JP4821300B2 - 微小高さ測定方法、測定装置、および測定プログラム - Google Patents
微小高さ測定方法、測定装置、および測定プログラム Download PDFInfo
- Publication number
- JP4821300B2 JP4821300B2 JP2005359365A JP2005359365A JP4821300B2 JP 4821300 B2 JP4821300 B2 JP 4821300B2 JP 2005359365 A JP2005359365 A JP 2005359365A JP 2005359365 A JP2005359365 A JP 2005359365A JP 4821300 B2 JP4821300 B2 JP 4821300B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- height
- interference fringe
- fringe image
- step pattern
- target surface
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 72
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 25
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 15
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 claims description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 3
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 2
- 238000002377 Fourier profilometry Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 239000012776 electronic material Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000036544 posture Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Instruments For Measurement Of Length By Optical Means (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
- Image Processing (AREA)
- Image Analysis (AREA)
Description
Fourier transform profilometry for the automatic measurement of 3-D object shapes, Mitsuo Takeda and Kazuhiro Mutoh, Applied Optics, Vol.22 , No.24,(1983)
(1)配線等のパターンを有するデバイスの表面形状を干渉計によって測定する方法において、干渉縞画像取得手段が、測定対象となる表面において重畳させる干渉縞の方向を注目する段差パターン方向と平行にならないように対象表面または光学系を傾け、傾斜角を調整することによって一枚の干渉縞画像を取得し、高さ演算手段が、取得した一枚の干渉縞画像を用いて、注目する段差パターン方向に沿ってフーリエ変換等による空間キャリア法を適用することによって対象表面の高さを算出し、再構成手段が、段差パターンのエッジと交差することのない方向を選ぶことによって高さデータを再構成する仕組みとすることで、ナノメートルオーダの表面形状を高精度に測定することが可能となる。
(2)対象表面において、とくに、段差パターン等のエッジの影響から対象表面の高さが急激に変化する場合であっても、干渉縞の重畳方向や空間キャリア法の計算方向を選ぶことにより、当該箇所の算出高さ精度を大きく向上させることが可能となる。
(3)高さデータの再構成は、干渉縞画像のある画素に関して選択すべき高さ演算方向について、注目する方向と平行ではない方向の高さばらつき、あるいは明るさばらつきが最も小さくなる方向の干渉縞データとすることによって、ナノメートルオーダの表面形状をより高精度に測定することが可能となる。
(付記1) 干渉計によって得られる干渉縞画像の位相情報を解析して対象の表面形状高さを算出する空間キャリア法を利用した、段差パターンを有する物体表面の形状を測定する微小高さ測定方法であって、
対象表面において重畳させる干渉縞の方向を注目する段差パターン方向と平行にならないように前記対象表面または光学系の傾斜角が調整された一枚の干渉縞画像を取得する干渉縞画像取得ステップと、
取得した前記一枚の干渉縞画像を用いて、前記注目する段差パターン方向に沿って前記空間キャリア法を適用することによって前記対象表面の高さを算出する高さ演算ステップと、
前記高さ演算ステップで算出された前記対象表面の高さデータをもとに、前記段差パターンのエッジと交差しない方向を選択して前記高さデータを再構成する再構成ステップと、
を有することを特徴とする微小高さ測定方法。
(付記2) 前記対象表面において、注目する段差パターン方向が複数ある場合、前記段差パターン方向のどの方向とも平行にならないように投影した干渉縞から得られた干渉縞データを使って、当該段差パターン方向毎に、前記注目する段差パターン方向に沿って高さ演算を行うことにより得られた複数の高さ演算結果から、さらにより精度の良い表面高さを選択して高さを再構成することを特徴とする付記1に記載の微小高さ測定方法。
(付記3) 前記再構成ステップにおいて、前記干渉縞画像のある画素に関して選択すべき高さ演算方向は、注目する方向と平行ではない方向の高さばらつき、あるいは明るさばらつきが、最も小さい方向の干渉縞データを選んで高さの再構成を行うことを特徴とする付記1または2に記載の微小高さ測定方法。
(付記4) 前記高さ演算ステップにおいて、前記干渉縞画像のある画素に関して選択すべき高さ演算方向は、干渉縞のコントラストが最も大きい方向のデータを選んで高さを再構成することを特徴とする付記1乃至3に記載の微小高さ測定方法。
