JP5971902B2 - Work holding device and three-dimensional shape measuring device provided with the work holding device - Google Patents
Work holding device and three-dimensional shape measuring device provided with the work holding device Download PDFInfo
- Publication number
- JP5971902B2 JP5971902B2 JP2011142588A JP2011142588A JP5971902B2 JP 5971902 B2 JP5971902 B2 JP 5971902B2 JP 2011142588 A JP2011142588 A JP 2011142588A JP 2011142588 A JP2011142588 A JP 2011142588A JP 5971902 B2 JP5971902 B2 JP 5971902B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- support
- rotary
- workpiece
- rotating
- holding 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
Description
本発明は、例えば、半導体露光装置の投影レンズなど高精度の光学素子を保持可能なワーク保持装置及び、このワーク保持装置を備えた3次元形状測定装置に関する。 The present invention relates to a work holding device capable of holding a high-precision optical element such as a projection lens of a semiconductor exposure apparatus, and a three-dimensional shape measuring apparatus including the work holding device.
半導体露光装置(ステッパー)は、回路パターンを投影レンズによって縮小し、ウェハー上を移動しながら投影露光する。この投影レンズは、例えば非球面からなる大型レンズから構成され、その形状精度は、1nm〜0.1nm程度の精密さが求められることが知られている。 A semiconductor exposure apparatus (stepper) reduces a circuit pattern by a projection lens, and performs projection exposure while moving on a wafer. It is known that this projection lens is composed of, for example, a large lens made of an aspheric surface, and the shape accuracy is required to be about 1 nm to 0.1 nm.
上記ステッパーに使用される投影レンズやミラーなどに代表されるような高精度の光学素子は、求められる形状精度が非常に高いため、平滑研磨装置などによって加工される際に、3次元形状測定装置によって形状を測定しながら加工される。 High-precision optical elements represented by projection lenses and mirrors used in the above stepper have a very high required shape accuracy, so when processed by a smooth polishing device or the like, a three-dimensional shape measuring device Is processed while measuring the shape.
一般に、このような高精度な光学素子の形状を測定する3次元形状測定装置としては、特許文献1に記載されたような、プローブ(スピンドル16)によってワークの表面を走査して形状を測定するものが広く知られている。
In general, as such a three-dimensional shape measuring apparatus for measuring the shape of an optical element with high accuracy, the shape is measured by scanning the surface of a workpiece with a probe (spindle 16) as described in
また、上述した投影レンズなどの大型のレンズの場合、そのサイズがプローブの測定範囲を超えてしまうことがある。そのため、上記特許文献1記載の3次元形状測定装置では、ワークを載置するテーブル103を回転機構165によって回転可能に構成し、一定範囲ごとにワークを走査可能な構成となっている。
In the case of a large lens such as the projection lens described above, the size may exceed the measurement range of the probe. For this reason, in the three-dimensional shape measuring apparatus described in
ところで、投影レンズなどの高精度な光学素子は、上述したようにナノメートル単位でその形状を測定する必要があり、測定時の微小なズレであっても、正確な測定が出来なくなってしまう。 By the way, it is necessary to measure the shape of a high-precision optical element such as a projection lens in units of nanometers as described above, and accurate measurement cannot be performed even if there is a minute shift at the time of measurement.
ここで、特許文献1記載の3次元形状測定装置は、テーブル103が常に支持台154に回転可能な状態で支持される構成となっている。そのため、測定の際にテーブル103が動きやすいという問題があった。
Here, the three-dimensional shape measuring apparatus described in
他方、ワークを載置するテーブル(回転テーブル101)として、特許文献2に記載のように、空圧源113からのエアによってテーブル101を浮上させ、このテーブル101を浮上させた後に、回転割り出しを行うものも案出されている。
On the other hand, as described in
上記特許文献2記載の装置のように、テーブル101を回転させる際には、エアによってテーブルを浮上させると、回転機構に生じる負荷を減らすことができる。また、測定時には、エアの供給を停止し、ベース103上にテーブル101を着座させるため、テーブル101が動いてしまう虞も少ない。
When rotating the table 101 as in the apparatus described in
しかしながら、上記特許文献2の装置は、エアのオン・オフによってテーブル101を浮かせたり、着座させたりする。そのため、テーブル101を安定して着座させることが難しく、着座の際に衝撃が発生してしまう。そして、テーブル101を安定してゆっくりと着座させられないと、ナノオーダーの形状精度が求められる光学素子では、着座時の衝撃によって形状が変形してしまう虞がある。また、着座の際にテーブルを回転させる回転機構を変形させる虞もある。
However, the apparatus of
そこで、本発明は、精密なワークでも保持可能なワーク保持装置及びこのワーク保持装置を使用した3次元形状測定装置を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a workpiece holding device that can hold a precise workpiece and a three-dimensional shape measuring device using the workpiece holding device.
