JP5704150B2 - 白色干渉装置及び白色干渉装置の位置及び変位測定方法 - Google Patents
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Description
白色干渉装置10は干渉計部12、参照光路長スキャナ部14、センサ部16、及び処理装置18を備え、測定対象物の位置及び変位を測定する装置である。
白色干渉法による測定方法は、白色光照射、センサ部移動・固定、参照光の光路長スキャン、測定光のスポットサイズ最適化、干渉縞の検出ステップ、変位量の計算の各ステップからなる。
図2は、実施の形態の白色干渉装置100の構成を示したブロック図である。なお、図1に示した参考の白色干渉装置10と同一又は類似の部材については同一の符号を付しその説明は省略する。また、白色干渉装置100の測定原理は、白色干渉装置10と同一なので、その説明も省略する。
実施の形態の白色干渉装置100は、白色光源20から照射される白色光を第1の参照光102と第1の測定光104に分割する第1の光カプラ106と、白色光源20から照射される白色光を第2の参照光108と第2の測定光110に分割する第2の光カプラ112とを備えた、いわゆる2軸形態の白色干渉装置である。
図3(A)は、参照光走査ステージ130の位置に対する基準ターゲット140の干渉縞の強度(干渉波形)を示したグラフであり、図3(B)は、参照光走査ステージの位置に対する較正用ターゲット134の干渉縞の強度(干渉波形)を示したグラフであり、測定位置に差を持たせて得られたものである。
Claims (3)
- 白色光源と、
前記白色光源から照射される白色光を第1の参照光と第1の測定光に分割する第1の光カプラと、
前記白色光源から照射される白色光を第2の参照光と第2の測定光に分割する第2の光カプラと、
前記第1の光カプラから光ファイバを介して照射された第1の参照光の進行方向を反転して前記第1の光カプラに返す第1の反射素子、前記第2の光カプラから光ファイバを介して照射された第2の参照光の進行方向を反転して前記第2の光カプラに返す第2の反射素子、前記第1の反射素子及び前記第2の反射素子を往復移動させる直動ステージ、及び前記第1の反射素子及び前記第2の反射素子の位置を取得するスケールヘッドからなる参照光路長スキャナ部と、
前記第1の光カプラから光ファイバを介して照射された前記第1の測定光を収束させて較正用ターゲットに照射するとともに前記較正用ターゲットで反射した光を受光する第1の集光レンズと、
前記第2の光カプラから光ファイバを介して照射された前記第2の測定光を収束させて基準ターゲットに照射するとともに前記基準ターゲットで反射した光を受光する第2の集光レンズと、
前記参照光路長スキャナ部から返った前記第1の参照光と前記第1の集光レンズから返った前記第1の測定光を干渉させ、干渉強度を電気信号である第1の干渉信号として出力する第1の光検出器と、
前記参照光路長スキャナ部から返った前記第2の参照光と前記第2の集光レンズから返った前記第2の測定光を干渉させ、干渉強度を電気信号である第2の干渉信号として出力する第2の光検出器と、
前記第1の干渉信号及び前記第2の干渉信号を同時に取得し、それらの前記干渉信号の最大振幅に対応する前記直動ステージの位置を読み取り、その位置を測定対象物の相対位置とする処理装置と、
を備えることを特徴とする白色干渉装置。 - 請求項1に記載の白色干渉装置を用い、
第1の測定光を較正用ターゲットに照射して前記較正用ターゲットの位置及び変位を示す第1の測定データを取得するとともに、第2の測定光を基準ターゲットに照射して前記基準ターゲットの位置及び変位を示す第2の測定データを同時に取得し、前記第2の測定データに基づいて前記第1の測定データを較正することを特徴とする白色干渉装置による位置及び変位測定方法。 - 請求項1に記載の白色干渉装置を用い、
参照光路長スキャナ部の直動ステージを複数回移動させて較正用ターゲットの位置及びその変位を複数回測定することにより、参照光路長スキャナ部の直動ステージのピッチング、ヨーイング成分を抽出した第1のデータを作成する工程と、
高精度ステージ上の較正用ターゲットを微動させながら較正用ターゲットの変位量と基準ターゲットの変位量とを同時に取得し、その差分を求めて外乱影響を取り除いた第2のデータを作成する工程と、
前記第1のデータと前記第2のデータとの参照比較から第3のデータを取得する工程と、
を備えたことを特徴とする白色干渉装置による位置及び変位測定方法。
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