(付記5) 前記注目する段差パターンの方向として、干渉計において撮像した対象画像に対し0°と90°方向である縦横方向が多い場合、対象に重畳する干渉縞の方向を撮像した前記対象画像に対し約45°方向とし、高さ演算方向が得られる干渉画像に対して前記縦横方向とすることを特徴とする付記1乃至4に記載の微小高さ測定方法。
(付記6) 前記再構成ステップにおける高さデータの選択と再構成は、前記干渉縞画像に予め選択の制限領域を設定しておくことによって行われることを特徴とする付記1乃至5に記載の微小高さ測定方法。
(付記7) 干渉計によって得られる干渉縞画像の位相情報を解析して対象の表面形状高さを算出する空間キャリア法を利用した、段差パターンを有する物体表面の形状を測定する微小高さ測定装置であって、
対象表面において重畳させる干渉縞の方向を注目する段差パターン方向と平行にならないように前記対象表面または光学系の傾斜角が調整された一枚の干渉縞画像を取得する干渉縞画像取得手段と、
取得した前記一枚の干渉縞画像を用いて、前記注目する段差パターン方向に沿って前記空間キャリア法を適用することによって前記対象表面の高さを算出する高さ演算手段と、 前記高さ演算手段で算出された前記対象表面の高さデータをもとに、前記段差パターンのエッジと交差しない方向を選択して前記高さデータを再構成する再構成手段と、
を有することを特徴とする微小高さ測定装置。
(付記8) 干渉計によって得られる干渉縞画像の位相情報を解析して対象の表面形状の高さを算出する空間キャリア法を利用した、段差パターンを有する物体表面の形状を測定する微小高さ測定プログラムであって、
コンピュータに、
対象表面において重畳させる干渉縞の方向を注目する段差パターン方向と平行にならないように前記対象表面または光学系の傾斜角が調整された一枚の干渉縞画像を取得する干渉縞画像取得ステップと、
取得した前記一枚の干渉縞画像を用いて、前記注目する段差パターン方向に沿って前記空間キャリア法を適用することによって前記対象表面の高さを算出する高さ演算ステップと、
前記高さ演算ステップで算出された前記対象表面の高さデータをもとに、前記段差パターンのエッジと交差しない方向を選択して前記高さデータを再構成する再構成ステップと、
を実行させる微小高さ測定プログラム。
2 測定制御装置
11 カメラ
12 光源部
13 干渉対物レンズ
14 参照ミラー
15 対象物
16 ステージ
17 駆動部
18 架台
21 CPU
22 メモリ
23 制御手段
24 微小高さ測定プログラム
25 干渉縞画像取得手段
26 高さ演算手段
27 再構成手段
28 出力手段
29 記憶部
Claims (4)
- 干渉計によって得られる干渉縞画像の位相情報を解析して対象の表面形状高さを算出する空間キャリア法を利用した、段差パターンを有する物体表面の形状を測定する微小高さ測定方法であって、
対象表面において重畳させる干渉縞の方向が注目する複数の段差パターン方向のどれとも平行にならないように前記対象表面または光学系を傾けて、一枚の干渉縞画像を取得する干渉縞画像取得ステップと、
取得した前記一枚の干渉縞画像を用いて、前記注目する複数の段差パターン方向に沿って前記空間キャリア法を適用することによって前記対象表面の高さを段差パターン方向毎に算出する高さ演算ステップと、
前記高さ演算ステップで算出された前記対象表面の複数の高さデータをもとに、前記段差パターンのエッジと交差しない方向の高さデータを選択して高さを再構成する再構成ステップと、
を有することを特徴とする微小高さ測定方法。 - 前記再構成ステップにおいて、前記干渉縞画像の注目画素に関して選択すべき高さ演算方向は、注目する方向とそれ以外の平行ではない方向との高さばらつき、あるいは明るさばらつきが、最も小さくなる結果を示す方向の干渉縞データを選んで高さの再構成を行うことを特徴とする請求項1に記載の微小高さ測定方法。
- 干渉計によって得られる干渉縞画像の位相情報を解析して対象の表面形状高さを算出する空間キャリア法を利用した、段差パターンを有する物体表面の形状を測定する微小高さ測定装置であって、
対象表面において重畳させる干渉縞の方向が注目する複数の段差パターン方向のどれとも平行にならないように前記対象表面または光学系を傾けて、一枚の干渉縞画像を取得する干渉縞画像取得手段と、
取得した前記一枚の干渉縞画像を用いて、前記注目する複数の段差パターン方向に沿って前記空間キャリア法を適用することによって前記対象表面の高さを段差パターン方向毎に算出する高さ演算手段と、
前記高さ演算手段で算出された前記対象表面の複数の高さデータをもとに、前記段差パターンのエッジと交差しない方向の高さデータを選択して高さを再構成する再構成手段と、
を有することを特徴とする微小高さ測定装置。 - 干渉計によって得られる干渉縞画像の位相情報を解析して対象の表面形状の高さを算出する空間キャリア法を利用した、段差パターンを有する物体表面の形状を測定する微小高さ測定プログラムであって、
コンピュータに、
対象表面において重畳させる干渉縞の方向が注目する複数の段差パターン方向のどれとも平行にならないように前記対象表面または光学系を傾けて、一枚の干渉縞画像を取得する干渉縞画像取得ステップと、
取得した前記一枚の干渉縞画像を用いて、前記注目する複数の段差パターン方向に沿って前記空間キャリア法を適用することによって前記対象表面の高さを段差パターン方向毎に算出する高さ演算ステップと、
前記高さ演算ステップで算出された前記対象表面の複数の高さデータをもとに、前記段差パターンのエッジと交差しない方向の高さデータを選択して高さを再構成する再構成ステップと、
を実行させる微小高さ測定プログラム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005359365A JP4821300B2 (ja) | 2005-12-13 | 2005-12-13 | 微小高さ測定方法、測定装置、および測定プログラム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005359365A JP4821300B2 (ja) | 2005-12-13 | 2005-12-13 | 微小高さ測定方法、測定装置、および測定プログラム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007163279A JP2007163279A (ja) | 2007-06-28 |
