JP7203529B2 - 干渉計及び配置調整方法 - Google Patents
干渉計及び配置調整方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7203529B2 JP7203529B2 JP2018145329A JP2018145329A JP7203529B2 JP 7203529 B2 JP7203529 B2 JP 7203529B2 JP 2018145329 A JP2018145329 A JP 2018145329A JP 2018145329 A JP2018145329 A JP 2018145329A JP 7203529 B2 JP7203529 B2 JP 7203529B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- optical path
- distance
- path length
- angle
- 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
Landscapes
- Instruments For Measurement Of Length By Optical Means (AREA)
Description
[実施の形態に係る干渉計の概要]
図1は、干渉計1の概要を説明するための図である。干渉計1は、低可干渉性の光を照射する光源11と、検出部12と、制御部13と、可動ステージ15と、レンズ2(2a、2b、及び2c)と、ピンホール3と、ビームスプリッタ4と、参照面5と、対象物面6とを備える。参照面5は、光源11の光軸と垂直になるように配置される。対象物面6は、参照面5に対して干渉縞が数本以下で観察される程度に概略平行になるように配置される。
図4は、干渉計1の機能構成を示す図である。干渉計1は、図1を参照しながら説明した構成と、記憶部14とを備える。
ΔL=ΔX・tanθ・・・(1)
解析部133は、式(1)を用いて光路長差ΔLを特定する。
干渉計1が光路長差ΔLを小さくする処理の流れについて説明する。図7は、光路長差ΔLを小さくする処理のフローチャートである。まず、制御部13は、光源11に対象物面6及び参照面5に低可干渉性の光を照射させる(ステップS1)。対象物面6及び参照面5に低可干渉性の光が照射されると、検出部12は、測定光と参照光とによる干渉光を検出する。
以上説明したように、干渉計1は、対象物面6の角度θを取得し、干渉縞の明暗の差が相対的に大きな位置から検出部12と光軸との交点までの距離ΔXを特定する。そして、干渉計1は、角度θと距離ΔXとに基づいて光路長差ΔLを特定する。このようすることで、干渉計1は、光路長差ΔLの特定に係る時間を短縮することができる。この結果、干渉計1は、作業者が光路長差を調整する作業にかかる時間を短縮することができる。
第2の実施の形態に係る干渉計1は、角度センサを備えず、参照面5に対する対象物面6の相対的な角度である相対角γを取得する。干渉計1は、後述する相対角γを特定する処理により取得した相対角γを用いて、基準となる光軸上における参照面5と対象物面6との光路長差ΔLを特定する。以下、相対角γを用いて参照面5と対象物面6との光路長差ΔLを特定することについて、第1の実施の形態と異なる点について説明し、同様の点については適宜省略する。
Δd=[λ/(2tanγ)] 式(3)
取得部131は、検出部12により検出された干渉光に基づいて相対角γを特定する。具体的には、取得部131は、検出部12が生成した干渉縞画像の所定の長さの範囲における干渉縞の数と、低可干渉性の光の波長λとに基づいて相対角γを特定する。より具体的には、取得部131は、干渉縞画像における所定の長さの範囲wにおいて、波長λの光による干渉縞の数がt本である場合、式(5)を用いて相対角γを特定する。
以上説明したように、第2の実施の形態に係る干渉計1は、参照面5と対象物面6との相対的な角度である相対角γを、干渉縞の本数tに基づいて特定する。次に、干渉計1は、特定した相対角γに基づいて、参照面5と対象物面6との基準となる光軸上の光路長差ΔLを特定する。そして、干渉計1は、光路長差ΔLが小さくなるように参照面5又は対象物面6を移動させる。
第1の実施の形態においては、光源11が照射する光が干渉可能な距離内に対象物面6が配置されていることを前提としていた。しかしながら、干渉計1に対象物面6を配置したときの位置が、測定光と参照光とが干渉する干渉可能な距離内に含まれていない場合がある。この場合、作業者は、対象物面6を光軸に沿って移動させながら、検出部12に干渉光が検出される光軸上の位置を特定する必要がある。
取得部131は、対象物面6を傾ける角度θとして、光軸を基準とする傾斜角を取得する。取得部131は、例えば作業者が制御部13に入力した傾斜角を取得する。また、取得部131は、記憶部14に記憶された傾斜角を取得してもよい。
以下、図12を参照しながら、干渉光が検出される位置を特定する処理の流れについて説明する。図12は、干渉光が検出される位置を特定する処理のフローチャートである。まず、取得部131は、対象物面6を傾ける光軸を基準とする角度θを取得する(ステップS11)。続いて、移動制御部134は、対象物面6を角度θになるように傾ける(ステップS12)。
