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HINTERGRUND
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1. Gebiet der Erfindung
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Die Offenbarung betrifft eine Interferenzobjektivlinse und einen Referenzoberflächeneinheitssatz, die für ein Mikroskop und eine Bildmessvorrichtung oder eine Vorrichtung zur Messung feiner Formen auf der Basis des Mikroskops verwendet werden sollen.
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2. Beschreibung des Standes der Technik
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In Gebieten des Messens einer Oberflächentextur einer zu bearbeitenden Metalloberfläche und einer Form und einer Stufe eines Schaltungsmusters einer integrierten Halbleiterschaltung und des Messens einer Dicke einer transparenten Dünnschicht ist eine optische Makrovergrößerungsbeobachtungsvorrichtung mit einer geringen Vergrößerung oder ein Lichtmikroskop mit einer höheren Vergrößerung als die Vorrichtung mit einer Interferenzfunktion versehen und ein beobachteter Interferenzstreifen wird einer Bildverarbeitung unterzogen, so dass eine feine Oberflächenform mit hoher Präzision gemessen wird.
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In der optischen Vergrößerungsvorrichtung, die die Interferenzmessung durchführen kann, weist ein Element oder eine Struktur, die ein Interferenzsystem konfiguriert, eine Objektivlinse auf, die integral daran ausgebildet ist und als ein Interferenzsystem als ein einziges Element funktioniert. Die Objektivlinse wird als eine Interferenzobjektivlinse bezeichnet. Die allgemeine Interferenzobjektivlinse weist eine Objektivlinse, eine Referenzoberfläche und einen Strahlteiler auf. Die Objektivlinse ist dazu konfiguriert, Licht zu konvergieren, das von einer Lichtquelle zu einem Messziel hin emittiert wird. Das von der Objektivlinse konvergierte Licht wird am Strahlteiler in einen Referenzlichtweg, der zu der Referenzoberfläche hin weist und zu einer Referenz wird, und einen Messlichtweg, der zu einer Messzieloberfläche (zu messende Oberfläche) hin weist, aufgeteilt. Das Licht, das durch den Referenzlichtweg geströmt ist, wird auf der Referenzoberfläche reflektiert und das Licht, das durch den Messlichtweg geströmt ist, wird auf der zu messenden Oberfläche reflektiert. Die reflektierten Lichter werden erneut am Strahlteiler synthetisiert, was dann als ein Interferenzlicht ausgegeben wird.
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Als die Lichtquelle zum Verursachen der Interferenz wird gewöhnlich Weißlicht verwendet, das von einer Glühlampe, einer LED oder dergleichen erzeugt werden soll. Da das Weißlicht eine geringe Interferenz aufweist, wird die Interferenzintensität zu einem Spitzenwert in einem engen Bereich, innerhalb dessen eine Lichtwegdifferenz zwischen dem Referenzlichtweg und dem Messlichtweg nahe null (0) ist. Wenn die Interferenzobjektivlinse in einer Höhenrichtung (Richtung der optischen Achse) abgetastet wird (eine Messlichtweglänge wird geändert), werden aus diesem Grund Höhen, an denen die Helligkeit des Interferenzstreifens zu einem Spitzenwert wird, jeweils an jeder Pixelposition in einem Betrachtungsfeld einer Bildgebungsvorrichtung erfasst, so dass es möglich ist, eine dreidimensionale Form und dergleichen des Messziels präzise zu messen.
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In Bezug auf die Interferenzobjektivlinse werden im Allgemeinen ein Michelson-Typ und ein Mirau-Typ verwendet. Der Michelson-Typ ist eine Struktur mit einer Referenzoberfläche auf einer optischen Achse, die separat von einem Messziel vorgesehen ist, und wird vorwiegend für eine Objektivlinse mit geringer Vergrößerung von 5 Vergrößerungen oder weniger verwendet. Der Mirau-Typ ist eine Struktur mit einer Referenzoberfläche auf derselben optischen Achse wie ein Messziel und wird für eine Objektivlinse mit hoher Vergrößerung verwendet, die im Vergleich zum Michelson-Typ nicht dazu in der Lage ist, einen langen Arbeitsabstand anzunehmen.
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JP-A-2005-538359 ,
JP-A-2007-536539 und
JP-A-H05-118831 offenbaren das Interferenzmikroskop und die Interferenzobjektivlinse des Standes der Technik und das Patent
JP-A-2000-193891 offenbart einen Justiermechanismus.
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Im Fall der Mikroskopobjektivlinse mit verhältnismäßig geringer Vergrößerung trifft das Licht, da die numerische Apertur (NA) klein ist, auf eine zu messende Oberfläche bei einer geringen Neigung in Bezug auf eine optische Achse und ein Arbeitsabstand wird länger. Folglich ist es wahrscheinlich, dass die Mikroskopobjektivlinse von dem Reflexionsgrad beeinflusst wird, der der zu messenden Oberfläche mit unterschiedlichem Reflexionsgrad, wie eine Metalloberfläche und eine Glasoberfläche, eigen ist. Beispielsweise wird bei der tatsächlichen Messung, wenn ein Messziel mit einer Oberflächentextur, deren Reflexionsvermögen gering ist, wie Glas, durch Verwenden einer Interferenzobjektivlinse mit einer Referenzoberfläche, mit der ein Kontrast des optimalen Interferenzstreifens auf einer reflektierenden Metalloberfläche mit hohem Reflexionsvermögen erhalten wird, beobachtet wird, der Kontrast eines weißen Interferenzstreifens verringert.
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Um das obige Problem zu lösen, wird in Betracht gezogen, eine Referenzoberfläche mit einem optimalen Reflexionsvermögen, das dem Reflexionsvermögen des Messziels entspricht, auf geeignete Weise auszuwählen und zu verwenden.
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Das Weißlicht, das für die Interferenzmessung verwendet werden soll, ist jedoch inkohärentes Licht mit einer geringen Interferenzmöglichkeit. Um die Interferenz zu erzeugen, ist es folglich erforderlich, eine Lichtweglänge des Messlichtwegs, auf dem das Messziel angeordnet werden soll, und eine Lichtweglänge des Referenzlichtwegs, auf dem die Referenzoberfläche angeordnet werden soll, strikt abzugleichen. Ein Bereich, in dem ein klarer Interferenzstreifen in einer Richtung der optischen Achse beobachtet wird, ist beispielsweise gewöhnlich ein sehr enger Bereich von 1 μm oder weniger und wenn die Lichtweglängen nicht strikt abgeglichen werden, kann der Interferenzstreifen nicht als ein Bild erhalten werden. Aus diesem Grund wird eine strikte Positionsbeziehung zwischen dem Teilungssynthesemittel, der Referenzoberfläche und der zu messenden Oberfläche erfordert. Da die zu messende Oberfläche eine Fokusposition der Objektivlinse ist, wird zudem beim Herstellen einer Komponente und während eines Zusammenbauvorgangs die große Problematik verursacht. Aufgrund der Situationen wird die Interferenzobjektivlinse im Allgemeinen justiert und fixiert versandt, so dass der weiße Interferenzstreifen an einer idealen Fokusposition der Linse auftritt.
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Es ist folglich tatsächlich schwierig, die Referenzoberfläche der Interferenzobjektivlinse gemäß dem Messziel willkürlich auszuwählen, und es ist erforderlich, mehrere Interferenzobjektivlinsen vorzubereiten, von denen jede eine Referenzoberfläche aufweist, die dem Reflexionsvermögen des Messziels entspricht. Wenn die Interferenzobjektivlinse integral mit der Messvorrichtung versehen ist, ist es zudem erforderlich, mehrere Messvorrichtungen vorzubereiten.
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KURZDARSTELLUNG
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Ein Gegenstand der Offenbarung besteht darin, eine Interferenzobjektivlinse und einen Referenzoberflächeneinheitssatz, von dem eine Referenzoberfläche von einem Hauptkörper abgenommen werden kann, bereitzustellen.
- (1) Gemäß einem Gesichtspunkt der Erfindung wird eine Interferenzobjektivlinse bereitgestellt, die Folgendes umfasst: eine Objektivlinse, die dazu konfiguriert ist, ein Licht, das von einer Lichtquelle zu einem Messziel hin emittiert werden soll, zu konvergieren; eine Referenzoberflächeneinheit mit einer Referenzoberfläche und einen Strahlteiler, der dazu konfiguriert ist, das Licht, das durch die Objektivlinse geströmt ist, in einen Referenzlichtweg, der zu der Referenzoberfläche hin weist, und einen Messlichtweg, der zu dem Messziel hin weist, aufzuteilen, ein reflektiertes Licht von der Referenzoberfläche und ein reflektiertes Licht von dem Messziel zu synthetisieren und diese als ein Interferenzlicht auszugeben, wobei die Referenzoberflächeneinheit dazu konfiguriert ist, austauschbar zu sein. Anders ausgedrückt, die Referenzoberflächeneinheit ist so montiert, dass sie frei angebracht und abgenommen werden kann.
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Dadurch ist es bei einer Interferenzmessung mit geringer Vergrößerung, bei der das Reflexionsvermögen einer zu messenden Oberfläche dominant ist, möglich, eine Referenzoberfläche mit einer optimalen Oberflächentextur auszuwählen und zu verwenden und somit jederzeit ein Interferenzstreifenbild mit einem günstigen Kontrast ungeachtet eines Typs des Messziels zu erhalten.
- (2) Als die Referenzoberfläche der Referenzoberflächeneinheit kann nicht nur eine Referenzoberfläche durch einen einfachen Spiegel des Standes der Technik, sondern auch eine Referenzoberfläche mit einer willkürlichen Form, bei der es sich nicht um eine ebene Form handelt, eine Stufe oder ein Formmuster verwendet werden. Als die willkürliche Form kann beispielsweise eine Form verwendet werden, die einer Oberflächenform des Messziels entspricht. Dadurch ist es möglich, eine Vergleichsmessung mit hoher Geschwindigkeit leicht durchzuführen und die Messzeit zu verkürzen.
- (3) Ein Arretiermechanismus zum Fixieren des Neigungswinkels auf einen willkürlichen Winkel kann vorgesehen werden, nachdem die Referenzoberflächeneinheit so konfiguriert wurde, dass der Neigungswinkel der Referenzoberfläche justiert werden kann. Dadurch ist es möglich, den Neigungswinkel der Referenzoberfläche zu justieren und den justierten Winkel zu fixieren. Wenn die Referenzoberflächeneinheit, von der eine Justierung abgeschlossen wurde, im Voraus vorbereitet wird, ist es folglich möglich, bei Bedarf die Referenzoberflächeneinheit schnell auszutauschen und die Messung schnell durchzuführen. Es ist zudem möglich zu verhindern, dass der justierte Zustand sich bei der Messung ändert. Wenn die abnehmbare Neigungsjustiereinheit verwendet wird, ist es des Weiteren möglich zu verhindern, dass der justierte Zustand sich beim Anbringen und Abnehmen dieser ändert.
- (4) Der Neigungswinkel der Referenzoberfläche kann unter Verwendung einer abnehmbaren Neigungsjustiereinheit justiert werden. Durch diese Konfiguration ist es möglich, nicht nur ein Element, das dazu konfiguriert ist, einen Neigungsumfang manuell zu justieren, sondern auch ein automatisches Justierelement als die Neigungsjustiereinheit zu verwenden, das ein PZT und einen darin eingebetteten Aktuator aufweist und eine numerische Steuerung durchführen kann.
- (5) Wenn ein Referenzoberflächeneinheitssatz mit mehreren Referenzoberflächen, von denen mindestens eines bzw. eine eines Reflexionsvermögens, einer zu bildenden willkürlichen Form, einer Stufe und eines Formmusters der Referenzoberfläche sich von den anderen unterscheidet, im Voraus vorbereitet wird, ist es möglich, die Messung durch sequentielles Austauschen der Referenzoberfläche durch eine geeignete Referenzoberfläche, die der Textur der zu messenden Oberfläche entspricht, präzise und wirksam durchzuführen.
- (6) Wenn der Referenzoberflächeneinheitssatz vorbereitet wird, ist es möglich, die Messung effizienter durchzuführen, wenn die Justierung der Neigungswinkel der Referenzoberflächen der Referenzoberflächeneinheiten im Voraus abgeschlossen wurde.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die vorliegende Erfindung wird aus der hierin im Folgenden gegebenen Beschreibung und der begleitenden Zeichnung, die nur zur Veranschaulichung gegeben ist und somit nicht die vorliegende Erfindung einschränkt, vollständiger verstanden werden, wobei in der Zeichnung:
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1 eine Außenansicht ist, die eine Konfiguration einer Interferenzobjektivlinse einer ersten veranschaulichenden Ausführungsform darstellt;
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2 eine optische Konfigurationsansicht der Interferenzobjektivlinse der ersten veranschaulichenden Ausführungsform ist;
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die 3A und 3B eine Referenzoberflächeneinheit einer Interferenzobjektivlinse einer zweiten veranschaulichenden Ausführungsform darstellen;
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4 ein Konfigurationsbeispiel einer Neigungsjustiereinheit darstellt;
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5 eine auseinandergezogene Ansicht ist, die eine interne Konfiguration der Referenzoberflächeneinheit darstellt;
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6 eine separate auseinandergezogene Ansicht ist, die detailliert eine der internen zusammengebauten Komponenten der Referenzoberflächeneinheit zeigt;
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7 die Neigungsjustiereinheit in einem montierten Zustand darstellt;
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8 die Neigungsjustiereinheit in einem demontierten Zustand darstellt;
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9 einen Einpassungszustand zwischen einer Rückstellfeder und gekerbten Teilen veranschaulicht;
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die 10A und 10B Zustände darstellen, bevor und nachdem eine Staubabdeckung montiert wurde; und
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11 einen Zustand darstellt, in dem eine automatische Neigungsjustiereinheit montiert ist.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Hierin im Folgenden werden veranschaulichende Ausführungsformen der Offenbarung beschrieben.
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<Erste veranschaulichende Ausführungsform>
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1 ist eine Außenansicht, die eine Konfiguration einer Interferenzobjektivlinse 100 gemäß einer ersten veranschaulichenden Ausführungsform darstellt, und 2 ist eine optische Konfigurationsansicht davon. Die Interferenzobjektivlinse 100 weist eine Objektivlinse 101, einen Strahlteiler 102 und eine Referenzoberflächeneinheit 104 auf.
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Die Objektivlinse 101 ist dazu konfiguriert, Licht, das von einer Lichtquelle 10, zu einem Messziel W hin emittiert wird, zu konvergieren. In einer allgemeinen Interferenzmessvorrichtung wird das von der Lichtquelle 10 emittierte Licht parallel zu einem Strahlteiler 30 durch einen Kollimator 20 gestrahlt und ein Parallelstrahl entlang einer optischen Achse wird von dem Strahlteiler 30 emittiert und trifft auf die Objektivlinse 101.
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Die Referenzoberflächeneinheit 104 weist mindestens eine Referenzoberfläche 104a auf. Die Referenzoberfläche 104a ist eine Oberfläche, die zu einer Referenz einer Lichtweglänge wird, und ist auf einem Referenzlichtweg angeordnet.
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Der Strahlteiler 102 ist dazu konfiguriert, das Licht, das durch die Objektivlinse 101 geströmt ist, in einen Referenzlichtweg, der zu der Referenzoberfläche 104a hin weist, und einen Messlichtweg, der zu dem Messziel W hin weist, aufzuteilen, ein reflektiertes Licht von der Referenzoberfläche 104a und ein reflektiertes Licht von dem Messziel W zu synthetisieren und diese als ein Interferenzlicht auszugeben. In der allgemeinen Interferenzmessvorrichtung wird das ausgegebene Interferenzlicht zu einem Parallelstrahl an der Objektivlinse 101, durchdringt den Strahlteiler 30 gerade, wird an einer Abbildungsoptik 40 konvergiert und bildet ein Interferenzbild an einer Abbildungseinheit 50, wie einer CCD-Kamera, die aus einem Abbildungselement mit mehreren Pixeln, die in einer zweidimensionalen Form angeordnet sind, besteht.
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Die Referenzoberflächeneinheit 104 ist abnehmbar an einem Hauptkörper 103, der die Objektivlinse 101 und den Strahlteiler 102 umfasst, montiert, d. h. ist dazu konfiguriert, austauschbar zu sein. Die Referenzoberflächeneinheit ist beispielsweise so konfiguriert, dass sie an dem Hauptkörper 103 durch eine Referenzoberflächeneinheitsbefestigungsschraube 105 befestigt wird und von dem Hauptkörper durch Herausschrauben oder Abnehmen der Referenzoberflächeneinheitsbefestigungsschraube 105 demontiert wird.
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Die Referenzoberflächeneinheit 104 ist dazu konfiguriert, austauschbar zu sein, so dass es bei einer Interferenzmessung mit geringer Vergrößerung, bei der das Reflexionsvermögen einer zu messenden Oberfläche dominant ist, möglich ist, eine Referenzoberfläche mit einer optimalen Oberflächentextur auszuwählen und zu verwenden und somit jederzeit ein Interferenzstreifenbild mit einem günstigen Kontrast ungeachtet eines Typs des Messziels zu erhalten. Es ist zudem möglich, nicht nur eine Referenzoberfläche durch einen einfachen Spiegel des Standes der Technik, sondern auch eine Referenzoberfläche mit einer willkürlichen Form, bei der es sich nicht um eine ebene Form handelt, eine spezifische Stufe oder ein spezifisches Formmuster, wie ein IC-Muster, zu verwenden. Als die willkürliche Form kann beispielsweise eine Referenzoberfläche mit einer Form verwendet werden, die einer Oberflächenform des Messziels entspricht. Dadurch ist es möglich, eine Vergleichsmessung mit hoher Geschwindigkeit leicht durchzuführen und die Messzeit zu verkürzen.
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<Zweite veranschaulichende Ausführungsform>
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Die 3A und 3B stellen die Referenzoberflächeneinheit 104 einer Interferenzobjektivlinse 104a gemäß einer zweiten veranschaulichenden Ausführungsform dar, wobei 3A ein äußeres Erscheinungsbild darstellt und 3B eine interne Konfiguration darstellt. Zudem ist eine auseinandergezogene Ansicht der internen Konfiguration in den 5 und 6 gezeigt.
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Die Interferenzobjektivlinse 104a ist so konfiguriert, dass ein Neigungswinkel der Referenzoberfläche 104a der Referenzoberflächeneinheit 104 der Interferenzobjektivlinse 100 justiert werden kann und der Neigungswinkel in einem beliebigen Winkel fixiert werden kann, und der Hauptkörper 103 weist die gleiche Konfiguration wie der der Interferenzobjektivlinse 100 auf.
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Die Referenzoberflächeneinheit 104 weist neben der Referenzoberfläche 104a ein feststehendes Lager 104b, ein Referenzoberflächenbewegungslager 104c, eine Welle 104d, ein bewegliches Lager 104e, eine Neigungsjustiereinheit 104f und einen Arretiermechanismus 104g auf.
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Das feststehende Lager 104b ist ein Lager, das so konfiguriert ist, dass es mit Ausnahme von einer Richtung entlang der optischen Achse eingeschränkt ist.
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Das Referenzoberflächenbewegungslager 104c ist dazu vorgesehen, eine Neigungsstellung zusammen mit der Referenzoberfläche 104a in einem Zustand, in dem die Referenzoberfläche 104a daran angepasst ist und sie zu dem feststehenden Lager 104b eingeschoben ist, frei zu ändern.
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Die Welle 104d verläuft durch das feststehende Lager 104b und beide Enden davon sind an dem Referenzoberflächenbewegungslager 104c und dem beweglichen Lager 104e befestigt.
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Das bewegliche Lager 104e ist dazu vorgesehen, eine Neigungsstellung frei zu ändern. Wenn die Neigungsstellung sich ändert, wird die Änderung der Neigungsstellung mittels der Welle 104d an das Referenzoberflächenbewegungslager 104c übertragen. Kontaktflächen des Referenzoberflächenbewegungslagers 104c und des feststehenden Lagers 104b und Kontaktflächen des feststehenden Lagers 104b und des beweglichen Lagers 104e weisen willkürliche Formen auf. Wie in 3B beispielsweise gezeigt ist, wenn die Kontaktflächen als sphärische Flächen konfiguriert sind, ist es jedoch möglich, die Neigungsstellung reibungslos zu ändern und die Neigung sicher an das Referenzoberflächenbewegungslager 104c zu übertragen.
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Die Neigungsjustiereinheit 104f weist einen zylindrischen Hauptkörper 104f1 und einen Neigungsjustierknauf 104f2 mit einem Vorsprung, der den Zylinder von einer Außenseite durchdringt und einen Hervorragungsgrad des Vorsprungs in den Zylinder ändern kann, auf. Der Neigungsjustierknauf 102f2 ist aus einem Gesichtspunkt der einfachen Justierung vorzugsweise mehrfach vorgesehen. Ein Konfigurationsbeispiel ist in 4 gezeigt. Die Neigungsjustiereinheit 104f ist so vorgesehen, dass der zylindrische Hauptkörper 104f1 das bewegliche Lager 104e umgibt. In diesem Zustand, wenn der Neigungsjustierknauf 104f2 dazu justiert wird, um den Vorsprung hervorragen zu lassen, wird eine Spitze des Vorsprungs an eine Außenwand des beweglichen Lagers 104e gedrückt. Durch die Druckkraft ist es möglich, die Neigungsstellung des beweglichen Lagers 104e zu ändern. Zu diesem Zeitpunkt, wenn die Außenwand des beweglichen Lagers 104e dazu konfiguriert ist, beispielsweise eine sphärische Form aufzuweisen, ist es möglich, die Neigungswinkel reibungsloser zu ändern.
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Der Arretiermechanismus 104g weist einen Befestigungsstift 104g1 und eine Befestigungsschraube 104g2 auf. Der Befestigungsstift 104g1 ist mit einem Durchdringungsloch versehen, das auf einer Seitenfläche der Welle 104d ausgebildet ist. Die Befestigungsschraube 104g2 ist in einem Schraubenloch angeordnet, das in einer Achsrichtung der Welle 104d vorgesehen ist. Wenn die Befestigungsschraube 104g2 eingeschraubt wird, wirkt der Befestigungsstift 104g1 auf das bewegliche Lager 104e ein, so dass das bewegliche Lager 104e an das feststehende Lager 104b gedrückt wird und die Neigungsstellung des beweglichen Lagers 104e somit fixiert wird. Die Neigungsstellung des Referenzoberflächenbewegungslagers 104c wird mittels der Welle 104d fixiert, so dass der Neigungswinkel der Referenzoberfläche 104a ebenfalls fixiert wird. Um die Neigungsstellung des beweglichen Lagers 104e bei gelöster Befestigungsschraube 104g2 reibungslos zu ändern, können Federn 104g3 und Unterlegscheiben 104g4 vorgesehen werden, so dass die zwei beweglichen Lager unter geeigneter Druckbeaufschlagung angewendet werden.
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Hierin ist der Arretiermechanismus 104g durch den Befestigungsstift 104g1 und die Befestigungsschraube 104g2 implementiert. Ein scheibenförmiges Element, bei dem es sich nicht um den Stift handelt, kann jedoch verwendet werden. Zudem kann ein fixierter Zustand im Voraus durch eine Federkraft anstelle der Schraubenbefestigung eingerichtet werden, ein Hebel kann unter Verwendung eines anderen Elements konfiguriert werden und der fixierte Zustand kann durch Betreiben des Hebels gelöst werden.
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Gemäß der obigen Konfiguration ist es möglich, den Neigungswinkel der Referenzoberfläche zu justieren und den justierten Winkel zu fixieren. Wenn die Referenzoberflächeneinheit, von der eine Justierung abgeschlossen wurde, im Voraus vorbereitet wird, ist es folglich möglich, bei Bedarf die Referenzoberflächeneinheit schnell auszutauschen und die Messung schnell durchzuführen. Es ist zudem möglich zu verhindern, dass der justierte Zustand sich bei der Messung ändert. Wenn die abnehmbare Neigungsjustiereinheit verwendet wird, ist es des Weiteren möglich zu verhindern, dass der justierte Zustand sich beim Anbringen und Abnehmen dieser ändert.
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Um einen weißen Interferenzstreifen mit einem hohen Kontrast bei der Interferenzmessung zu erhalten, ist es bevorzugt, nicht nur die Neigung der Referenzoberfläche, sondern auch die Länge des Referenzlichtwegs zu justieren. Die Referenzoberflächeneinheit 104, die in den 3A, 3B, 4 und 5 gezeigt ist, beinhaltet eine Konfiguration zum Ermöglichen, dass der Justiermechanismus (hierin im Folgenden als „Referenzoberflächenjustiereinheit” bezeichnet) des Neigungswinkels der Referenzoberfläche, die in der zweiten veranschaulichenden Ausführungsform beschrieben wurde, sich vollständig in die Richtung der optischen Achse verschiebt, um die Länge des Referenzlichtwegs zu justieren. Im Folgenden wird auch die entsprechende Konfiguration beschrieben.
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Die Referenzoberflächeneinheit 104 weist weiterhin ein Gehäuse 104h, eine Justierschraube 104i, einen Mitnehmerstift 104j und eine Feder 104k auf. Das Gehäuse 104h ist ein zylindrisches Element, bei dem beispielsweise eine zentrale Achse die optische Achse ist, und die Referenzoberflächeneinheit ist in den Zylinder eingesetzt. Aus diesem Grund verschiebt sich die Referenzoberflächenjustiereinheit in dem Zylinder, so dass es möglich ist, die Referenzoberfläche 104a, die an einer Spitze der Referenzoberflächenjustiereinheit positioniert ist, in der Richtung der optischen Achse zu verschieben. Die Justierschraube 104i ist ein zylindrisches Element, das auf einem Außenumfang eines Abgrenzungsteils zwischen dem Gehäuse 104h und der Referenzoberflächenjustiereinheit vorgesehen ist. Die Justierschraube 104i weist einen flanschförmigen Vorsprung auf einer Innenwand davon auf und ist dazu konfiguriert, in das Gehäuse 104h geschraubt zu werden. Der Mitnehmerstift 104j ist dazu vorgesehen, von dem feststehenden Lager 104b so hervorzuragen, dass er mit dem flanschförmigen Vorsprung in Eingriff kommt, wenn die Justierschraube 104i in das Gehäuse 104h geschraubt wird. Durch diese Konfiguration, wenn die Justierschraube 104i in das Gehäuse 104h geschraubt wird, kollidiert der flanschfömige Vorsprung mit dem Mitnehmerstift 104j, so dass es möglich ist, die Referenzoberflächenjustiereinheit in der Richtung der optischen Achse (einer Richtung, in der die Länge des Referenzlichtwegs verkürzt ist) zu verschieben. Des Weiteren ist die Feder 104k, die dazu konfiguriert ist, durch Schieben der Referenzoberflächenjustiereinheit in das Gehäuse 104h verkürzt werden, in dem Gehäuse 104h vorgesehen, so dass, wenn die Justierschraube 104i in einer entgegengesetzten Richtung gedreht wird, es möglich ist, die Referenzoberflächenjustiereinheit in der Richtung der optischen Achse (einer Richtung, in der die Länge des Referenzlichtwegs verlängert ist) durch eine Rückstoßkraft der Feder zu verschieben.
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<Dritte veranschaulichende Ausführungsform>
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In der Konfiguration der zweiten veranschaulichenden Ausführungsform kann die Neigungsjustiereinheit 104f von der Referenzoberflächeneinheit 104 demontiert werden. 7 stellt einen montierten Zustand der Neigungsjustiereinheit 104f dar und 8 stellt einen demontierten Zustand davon dar.
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Die 7 und 8 stellen ein Beispiel der Konfiguration zum Ermöglichen dar, dass die Neigungsjustiereinheit 104f leicht an der Referenzoberflächeneinheit 10 befestigt und von dieser demontiert wird, indem ein Verschluss 104m für die Neigungsjustiereinheit 104f vorgesehen wird und eine Verschlussschraube 104n auf den Verschluss 104m geschraubt wird. Die Konfiguration zum Ermöglichen des Demontierens und Befestigens ist jedoch nicht darauf beschränkt. Die Neigungsjustiereinheit 104f kann beispielsweise mit einer Schraube oder einem Arretiermechanismus zum Demontieren und Befestigen versehen werden, um das Demontieren und Befestigen zu implementieren.
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Wenn die Neigungsjustiereinheit 104f dazu konfiguriert ist, abnehmbar zu sein, wird die Neigungsjustiereinheit 104f vorzugsweise sicher an der Referenzoberflächeneinheit 104 in dem montierten Zustand befestigt, selbst wenn der Neigungsjustierknauf 104f2 bedient wird. Folglich wird die Neigungsjustiereinheit 104f beispielsweise vorzugsweise mit einer Rückstellfeder 104f3 mit Klauen, die an beiden Enden davon ausgebildet sind, versehen, wie in 4 gezeigt, das bewegliche Lager 104e wird mit gekerbten Teilen 104e1 versehen, wie in 9 gezeigt, und die Neigungsjustiereinheit 104f wird bei Abstimmung der Positionen der Klauen der Rückstellfeder 104f3 auf die gekerbten Teile 104e1 montiert. Durch diese Konfiguration wird die Neigungsjustiereinheit 104f sicher an der Referenzoberflächeneinheit 104 befestigt und der Justiervorgang kann sicher durchgeführt werden.
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In einem Zustand, in dem die Referenzoberfläche 104a in einem willkürlichen Neigungswinkel fixiert ist, kann die Referenzoberflächeneinheit bei Demontage der Neigungsjustiereinheit 104f und Montage einer Staubabdeckung 104p anstelle des Verschlusses 104m verwendet werden. 10A stellt einen Zustand vor der Montage dar und 10B stellt einen Zustand nach der Montage dar. Wenn die Vergleichsmessung bei auf die optische Achse der Interferenzobjektivlinse oder eine andere spezifische Position in einem willkürlichen Winkel fixierter Referenzoberfläche durchgeführt wird, ist es dadurch möglich zu verhindern, dass die Referenzoberfläche unabsichtlich versetzt wird. Wenn die Referenzoberfläche 104a dazu konfiguriert ist, in der Richtung der optischen Achse verschiebbar zu sein, wie in der zweiten veranschaulichenden Ausführungsform beschrieben, ist es zudem möglich, die Justierschraube 104i bei montierter Staubabdeckung 104p zu bedienen. Wenn ein Maßstab dem Außenumfang der Justierschraube 104i hinzugefügt wird, ist es folglich zudem möglich, den Stufenumfang des Messziels zweckmäßig zu messen.
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Die Neigungsjustiereinheit 104f ist dazu konfiguriert, demontierbar zu sein, so dass es möglich ist, nicht nur ein Element, das dazu konfiguriert ist, einen Neigungsumfang manuell zu justieren, sondern auch ein automatisches Justierelement zu verwenden, das ein PZT und einen darin eingebetteten Aktuator aufweist und eine numerische Steuerung durchführen kann. 11 stellt ein Beispiel dar, in dem eine automatische Neigungsjustiereinheit 104q anstelle der manuellen Neigungsjustiereinheit 104f, die in 6 gezeigt ist, montiert ist. Das automatische Justierelement wird verwendet, so dass, selbst wenn die Interferenzobjektivlinse für eine numerisch gesteuerte Bildmessvorrichtung verwendet wird, es möglich ist, die Justierung der Neigung der Referenzoberfläche von einem Personalcomputer (PC) zu steuern. Zudem kann in einem manuellen Messsystem, wie einem Mikroskop, die automatische Neigungsjustiereinheit auf geeignete Weise ausgetauscht und mit einer Neigungsjustiereinheit mit einem anderen Justiermechanismus und einem Neigungsjustiermechanismus mit kombinierter Grobbewegung und Feinbewegung verwendet werden.
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<Vierte veranschaulichende Ausführungsform>
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In der Infererenzobjektivlinse der Offenbarung kann die Referenzoberfläche ausgetauscht werden. Wenn ein Referenzoberflächeneinheitssatz mit mehreren Referenzoberflächeneinheiten, von denen mindestens eines bzw. eine eines Reflexionsvermögens, einer zu bildenden willkürlichen Form, einer Stufe und eines Formmusters der Referenzoberfläche sich von den anderen unterscheidet, im Voraus vorbereitet wird, ist es folglich möglich, die Messung durch sequentielles Austauschen der Referenzoberfläche durch eine geeignete Referenzoberfläche, die der Textur der zu messenden Oberfläche entspricht, präzise und wirksam durchzuführen. Wenn der Referenzoberflächeneinheitssatz vorbereitet wird, ist es zudem möglich, die Messung effizienter durchzuführen, wenn die Justierung der Neigungswinkel der Referenzoberflächen der Referenzoberflächeneinheiten im Voraus abgeschlossen wurde.
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Die Konfiguration der Interferenzobjektivlinse der Offenbarung kann auf geeignete Weise innerhalb des Schutzumfangs des technischen Sinn, der in der Offenbarung beschrieben ist, geändert werden und die Änderungen und Modifikationen sind ebenfalls im technischen Schutzumfang der Offenbarung enthalten.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2005-538359 A [0006]
- JP 2007-536539 A [0006]
- JP 05-118831 A [0006]
- JP 2000-193891 A [0006]