JP4821300B2 true JP4821300B2 (ja) | 2011-11-24 |
Family
ID=38246343
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005359365A Expired - Fee Related JP4821300B2 (ja) | 2005-12-13 | 2005-12-13 | 微小高さ測定方法、測定装置、および測定プログラム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4821300B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5169438B2 (ja) * | 2008-04-23 | 2013-03-27 | 株式会社ニコン | 波形解析装置、コンピュータ実行可能な波形解析プログラム、干渉計装置、パターン投影形状測定装置、及び波形解析方法 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3863408B2 (ja) * | 2001-11-08 | 2006-12-27 | 富士通株式会社 | 磁気ヘッドスライダの検査装置 |
JP2006349534A (ja) * | 2005-06-16 | 2006-12-28 | Fujinon Corp | 動体測定用干渉計装置および動体測定用光干渉計測方法 |
-
2005
- 2005-12-13 JP JP2005359365A patent/JP4821300B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2007163279A (ja) | 2007-06-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8416491B2 (en) | Method and system for three-dimensional polarization-based confocal microscopy | |
JP5467321B2 (ja) | 3次元形状計測方法および3次元形状計測装置 | |
US8199335B2 (en) | Three-dimensional shape measuring apparatus, three-dimensional shape measuring method, three-dimensional shape measuring program, and recording medium | |
US8649024B2 (en) | Non-contact surface characterization using modulated illumination | |
JP4924042B2 (ja) | 三次元形状計測装置及びその校正方法、プログラム、並びにコンピュータ読み取り可能な記録媒体 | |
TWI405949B (zh) | 表面形狀之測定方法及使用該方法之裝置 | |
US8571300B2 (en) | Focus finding and alignment using a split linear mask | |
JP4077754B2 (ja) | 3次元形状測定装置 | |
KR102583096B1 (ko) | 정적 프린지 패턴을 사용하는 간섭 롤오프 측정 | |
JP2003178297A (ja) | 画像相関に基づいた変位測定システムにおける変位誤差を減少させるのに用いられる方法、装置、記憶媒体および搬送波 | |
JP2009036589A (ja) | 校正用ターゲット、校正支援装置、校正支援方法、および校正支援プログラム | |
JP5397704B2 (ja) | 形状測定装置 | |
JP2005147715A (ja) | 迂曲面の光波干渉測定方法および迂曲面測定用の干渉計装置 | |
JP2008544295A (ja) | 物体の表面トポロジを再構成する方法 | |
JP4821300B2 (ja) | 微小高さ測定方法、測定装置、および測定プログラム | |
JP4357361B2 (ja) | 低コヒーレンス干渉法を用いた微小高さ測定装置 | |
JP4833662B2 (ja) | 非接触変位計測装置、並びにそのエッジ検出方法及びエッジ検出プログラム | |
JP4012798B2 (ja) | レーザ反射光による表面粗さ測定方法及びその装置 | |
KR102093885B1 (ko) | 측정 대상 물체의 3차원 형상 정보 생성 장치 | |
JP3936167B2 (ja) | 表面計測装置 | |
JPH08327327A (ja) | バンプ高さ測定方法及び装置 | |
KR100943407B1 (ko) | 전사 방식의 3차원 형상 측정 시스템 | |
JP4177188B2 (ja) | 動的形状及び動的位置の同時測定方法、装置、光学素子 | |
JP3863408B2 (ja) | 磁気ヘッドスライダの検査装置 | |
KR102483163B1 (ko) | 측정 대상 물체의 3차원 형상 정보 생성 장치 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080911 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110517 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110518 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110713 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110809 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110822 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4821300 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140916 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |