纹的记录。
[0049] 这里，在图4示出使用与本实施例的构成相同的双光束干涉仪来实际进行的实验 结果。在上述实验中，作为上述样品40,预先放置对于光轴给予规定的倾斜角的平面镜42， 使上述参照平面7的倾斜角变化，调查此时得到的上述参照平面7的倾斜角与上述干涉对 比度C的关系。实验结果，确认了在作为样品放置的上述平面镜42的倾斜角与上述参照平 面7的倾斜角相等时，上述干涉对比度C最大。另外，在本实验中，作为与本实施例的结构 不同的点，上述像面光圈9能够装卸，或取而代之放置CCD照相机，或能够观察在使上述干 涉光束33在上述成像透镜8成像时能够成的像。其结果，可知上述平面镜42与上述参照 平面7的倾斜角不同时，在由上述CCD照相机获取到的图像上出现明暗的干涉纹，随着上述 倾斜角的差变小而上述干涉纹的间隔变宽，若上述倾斜角相等而差消失，则观测不到上述 干涉纹。通过上述两个实验结果，可知若上述平面镜42和上述参照平面7的倾斜角相等， 则上述像面光圈9的整个区域，光程差相等而观测不到明暗的干涉纹，若使上述平面镜42 沿光轴方向移动，则通过上述区域内的光束的相位全体均匀地变化，所以上述干涉对比度C 最大。虽然需要考虑上述样品40的表面形状一般是非平面，但是在光学显微镜下微视的上 述照明区域41中的上述表面形状能够足够近似地视为平面，所以根据上述实验结果，可知 上述样品40上的上述照明区域41中的局部微小平面的倾斜角能够通过检测上述干涉对比 度C最大时的上述参照平面7的倾斜角来测量。另外，即使上述平面镜42的倾斜角变大， 也与此对应地相同地使上述参照平面7的倾斜角变大，从而能够将通过上述区域内的光束 的相位相同地对齐，能够确保干涉对比度。
[0050] 再次返回到图3的动作流程。在本实施例中，在Step 16中，检测上述干涉对比度C 成为最大的（0x，0y)的组。为了高精度地得到成为解的（0x，0y)的组，而需要在Step 14以及Step 15中，使摆动0 x ? 0 y时的刻度十分小，但另一方面，如根据图4所示，只示出 上述干涉对比度C在其极大点附近相对于0 x ? 0 y的变化非常缓慢的变化，若上述干涉对 比度C的测定结果由于干扰的重叠而波动，则导致较大的误差。因此，在本发明中，在Step 16中，对于在Step5至Step15摆动而得到的多个干涉对比度C的数值，将与顶点位置对 应的（QX，0 y)的值作为未知数通过最小平方法拟合规定的拟合函数F( 0X，0 y)，作为最 适合的结果将得到的（9 x，9 y)的组作为解。此时求出的（9 x，9 y)的组为搭载在上述 样品移动工作台11上的上述样品40上的上述照明区域41中的局部微小平面的X - Y的 两轴方向的倾斜角的测定值。为了针对上述样品40上的整个面而求得倾斜角，而如Step1 至Step18所示，使上述样品移动工作台11沿X - Y方向移动，并反复进行Step5至Step 16所示的处理。这样一来，在本实施例中，在上述样品40上的整个面中，能够测定倾斜角分 布（0 X，9 y)〇
[0051] 这里，上述样品移动工作台11上搭载的上述样品40上的上述照明区域41中的局 部微小平面的X - Y的两轴方向的倾斜角（0 X，0 y)为上述局部平面位置的样品面Z = F(X，Y)的微分值。艮P，
[0052]
[0053] 因此，通过给予合适的初始值，来在X - Y的二维平面上对（0 X，0 y)进行积分， 从而能够反过来再构建Z = F(X，Y)的分布。在本实施例中，也具备通过该积分转换来换算 成Z高度的倾斜角?高度换算功能51，能够根据上述测定出的倾斜角（0 X，0 y)的分布求 出高度分布Z = F(X，Y)。
