JP2012515341A - 表面特性測定装置 - Google Patents
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Abstract
Description
広帯域光源の波長を選択する波長選択器と、
前記波長選択器からの光を、測定経路に沿ってサンプル表面の領域に向けて誘導するとともに基準経路に沿って基準表面に向けて誘導する光導波器であって、前記サンプル表面の前記領域によって反射された光及び前記基準表面によって反射された光が干渉してインターフェログラムを生成するようにする光導波器と、
前記波長選択器を制御して、前記波長選択器によって選択される前記波長を変更するコントローラと、
各画像が前記波長選択器によって選択された前記波長のそれぞれ1つによって生成された前記インターフェログラムを表す、連続画像を記録する記録器と、
前記記録器によって記録された前記画像を処理して、前記サンプル表面の少なくとも一部の表面プロファイル及び表面高マップのうちの少なくとも一方を作成するデータプロセッサと、
を備える装置を提供する。
広帯域光源からの光を測定経路に沿ってサンプル表面の領域に向けて誘導すると共に基準経路に沿って基準表面に向けて誘導し、かつ前記サンプル表面の前記領域によって反射された光及び前記基準表面によって反射された光を干渉させてインターフェログラムを生成する測定干渉計と、
基準光源を有する基準干渉計であって、前記測定干渉計及び該基準干渉計は、前記測定経路及び前記基準経路の少なくとも一部を含む共通の光路を共有し、該基準干渉計は、前記サンプル表面によって反射された前記基準光源からの光と前記基準表面によって反射された前記基準光源からの光との間の干渉を表す出力を生成する、基準干渉計と、
連続した画像を記録する記録器であって、各画像は、前記サンプル表面によって生成された前記インターフェログラムを表す、記録器と、
前記記録器によって記録された前記画像を処理して、前記サンプル表面の少なくとも一領域の表面プロファイル及び表面高マップのうちの少なくとも一方を作成するデータプロセッサと、
前記基準干渉計の前記出力を検出する検出器と、
前記検出器によって検出された前記出力に基づいて前記基準経路の長さを制御する経路長コントローラと、
を備える、装置を提供する。
1.メモリ26の不揮発性部分、又は大容量記憶装置27に、プログラム命令及び任意の関連付けられたデータを予めインストールすること。
2.取出し可能媒体ドライブ28内に収容される取出し可能媒体29からプログラム命令及び任意の関連付けられたデータをダウンロードすること。
3.通信インターフェース199を介して、別のコンピューティング装置から供給される信号SGとして、プログラム命令及び任意の関連付けられたデータをダウンロードすること。
4.ユーザインターフェースのユーザ入力を使用すること。
検査表面又はサンプル表面の1つの点(表面ピクセル、又は検知素子がそこから光を受け取るサンプル表面のエリア)に対応する、センサ62(一例ではCCDカメラ)の検知素子又はピクセル(x,y)によって検出される光強度は、以下によって表すことができる。
上述した方法を用いて、2つの標準的な高さの被検物を測定した。実験では、AOTF(この例では、中国の重慶にあるSIPAT Co.によって供給されているModel LSGDN-1)に印加される無線周波数を、80MHzから110MHzまで、0.48nmの波長間隔に対応する10kHzのステップで走査した。同時に、インターフェログラムを、高速CCDカメラ(この例では、JoinHope Image Tech. Ltd.のModel OK-AM1131)によって100フレーム/sのフレームレートで記録した。図4aは、CCDピクセルの1つによって記録された強度分布を示し、図4bは、式(7)〜式(9)によって記載されたデータ処理手順によって求められるような対応する取得された位相を示している。
1)光源部201
2)干渉計部202
3)制御部203。
Claims (30)
- サンプル表面に関する情報を測定するための装置であって、
広帯域光源の波長を選択する波長選択器と、
前記波長選択器からの光を、測定経路に沿ってサンプル表面の領域に向けて誘導するとともに基準経路に沿って基準表面に向けて誘導する光導波器であって、前記サンプル表面の前記領域によって反射された光及び前記基準表面によって反射された光が干渉してインターフェログラムを生成するようにする光導波器と、
前記波長選択器を制御して、前記波長選択器によって選択される前記波長を変更するコントローラと、
各画像が前記波長選択器によって選択された前記波長のそれぞれ1つによって生成された前記インターフェログラムを表す、連続画像を記録する記録器と、
前記記録器によって記録された前記画像を処理して、前記サンプル表面の少なくとも一部の表面プロファイル及び表面高マップのうちの少なくとも一方を作成するデータプロセッサと、
を備える装置。 - 少なくとも前記基準経路の経路長を制御して、環境影響に起因した位相変動を補償する経路コントローラをさらに備える、請求項1に記載の装置。
- 前記サンプル表面及び前記基準表面のうちの少なくとも一方を移動させて少なくとも前記基準経路の経路長を制御し、環境影響に起因した位相変動を補償する経路コントローラをさらに備える、請求項1に記載の装置。
- 前記経路コントローラは、追加の光源からの光を、前記測定経路に沿ってサンプル表面の領域に向けて誘導するとともに前記基準経路に沿って基準表面に向けて誘導するようにも構成されている前記光導波器であって、前記サンプル表面の前記領域によって反射された前記追加の光源からの光及び前記基準表面によって反射された前記追加の光源からの光が干渉するようにする前記光導波器を備え、さらに前記経路コントローラは、前記追加の光源からの光によって生成された前記干渉を検出して出力を与える検出器と、前記基準表面及び前記サンプル表面のうちの少なくとも一方を移動させる移動器と、前記検出器の前記出力に従って前記移動器を制御する移動器コントローラとを備える、請求項2又は3に記載の装置。
- 前記追加の光源はレーザダイオードのようなコヒーレント光源を含む、請求項4に記載の装置。
- 前記経路コントローラは圧電コントローラを含む、請求項4又は5に記載の装置。
- 前記移動器は圧電移動器を含む、請求項4又は5に記載の装置。
- 前記波長選択器は、音響光学波長可変フィルタ(AOTF)又は波長可変レーザを含む、請求項1〜7のいずれか1項に記載の装置。
- 前記光導波器は、ビームスプリッタ、例えばダイクロイックビームスプリッタを含む、請求項1〜8のいずれか1項に記載の装置。
- 前記光導波器はLinnik干渉計を含む、請求項1〜8のいずれか1項に記載の装置。
- 前記光導波器は、前記広帯域光源のための第1の干渉計及び前記追加の光源のための第2の干渉計を提供し、該第1の干渉計及び該第2の干渉計は、前記基準経路及び前記測定経路の少なくとも一部を含む光路を共有する、請求項2〜8のいずれか1項に記載の装置。
- 前記第1の干渉計及び前記第2の干渉計はLinnik干渉計を含む、請求項11に記載の装置。
- 前記データプロセッサは、前記インターフェログラムを処理する少なくとも1つのグラフィックス処理装置(GPU)を含む、請求項1〜12のいずれか1項に記載の装置。
- 前記光源又は複数の光源を前記光導波器に結合する光ファイバ結合をさらに備える、請求項1〜13のいずれか1項に記載の装置。
- 前記記録器は、検知ピクセルのアレイを有するイメージセンサを含み、該検知ピクセルのそれぞれは、前記サンプル表面の対応する表面エリア又は表面ピクセルからの光を検知するように構成されている、請求項1〜14のいずれか1項に記載の装置。
- 前記イメージセンサはCCDカメラ又はCMOSカメラを含む、請求項15に記載の装置。
- 前記データプロセッサは、前記インターフェログラムを処理して、前記記録器によって撮像された前記表面ピクセルの少なくともいくつかの表面高を表すデータを作成するように構成されている、請求項15又は16に記載の装置。
- 前記データプロセッサは、前記インターフェログラムを処理して、前記記録器によって撮像された前記表面ピクセルの一次元アレイ又はサンプルの表面高を表すデータを作成し、それらの表面ピクセルの相対的な高さを表す表面プロファイルを作成するように構成されている、請求項15又は16に記載の装置。
- 前記データプロセッサは、前記インターフェログラムを処理して、前記記録器によって撮像された前記表面ピクセルの二次元アレイ又はサンプルの表面高を表すデータを作成し、それらの表面ピクセルの相対的な高さを表す表面高マップを作成するように構成されている、請求項15又は16に記載の装置。
- サンプル表面に関する情報を測定するための装置であって、
広帯域光源からの光を測定経路に沿ってサンプル表面の領域に向けて誘導するとともに基準経路に沿って基準表面に向けて誘導し、かつ前記サンプル表面の前記領域によって反射された光及び前記基準表面によって反射された光を干渉させてインターフェログラムを生成する測定干渉計と、
基準光源を有する基準干渉計であって、前記測定干渉計及び前記基準干渉計が前記基準経路の少なくとも一部を含む共通の光路を共有し、前記サンプル表面によって反射された前記基準光源からの光と前記基準表面によって反射された前記基準光源からの光との間の干渉を表す出力を生成する基準干渉計と、
各画像が前記波長選択器によって選択された前記波長のそれぞれ1つによって生成された前記インターフェログラムを表す、連続画像を記録する記録器と、
前記記録器によって記録された前記画像を処理して、前記サンプル表面の領域の少なくとも一部の表面プロファイル及び表面高マップのうちの少なくとも一方を作成するデータプロセッサと、
前記基準干渉計の前記出力を検出する検出器と、
前記検出器によって検出された前記出力に基づいて前記基準経路を制御する経路長コントローラと、
を備える装置。 - 前記経路長コントローラは、前記基準表面を移動させて、前記基準経路の経路長を制御し、環境影響に起因した位相変動を補償するように構成されている、請求項20に記載の装置。
- 前記経路長コントローラは、前記基準表面に結合された圧電デバイスと、前記検出器の前記出力に従って前記圧電デバイスを制御する圧電コントローラとを備える、請求項20に記載の装置。
- 前記広帯域光源の波長を選択する波長選択器と、該波長選択器を制御して、該波長選択器によって選択される前記波長を変更するコントローラとをさらに備え、前記記録器は、連続画像を記録するように構成され、各画像は前記波長選択器によって選択された前記波長のそれぞれ1つによって生成された前記インターフェログラムを表し、前記データプロセッサは、前記連続画像を処理して、前記サンプル表面の領域の少なくとも一部の表面プロファイル及び表面高マップのうちの少なくとも一方を作成するように構成されている、請求項20、21又は22に記載の装置。
- 前記波長選択器は、音響光学波長可変フィルタ(AOTF)又は波長可変レーザを含む、請求項23に記載の装置。
- 前記干渉計はLinnik干渉計を含む、請求項20〜24のいずれか1項に記載の装置。
- 前記データプロセッサは、前記インターフェログラムを処理する少なくとも1つのグラフィックス処理装置(GPU)を含む、請求項20〜25のいずれか1項に記載の装置。
- 前記光源又は複数の光源を前記光導波器に結合する光ファイバ結合をさらに備える、請求項20〜26のいずれか1項に記載の装置。
- 前記記録器は、検知ピクセルのアレイを有するイメージセンサを含み、該検知ピクセルのそれぞれは、前記サンプル表面の対応する表面領域又は表面ピクセルからの光を検知するように構成されている、請求項20〜27のいずれか1項に記載の装置。
- サンプル表面に関する情報を測定するための装置であって、各データセットが前記サンプル表面の表面ピクセルのアレイ又はサンプルセットのそれぞれのピクセル画像データを含むインターフェログラム画像データセットを作成する干渉測定システムと、異なる表面ピクセルの前記ピクセル画像データを並列に処理することができるグラフィックス処理装置を含み、前記インターフェログラムを処理して、表面プロファイルデータ及び表面高マップデータのうちの少なくとも一方を作成するデータプロセッサとを備える装置。
- 請求項1〜29のいずれか1項に記載の特徴の任意の組み合わせを有する装置。
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