以上説明したように、第3の実施の形態に係る干渉計1は、対象物面6を傾けた状態で干渉光が検出される位置を特定する。このようにすることで、干渉計1は、光源11が照射する光が干渉可能な距離より長い距離で対象物面6を移動させることができるので、干渉光が検出される位置を短時間で特定することができる。
以上の説明においては、参照面5は光源11の光軸に対して垂直になるように配置されているものとしたが、これに限らず、参照面5が可動ステージに配置されていてもよい。この場合、取得部131は、光軸を基準とする参照面5の角度θ、又は対象物面6に対する参照面5の相対的な角度である相対角γを取得する。そして、移動制御部134は、参照面5を光路長差ΔLが小さくなるように移動させる。このようにすることでも、干渉計1は、光路長差ΔLを小さくする作業にかかる時間を短縮することができる。
距離特定部132は、複数の干渉光に基づいて干渉縞の明暗の差が最大となる位置X1を特定してもよい。例えば、距離特定部132は、干渉縞解析における位相シフト法の原理を利用して、対象物面6を参照面5に対して光軸方向に移動させて得られる複数の干渉光に基づいて、干渉縞の明暗の差が最大となる位置X1を特定する。例えば、フィゾー干渉計又はトワイマングリーン干渉計などの反射光により対象物面6の形状を測定する干渉計の場合であって、光源の波長λの半分の距離をN分割して対象物をさせるとき、距離特定部132は、式(6)に従って画素単位で振幅分布A(x)を特定する。
本発明は、位相の異なる複数の干渉光を同時に検出する干渉計にも適用できる。図13は、変形例3に係る干渉計1aの概要を示す図である。変形例3に係る干渉計1は、λ/4板7と、3分割ビームスプリッタ8と、偏光板9とをさらに備える。また、変形例3に係る干渉計1は、ビームスプリッタ4に替えて、偏光ビームスプリッタ10を備える。距離特定部132は、複数の検出部12で同時に得られた複数の干渉光に基づいて干渉縞の明暗の差が最大となる位置X1を特定する。このようにすることで、距離特定部132は、対象物面6を参照面5に対して相対的に移動させることなく、振幅分布A(x)を特定することができる。
本発明は、参照面5に対する相対的な対象物面6の形状を高精度に測定する場合に用いられるフィゾー型干渉計においても適用できる。図14は、参照面5に対する相対的な対象物面6の形状を高精度に測定する場合に用いられるフィゾー型干渉計において低可干渉性の光を用いる干渉計1bの概要を示す図である。
2 レンズ
3 ピンホール
4 ビームスプリッタ
5 参照面
6 対象物面
7 λ/4板
8 3分割ビームスプリッタ
9 偏光板
10 偏光ビームスプリッタ
11 光源
12 検出部
13 制御部
14 記憶部
15 可動ステージ
101 偏光ビームスプリッタ
102 ミラー
131 取得部
132 距離特定部
133 解析部
134 移動制御部
Claims (7)
- 対象物面と、参照面とに低可干渉性の光を照射する光源と、
前記光源の光軸を基準とする前記参照面の角度、又は前記参照面に対する前記対象物面の相対的な角度を取得する取得部と、
前記対象物面から反射した測定光と、前記参照面から反射した参照光とによる干渉光の空間強度を検出する素子からなる検出部と、
前記空間強度を検出する素子で検出された前記干渉光の空間強度の分布から、相対的に大きな前記干渉光の強度に対応する前記空間強度を検出する素子上の位置と、前記空間強度を検出する素子上の基準点との距離を特定する距離特定部と、
前記取得部により取得された前記角度と、前記距離特定部により特定された前記距離とに基づいて、前記測定光の光路長と前記参照光の光路長との光路長差を特定する解析部と、
前記対象物面、又は前記参照面の少なくとも一方を、前記光路長差が小さくなるように移動させる移動制御部と、
を備える干渉計。 - 前記移動制御部は、前記対象物面又は前記参照面のいずれか一方の面を前記光源の光軸に沿って移動させ、前記干渉光が前記検出部により検出される位置を特定する、
請求項1に記載の干渉計。 - 前記取得部は、所定の長さの範囲における前記素子により検出された干渉光の縞の数と、前記低可干渉性の光の波長とに基づいて前記角度を取得する、
請求項1又は2に記載の干渉計。 - 前記取得部は、前記光軸を基準とする傾斜角を取得し、
前記移動制御部は、前記光軸を基準とする前記対象物面の角度又は前記光軸を基準とする前記参照面の角度のいずれか一方を前記傾斜角になるように傾ける、
請求項1から3のいずれか一項に記載の干渉計。 - 前記取得部は、前記干渉光の明線同士又は暗線同士の間隔を前記素子の隣接する二つの画素間の距離より長くする前記相対的な角度を取得する、
請求項1から4のいずれか一項に記載の干渉計。 - コンピュータが実行する、
対象物面及び参照面に低可干渉性の光を照射する光源の光軸を基準とする傾斜角を取得するステップと、
前記光軸を基準とする前記参照面の角度を、取得した前記傾斜角と等しくなるように傾斜させるステップと、
前記対象物面及び前記参照面に前記光を照射させるステップと、
前記対象物面又は前記参照面のうち、前記傾斜角と等しくなるように変化させた面を前記光軸に沿って移動させるステップと、
光の空間強度を検出する素子により、前記対象物面から反射した測定光と前記参照面から反射した参照光とによる干渉光の空間強度を検出するステップと、
前記空間強度を検出する素子で検出された前記干渉光の強度分布から、相対的に大きな前記干渉光の強度に対応する前記空間強度を検出する素子上の位置と、前記空間強度を検出する素子上の基準点との距離を特定するステップと、
前記傾斜角と、前記距離とに基づいて、前記測定光の光路長と前記参照光の光路長との光路長差を特定するステップと、
前記対象物面又は前記参照面の少なくとも一方を前記光路長差が小さくなるように移動させるステップと、
を有する配置調整方法。 - コンピュータが実行する、
対象物面及び参照面に低可干渉性の光を照射させるステップと、
光の空間強度を検出する素子により、前記対象物面から反射した測定光と、前記参照面から反射した参照光とによる干渉光の空間強度を検出するステップと、
前記干渉光に基づいて、前記参照面に対する前記対象物面の相対的な角度である相対角を取得するステップと、
前記空間強度を検出する素子で検出された前記干渉光の強度分布から、相対的に大きな前記干渉光の強度に対応する前記空間強度を検出する素子上の位置と、前記空間強度を検出する素子上の基準点との距離を特定するステップと、
前記相対角と、前記距離とに基づいて、前記測定光の光路長と前記参照光の光路長との光路長差を特定するステップと、
前記対象物面又は前記参照面の少なくとも一方を前記光路長差が小さくなるように移動させるステップと、
を有する配置調整方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018145329A JP7203529B2 (ja) | 2018-08-01 | 2018-08-01 | 干渉計及び配置調整方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018145329A JP7203529B2 (ja) | 2018-08-01 | 2018-08-01 | 干渉計及び配置調整方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020020695A JP2020020695A (ja) | 2020-02-06 |
JP7203529B2 true JP7203529B2 (ja) | 2023-01-13 |
Family
ID=69589786
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018145329A Active JP7203529B2 (ja) | 2018-08-01 | 2018-08-01 | 干渉計及び配置調整方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7203529B2 (ja) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008233063A (ja) | 2007-02-21 | 2008-10-02 | Canon Inc | 形状測定装置、露光装置およびコンピュータ |
JP6337202B2 (ja) | 2014-09-18 | 2018-06-06 | クゥアルコム・インコーポレイテッドQualcomm Incorporated | 非直交チャネルのためのデュアルスレッドフィードバック設計 |
JP2018115988A (ja) | 2017-01-19 | 2018-07-26 | 株式会社東京精密 | 表面形状測定装置の測定準備アライメント方法及び表面形状測定装置 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0625644B2 (ja) * | 1986-07-31 | 1994-04-06 | 日本分光工業株式会社 | 光学的微小変位測定装置 |
-
2018
- 2018-08-01 JP JP2018145329A patent/JP7203529B2/ja active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008233063A (ja) | 2007-02-21 | 2008-10-02 | Canon Inc | 形状測定装置、露光装置およびコンピュータ |
JP6337202B2 (ja) | 2014-09-18 | 2018-06-06 | クゥアルコム・インコーポレイテッドQualcomm Incorporated | 非直交チャネルのためのデュアルスレッドフィードバック設計 |
JP2018115988A (ja) | 2017-01-19 | 2018-07-26 | 株式会社東京精密 | 表面形状測定装置の測定準備アライメント方法及び表面形状測定装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2020020695A (ja) | 2020-02-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2977720B1 (en) | A method for measuring a high accuracy height map of a test surface | |
JP4170937B2 (ja) | 研磨された不透明なプレートの形状と厚さ変化を測定する方法と装置 | |
US8319975B2 (en) | Methods and apparatus for wavefront manipulations and improved 3-D measurements | |
US10488184B2 (en) | Interferometric characterization of surface topography | |
US9958251B1 (en) | Single snap-shot fringe projection system | |
US20140043619A1 (en) | Chromatic confocal scanning apparatus | |
JP2006250942A (ja) | 物体の表面形状の決定システム及び方法、並びに所定形状の表面を有する物体の製造方法 | |
US10024648B2 (en) | Interference measuring device and method of measurement using the same device | |
JP6202762B2 (ja) | 面形状計測方法およびその装置 | |
US10371511B2 (en) | Device and method for geometrically measuring an object | |
TW201825864A (zh) | 用於圖案化半導體特徵之特徵化的掃描白光干涉測量系統 | |
KR102486177B1 (ko) | 픽셀화된 위상 시프트 마스크를 갖는 간섭계 | |
TW201732263A (zh) | 用於光學三維構形量測之方法及系統 | |
US20100277746A1 (en) | Method and system for lateral scanning interferometry | |
US10088298B2 (en) | Method of improving lateral resolution for height sensor using differential detection technology for semiconductor inspection and metrology | |
KR101826127B1 (ko) | 광학적 웨이퍼 검사 장치 | |
JP7203529B2 (ja) | 干渉計及び配置調整方法 | |
JP2018116032A (ja) | 被計測物の形状を計測する計測装置 | |
JP2007298281A (ja) | 被検体の面形状の測定方法及び測定装置 | |
US10371501B2 (en) | Method for determining height information of a sample, and scanning microscope | |
US9958257B2 (en) | Increasing dynamic range of a height sensor for inspection and metrology | |
KR20190033421A (ko) | 위상차 측정 장치 및 위상차 측정 방법 | |
TWI645158B (zh) | 三維量測裝置 | |
JP7493960B2 (ja) | 形状測定装置及び形状測定方法 | |
JP2004347531A (ja) | 光波干渉寸法測定方法及びその装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210707 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20220524 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220628 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220825 |
|
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: 20221213 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20221227 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7203529 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |