JP2012530901A - 等光路干渉計 - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (51)
- 干渉計用の光学アセンブリであって、該光学アセンブリは、
光軸に沿って定置され、光軸に対して異なる非垂直角に配置された第1及び第2の部分反射表面を備え、
前記第2の部分反射表面は、
(i)光軸に沿って前記第1の部分反射表面を透過した光を受け取り、
(ii)受け取った光の一部分を検査対象物へ透過して干渉計用の測定光を画定し、且つ
(iii)受け取った光の別の部分を前記第1の部分反射表面に向け反射して戻して干渉計用の参照ビームを画定し、前記参照光は前記第2及び第1の部分反射表面間で少なくとも1往復するように構成されている、光学アセンブリ。 - 前記非垂直角のために、前記第2の部分反射表面が前記参照光を光軸に沿って反射する前に、前記参照光が第1及び第2の部分反射表面間を少なくとも1回通過せしめられる、請求項1記載の光学アセンブリ。
- 前記非垂直角のために、前記参照光が前記第1及び第2の部分反射表面間を少なくとも1回通過せしめられる間に前記第1及び第2の部分反射表面の一つに垂直に入射せしめられる、請求項2記載の光学アセンブリ。
- 前記第1の部分反射表面に対する前記非垂直角は前記第2の部分反射表面に対する非垂直角の2倍である、請求項1記載の光学アセンブリ。
- 前記第1の部分反射表面に対する前記非垂直角は前記第2の部分反射表面に対する非垂直角の1.5倍である、請求項1記載の光学アセンブリ。
- 前記第2の部分反射表面は、検査対象物から反射して前記第2の部分反射表面に戻った後の前記測定光を前記第2及び第1の部分反射表面間を少なくとも1往復した後の前記参照光と重ね合わせるように構成されている、請求項1記載の光学アセンブリ。
- 前記第1の部分反射表面を有する第1の光学素子及び前記第2の部分反射表面を有する第2の光学素子を備える、請求項1記載の光学アセンブリ。
- 前記第1及び第2の光学素子の各々は反射防止被膜を有する別の表面を有する、請求項7記載の光学アセンブリ。
- 前記第1の部分反射表面は、前記第2の部分反射表面から、前記参照光と前記測定光との間の干渉パターンを取得する結像モジュールの焦点深度より大きい距離だけ離して置かれる、請求項7記載の光学アセンブリ。
- 前記干渉計の光学素子は、前記参照光が前記結像モジュールの焦点深度内においてガラスを通過しないように置かれる、請求項9記載の光学アセンブリ。
- 前記第1の光学素子は反射防止被膜を有する別の表面を有する、請求項7記載の光学アセンブリ。
- 前記第1の光学素子は、前記第1の部分反射表面が前記第2の光学素子の第2の部分反射表面に対面し、前記第1の光学素子の反射防止被膜が前記第2の部分反射表面と反対側に向くように配置されている、請求項11記載の光学アセンブリ。
- 前記第1の部分反射表面と前記第2の部分反射表面との間の距離が前記参照光と前記測定光との干渉パターンを取得する結像モジュールの焦点深度より大きい、請求項12記載の光学アセンブリ。
- 前記参照光と前記測定光との間の位相差を補償するために前記第1の光学素子と前記第2の光学素子との間に配置された分散補償器を更に備え、前記分散補償器は第3の光学素子に近接して、前記結像系の焦点深度外に配置される、請求項13記載の光学アセンブリ。
- 前記第1の光学素子は、前記第1の部分反射表面が前記第2の光学素子の第2の部分反射表面と反対側に向き、前記第1の光学素子の反射防止被膜が前記第2の部分反射表面に対面するように配置されている、請求項11記載の光学アセンブリ。
- 第3の部分反射表面を更に備える、請求項1記載の光学アセンブリ。
- 前記第3の部分反射表面は、
(i)光軸に沿って前記第1の部分反射表面を透過した光を受け取り、
(ii)受け取った光の一部分を検査対象物へ透過して測定光を画定し、
