JP5994504B2 - 共焦点計測装置 - Google Patents
共焦点計測装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5994504B2 JP5994504B2 JP2012202343A JP2012202343A JP5994504B2 JP 5994504 B2 JP5994504 B2 JP 5994504B2 JP 2012202343 A JP2012202343 A JP 2012202343A JP 2012202343 A JP2012202343 A JP 2012202343A JP 5994504 B2 JP5994504 B2 JP 5994504B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- lens
- diffractive
- diffractive lens
- measurement
- 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
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B9/00—Measuring instruments characterised by the use of optical techniques
- G01B9/04—Measuring microscopes
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/42—Diffraction optics, i.e. systems including a diffractive element being designed for providing a diffractive effect
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/24—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B21/00—Microscopes
- G02B21/0004—Microscopes specially adapted for specific applications
- G02B21/002—Scanning microscopes
- G02B21/0024—Confocal scanning microscopes (CSOMs) or confocal "macroscopes"; Accessories which are not restricted to use with CSOMs, e.g. sample holders
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B21/00—Microscopes
- G02B21/0004—Microscopes specially adapted for specific applications
- G02B21/002—Scanning microscopes
- G02B21/0024—Confocal scanning microscopes (CSOMs) or confocal "macroscopes"; Accessories which are not restricted to use with CSOMs, e.g. sample holders
- G02B21/0052—Optical details of the image generation
- G02B21/006—Optical details of the image generation focusing arrangements; selection of the plane to be imaged
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B2210/00—Aspects not specifically covered by any group under G01B, e.g. of wheel alignment, caliper-like sensors
- G01B2210/50—Using chromatic effects to achieve wavelength-dependent depth resolution
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B21/00—Microscopes
- G02B21/0004—Microscopes specially adapted for specific applications
- G02B21/002—Scanning microscopes
- G02B21/0024—Confocal scanning microscopes (CSOMs) or confocal "macroscopes"; Accessories which are not restricted to use with CSOMs, e.g. sample holders
- G02B21/0052—Optical details of the image generation
- G02B21/0064—Optical details of the image generation multi-spectral or wavelength-selective arrangements, e.g. wavelength fan-out, chromatic profiling
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Measurement Of Optical Distance (AREA)
Description
好ましくは、減光部が形成された回折レンズの平面は、ピンホールに向けられる。回折レンズの回折面は、対物レンズに向けられる。
好ましくは、減光部は、回折レンズの平面に固定された金属膜からなる。
図1は、本発明の実施の形態1に係る共焦点計測装置の構成を示す模式図である。図1に示す共焦点計測装置101は、共焦点光学系を利用して計測対象物200の変位を計測する計測装置である。計測対象物200は、特に限定されるものではない。言い換えると、共焦点計測装置101の用途は特定の用途に限定されるものではない。
実施の形態1によれば、回折レンズ1の構造上の特徴により、変位の計測精度を高めることができる。本発明の実施の形態2では、撮像素子から出力される受光信号の処理によって、変位の計測精度を高めることができる。
図16は、本発明の実施の形態2に係る共焦点計測装置102によって計測される計測対象物200の一例を示した図である。図16を参照して、計測対象物200は、下地層200aと、透明体層200bとを有する。透明体層200bは、下地層200aの表面に配置される。透明体層200bの表側の面(上部の面)の反射率は、下地層200aの表面の反射率に比べて小さい。さらに、透明体層200bの厚みtbは受光波形の半値幅に比べて小さい。たとえば下地層200aは、シリコンウェハであり、透明体層200bは、そのシリコンウェハの表面に固定されたフォトレジストである。
光LBを走査した場合、上記の(1−1/n)tbという高さが計測される。したがって、計測された高さをhとすると、厚みtbは、以下の式に従って算出される。
図19は、本来の高さと、計測された高さとの関係を示す図である。屈折率nが1より大きいため、本来の高さ(厚みtb)は、計測値hよりも大きくなる。
Claims (5)
- 共焦点光学系を利用して計測対象物の変位を計測する共焦点計測装置であって、
複数の波長の光を出射する光源と、
色収差を発生させるための回折パターンが形成された回折面と、前記回折面の反対側に位置する平面とを有し、前記光源から出射する光に光軸方向に沿って色収差を発生させる回折レンズと、
前記回折レンズより前記計測対象物側に配置され、前記回折レンズで色収差を生じさせた光を前記計測対象物に集光する対物レンズと、
前記対物レンズで集光した光のうち、前記計測対象物において合焦する光を通過させるピンホールと、
前記ピンホールを通過した光の強度を波長ごとに測定する測定部とを備え、
前記回折レンズは、前記回折レンズの光軸を中心とする軸対称形状の減光部を有し、
前記減光部は、前記回折レンズの前記平面に形成された遮光膜を含み、
前記減光部が形成された前記回折レンズの前記平面は、前記ピンホールに向けられ、
前記回折レンズの前記回折面は、前記対物レンズに向けられる、共焦点計測装置。 - 前記回折レンズは、空気層を挟んで前記対物レンズと対向する、請求項1に記載の共焦点計測装置。
- 前記減光部は、前記回折レンズの前記平面に固定された塗料からなる、請求項1または請求項2に記載の共焦点計測装置。
- 前記減光部は、前記回折レンズの前記平面に固定された金属膜からなる、請求項1または請求項2に記載の共焦点計測装置。
- 前記減光部の面積は、前記回折レンズの有効面積の10%から50%までの範囲内にある、請求項1〜4のいずれか1項に記載の共焦点計測装置。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012202343A JP5994504B2 (ja) | 2012-09-14 | 2012-09-14 | 共焦点計測装置 |
KR1020130057000A KR101534912B1 (ko) | 2012-09-14 | 2013-05-21 | 공초점 계측 장치 |
CN201310226389.7A CN103673887B (zh) | 2012-09-14 | 2013-06-07 | 共聚焦计测装置 |
EP13174666.1A EP2708934B1 (en) | 2012-09-14 | 2013-07-02 | Chromatic confocal measurement apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012202343A JP5994504B2 (ja) | 2012-09-14 | 2012-09-14 | 共焦点計測装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014055920A JP2014055920A (ja) | 2014-03-27 |
JP5994504B2 true JP5994504B2 (ja) | 2016-09-21 |
Family
ID=48699666
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012202343A Active JP5994504B2 (ja) | 2012-09-14 | 2012-09-14 | 共焦点計測装置 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP2708934B1 (ja) |
JP (1) | JP5994504B2 (ja) |
KR (1) | KR101534912B1 (ja) |
CN (1) | CN103673887B (ja) |
Families Citing this family (27)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016024009A (ja) * | 2014-07-18 | 2016-02-08 | 株式会社ミツトヨ | 厚さ測定装置及び厚さ測定方法 |
JP6367041B2 (ja) * | 2014-08-05 | 2018-08-01 | 株式会社ミツトヨ | 外形寸法測定装置及び外形寸法測定方法 |
CN107209356B (zh) * | 2014-12-09 | 2020-07-17 | 阿森提斯股份有限公司 | 用于高度和厚度的非接触式测量的集成光学器件 |
US9835449B2 (en) | 2015-08-26 | 2017-12-05 | Industrial Technology Research Institute | Surface measuring device and method thereof |
JP2017072583A (ja) * | 2015-08-26 | 2017-04-13 | 財團法人工業技術研究院Industrial Technology Research Institute | 表面測定装置及びその方法 |
US9970754B2 (en) | 2015-08-26 | 2018-05-15 | Industrial Technology Research Institute | Surface measurement device and method thereof |
JP6493265B2 (ja) | 2016-03-24 | 2019-04-03 | オムロン株式会社 | 光学計測装置 |
EP3222965B1 (en) * | 2016-03-25 | 2020-01-15 | Fogale Nanotech | Chromatic confocal device and method for 2d/3d inspection of an object such as a wafer with variable spatial resolution |
CN106814365B (zh) * | 2017-01-17 | 2019-08-16 | 深圳立仪科技有限公司 | 光纤光谱共聚焦测量装置 |
JP6852455B2 (ja) * | 2017-02-23 | 2021-03-31 | オムロン株式会社 | 光学計測装置 |
JP6819370B2 (ja) | 2017-03-09 | 2021-01-27 | オムロン株式会社 | 共焦点計測装置 |
JP6834623B2 (ja) * | 2017-03-13 | 2021-02-24 | オムロン株式会社 | 光学計測装置および光学計測装置用アダプタ |
JP6819376B2 (ja) * | 2017-03-14 | 2021-01-27 | オムロン株式会社 | 変位計測装置 |
JP6693908B2 (ja) * | 2017-06-09 | 2020-05-13 | オムロン株式会社 | 光源装置およびこれを備えた測距センサ |
JP6471772B2 (ja) * | 2017-06-09 | 2019-02-20 | オムロン株式会社 | 光源装置およびこれを備えた測距センサ |
JP6880508B2 (ja) * | 2017-10-02 | 2021-06-02 | オムロン株式会社 | センサヘッド |
JP6969453B2 (ja) | 2018-03-12 | 2021-11-24 | オムロン株式会社 | 光学計測装置 |
JP7062518B2 (ja) * | 2018-05-25 | 2022-05-06 | 株式会社キーエンス | 共焦点変位計 |
CN109061863B (zh) * | 2018-09-11 | 2021-02-26 | 深圳立仪科技有限公司 | 一种侧向照射光谱共焦镜头 |
JP7205781B2 (ja) * | 2018-09-18 | 2023-01-17 | オムロン株式会社 | 光学計測装置 |
DE102018130901A1 (de) * | 2018-12-04 | 2020-06-04 | Precitec Optronik Gmbh | Optische Messeinrichtung |
CN109714535B (zh) * | 2019-01-15 | 2020-12-22 | 南京信息工程大学 | 一种基于色差的自动对焦机器视觉测量装置及方法 |
JP6753477B2 (ja) * | 2019-01-22 | 2020-09-09 | オムロン株式会社 | 光源装置およびこれを備えた測距センサ |
JP6888638B2 (ja) * | 2019-01-22 | 2021-06-16 | オムロン株式会社 | 光源装置およびこれを備えた測距センサ |
JP6696597B2 (ja) * | 2019-01-25 | 2020-05-20 | オムロン株式会社 | 光源装置およびこれを備えた測距センサ |
CN111208633B (zh) * | 2020-01-09 | 2020-10-23 | 华中科技大学 | 一种色散共焦显微镜的特性参量的优化方法 |
DE102022207032A1 (de) * | 2022-07-11 | 2024-01-11 | Micro-Epsilon Optronic Gmbh | Einrichtung, Vorrichtung und Verfahren zur konfokal-chromatischen Abstands- und/ oder Dickenmessung |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05164523A (ja) * | 1991-12-19 | 1993-06-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 三次元物体奥行き検出装置 |
JP3341255B2 (ja) * | 1993-11-24 | 2002-11-05 | オムロン株式会社 | 光センサ |
US5785651A (en) * | 1995-06-07 | 1998-07-28 | Keravision, Inc. | Distance measuring confocal microscope |
JP3441863B2 (ja) * | 1995-10-27 | 2003-09-02 | キヤノン株式会社 | 変位情報検出装置 |
JP3655680B2 (ja) * | 1995-12-04 | 2005-06-02 | オリンパス株式会社 | 非球面形状測定用干渉計 |
CN1221956C (zh) * | 1999-11-18 | 2005-10-05 | 柯尼卡株式会社 | 光拾取装置及物镜 |
JP2002350191A (ja) * | 2001-03-21 | 2002-12-04 | Fuji Electric Co Ltd | 光学式変位測定装置 |
JP3656038B2 (ja) * | 2001-05-14 | 2005-06-02 | 株式会社オプトラン | 光学モニタ及び薄膜形成装置 |
JP2003207323A (ja) * | 2002-01-16 | 2003-07-25 | Mitsutoyo Corp | 光学式変位測定器 |
DE10321885B4 (de) * | 2003-05-07 | 2016-09-08 | Universität Stuttgart | Anordnung und Verfahren zur hochdynamischen, konfokalen Technik |
JP3768212B2 (ja) * | 2003-07-25 | 2006-04-19 | 松下電器産業株式会社 | 検査装置および検査方法 |
JP2011033383A (ja) * | 2009-07-30 | 2011-02-17 | Disco Abrasive Syst Ltd | チャックテーブルに保持された被加工物の計測装置およびレーザー加工機 |
US20110286006A1 (en) * | 2010-05-19 | 2011-11-24 | Mitutoyo Corporation | Chromatic confocal point sensor aperture configuration |
JP5477183B2 (ja) * | 2010-06-14 | 2014-04-23 | オムロン株式会社 | 計測装置 |
-
2012
- 2012-09-14 JP JP2012202343A patent/JP5994504B2/ja active Active
-
2013
- 2013-05-21 KR KR1020130057000A patent/KR101534912B1/ko active IP Right Grant
- 2013-06-07 CN CN201310226389.7A patent/CN103673887B/zh active Active
- 2013-07-02 EP EP13174666.1A patent/EP2708934B1/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP2708934B1 (en) | 2017-08-30 |
EP2708934A1 (en) | 2014-03-19 |
KR20140035795A (ko) | 2014-03-24 |
CN103673887B (zh) | 2017-07-18 |
CN103673887A (zh) | 2014-03-26 |
KR101534912B1 (ko) | 2015-07-07 |
JP2014055920A (ja) | 2014-03-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5994504B2 (ja) | 共焦点計測装置 | |
JP6044315B2 (ja) | 変位計測方法および変位計測装置 | |
TWI452256B (zh) | 共焦點測量裝置 | |
CN109084686B (zh) | 共焦位移传感器 | |
US20080283723A1 (en) | Optical characteristic measuring apparatus using light reflected from object to be measured and focus adjusting method therefor | |
KR102046931B1 (ko) | 공초점 계측 장치 | |
KR20190082744A (ko) | 색채 공초점 센서에 의한 광학 표면 측정을 위한 방법 및 디바이스 | |
JP2018119907A (ja) | 測定面調整方法、膜厚測定方法及び膜厚測定装置 | |
WO2010106758A1 (ja) | 形状測定装置及び方法 | |
JP2011085432A (ja) | 軸上色収差光学系および三次元形状測定装置 | |
JP2014115144A (ja) | 形状測定装置、光学装置、形状測定装置の製造方法、構造物製造システム、及び構造物製造方法 | |
KR101245097B1 (ko) | 박막 두께 측정장치 | |
KR101326204B1 (ko) | 박막 두께 측정장치 및 방법 | |
JP7205781B2 (ja) | 光学計測装置 | |
JP6367041B2 (ja) | 外形寸法測定装置及び外形寸法測定方法 | |
WO2017175303A1 (ja) | 標本形状測定方法及び標本形状測定装置 | |
JP6986235B2 (ja) | 共焦点センサ | |
US8108942B2 (en) | Probe microscope | |
JP2020091220A (ja) | 光プローブ、光学変位計、および表面形状測定機 | |
JP4547497B2 (ja) | 反射型ピンホールおよびその製造方法 | |
JP7156190B2 (ja) | 細胞観察装置 | |
JP2011247583A (ja) | 分光光学装置とそれを備えた分光分析装置 | |
JPH10253315A (ja) | 光波干渉装置の被検体ポジショニング装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20150206 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20151210 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160105 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160302 |
|
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: 20160726 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160808 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5994504 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |