JP5228828B2 - Low coherence interferometer, low coherence interferometer, and low coherence interferometry method - Google Patents
Low coherence interferometer, low coherence interferometer, and low coherence interferometry method Download PDFInfo
- Publication number
- JP5228828B2 JP5228828B2 JP2008295433A JP2008295433A JP5228828B2 JP 5228828 B2 JP5228828 B2 JP 5228828B2 JP 2008295433 A JP2008295433 A JP 2008295433A JP 2008295433 A JP2008295433 A JP 2008295433A JP 5228828 B2 JP5228828 B2 JP 5228828B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- low coherence
- interference
- peak
- measurement
- light source
- 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.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 29
- 238000005305 interferometry Methods 0.000 title claims description 10
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 89
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 79
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims description 15
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 9
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 claims description 7
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 6
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims description 5
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 claims 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 16
- 230000008569 process Effects 0.000 description 15
- 238000013461 design Methods 0.000 description 12
- 238000000295 emission spectrum Methods 0.000 description 12
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 8
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 6
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 5
- BJQHLKABXJIVAM-UHFFFAOYSA-N bis(2-ethylhexyl) phthalate Chemical compound CCCCC(CC)COC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCC(CC)CCCC BJQHLKABXJIVAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 3
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 3
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 3
- 101000878457 Macrocallista nimbosa FMRFamide Proteins 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 2
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Images
Description
本発明は、白色干渉顕微鏡など、広帯域光源を用いた低コヒーレンス干渉計、低コヒーレンス干渉装置、及び低コヒーレンス干渉測定方法に関する。 The present invention relates to a low coherence interferometer using a broadband light source such as a white interference microscope, a low coherence interferometer, and a low coherence interference measurement method.
段差構造を含む測定対象面など、高低差の大きな測定対象面の形状を測定する場合や、物体の距離を測定する場合には、測定対象となる距離範囲の幅(要求ダイナミックレンジ)に対してコヒーレント長の短い光源(広帯域光源)を用いた低コヒーレンス干渉計が有効である(特許文献1等を参照)。 When measuring the shape of a measurement target surface with a large difference in height, such as a measurement target surface including a step structure, or when measuring the distance of an object, the width of the distance range to be measured (required dynamic range) A low coherence interferometer using a light source with a short coherent length (broadband light source) is effective (see Patent Document 1).
低コヒーレンス干渉計では、測定対象物からの測定光と参照物からの参照光との光路長差がゼロとなったときにしか干渉信号のエンベロープにピークが現れないので、光源波長を越えた距離範囲の幅を測定可能である(つまりダイナミックレンジが広い。)。なお、本明細書では、各種の距離を、測定対象物からの測定光と参照物からの参照光との光路長差によって表す。 In a low coherence interferometer, a peak appears in the envelope of the interference signal only when the optical path length difference between the measurement light from the measurement object and the reference light from the reference object becomes zero. The width of the range can be measured (ie the dynamic range is wide). In the present specification, various distances are represented by optical path length differences between the measurement light from the measurement object and the reference light from the reference object.
因みに、低コヒーレンス干渉計で干渉信号の位相情報を検出すれば、レーザ光源を用いた高コヒーレンス干渉計(ダイナミックレンジは光源波長以下である。)に近い精度で微小距離を測定することも可能である(特許文献2等を参照)。
但し、低コヒーレンス干渉計では、エンベロープのピークを探索するために、干渉信号を繰り返し取得しながら光路長差をスキャンする必要があり、そのスキャン範囲の幅は、最低でも要求ダイナミックレンジと同じだけ確保される。このため低コヒーレンス干渉計は、大ストロークの移動機構を要すると共に、測定時間が長期化する傾向にある。 However, low-coherence interferometers need to scan the optical path length difference while repeatedly acquiring interference signals in order to search for the envelope peak. The width of the scan range is at least as large as the required dynamic range. Is done. For this reason, the low coherence interferometer requires a large stroke moving mechanism and tends to increase the measurement time.
そこで本発明は、光路長差のスキャン範囲の幅を縮小して測定の効率化を図るのに適した構成の低コヒーレンス干渉計を提供すること、並びに、測定を高効率に行うことのできる低コヒーレンス干渉測定装置及び低コヒーレンス干渉測定方法を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention provides a low-coherence interferometer having a configuration suitable for reducing the width of the scan range of the optical path length difference and improving the efficiency of measurement, and also provides a low-efficiency measurement with high efficiency. It is an object of the present invention to provide a coherence interference measurement apparatus and a low coherence interference measurement method.
本発明を例示する低コヒーレンス干渉計の一態様は、低コヒーレンス干渉法に応じた光周波数幅を有し、且つ、その光周波数において強度変調されたスペクトルを有した広帯域変調光を生成する光源部と、前記光源部が生成した広帯域変調光を分岐して測定対象物と参照物との双方へ導くと共に、前記測定対象物からの測定光と前記参照物からの参照光とを干渉させて干渉信号を生成する光学系と、を備える。 An aspect of the low coherence interferometer illustrating the present invention is a light source unit that generates a broadband modulated light having an optical frequency width corresponding to a low coherence interferometry and having a spectrum that is intensity-modulated at the optical frequency. And branching the broadband modulated light generated by the light source unit to both the measurement object and the reference object, and causing interference between the measurement light from the measurement object and the reference light from the reference object An optical system for generating a signal.
また、本発明を例示する低コヒーレンス干渉装置の一態様は、低コヒーレンス干渉計の一態様と、前記測定対象物と前記参照物とを前記光学系の光軸方向に相対的に移動させる移動機構と、前記相対的な移動に伴い、前記光学系が生成する干渉信号を所定の時間間隔で取り込む制御装置と、前記制御装置が取り込んだ干渉信号に基づいて前記測定対象物における測定面の位置情報を算出する演算装置と、を備え、前記演算装置は、前記制御装置が取り込んだ干渉信号のエンベロープのピークの種類を判別し、その種類に応じたオフセット補正を前記位置情報へ施す。 Also, one aspect of the low coherence interference apparatus exemplifying the present invention is one aspect of a low coherence interferometer, and a moving mechanism that relatively moves the measurement object and the reference object in the optical axis direction of the optical system. And a control device that captures an interference signal generated by the optical system at a predetermined time interval with the relative movement, and positional information of the measurement surface on the measurement object based on the interference signal captured by the control device And an arithmetic unit that calculates the peak value of the envelope of the interference signal taken in by the control device, and performs offset correction according to the type on the position information.