本発明は、ワークを保持する保持面、該保持面と反対側の背面を有する回転ヤトイと、前記回転ヤトイの背面に向かって突出し、前記回転ヤトイの背面を点支持する複数の回転ヤトイ受部を有する固定部材としてのベース部材と、前記回転ヤトイの背面と接離可能な支持部、該支持部を昇降させる昇降部、前記支持部を回転させる回転部を有する回転昇降機構と、を備え、前記ベース部材には前記回転昇降機構の支持部が前記回転ヤトイの背面を支持するために前記ベース部材の下方側から上方側に向かって通過する孔が形成され、前記回転昇降機構は、前記昇降部によって上昇させられて前記背面に接触した前記支持部によって、前記回転ヤトイを前記ベース部材から浮かされた状態で支持すると共に、前記回転部により回転し得る回転位置と、前記昇降部によって前記支持部が下降させられて前記背面から離れ、前記回転ヤトイを前記ベース部材に着座させる着座位置と、に昇降駆動する、ことを特徴とするワーク保持装置にある。 The present invention relates to a rotary yatoe having a holding surface for holding a workpiece, a back surface opposite to the holding surface, and a plurality of rotary yatoy receiving portions that protrude toward the back surface of the rotating yatoy and point-support the back surface of the rotating yatoy It includes a base member as a fixed member having a rear and detachably supporting portion of the front Symbol rotating lens holder unit, lifting unit for raising and lowering the support portion, and a rotary elevating mechanism having a rotating unit for rotating the support part The base member is formed with a hole through which the support portion of the rotary lifting mechanism passes from the lower side to the upper side of the base member in order to support the back surface of the rotary yatoi. The rotating portion that is raised by the elevating portion and supported by the support portion that is in contact with the back surface while being floated from the base member, and that can be rotated by the rotating portion. If, apart from the back is not the support portion is lowered by the elevating unit, and a seating position for seating the rotating lens holder unit to the base member, the lift is driven, in the work holding device, characterized in that.
本発明によれば、ワークを保持する回転ヤトイの背面に接離可能な支持部と、この支持部を昇降させる昇降部と、を有する。そして、回転ヤトイを回転させる際には、支持部を上昇させて回転ヤトイの背面と当接させ、ベース部材から回転ヤトイを浮かせる。また、ワークの形状を測定する際は、支持部を下降させて回転ヤトイの背面から離し、回転ヤトイをベース部材に着座させる。このように、背面に直接接触する支持部材により回転ヤトイを昇降させるため、安定して回転ヤトイを昇降させることができ、高精度な光学素子のようなワークであっても変形させずに保持することができる。また、回転ヤトイをベース部材から浮いた状態で回転させるため、回転部に掛る負荷を軽減することができる。 According to this invention, it has a support part which can be contacted / separated with the back surface of the rotation yatoy holding a workpiece | work, and a raising / lowering part which raises / lowers this support part. When rotating the rotary yatoe, the support portion is raised and brought into contact with the back surface of the rotary yatoi so that the rotary yatoi is floated from the base member. Further, when measuring the shape of the workpiece, the support portion is lowered and separated from the back surface of the rotating yatoy, and the rotating yatoe is seated on the base member. As described above, since the rotary yato is raised and lowered by the support member that directly contacts the back surface, the rotary yato can be raised and lowered stably, and even a work such as a high-precision optical element is held without being deformed. be able to. In addition, since the rotating yatoy is rotated while floating from the base member, it is possible to reduce the load on the rotating portion.
[第1の実施の形態]
[測定装置の概略構成]
以下、図面に基づいて、本発明の実施形態に係る3次元形状測定装置1及びワーク保持装置3について説明をする。なお、以下の説明において「ヤトイ」とは、保持対象を保持する保持具(例えばテーブルなど)としての意味で使用する。
[First Embodiment]
[Schematic configuration of measuring device]
Hereinafter, based on the drawings, a three-dimensional
まず、図1及び図2に基づいて3次元形状測定装置1の構成について説明をする。図1及び図2に示すように、3次元形状測定装置1は、プローブPによってワークWの表面を走査して、その形状を測定する3次元形状測定装置であり、計測部2、ワーク保持部としてのワーク保持装置3及び制御部4を備えている。
First, the configuration of the three-dimensional
上記計測部2は、ワーク保持装置3がその中央部に組み込まれた定盤21と、この定盤21に連結されたステージ架台22と、を有している。ステージ架台22には、Y軸方向に移動自在なY軸ステージ23Y、X軸方向に移動自在なX軸ステージ23X及びZ軸方向に移動自在なZ軸ステージ23Zを介して、プローブPがワーク保持装置3に臨む形で支持されている。
The
上記プローブPは、接触式のプローブから構成されており、ワークWの表面を一定の圧力で接触することが可能なように出来ている。具体的には、プローブ軸を板バネで保持し、板バネの撓み量を変位計等で計測し、撓み量が一定になるように制御するように構成されている。 The probe P is composed of a contact-type probe, and can contact the surface of the workpiece W with a constant pressure. Specifically, the probe shaft is held by a leaf spring, the amount of deflection of the leaf spring is measured with a displacement meter or the like, and the amount of deflection is controlled to be constant.
また、定盤21には、プローブP及びワーク保持装置3を跨ぐように、門型のミラーフレーム24が設けられている。このミラーフレーム24には、互いに直交する位置にZ基準ミラー25Zと、Y基準ミラー25Yとが取付けられている。また、X基準ミラー25Xが、これらZ基準ミラー25Z及び、Y基準ミラー25Yのそれぞれと直交する位置に取付けられている。
In addition, a gate-
更に、図2に示すように、プローブPには、レーザ測長用Z軸干渉計26Z、レーザ測長用X軸干渉計26X、レーザ測長用Y軸干渉計(不図示)が取付けられている。レーザ測長用Z軸干渉計26Zは、Z基準ミラー25Zとの距離を計測する干渉計である。レーザ測長用X軸干渉計26Xは、X基準ミラー25Xとの距離を計測する干渉計である。レーザ測長用Y軸干渉計は、Y基準ミラー25Yとの距離を計測するレーザ測長用Y軸干渉計である。
Further, as shown in FIG. 2, the probe P is attached with a laser measuring Z-
また、プローブPには、高さ方向にもう一つレーザ測長用干渉計(不図示)が取り付けられており、上下二つの干渉計差を計測することによってY軸方向及びX軸方向のステージピッチング量を測定するように構成されている。 Further, another interferometer for laser length measurement (not shown) is attached to the probe P in the height direction, and the stage in the Y-axis direction and the X-axis direction is measured by measuring the difference between the upper and lower two interferometers. The pitching amount is measured.
このように、計測部2は、X、Y、Z軸それぞれのレーザ測長用干渉計26X,26Zを用いてプローブPの位置を検出する。そして、制御部4からの指令に基づいて、X、Y、Z軸それぞれのステージ23X,23Y,23Zを移動させて、プローブPによってワークWの表面を走査するように構成されている。
As described above, the
上記制御部4は、電装ユニット41と、コントロールコンピュータ42と、データ処理用コンピュータ43と、を有している。電装ユニット41は、各種ドライバを搭載しており、例えば、移動ステージ23X,23Y,23Zの駆動モータのドライバ、詳しくは後述するワーク保持装置3の回転用モータ35bのドライバを搭載している。
The control unit 4 includes an
また、電装ユニット41は、接触式プローブPとワークWとの接触圧力を一定に保つようにZ軸ステージ23Zを制御する圧力制御ユニットを搭載している。プローブPとワークWが接触している間は、Z軸ステージドライバに代わり、この圧力制御ユニットによってZ軸ステージ23Zは駆動される。
In addition, the
更に、電装ユニット41は、レーザ測長用光源、レーザ測長用干渉計26X,26Zからの測長信号を取り込むための測長ボードを搭載している。
Furthermore, the
一方、コントロールコンピュータ42は、電装ユニット41へ各種信号を出力すると共に、電装ユニット41から信号が入力されるコンピュータである。このコントロールコンピュータ42は、電装ユニット41に搭載された各種ドライバを制御するプログラムが搭載(格納)されている。
On the other hand, the
更に、コントロールコンピュータ42は、各レーザ測長用干渉計からの測長信号を、電装ユニット41を介してサンプリングし、測長データに換算する測長データ取り込み用プログラムを搭載している。
Further, the
また、上記データ処理用コンピュータ43は、測定条件パラメータなどを管理するコンピュータであり、管理する測定条件としては、測定範囲、測定回数、測定速度、測定種類、被測定物の設計値形状などがある。具体的には、データ処理用コンピュータ43は、測定プログラム、データ取込プログラム、形状データ算出プログラム、誤差算出プログラム、形状位置算出プログラム及びつなぎ合わせプログラムを搭載している。
The
上記測定プログラムは、測定条件パラメータを処理して測定手順データとし、測定条件パラメータと共にコントロールコンピュータ42に送る測定プログラムである。上記データ取り込みプログラムは、各レーザ測長用干渉計からの測長データを、コントロールコンピュータ42を介して取り込むプログラムである。上記形状データ算出プログラムは、取り込んだレーザ測長データからワークWの表面形状を算出するプログラムである。上記誤差算出プログラムは、算出したワークWの形状データとワークWの設計値形状から、測定したワークWの設計値からの誤差を算出するプログラムである。上記形状位置算出プログラムは、ワークWの形状データから、ワークWが装置の原点及び座標、或いは任意原点及び座標に対して置かれている三次元位置を算出するプログラムである。上記つなぎ合わせプログラムは、算出したワークWの複数部分の形状データからワークWの全体形状を算出するプログラムである。
The measurement program is a measurement program that processes measurement condition parameters to obtain measurement procedure data and sends the measurement procedure parameters to the
[ワーク保持装置の詳細構成]
ついで、上述したワーク保持装置3の構成について、図1及び図2を参照しつつ、図3、図4に基づいて詳しく説明をする。図3に示すように、ワーク保持装置3は、定盤21に支持されたベース部材32と、該ベース部材32に着座すると共にワークWが載置される回転ヤトイ31と、上記ベース部材32の下方に配設される回転昇降機構33と、を備えて構成されている。