[0054] 这样一来，在本实施例中，能够使用光来非破坏、非接触、高精度、宽倾斜角动态范 围地对任意的被检查物体的表面形状测量高度分布以及倾斜角分布。
[0055]〈第二实施方式〉
[0056] 参照作为其结构图的图5对本发明的第二实施方式进行说明。
[0057] 本实施例在上述第一实施方式之外，通过附加测定上述样品40上的上述照明区 域41中的局部微小平面的高度Z的机构，而能够评价样品移动工作台的上下变动特性。如 上述那样在上述第一实施方式中，能够通过直接测定倾斜角（9 x，0y)的分布来计算高度 分布Z = F(X，Y)，但是在本实施例中，除此以外还具有使用双光束干涉仪直接测定高度分 布Z = F(X，Y)的功能。这里，将光学地直接测定出的高度分布作为Zl = F1(X，Y)，将通过 对倾斜角分布进行积分而计算出的高度分布作为Z2 = F2(X，Y)来区别。在Z1中，不仅上 述样品40的高度信息，在为了使测定位置移动而驱动上述样品移动工作台11时，也包含上 述工作台面的不必要的上下高度变动作为误差。另一方面，在上述工作台面随着驱动而上 下时，如果角度方向的变动十分小，则倾斜角测定几乎受不到该影响，所以Z2的一方没有 误差。因此，通过计算Z1 - Z2的差，能够评价上述样品移动工作台11的高度变动特性。因 此，在本实施例中，在上述计算机21中，除了倾斜角测定功能50以及倾斜角?高度换算功 能51以外，还设置高度测定功能52和高度差检测功能53。其他的结构与第一实施方式相 同。
[0058] 在如以上那样构成的本实施方式中，在第一实施方式得到的效果以外，还能够评 价样品移动工作台的上下变动特性。
[0059] 符号的说明
[0060] 1:光源，2:照明光学系统，3:双光束干涉仪，4:分束器，5:样品侧物镜，6 :参照侧 物镜，7 :参照平面，8 :成像透镜，9 :像面光圈，10 :光检测器，11 :样品移动工作台，12 :X - Y 驱动?控制部，13、16、17 :压电元件，14 :Z轴控制部，15 :两轴倾斜机构，18 :倾斜角控制部， 20 :A/D转换器，21 :计算机，30 :平行光束，31 :样品侧反射光束，32 :参照侧反射光束，33 : 干涉光束，34 :干涉光强度信号，35 :干涉条纹，40 :样品，41 :照明区域，50 :倾斜角测定功 能，51 :倾斜角?高度换算功能，52 :高度测定功能，53 :高度差检测功能。
【主权项】
1. 一种表面形状测量方法，通过使被检查面和参照面对比来在被检查面上的任意位置 测定上述被检查面的表面高度和表面方向双方，上述表面形状测量方法的特征在于， 构成为，上述表面高度以及表面方向均不需要根据上述被检查面上的两个以上的位置 的测定数据进行计算，而是通过使与上述被检查面对比的参照面变化，从而仅由上述被检 查面上的一个位置的测定数据就能够决定。2. -种表面形状测量方法，将从连续或者离散地具有规定的波长带宽的光源或者发出 单色光的光源发出的照明光束分割成两束并入射至被检查面和参照面，且利用干涉仪使来 自上述被检查面的反射光束和来自上述参照面的反射光束干涉来测量上述被检查面的表 面形状，上述表面形状测量方法的特征在于， 构成为，能够使上述参照面上的上述照明光束入射位置的表面方向变化，并能够在上 述被检查面上的一个或者多个位置测定上述被检查面的局部表面方向。3. 根据权利要求2所述的表面形状测量方法，其特征在于， 构成为，在上述参照面使用平面镜，并使上述参照面的表面方向能够向相互正交且