JP2020186970A - 光学測定装置 - Google Patents
光学測定装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2020186970A JP2020186970A JP2019090770A JP2019090770A JP2020186970A JP 2020186970 A JP2020186970 A JP 2020186970A JP 2019090770 A JP2019090770 A JP 2019090770A JP 2019090770 A JP2019090770 A JP 2019090770A JP 2020186970 A JP2020186970 A JP 2020186970A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- sample
- reflected
- amount
- measuring device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/02—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
- G01B11/06—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness ; e.g. of sheet material
- G01B11/0616—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness ; e.g. of sheet material of coating
- G01B11/0675—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness ; e.g. of sheet material of coating using interferometry
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/02—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
- G01B11/026—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness by measuring distance between sensor and object
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/30—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring roughness or irregularity of surfaces
- G01B11/303—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring roughness or irregularity of surfaces using photoelectric detection means
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
【課題】照射光のスポット径を小径化しつつも、測定対象からの反射光の相対的な光量を所定以上とできる光学測定装置を実現する。【解決手段】試料の表面に光を照射し、該表面で反射光した受光する光学測定装置において、照射光および反射光の経路である光透過部材10と、単一の膜状であって、光透過部材の一面10aの一部を覆う被覆部12と、を備える構成とする。被覆部は、所定の反射率の材料で構成され、光を通過させるための開口部121を有し、被覆部の一面に接触する接触面12aが参照面である。照射光のうち接触面で反射した光を基準光とし、受光した試料表面からの反射光を試料反射光とし、試料反射光の光量に前記基準光の光量を足したものを総光量として、前記総光量に対する前記試料反射光の光量の割合である測定光量が0.14より大きく、1未満である。【選択図】図2
Description
本発明は、光学測定装置に関する。
従来、プローブから試料の表面に光を照射し、当該表面で反射された反射光を受光部で受光し、当該反射光を公知の光干渉法により分析することで、試料の表面凹凸等の各種測定を行う光学測定装置が知られている。
さて、近年、この種の光学測定装置では、照射光の照射範囲を例えばマイクロメートルオーダーの微小なスポット径に絞り、微小範囲における表面凹凸等の測定を行いたいとのニーズが存在する。このようなニーズに応えるための方法としては、例えば、開口部を有する遮光体を介して照射光を照射することにより、試料への照射光のスポット径を小さくすることが挙げられる。