また、本発明を例示する低コヒーレンス干渉測定方法は、低コヒーレンス干渉法に応じた光周波数幅を有し、且つ、その光周波数において強度変調されたスペクトルを有した広帯域変調光を生成することと、生成された広帯域変調光を分岐して測定対象物と参照物との双方へ導くと共に、前記測定対象物からの測定光と前記参照物からの参照光とを干渉させて干渉信号を生成することと、前記測定対象物と前記参照物とを光軸方向に相対的に移動させることと、前記相対的な移動に伴い、前記干渉により生成される干渉信号を所定の時間間隔で取り込むことと、取り込まれた干渉信号に基づいて前記測定対象物における測定面の位置情報を算出することと、を有し、前記算出することは、取り込まれた干渉信号のエンベロープのピークの種類を判別し、その種類に応じたオフセット補正を前記位置情報へ施すことを含む。 In addition, the low coherence interference measurement method exemplifying the present invention generates wideband modulated light having an optical frequency width corresponding to the low coherence interferometry and having a spectrum whose intensity is modulated at the optical frequency. The generated broadband modulated light is branched and guided to both the measurement object and the reference object, and the measurement light from the measurement object and the reference light from the reference object are interfered to generate an interference signal. And moving the measurement object and the reference object relative to each other in the optical axis direction, and capturing an interference signal generated by the interference at a predetermined time interval with the relative movement. Calculating the position information of the measurement surface of the measurement object based on the captured interference signal, and the calculating includes the type of the peak of the envelope of the captured interference signal Discriminated, it comprises applying an offset correction according to the type to the position information.
本発明によれば、光路長差のスキャン範囲の幅を縮小して測定の効率化を図るのに適した構成の低コヒーレンス干渉計、並びに、測定を高効率に行うことのできる低コヒーレンス干渉測定装置及び低コヒーレンス干渉測定方法が実現する。 According to the present invention, a low coherence interferometer having a configuration suitable for reducing the width of the scanning range of the optical path length difference and improving the efficiency of measurement, and the low coherence interference measurement capable of performing the measurement with high efficiency. An apparatus and a low coherence interferometry method are realized.
[第1実施形態]
以下、本発明の第1実施形態を説明する。本実施形態は、面形状などの3次元情報を取得するための干渉測定装置の実施形態である。
[First Embodiment]
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described. The present embodiment is an embodiment of an interference measurement apparatus for acquiring three-dimensional information such as a surface shape.
先ず、干渉測定装置の構成を説明する。図1は、干渉測定装置の概略構成図である。図1に示すとおり干渉測定装置には、広帯域光源1、変調用フィルタ21、偏光板2、16、偏光ピームスプリッ夕(PBS)9、1/4波長板10、13、対物光学系11、14、測定対象物12、参照物15、結像光学系17、2次元画像検出器18、ピエゾ素子などの移動機構22、制御装置23、コンピュータ24などが配置される。なお、コンピュータ24には不図示のモニタや入力器などが接続されている。
First, the configuration of the interference measurement apparatus will be described. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an interference measurement apparatus. As shown in FIG. 1, the interference measuring apparatus includes a
測定対象物12は、例えば、光学部品や金属部品、プラスチック部品等であり、不図示のステージによって支持されている。ここでは、測定対象物12の測定対象面12aが有する高低差を、光路長差にして400μmとする。よって、本実施形態で高さ方向に要求されるダイナミックレンジは400μmである。なお、測定対象面12aの形状の基準となるのは、参照物15の参照面15aであって、その形状は平面である。
The
広帯域光源1から射出した光は、変調用フィルタ21及び偏光板2を経て、PBS9へ入射する。
The light emitted from the
PBS9に入射した光束のうち、PBS9に対してS偏光となる成分は、PBS9で反射して、1/4波長板10、対物光学系11を経て、測定対象面12aに到達する。測定対象面12aで反射した光(測定光)は、対物光学系11にもどり、1/4波長板10、PBS9を透過し、偏光板16、結像光学系17を経て、2次元画像検出器18に到達する。この2次元画像検出器18上には、対物光学系11及び結像光学系17による測定対象面12aの像が形成される。
Of the light beam incident on the PBS 9, the component that becomes S-polarized light with respect to the PBS 9 is reflected by the PBS 9 and reaches the
一方、PBS9に入射した光束のうち、PBS9に対してP偏光となる成分は、PBS9を透過して、1/4波長板13、対物光学系14を経て、参照面15aに到達する。参照面15aで反射した光(参照光)は、対物光学系14にもどり、1/4波長板13を透過し、PBS9を反射し、偏光板16、結像光学系17を経て、2次元画像検出器18に到達する。よって、2次元画像検出器18上には、測定光と参照光とによる干渉像が形成される。
On the other hand, the component that becomes P-polarized light with respect to the PBS 9 out of the light beam incident on the PBS 9 passes through the PBS 9 and reaches the
ここで、制御装置23は、移動機構22を駆動することにより、参照物15を光軸方向に移動させ、測定光と参照光との光路長差をスキャンする。これによって、2次元画像検出器18上に形成された干渉像の位相が変化する。
Here, the
制御装置23は、光路長差のスキャンを所定パターン(例えば等速)で行いながら2次元画像検出器18を一定のフレームレートで駆動し、複数フレーム分の干渉画像を取得すると、それらの干渉画像を取得順にコンピュータ24へ送出する。
The
コンピュータ24は、制御装置23から送出される干渉画像をメモリ(RAMなど)へ逐次に蓄積する。さらにコンピュータ24は、メモリに蓄積された複数フレーム分の干渉画像が示す各画素の干渉信号(スキャン位置−画素値の変化カーブ)を解析し、測定対象面12aの各位置の高さ情報を取得すると、測定対象面12aの形状を計算する。
The
次に、干渉測定装置の構成上の特徴を説明する。 Next, features of the configuration of the interference measuring apparatus will be described.
広帯域光源1は、例えばスーパールミネッセンスダイオード(SLD)であり、その光周波数幅は、測定対象面12aの形状を低コヒーレンス干渉法で測定するのに適した幅である。ここでは、広帯域光源1の発光スペクトルを、図2に示すとおり中心波長680nmのガウス型とし、その半値全幅を約15.4nmとする。
The
変調用フィルタ21は、広帯域光源1から射出した広帯域光を光周波数方向(波長方向)にかけて強度変調する特性を有した干渉フィルタである。変調用フィルタ21による強度変調量は、図3に示すとおり光周波数の周期関数であって、ここでは正弦関数とする。この場合、広帯域光源1及び変調用フィルタ21からなる光源部の発光スペクトルは、図4に示すとおりになる。
The
次に、各画素の干渉信号の振る舞い(スキャン範囲が十分に広かった場合)を説明する。 Next, the behavior of the interference signal of each pixel (when the scan range is sufficiently wide) will be described.
先ず、変調用フィルタ21が無かった場合、図5に示すとおり干渉信号のエンベロープには、光路長差がゼロであるときにのみピークが現れる。しかし、本実施形態では変調用フィルタ21が配置されるので、図6に示すとおり干渉信号のエンベロープには、光路長差がゼロであるときにピーク(メインピークA)が現れるだけでなく、光路長差が所定値であるときにもピーク(サブピークB)が現れる。
First, when there is no
サブピークBの強度は、メインピークAの強度より低く、メインピークAとサブピークBとの間隔は、変調用フィルタ21による強度変調の周期によって一義的に決まり、本実施形態においては200μmである。
The intensity of the sub peak B is lower than the intensity of the main peak A, and the interval between the main peak A and the sub peak B is uniquely determined by the period of intensity modulation by the
次に、制御装置23による光路長差のスキャン範囲を説明する。
Next, the scanning range of the optical path length difference by the
図7は、光路長差のスキャン範囲を説明する模式図である。ここでは、個々のスキャン位置を、測定対象物12の高さ位置によって説明する。
FIG. 7 is a schematic diagram for explaining the scanning range of the optical path length difference. Here, each scan position will be described based on the height position of the
前述したとおり、本実施形態の高さ方向の要求ダイナミックレンジは、測定対象面12aのベース面s1からトップ面s2までの距離(400μm)である。
As described above, the required dynamic range in the height direction of the present embodiment is the distance (400 μm) from the base surface s1 to the top surface s2 of the
従来例のスキャン範囲a1の幅は、要求ダイナミックレンジにマージンを加えた程度(400μm+2α)に設定されていた。例えば、従来例のスキャン開始位置は、ベース位置s1よりも若干低い位置s0に設定され、従来例のスキャン停止位置は、トップ位置s2よりも若干高い位置s3に設定されていた(なお、大凡のベース位置s1及び大凡のトップ位置s2は、測定者が予め入力した測定対象物12の設計データに基づき識別される。)。
In the conventional example, the width of the scan range a1 is set to a level (400 μm + 2α) obtained by adding a margin to the required dynamic range. For example, the scan start position in the conventional example is set to a position s0 that is slightly lower than the base position s1, and the scan stop position in the conventional example is set to a position s3 that is slightly higher than the top position s2 (approximately The base position s1 and the approximate top position s2 are identified based on the design data of the
しかし、本実施形態のスキャン範囲a2の幅は、従来例のそれよりも光路長差にして200μmだけ短い幅(200μm+2α)に設定される。従来例との差(200μm)は、図6に示したメインピークAとサブピークBとの間隔に一致する。例えば、本実施形態のスキャン開始位置は、ベース位置s1よりも若干低い位置s0に設定され、本実施形態のスキャン停止位置は、従来例のスキャン停止位置s3よりも200μmだけ低い位置s4に設定される(なお、大凡のベース位置s1及び大凡のトップ位置s2は、測定者が予め入力した測定対象物12の設計データに基づき識別される。)。
However, the width of the scan range a2 of the present embodiment is set to a width (200 μm + 2α) shorter by 200 μm as the optical path length difference than that of the conventional example. The difference (200 μm) from the conventional example coincides with the interval between the main peak A and the sub peak B shown in FIG. For example, the scan start position of this embodiment is set to a position s0 that is slightly lower than the base position s1, and the scan stop position of this embodiment is set to a position s4 that is 200 μm lower than the scan stop position s3 of the conventional example. (Note that the approximate base position s1 and the approximate top position s2 are identified based on the design data of the
したがって、本実施形態と従来例との間でフレームレート及びスキャンパターンを共通にしたならば、本実施形態の制御装置23が取得すべき干渉画像のフレーム数は、従来例のそれよりも200μm分だけ低減される。
Therefore, if the frame rate and the scan pattern are made common between this embodiment and the conventional example, the number of frames of the interference image to be acquired by the
次に、本実施形態のコンピュータ24による解析処理を説明する。
Next, analysis processing by the
図8は、本実施形態のコンピュータ24による解析処理の手順を示すフローチャートである。以下、各ステップを順に説明する。
FIG. 8 is a flowchart showing a procedure of analysis processing by the
ステップS1:コンピュータ24は、着目画素の画素番号を初期値に設定する。
Step S1: The
ステップS2:コンピュータ24は、現在の着目画素の干渉信号をメモリから読み出す。因みに、測定対象面12a上で着目画素に対応する箇所がスキャン開始位置より50μmだけ高い箇所であった場合、図9に示すような干渉信号が読み出される。この干渉信号のエンベロープは、スキャン位置が50μmであるときにピークとなる。また、測定対象面12a上で着目画素に対応する箇所がスキャン開始位置より250μmだけ高い箇所であった場合、図11に示すような干渉信号が読み出される。この干渉信号のエンベロープも、スキャン位置が50μmであるときにピークとなる。但し、このピークは、メインピークではなくサブピークであるので、そのピーク強度は、図9のそれよりも低い。
Step S2: The
ステップS3:コンピュータ24は、読み出した干渉信号をフーリエ変換し、その干渉信号の1次フーリエスペクトル(位相成分及び強度成分を含む)を求める。なお、図9に示した干渉信号の1次フーリエスペクトルは図10に示すとおりであり、図11に示した干渉信号の1次フーリエスペクトルは図12に示すとおりである。
Step S3: The
続いてコンピュータ24は、求めた1次フーリエスペクトルから、その強度成分がピークをとるときにおける位相スロープの情報を抽出し、その位相スロープの情報に基づき、干渉信号のエンベロープがピークをとるときのスキャン位置を算出し、そのスキャン位置を着目画素の高さデータとしてメモリへ書き込む。よって、着目画素から送出された干渉信号が図9、図11の何れであった場合にも、高さデータは「50μm」となる。
Subsequently, the
ステップS4:コンピュータ24は、着目画素の干渉信号のうち前述したスキャン位置の近傍における信号強度の最大値を閾値と比較し、閾値より大きかった場合には、前述したピークがメインピークAであったとみなしてステップS6へ移行し、閾値より小さかった場合には、前述したピークがサブピークBであったとみなしてステップS5へ移行する。なお、本ステップで使用される閾値は、図6に示したメインピークAの強度とサブピークBの強度との中間値(又はその近傍)に予め設定されている。したがって、図9に示した干渉信号のピークはメインピークAとみなされ、図11に示した干渉信号のピークはサブピークとみなされる。
Step S4: The
ステップS5: コンピュータ24は、着目画素の高さデータに対して所定のオフセット量を加算することにより、オフセット補正を施す。このオフセット量は、図6に示したメインピークAとサブピークBとの間隔(ここでは200μm)である。したがって、着目画素から送出された干渉信号が図11に示すとおりであった場合には、本ステップにおいて高さデータが「50μm」から「250μm」へとオフセット補正される。
Step S5: The
ステップS6:コンピュータ24は、ステップS2、S3、S4が全ての画素について実行済みであるか否かを判別し、実行済みであった場はステップS8へ移行し、実行済みでなかった場合にはステップS7へ移行する。
Step S6: The
ステップS7:コンピュータ24は、着目画素の画素番号を1だけインクリメントしてからステップS2へ戻る。
Step S7: The
ステップS8:コンピュータ24は、メモリに格納された全ての画素の高さデータに基づき測定対象面12aの形状を求め、それを不図示のモニタなどへ出力し、フローを終了する。
Step S8: The
以上、本実施形態の干渉測定装置は、変調用フィルタ21を配置することにより、光路長差がゼロであるときの干渉信号にピーク(メインピークA)を発生させるだけでなく、光路長差が所定値であるときの干渉信号にもピーク(サブピークB)を発生させ(図6参照)、測定対象面12aの比較的高い部分については、メインピークAではなくサブピークBによって測定を行う。
As described above, the interference measuring apparatus according to the present embodiment not only generates a peak (main peak A) in the interference signal when the optical path length difference is zero, but also the optical path length difference. A peak (sub peak B) is also generated in the interference signal at a predetermined value (see FIG. 6), and the relatively high portion of the
したがって、本実施形態では、メインピークAとサブピークBとの間隔の分だけスキャン範囲を狭めることにより、測定時間及び解析時間を短縮することができる。 Therefore, in this embodiment, the measurement time and the analysis time can be shortened by narrowing the scan range by the interval between the main peak A and the sub peak B.
また、本実施形態の変調用フィルタ21によると、サブピークBの強度がメインピークAの強度より低くなるので、コンピュータ24が個々の画素の干渉信号に発現したピークがメインピークAとサブピークBとの何れであるかを自動的に判別することができる。
Further, according to the
さらに、本実施形態のコンピュータ24は、その判別の結果に応じて画素の高さデータを適切にオフセット補正するので、測定対象面12aの形状は正しく測定される。
Furthermore, since the
[第1実施形態の補足]
第1実施形態において、メインピークAの強度とサブピークBの強度との中間値(又はその近傍)に設定される前述した閾値は、上述した測定に先立ち取得された実測データから導出可能である。その実測データは、スキャン範囲の幅を十分に広く設定した状態で代表画素から取得された干渉信号などである。
[Supplement to the first embodiment]
In the first embodiment, the above-described threshold value set to an intermediate value (or the vicinity thereof) between the intensity of the main peak A and the intensity of the sub-peak B can be derived from actual measurement data acquired prior to the above-described measurement. The actual measurement data is an interference signal acquired from the representative pixel in a state where the width of the scan range is set sufficiently wide.
また、メインピークAとサブピークBとの間隔と同じ値に設定される前述したオフセット量は、変調用フィルタ21の設計値(具体的には強度変調の周期)から導出することも可能だが、変調用フィルタ21の製造誤差などを想定し、前述した実測データから導出されてもよい。
Further, the offset amount set to the same value as the interval between the main peak A and the sub peak B can be derived from the design value of the modulation filter 21 (specifically, the period of intensity modulation). It may be derived from the above-described actual measurement data assuming a manufacturing error of the
また、前述した閾値の算出及び前述したオフセット量の算出の一部又は全部は、干渉測定装置が自動的に行ってもよい。 In addition, the interference measurement apparatus may automatically perform a part or all of the above-described threshold value calculation and the above-described offset amount calculation.
また、測定対象面12aの反射率が非一様であった場合には、上述した閾値が画素によって異なる可能性があるので、その場合は、測定対象面12aの反射率分布(設計データ)をコンピュータ24へ測定者が予め入力し、コンピュータ24がその分布に応じて各画素の閾値を規格化すればよい。
In addition, when the reflectance of the
また、本実施形態の変調用フィルタ21には、ファブリペロエタロンを用いることができる。ファブリペロエタロンは、ガラス基板などのスペーサの両面に、適切な反射率のコーティングを施したものである。ファブリペロエタロンを用いた変調用フィルタ21の設計例は、図13に示すとおりである。図13に示す例では、変調用フィルタ21の強度変調量が光周波数の正弦関数から若干ずれているので、広帯域光源1及び変調用フィルタ21からなる光源部の発光スペクトルは、図14のようになる。
Further, a Fabry-Perot etalon can be used for the
この場合、干渉信号のエンベロープに現れるサブピークの個数は、図15に示すとおり1ではなく複数となる。しかし、本実施形態のスキャン範囲の幅は、前述したとおり(200μm+2α)に設定されるので、2番目以降のサブピーク(サブピークCなど)が測定に影響を与える可能性は無い。 In this case, the number of sub-peaks appearing in the envelope of the interference signal is not one but a plurality as shown in FIG. However, since the width of the scan range of this embodiment is set to (200 μm + 2α) as described above, there is no possibility that the second and subsequent sub-peaks (such as sub-peak C) will affect the measurement.
[第2実施形態]
以下、本発明の第2実施形態を説明する。本実施形態は第1実施形態の変形例であるので、第1実施形態との相違点のみ説明する。
[Second Embodiment]
Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described. Since this embodiment is a modification of the first embodiment, only differences from the first embodiment will be described.
本実施形態では、広帯域光源1及び変調用フィルタ21からなる光源部の発光スペクトルは、図14に示すとおりに設定される。この場合の干渉信号の振る舞いは、図15に示すとおりとなる。
In the present embodiment, the emission spectrum of the light source unit composed of the
また、本実施形態では、高さ方向の要求ダイナミックレンジを、第1実施形態のそれ(400μm)よりも広い600μmとする。但し、本実施形態におけるスキャン範囲の幅は、第1実施形態と同じ(200μm+2α)に設定される。 In the present embodiment, the required dynamic range in the height direction is set to 600 μm, which is wider than that in the first embodiment (400 μm). However, the width of the scan range in the present embodiment is set to the same (200 μm + 2α) as in the first embodiment.
図16は、本実施形態のコンピュータ24による解析処理の手順を示すフローチャートである。図16において図8と相違するステップは太線で示した。
FIG. 16 is a flowchart showing the procedure of analysis processing by the
ステップS1:コンピュータ24は、着目画素の画素番号を初期値に設定する。
Step S1: The
ステップS2:コンピュータ24は、現在の着目画素の干渉信号をメモリから読み出す。
Step S2: The
ステップS3:コンピュータ24は、読み出した干渉信号をフーリエ変換し、その干渉信号の1次フーリエスペクトル(位相成分及び強度成分を含む)を求める。続いてコンピュータ24は、求めた1次フーリエスペクトルから、その強度成分がピークをとるときにおける位相スロープの情報を抽出し、その位相スロープの情報に基づき、干渉信号のエンベロープがピークをとるときのスキャン位置を算出し、そのスキャン位置を着目画素の高さデータとしてメモリへ書き込む。
Step S3: The
ステップS4−1:コンピュータ24は、着目画素の干渉信号のうち前述したスキャン位置の近傍における信号強度の最大値を第1閾値と比較し、第1閾値より大きかった場合には、前述したピークがメインピークAであったとみなしてステップS6へ移行し、第1閾値より小さかった場合には、前述したピークがサブピークB又はサブピークCであるとみなしてステップS4−2へ移行する。なお、本ステップで使用される第1閾値は、図15に示したメインピークAの強度と1番目のサブピークBの強度との中間値(又はその近傍)に予め設定されている。
Step S4-1: The
ステップS4−2:コンピュータ24は、前述した最大値を第2閾値と比較し、第2閾値より大きかった場合には、前述したピークが1番目のサブピークBであったとみなしてステップS5−1へ移行し、第2閾値より小さかった場合には、前述したピークが2番目のサブピークCであったとみなしてステップS5−2へ移行する。なお、本ステップで使用される第2閾値は、図15に示した1番目のサブピークBの強度と2番目のサブピークCの強度との中間値(又はその近傍)に予め設定されている。
Step S4-2: The
ステップS5−1: コンピュータ24は、着目画素の高さデータに対し第1オフセット量を加算することにより、オフセット補正を施す。この第1オフセット量は、図15に示したメインピークAと1番目のサブピークBとの間隔(ここでは200μm)である。
Step S5-1: The
ステップS5−2: コンピュータ24は、着目画素の高さデータに対して第2オフセット量を加算することにより、オフセット補正を施す。この第2オフセット量は、図15に示したメインピークAと2番目のサブピークCとの間隔(ここでは400μm)である。
Step S5-2: The
ステップS6:コンピュータ24は、ステップS2、S3、S4−1が全ての画素について実行済みであるか否かを判別し、実行済みであった場はステップS8へ移行し、実行済みでなかった場合にはステップS7へ移行する。
Step S6: The
ステップS7:コンピュータ24は、着目画素の画素番号を1だけインクリメントしてからステップS2へ戻る。
Step S7: The
ステップS8:コンピュータ24は、メモリに格納された全ての画素の高さデータに基づき測定対象面12aの形状を求め、それを不図示のモニタなどへ出力し、フローを終了する。
Step S8: The
以上、本実施形態の干渉測定装置は、干渉信号に複数のサブピーク(1番目のサブピークB、2番目のサブピークC)を発生させるので(図15参照)、スキャン範囲を拡大せずに高さ方向のダイナミックレンジを拡大することができる。 As described above, since the interference measuring apparatus of the present embodiment generates a plurality of sub-peaks (first sub-peak B, second sub-peak C) in the interference signal (see FIG. 15), the height direction without expanding the scan range. Can expand the dynamic range.
[第3実施形態]
以下、本発明の第3実施形態を説明する。本実施形態は第2実施形態の変形例であるので、第2実施形態との相違点のみ説明する。
[Third Embodiment]
The third embodiment of the present invention will be described below. Since the present embodiment is a modification of the second embodiment, only differences from the second embodiment will be described.
本実施形態では、広帯域光源1及び変調用フィルタ21からなる光源部の発光スペクトルが図17に示すとおりに設定される。因みに、光源部の発光スペクトルが図17に示すとおりになるのは、変調用フィルタ21による強度変調量が光周波数のパルス関数となっていた場合である。この場合の干渉信号の振る舞いは図18に示すとおりとなり、メインピークA、サブピークB、C、…の強度に差異は殆ど無くなる。この場合、ピークの種類の判別を、ピーク強度に基づき行うことはできないので、測定対象物12の設計データに基づき行う必要がある。なお、測定対象物12の設計データは、測定者がコンピュータ24へ予め入力したものである。
In the present embodiment, the emission spectrum of the light source unit composed of the
図19は、本実施形態のコンピュータ24による解析処理の手順を示すフローチャートである。図19において図16と相違するステップは太線で示した。
FIG. 19 is a flowchart showing a procedure of analysis processing by the
ステップS0:コンピュータ24は、測定者から予め入力された測定対象物12の設計データと、測定に先立ち取得された実測データ(スキャン範囲の幅を十分に広く設定した状態で代表画素から取得された干渉信号)とに基づき、2次元画像検出器18の撮像面を以下に説明する第1領域、第2領域、第3領域に領域分けする。
Step S0: The
第1領域は、測定対象面12aの最も低い部分に対応する画素の存在領域であって、それら画素の干渉信号に現れるピークは、メインピークAである。
The first region is a region where pixels corresponding to the lowest portion of the
第2領域は、測定対象面12aの次に高い部分に対応する画素の存在領域であって、それら画素の干渉信号に現れるピークは、1番目のサブピークBである。
The second region is a region where pixels corresponding to the next highest portion of the
第3領域は、測定対象面12aの最も高い部分に対応する画素の存在領域であって、それら画素の干渉信号に現れるピークは、2番目のサブピークCである。
The third region is a region where pixels corresponding to the highest portion of the
ステップS1:コンピュータ24は、着目画素の画素番号を初期値に設定する。
Step S1: The
ステップS2:コンピュータ24は、現在の着目画素の干渉信号をメモリから読み出す。
Step S2: The
ステップS3:コンピュータ24は、読み出した干渉信号をフーリエ変換し、その干渉信号の1次フーリエスペクトル(位相成分及び強度成分を含む)を求める。続いてコンピュータ24は、求めた1次フーリエスペクトルから、その強度成分がピークをとるときにおける位相スロープの情報を抽出し、その位相スロープの情報に基づき、干渉信号のエンベロープがピークをとるときのスキャン位置を算出し、そのスキャン位置を着目画素の高さデータとしてメモリへ書き込む。
Step S3: The
ステップS4’−1:コンピュータ24は、着目画素が第1領域に属するか否かを判別し、第1領域に属する場合には、前述したピークがメインピークAであったとみなしてステップS6へ移行し、第1領域に属さなかった場合には、前述したピークがサブピークB又はサブピークCであったとみなしてステップS4’−2へ移行する。
Step S4′-1: The
ステップS4’−2:コンピュータ24は、着目画素が第2領域に属するか否かを判別し、第2領域に属する場合には、前述したピークがサブピークBであったとみなしてステップS5−1へ移行し、第2領域に属さなかった場合には、前述したピークがサブピークCであったとみなしてステップS5−2へ移行する。
Step S4'-2: The
ステップS5−1: コンピュータ24は、着目画素の高さデータに対し第1オフセット量を加算することにより、オフセット補正を施す。この第1オフセット量は、図18に示したメインピークAと1番目のサブピークBとの間隔(ここでは200μm)である。
Step S5-1: The
ステップS5−2: コンピュータ24は、着目画素の高さデータに対して第2オフセット量を加算することにより、オフセット補正を施す。この第2オフセット量は、図18に示したメインピークAと2番目のサブピークCとの間隔(ここでは400μm)である。
Step S5-2: The
ステップS6:コンピュータ24は、ステップS2、S3、S4が全ての画素について実行済みであるか否かを判別し、実行済みであった場合はステップS8へ移行し、実行済みでなかった場合にはステップS7へ移行する。
Step S6: The
ステップS7:コンピュータ24は、着目画素の画素番号を1だけインクリメントしてからステップS2へ戻る。
Step S7: The
ステップS8:コンピュータ24は、メモリに格納された全ての画素の高さデータに基づき測定対象面12aの形状を求め、それを不図示のモニタなどへ出力し、フローを終了する。
Step S8: The
以上、本実施形態の干渉測定装置は、複数のピーク強度に差異が発生しないものの、測定対象物12の設計データに基づきピークの種類を自動判別するので、第2実施形態と同等の効果を得ることができる。
As described above, although the interference measurement apparatus according to the present embodiment does not generate a difference in the plurality of peak intensities, the type of peak is automatically determined based on the design data of the
[各実施形態の補足]
上述した各実施形態のステップS3では、高さデータの算出方法として特許第2679876号に記載の方法を採用したが、他の方法を採用してもよい。因みに、位相スロープの情報を利用せずに高さデータを算出する方法を採用する場合は、広帯域光源1の光周波数幅を、図2に示したものより広く設定してもよい。その場合、広帯域光源1としては、ハロゲンランプなどを使用することできる。
[Supplement of each embodiment]
In step S3 of each embodiment described above, the method described in Japanese Patent No. 2679876 is employed as a method for calculating height data, but other methods may be employed. Incidentally, when the method of calculating the height data without using the information of the phase slope is adopted, the optical frequency width of the
また、上述した各実施形態では広帯域光源1として波長不変の光源を使用したが、波長走査型の狭帯域光源(波長走査型レーザ光源)を使用してもよい。波長走査型レーザ光源は、例えば、リットマン型外部共振器を用いた半導体レーザ光源などである。
In each of the above-described embodiments, a wavelength invariant light source is used as the
この波長走査型レーザ光源の発光波長及び発光強度を高速に変化させ、1フレーム分の電荷蓄積期間内における波長走査型レーザ光源の積算発光スペクトルを、図2に示すものと同じに設定すれば、上述した何れかの実施形態と同等の効果を得ることができる。 By changing the emission wavelength and emission intensity of this wavelength scanning laser light source at high speed and setting the integrated emission spectrum of the wavelength scanning laser light source within the charge accumulation period for one frame to be the same as that shown in FIG. An effect equivalent to any of the above-described embodiments can be obtained.
また、上述した各実施形態では、光源部として広帯域光源1と変調用フィルタ21との組み合わせを使用したが、強度変調された光を自発的に発光可能な光源があれば、それを光源部として使用してもよい。
In each of the above-described embodiments, the combination of the
例えば、光源部として波長走査型レーザ光源を使用し、その波長走査型レーザ光源に対して広帯域光源1の機能と変調用フィルタ21の機能との双方を担わせてもよい。つまり、1フレーム分の電荷蓄積期間内における波長走査型レーザ光源の積算発光スペクトルを、図4、図14、図17の何れかに示すものと同じに設定してもよい。この場合も、上述した何れかの実施形態と同等の効果を得ることができる。
For example, a wavelength scanning laser light source may be used as the light source unit, and both the function of the
また、波長走査型レーザ光源に変調用フィルタ21の機能を担わせる場合、光周波数方向にわたる強度変調の周期を切り替え、ピーク同士の間隔を切り替えることができるので、例えば、高さ方向の要求ダイナミックレンジが広いときにはピーク同士の間隔を広く設定し、高さ方向の要求ダイナミックレンジが狭いときにはピーク同士の間隔を狭く設定する、などの柔軟な設定を行うこともできる(但し、ピーク同士の間隔が変化した場合には、前述したオフセット量も変更される。)。
Further, when the function of the
また、波長走査型レーザ光源に変調用フィルタ21の機能を担わせる場合、光周波数方向にわたる強度変調の周期をシフトさせ、サブピークの位置を光周波数方向にシフトさせることができるので、移動機構22を使用せずに光路長差のスキャンを行うことも可能である。
Further, when the wavelength scanning laser light source has the function of the
また、上述した各実施形態では、面形状を測定する白色干渉顕微鏡の例を説明したが、物体の間隔、距離を測定する干渉計装置にも本発明は適用可能である。 In each of the above-described embodiments, an example of a white interference microscope that measures a surface shape has been described. However, the present invention can also be applied to an interferometer device that measures an interval and a distance between objects.
[各実施形態の原理]
以下、数式を用いて各実施形態の原理の概略を説明する。
[Principle of each embodiment]
Hereinafter, the outline of the principle of each embodiment will be described using mathematical expressions.
一般に、低コヒーレンス干渉法による干渉信号は式(1)のように表される。 In general, an interference signal obtained by the low coherence interferometry is expressed as shown in Expression (1).
式(1)においてkは、光の波数、S(k)は広帯域光源のスペクトル強度、M(k)は広帯域光源の光周波数方向の強度変調量、z0はスキャン開始時における光路長差、zは光路長差のスキャン量である。 In equation (1), k is the wave number of light, S (k) is the spectral intensity of the broadband light source, M (k) is the intensity modulation amount in the optical frequency direction of the broadband light source, z 0 is the optical path length difference at the start of scanning, z is the scanning amount of the optical path length difference.
従来例では、変調用フィルタ21が配置されないので、M(k)=1である。よって、従来例の干渉信号は、式(2)で表される。
In the conventional example, since the
式(2)においてkcは中心波数である。また、G(z)はエンベロープを表す関数であり、z=0においてピークを有する。式(2)から明らかなとおり、z−z0=0、すなわち、測定光と参照光の光路長差がゼロのときにエンベロープはピークとなる。 In equation (2), k c is the center wave number. G (z) is a function representing an envelope, and has a peak at z = 0. As is apparent from the equation (2), the envelope has a peak when zz 0 = 0, that is, when the optical path length difference between the measurement light and the reference light is zero.
一方、第1実施形態では、強度変調量が光周波数の正弦関数なので、式(3)で表される。 On the other hand, in the first embodiment, since the intensity modulation amount is a sine function of the optical frequency, it is expressed by Expression (3).
式(3)においてδは強度変調の周期である。よって、第1実施形態の干渉信号は、式(4)で表される。 In Equation (3), δ is the period of intensity modulation. Therefore, the interference signal of the first embodiment is expressed by Expression (4).
式(4)からは、メインピークのほかにサブピークが現れることがわかる。また、メインピークとサブピークとの間隔は、2π/δで与えられることもわかる。 From equation (4), it can be seen that sub-peaks appear in addition to the main peak. It can also be seen that the interval between the main peak and the sub-peak is given by 2π / δ.
なお、第3実施形態では、強度変調量が光周波数の等間隔のパルス関数(comb形)であるので、干渉信号は式(5)のようになり、2π/δの間隔で多数のピークが現れることがわかる。 In the third embodiment, since the intensity modulation amount is a pulse function (comb type) at equal intervals of the optical frequency, the interference signal is expressed by Equation (5), and a large number of peaks appear at intervals of 2π / δ. You can see it.
なお、干渉信号が以上の振る舞いをするのは、エンベロープ関数と光源部のスペクトル強度分布がフーリエ変換の関係にあることに起因する。そして、第2実施形態又は第3実施形態において高次のサブピークが現れていたのは、光周波数に対する強度変調量が正弦関数からずれており、光源部のスペクトル強度分布に高調波成分が重畳していたためである。 The interference signal behaves as described above because the envelope function and the spectral intensity distribution of the light source section are in a Fourier transform relationship. In the second embodiment or the third embodiment, the high-order sub-peak appears because the intensity modulation amount with respect to the optical frequency deviates from the sine function, and the harmonic component is superimposed on the spectral intensity distribution of the light source unit. Because it was.
[前述した態様への補足]
前述した低コヒーレンス干渉計の一態様において、前記広帯域変調光の強度変調量は、 光周波数の周期関数であってもよい。
[Supplement to the aspect described above]
In one aspect of the low coherence interferometer described above, the intensity modulation amount of the broadband modulated light may be a periodic function of optical frequency.
また、前記広帯域変調光の強度変調量は、光周波数の正弦関数であってもよい。 The intensity modulation amount of the broadband modulated light may be a sine function of optical frequency.
また、前記広帯域変調光の強度変調量は、光周波数の周期パルス関数であってもよい。 The intensity modulation amount of the broadband modulated light may be a periodic pulse function of optical frequency.
また、前記光源部は、前記測定対象となる距離範囲を低コヒーレンス干渉法で測定するための光周波数幅を有した広帯域光を生成する広帯域光源と、前記広帯域光源が生成した広帯域光を、その光周波数方向にかけて強度変調することにより、前記広帯域変調光を生成する干渉フィルタとを備えてもよい。 The light source unit includes a broadband light source that generates broadband light having an optical frequency width for measuring the distance range to be measured by low coherence interferometry, and broadband light generated by the broadband light source. An interference filter that generates the broadband modulated light by performing intensity modulation in the optical frequency direction may be provided.
また、前記干渉フィルタは、ファブリペロエタロン型の干渉フィルタであってもよい。 The interference filter may be a Fabry-Perot etalon type interference filter.
また、前記広帯域光源は、前記干渉信号の1回の生成期間中に前記波長走査型光源の出射波長を時間変調することにより前記広帯域光と同等の光を生成する波長走査型光源であってもよい。 The broadband light source may be a wavelength scanning light source that generates light equivalent to the broadband light by time-modulating the emission wavelength of the wavelength scanning light source during one generation period of the interference signal. Good.
また、前記光源部は、前記干渉信号の1回の生成期間中に前記波長走査型光源の出射波長を時間変調することにより前記広帯域変調光と同等の光を生成する波長走査型光源を含んでもよい。 The light source unit may include a wavelength scanning light source that generates light equivalent to the broadband modulated light by temporally modulating the emission wavelength of the wavelength scanning light source during one generation period of the interference signal. Good.
1・・・広帯域光源、21・・・変調用フィルタ、2、16・・・偏光板、9・・・偏光ピームスプリッ夕(PBS)、10、13・・・1/4波長板、11、14・・・対物光学系、12・・・測定対象物、15・・・参照物、17・・・結像光学系、18・・・2次元画像検出器、22・・・移動機構、23・・・制御装置、24・・・コンピュータ
DESCRIPTION OF
Claims (14)
前記光源部が生成した広帯域変調光を分岐して測定対象物と参照物との双方へ導くと共に、前記測定対象物からの測定光と前記参照物からの参照光とを干渉させて干渉信号を生成する光学系と、
を備えた低コヒーレンス干渉計。 A light source unit for generating broadband modulated light having an optical frequency width corresponding to low coherence interferometry and having a spectrum whose intensity is modulated at the optical frequency ;
The broadband modulated light generated by the light source unit is branched and guided to both the measurement object and the reference object, and the interference light is generated by interfering the measurement light from the measurement object and the reference light from the reference object. An optical system to generate,
Low coherence interferometer with
前記強度変調の特性は、光周波数の周期関数で表される
低コヒーレンス干渉計。 The low coherence interferometer according to claim 1,
The intensity modulation characteristic is expressed by a periodic function of optical frequency.
Low coherence interferometer.
前記強度変調の特性は、光周波数の正弦関数で表される
低コヒーレンス干渉計。 The low coherence interferometer according to claim 1 or 2,
The characteristic of the intensity modulation is expressed by a sine function of optical frequency.
Low coherence interferometer.
前記強度変調の特性は、光周波数の周期パルス関数で表される
低コヒーレンス干渉計。 The low coherence interferometer according to claim 1 or 2,
The intensity modulation characteristic is expressed by a periodic pulse function of optical frequency.
Low coherence interferometer.
前記光源部は、
低コヒーレンス干渉法に応じた光周波数幅を有した広帯域光を生成する広帯域光源と、
前記広帯域光源が生成した広帯域光のスペクトルをその光周波数において強度変調することにより、前記広帯域変調光を生成する干渉フィルタと、
を備えた低コヒーレンス干渉計。 In the low coherence interferometer according to any one of claims 1 to 4,
The light source unit is
A broadband light source for generating broadband light having an optical frequency width corresponding to low coherence interferometry ;
An interference filter that generates the broadband modulated light by intensity-modulating the spectrum of the broadband light generated by the broadband light source at the optical frequency ;
Low coherence interferometer with
前記干渉フィルタは、
ファブリペロエタロン型の干渉フィルタである
低コヒーレンス干渉計。 The low coherence interferometer according to claim 5,
The interference filter is
A low-coherence interferometer, a Fabry-Perot etalon-type interference filter.
前記広帯域光源は、
出射波長を時間変調する波長走査型光源である
低コヒーレンス干渉計。 The low coherence interferometer according to claim 5 or 6,
The broadband light source is:
Low coherence interferometer is out morphism wavelength scanning light source for modulating the wavelength time.
前記光源部は、
出射波長を時間変調する波長走査型光源を含む
低コヒーレンス干渉計。 In the low coherence interferometer according to any one of claims 1 to 4,
The light source unit is
Low coherence interferometer including a wavelength scanning light source for modulating the output morphism wavelength time.
前記測定対象物と前記参照物とを前記光学系の光軸方向に相対的に移動させる移動機構と、
前記相対的な移動に伴い、前記光学系が生成する干渉信号を所定の時間間隔で取り込む制御装置と、
前記制御装置が取り込んだ干渉信号に基づいて前記測定対象物における測定面の位置情報を算出する演算装置と、を備え、
前記演算装置は、
前記制御装置が取り込んだ干渉信号のエンベロープのピークの種類を判別し、その種類に応じたオフセット補正を前記位置情報へ施す
低コヒーレンス干渉装置。 The low coherence interferometer according to any one of claims 1 to 8,
A moving mechanism for relatively moving the measurement object and the reference object in the optical axis direction of the optical system;
A control device that captures interference signals generated by the optical system at a predetermined time interval with the relative movement;
An arithmetic device that calculates position information of a measurement surface of the measurement object based on an interference signal captured by the control device , and
The arithmetic unit is:
A low-coherence interference device that discriminates the type of an envelope peak of an interference signal captured by the control device and applies offset correction according to the type to the position information.
生成された広帯域変調光を分岐して測定対象物と参照物との双方へ導くと共に、前記測定対象物からの測定光と前記参照物からの参照光とを干渉させて干渉信号を生成することと、The generated broadband modulated light is branched and guided to both the measurement object and the reference object, and an interference signal is generated by causing the measurement light from the measurement object and the reference light from the reference object to interfere with each other. When,
前記測定対象物と前記参照物とを光軸方向に相対的に移動させることと、Relatively moving the measurement object and the reference object in the optical axis direction;
前記相対的な移動に伴い、前記干渉により生成される干渉信号を所定の時間間隔で取り込むことと、Capturing the interference signal generated by the interference with the relative movement at a predetermined time interval;
取り込まれた干渉信号に基づいて前記測定対象物における測定面の位置情報を算出することと、を有し、Calculating position information of a measurement surface of the measurement object based on the captured interference signal, and
前記算出することは、Said calculating is
取り込まれた干渉信号のエンベロープのピークの種類を判別し、その種類に応じたオフセット補正を前記位置情報へ施すことを含む、 Determining the type of the peak of the envelope of the captured interference signal, and applying offset correction according to the type to the position information,
低コヒーレンス干渉測定方法。 Low coherence interference measurement method.
前記ピークの種類には、前記ピークの強度が含まれる The peak type includes the intensity of the peak
低コヒーレンス干渉装置。 Low coherence interferometer.
前記測定面の位置情報には、前記測定面の形状が含まれる The position information of the measurement surface includes the shape of the measurement surface.
低コヒーレンス干渉装置。 Low coherence interferometer.
前記ピークの種類には、前記ピークの強度が含まれる The peak type includes the intensity of the peak
低コヒーレンス干渉測定方法。 Low coherence interference measurement method.
前記測定面の位置情報には、前記測定面の形状が含まれる The position information of the measurement surface includes the shape of the measurement surface.
低コヒーレンス干渉測定方法。 Low coherence interference measurement method.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008295433A JP5228828B2 (en) | 2008-11-19 | 2008-11-19 | Low coherence interferometer, low coherence interferometer, and low coherence interferometry method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008295433A JP5228828B2 (en) | 2008-11-19 | 2008-11-19 | Low coherence interferometer, low coherence interferometer, and low coherence interferometry method |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010122043A JP2010122043A (en) | 2010-06-03 |
JP2010122043A5 JP2010122043A5 (en) | 2012-07-12 |
JP5228828B2 true JP5228828B2 (en) | 2013-07-03 |
Family
ID=42323516
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008295433A Active JP5228828B2 (en) | 2008-11-19 | 2008-11-19 | Low coherence interferometer, low coherence interferometer, and low coherence interferometry method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5228828B2 (en) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010261776A (en) * | 2009-05-01 | 2010-11-18 | Canon Inc | Device for measuring optical interference |
JP2010261890A (en) * | 2009-05-11 | 2010-11-18 | Canon Inc | Light wave interference measuring device |
CN102322801B (en) * | 2011-08-09 | 2012-12-12 | 天津大学 | Oscillating type demodulation device with high signal-to-noise ratio and low coherent interference displacement and demodulation method for demodulation device |
JP6030346B2 (en) * | 2012-05-31 | 2016-11-24 | 株式会社ミツトヨ | Shape measuring instruments |
KR101382004B1 (en) | 2013-04-03 | 2014-04-04 | 조선대학교산학협력단 | Low coherence interferometry using a frequency-modulated laser diode |
JP2017049117A (en) * | 2015-09-02 | 2017-03-09 | 株式会社東京精密 | Dimension measurement device and reference optical path length scanning device |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003148909A (en) * | 2001-11-08 | 2003-05-21 | Canon Inc | Interference device |
JP3934490B2 (en) * | 2002-06-21 | 2007-06-20 | フジノン株式会社 | Low coherent fringe analysis method |
JP4543180B2 (en) * | 2004-08-18 | 2010-09-15 | 国立大学法人東京農工大学 | Shape measuring method, shape measuring device, and frequency comb light generator |
JP2006078446A (en) * | 2004-09-13 | 2006-03-23 | Nikon Corp | Interference measurement method and device |
WO2007044786A2 (en) * | 2005-10-11 | 2007-04-19 | Zygo Corporation | Interferometry method and system including spectral decomposition |
US7460242B2 (en) * | 2006-08-30 | 2008-12-02 | University Of Central Florida Research Foundation, Inc. | Systems and methods for high-precision length measurement |
JP4602372B2 (en) * | 2007-03-14 | 2010-12-22 | 株式会社トプコン | Optical image measuring device and optical image measuring method |
-
2008
- 2008-11-19 JP JP2008295433A patent/JP5228828B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2010122043A (en) | 2010-06-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9858671B2 (en) | Measuring apparatus for three-dimensional profilometry and method thereof | |
JP5228828B2 (en) | Low coherence interferometer, low coherence interferometer, and low coherence interferometry method | |
US7277183B2 (en) | Vibration resistant interferometry | |
JP5984351B2 (en) | Measuring device | |
US8681341B2 (en) | Shape measuring method and shape measuring apparatus | |
US8780334B1 (en) | Topographical profiling with coherence scanning interferometry | |
JP2013152191A (en) | Multi-wavelength interferometer | |
JP5428538B2 (en) | Interfering device | |
JP4357360B2 (en) | Surface shape measuring method and surface shape measuring apparatus | |
JP2006250853A (en) | Object surface shape measuring method and its system | |
JP5514641B2 (en) | Laser interference bump measuring instrument | |
US20140029013A1 (en) | Optical coherence tomographic imaging apparatus | |
Tay et al. | Demodulation of a single interferogram based on continuous wavelet transform and phase derivative | |
JP4843789B2 (en) | Nanometer displacement measuring method and apparatus by laser speckle | |
JP5544679B2 (en) | Step surface shape measuring method and measuring device | |
JP2009031156A (en) | Wide dyanamic range optical coherent tompography system | |
JP7296844B2 (en) | Analysis device, analysis method, interference measurement system, and program | |
JP2005537475A6 (en) | Phase measurement method and multi-frequency interferometer | |
JP5258052B2 (en) | Shape measuring method and shape measuring device by phase shift method, complex amplitude measuring method and complex amplitude measuring device | |
JP2993836B2 (en) | Interferometer using coherence degree | |
JP2007071817A (en) | Two-light flux interferometer and method for measuring shape of object to be measured using interferometer | |
JP2021060311A (en) | Analyzer, analysis method, interference measuring system, and program | |
JP6501307B2 (en) | Heterodyne interference device | |
JP2007147505A (en) | Method and device for measuring surface profile | |
JP2003287403A (en) | Shape measuring apparatus using heterodyne interferometer, method of adjusting optical path length of the shape measuring apparatus using the heterodyne interferometer, and method of measuring shape using the heterodyne interferometer |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20111017 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120508 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120528 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130207 |
|
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: 20130219 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130304 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160329 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5228828 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |