JP2013083581A5

JP2013083581A5 -

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Publication number: JP2013083581A5
Application number: JP2011224306A
Authority: JP
Filing date: 2011-10-11
Publication date: 2014-11-13

Description

本発明の１つの側面は、参照面に照射された参照光と被検面に照射された計測光との干渉による干渉光を検出して前記被検面の位置又は形状を計測する計測装置であって、第１波長と第２波長との間で波長が走査された走査区間を含む第１光を生成する第１光源と、第３波長を有する第２光を生成する第２光源と、前記第１光源により生成された前記第１光を前記参照面及び前記被検面にそれぞれ照射することによって生成された第１干渉光を検出する第１検出器と、前記第２光源により生成された前記第２光を前記参照面及び前記被検面にそれぞれ照射することによって生成された第２干渉光を検出する第２検出器と、前記第２検出器により検出された前記第２干渉光の位相のデータに基づき、計測レンジを決定する計測波長として前記第３波長を用いて前記被検面の位置又は形状を算出する算出部と、を備え、前記第３波長は、前記第１波長及び前記第２波長の合成波長より短く、前記算出部は、第１時刻より後の前記走査区間における前記第１干渉光の位相の変化に基づいて前記第１時刻以降における前記第２干渉光の次数を算出し、該算出された前記第２干渉光の次数と前記第２干渉光の位相のデータとを用いて前記第１時刻以降における前記被検面の位置又は形状を算出する、ことを特徴とする。

次に計測ループについて説明をする。計測ループは、波長可変レーザ１の波長を第１基準波長λ_１と第２基準波長λ_２との間で走査しながら、当該走査された波長と、固定波長レーザ２，３の第３基準波長λ_３及び第４基準波長λ_４で位相の計測を繰り返す。ここでは、時刻ｔ_０〜ｔ_１の間における位相計測を例にとって説明する。第１〜第３検出器１０ｃ〜１０ａは、Ｓ１０１、Ｓ２０１で、第３基準波長λ_３、第４基準波長λ_４および第２基準波長λ_２において位相計測をする。位相計測とは計測信号と基準信号の位相差を計測することであり、算出部８は、基準信号と計測信号の位相を位相計で計測しそれらの差分を算出することにより位相差を得る。得られた位相差は図１のメモリ８１に格納される。

Claims

参照面に照射された参照光と被検面に照射された計測光との干渉による干渉光を検出して前記被検面の位置又は形状を計測する計測装置であって、
第１波長と第２波長との間で波長が走査された走査区間を含む第１光を生成する第１光源と、
第３波長を有する第２光を生成する第２光源と、
前記第１光源により生成された前記第１光を前記参照面及び前記被検面にそれぞれ照射することによって生成された第１干渉光を検出する第１検出器と、
前記第２光源により生成された前記第２光を前記参照面及び前記被検面にそれぞれ照射することによって生成された第２干渉光を検出する第２検出器と、
前記第２検出器により検出された前記第２干渉光の位相のデータに基づき、計測レンジを決定する計測波長として前記第３波長を用いて前記被検面の位置又は形状を算出する算出部と、
を備え、
前記第３波長は、前記第１波長及び前記第２波長の合成波長より短く、
前記算出部は、第１時刻より後の前記走査区間における前記第１干渉光の位相の変化に基づいて前記第１時刻以降における前記第２干渉光の次数を算出し、該算出された前記第２干渉光の次数と前記第２干渉光の位相のデータとを用いて前記第１時刻以降における前記被検面の位置又は形状を算出する、
ことを特徴とする計測装置。
参照面に照射された参照光と被検面に照射された計測光との干渉による干渉光を検出して前記被検面の位置又は形状を計測する計測装置であって、
第１波長と第２波長との間で波長が走査された走査区間を含む第１光を生成する第１光源と、
第３波長を有する第２光を生成する第２光源と、
第４波長を有する第３光を生成する第３光源と、
前記第１光源により生成された前記第１光を前記参照面及び前記被検面にそれぞれ照射することによって生成された第１干渉光を検出する第１検出器と、
前記第２光源により生成された前記第２光を前記参照面及び前記被検面にそれぞれ照射することによって生成された第２干渉光を検出する第２検出器と、
前記第３光源により生成された前記第３光を前記参照面及び前記被検面にそれぞれ照射することによって生成された第３干渉光を検出する第３検出器と、
前記第２検出器及び前記第３検出器によりそれぞれ検出された前記第２干渉光の位相のデータ及び前記第３干渉光の位相のデータに基づき、計測レンジを決定する計測波長として前記第３波長及び前記第４波長の第１の合成波長を用いて前記被検面の位置又は形状を算出する算出部と、
を備え、
前記第１の合成波長は、前記第１波長及び前記第２波長の第２の合成波長より短く、
前記算出部は、第１時刻において前記第２干渉光の位相と第３干渉光の位相との差で示される前記第１の合成波長の位相のデータから前記第１の合成波長の干渉次数が算出できなくなった場合に、前記第１時刻より後の前記走査区間における前記第１干渉光の位相の変化に基づいて前記第１時刻以降における前記第１の合成波長の干渉次数を算出し、該算出された前記第１の合成波長の干渉次数と前記第１の合成波長の位相のデータとを用いて前記第１時刻以降における前記被検面の位置又は形状を算出する、
ことを特徴とする計測装置。
前記算出部は、前記第１時刻より後の前記走査区間における前記第１干渉光の位相の変化から前記区間が終了した第２時刻における前記第１干渉光の次数を算出し、該第２時刻における前記第１干渉光の次数から前記第２時刻における前記計測波長の干渉次数を算出し、該第２時刻における前記計測波長の干渉次数と前記第１時刻以降の前記計測波長の位相のデータとから前記第１時刻以降の前記計測波長の干渉次数を算出し、該算出された計測波長の干渉次数と前記計測波長の位相のデータとを用いて前記第１時刻以降における前記被検面の位置又は形状を算出する、ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の計測装置。
前記算出部は、
前記第１干渉光及び前記計測波長の位相を算出し、該計測波長の位相のデータから前記計測波長の干渉次数が算出される場合に該計測波長の干渉次数を算出し、算出された前記計測波長の位相及び干渉次数に基づいて前記被検面の位置又は形状を算出する第１算出部と、
前記計測波長の位相のデータから前記計測波長の干渉次数が算出されなくなった場合に該計測波長の干渉次数を算出する第２算出部と、
を含む、ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の計測装置。
前記第１光源により生成された前記第１光と前記第２光源により生成された前記第２光とのそれぞれを第１光束と第２光束とに分割する第１偏光ビームスプリッタと、前記第２光束を一定の周波数で変調する変調部と、該変調部で変調された第２光束と前記第１光束とを合成する第２偏光ビームスプリッタとを前記第１光源及び前記第２光源と前記参照面及び前記被検面との間に備える、ことを特徴とする請求項１に記載の計測装置。
前記第１光源により生成された前記第１光と前記第２光源により生成された前記第２光と前記第３光源により生成された前記第３光とのそれぞれを第１光束と第２光束とに分割する第１偏光ビームスプリッタと、前記第２光束を一定の周波数で変調する変調部と、該変調部で変調された第２光束と前記第１光束とを合成する第２偏光ビームスプリッタとを前記第１光源、前記第２光源及び前記第３光源と前記参照面及び前記被検面との間に備える、ことを特徴とする請求項２に記載の計測装置。