[Detailed configuration of work holding device]
Next, the configuration of the workpiece holding device 3 described above will be described in detail based on FIGS. 3 and 4 with reference to FIGS. 1 and 2. As shown in FIG. 3, the work holding device 3 includes a
上記回転ヤトイ31は、ワークWを載置するワーク専用ヤトイであり、ワークWを保持する保持面31Fと、この保持面と反対側の背面31Rと、を有する円形の板状部材から構成されている。
The
また、ベース部材32は、定盤21に支持された板状部材からなる汎用ヤトイであり、回転ヤトイ31の背面31Rを着座させる回転ヤトイ受部32aを有している。回転ヤトイ31は、このベース部材32の着座部材に着座することによって、定盤21上に位置決めされ、ワークWの測定が可能な状態となる。
The
更に、ベース部材32の中心には、後述する回転昇降機構33の支持部34が回転ヤトイ31の背面31Rに接続するための孔32hが形成されている。
Further, a
上記回転昇降機構33は、回転ヤトイ31をベース部材32から浮かせた状態で回転させる装置であり、回転ヤトイ31の背面31Rと接離可能な支持部34、支持部34を昇降させる昇降部36、支持部34を回転させる回転部35を有している。
The
上記昇降部36は、4本の脚部36bと、これら複数の脚部36bの間に支持されつつ昇降する昇降ステージ36aと、この昇降ステージ36aを昇降させる直動アクチュエータ36cと、を有している。なお、この直動アクチュエータ36cは、昇降ステージ36aに組込まれていると共に、エアーシリンダーやリニアモータなどから構成されている。
The elevating
上記回転部35は、昇降ステージ36a上に取付けられた回転用モータ35bと、この回転用モータ35bの上部に取付けられて回転する回転部材35aと、を有している。
The rotating
上記支持部34は、回転部材35aの上面から回転ヤトイ31に向かって突出した突状部材であり、回転ヤトイ31の背面31Rと接触する先端部が所定の曲率を有する突形状をしている。即ち、この支持部34は、回転ヤトイ31の背面31Rと点接触するような形状となっている。
The
上述した回転ヤトイ31、ベース部材32及び回転部材35aは、その中心Cが一致するように配設されていると共に、回転部材35aは、その直径がベース部材32の孔32hよりも小さく形成されている。そのため、回転昇降機構33は、回転位置Pup(図3(b)の位置)と、着座位置PS(図3(a)の位置)に昇降駆動する。回転位置Pupは、上記昇降部35によって上昇させられて回転ヤトイ31の背面31Rに接触した支持部34によって、回転ヤトイ31をベース部材32から浮かされた状態で支持される共に、回転部35により回転し得る位置である。着座位置Psは、昇降部35によって支持部34が下降させられて回転ヤトイ31の背面31Rから離れ、ベース部材32に回転ヤトイ31を着座させる位置である。
The
次に、ベース部材32及び回転昇降機構33と、回転ヤトイ31と、の接触関係について図3を参照しつつ、図4に基づいて詳しく説明をする。なお、図4(a)は、ワーク保持装置3から回転ヤトイ31を取り外した状態を示す平面図であり、図4(b)は、回転ヤトイ31の背面を示す模式図である。
Next, the contact relationship between the
図4(a)に示すように、回転ヤトイ31の背面31Rと接触する支持部34は、回転部材35aの中心C1から(第1の)所定距離r1、離された円上に3つ配設されており、回転ヤトイ31をこれら3つの支持部34によって3点支持するようになっている。
As shown in FIG. 4 (a), the supporting
また、同様に回転ヤトイ31の背面31Rが着座する回転ヤトイ受部32aも支持部材35aの中心C1から(第2の)所定距離r2、離された円上に3つ配設されている(r2>r1)。そして、回転ヤトイ31は、これら3つの回転ヤトイ受部32aによって3点支持されている。更に、この回転ヤトイ受部32aは、先端部分が所定の曲率を有する突形状をしており、支持部34と同様に回転ヤトイ31を点支持するようになっている。
Also, it is rotated lens holder
即ち、上記支持部34及び回転ヤトイ受部32aは、ワークW及び回転ヤトイ31に対して、重心が3点の概略中心に位置するように(本実施形態では中心C1,C2,C3が一致するように)配置されている。言い換えると、ワークW及び回転ヤトイ31が略回転対称形状ならば、支持部34ならびに回転ヤトイ受部32aは概略正三角形の位置に配置されている。
That is, the
一方、図4(b)に示すように、上記支持部34及び回転ヤトイ受部32aと当接する回転ヤトイ31の背面31Rは、支持部34の指示を受得る支持領域31aを有している。また、回転ヤトイ受部32aが着座し得る着座領域31b、これら支持領域及び着座領域以外の背面31cを有して構成されている。
On the other hand, as shown in FIG. 4B, the
上記支持領域31aは、回転部材35aの回転中心C1(本実施形態では中心C1と回転ヤトイ31の中心C2は一致)を中心とする(第1の)所定幅W1を有するリング形状をしており、この幅W1の中央に支持部34の中心C34が位置するようになっている。
The
また、上記着座領域31bは、回転部材35aの回転中心C1を中心とする(第2の)所定幅W2を有するリング形状をしており、この幅W2の中央に回転ヤトイ受部32aの中心C32が位置するようになっている。
Further, the
更に、これら支持領域31a及び着座領域31bは、着座領域31bが外径側に位置した同心円状に配置されており、他の背面31cよりも一段高く削り出されている。また、これら支持領域31a及び着座領域31bは、他の背面31cに比して、面精度が高く出されている。
Further, the
これにより、回転ヤトイ31は、それぞれ面精度の高い支持領域31a、着座領域31bが、支持部34、回転ヤトイ受部32aに3点支持され、回転位置Pupでも、着座位置Psでも精度よく支持されるようになっている。
Thus, the rotation
[作用]
ついで、本実施形態に係る3次元形状測定装置1の作用について説明をする。半導体露光装置用の投影レンズ(以下、単純にワークという)Wの表面形状を測定するにあたり計測者は、測定位置に、不図示の搬送系から、回転ヤトイ31に保持されたワークWを、この回転ヤトイ31を搭載したベース部材32ごと搬入する。
[Action]
Next, the operation of the three-dimensional
ワークWが測定位置、即ち、ワーク保持装置3の上方に搬送されると、ベース部材32を定盤21に搭載する。この時、ワークWの大きさがいずれかの基準ミラー25X,25Y,25Zの計測可能範囲、即ちプローブPの走査範囲を超えてしまっている場合ある。この場合、測定者は、プローブP及び回転昇降機構33を制御する制御部(制御装置)4によって、ワーク上におけるプローブPの走査範囲を分割する。そして、回転ヤトイ31を回転させて、分割した領域ごとにプローブPによってワークWの表面を走査させ、ワークWの全範囲について3次元形状を計測する。
When the workpiece W is conveyed to the measurement position, that is, above the workpiece holding device 3, the
以下、図5に示すように、ワークWの大きさ(直径Dw)がZ基準ミラー25ZのX方向の計測可能範囲Rxを超えてしまっている場合の、ワークWの3次元形状の測定方法について詳しく説明をする。なお、本実施形態においては、ワークWの大きさに対してZ基準ミラー25Zがカバーする範囲が概略半分なので、接続の重なりを考慮して3回の測定のよってワークの全面の形状を算出する。
Hereinafter, as shown in FIG. 5, a method for measuring the three-dimensional shape of the workpiece W when the size (diameter Dw) of the workpiece W exceeds the measurable range Rx in the X direction of the
測定者は、まずワークWの計測に際し、データ処理用コンピュータ43に対してパラメータ、測定範囲及び測定トレース方法を設定する。なお、パラメータとしてはワークの設計データ、測定範囲としてはワークWの基準ミラーと重なる部分(例えば図6のR1部分)、トレース方法としては回転角度120°、測定回数3回及びトレース速度などを入力する。
First, when measuring the workpiece W, the measurer sets parameters, a measurement range, and a measurement trace method for the
次に、データ処理用コンピュータ43からコントロールコンピュータ42を介して電装ユニット41に指令して、全ての移動ステージ23X,23Y,23Zを原点、又はワークWの搬入、搬出に障害とならない位置まで移動させる。
Next, a command is sent from the
そして、回転ヤトイ31に保持されたワークを、上述したように搬送装置によって、ベース部材32ごと定盤21の測定位置に搬送して、位置決めする。測定位置への位置決めが終了すると、データ処理用コンピュータ43は測定開始指令をコントロールコンピュータ42へ送る。なお、このとき同時に上記設定した各種パラメータもコントロールコンピュータ42へ送る。
And the workpiece | work hold | maintained at the
すると、コントロールコンピュータ42は、プローブPをZ軸の原点位置に位置させ、その後、データ処理用コンピュータ43より送られた各種パラメータに従って、プローブPのXY軸位置を、測定開始点に移動させる。
Then, the
プローブPが測定開始点に移動すると、プローブPを下降させてワーク表面に接触させる。そして、プローブPとワークWとの接触圧が一定の状態で、データ処理用コンピュータ43で設定したパラメータに従って、指定された範囲のワーク表面を走査する。
When the probe P moves to the measurement start point, the probe P is lowered and brought into contact with the workpiece surface. Then, in a state where the contact pressure between the probe P and the workpiece W is constant, the workpiece surface in the designated range is scanned according to the parameters set by the
そして、プローブPによって、指定された範囲の走査が終了すると、プローブPをワークWから離し、原点位置まで移動させる。これにより、1回目の測定が終了する。 When the scanning of the designated range is completed by the probe P, the probe P is moved away from the workpiece W and moved to the origin position. Thereby, the first measurement is completed.
1回目の測定が終了すると、コントロールコンピュータ42は、電装ユニット41を通して回転昇降機構33に上昇指令を与える。回転昇降機構33の直動アクチュエータ36cは、上昇指令を受けると、昇降ステージ36aを上昇させて行き、支持部34を、回転ヤトイ31の背面31Rの支持領域31aに接触させる。そして、この回転ヤトイ31を3つの支持部34によって3点支持した状態で、昇降ステージ36aを更に上昇させ、回転ヤトイ31をベース部材32から浮かせる(図3(b)の回転位置Pup)。
When the first measurement is completed, the
回転昇降機構33が回転位置Pupまで上昇すると、コントロールコンピュータ42は、回転用モータ35bを駆動させて、支持部34に支持された回転ヤトイ31を、予め設定された角度(本実施形態では120°)だけ回転させる。
When the
そして、回転が終了すると、コントロールコンピュータ42は、回転昇降機構33の直動アクチュエータ36cに下降指令を与え、昇降ステージ36aを着座位置Psまで下降させる。昇降ステージ36aが下降して行くと、回転ヤトイ31の背面31Rの着座領域31bと、回転ヤトイ受部32aとが接触し、3つの回転ヤトイ受部32aに回転ヤトイ31が着座する。そして、この回転ヤトイ31が回転ヤトイ受部32aに3点支持された状態で、支持部34だけが下降して行き、支持部34が支持領域31aから離れる。
When the rotation is completed, the
上記回転ヤトイ31の回転動作(回転割出し)が終了すると、1回目と同様に2回目の表面形状測定が行われる(図5(b)の状態)。そして、2回目の表面形状測定が終了すると、再度、上記回転動作が行われ、3回目の形状測定が行われる(図5(c)の状態)。
When the rotation operation (rotation indexing) of the
3回目の形状測定が終了すると、ワークWの全範囲の形状測定が終了し、ワークWをベース部材32ごと搬送装置によって3次元形状測定装置から降ろすと共に、測定したデータをつなぎ合わせて、ワーク全体の形状を演算する。
When the third shape measurement is completed, the shape measurement of the entire range of the workpiece W is completed, and the workpiece W is lowered together with the
なお、本実施形態のように、ワークWの計測範囲R1,R2,R3は、各測定ごとにその領域が一部被っても良いと共に、被らないように設定しても良い。また、測定を6回など任意の回数も設定しても良い。 Note that, as in the present embodiment, the measurement ranges R 1 , R 2 , and R 3 of the workpiece W may be set so as not to cover a part of each region for each measurement. In addition, an arbitrary number of measurements such as six times may be set.
このように、回転ヤトイ31を背面31Rに直接接触する支持部34を昇降させることによって、回転ヤトイ31を安定してゆっくりとベース部材32に着座させることができる。そのため、着座時に回転ヤトイ31にほとんど衝撃が伝わらず、回転ヤトイ31を昇降させるワーク保持装置3であっても、変形の虞なく高精度な光学素子を保持することができる。また、回転部35を破損させる虞もない。
In this way, by rotating the
更に、測定時は、回転ヤトイ31がベース部材32上に着座しているため、回転部35の剛性を上げることなく、回転ヤトイ31が測定時に回転してしまうことを防止することができる。また、回転割出し時は、回転ヤトイ31の背面31Rに支持部34が直接接触して、回転ヤトイ31をベース部材32から浮かせた状態で支持するため、回転部35に出し生じる負荷を軽減することができる。
Furthermore, since the rotating
更に、回転ヤトイ31の背面31Rの支持部34が接触し得る支持領域31a及び回転ヤトイ受部32aが接触し得る着座領域31bの面精度を、高精度に形成したことによって、正確に回転ヤトイ31を支持することができる。また、支持部34及び回転ヤトイ受部32aが複数点で回転ヤトイ31を点支持することによって、より平行を保った状態で回転ヤトイ31を支持することができる。
Further, the surface accuracy of the
更に、上記支持領域31a及び着座領域31bがリング形状をしているため、回転ヤトイ受部32aの全面を高精度に面出しする必要がないと共に、旋盤などを使用して容易に加工することができる。また、支持部34及び回転ヤトイ31が回転してどの位置にあっても、支持部34と支持領域31a、回転ヤトイ受部32aと着座領域31bを接触させることができる。
Further, since the
また、支持領域31a及び着座領域31bは、着座領域31bが外径側に位置するように同心円状に配設されており、回転ヤトイ31の支持を回転昇降機構33から装置本体側に切換えた際に、重心が同じであるため、ワークの位置が不安定にならない。更に、回転昇降機構33の回転中心C1とワークWの回転中心が一致しているため、回転中に装置の重心が崩れることがない。また、着座領域31bが支持領域31aの外径側に位置しているため、より安定して測定時にワークWを保持することができる。
The
[第2の実施の形態]
ついで、本発明の第2の実施の形態に係るワーク保持装置3について図7に基づいて説明をする。このワーク保持装置3は、回転ヤトイ31の支持領域31a及び着座領域31bを溝状に形成した点で第1の実施の形態と相異している。そのため、以下、第1の実施形態と相異する部分については説明を省略すると共に、対応する構成要件については、第1の実施形態と同一の参照符号を使用する。
[Second Embodiment]
Next, a work holding device 3 according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. This work holding device 3 is different from the first embodiment in that the
図7に示すように、支持領域31a及び着座領域31bは、回転ヤトイ31の背面31Rを溝状に加工して形成されており、この溝部分は他の背面部分31cよりも面精度を高く出されている。
As shown in FIG. 7, the
また、上記支持領域31aと当接する支持部34は、その先端部の径が支持領域31aの幅W1よりも狭く形成されており、支持領域31aと点接触可能になっている。更に、着座領域31bと当接する回転ヤトイ受部32aも同様に、その先端部の径が着座領域31bの幅W2よりも狭く形成されており、着座領域31bと点接触可能になっている。
The
このように、支持領域31a及び着座領域31bを溝状に形成し、この溝内で支持部34及び回転ヤトイ受部32aと当接するように構成したことによって、回転ヤトイ31が背面31R内で平行移動してしまうことを防止することができる。
As described above, the
なお、支持領域31a及び着座領域31bは、回転ヤトイ31の背面31Rに硬度の高いジュラルミンやステンレスなどの金属からなる別部材を取付けて構成しても良い。また、支持領域31aが着座領域31bの外径側に位置しても良い。更に、支持領域31a及び着座領域31bは、リング状だけでなく、例えば円形でも良く、これら支持領域31a及び着座領域31bの両方が円形の場合は、支持領域31a及び着座領域31bが一つの円形領域によって形成される。
In addition, you may comprise the support area |
また、支持部34や回転ヤトイ受部32aは、3つに限らず、一つでも、一つ以上の複数有していても任意の数に設定して良い。更に、ワークWは、非球面、球面、あるいは自由曲面などの大型レンズやミラーなど、高精度の光学素子が最も適しているが、3次元計測装置1は、種々のワークWの表面形状を計測することができる。
Further, the number of the
また、上述した実施の形態に記載された発明は、どのように組み合わされても良いことは、いうまでもない。 Needless to say, the inventions described in the above-described embodiments may be combined in any way.
31 回転ヤトイ
31F 保持面
31R 背面
32 ベース部材
32a 回転ヤトイ受部
33 回転昇降機構
34 支持部
35 回転部
36 昇降部
Pup 回転位置
PS 着座位置
W ワーク
31 rotating
Claims (10)
前記回転ヤトイの背面に向かって突出し、前記回転ヤトイの背面を点支持する複数の回転ヤトイ受部を有する固定部材としてのベース部材と、
前記回転ヤトイの背面と接離可能な支持部、該支持部を昇降させる昇降部、前記支持部を回転させる回転部を有する回転昇降機構と、を備え、
前記ベース部材には前記回転昇降機構の支持部が前記回転ヤトイの背面を支持するために前記ベース部材の下方側から上方側に向かって通過する孔が形成され、
前記回転昇降機構は、前記昇降部によって上昇させられて前記背面に接触した前記支持部によって、前記回転ヤトイを前記ベース部材から浮かされた状態で支持すると共に、前記回転部により回転し得る回転位置と、前記昇降部によって前記支持部が下降させられて前記背面から離れ、前記回転ヤトイを前記ベース部材に着座させる着座位置と、に昇降駆動する、
ことを特徴とするワーク保持装置。 A rotary yatoe having a holding surface for holding a workpiece, and a back surface opposite to the holding surface;
A base member as a fixing member that protrudes toward the back surface of the rotating yatoy and has a plurality of rotating yatoy receiving portions that support the back surface of the rotating yatoe;
Includes rear and detachably supporting portion of the front Symbol rotating lens holder unit, lifting unit for raising and lowering the support portion, and a rotary elevating mechanism having a rotating unit for rotating the support part,
The base member is formed with a hole that passes from the lower side to the upper side of the base member in order for the support portion of the rotary lifting mechanism to support the back surface of the rotary yatoi,
The rotation elevating mechanism supports the rotating yatoy in a state of being floated from the base member by the support unit raised by the elevating unit and contacting the back surface, and a rotation position capable of rotating by the rotating unit; The support part is lowered by the elevating part and separated from the back surface, and is driven to elevate to and from a seating position where the rotary yatoe is seated on the base member.
A workpiece holding device characterized by that.
前記着座領域は、これら支持領域及び着座領域以外の背面に比して、面精度が高く形成される、
請求項1記載のワーク保持装置。 The back surface has a support region that can receive the support of the support portion, and a seating region that can be seated on the rotary yatoy receiving portion,
Before Symbol the sitting area is different from the rear outside these support areas and seating area, surface accuracy is formed high,
The work holding device according to claim 1.
前記支持領域は、前記支持領域及び着座領域以外の背面に比して、面精度が高く形成される、The support region is formed with higher surface accuracy than the back surface other than the support region and the seating region.
請求項2記載のワーク保持装置。 The work holding device according to claim 2.
請求項2又は3記載のワーク保持装置。 The work holding device according to claim 2 or 3.
請求項2乃至4のいずれか1項記載のワーク保持装置。 The support region and the seating region are circular or ring-shaped,
The work holding device according to any one of claims 2 to 4 .
請求項5項記載のワーク保持装置。 The support region and the seating region are formed concentrically.
The work holding device according to claim 5 .
前記回転ヤトイ受部は、先端部分が所定の曲率を有する突形状である、
請求項1乃至6のいずれか1項記載のワーク保持装置。 The support portion has a protruding shape having a predetermined curvature at the tip portion,
The rotary lens holder unit receiving portion, Ru protrusion-shaped der the tip portion having a predetermined curvature,
The work holding device according to any one of claims 1 to 6 .
請求項1乃至7のいずれか1項記載のワーク保持装置。 The rotating yatoi is disposed so that the center of rotation of the support portion coincides with the center thereof.
The workpiece holding device of any one of claims 1 to 7.
三次元に移動自在なステージと、
前記ステージを介して保持されると共にワーク表面を走査するプローブと、
前記ワーク保持装置が組み込まれ前記ステージと連結した定盤と、
前記プローブ及び回転昇降機構を制御する制御装置と、を備え、
前記ベース部材は前記定盤に支持され、
前記制御装置は、ワークの大きさが前記プローブの走査範囲を超えている場合、ワーク上における前記プローブの走査範囲を分割し、前記回転ヤトイを回転させて、分割した領域ごとに前記プローブによってワークの表面を走査させ、ワークの全範囲について3次元形状を計測する、
ことを特徴とする3次元形状測定装置。 The work holding device according to any one of claims 1 to 8 ,
A stage that can move in three dimensions,
A probe that is held through the stage and scans the workpiece surface;
A surface plate incorporating the work holding device and connected to the stage;
A control device for controlling the probe and the rotary lifting mechanism,
The base member is supported by the surface plate,
When the size of the workpiece exceeds the scanning range of the probe, the control device divides the scanning range of the probe on the workpiece, rotates the rotary yato and moves the workpiece by the probe for each divided region. The surface of the workpiece is scanned and the 3D shape is measured for the entire range of the workpiece.
A three-dimensional shape measuring apparatus.
請求項9記載の3次元形状測定装置。 The workpiece is a projection lens for a semiconductor exposure apparatus,
The three-dimensional shape measuring apparatus according to claim 9 .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011142588A JP5971902B2 (en) | 2011-06-28 | 2011-06-28 | Work holding device and three-dimensional shape measuring device provided with the work holding device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011142588A JP5971902B2 (en) | 2011-06-28 | 2011-06-28 | Work holding device and three-dimensional shape measuring device provided with the work holding device |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013011445A JP2013011445A (en) | 2013-01-17 |
JP2013011445A5 JP2013011445A5 (en) | 2014-08-14 |
JP5971902B2 true JP5971902B2 (en) | 2016-08-17 |
Family
ID=47685446
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011142588A Expired - Fee Related JP5971902B2 (en) | 2011-06-28 | 2011-06-28 | Work holding device and three-dimensional shape measuring device provided with the work holding device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5971902B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20210093102A (en) * | 2020-01-17 | 2021-07-27 | 고흥도 | Height guage measuring jig |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05240798A (en) * | 1992-02-28 | 1993-09-17 | Nec Yamagata Ltd | Laser inspection device for wafer surface having pattern |
JP3430788B2 (en) * | 1996-04-26 | 2003-07-28 | 株式会社日立製作所 | Sample image measuring device |
JP5043476B2 (en) * | 2007-03-06 | 2012-10-10 | 株式会社神戸製鋼所 | Shape measuring apparatus and method |
JP2010133841A (en) * | 2008-12-05 | 2010-06-17 | Nikon Corp | Apparatus for periphery inspection |
-
2011
- 2011-06-28 JP JP2011142588A patent/JP5971902B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20210093102A (en) * | 2020-01-17 | 2021-07-27 | 고흥도 | Height guage measuring jig |
KR102389557B1 (en) | 2020-01-17 | 2022-04-21 | 고흥도 | Height guage measuring jig |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2013011445A (en) | 2013-01-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI706487B (en) | Prober and operation method of prober | |
JP6765926B2 (en) | Processing equipment | |
JP6220596B2 (en) | Prober | |
CN102371434A (en) | Laser processing method and laser processing apparatus | |
KR102176254B1 (en) | Device and method for bonding alignment | |
TWI751354B (en) | Cutting device and wafer processing method | |
WO2021164667A1 (en) | Wafer, and calibration apparatus and calibration method for transfer mechanism of wafer | |
JP2009194346A (en) | Uniaxial drive aligner | |
KR20180020889A (en) | Method for cutting work-piece | |
EP3082155B1 (en) | Substrate processing apparatus and substrate processing method | |
JP2017183722A (en) | Prober and prober operation method | |
KR102645229B1 (en) | Inspection jig and inspection method | |
JP6539467B2 (en) | Grinding machine | |
JP5971902B2 (en) | Work holding device and three-dimensional shape measuring device provided with the work holding device | |
KR101467121B1 (en) | Apparatus for inspecting wafer surface | |
JP2006242676A (en) | Outer diameter measuring device and measuring probe | |
TWI760524B (en) | Jig for height measurement | |
JP2014176948A (en) | Axis alignment device and axis alignment method | |
CN102615585B (en) | Grinding attachment | |
CN116230510A (en) | Wafer manufacturing method and grinding device | |
CN113211299B (en) | Substrate processing apparatus and substrate processing method | |
JP6361729B2 (en) | Aspherical eccentricity measurement method and shape analysis method | |
TW202205417A (en) | Substrate processing system and substrate processing method | |
KR20200052027A (en) | Probe station | |
JP7474144B2 (en) | Grinding device and grinding method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20130228 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140630 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140630 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20150324 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150414 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150615 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20151117 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160118 |
|
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: 20160614 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160712 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5971902 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |