"単一波長光のレーザ光を照射するレーザ照射部と、三次元の微小凹凸面の上に溶液を介して載置した溶液層定常化基板と、前記微小凹凸面から散乱及び回折した光を光学的にフーリエ変換したフーリエ変換像を取得するフーリエ変換像取得部と、このフーリエ変換像を光強度分布として、電気信号に光電変換する信号変換器と、前記取得した光強度分布の波形を、基本波数及び少なくとも一つの高調波数に分解したそれぞれの波長とその振幅をスペクトル情報として抽出する演算器と、を備え、この抽出したスペクトル情報により前記三次元の微小凹凸面の形状を評価することから成る三次元表面の計測装置。前記三次元の微小凹凸面は、ウェハを研磨中の研磨パッドの表面である請求項1に記載の三次元表面の計測装置。複数種類のコンディショナを用いてコンディショニングした研磨パッドの表面形状のフーリエ変換像をデータベース化し、かつ、研磨前後のウェハ厚を測定することにより得た研磨レートと前記データベース化したフーリエ変換像との相関を見出す請求項2に記載の三次元表面の計測装置。前記溶液層定常化基板は、サファイア基板である請求項1に記載の三次元表面の計測装置。前記レーザ照射部には、ファンクションジェネレータの出力を導くことによりパルス化したレーザ光を照射して、このパルス化レーザ光と、フーリエ変換像の取得を同期させた請求項1に記載の三次元表面の計測装置。前記レーザ照射部は、単一波長光を発生させて照射するか、或いは、複数の波長を持った光発生機を用いて発生したレーザ光から、単一波長光を抽出して照射する請求項1に記載の三次元表面の計測装置。三次元の微小凹凸面の上に溶液を介して載置した溶液層定常化基板を通して、単一波長のレーザ光を照射し、前記微小凹凸面から散乱及び回折した光を光学的にフーリエ変換したフーリエ変換像を取得し、このフーリエ変換像を光強度分布として電気信号に光電変換し、前記光強度分布の波形を、基本波数及び少なくとも一つの高調波数に分解したそれぞれの波長とその振幅をスペクトル情報として抽出して、前記三次元の微小凹凸面の形状を評価することから成る三次元表面の計測方法。CMPChemicalMechanicalPolishingを高能率化するためには、加工工具である研磨パッドの表面形状を定量的に評価する必要がある。しかし、CMP用研磨パッド表面には、コンディショニングという表面回復操作により、数十μm以下の微小凹凸がランダムで無数に存在し、表面形状を定量的に評価することが困難である。湿った状態の研磨パッドの表面形状のCMPへの適正評価に光学的フーリエ変換手法を適用した例は、これまで見られない。そこで、本発明は光学的フーリエ変換を採用し、これまでにない、CMP用研磨パッドの複雑な表面形状を実時間でそのまま定量的に水平および高さ方向共に評価可能にすることを目的としている。本発明の三次元表面の計測装置は、単一波長光のレーザ光を照射するレーザ照射部と、三次元の微小凹凸面の上に溶液を介して載置した溶液層定常化基板と、微小凹凸面から散乱及び回折した光を光学的にフーリエ変換したフーリエ変換像を取得するフーリエ変換像取得部と、このフーリエ変換像を光強度分布として、電気信号に光電変換する信号変換器と、この取得した光強度分布の波形を、基本波数及び少なくとも一つの高調波数に分解したそれぞれの波長とその振幅をスペクトル情報として抽出する演算器と、を備え、この抽出したスペクトル情報により三次元の微小凹凸面の形状を評価する。また、本発明の三次元表面の計測方法は、三次元の微小凹凸面の上に溶液を介して載置した溶液層定常化基板を通して、単一波長のレーザ光を照射し、微小凹凸面から散乱及び回折した光を光学的にフーリエ変換したフーリエ変換像を取得し、このフーリエ変換像を光強度分布として電気信号に光電変換し、この光強度分布の波形を、基本波数及び少なくとも一つの高調波数に分解したそれぞれの波長とその振幅をスペクトル情報として抽出して、三次元の微小凹凸面の形状を評価する。前記三次元の微小凹凸面は、ウェハを研磨中の研磨パッドの表面であり、また、溶液層定常化基板は、サファイア基板である。複数種類のコンディショナを用いてコンディショニングした研磨パッドの表面形状のフーリエ変換像をデータベース化し、かつ、研磨前後のウェハ厚を測定することにより得た研磨レートとデータベース化したフーリエ変換像との相関を見出すことができる。レーザ照射部には、ファンクションジェネレータの出力を導くことによりパルス化したレーザ光を照射して、このパルス化レーザ光と、フーリエ変換像の取得を同期させることができる。レーザ照射部は、単一波長光を発生させて照射するか、或いは、複数の波長を持った光発生機を用いて発生したレーザ光から、単一波長光を抽出して照射する。本発明によれば、CMP用研磨パッドの複雑な表面形状を実時間でそのまま定量的に水平および高さ方向共に評価することができる。これによって、半導体基板などの研磨パッドの三次元表面凹凸を瞬時に計測し、さらなる生産性が可能になる。また、研磨パッドとコンディショニング条件を実時間適正評価することにより、CMPプロセスの歩留まりの改善や生産性の向上、いわゆる高能率CMPを実現できる。図1は、本発明の三次元表面の計測装置を示す概念図である。単一波長光のレーザ光を発生するレーザ照射部は、研磨パッドとサファイア基板溶液層定常化基板で挟まれた領域内にレーザ光を照射する。或いは、複数の波長を持った光発生機を用いて発生したレーザ光から、単一波長光を抽出して照射することも可能である。これによって、単一波長光のレーザ光が、溶液層定常化基板を介して、三次元の微小凹凸面研磨パッド表面に照射される。レーザ照射部には、ファンクションジェネレータの出力を導くことによりパルス化したレーザ光を照射することが可能になる。このパルス化レーザ光と、フーリエ変換像の取得を同期することにより、研磨パッドの回転を停止せず、実時間評価に適用可能になる実施例2参照。サファイア基板溶液層定常化基板が、図5を参照して説明したような研磨パッド表面上のいずれかの位置において、例えば、コンディショナに隣接して設けられる。図1に示すように、このサファイア基板に対して、研磨パッドは相対移動可能である。溶液層定常化基板は、溶液スラリー層の厚さを薄くすることで溶液層からの不確定要素を省くためのものであり、機械的強さ硬度の高さからサファイア基板が望ましい。CMPプロセス中、研磨パッド表面上に溶液があるので、そのまま測定すると、液体表面形状のムラ不規則な液面形状により、研磨パッドの表面からの回折光が不明となる虞がある。サファイア基板を用いることにより、液体表面は基板の下面の制限で、液体表面のムラの発生を防ぐことができる。さらに、研磨中の研磨面下の研磨パッドの形状を再現し、極力研磨中の状態における研磨パッド表面の評価に近づけることができる。研磨パッドとサファイア基板で挟まれた領域内にレーザ光を照射する。照射された研磨パッド表面からの散乱回折光は、フーリエ変換レンズ系のようなフーリエ変換像取得部で光学的にフーリエ変換されたフーリエ変換像が取得される非特許文献5参照。レーザビームは、ライン状或いはスポット状のいずれも可能であるが、いずれの散乱回折光も、面状に広がる。このフーリエ変換像は、信号変換器一般的なCCDやCMOS素子で光強度分布として電気信号に光電変換される。それらの表面形状の情報が光強度分布として得られ、表面形状の定量的評価に用いる。フーリエ変換像取得部及び信号変換器は、それ自体は公知のCMOSカメラキットと、レンズ系によって構成できる。信号変換器からの電気信号は、演算器に導かれる。演算器は、取得した光強度分布から、微小凹凸面の表面形状の特徴をスペクトル情報として抽出する。即ち、演算器データ処理用PCにより、表面形状の空間波長とその振幅図2参照形状の高さ情報を同時に定量的に得る。研磨パッドは金属ではないため、照射光の一部が研磨パッド内部に透過して、この透過した光が散乱光のみとして現れるが、光強度差分法により識別することができる。図2は、光学的フーリエ変換の概念を説明する図である。研磨パッド表面の2次元形状を、図中の下側に示すような形状のものと仮定し、例えば、レーザビームに対して研磨パッドを相対的にx方向に移動させることにより、図中に例示したようなx方向の光強度分布Iが得られたとする。この光強度分布Iにフーリエ変換像のパワースペクトルが比例している。この光強度分布の波形を、基本波数及び少なくとも一つの高調波数に分解したそれぞれの波長とその振幅をスペクトル情報として抽出して、このスペクトル情報により三次元の微小凹凸面の形状を評価する。図2において、横軸は波数を示し、縦軸は振幅を表している。この光強度分布Iの波形は、基本波数Kx0、第2高調波数2Kx0、第3高調波数3Kx0の波数空間波長の逆数に分解することができる。この表面形状の基本空間波長は2次元形状の基本周期に、そしてその振幅は基本周期の高さ情報に対応し、以下同様に、第2空間波長の振幅は、基本空間波長の12の周期の2次元形状の高さ情報に対応する。このようにして得られた各波数のそれぞれの振幅の合計を取ると、研磨パッド表面の2次元形状水平の1方向と高さ,例えばxとz座標になる。このように、振幅の合計により表面形状が認識できるだけでなく、各波数毎のそれぞれの振幅の値を用いて、表面形状のより詳細な解析が可能となる。このようにして、三次元形状の空間波長およびその振幅の特性を総合的に評価することが可能になるが、さらに、上述した2次元形状の演算を、三次元形状水平x,yと高さz座標に拡張すれば、照射された面の総合的な形状を得ることも可能になる。但し、さらなる反復計算が必要となり、実時間での測定は困難と考えられる。完全な形状を再現するには、回折光波の位相の情報を光強度分布から反復計算して位相を復元する必要がある非特許文献6。図3は、フーリエ変換像と研磨レートとの相関検出を説明する図である。各種類のコンディショナを用いてコンディショニングした研磨パッドの表面形状が変化したフーリエ変換像をデータベース化することにより、その特性を見出すことができる。さらに、各コンディショニング条件でコンディショニングされた研磨パッドによるCMP研磨を行ない、静電容量型変位計により研磨前後のウェハ3種類のウェハ:銅、Si、SiO2ウェハ厚を測定する。その研磨レートとデータベース化したフーリエ変換像との相関を見出す。その中から各種のウェハに対して最良状態支配的な研磨パッド表面形状の空間波長とその振幅特性を確定することができる。これによって、コンディショニング条件の違いにより、レーザ光照射された研磨パッド表面からの光学的フーリエ変換像の特性を見出し、かつ、研磨能率主に研磨レートと光学的フーリエ変換像の相関を見出すことができる。図4は、CMPシステムの有効性の確認を説明する図である。研磨パッドが滑り移動している状態でも観察ができるよう観察ユニットを構築する。ファンクションジェネレータを導入し、レーザ光照射のパルス化を図り、観察系と同期することにより、動的観察に対応する。動的観察ユニットにより、研磨最中で得られたフーリエ変換像から研磨に適しているかどうかを、上述したデータベースを用いて判断する。適していないならNo、コンディショニングを行う。適している場合Yes、高能率CMPシステムは有効であると確認する。これによって、実時間で研磨パッドの適正評価を導入したCMPシステムの有効性を確認することができる。"