"対物レンズの下にビームスプリッター及びミラーを配し、試料表面を含めて、マイケルソン型などの干渉計を構成し、試料までの距離又はミラーまでの距離をピエゾアクチュエーターで走査し、それによりできる干渉波形をCCDカメラで撮影して動画ファイルデータとして記録し、該動画ファイルデータに基き、試料の表面形状を測定する、走査型白色干渉計による試料の表面形状の測定方法において、CCDカメラで撮影した動画ファイルデータに基づき、試料の表面上の位置に対応する各画素において、ヒルベルト変換を用いて干渉波形の包絡線と位相を算出し、包絡線がピークになる走査位置と、位相が0になる走査位置を算出し、算出した位相が0になる位置と包絡線のピーク位置との差から、試料表面の反射光の位相変化による干渉波形の位相が0になる走査位置のずれの値を検出し、その値の大きさから、その画素の試料表面が他の画素の試料表面と同種であるか異種であるかを判定し、同種のもの同士でその干渉波形の位相が0になる走査位置のずれの平均値を算出しておき、各画素で、位相が0になる位置から対応する試料の表面上の物質での干渉波形の位相が0になる走査位置のずれの平均値を引くことで、反射光の位相変化の影響が消されて試料の表面形状が測定されることを特徴とする走査型白色干渉計による試料の表面形状の測定方法。表面形状の測定される試料表面に金属及び/又は誘電体物質が混在していることを特徴とする請求項1記載の走査型白色干渉計による試料の表面形状の測定方法。干渉計において干渉波形の位相を用いることにより試料の表面の高さの算出精度は向上するが、試料の表面に金属などの異質物が混在していると、反射光の位相が変化する。その結果、異種物質が混在する試料では表面形状を正しく算出できないという問題がある。そこで、本発明は、試料の表面形状を測定する際に、干渉波形の包絡線と位相との両方に基き試料の表面形状を算出できるようにした走査型白色干渉計による試料の表面形状の測定方法を提供することを目的としている。上記の目的を達成するために、本発明によれば、対物レンズの下にビームスプリッター及びミラーを配し、試料表面を含めて、マイケルソン型などの干渉計を構成し、試料までの距離又はミラーまでの距離をピエゾアクチュエーターで走査し、それによりできる干渉波形をCCDカメラで撮影して動画ファイルデータとして記録し、該動画ファイルデータに基き、試料の表面形状を測定する、走査型白色干渉計による試料の表面形状の測定方法において、CCDカメラで撮影した動画ファイルデータに基づき、試料の表面上の位置に対応する各画素において、ヒルベルト変換を用いて干渉波形の包絡線と位相を算出し、包絡線がピークになる走査位置と、位相が0になる走査位置を算出し、算出した位相が0になる位置と包絡線のピーク位置との差から、試料表面の反射光の位相変化による干渉波形の位相が0になる走査位置のずれの値を検出し、その値の大きさから、その画素の試料表面が他の画素の試料表面と同種であるか異種であるかを判定し、同種のもの同士でその干渉波形の位相が0になる走査位置のずれの平均値を算出しておき、各画素で、位相が0になる位置から対応する試料の表面上の物質での干渉波形の位相が0になる走査位置のずれの平均値を引くことで、反射光の位相変化の影響が消されて試料の表面形状が測定されることを特徴としている。本発明の方法によれば、CCDカメラで撮影した動画ファイルデータに基づき、ヒルベルト変換を用いて干渉波形の包絡線と位相を算出し、算出した包絡線において試料の表面上の位置に対応する各画素について、包絡線のピークの走査位置と位相が0になる走査位置を算出し、その差から、試料表面での反射光の位相変化による干渉波形の位相が0になる走査位置のずれの値を検出し、その値を他の画素での値と比較することにより、各画素での物質を特定できる。同種と判定された画素の領域で干渉波形の位相が0になる走査位置のずれの値の平均値を算出しておき、各画素で干渉波形の位相が0になる走査位置から上記ずれの平均値を引くことにより、試料表面での反射光の位相変化の影響が消され、試料の表面に混在する物質によらない正しい表面形状が高精度に測定できるようになる。また、上記のように干渉波形の位相が0になる走査位置のずれを同種の多数の画素で平均するので、物質ごとに固有のそのずれの値を精度よく算出できる。そして、位相が0になる位置の測定精度は包絡線のピーク位置の測定精度より元々高いので、上記の方法で算出される表面形状の算出精度は、試料表面での反射光の位相変化の影響を受けない包絡線のピーク位置から算出される算出精度より高い。以下添付図面を参照して本発明を説明する。白色干渉計での干渉波形は、図1の装置においてミラー4c又は対物レンズ4aの走査位置s、試料8の表面高さh、波長λi、光路差0での干渉する2つの光の位相差をφとすると下記の式1で表わされる。