JP2011027440A5 - - Google Patents

Description

本発明は、被測定物の被測定面の面形状を測定する形状測定方法において、前記被測定面に対して第１プローブを予め指定した走査条件で走査させ、前記第１プローブの３次元位置データを含む測定データを取得する第１走査工程と、前記第１走査工程で得られた測定データに基づき、前記被測定面の段差位置を示す段差位置データを演算により求める段差位置演算工程と、前記第１プローブよりも高分解能で測定可能な第２プローブの走査条件を、前記段差位置演算工程で得られた段差位置データに基づき、前記被測定面上の位置に対応して決定する走査条件決定工程と、前記被測定面に対して前記第２プローブを前記走査条件決定工程で決定した走査条件で走査させ、前記第２プローブの３次元位置データを含む測定データを取得する第２走査工程と、前記第２走査工程で得られた測定データに基づき、前記被測定面の面形状を示す面形状データを演算により求める面形状演算工程と、を備えたことを特徴とするものである。

また、本発明は、被測定物の被測定面の面形状を測定する形状測定装置において、前記被測定物を保持するベースに対して３次元方向に移動可能であり、第１プローブ及び前記第１プローブよりも高分解能に測定可能な第２プローブのうち、いずれか一方のプローブが選択的に装着されるプローブ移動機構と、前記被測定面に対して前記第１プローブを予め指定した走査条件で走査させて得られた前記第１プローブの３次元位置データを含む測定データに基づき、前記被測定面の段差位置を示す段差位置データを演算により求める段差位置演算部と、前記第２プローブの走査条件を、前記段差位置演算部で得られた段差位置データに基づき、前記被測定面上の位置に対応して決定する走査条件決定部と、前記被測定面に対して前記第２プローブを前記走査条件決定部で決定した走査条件で走査させて得られた前記第２プローブの３次元位置データを含む測定データに基づき、前記被測定面の面形状を示す面形状データを演算により求める面形状演算部と、を備えたことを特徴とするものである。

また、本発明は、被測定物の被測定面の面形状を測定する形状測定装置において、前記被測定物を保持するベースに対して３次元方向に移動可能であり、第１プローブ及び前記第１プローブよりも高分解能に測定可能な第２プローブが走査方向下流から上流に向かって順次装着されるプローブ移動機構と、前記被測定面に対して前記第１プローブを予め指定した走査条件で走査させて得られた前記第１プローブの３次元位置データを含む測定データに基づき、前記被測定面の段差位置を示す段差位置データを演算により求める段差位置演算部と、前記第２プローブの走査条件を、前記段差位置演算部で得られた段差位置データに基づき、前記被測定面上の位置に対応して決定する走査条件決定部と、前記被測定面に対して前記第２プローブを前記走査条件決定部で決定した走査条件で走査させて得られた前記第２プローブの３次元位置データを含む測定データに基づき、前記被測定面の面形状を示す面形状データを演算により求める面形状演算部と、を備えたことを特徴とするものである。

本発明によれば、段差位置データに基づき高分解能で測定可能な第２プローブの走査条件を決定しているので、高精度に安定した形状測定が可能となる。そして、第２プローブの走査条件が被測定面上の位置に応じて決定されるので、被測定面上の位置に拘らず一定の走査条件にする場合よりも測定時間を短縮することができる。

Claims (14)

