JP4046323B2 - 平行度測定方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の光反射面間の平行度を高精度に測定する平行度測定方法に関し、例えば、基台上に間隔をおいて極薄のガラス板が配される場合のように、複数の光反射平面が存在する場合に、その平面間の平行度を測定し得る平行度測定方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
例えば、基台上に微小間隔をおいて極薄のガラス板が配される部材において、平行平面ガラスの表面または裏面と、基台との平行度(局所的な平行度を含むため以下の説明では平行ムラとも称する)を高精度に測定したいという要請がある。
【0003】
この種の測定は、被検面以外の面による干渉縞ノイズを排除することが求められるため、従来より、可干渉距離の短い光束を出力し得る光源を搭載したマイケルソン型等の等光路長型の干渉計装置を用いて行うことが知られている。
【0004】
このマイケルソン型等の干渉計装置による測定の一例を説明すると、この部材を被検体載設用ステージ上に、平行平面ガラスが上方に位置するようにしてセットし、まず、平行平面ガラスの表面または裏面による干渉縞が観察される位置まで該ステージを上下方向に移動して、第1の干渉縞画像を得、次に、基台による干渉縞が観察される位置まで該ステージを上下方向に移動して、第2の干渉縞画像を得、しかる後、第1の干渉縞画像と第2の干渉縞画像の各々の傾き情報の差に基づいて両者の平行ムラを測定することができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上述したような被検体載設用ステージは、干渉計装置に搭載されるものであるから、その上下移動がスムーズかつ被検体の姿勢を保持し得るように高精度に構成されてはいるものの、移動前の被検面に対して移動後の被検面がどうしても若干の傾きを有してしまう。したがって、上述した例の如く、平行平面ガラスの表面または裏面と、基台との平行ムラを高精度で測定しなければならないような場合には、被検体載設用ステージの移動に伴う被検面の傾きの変化によって精度的に満足した測定結果を得ることが困難であった。
【0006】
本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、被検面以外の面からの干渉縞ノイズの発生を防止し得る照明光を用い、複数の光反射面間の平行度を干渉計装置により高精度に測定する際に、測定すべき被検面を所望の位置に移動させる被検体載設用ステージの移動操作に伴い被検体の姿勢が傾いても、その傾きを高精度に校正し得る平行度測定方法を提供することを目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明の平行度測定方法は、上下方向に配列された複数の光反射面からなる被検面を有する被検体をステージ上に載設し、該複数の被検面の平行度を干渉計装置を用いて測定する方法において、
干渉計装置の照明光として、多波長の光を含んでなる第1の光束と、単波長の光からなる第2の光束とを切替可能に構成しておき、
複数の前記被検面のうちから選択された第1の被検面について、前記第1の光束により干渉縞が生じる第1の位置に前記ステージを設定し、この状態で、該干渉縞を撮像して第1の干渉縞画像を得るとともに、前記複数の被検面と相対的に略平行となるように固定された傾き校正面について、前記第2の光束を用いて得られる干渉縞を撮像して第2の干渉縞画像を得、
この後、前記ステージを上下方向に移動させ、前記複数の被検面のうちから選択された第2の被検面について、前記第1の光束により干渉縞が生じる第2の位置に前記ステージを設定し、この状態で、該干渉縞を撮像して第3の干渉縞画像を得るとともに、前記傾き校正面について、前記第2の光束を用いて得られる干渉縞を撮像して第4の干渉縞画像を得、
この後、前記第2の干渉縞画像と前記第4の干渉縞画像の各々から得られる傾き情報の差に基づき、前記第1の干渉縞画像と前記第3の干渉縞画像の各々から得られる傾き情報の差を校正して、前記第1の被検面と前記第2の被検面との平行度を測定することを特徴とするものである。
【0008】
この場合には、前記干渉計装置をマイケルソン型等の等光路長型干渉計装置とする。
【0009】
また、前記第1の光束を波長可変レーザ光源から出力される多波長モードの光とし、前記第2の光束を波長可変レーザ光源から出力される単波長モードの光とすることができる。
この場合には、前記干渉計装置をフィゾー型等の不等光路長型干渉計装置とする。
【0010】
また、前記傾き校正面は、前記ステージ上に配置されたミラー面とすることができる。
【0011】
ここで、上記平行度とは、2つの光反射面の平行の程度を表すものであり、全体的な平行の程度、および局所的な平行の程度(平行ムラ)の両者の総称である。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態に係る平行度測定方法について図面を用いて説明する。
【0013】
<第1の実施形態>
図1は第1の実施形態に係る平行度測定方法を実施するための干渉計装置の構成を示す概略図である。
【0014】
図示のように、この干渉計装置100は、マイケルソン型(トワイマングリーン型)の干渉計本体10と、複数の光反射面20a〜cを有する被検体20を上下移動可能および2軸周りの傾動可能に保持する被検体ステージ30と、コンピュータ40およびモニタ50とを備えてなり、被検体20を被検体ステージ30上に保持せしめた状態で複数の光反射面20a〜cを各々被検面として干渉縞測定を行うことにより、これら複数の光反射面間の平行ムラを高精度に測定することができるように構成されている。
【0015】
なお、本実施形態における被検体20は、例えば、基台上に微小間隔をおいて厚みの薄いガラス板が配された部材であって、例えば、光反射面20aは不透光面であり、光反射面20b、cは透光面である。
【0016】
上記干渉計本体10は、可干渉距離の短いハロゲンランプ等の第1の光源11、可干渉距離の長いレーザー等の第2の光源12、これら2つの光源11、12を択一的に切り替える光束切替ミラー13、ビームエクスパンダ14、ビームスプリッタ15、反射型の基準板16、収束レンズ17、撮像レンズ18、およびCCDカメラ等の撮像装置19を備えてなる。
【0017】
干渉計本体10においては、第1の光源11または第2の光源12から出力された照明光を、ビームスプリッタ15の光束分割面15aに入射させ、該光束分割面15aにおいて透過光束と反射光束とに2分割する。そして、透過光束を基準板16に入射させてその反射光を参照光とするとともに、反射光束を被検面に入射させてその反射光を物体光とし、これら参照光および物体光の光干渉により生じる干渉縞を撮像装置19により取り込んで干渉縞画像情報を測定するようになっている。
【0018】
さらに、基準板16は、図示せぬPZT駆動回路に接続された複数のピエゾ素子(不図示)を介してPZTステージ25に支持されている。そして、干渉計装置100においては、コンピュータ40からの指示により、所定のタイミングでピエゾ素子に所定電圧を印加して該ピエゾ素子を駆動することにより基準板16を光軸方向に移動させるとともに、この移動により変化する干渉縞の画像データがCCDカメラ19からコンピュータ40に出力されるようになっている。
【0019】
また、被検体ステージ30上には、本実施形態においてポイントとなる反射ミラー26が保持されている。
【0020】
また、上述したように、可干渉距離の短い第1の光源11からの出力光と可干渉距離の長い第2の光源12からの出力光は光束切替ミラー13によって切り替えられるようになっており、光束切替ミラー13が図示される位置に配された場合には第2の光源12からの出力光が、一方、光束切替ミラー13が図示される位置から所定の退避位置(図示されていない;以下同じ)に移動した場合には第1の光源11からの出力光が各々ビームエクスパンダ14に入射するようになっている。なお、この光束切替ミラー13の移動は手動で行っても良いし、コンピュータ40のプログラムに応じて自動的に行われるようにしても良い。
【0021】
また、上記第1の光源11からの出力光は可干渉距離が短いことから、基準板16からの参照光と所定の光反射面20a〜cからの物体光が丁度等光路長となったとき、すなわち被検体ステージ30の移動範囲内の所定位置でのみ所定の光反射面20a〜cについての干渉縞が生じる。したがって、被検体ステージ30の上下方向(矢印A)の移動により、所望の光反射面20a〜cについての干渉縞が発生する状態となったときは、他の光反射面20a〜cからの干渉縞は発生せず、得られた干渉縞情報は干渉縞ノイズが排除されたものとなり、所望の光反射面20a〜cの表面形状を良好に表したものとすることが可能となる。
【0022】
一方、上記第2の光源12からの出力光は可干渉距離が長いことから、基準板16からの参照光と所定の光反射面20a〜cからの物体光が等光路長とならなくとも所定の光反射面20a〜cについての干渉縞が発生することになり、被検体ステージ30の移動範囲内の全範囲において所望とする光反射面20a〜cについての干渉縞情報を得ることが可能である。したがって、本実施形態において第2の光源12からの出力光は、上下移動する被検体ステージ30の移動に伴なって同一距離だけ移動する反射ミラー26の各位置についての干渉縞情報を得るために利用される。
【0023】
以下、上記干渉計装置100を用いた第1の実施形態に係る平行度測定方法の測定手順について説明する。
【0024】
<1>まず、光束切替ミラー13を図1に示す位置から所定の退避位置に移動して設定し、可干渉距離の短い第1の光源11からの出力光を照明光として使用する。第1の光源11からの出力光により、撮像装置19の撮像素子上に、第1の光反射面20aについての干渉縞が形成されるように、被検体ステージ30の上下移動操作および2軸周りの傾動操作を行う。
【0025】
<2>第1の光源11を用いて得られた、第1の光反射面20aについての干渉縞を撮像装置19により撮像し、得られた干渉縞画像情報(第1の干渉縞画像情報)をコンピュータ40のメモリ(図示せず)に格納する。
【0026】
<3>次に、被検体ステージ30はそのままの状態で、光束切替ミラー13を図1に示す位置に移動させ、可干渉距離の長い第2の光源12からの出力光を照明光として使用する。
【0027】
<4>第2の光源12を用いて得られた、反射ミラー26についての干渉縞を撮像装置19により撮像し、得られた干渉縞画像情報(第2の干渉縞画像情報)をコンピュータ40のメモリに格納する。
【0028】
<5>光束切替ミラー13を図1に示す位置から所定の退避位置に移動させ、可干渉距離の短い第1の光源11からの出力光を照明光として使用する。第1の光源11からの出力光により、撮像装置19の撮像素子上に、第2の光反射面20bについての干渉縞が形成されるように、被検体ステージ30の上下移動操作および2軸周りの傾動操作を行う。
【0029】
<6>第1の光源11を用いて得られた、第2の光反射面20bについての干渉縞を撮像装置19により撮像し、得られた干渉縞画像情報(第3の干渉縞画像情報)をコンピュータ40のメモリに格納する。
【0030】
<7>次に、被検体ステージ30はそのままの状態で、光束切替ミラー13を図1に示す位置に移動させ、可干渉距離の長い第2の光源12からの出力光を照明光として使用する。
【0031】
<8>第2の光源12を用いて得られた、反射ミラー26についての干渉縞を撮像装置19により撮像し、得られた干渉縞画像情報(第4の干渉縞画像情報)をコンピュータ40のメモリに格納する。
【0032】
<9>メモリに格納された上記第2の干渉縞画像情報と上記第4の干渉縞画像情報の各々から抽出された傾き情報の差を求め、この差に基づいて上記第1の干渉縞画像情報と上記第3の干渉縞画像情報の各々から抽出された傾き情報の差を校正する。
【0033】
<10>必要に応じ、第3の光反射面20cについても上記手順<5>〜<8>を行い、第3の光反射面20cについての第5の干渉縞画像情報およびそのときの反射ミラー26についての第6の干渉縞画像情報を得、上記手順<9>を行って、この光反射面20cと、光反射面20aあるいは光反射面20bとの間の平行ムラを校正する。
【0034】
本実施形態においては、上述したように、各光反射面20a〜cの測定時に、反射ミラー26についての測定も行うようにして、各々傾き校正データを得るようにしているから、その校正データに基づいて校正された各光反射面20a〜cの傾き情報の差、すなわち各光反射面20a〜c間の平行ムラの測定を高精度なものとすることができる。
なお、光反射面20bと光反射面20cとの間の平行ムラは、前述した例ではガラス板の厚みムラである。
【0035】
上述した実施形態においては、第1の光源11からの出力光が可干渉距離の短い光からなり、第2の光源12からの出力光が可干渉距離の長い光からなるようにし、この2つの出力光を、光反射面20a〜cの測定時と反射ミラー26の測定時において互いに切り替えているが、以下に説明する実施形態の如く、波長可変レーザ光源から出力される多波長モードの光を上記可干渉距離の短い光に替えて用い、波長可変レーザ光源から出力される単波長モードの光を上記可干渉距離の長い光に替えて用いるようにし、多波長モードの光により光反射面の測定を行い、単波長モードの光により反射ミラーの測定を行うようにしてもよい。このようにすると、後述するように、干渉計装置として不等光路長型のフィゾー型等の干渉計装置を用いることが可能となる。
【0036】
<第2の実施形態>
以下、第2の実施形態に係る平行度測定方法について説明するが、まずこの平行度測定方法を実施するための干渉計装置の構成を図2を用いて説明する。
【0037】
図示のように、この干渉計装置101は、透明な平行平面ガラス板(被検体)117の被検面117aの表面形状を干渉縞により観察するフィゾー型の干渉計本体110と、コンピュータ120と、モニタ121と、半導体レーザ光源(LD)111の電源(LD電源)122と、この電源(LD電源)122からの出力電流値を制御する制御信号を発生するファンクション・ジェネレータ123とを備えてなる。
【0038】
上記干渉計本体101は、半導体レーザ光源111からの可干渉光をコリメータレンズ112、発散レンズ113、ビームスプリッタ114、コリメータレンズ115、被検体(平行平面ガラス板)117との間にワークスペースを介して対向する、基準面116aを有する基準板116、ならびに光干渉により得られた干渉縞を撮像する撮像レンズ118およびCCD撮像装置119とを備えてなる。
【0039】
この干渉計本体110においては、半導体レーザ光源111からのレーザ光140を基準板116の基準面116aに入射させて、該基準面116aにおいて透過光束と反射光束とに2分割し、透過光束を平行平面ガラス板117の被検面117aに入射させてその反射光を物体光とするとともに基準面116aにおける反射光を参照光とし、これら物体光および参照光の光干渉により生じる干渉光をコリメータレンズ115、ビームスプリッタ114、撮像レンズ118を介してCCD撮像装置119に導き、このCCD撮像装置119において干渉縞を撮像するようになっている。
【0040】
撮像された干渉縞はコンピュータ120において解析され、これにより被検面117aの表面形状を測定し得るようになっている。なお、撮像された干渉縞および解析された被検面117aの表面形状はモニタ121に表示されるようになっている。
【0041】
また、被検体としての平行平面ガラス板117は、被検体を上下移動可能および2軸周りの傾動可能に保持する被検体ステージ130上に保持されている。
また、被検体ステージ130上には、上記第1実施形態の反射ミラー26と同様に機能する反射ミラー126が保持されている。
【0042】
なお、基準板116は、図示されないPZT駆動回路に接続されたピエゾ素子124を介して図示されない基準板支持部材に支持されている。そして、コンピュータ120からの指示にしたがい、ピエゾ素子124に所定電圧が印加され該ピエゾ素子124が駆動され、これにより基準板116が光軸方向(図中左右方向)に所定位相分だけ移動せしめられる。この移動により変化する干渉縞の画像データはコンピュータ120に出力され、これら複数枚の画像データに対して、縞画像解析が行なわれる。
【0043】
上記半導体レーザ光源111は、温度制御機能が施されたものを用い、前述したように、注入電流を一定にしておくと単波長モードのレーザ光(例えば波長λが650nm付近の単波長)を発振し得るようになっており、一方、注入電流を変化させると、出力されるレーザ光の波長と光強度が変化し、多波長モードのレーザ光となる。
【0044】
また、上記撮像装置119は、1光蓄積期間が1/30(秒)のCCDを用いている。
また、上記ファンクション・ジェネレータ123から出力される上記制御信号は、矩形波(階段状矩形波を含む)とされており、その周波数は、例えば200Hz程度で、CCDにより撮像された画像情報を再生する際にフリッカが生じない程度の速さに設定されている。
【0045】
また、本実施形態の干渉計装置101においては、干渉縞ノイズの発生を阻止するために、以下のように構成されている。
すなわち、多波長モードのレーザ光を出力する際には、単一縦モードの半導体レーザ光源111を用い、干渉縞を受光する素子(CCD撮像装置119のCCD)の1光蓄積期間に対し十分短い周期で光源111から出力されるレーザ光140を複数の波長に変調し、被検体117からの干渉光を上記素子により受光することで、その干渉光を上記1光蓄積期間に亘って積分するようにしている。
【0046】
半導体レーザ光源は、注入電流を変化させることで波長が変化するという特徴を有しており、干渉縞を受光する素子は、所定の光蓄積期間を有しているため、本実施形態の多波長モードでは、その1光蓄積期間よりも十分速い速度で波長を走査することで、多波長の光を同時に出力する光源を用いて干渉縞を観察する場合と同様の結果が得られるようにしている。
【0047】
次に、干渉縞のコントラストの変化を表す図3を用いて、上記多波長モードの光により被検面117aの表面を測定する場合について概念的に説明する。本実施形態の干渉計装置101においては、図3のように光軸に対する距離が変化すると干渉縞コントラストが周期的に変化する。図3では、被検面117a(第1の光反射面)で“山”の状態となるように設定することにより、基準面116aと被検体表面117aとにおいてコントラストの良好な干渉縞を形成し、被検体裏面117bの干渉縞コントラストを0とすることで、被検体裏面117bの干渉縞ノイズを消去している。
【0048】
このように、本実施形態において、多波長モードの光を用いることは上記第1の実施形態において可干渉距離の短い光を用いることに相当し、一方、単波長モードの光を用いることは上記第1の実施形態において可干渉距離の長い光を用いることに相当する。
【0049】
以下、上述した干渉計装置を用いて行われる、第2の実施形態に係る平行度測定方法の測定手順について図4〜図7を参照しながら説明する。なお、ここでは、第1測定面としての上記被検面117aと第2測定面としての上記被検体裏面117bとの平行ムラ(厚みムラ)を測定する場合について説明する。
【0050】
<1>まず、ファンクション・ジェネレータ123を調整して、半導体レーザ光源111から出力される光束が所定の多波長モードとなるように設定し、この多波長モードのレーザ光を照明光として使用する。多波長モードのレーザ光により、撮像装置119の撮像素子上に、被検面117aについてコントラストの良い干渉縞が形成されるように、被検体ステージ130の上下移動操作および2軸周りの傾動操作を行う(図4)。
【0051】
<2>多波長モードのレーザ光を用いて得られた、被検面117aについての干渉縞を撮像装置119により撮像し、得られた干渉縞画像情報(第1の干渉縞画像情報)をコンピュータ120のメモリ(図示せず)に格納する。
【0052】
<3>次に、被検体ステージ130はそのままの状態で、ファンクション・ジェネレータ123を調整して、半導体レーザ光源111から出力される光束が所定の単波長モードとなるように切り替え、この単波長モードのレーザ光を照明光として使用する。
【0053】
<4>単波長モードのレーザ光を用いて得られた、反射ミラー126についての干渉縞(図5参照)を撮像装置119により撮像し、得られた干渉縞画像情報(第2の干渉縞画像情報)をコンピュータ120のメモリに格納する。
【0054】
<5>ファンクション・ジェネレータ123を調整して、半導体レーザ光源111から出力される光束が所定の多波長モードとなるように切り替え、この多波長モードのレーザ光を照明光として使用する。この多波長モードのレーザ光により、撮像装置119の撮像素子上に、被検体裏面117bについての干渉縞が形成されるように、被検体ステージ130の上下移動操作および2軸周りの傾動操作を行う(図6)。
【0055】
<6>多波長モードのレーザ光を用いて得られた、被検体裏面117bについての干渉縞を撮像装置119により撮像し、得られた干渉縞画像情報(第3の干渉縞画像情報)をコンピュータ120のメモリ(図示せず)に格納する。
【0056】
<7>次に、被検体ステージ130はそのままの状態で、ファンクション・ジェネレータ123を調整して、半導体レーザ光源111から出力される光束が所定の単波長モードとなるように切り替え、この単波長モードのレーザ光を照明光として使用する。
【0057】
<8>単波長モードのレーザ光を用いて得られた、反射ミラー126についての干渉縞(図7参照)を撮像装置119により撮像し、得られた干渉縞画像情報(第4の干渉縞画像情報)をコンピュータ120のメモリに格納する。
【0058】
<9>メモリに格納された上記第2の干渉縞画像情報と上記第4の干渉縞画像情報の各々から抽出された傾き情報の差を求め、この差に基づいて上記第1の干渉縞画像情報と上記第3の干渉縞画像情報の各々から抽出された傾き情報の差を校正する。
【0059】
本実施形態においては、上述したように、被検面117aおよび被検体裏面117bの測定時に、反射ミラー126についての測定も行うようにして、各々傾き校正データを得るようにしているから、その校正データに基づいて校正された被検面117aおよび被検体裏面117bの傾き情報の差、すなわち被検面117aおよび被検体裏面117bの平行ムラ(厚みムラ)の測定を高精度なものとすることができる。
【0060】
