波長走査干渉を用いた透明マスクガラスの屈折率・幾何学的厚さの同時測定に関する研究

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半導体産業で広く使われているリソグラフィー装置の中に精密に研磨された透明平板が数多く使われている．さらなる半導体性能の向上のために透明平板の表面形状・光学的厚さを精密に測定しなければならない．本研究ではSurrelの特性多項式理論に基付き，6N-5 位相検出アルゴリズムを開発した．6N-5 位相検出アルゴリズムは多項式の窓関数と離散フーリエ変換項で構成されており，従来の4N-3 アルゴリズムと同じようなベル型の窓関数である．また，位相検出アルゴリズムで計算される位相誤差の種類を考察し，位相シフト誤差のみならず位相シフト誤差と高調波との間で発生するカップリング誤差にも注目した．透明平行平板と高反射率表面を有する試料Fizeau干渉計を用いて測定する際には多面干渉の影響が大きくなり，カップリング誤差も十分考慮しなければならない．本研究ではカップリング誤差による影響も数式化し，従来の位相検出アルゴリズムと新しく開発した6N-5 アルゴリズムを比較した．その結果，反射率に関係なく6N-5 アルゴリズムが一番優れた位相検出能力を有していることが分かった．最後に透明平行平板の表面形状と光学的厚さの変動成分をFizeau干渉計と6N-5 アルゴリズムを用いて測定した．測定誤差を従来のアルゴリズムより優れており，6N-5 アルゴリズムの有用性を検証した．