1. 被測定物の被測定面の面形状を測定する形状測定方法において、
   前記被測定面に対して第１プローブを予め指定した走査条件で走査させ、前記第１プローブの３次元位置データを含む測定データを取得する第１走査工程と、
   前記第１走査工程で得られた測定データに基づき、前記被測定面の段差位置を示す段差位置データを演算により求める段差位置演算工程と、
   前記第１プローブよりも高分解能で測定可能な第２プローブの走査条件を、前記段差位置演算工程で得られた段差位置データに基づき、前記被測定面上の位置に対応して決定する走査条件決定工程と、
   前記被測定面に対して前記第２プローブを前記走査条件決定工程で決定した走査条件で走査させ、前記第２プローブの３次元位置データを含む測定データを取得する第２走査工程と、
   前記第２走査工程で得られた測定データに基づき、前記被測定面の面形状を示す面形状データを演算により求める面形状演算工程と、を備えたことを特徴とする形状測定方法。
2. 前記第１プローブは、前記被測定面の段差の高さの２倍以上の曲率半径に形成された球状先端部を有する接触式プローブであることを特徴とする請求項１に記載の形状測定方法。
3. 前記第１プローブは、非接触式プローブであることを特徴とする請求項１に記載の形状測定方法。
4. 前記第２プローブは、前記被測定面の段差の高さよりも小さい曲率半径に形成された球状先端部を有する接触式プローブであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の形状測定方法。
5. 前記第２プローブの走査条件は、前記第２プローブの走査速度の条件を含み、
   前記走査条件決定工程では、前記第２プローブの走査条件として、前記被測定面の段差近傍の位置での前記走査速度を、前記被測定面の段差近傍以外の位置での前記走査速度よりも遅くなるように決定することを特徴とする請求項４に記載の形状測定方法。
6. 前記第２プローブの走査条件は、前記第２プローブの針圧の条件を含み、
   前記走査条件決定工程では、前記第２プローブの走査条件として、前記被測定面の段差近傍の位置での前記針圧を、前記被測定面の段差近傍以外の位置での前記針圧よりも高くなるように決定することを特徴とする請求項４又は５に記載の形状測定方法。
7. 前記第２プローブの走査条件は、前記第２プローブの測定データのサンプリング間隔の条件を含み、
   前記走査条件決定工程では、前記第２プローブの走査条件として、前記被測定面の段差近傍の位置での前記サンプリング間隔を、前記被測定面の段差近傍以外の位置での前記サンプリング間隔よりも狭くなるように決定することを特徴とする請求項４乃至６のいずれか１項に記載の形状測定方法。
8. 前記第２走査工程では、前記段差位置データに基づき、前記第２プローブを前記被測定面の段差の稜線に対して直交する方向に走査させることを特徴とする請求項４乃至７のいずれか１項に記載の形状測定方法。
9. 前記第２走査工程では、前記第２プローブを、前記第１プローブと同一走査経路を前記第１プローブに後続して走査させ、
   前記第１走査工程、前記段差位置演算工程、前記走査条件決定工程、及び前記第２走査工程の処理を、前記被測定面の全面の走査が終了するまで繰り返し実行することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の形状測定方法。
10. 被測定物の被測定面の面形状を測定する形状測定装置において、
    前記被測定物を保持するベースに対して３次元方向に移動可能であり、第１プローブ及び前記第１プローブよりも高分解能に測定可能な第２プローブのうち、いずれか一方のプローブが選択的に装着されるプローブ移動機構と、
    前記被測定面に対して前記第１プローブを予め指定した走査条件で走査させて得られた前記第１プローブの３次元位置データを含む測定データに基づき、前記被測定面の段差位置を示す段差位置データを演算により求める段差位置演算部と、
    前記第２プローブの走査条件を、前記段差位置演算部で得られた段差位置データに基づき、前記被測定面上の位置に対応して決定する走査条件決定部と、
    前記被測定面に対して前記第２プローブを前記走査条件決定部で決定した走査条件で走査させて得られた前記第２プローブの３次元位置データを含む測定データに基づき、前記被測定面の面形状を示す面形状データを演算により求める面形状演算部と、を備えたことを特徴とする形状測定装置。
11. 被測定物の被測定面の面形状を測定する形状測定装置において、
    前記被測定物を保持するベースに対して３次元方向に移動可能であり、第１プローブ及び前記第１プローブよりも高分解能に測定可能な第２プローブが走査方向下流から上流に向かって順次装着されるプローブ移動機構と、
    前記被測定面に対して前記第１プローブを予め指定した走査条件で走査させて得られた前記第１プローブの３次元位置データを含む測定データに基づき、前記被測定面の段差位置を示す段差位置データを演算により求める段差位置演算部と、
    前記第２プローブの走査条件を、前記段差位置演算部で得られた段差位置データに基づき、前記被測定面上の位置に対応して決定する走査条件決定部と、
    前記被測定面に対して前記第２プローブを前記走査条件決定部で決定した走査条件で走査させて得られた前記第２プローブの３次元位置データを含む測定データに基づき、前記被測定面の面形状を示す面形状データを演算により求める面形状演算部と、を備えたことを特徴とする形状測定装置。
12. 前記第１プローブは、前記被測定面の段差の高さの２倍以上の曲率半径に形成された球状先端部を有する接触式プローブであることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の形状測定装置。
13. 前記第１プローブは、非接触式プローブであることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の形状測定装置。
14. 前記第２プローブは、前記被測定面の段差の高さよりも小さい曲率半径に形成された球状先端部を有する接触式プローブであることを特徴とする請求項１０乃至１３のいずれか１項に記載の形状測定装置。