Σ[1cos{2πs-h/λi/2φ}]/N1λi波長λiを変えて総和し、その総数Nで割っている。試料8の表面高さh=0で光路差0になる走査位置をsの0点にしている。中心波長550nm、帯域幅80nmとして、波長λiを510nmから590nmまで0.1nmずつ変えて総和し、総数N=800で割り、干渉波形を算出した例を図2に示す。走査位置については1nmごとの波形データである。干渉波形から1引いたものを縦軸に示している。ヒルベルト変換を用いて算出した包絡線も太い実線で示している。試料8の表面高さh=0の場合である。図3は図2の一部分の拡大図であり、ヒルベルト変換を用いて算出した位相も示されている。ここではφ=0としている。光路差が0のときに、干渉する2つの光の位相が等しい場合である。反射で位相が変らなければこれが成り立つ。しかし、試料8の表面に金属が混在していると、金属では反射での位相の変化は大きく、式1のφにはミラー4cでの位相変化も含まれ、試料8での位相変化も含まれる。図2及び図3では例として単にφを0としている。図4には、光路差0での位相差φが0である場合において、試料8の表面の高さhが100nmのときの干渉波形、包絡線、位相を示している。式1からも分かるように、図4に示すグラフ形は、図3のグラフの形干渉波形、包絡線、位相がそのまま右へ100nm分シフトしている。なお、実際の測定で雑音がある場合には、包絡線のピーク位置より位相が0の位置の方が高精度に算出できることが図3及び図4から容易に想像できる。次に、光路差0での位相差φが0.8πである場合を図5に示す。試料面の高さhは0とした。ミラー4cには通常、金属を用いることを考えると、このφは0でない方が一般的である。他に、ミラー4cがある方の光路ではビームスプリッター4bでの反射もある。そして、試料8の表面での反射の位相変化もこのφに加わる。包絡線のピーク位置は図3と同じくh=0に対応して走査位置0であるが、干渉波形の位相は図3とずれて位相が0の位置がずれる。そして試料8の表面の高さhが増すと、図5のグラフ形のまま波形、包絡線、位相は右にずれる。図6には、試料8の表面の高さhを変えたときの包絡線のピーク位置●と位相が0の位置○の振舞いを示している。この例ではφ=0.25πである。また、包絡線のピーク位置と位相が0の位置では34.3nmずれている。すなわち、中心波長が550nmでその半分は275nmであるが、重ね合わせの結果、干渉波形は274.5nm周期になっており、274.5nm/2π/0.25π=34.3nmだけずれている。包絡線のピーク位置は試料8の表面の高さhに一致するが、位相が0の位置はそれより一定の値だけ小さい。これは、走査位置間隔が1nmごとの干渉波形からヒルベルト変換を用いて算出した結果であるが、走査位置間隔が例えば55nmごとの干渉波形でも同様の計算結果となり、包絡線のピーク位置と試料8の表面の高さhとの違いは最大でも0.02nm程度である。また、位相が0の位置についても1nmごとの干渉波形から算出した値と55nmごとの波形から算出した値の違いも最大でも0.02nm程度と非常に小さい。つまり、実用的なデータ収集間隔で収集データ数を減らしても、雑音を含めていない計算においては誤差の問題はなく、この算出方法で原理的に問題ないことを示している。結局、包絡線のピーク位置は試料8の表面の高さを表わすが、位相が0の位置は一般的には包絡線のピーク位置に一致せず、試料8の表面での物質複素屈折率に依存して変化する。しかし、位相が0の位置の算出精度は、包絡線のピーク位置より1桁以上高い。これは、位相と包絡線の走査位置への依存性の違いによるものであり、位相は走査位置に対して直線的に大きく変化するが、包絡線は特にそのピークにおいては走査位置に対して変化しないので、ピーク位置の算出精度は低い。図7には測定結果の例を示し、中心波長550nm、通過帯域幅80nmの光学フィルター2を使用し、走査位置間隔55nmでデータを収集している。試料8はシリコン基板上に銅を成膜したもので図10に示すような形状をしている。銅の膜厚は端から徐々に厚くなっている。あるyでのx方向のデータで、xの1画素は1.4μmに相当する。また、図7に示すデータは試料8の傾きなどを補正していない生データであり、またミラー4cの走査方向の正負の関係で縦軸の上下方向が図10と逆になっている。また試料8やミラー4cの傾きを反映して図7では全体が右上がりに傾いている。収集したデータからヒルベルト変換を用いて包絡線のピーク位置●と位相が0の位置○を算出している。データを配列で扱っており、収集データは、収集するフレーム数をn個とすると、下記のようにx,yの各画素で走査位置時間にも対応について1からnまでの指標で表わされる。D1,x,y,D2,x,y,...,Di,x,y,Di1,x,y,...Dn,X,y図7の縦軸はこの配列の走査位置の指標であり、この1の間隔は収集間隔55nmに相当する。包絡線のピーク位置と位相が0の位置の差がシリコンと銅で異なることが分かる。それら2つの領域で、反射での位相変化量が異なることを示している。また、包絡線のピーク位置の雑音は大きいのに対して、位相が0の位置は精度よく算出されていることが分かる。シリコン領域では縦軸の大きい方にも位相が0の位置があるが、これについては以下のとおりである。図5からも分かるように位相が0の位置は複数あり、包絡線のピーク位置に最も近いものを採用し図6や図7でプロットしているが、包絡線のピーク位置は実験では雑音により誤差が大きいためピーク位置の算出値がずれて、図5の例で言えば包絡線のピーク位置に最近接の左側ではなく、右側の位相が0の位置が最近接として選ばれているのと同じである。図7のシリコン領域での上下2つの位相が0の位置は配列指標で5程度離れており、走査位置に換算すると275nm程度となり、上述の干渉周期274.5nmとほぼ一致する。図7のデータを包絡線のピーク位置対位相が0の位置でプロットしたのが図8である。包絡線のピーク位置は試料の表面の高さと考えてよいので、図8は計算で出した図6に対応している。位相が0の位置は試料の表面の高さから一定値だけずれており、そのずれ量がシリコンと銅で異なることを示している。図7に示すデータについて、{位相が0になる位置-包絡線のピーク位置}をプロットしたものを図9に示す。シリコン、銅の各領域でのずれ={位相が0になる位置-包絡線のピーク位置}を示している。そして、この図から分かるように、このずれの値から、その画素がシリコンか銅かを判定できる。このずれの値の雑音は主に包絡線のピーク位置の雑音に起因している。この雑音の影響を減らすために、各領域でずれを平均すればよい。そして、各画素において位相が0になる位置の測定値から、その画素が含まれる領域でのずれの平均値を引けば、正しい表面高さを精度よく求めることができる。以下、実験結果の例について説明する。図9に示すデータから表面形状データを算出するまでの例について例示する。図9のずれ={位相が0になる位置-包絡線のピーク位置}の平均値は、シリコンで2.70、-2.07、銅で-0.65である。データ処理プログラムにおいて、各画素で算出した位相0になる位置-包絡線ピーク位置の値に応じて下記の場合分けをして、画素ごとに試料表面の高さを算出する。1位相0になる位置-包絡線ピーク位置の場合図9のSiの上の方に相当し、位相0になる位置-2.70を試料の表面の高さとする。-1.4<位相0になる位置-包絡線ピーク位置<1の場合図9のCuに相当し、位相0になる位置0.65を試料の表面の高さとする。位相0になる位置-包絡線ピーク位置<-1.4の場合図9のSiの下の方に相当し、位相0になる位置2.07を試料の表面の高さとする。なお、上記の2.70はSi領域での表面高さの連続性を見て2.96に変えた。すなわち、図9におけるSiの上の方のデータから平均して2.70を算出したが、図9におけるSiの下の方のデータのレベルに一致しないので、図10のSi領域でのzの値が上下にばらつきが生じるため、2.96に微調整を行なった。このようにして求めた試料表面高さの例を図10に示し、あるyでのx方向のデータである。用いたカメラの走査方式がインターレース方式のため、y方向のデータが、1行おきに収集時刻がずれてy方向に不連続なので、最終的な試料の表面の高さの算出データをy方向に2個ずつ移動平均してその不連続を消している。すなわち、インターレース方式のカメラでは、yの奇数と偶数が異なる時間のデータとなるので、走査位置の原点が異なり、試料の表面高さの原点が異なり、そのままではy方向には滑らかな表面形状のマップができない。そこで、隣り合うyで平均し、滑らかな表面形状マップにしている。横軸は640画素で900μmに相当する。包絡線ピーク位置を基準にして表面高さを算出しているので、銅の段差は正しく算出されている。図10のシリコン領域を拡大したのが図11のデータ1である。再現性と雑音を見るためにデータ1と同じ場所でもう一度測定した結果がデータ2である。データ1で例えば3つの細く背の高いピークやその他の形状が雑音なのか、或は再現性のある本当の表面形状なのかを調べるために、2回の測定を行なって比較し、その結果、それらのピークの他、細かい形状までよく一致しており、雑音は小さく、これらのデータから測定精度を雑音のピーク対ピークで表わすと、1nm程度である。各画素での{データ-2つのデータ平均}の、365画素図11の横軸の範囲に渡る標準偏差は0.23nmである。以上のように試料表面における反射での位相変化の影響を受けず、表面の物質によらない正しい表面高さを高精度に求めることができる。"