しかしながら、単に遮光体により物理的に照射光の一部を遮り、スポット径を小径化する方法では、遮光体からの反射光の量が多くなる一方で、試料の表面からの反射光の量が減少する。そのため、この方法では、受光部が受光する試料からの反射光の割合が相対的に減少し、測定精度が低下し得る。このような事態を防止するには、遮光体として例えば特許文献1に記載の光吸収体を用いることが挙げられる。この光吸収体を遮光体として用いてスポット径を小径化することで、遮光体からの反射光の量を抑えると共に、試料表面からの反射光以外の外部の光を吸収でき、反射光の相対的な割合が増え、測定精度の低下を抑制し得る。
しかしながら、この光吸収体は、第1、第2の光吸収層および低屈折率層の複数層が積層されてなるため、遮光体として用いる場合には、コスト面において好ましくない。
また、遮光体を用いない方法としては、集光レンズにより照射光のスポット径を小径化することが挙げられる。しかしながら、この場合、焦点距離等の関係でプローブが大型化してしまうため、集光レンズが用いられたプローブは、測定対象から所定距離だけ離れた位置に配置されることになる。しかしながら、プローブと測定対象との距離が大きくなると、光学測定において、距離に起因する誤差が大きくなる。
本発明は、上記の点に鑑み、プローブを大型化することなく、照射光のスポット径を小径化しつつも、測定対象からの反射光の相対的な光量を所定以上とできる光学測定装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、請求項1に記載の光学測定装置は、試料の表面に光を照射し、表面における光の反射光を受光する構成とされた光学測定装置であって、照射する光および反射光の経路である光透過部材(10)と、単一の膜状とされ、光透過部材の一面(10a)の一部を覆う被覆部(12)と、を備え、被覆部は、所定の反射率の材料で構成されると共に、光を通過させるための開口部(121)を有しており、被覆部のうち一面に接触する接触面(12a)は、参照面であり、光のうち接触面で反射した光を基準光とし、受光した表面からの反射光を試料反射光とし、試料反射光の光量に基準光の光量を足したものを総光量として、総光量に対する試料反射光の光量の割合である測定光量が0.14より大きく、かつ1未満の範囲内である。
これによれば、照射する光および試料からの反射光の経路となる光透過部材の一面が、開口部を備える単一の膜状であって、所定の反射率の材料で構成された被覆部により、その一部が覆われた構成の光学測定装置となる。また、この光学測定装置は、被覆部のうち光透過部材の一面に接触する接触面が参照面である。そして、接触面での反射光を基準光とし、受光する試料の表面からの反射光を試料反射光として、「試料反射光の光量に基準光の光量を足したもの」に対する「試料反射光の光量」の割合は、0.14より大きく、かつ1未満の範囲内とされる。そのため、照射光のスポット径を小径化しても、試料反射光の光量の割合が所定以上となり、光学測定の精度低下を抑制できる。また、被覆部で光透過部材の一面の一部を覆い、開口部により照射光の径を絞る構成のため、プローブが大型化することを抑制できる。
なお、各構成要素等に付された括弧付きの参照符号は、その構成要素等と後述する実施形態に記載の具体的な構成要素等との対応関係の一例を示すものである。
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。
(実施形態)
実施形態に係る光学測定装置について、図1〜図3を参照して説明する。この光学測定装置は、光の照射径が例えばマイクロメートルオーダーとされ、微小範囲における試料の表面形状等の各種測定を行う用途に適用されると好適である。なお、ここでいう微小範囲とは、限定するものではないが、例えばφ20μm以下の領域とされ得る。
実施形態に係る光学測定装置について、図1〜図3を参照して説明する。この光学測定装置は、光の照射径が例えばマイクロメートルオーダーとされ、微小範囲における試料の表面形状等の各種測定を行う用途に適用されると好適である。なお、ここでいう微小範囲とは、限定するものではないが、例えばφ20μm以下の領域とされ得る。
〔構成〕
実施形態に係る光学測定装置は、図1に示すように、光透過部材10と被覆部12とを有してなるプローブ1と、光ファイバ21〜23と、光分岐部3と、出力部4と、受光部5と、演算部6とを備える。本光学測定装置は、プローブ1を介して出力部4からの光を試料Sの表面に照射し、当該表面で反射した反射光RL1と被覆部12で反射した反射光RL2とを受光部5で受光する。そして、本光学測定装置は、これらの反射光RL1、RL2に基づき、公知の光干渉法等により演算部6で各種の演算を実行する構成とされる。
実施形態に係る光学測定装置は、図1に示すように、光透過部材10と被覆部12とを有してなるプローブ1と、光ファイバ21〜23と、光分岐部3と、出力部4と、受光部5と、演算部6とを備える。本光学測定装置は、プローブ1を介して出力部4からの光を試料Sの表面に照射し、当該表面で反射した反射光RL1と被覆部12で反射した反射光RL2とを受光部5で受光する。そして、本光学測定装置は、これらの反射光RL1、RL2に基づき、公知の光干渉法等により演算部6で各種の演算を実行する構成とされる。
以下、説明の簡略化のため、出力部4から出力される光を「照射光」と称し、照射光のうち被覆部12の後述する接触面12aで反射した光を「基準光」と称し、照射光のうち試料Sの表面で反射した光であって、受光部5で受光する光を「試料反射光」と称する。
プローブ1は、出力部4からの照射光を試料Sの表面に照射すると共に、試料反射光を受光するために用いられるものである。プローブ1は、例えば図1に示すように、光透過部材10と、任意の材料によりなり、光透過部材10を覆う筒状の遮光部11と、光透過部材10のうち遮光部11から露出する面であって、出力部4とは反対側の一面10aの一部を覆う被覆部12とを有してなる。
光透過部材10は、出力部4からの光や試料S等からの反射光を透過させる光の経路であり、例えば光ファイバなどの任意の光学部材で構成される。光透過部材10は、例えば円柱状とされ、その延設方向に沿った筒状の遮光部11で覆われており、出力部4側の面およびその反対面である一面10aにのみ光を通す状態とされている。光透過部材10は、一面10aの一部が被覆部12によって覆われている。
被覆部12は、例えば図2に示すように、光透過部材10の一面10aの一部を覆うと共に、開口部121を有してなる。被覆部12は、開口部121により照射光の一部を外部に通すと共に、一面10aと接する面を接触面12aとして、接触面12aにて照射光の残部を所定の反射率で反射する部材である。すなわち、被覆部12は、開口部121により照射光を所定のスポット径に絞りつつ、接触面12aにて照射光を所定の反射率で反射させ、当該反射光が光学測定における基準光となる構成となっている。つまり、被覆部12は、照射光を微小範囲に絞る役割、および基準光が生じる参照面の役割を果たす部材である。なお、開口部121は、例えば円柱形状の貫通孔とされる。
被覆部12は、例えば、図3に示すように、接触面12aの反対面12bに対する法線方向から見て、その外郭が円形状であって、その中心を含む領域に開口部121が形成されたリング状とされている。被覆部12は、例えば図2や図3に示すように、光透過部材10の径、すなわち照射光の軸方向における径をL1として、開口部121の径がL2とされている。
なお、光透過部材10の径L1は、例えばφ20μm以下とされる。被覆部12は、光透過部材10の一面10aのうち開口部121に位置する部分以外の部分をすべて覆うように、外径がL1以上とされる。開口部121の径L2は、照射光が微小範囲に絞られるように、例えばφ20μm以下とされる。具体的には、例えば、光透過部材10の径L1がφ20μmである場合、開口部121の径L2は、φ5μmとされる。光透過部材10の径L1、および開口部121の径L2は、上記の例では直径であるが、上記の数値に限定されるものではなく、適宜変更され得る。
以下、説明の便宜上、「基準光RL1の光量LAに試料反射光RL2の光量LBを足したもの」に対する「試料反射光RL2の光量LB」の割合、すなわちLB/(LA+LB)の式で表される割合を「測定光量Lc」と称する。なお、基準光RL1の光量LAに試料反射光RL2の光量LBを足したものは、「総光量」と称され得る。
被覆部12は、所定の反射率を有する任意の材料で構成された単一膜とされるが、絞り割合Rd、試料Sの反射率、照射光であるレーザ光の広がり角等により算出される測定光量が所定の範囲内となるように、その反射率が決定される。被覆部12は、試料Sが反射率の高い(例えば90%)金属材料である場合、例えば、反射率が約10%であるカーボンが選択される。この場合、被覆部12は、例えば、カーボンを含む原料ガスと集束イオンビーム(FIB)とを用いたデポジションにより、マスクレスでパターン成膜が行われることで形成され得る。被覆部12は、カーボンで構成される場合には、外部からの光が透過することを防ぐため、その厚みが数百nm以上、例えば1μm程度とされることが好ましい。なお、測定光量Lcの範囲や被覆部12の反射率の決定等の詳細については、後述する。
光分岐部3は、出力部4から光ファイバ22を介して透過した照射光をプローブ1側へ透過させる。また、光分岐部3は、光ファイバ21を介して透過した、試料からの反射光および被覆部12からの反射光を受光部5側へ通過させる。光分岐部3は、「ファイバジャンクション」とも称され得る。
出力部4は、干渉する光を出力するコヒーレント光源であり、例えばレーザ光を出力する任意の光源とされる。なお、本実施形態では、出力部4から出力される光がレーザ光であって、その広がり角が1.5°である例について説明するが、これに限定されるものではない。
受光部5は、光ファイバ23を介して被覆部12からの反射光および試料からの反射光を受光する。受光部5は、例えば、不図示のシャッター、カットフィルタ、回折格子および光検出部などを有する任意の分光器とされ、反射光の反射率スペクトルを測定する。具体的には、受光部5は、例えば、光検出部のリセット時などの任意のタイミングで光を遮るシャッターを駆動させ、反射光の透過および遮蔽を制御しつつ、カットフィルタにより測定範囲外の波長の光などの不要な光を遮断する。そして、受光部5は、例えば、カットフィルタを通過した光を回折格子により所定の波長間隔ごとに分光し、分光した光を光検出部で検出しつつ、検出した各波長の光の強度に応じた電気信号を演算部6へ出力する。
演算部6は、例えば、測定光量に応じて受光部5から出力された電気信号に基づき、光干渉法により演算を実行し、試料の表面との距離d等の算出を行う。なお、光学測定において、光干渉法によるプローブと測定対象との距離の算出や測定対象に形成された光透過薄膜の膜厚算出などの各種演算については、公知のため、本明細書では、その詳細な説明を省略する。
以上が、本実施形態の光学測定装置の基本的な構成である。
〔照射光のスポット径〕
近年、この種の光学測定装置においては、照射光のスポット径を微小範囲に絞り、試料の表面のうち微細な凹凸形状等の測定を行いたいとのニーズがある。例えば、切削などの加工を行う加工装置などにより、試料の表面にマイクロメートルオーダーもしくはナノメートルオーダーの微細加工を行う際に、試料と当該加工装置との距離の変位量を測定し、表面凹凸を計測する場合などが挙げられる。このような場合に、照射光のスポット径が加工部分に対して大き過ぎると、試料のうち加工部分以外からの反射光の光量が多くなる一方で、加工部分からの反射光の光量の割合が減少するため、測定精度が低下してしまう。
近年、この種の光学測定装置においては、照射光のスポット径を微小範囲に絞り、試料の表面のうち微細な凹凸形状等の測定を行いたいとのニーズがある。例えば、切削などの加工を行う加工装置などにより、試料の表面にマイクロメートルオーダーもしくはナノメートルオーダーの微細加工を行う際に、試料と当該加工装置との距離の変位量を測定し、表面凹凸を計測する場合などが挙げられる。このような場合に、照射光のスポット径が加工部分に対して大き過ぎると、試料のうち加工部分以外からの反射光の光量が多くなる一方で、加工部分からの反射光の光量の割合が減少するため、測定精度が低下してしまう。
そこで、照射光のスポット径を微小範囲に絞る方法としては、開口部を有する遮光体により照射光の照射範囲を狭くすることが考えられる。これにより、照射光が試料のうち測定の目標領域内にのみ照射されるため、試料のうち目標領域外からの反射光が減少する。
しかしながら、単に遮光体で照射光の一部を遮る方法は、照射光のうち遮光体で反射される光の光量も多くなってしまう。つまり、遮光体は、当該遮光体での反射光の光量を試料反射光RL2の光量以上に増加させてしまい、光学測定の精度低下の原因となり得る。
また、遮光体を用いない方法としては、プローブ1に集光レンズを設け、照射光のスポット径を小径化することも考えられる。ただ、この方法では、焦点距離等の関係上、プローブ1が大型化してしまい、試料Sに対するプローブ1の配置が制限されてしまう。また、プローブ1と試料Sとの距離が大きくなるほど、距離による光学測定の誤差が大きくなる。
そこで、本発明者らは、鋭意検討の結果、プローブ1に遮光体の被覆部12を成膜して、照射光のスポット径を小径化しつつも、試料反射光RL2の光量LBが基準光RL1の光量LAに対して所定以上となる構成の本光学測定装置を考案するに至った。
なお、単一膜の被覆部12により光透過部材10の一面10aの一部を覆う構成とすることで、光透過部材10と空気との界面における反射の影響を受け難くなると共に、製造コストが従来よりも低減する。また、既存の光透過部材10に被覆部12を成膜するだけで済むため、集光レンズを用いる場合に比べて、プローブ1を小型でき、試料Sに近い位置に配置でき、光学測定の精度を高める効果も得られる。
〔被覆部の反射率〕
本発明者らは、鋭意検討の結果、被覆部12の接触面12aにおける反射率を所定の範囲内とすることで、照射光のスポット径を絞りつつ、試料反射光の光量に対する基準光の光量を調整できる本実施形態の光学測定装置をなすに至った。
本発明者らは、鋭意検討の結果、被覆部12の接触面12aにおける反射率を所定の範囲内とすることで、照射光のスポット径を絞りつつ、試料反射光の光量に対する基準光の光量を調整できる本実施形態の光学測定装置をなすに至った。
以下、説明の便宜上、「光透過部材10の径L1」に対する「径L1から開口部121の径L2を差し引いたもの」の割合、すなわち(L1−L2)/L1の式で表される割合を「絞り割合Rd」と称する。
具体的には、本光学測定装置は、被覆部12の反射率をR1として、以下の式で表される測定光量Lcが0.14よりも大きく、1未満となる構成とされている。本発明者らの試算によると、測定光量Lcが0.14よりも大きければ、照射光のスポット径が小径化されていても、受光部5で受光する試料反射光RL2の光量LBを光学測定が可能な程度に確保できる。一方、測定光量Lcが0.14以下の場合には、試料反射光RL2の光量不足により光学測定ができない。
例えば、Aは、試料Sが反射率50%以上の金属材料等で構成される場合には、0.40より大きく、0.85未満の範囲内となり、試料Sが、反射率5%以上50%未満の樹脂材料等で構成される場合には、0.04より大きく、0.40以下の範囲内となる。一方、Bは、試料Sが反射率50%以上の金属などで構成される場合には、0.42より大きく、0.93未満の範囲内となり、試料Sが反射率5%以上50%未満の樹脂材料などで構成される場合には、0.06より大きく、0.42以下の範囲内となる。
より具体的には、例えば、試料Sが反射率90%であり、光透過部材10の径L1が20μmであって、開口部121の径L2を5μmとしたい場合には、被覆部12として選択したい材料の反射率R1が0.14<Lc<1を満たすか否かを確認する。例えば、被覆部12として反射率が10%のカーボンを選択する場合には、Rd=(20−5)/20=0.75、R1=0.1、A=0.71、B=0.75を(数1)の式に代入してLcを算出する。なお、上記のA、Bの数値については、試料Sが反射率90%であり、出力部4からのレーザ光の広がり角が1.5°である場合におけるものである。この場合、得られるLcの値は、0.32となり、0.14<Lc<1を満たす。そのため、上記の条件においては、被覆部12としてカーボンを使用できることがわかる。このようにして、被覆部12を構成する材料の反射率や開口部121の径を適宜設計することで、照射光のスポット径を微小範囲に絞りつつも、測定光量を所定以上とでき、光学測定の精度低下が抑制された光学測定装置となる。
〔適用例〕
次に、本実施形態の光学測定装置の適用例の一例について、図4を参照して簡単に説明する。
次に、本実施形態の光学測定装置の適用例の一例について、図4を参照して簡単に説明する。
図4では、後述する任意の加工装置のうち切削に用いる刃101を有する接触子100の近傍を示しており、見易くするため、当該加工装置の他の構成要素については省略すると共に、光学測定装置のプローブ1の大きさを誇張したものを示している。
光学測定装置は、例えば、図4に示すように、マイクロメートルオーダーないしナノメートルオーダーの精密切削加工が可能な任意の加工装置の接触子100の近傍にプローブ1が配置され、光干渉変位計として用いられ得る。
このような加工装置としては、例えば、特開2017−177231号公報に記載のものが挙げられるが、これに限定されない。この種の加工装置は、例えば、不図示の、定盤と、被加工物である試料Sを固定する保持台と、刃101を有する接触子100を保持する保持部と、保持部の駆動制御を行う制御部とを備える。
本適用例では、光学測定装置は、上記の加工装置のうち接触子100を保持する保持部等にプローブ1が搭載され、プローブ1から刃101により切削された試料Sの表面に光を照射し、その反射光をプローブ1で受光する構成とされる。実施形態に係る光学測定装置は、プローブ1に開口部121を有する被覆部12を成膜することで、照射光のスポット径を絞る構成であって、プローブ1の小型化が可能である。そのため、本光学測定装置のプローブ1を任意の加工装置に搭載するにあたって、プローブ1は、図4に示すように、加工対象の試料Sの近く、すなわち接触子100の近傍に配置されることが可能である。
これにより、照射光のスポット径が微小範囲に絞られると共に、小型のプローブ1が試料Sのうち微細加工がなされる部分の近くに配置されるため、これらの距離を精度良く測定することができる。そのため、試料Sの厚み方向における接触子100と試料Sの加工面との距離を精度良く測定し、当該測定により得られる距離の変位量を制御部にフィードバックすることが可能な加工装置となる。
本実施形態によれば、光透過部材10に遮光体としての被覆部12が成膜されたプローブ1を備え、参照面となる被覆部12が所定の反射率とされた構成の光学測定装置となる。被覆部12は、開口部121が20μm以下とされ、照射光が微小範囲に絞られても測定光量Lcが所定の範囲内となるように、その反射率が選択される。そのため、照射光のスポット径が微小範囲に小径化されても、光学測定の精度低下を抑制できる。また、光透過部材10に単一の膜状の被覆部12が形成された構成のため、プローブ1を小型化できる。したがって、プローブ1を大型化することなく、照射光のスポット径を小径化しつつも、測定対象からの反射光の相対的な光量を所定以上にできる光学測定装置となる。
(他の実施形態)
本発明は、実施例に準拠して記述されたが、本発明は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本発明は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらの一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本発明の範疇や思想範囲に入るものである。
本発明は、実施例に準拠して記述されたが、本発明は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本発明は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらの一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本発明の範疇や思想範囲に入るものである。
(1)例えば、上記実施形態では、光透過部材10の一面10aを所定の反射率とされた被覆部12で覆う構成とされた例について説明した。しかしながら、プローブ1は、被覆部12に代わって光透過部材10の一面10aの一部に凹凸形状が設けられた構成とされてもよい。この構成の場合、被覆部12が存在しないため、参照面は、光透過部材10の一面10aと空気との界面部分となる。
具体的には、一面10aのうち被覆部12に覆われる部分に相当する部分については、微細凹凸が形成された凹凸部とする一方で、一面10aのうち被覆部12の開口部121に位置する部分については、平坦形状とされた平坦部とする。この凹凸部は、出力部4から外部に向かう照射光を散乱させ、基準光の光量を下げると共に、外部に向かう照射光の光量を下げる、すなわちスポット径を絞る役割を果たす。つまり、この凹凸部は、スポット径を絞りつつ、参照面における反射率を調整する「反射調整部」として機能する。平坦部は、照射光をほとんど反射せずに外部に通過させると共に、試料反射光を受光する部位である。このように、光透過部材10の一面10aを凹凸部と平坦部とを有する構成とすることで、被覆部12を有さずとも、照射光のスポット径を絞り、試料反射光の光量を調整可能な光学装置となる。なお、凹凸部は、FIBなどにより形成され得る。
(2)上記実施形態では、光透過部材10が円柱形状とされた例について説明したが、これに限定されず、光透過部材10やこれを覆う遮光部11については、他の形状に適宜変更されてもよい。また、被覆部12や開口部121の形状についても、同様である。
1 プローブ
10 光透過部材
10a 一面
11 遮光体
12 被覆部
12a 接触面
121 開口部
10 光透過部材
10a 一面
11 遮光体
12 被覆部
12a 接触面
121 開口部
Claims (3)
- 試料の表面に光を照射し、前記表面における前記光の反射光を受光する構成とされた光学測定装置であって、
照射する前記光および前記反射光の経路である光透過部材(10)と、
単一の膜状とされ、前記光透過部材の一面(10a)の一部を覆う被覆部(12)と、を備え、
前記被覆部は、所定の反射率の材料で構成されると共に、前記光を通過させるための開口部(121)を有しており、
前記被覆部のうち前記一面に接触する接触面(12a)は、参照面であり、
前記光のうち前記接触面で反射した光を基準光とし、受光した前記表面からの前記反射光を試料反射光とし、前記試料反射光の光量に前記基準光の光量を足したものを総光量として、前記総光量に対する前記試料反射光の光量の割合である測定光量が0.14より大きく、かつ1未満の範囲内である、光学測定装置。 - 前記開口部の直径をL2として、L2は20μm以下である、請求項1に記載の光学測定装置。
- 前記光透過部材の直径をL1とし、前記開口部の直径をL2とし、前記被覆部の反射率をR1とし、(L1−L2)/L1で表される割合を絞り割合Rdとし、前記測定光量をLCとして、前記測定光量は、
Lc=(1−Rd)2×A/((1−Rd)2×B+(2−Rd)×Rd×R1)
の式で表され、
Aは、0.04より大きく、かつ0.85未満の範囲内であり、
Bは、0.06より大きく、かつ0.93未満の範囲内である、請求項1または2に記載の光学測定装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019090770A JP2020186970A (ja) | 2019-05-13 | 2019-05-13 | 光学測定装置 |
DE102020112489.9A DE102020112489A1 (de) | 2019-05-13 | 2020-05-08 | Optische Messvorrichtung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019090770A JP2020186970A (ja) | 2019-05-13 | 2019-05-13 | 光学測定装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020186970A true JP2020186970A (ja) | 2020-11-19 |
Family
ID=73019316
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019090770A Pending JP2020186970A (ja) | 2019-05-13 | 2019-05-13 | 光学測定装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2020186970A (ja) |
DE (1) | DE102020112489A1 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113375579A (zh) * | 2021-06-25 | 2021-09-10 | 上海工程技术大学 | 一种栅极组件栅极面间距检测方法及检测平台 |
-
2019
- 2019-05-13 JP JP2019090770A patent/JP2020186970A/ja active Pending
-
2020
- 2020-05-08 DE DE102020112489.9A patent/DE102020112489A1/de not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113375579A (zh) * | 2021-06-25 | 2021-09-10 | 上海工程技术大学 | 一种栅极组件栅极面间距检测方法及检测平台 |
CN113375579B (zh) * | 2021-06-25 | 2022-08-23 | 上海工程技术大学 | 一种栅极组件栅极面间距检测方法及检测平台 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102020112489A1 (de) | 2020-11-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6462140B2 (ja) | 溶接シームの深さをリアルタイムで測定するための装置 | |
KR100571863B1 (ko) | 대상물의 막 두께를 측정하는 장치, 대상물의분광반사율을 측정하는 장치 및 방법과, 대상물상의이물을 검사하는 장치 및 방법 | |
CN109937099B (zh) | 用于确定激光射束的射束剖面的方法和加工机 | |
US10261305B2 (en) | Three-dimensional focusing device and method for a microscope | |
JP6711899B2 (ja) | レーザビームの特性を決定するための装置および方法 | |
JP5421256B2 (ja) | 光学的測定装置のための光線出力装置、光線出力方法、及び光散乱式測定器 | |
JP2020186970A (ja) | 光学測定装置 | |
US20150146214A1 (en) | Optical performance measurement apparatus of test optical element and its control unit | |
JP2008128744A (ja) | 距離測定装置および距離測定方法 | |
JP4220707B2 (ja) | レーザ加工ヘッド | |
JP5261862B2 (ja) | 回折格子の迷光測定方法および装置 | |
JP2015013292A (ja) | レーザ加工機の加工ヘッド | |
JP6752414B2 (ja) | 加熱治療器 | |
CN107607197B (zh) | 光谱仪及其制作方法 | |
CN206594055U (zh) | 水分测定装置 | |
JP4194971B2 (ja) | 屈折率測定方法及びその装置並びに屈折率測定・硬化装置 | |
KR102116618B1 (ko) | 광학 시편 표면 검사 장치 및 그 제어 방법 | |
JPH0566522B2 (ja) | ||
JP7156190B2 (ja) | 細胞観察装置 | |
JP2013200181A (ja) | ビームコンディションモニタ装置、ビームコンディションモニタ方法およびパターン計測方法 | |
JP2013068461A (ja) | 屈折率測定装置および糖分濃度測定装置並びにその方法 | |
JP5242336B2 (ja) | 非接触測定プローブ | |
KR101813580B1 (ko) | 레이저 변위센서 | |
JP2005331481A (ja) | 屈折率分布測定方法 | |
TW202141006A (zh) | 用於光學表徵應用的光譜成形器件及技術 |