大領域にわたる定量的データ。
【００２２】
以下、添付図面を参照して、例示により実施形態を説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本願の実施形態に係る装置を示す。
【図２】本願の実施形態に係るシステムの幾何学的配置構成を示す。
【図３】画像のフーリエ変換の強度を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
図１は、波長λの光をビームエキスパンダー２に放出する単色光源（レーザー又はレーザーダイオード）１を示す。ここで、ビームエキスパンダーは、レーザービームを拡大して、測定が行われる中心領域を、平面上において同じ位相及び振幅を有するものとみなすことができるようにする、つまり、単色光平面波が表面に当たるという点に留意されたい。ビームエキスパンダーからの平面波面の光は、ビームスプリッター３から対象表面４に反射される。光は表面からビームスプリッターを通って集束レンズ５に反射されて、カメラ６で記録される。本例で用いられているカメラはＣＣＤカメラであり、７５ｍｍのカメラレンズを有する。本例における表面での焦点スポットの直径は２マイクロメートルである。
【００２５】
図２はシステムの幾何学的配置構成を示す。対象表面４は、焦点領域スポットの内に制限される。表面は基準平面７を有し、入射平面波の平面が線８で表されている。表面の基準平面７に対する垂線９は、入射平面波８の垂線１０に対しい傾斜角φを有する。ｘ＝ｘ１における方向１１からの入射光は、点１２（ｘ１，ｚ１＋Δｚ１）において対象表面４に当たる。入射光波平面８の垂線１０に対して方向θで点１２から放出される光１３の位相が計算される。入射平面波８と垂線１０が表面の基準平面７と交差する位置で定められる座標系において、位置（ｘ＝０，ｚ＝０）に位相中心がある。
【００２６】
図３は、画像のフーリエ変換の強度を、変換の楕円形のガウス型ノイズ分布の主軸を介する切断面において示す。表記ａ１〜ａ４は以下で説明する成分である。
【００２７】
ｚ＝０における入射光の位相は、対象表面に沿った全てのｘ点においてゼロである。以下の検討では、一つの焦点スポット（つまりＣＣＤの一つの記録画素と同じ）内の光散乱に注目している。また、位置（ｘ１，ｚ１＋Δｚ１）の放出源は、一波長よりもはるかに小さく、入射波の球状散乱点として機能するものとする。
【００２８】
ｘ＝ｘ１で入射し角度θで放出する光は以下のように遅延する：
ΔＬ＝ｚ１＋Δｚ１＋Δｌ
ここで、Δｚ１は、平面からの表面のずれ（オフセット）であり、
ｚ１＝ｘ１×ｔａｎ（φ）
Δｌ＝（ｚ１＋Δｚ）／ｃｏｓ（Θ）
【００２９】
また、位置（ｘ＝０，ｚ＝０）から放出される波と、表面から放出されｘ＝ｘ１＋Δｘ１においてｚ＝０を通過する波との間には、幾何学的経路差Δｇがある。この経路は以下のように計算可能である：
Δｇ＝（ｘ１＋Δｘ１）×ｓｉｎ（Θ）
ここで、
Δｘ１＝（ｚ１＋Δｚ１）×ｔａｎ（Θ）
【００３０】
位相基準位置（ｘ＝０，ｚ＝０）において入射し且つ放出される波と、放出角度θに垂直に位置（ｘ＝０，ｚ＝０）を通る線上の（ｘ＝ｘ１，ｚ＝ｚ１＋Δｚ１）における対応波との間の位相差は以下のようになる
δ（ｘ）＝２π（ΔＬ（ｘ）−Δｇ（ｘ））／λ
【００３１】
この関数を、焦点面ｆ（ｘ）の曲率を導入することによって、更に以下のように拡張することができる
δ（ｘ）＝２π（ΔＬ（ｘ）−Δｇ（ｘ）＋ｆ（ｘ））／λ
【００３２】
位置（ｘ＝ｘ１，ｚ＝ｚ１＋Δｚ１）において反射される信号の複素電圧は以下のとおりであり
【数１】
2016511829.tif 000003
ここで、Ａ１は信号の振幅である。
【００３３】
これは、容易に二次元（ｘ，ｙ）に拡張される。焦点領域（ｆｏｃａｌ  ａｒｅａ）は角度（φｘ，φｙ）で傾斜していて、平面からのずれ（オフセット）は二次元関数Δｚ（ｘ，ｙ）である。方向（θｘ，θｙ）における焦点領域からの反射光の複素電圧は、以下のような全複素電圧のコヒーレント和である：
Ｖ（ｆｏｃａｌａｒｅａ）＝ΣｘΣｙＶ（ｘ，ｙ）
【００３４】
焦点領域Ｓ（Ｘ，Ｙ）から方向（θｘ，θｙ）に放出される強度は以下のとおりであり、
ＩＸ，Ｙ（α，β）＝＜Ｖ（Ｘ，Ｙ）＊Ｖ（Ｘ，Ｙ）＊＞Ｔ
ここで、Ｔは強度についての平均化時間であり、Ｘ，Ｙはサンプルに対する焦点平面上の焦点領域の位置であり、αは放出光の天頂角であり、βは方位角である。
【００３５】
同様にして、傾斜角φｘ及びφｙを、焦点平面の垂線に対する天頂角χ及び方位角ξとして定義する。また、焦点平面を入射波面に平行に設定する。
【００３６】
本願の一部実施形態によると、図１に示されるように、ビームエキスパンダーからの光と同じ方向において、カメラがサンプルに向けられる。天頂角はα＝０、又は（θｘ＝０，θｙ＝０）である。この場合、ｘ軸が方位角φｙの方向である平面内の位置（ｘ，ｙ）についての位相のずれ（オフセット）を以下のように記述することができる：
δ（ｘ，ｙ）＝２π（ｘ＊ｔａｎ（φｘ）＋Δｚ（ｘ，ｙ）＋ｆ（ｘ，ｙ））／λ
【００３７】
そうすると、焦点領域から放出される複素電圧は以下のとおりである：
【数２】
2016511829.tif 000004
【００３８】
各画素ｘ，ｙにおいて物質が同一であり、表面変化Δｚ及びｆが焦点領域にわたって小さいとすると、Ａは焦点領域にわたって一定であり、複素電圧は以下のようになる：
【数３】
2016511829.tif 000005
【００３９】
そうすると、位置Ｘ，Ｙにおける焦点領域からの放出強度を、以下のように記述することができる。
【数４】
2016511829.tif 000006
【００４０】
ここで、Ａ２は、完全鏡による反射強度であり、第二項は、傾斜角φｘ、表面変化Δｚ（ｘ，ｙ）及び形状因子（フォームファクター）ｆ（ｘ，ｙ）に依存する位相不一致干渉による減衰である。干渉は強め合うものにもなり得て、焦点面領域からのスペックル放射をもたらすことに留意されたい。
【００４１】
物質がサンプル全体にわたって同一であり、振幅Ａがどこでも同一であると考えることができるとすると、各焦点領域について直接戻り強度は、以下の局所的な表面形状のみに依存する：
１．  傾斜角φｘ、
２．  表面変化Δｚ（ｘ，ｙ）、及び
３．  形状因子ｆ（ｘ，ｙ）
【００４２】
焦点領域は、カメラ対物のエアリーディスクと同一である。カメラのレンズシステムは、エアリーディスクが一つのＣＣＤ画素上に撮像されるように、構成される。この場合、サンプルの観測強度画像は、サンプルの焦点領域の相対的局所表面の形状の直接的な尺度である。同一強度の近隣画素が、例えば同様の傾斜角によって生じる、画像構造を形成する。
【００４３】
本明細書の実施形態は、天頂角がゼロ度であるものに限定されない。入射ビームと反射ビームとの間の角度は、この角度が検討されているサイズスケールの回折角と比較して小さければ、小さな角度にすることができる。実際には、これは、照明単色光とカメラのレンズシステムの光軸との間の角度差が６度未満であるべきであることを意味する。
【００４４】
［例］
器具表面を機械で又は人力で研磨する。研磨プロセスは、所定の平滑さを達成するための研磨プロセスの進め方を決定することができるようにするため、表面粗さを表す表面領域の測定を要する。ここでは、４ｍｍ×４ｍｍのブロックの対象を、２０００ｎｍの焦点分解能において２０００×２０００画素で調べる。光は、６３５ｎｍの波長でレーザーダイオードから放出される。
【００４５】
ターゲット表面上の４ｍｍ×４ｍｍの表面領域の画像を、ＣＣＤカメラを用いて、２０００×２０００のグレイスケール画素で記録する。表面の位置（ｉ，ｊ）の画像Ｉｉ，ｊ（Ｘ，Ｙ）をフーリエ変換して、フーリエ変換の絶対値を以下のような行列においてｄＢで記録する：
【数５】
2016511829.tif 000007
ここで、ｕ及びｖはそれぞれＸ方向及びＹ方向における空間周波数である。
【００４６】
Ｓｉ，ｊ（ｕ，ｖ）は、表面領域の形状の二次元空間スペクトルである。これを調べると、以下の表面構造パラメータが抽出される：
１．  （ｕ＝０，ｖ＝０）における中心ピーク（Ｓ１）は、領域の全反射強度である。
２．  大きなバルジ（隆起部）（Ｓ３）は、ランダムに分布する強度変化に対応する。
３．  ピークＳ１は、同様の強度を有する近隣画素に対応するペデスタル（台部）（Ｓ２）を有する。
４．  孤立したピーク（Ｓ４）は、大規模な線形構造に対応する。
５．  Ｓ３は楕円形（非対称）であり、強度が、構造角Φに沿った一方向においてより規則的であることを示す。
【００４７】
これらの強度構造パラメータを、上記表面形状パラメータに結び付けることができる。
・  どこにおいても傾斜角φｘ＝０、Δｚ＝０及びｆ＝０の完全鏡は、単一のピークＳ１のみを有する。
・  直線的な線（つまり、以前のホーニングステップによって生じたもの）は、孤立したピークＳ４として表れる。
・  一方向研磨は、主軸位置角Φｇａｕｓｓを有する楕円分布ノイズＳ３と比較して、一方向によりランダムな特徴を示す。
・  粗い表面は、傾斜角φｘにおいて大きな変化を有し、大きなガウス型分布Ｓ３を示す。
・  傾斜角φｘが大抵の焦点領域について同様である表面は、小さなＳ３及び大きなＳ２を示す。これは、光沢表面のように見えるが、鏡ほどではない。
・  また、光沢は、角度Φｇｌｏｓｓにおいて一方向でより大きくなり、他方向においてより鏡状になり得る。
・  最後に、焦点領域の形状が平坦になると、つまりΔｚ及びｆが両方とも小さくなると（＜λ／１０）、表面は鏡になる。
【００４８】
主軸位置角Φｇａｕｓｓに沿って、また、これに垂直にフーリエ変換Ｓ（ｕ，ｖ）を介する切断面を設けて、表面パラメータを更に導出する。ガウス型プロファイルを上述の特徴にフィッティングして、以下のように指称する：
主軸切断面：ａ１ｐ，ａ２ｐ，ａ３ｐ，ａ４ｐ（図３）；
短軸切断面：ａ１ｍ，ａ２ｍ，ａ３ｍ。
【００４９】
変換Ｓの中心の最大強度はａｍａｘと指称される。これらの値はｄＢ単位であることに留意されたい。そうすると、構造パラメータが以下のように計算される：
１．  ａｍａｘ−ａ３ｐ＝ガウスノイズ部分、つまり、全戻り強度と比較した広帯域ノイズの量
２．  （ａｍａｘ−ａ３ｐ）／（ａｍａｘ−ａ３ｍ）＝ガウスノイズの非対称性
３．  Φｇａｕｓｓ＝非対称構造の角度
４．  ａ４ｐ−ａ３ｐ＝ガウスノイズと比較した構造線の量
５．  ａ２ｐ−ａ３ｐ＝光沢。
【００５０】
そして、これらのパラメータをサンプル表面にわたってマッピングするか、又はサンプルの４ｍｍ×４ｍｍのスポット試験用に個別に使用することができる。
【００５１】
そして、パラメータを研磨プロセスにフィードバックして、後続の研磨ステップを決定することができる。
【００５２】
表面の定量的精度を決定するための本方法を装置において行うため、一部実施形態において、装置は、処理回路（処理モジュール又はプロセッサーとも称される）を備えるか、それに接続可能である。処理回路は、本願の実施形態で説明されるような方法の画像処理及び分析ステップを行うように構成され得る。
【００５３】
表面の定量的精度を決定するための実施形態は、本願の実施形態の機能及び動作を行うためのコンピュータープログラムコードと共に、一つ以上のプロセッサー、例えば、図１に示される装置に備わった又はこれに接続可能な処理回路を通して行われ得る。また、上述のプログラムコードは、コンピュータープログラム製品として、例えば、処理回路にロードされると本願の実施形態を行うためのコンピュータープログラムコード又はコード手段を有するデータキャリアとして提供され得る。コンピュータープログラムコードは、処理回路における純粋なプログラムコードとして提供されるか、又は、サーバー上にあって処理回路にダウンロードされ得る。キャリアは、電子信号、光学信号、無線信号、又は、コンピュータ可読媒体、例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリー、磁気テープ、ＣＤ‐ＲＯＭ、ＤＶＤ、ブルーレイ（登録商標）ディスク等の電子メモリーのうち一つであり得る。
【００５４】
従って、装置はメモリーを備えるか又はそれに接続可能であり得て、そのメモリーは一つ以上のメモリモジュール若しくはユニットであるか又はそれを備え得る。メモリーは、処理回路において実行されると本願で説明される方法を行うための実行可能命令及びデータを記録するのに用いられるように構成され得る。当業者は、上記処理回路及びメモリーが、処理回路等の一つ以上のプロセッサーによって実行されると、上述の方法を行うように、ソフトウェア及び／又はファームウェア（例えばメモリーに記憶される）と共に構成されたアナログ回路及びデジタル回路、及び／又は一つ以上のプロセッサーの組み合わせを指称し得ることを理解されたい。一つ以上のプロセッサー、並びに他のデジタルハードウェアが、単一の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ，ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  ｓｐｅｃｉｆｉｃ  ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ）や複数のプロセッサーに含まれ得て、多様なデジタルハードウェアが複数の個別部品に分布し得て、個別にパッケージングされるか、又はシステムオンチップ（ＳｏＣ，ｓｙｓｔｅｍ‐ｏｎ‐ａ‐ｃｈｉｐ）にアセンブリされ得る。
【００５５】
従って、少なくとも一つのプロセッサー（例えば上述の処理回路）で実行されると、その少なくとも一つのプロセッサーに上述の表面の定量的精度を決定するための方法を行わせる命令を備えたコンピュータープログラムが提供される。また、コンピュータープログラムを含むキャリアが提供され、そのキャリアは、電子信号、光学信号、無線信号、コンピュータ可読媒体のうち一つである。
【００５６】
本願の実施形態は、上述の好ましい実施形態に限定されるものではない。多様な変更、修正及び等価物が用いられ得る。従って、上記実施形態は限定的なものとして解釈されるものではない。
【符号の説明】
【００５７】
１  単色光源
２  ビームエキスパンダー
３  ビームスプリッター
４  対象表面
５  集束レンズ
６  カメラ
【図１】
2016511829.tif 000008
【図２】
2016511829.tif 000009
【図３】
2016511829.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成27年4月21日(2015.4.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
領域の表面精度パラメータの定量的測定のための方法であって、
単色光平面波を所定の表面領域に向けるステップと、
前記表面領域に焦点を合わせたカメラ及びレンズシステムを用いて反射光の画像を記録するステップと、
記録された前記画像から表面精度パラメータを導出するステップとを備え、
前記表面精度パラメータが、
記録された前記画像のフーリエ変換によって、前記表面領域の形状の二次元空間スペクトル（Ｓｉ，ｊ（ｕ，ｖ））を得ることと、
前記二次元空間スペクトル（Ｓｉ，ｊ（ｕ，ｖ））の楕円形のガウスノイズ分布（Ｓ３）の主軸に沿った主軸切断面において所定のフーリエ成分（ａ１ｐ，ａ２ｐ，ａ３ｐ，ａ４ｐ）をフィッティングすることと、
前記二次元空間スペクトル（Ｓｉ，ｊ（ｕ，ｖ））の楕円形のガウスノイズ分布（Ｓ３）の短軸にわたる短軸切断面において所定のフーリエ成分（ａ１ｍ，ａ２ｍ，ａ３ｍ）をフィッティングすることと、
前記フーリエ成分から前記表面領域の表面精度パラメータを決定することとによって決定されることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記単色光平面波が前記表面領域に垂直に又は６度未満の角度で向けられる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記カメラ及びレンズシステムが前記表面領域に垂直に又は６度未満の角度で配置される、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記反射光と前記カメラ及びレンズシステムの光軸との間の角度差が６度未満である、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
焦点画素領域の直径が１００波長よりも小さい、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
表面観測撮像領域の直径が４０００波長よりも大きい、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
光が３００〜１５００ナノメートルの光学波長又は赤外波長にある、請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
領域の表面精度の定量的測定のための装置であって、
光路に沿って向けられる光のビームを生じさせるための光源と、
前記光源の下流に前記光路に沿って配置されたビームエキスパンダーと、
前記ビームエキスパンダーの下流の前記光路内に物質を位置決めするための位置決め手段と、
前記物質の下流に前記光路に沿って配置された、反射ビームを検出するための撮像検出器と、
プロセッサーとを備え、
前記プロセッサーが、
記録された画像のフーリエ変換によって、表面領域の形状の二次元空間スペクトル（Ｓｉ，ｊ（ｕ，ｖ））を得ることと、
前記二次元空間スペクトル（Ｓｉ，ｊ（ｕ，ｖ））の楕円形のガウスノイズ分布（Ｓ３）の主軸に沿った主軸切断面において所定のフーリエ成分（ａ１ｐ，ａ２ｐ，ａ３ｐ，ａ４ｐ）をフィッティングすることと、
前記二次元空間スペクトル（Ｓｉ，ｊ（ｕ，ｖ））の楕円形のガウスノイズ分布（Ｓ３）の短軸にわたる短軸切断面において所定のフーリエ成分（ａ１ｍ，ａ２ｍ，ａ３ｍ）をフィッティングすることと、
前記フーリエ成分から前記表面領域の表面精度パラメータを決定することとによって、表面精度パラメータを決定するように構成されていることを特徴とする装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
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【国際調査報告】
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