(iii)受け取った光の別の部分を前記第1の部分反射表面に向け反射して干渉計のための第2の参照光を画定し、前記第2の参照光は前記第2及び第1の部分反射表面間を少なくとも1往復するように構成されている、請求項16記載の光学アセンブリ。 - 前記部分反射表面は前記光学素子のそれぞれの外部表面に設けられている、請求項7記載の光学アセンブリ。
- 前記部分反射表面は前記光学素子内のそれぞれの内部界面に形成されている、請求項7記載の光学アセンブリ。
- 前記光学アセンブリは、光源からの光を受け取り、コリメートされた光を前記第1の部分反射表面に投影するコリメータを更に備える、請求項1記載の光学アセンブリ。
- 前記光学アセンブリは、光源からの光を受け取り、その光を前記第1の部分反射表面に投影するフィールドレンズを更に備え、前記フィールドレンズは、前記参照光が前記第1の部分反射表面で反射されてから検出器で検出されるまで走行する結像光路の外に配置されている、請求項1記載の光学アセンブリ。
- 前記第1の部分反射表面は約10%から約30%の範囲内の反射率を有する、請求項1記載の光学アセンブリ。
- 前記第2の部分反射表面は約40%から約60%の範囲内の反射率を有する、請求項1記載の光学アセンブリ。
- 請求項1記載の光学アセンブリ、及び
光源及び検出器を含む干渉計基部を備え、
前記光源は、前記第1の部分反射表面を透過し前記第2の部分反射表面により受け取られる光を発生するように構成され、
前記検出器は、前記測定光及び参照光を含む重ね合わされた光を受光し、重ね合わされた光の空間分布に関する情報を提供するように構成されている、干渉計システム。 - 前記干渉計基部は、光軸に沿って前記第1の部分反射表面に入射し、前記第1の部分反射表面から反射して干渉計基部に戻る干渉計基部からの光を遮るように配置された開口絞りを更に備える、請求項24記載の干渉計システム。
- 前記干渉計基部は、光軸に沿って前記第1の部分反射表面に入射し、前記第1の部分反射表面から反射して干渉計基部に戻る干渉計基部からの光を遮るように配置された開口絞りを更に備える、請求項24記載の干渉計システム。
- 前記検査対象物を支持する取付け台を更に備える、請求項24記載の干渉計システム。
- 前記取付け台は前記参照光の光学路長にほぼ等しい前記測定光の光学路長を決定するように位置決めされる、請求項27記載の干渉計システム。
- 前記測定光と前記参照光との間の光路長の差を変化させる位相シフタを更に備える、請求項24記載の干渉計システム。
- 前記位相シフタは、前記測定光の光路長を変化させるために、前記干渉計基部を前記光学アセンブリに機械的に結合し、前記光学アセンブリと前記検査対象物との間の距離を変化させるように構成されている、請求項29記載の干渉計システム。
- 前記光源は低コヒーレンス干渉計測用の広帯域光源である、請求項24記載の干渉計システム。
- 前記光源は狭帯域レーザ源である、請求項24記載の干渉計システム。
- 前記光源は低コヒーレンス干渉計用の広帯域モードと高コヒーレンス干渉計用のレーザモードとの間で調整可能である、請求項24記載の干渉計システム。
- 前記光源は、レーザ閾値より低い電流で駆動されるとき広帯域モードで動作し、レーザ閾値より高い電流で駆動されるときレーザモードで動作するレーザダイオードである、請求項33記載の干渉計システム。
- 前記第1の部分反射表面は非平坦表面を備える、請求項1記載の光学アセンブリ。
- 第1及び第2の部分反射表面を光軸に沿って定置するステップ、
前記第1及び第2の部分反射表面を光軸に対して異なる非垂直角に配置するステップ、及び
光を前記第1の部分反射表面を経て光軸に平行な方向に沿って前記第2の部分反射表面へ透過させるステップを備え、
前記第2の部分反射表面において、前記光の第1部分を検査対象物へ透過して測定光を規定し、前記光の第2部分を前記第1の部分反射表面に向け反射して参照光を規定し、
前記第1の部分反射表面において、前記光の第2部分の一部分を前記第2の部分反射表面に向け反射して、前記参照光を前記第1及び第2の部分反射表面間で少なくとも1往復させる、
干渉計測方法。 - 前記第1及び第2の部分反射表面を配置するステップは、前記第2の部分反射表面が前記参照光を光軸に沿って反射する前に、前記参照光が前記第1及び第2の部分反射表面の間を少なくとも1回通過せしめられるように前記第1及び第2の部分反射表面を異なる非垂直角に配置するステップを含む、請求項36記載の方法。
- 前記第1及び第2の部分反射表面を配置するステップは、前記参照光が前記第1及び第2の部分反射表面間を少なくとも1回通過する間に前記第1及び第2の部分反射表面の一つに垂直に入射せしめられるように前記第1及び第2の部分反射表面を異なる非垂直角に配置するステップを含む、請求項36記載の方法。
- 前記第2の部分反射表面において、前記検査対象物から反射して前記第2の部分反射表面に戻った後の前記測定光を前記第2及び第1の部分反射表面の間を少なくとも1往復した後の前記参照光と重ね合わせるステップを備える、請求項36記載の方法。
- 前記重ね合わされた光の空間分布に関する情報を提供するステップを備える、請求項39記載の方法。
- 前記第1の部分反射表面から前記第2の部分反射表面と反対の方向に反射される光を阻止するために開口絞りを設けるステップを備える、請求項36記載の方法。
- 反射表面を有する検査対象物を、前記参照光の光路長にほぼ等しい前記測定光の光路長を決定するために位置決めするステップを備える請求項36記載の方法。
- 前記測定光と前記参照光との間の光路長の差を変化させるステップを備える、請求項36記載の方法。
- 前記測定光の光路長を変化させるために前記第1及び第2の部分反射表面を含む光学アセンブリと前記検査対象物間の距離を変化させるステップを備える、請求項43記載の方法。
- その外表面に前記第1の部分反射表面を有する光学素子を、その外表面が前記第2の部分反射表面に対面するように配置するステップを更に備える、請求項36記載の方法。
- 前記第1の部分反射表面からの参照光をガラス素子を通過することなく前記第2の部分反射表面へ透過させるステップを備える、請求項36記載の方法。
- 前記第2の部分反射表面を前記第1の部分反射表面から、前記測定光と前記参照光との干渉パターンを検出する結像モジュールの焦点深度より大きい距離離して定置するステップを備える、請求項36記載の方法。
- 前記参照光及び前記測定光が走行する光路長の差による前記測定光と前記参照光との位相差を補償する分散補償器に前記参照光を通すステップ及び前記分散補償器を前記結像モジュールの焦点深度外に定置するステップを備える、請求項47記載の方法。
- 光軸に沿って第3の部分反射表面を定置するステップ、
前記第3の部分反射表面を前記第2の部分反射表面に平行に配置するステップ、
前記第3の部分反射表において、前記第1の部分反射表面を透過した光の第3部分を前記検査対象物へ透過して前記測定光を規定するとともに、前記光の第4部分を前記第1の部分反射表面に向け反射して第2の参照光を規定するステップ、及び
前記第2の参照光が前記第2及び第1の部分反射表面間を少なくとも1往復するように、前記第1の部分反射表面において前記光の第4部分の一部分を前記第2の部分反射表面に向け反射させるステップを更に備える、請求項36記載の方法。 - 光を前記第1の部分反射表面を透過させるステップは、コリメートされた光を前記第1の部分反射表面を透過させるステップを含む、請求項36記載の方法。
- 光を前記第1の部分反射表面を透過させる前にフィールドレンズを透過させるステップ及び前記フィールドレンズを、前記参照光が前記第1の部分反射表面で反射されてから検出器で検出されるまで走行する結像光路の外に定置するステップを更に備える、請求項36記載の方法。
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