図8〜図11は、上述した各測定手順により得られた各干渉縞画像情報を表したものである。なお、各図において、右側の大きい干渉縞は被検面117aおよび被検体裏面117bについてのものであり、左側の小さい円形内の干渉縞は反射ミラー126についてのものである。
【0061】
すなわち、図8は、多波長モードの光を照明光として使用し、被検体ステージ130を移動させて被検面117aについての干渉縞画像情報(第1の干渉縞画像情報に対応)を得た際のものであり、図9は、被検体ステージ130はそのままの状態で、単波長モードの光を照明光として使用し、反射ミラー126についての干渉縞画像情報(第2の干渉縞画像情報に対応)を得た際のものである。
【0062】
また、図10は、多波長モードの光を照明光として使用し、被検体130を移動させて被検体裏面117bについての干渉縞画像情報(第3の干渉縞画像情報に対応)を得た際のものであり、図11は、被検体ステージ130はそのままの状態で、単波長モードの光を照明光として使用し、反射ミラー126についての干渉縞画像情報(第4の干渉縞画像情報に対応)を得た際のものである。
【0063】
なお、本発明の平行度測定方法としては、上記実施形態のものに限られるものではなくその他の種々の態様の変更が可能である。例えば、測定する光反射面の順序はどのような順序で行ってもよく、光源から遠い側の光反射面から順に、あるいは光源から近い側の光反射面から順に測定を行うことが可能である。
【0064】
また、測定し得る光反射面としては、上記のものに限られるものではなく、例えば階段状に配された光反射面であれば、不透光の光反射面であっても測定可能である。
【0065】
また、上記複数の被検面の平行度を校正する際の演算の順序としては、種々の態様を考えることができ、結果として、請求項1に記載した「第2の干渉縞画像と第4の干渉縞画像の各々から得られる傾き情報の差に基づき、第1の干渉縞画像と第3の干渉縞画像の各々から得られる傾き情報の差を校正した状態」とされていればよい。
【0066】
さらに、測定に用いられる干渉計装置としても上記実施形態のものに限られるものではなく、種々のタイプの干渉計装置を用いることが可能である。
【0067】
また、本発明の平行度測定方法は、種々の形態の被検体に対して適用可能であり、例えば半導体製造プロセス等で用いられる光学部材のように、サイズが小さく、高精度に設定する必要がある複数の光反射面を有する部材等の測定において特に有用である。
【0068】
【発明の効果】
上述したように、本発明の平行度測定方法によれば、干渉計装置の照明光として、被検面と干渉計装置の参照面との距離に依存してコントラストが変化する干渉縞を生ぜしめる第1の光束と、該被検面と該参照面の距離に依存することなく所定のコントラストの干渉縞を生ぜしめる第2の光束とを切替可能に構成しておき、被検体における各光反射面を上記第1の光束を用いて干渉縞測定する際に、第2の光束を用い、上記反射ミラーと相対的に略平行に固定配置された傾き校正面についての測定も行うようにして、各々の傾き校正面の干渉縞画像情報から傾き校正データを得るようにしているから、その校正データに基づいて校正された各光反射面の傾き情報の差、すなわち各光反射面間の平行度の測定を高精度なものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態に係る干渉計装置の概略図
【図2】本発明の第2の実施形態に係る干渉計装置の概略図
【図3】図2に示す干渉計装置の作用を示す図
【図4】図2に示す干渉計装置を用い、多波長モードの光を照明光として使用し、被検面について干渉縞画像を得る際の説明図
【図5】図2に示す干渉計装置を用い、被検体ステージは図4の測定時と同じ状態で、単波長モードの光を照明光として使用し、反射ミラー面について干渉縞画像を得る際の説明図
【図6】図2に示す干渉計装置を用い、多波長モードの光を照明光として使用し、被検体裏面について干渉縞画像を得る際の説明図
【図7】図2に示す干渉計装置を用い、被検体ステージは図6の測定時と同じ状態で、単波長モードの光を照明光として使用し、反射ミラー面について干渉縞画像を得る際の説明図
【図8】図2に示す干渉計装置を用い、多波長モードの光を照明光として使用し、ステージを移動させて、被検面について得られた干渉縞画像を示す図
【図9】図2に示す干渉計装置を用い、被検体ステージは図8の測定時と同じ状態で、単波長モードの光を照明光として使用し、反射ミラー面について得られた干渉縞画像を示す図
【図10】図2に示す干渉計装置を用い、多波長モードの光を照明光として使用し、ステージを移動させて、被検体裏面について得られた干渉縞画像を示す図
【図11】図2に示す干渉計装置を用い、被検体ステージは図10の測定時と同じ状態で、単波長モードの光を照明光として使用し、反射ミラー面について得られた干渉縞画像を示す図
【符号の説明】
10、110 干渉計本体
11 第1の光源
12 第2の光源
13 光束切替ミラー
14 ビームエクスパンダ
15、114 ビームスプリッタ
16、116 基準板
16a、116a 基準面
17 収束レンズ
18、118 撮像レンズ
19、119 撮像装置(CCDカメラ)
20 被検体
20a〜c 光反射面(被検面)
26、126 反射ミラー
30、130 被検体ステージ
40、120 コンピュータ
50、121 モニタ
25 PZTステージ
100、101 干渉計装置
111 半導体レーザ光源(LD)
112,115 コリメータレンズ
113 発散レンズ
117 平行平面ガラス板(被検体)
117a 被検面
117b 被検体裏面
122 電源(LD電源)
123 ファンクション・ジェネレータ
124 ピエゾ素子
Claims (5)
- 上下方向に配列された複数の光反射面からなる被検面を有する被検体をステージ上に載設し、該複数の被検面の平行度を干渉計装置を用いて測定する方法において、
干渉計装置の照明光として、多波長の光を含んでなる第1の光束と、単波長の光からなる第2の光束とを切替可能に構成しておき、
複数の前記被検面のうちから選択された第1の被検面について、前記第1の光束により干渉縞が生じる第1の位置に前記ステージを設定し、この状態で、該干渉縞を撮像して第1の干渉縞画像を得るとともに、前記複数の被検面と相対的に略平行となるように固定された傾き校正面について、前記第2の光束を用いて得られる干渉縞を撮像して第2の干渉縞画像を得、
この後、前記ステージを上下方向に移動させ、前記複数の被検面のうちから選択された第2の被検面について、前記第1の光束により干渉縞が生じる第2の位置に前記ステージを設定し、この状態で、該干渉縞を撮像して第3の干渉縞画像を得るとともに、前記傾き校正面について、前記第2の光束を用いて得られる干渉縞を撮像して第4の干渉縞画像を得、
この後、前記第2の干渉縞画像と前記第4の干渉縞画像の各々から得られる傾き情報の差に基づき、前記第1の干渉縞画像と前記第3の干渉縞画像の各々から得られる傾き情報の差を校正して、前記第1の被検面と前記第2の被検面との平行度を測定することを特徴とする平行度測定方法。 - 上下方向に配列された複数の光反射面からなる被検面を有する被検体をステージ上に載設し、該複数の被検面の平行度を干渉計装置を用いて測定する方法において、
干渉計装置の照明光として、波長可変レーザ光源から出力される多波長モードの光からなる第1の光束と、波長可変レーザ光源から出力される単波長モードの光からなる第2の光束とを切替可能に構成しておき、
複数の前記被検面のうちから選択された第1の被検面について、前記第1の光束により干渉縞が生じる第1の位置に前記ステージを設定し、この状態で、該干渉縞を撮像して第1の干渉縞画像を得るとともに、前記複数の被検面と相対的に略平行となるように固定された傾き校正面について、前記第2の光束を用いて得られる干渉縞を撮像して第2の干渉縞画像を得、
この後、前記ステージを上下方向に移動させ、前記複数の被検面のうちから選択された第2の被検面について、前記第1の光束により干渉縞が生じる第2の位置に前記ステージを設定し、この状態で、該干渉縞を撮像して第3の干渉縞画像を得るとともに、前記傾き校正面について、前記第2の光束を用いて得られる干渉縞を撮像して第4の干渉縞画像を得、
この後、前記第2の干渉縞画像と前記第4の干渉縞画像の各々から得られる傾き情報の差に基づき、前記第1の干渉縞画像と前記第3の干渉縞画像の各々から得られる傾き情報の差を校正して、前記第1の被検面と前記第2の被検面との平行度を測定することを特徴とする平行度測定方法。 - 前記干渉計装置がマイケルソン型等の等光路長型干渉計装置であることを特徴とする請求項1記載の平行度測定方法。
- 前記干渉計装置がフィゾー型等の不等光路長型干渉計装置であることを特徴とする請求項2記載の平行度測定方法。
- 前記傾き校正面が、前記ステージ上に配置されたミラー面であることを特徴とする請求項1から4のうちいずれか1項記載の平行度測定方法。
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