JP2010217113A - 断面形状測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ワークに施された溝または穴の断面形状を高精度に検出することができる断面形状測定装置を提供する。
【解決手段】白色光を発する光源１０１と、白色光に含まれる各波長をそれぞれ集光して、溝２に向かう光軸上に複数の集光点を形成する色収差レンズ１０２と、色収差レンズ１０２とワーク１とを溝２に交差する方向に相対的に移動させる移動手段と、移動手段によって色収差レンズ１０２とワーク１とを溝２に交差する方向に相対的に移動させながら色収差レンズ１０２で溝２に光を集光させたときに、溝２の表面で反射した反射光に基づいて溝２の断面形状を測定する測定手段１２０と、を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、加工装置によってワークに施された溝または穴の断面形状を測定する断面形状測定装置に関する。

例えば、半導体デバイス製造工程においては、略円板形状である半導体ウエーハの表面に格子状に配列された多数の領域にＩＣ、ＬＳＩ等の回路を形成し、該回路が形成された各領域を所定のストリート（切断ライン）に沿ってダイシングすることにより個々の半導体チップを製造している。このように半導体ウエーハをダイシングする装置としては、切削装置（例えば、特許文献１参照）やレーザ加工装置（例えば、特許文献２参照）が用いられている。

これらの装置を用いて、半導体ウエーハに溝や穴を形成することもある。その際、加工品質のチェック等のため溝や穴の断面形状を検出することが求められる場合がある。そのための測定方法の提案例もある（例えば、特許文献３参照）。

特開平０８−２５２０９号公報 特開平１０−３０５４２０号公報 特開平１１−２５１０号公報

しかしながら、特許文献３に示されるような測定方法では、溝や穴の断面形状を高精度に検出することができず、さらに高精度な測定が可能な断面形状測定装置が要望されている。また、電子顕微鏡で溝や穴の断面形状を観察することも可能であるが、非常に高価な対応策となってしまう。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ワークに施された溝または穴の断面形状を高精度に検出することができる断面形状測定装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる断面形状測定装置は、ワークに施された溝または穴の断面形状を測定する断面形状測定装置であって、白色光を発する光源と、前記白色光に含まれる各波長をそれぞれ集光して、前記溝または穴に向かう光軸上に複数の集光点を形成する色収差レンズと、該色収差レンズと前記ワークとを前記溝または穴に交差する方向に相対的に移動させる移動手段と、該移動手段によって前記色収差レンズと前記ワークとを前記溝または穴に交差する方向に相対的に移動させながら前記色収差レンズで前記溝または穴に光を集光させたときに、前記溝または穴の表面で反射した反射光に基づいて前記溝または穴の断面形状を測定する測定手段と、を備えることを特徴とする。

また、本発明にかかる断面形状測定装置は、上記発明において、前記測定手段は、前記反射光を回折光に変換する回折格子と、前記回折光を集光する回折光集光レンズと、該回折光集光レンズによって集光される光を検出する受光センサ機構と、該受光センサ機構で検出した情報を記憶する反射光記憶部と、前記色収差レンズによって集光される前記白色光に含まれる各波長の焦点距離を記憶した焦点距離記憶部と、を含むことを特徴とする。

また、本発明にかかる断面形状測定装置は、上記発明において、前記受光センサ機構は、前記回折光集光レンズによって集光される前記回折光を反射するミラーと、該ミラーを回転可能に支持して回転走査させる回転支持部と、前記ミラーで反射された前記回折光を受光する受光センサと、前記ミラーで反射された前記回折光が前記受光センサに届く前に、前記回折光の一部を遮断するマスクと、前記回転支持部による前記ミラーの回転角度と前記受光センサが受光する光の波長との関係を記憶した回転角度情報記憶部と、を含むことを特徴とする。

本発明によれば、ワークに施された溝または穴の断面形状を高精度に検出することができる断面形状測定装置を提供することができる。

図１は、本発明の実施の形態１の断面形状測定装置を示す外観斜視図である。 図２は、実施の形態１の断面形状測定部を概略的に示す構成図である。 図３は、図２中のＡ部分を拡大して示す構成図である。 図４は、図２中のＢ部分を拡大して示す構成図である。 図５は、測定手段の構成例を概略的に示す構成図である。 図６は、本発明の実施の形態２の測定手段の構成例を概略的に示す構成図である。 図７は、本発明の実施の形態３の断面形状測定部を概略的に示す構成図である。

以下、本発明を実施するための形態である断面形状測定装置について図面を参照して説明する。本実施の形態は、格子状に配列された複数のストリートによって区画された複数の領域にデバイスが形成され、ストリートに沿って加工用レーザビームの照射により既に溝加工が施された加工済みの半導体ウエーハ等のワークを測定対象物としてその溝の断面形状を測定するためのものである。

（実施の形態１）
図１は、本実施の形態１の断面形状測定装置を示す外観斜視図である。本実施の形態の断面形状測定装置２０は、既に溝加工が施された加工済みのワーク１を保持する保持面２１ａを有する保持手段２１と、保持手段２１の保持面２１ａ上に保持されたワーク１を測定対象物としてその溝の断面形状を測定する断面形状測定部１００と、この断面形状測定部１００が照射する測定光に対して保持面２１ａ上に保持されたワーク１を溝に交差する方向に相対的に移動させる移動手段３０と、制御手段２００とを備えている。保持手段２１は、ワーク１を保持面２１ａ上に吸引保持するとともに、円筒部２２内の図示しないモータに連結されて回転可能に設けられている。

また、ＸＹＺ座標軸を図１のように設定した場合、移動手段３０は、Ｘ軸送り手段３１とＹ軸送り手段３２とからなる。保持手段２１は、２段の滑動ブロック３３，３４上に搭載されている。保持手段２１は、滑動ブロック３３に対してボールネジ３５、ナット（図示せず）、パルスモータ３６等により構成されたＸ軸送り手段３１によって水平方向となるＸ軸方向に移動可能に設けられ、搭載されたワーク１を断面形状測定部１００が照射する測定光に対して相対的にＸ軸方向に移動させる。保持手段２１は、同様に、滑動ブロック３４に対してボールネジ３７、ナット（図示せず）、パルスモータ３８等により構成されたＹ軸送り手段３２によって水平方向となるＹ軸方向に移動可能に設けられ、搭載されたワーク１を断面形状測定部１００が照射する測定光に対して相対的にＹ軸方向に移動させる。

ここで、Ｘ軸送り手段３１に対しては、保持手段２１のＸ軸方向の送り量を検出するためのＸ軸送り量検出手段３９が付設されている。Ｘ軸送り量検出手段３９は、Ｘ軸方向に沿って配設されたリニアスケール３９ａと、滑動ブロック３３に配設され滑動ブロック３３とともにリニアスケール３９ａに沿って移動する図示しない読み取りヘッドとからなっている。このＸ軸送り量検出手段３９は、例えば１μｍ毎に１パルスのパルス信号を制御手段２００に送ることで、この制御手段２００は、入力したパルス信号をカウントして保持手段２１上のワーク１に照射される測定光の照射位置のＸ座標を検出する。

同様に、Ｙ軸送り手段３２に対しては、保持手段２１のＹ軸方向の送り量を検出するためのＹ軸送り量検出手段４０が付設されている。Ｙ軸送り量検出手段４０は、Ｙ軸方向に沿って配設されたリニアスケール４０ａと、滑動ブロック３４に配設され滑動ブロック３４とともにリニアスケール４０ａに沿って移動する図示しない読み取りヘッドとからなっている。このＹ軸送り量検出手段４０は、例えば１μｍ毎に１パルスのパルス信号を制御手段２００に送ることで、この制御手段２００は、入力したパルス信号をカウントして保持手段２１上のワーク１に照射される測定光の照射位置のＹ座標を検出する。

また、断面形状測定部１００は、実質上水平に配置されたケーシング４１内に配設されている。図２は、本実施の形態１の断面形状測定部１００を概略的に示す構成図であり、図３は、図２中のＡ部分を拡大して示す構成図であり、図４は、図２中のＢ部分を拡大して示す構成図である。本実施の形態１の断面形状測定部１００は、主に、白色光を発する光源１０１と色収差レンズ１０２と測定手段１２０と光ファイバ１０４とを備える。

光源１０１は、複数の波長の光を含む白色光を発光する光源であり、タングステンランプ、ハロゲンランプ、白色ＬＥＤ等を用い得るが、本実施の形態では、例えばハロゲンランプが用いられている。色収差レンズ１０２は、光源１０１から発せられた白色光を、保持手段２１の保持面２１ａ（ワーク１）側に向けて集光照射させるためのものである。ここで、この色収差レンズ１０２は、白色光に含まれる波長毎にワーク１の溝に向かう光軸上に複数の集光点を形成する集光レンズである。すなわち、色収差レンズ１０２によって集光される白色光は、波長によって屈折率が異なるため、波長によって焦点距離が異なることとなる。このような色収差レンズ１０２としては、例えば開口数ＮＡ＝０．６８、視野角ＷＤ＝１．５６ｍｍの非球面レンズが用いられている。

ここで、光源１０１と色収差レンズ１０２との間には、コリメートレンズ１０５、集光レンズ１０６、照射側光ファイバ１０７、コリメートレンズ１０８が順に配置されている。照射側光ファイバ１０７は、第１の光路１０９ａを形成し、光源１０１から出射された白色光に関して色収差レンズ１０２に必要な白色光のみを安定して伝搬させるためのものである。また、コリメートレンズ１０５、集光レンズ１０６は、光源１０１から発せられた白色光を平行ビーム化させた後、集光させて効率よく照射側光ファイバ１０７の入射端部に入射させるためのレンズであり、いずれも色収差なしのレンズが用いられている。また、照射側光ファイバ１０７の出射端側には、光ファイバ１０４の入射端側と一体化させるファイバカプラ１１０が設けられ、共通光ファイバ１１１と連結されている。この共通光ファイバ１１１と色収差レンズ１０２との間に設けられたコリメートレンズ１０８は、照射側光ファイバ１０７を経て共通光ファイバ１１１から出射される白色光を平行ビーム化させて色収差レンズ１０２に導くための色収差なしのレンズである。

また、測定手段１２０は、色収差レンズ１０２で集光されてワーク１の溝内の測定点の表面で反射した白色光の反射光に基づいて溝の断面形状を測定するためのものである。図５は、本実施の形態１の測定手段１２０の構成例を概略的に示す構成図である。

本実施の形態１の測定手段１２０は、コリメートレンズ１２１と、回折光学素子１２２と、回折光集光レンズ１２３と、受光センサ機構１２４とを含んで構成されている。回折光学素子１２２は、光ファイバ１０４により導かれてコリメートレンズ１２１により平行化された反射光を、その反射光が有する波長成分に対応した回折光に変換するための回折格子である。受光センサ機構１２４は、例えば波長別光強度検出センサ１２５からなる。この波長別光強度検出センサ１２５は、回折光学素子１２２により変換された回折光が回折光集光レンズ１２３を介して波長に応じた異なる位置に入射することにより、波長毎の光強度を検出するためのものである。この波長別光強度検出センサ１２５としては、回折光集光レンズ１２３によって集光される回折光の波長を検出可能なＣＣＤラインセンサ、ＣＭＯＳセンサ等を用い得るものであり、本実施の形態１では、例えばＣＣＤラインセンサが用いられている。

また、測定手段１２０は、制御手段２００を含んでいる。この制御手段２００は、ＲＯＭ（図示せず）に格納された制御プログラムに従い演算処理を実行するＣＰＵ（図示せず）やＲＡＭ２０１を備えるコンピュータからなる。この制御手段２００は、例えば測定に際してＸ軸，Ｙ軸送り手段３１，３２の動作を制御して測定点を１μｍピッチで順次移動させる等、断面形状測定装置２０による測定動作全体の制御を司るものである。

また、制御手段２００中のＲＡＭ２０１は、反射光記憶部２０１ａと焦点距離記憶部２０１ｂとをメモリ領域の一部として有する。反射光記憶部２０１ａは、波長別光強度検出センサ１２５（受光センサ機構１２４）で検出した測定点毎の情報（光強度がピークの検出波長情報）を格納する部分である。この際、Ｘ軸，Ｙ軸送り手段３１，３２から測定点のＸ，Ｙ座標値を取得することにより、測定点毎のＸ，Ｙ座標値を特定する。また、焦点距離記憶部２０１ｂは、色収差レンズ１０２によって集光される白色光に含まれる各波長光（例えば、帯域７３０〜５２０ｎｍの各波長）の焦点距離の情報を予め格納した部分である。

さらに、制御手段２００は、断面形状演算部２０２を備える。断面形状演算部２０２は、波長別光強度検出センサ１２５により検出されて反射光記憶部２０１ａに記憶された例えば１μｍピッチの測定点毎の情報（光強度がピークの検出波長情報）につき、焦点距離記憶部２０１ｂに格納されている各波長光の焦点距離を参照して、Ｚ軸方向の相対的な高さ情報に変換することで、ワーク１に形成された溝の断面形状を求めるものである。

次いで、本実施の形態１におけるワーク１に施された溝の断面形状の測定動作について説明する。ワーク１の表面に形成される溝２（図２や図３参照）は、例えば幅が１５μｍ程度、最深深さが８μｍ程度のものである。測定動作は、溝２が形成されたワーク１を保持面２１ａ上に保持させ、Ｘ軸送り手段３１（または、Ｙ軸送り手段３２）によってワーク１を保持した保持手段２１を溝２に交差する方向に相対的に移動させながら光源１０１からの白色光を色収差レンズ１０２によってワーク１の溝２部分に向けて集光照射し、例えば１μｍピッチの測定点毎に溝２内の表面で反射した反射光を波長別光強度検出センサ１２５に受光させることで行う。

ここで、色収差レンズ１０２による白色光の集光照射の状況について、図３を参照して、さらに詳細に説明する。前述したように、光源１０１から発せられた白色光は、色収差レンズ１０２を通してワーク１を保持した保持手段２１の保持面２１ａ側に向けて照射される。この際、色収差レンズ１０２は、通過した白色光が波長によって異なる焦点距離を有する。すなわち、この色収差レンズ１０２は、白色光に含まれる波長毎にワーク１に向けて光軸上に複数の集光点を形成する。よって、図３に示すように、色収差レンズ１０２の光軸中心直下の範囲Ｌには、白色光に含まれる波長毎に無数の集光点が存在することとなる。したがって、無数の集光点が存在するこの範囲Ｌ内にワーク１の溝２の深さ位置が存在するように、白色光を照射すれば、溝２内の測定点（例えば、１μｍピッチの１５点）毎に溝２内の表面に焦点があって反射される波長光が必ず存在することとなり、測定点毎に焦点のあった波長光に基づき溝２の断面形状を高精度に検出することができる。

なお、深さの測定範囲Ｌに関しては、色収差レンズ１０２の開口数ＮＡ、材質、あるいは色収差レンズ１０２として回折レンズを用いる等の対応により、数μｍから数ｍｍまで自由に設計可能である。

また、ワーク１の溝２や表面１ａで反射される光は、光路を逆行して共通光ファイバ１１１（光ファイバ１０４）に入射する。この際、溝２の表面や表面１ａに焦点の合っていない反射光は、共通光ファイバ１１１に再結合しにくく、入射光量が少ないため、測定手段１２０側に入射する光の強度は小さくなる。一方、白色光のうちで、溝２の表面や表面１ａに合焦状態で照射された波長の光は、図４に示すように、共通光ファイバ１１１のクラッド１１１ｂに囲まれたコア１１１ａに最も強く再結合する。これにより、共通光ファイバ１１１（光ファイバ１０４）で測定手段１２０側に入射する光の強度は大きくなる。

これにより、共通光ファイバ１１１のコア１１１ａに再結合した、焦点の合った波長の光が、回折光学素子１２２により回折光に変換された後、回折光集光レンズ１２３によって波長に応じた角度で屈折されて波長別光強度検出センサ１２５により受光される。この波長別光強度検出センサ１２５は、受光した光の波長を測定し、その測定波長のピークを算出することで、溝２内の測定点で表面に焦点の合った光の波長を検出することができる。この波長情報は、測定点毎に反射光記憶部２０１ａに順次格納される。

よって、制御手段２００中の断面形状演算部２０２は、波長別光強度検出センサ１２５の検出結果に基づく測定点毎のピーク波長の情報を反射光記憶部２０１ａから取得し、焦点距離記憶部２０１ｂに格納された各波長の焦点距離の情報を参照して、Ｚ軸方向の相対的な高さ情報に変換し、溝２部分の複数の測定点の高さ情報を繋ぎ合わせることで、ワーク１に形成された溝２の断面形状を求める。

なお、本実施の形態１において、受光センサ機構１２４としては、ＣＣＤラインセンサ等の波長別光強度検出センサ１２５に代えて、光量重心位置検出センサを用いてもよい。光量重心位置検出センサは、回折光学素子１２２により変換された回折光を、光軸に対して所定角度傾けて配設した回折光集光レンズ１２３を介し、波長に応じた角度で屈折させて受光することで、受光した検出用回折光の照射範囲中の光量の重心を検出するためのものである。この光量重心位置検出センサは、例えば一定の受光面を有するＰＳＤ（半導体位置検出センサ）が用いられる。すなわち、光量重心位置検出センサは、受光した光量に応じた電圧を発生する材料を一様に塗布した一定の受光面を有するセンサであり、光のスポットが照射されると、受光した光量に応じた電圧が受光位置に対応して部分的に発生するので、センサ両端に発生する電圧比に基づき、光のスポットが照射された位置が分かる。よって、回折光学素子１２２により変換された回折光が回折光集光レンズ１２３によって波長に応じた角度で屈曲されて照射される光のスポットの位置と波長とを対応付けておくことで、ワーク１の溝２内の測定点における表面に焦点の合った光の波長を検出することができる。

（実施の形態２）
つづいて、図６を参照して、本発明の実施の形態２について説明する。図６は、本実施の形態２の測定手段の構成例を概略的に示す構成図である。本実施の形態２は、測定手段１２０中の受光センサ機構１２４に代えて受光センサ機構１３０を用いたものである。受光センサ機構１３０は、ミラー１３１と回転支持部１３２とマスク１３３と受光センサ１３４と回転角度情報記憶部２０１ｃとを備える。

ミラー１３１は、回折光集光レンズ１２３によって集光される回折光を受光センサ１３４側に向けて反射させる。回転支持部１３２は、ミラー１３１を回転可能に支持して回転走査させるためのものであり、ミラー１３１とともにガルバノミラーを構成している。マスク１３３は、所定サイズの開口１３３ａが形成されたもので、ミラー１３１で反射された回折光が受光センサ１３４に届く前に、回折光の一部を遮断させるためのものである。受光センサ１３４は、ミラー１３１で反射されて回転走査される回折光を受光するものであり、通常の光強度センサが用いられている。また、回転角度情報記憶部２０１ｃは、ＲＡＭ２０１の一部に設けられたメモリ領域であり、回転支持部１３２によるミラー１３１の回転角度と受光センサ１３４が受光する光の波長との関係を予め記憶している。

本実施の形態２の場合、共通光ファイバ１１１のコア１１１ａに再結合した、焦点の合った波長の光が、回折光学素子１２２により回折光に変換された後、回折光集光レンズ１２３によって波長に応じた角度で屈折されてミラー１３１に入射する。そして、ミラー１３１は回転支持部１３２によって測定点毎に往復回動することで入射した回折光を回転走査させて受光センサ１３４に受光させる。ここで、回転支持部１３２によるミラー１３１の回転角度によって受光センサ１３４に入射する波長光が異なる。そこで、断面形状演算部２０２は、受光センサ１３４が受光した光強度が最大となったときの回転支持部１３２によるミラー１３１の回転角度の情報を取得し、回転角度情報記憶部２０１ｃを参照することで、当該測定点において光強度が最大となった波長情報を取得し、反射光記憶部２０１ａに格納する。この後の処理は、実施の形態１の場合と同様である。

本実施の形態２によれば、ミラー１３１、回転支持部１３２、通常の受光センサ１３４等からなる簡単な受光センサ機構１３０を用いているので、低コストにて実現可能である。

（実施の形態３）
また、図７を参照して、本発明の実施の形態３について説明する。図７は、本実施の形態３の断面形状測定装置を概略的に示す構成図である。本実施の形態３の断面形状測定装置３００は、コリメートレンズ１０５（光源１０１）と照射側光ファイバ１０７（色収差レンズ１０２）との間に、照射光走査光学系３１０を備える。この照射光走査光学系３１０は、回折光学素子３１１と、回折光集光レンズ３１２と、ミラー３１３と回転支持部３１４とマスク３１５とを含んで構成されている。

回折光学素子３１１は、光源１０１から発せられコリメートレンズ１０５により平行化された白色光を、その白色光が有する波長成分に対応した回折光に変換するための回折光学素子である。回折光集光レンズ３１２は、回折光学素子３１１により変換された回折光をミラー３１３に対して波長に応じた異なる位置に集光させて入射させる。ミラー３１３は、回折光集光レンズ３１２によって集光される回折光を照射側光ファイバ１０７の入射端に向けて反射させる。回転支持部３１４は、ミラー３１３を回転可能に支持して回転走査させるためのものであり、ミラー３１３とともにガルバノミラーを構成している。これにより、ミラー３１３は、回折光学素子３１１により変換された回折光の波長を連続的に変化させながら順次照射側光ファイバ１０７に入射させる。マスク３１５は、所定サイズの開口３１５ａが形成されたもので、ミラー３１３で反射された回折光が照射側光ファイバ１０７の入射端に届く前に、回折光の一部を遮断させるためのものである。

なお、本実施の形態３では、測定手段３２０内に受光センサ１３４と同様の通常の光強度センサを用いた受光センサを備える。また、特に図示しないが、ＲＡＭ２０１中には、回転支持部３１５によるミラー３１３の回転角度と受光センサが受光する光の波長との関係を予め記憶した回転角度情報記憶部（回転角度情報記憶部２０１ｃに相当）が設けられている。

本実施の形態３においては、光源１０１から発せられた白色光は、照射光走査光学系３１０を経ることにより、回折光学素子３１１により変換された回折光の波長を測定点毎に回転走査するミラー３１３によって連続的に変化させながら順次照射側光ファイバ１０７に入射され、色収差レンズ１０２によってワーク１の溝２に向けて集光照射され、その反射光が測定手段３２０側に導かれる。すなわち、本実施の形態３においては、ワーク１の溝２に対して白色光そのものを照射せず、回折光に変換して波長毎に分光し、その波長が連続的に変化する光を照射するものである。そこで、断面形状演算部２０２は、受光センサ（受光センサ１３４に相当）が受光した光強度が最大となったときの回転支持部１３２によるミラー１３１の回転角度の情報を取得し、回転角度情報記憶部（回転角度情報記憶部２０１ｃに相当）を参照することで、当該測定点において光強度が最大となった波長情報を取得し、反射光記憶部２０１ａに格納する。この後の処理は、実施の形態１の場合と同様である。

本実施の形態３の場合も、回折光学素子３１１、ミラー３１３、回転支持部３１４等による照射光走査光学系３１０と、測定手段３２０に通常の受光センサを用いているので、低コストにて実現可能である。

本発明は、上述した実施の形態に限らず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲であれば、種々の変形が可能である。測定対象となるワーク１は、特に限定されないが、例えば半導体ウエーハ等のウエーハや、チップ実装用としてウエーハの裏面に設けられるＤＡＦ（Ｄｉｅ Ａｔｔａｃｈ Ｆｉｌｍ）等の粘着部材、あるいは半導体製品のパッケージ、セラミック、ガラス系あるいはシリコン系の基板、さらには、μｍオーダの精度が要求される各種加工材料が挙げられる。

また、ワーク１に溝２を形成する加工方法としては、加工用レーザビームの照射によるものに限らず、切削ブレードによるものであってもよく、あるいは、エッチング加工等によるものであってもよい。特に、レーザ加工やエッチング加工による場合、溝２の断面形状の観察が加工品質をチェックするために重要となるので、本発明は有効である。また、測定対象は、ワークに形成された溝に限らず、例えば特開２００３−１６３３２３号公報に示される如く、穴あけ加工によりワークの所望位置に形成された細孔（ビアホール）等の穴の場合であってもよい。

１ ワーク
２ 溝
２０ 断面形状測定装置
３０ 移動手段
１０１ 光源
１０２ 色収差レンズ
１２０ 測定手段
１２２ 回折光学素子
１２３ 回折光集光レンズ
１２４ 受光センサ機構
１３０ 受光センサ機構
１３１ ミラー
１３２ 回転支持部
１３３ マスク
１３４ 受光センサ
２０１ａ 反射光記憶部
２０１ｂ 焦点距離記憶部
３００ 断面形状測定装置
３１１ 回折光学素子
３１２ 回折光集光レンズ
３１３ ミラー
３１４ 回転支持部
３２０ 測定手段

Claims (3)

1. ワークに施された溝または穴の断面形状を測定する断面形状測定装置であって、
   白色光を発する光源と、
   前記白色光に含まれる各波長をそれぞれ集光して、前記溝または穴に向かう光軸上に複数の集光点を形成する色収差レンズと、
   該色収差レンズと前記ワークとを前記溝または穴に交差する方向に相対的に移動させる移動手段と、
   該移動手段によって前記色収差レンズと前記ワークとを前記溝または穴に交差する方向に相対的に移動させながら前記色収差レンズで前記溝または穴に光を集光させたときに、前記溝または穴の表面で反射した反射光に基づいて前記溝または穴の断面形状を測定する測定手段と、
   を備えることを特徴とする断面形状測定装置。
2. 前記測定手段は、
   前記反射光を回折光に変換する回折格子と、
   前記回折光を集光する回折光集光レンズと、
   該回折光集光レンズによって集光される光を検出する受光センサ機構と、
   該受光センサ機構で検出した情報を記憶する反射光記憶部と、
   前記色収差レンズによって集光される前記白色光に含まれる各波長の焦点距離を記憶した焦点距離記憶部と、
   を含むことを特徴とする請求項１に記載の断面形状測定装置。
3. 前記受光センサ機構は、
   前記回折光集光レンズによって集光される前記回折光を反射するミラーと、
   該ミラーを回転可能に支持して回転走査させる回転支持部と、
   前記ミラーで反射された前記回折光を受光する受光センサと、
   前記ミラーで反射された前記回折光が前記受光センサに届く前に、前記回折光の一部を遮断するマスクと、
   前記回転支持部による前記ミラーの回転角度と前記受光センサが受光する光の波長との関係を記憶した回転角度情報記憶部と、
   を含むことを特徴とする請求項２に記載の断面形状測定装置。

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