JPS6033003A - 形状測定装置 - Google Patents
形状測定装置Info
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- JPS6033003A JPS6033003A JP58141041A JP14104183A JPS6033003A JP S6033003 A JPS6033003 A JP S6033003A JP 58141041 A JP58141041 A JP 58141041A JP 14104183 A JP14104183 A JP 14104183A JP S6033003 A JPS6033003 A JP S6033003A
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- JP
- Japan
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- diffracted light
- detector
- lenses
- substrate
- measuring device
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- Pending
Links
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 2
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 abstract description 16
- ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N furosemide Chemical compound C1=C(Cl)C(S(=O)(=O)N)=CC(C(O)=O)=C1NCC1=CC=CO1 ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 9
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
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- 238000001493 electron microscopy Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- G01B11/02—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B23/00—Record carriers not specific to the method of recording or reproducing; Accessories, e.g. containers, specially adapted for co-operation with the recording or reproducing apparatus ; Intermediate mediums; Apparatus or processes specially adapted for their manufacture
- G11B23/0057—Intermediate mediums, i.e. mediums provided with an information structure not specific to the method of reproducing or duplication such as matrixes for mechanical pressing of an information structure ; record carriers having a relief information structure provided with or included in layers not specific for a single reproducing method; apparatus or processes specially adapted for their manufacture
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B33/00—Constructional parts, details or accessories not provided for in the other groups of this subclass
- G11B33/10—Indicating arrangements; Warning arrangements
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Optical Recording Or Reproduction (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、例えばビデオディスク・光ディスクのような
比較的規則的な配列を表面に持った光学式記録ディスク
の平均の溝深さおよび溝幅を測定する形状測定装置に関
する。
比較的規則的な配列を表面に持った光学式記録ディスク
の平均の溝深さおよび溝幅を測定する形状測定装置に関
する。
従来、溝寸法を測定するには、ノマルスキ一式微分干渉
顕微鏡や干渉縞による透過・反射干渉顕微鏡を用いたり
、また電子顕微鏡やＳＥＭ観察によって行なっていた。
顕微鏡や干渉縞による透過・反射干渉顕微鏡を用いたり
、また電子顕微鏡やＳＥＭ観察によって行なっていた。
しかしこれらの方法は、破壊作業が伴なったり、溝を１
個ずつ測定して平均値を得ることが必要となり、多くの
労力と時間が必要であった。
個ずつ測定して平均値を得ることが必要となり、多くの
労力と時間が必要であった。
本発明の目的は、非破壊で迅速にかつ高精度に溝寸法を
測定する形状測定装置を提供しようとするものである。
測定する形状測定装置を提供しようとするものである。
規則的な溝にコヒーレントな光を照射した場合、回折光
が生じることは一般に知られている。その回折光は、溝
の深さ・幅および形状に関係がある。
が生じることは一般に知られている。その回折光は、溝
の深さ・幅および形状に関係がある。
回折光を検出する際に、試料の移動に伴い、試料の位置
がずれて検出器からはずれることがある。
がずれて検出器からはずれることがある。
これを防止するには、レンズの焦点位置に検出器を配置
する方法がある。しかし、この方法では、同一試料でも
検出信号が同一にならない問題点が発生した。
する方法がある。しかし、この方法では、同一試料でも
検出信号が同一にならない問題点が発生した。
本発明は、ディスクによって発生された回折光のそれぞ
れにレンズを配設し、そのレンズの焦点位置からずれた
位置に検出器を配設したことを特徴とするものである。
れにレンズを配設し、そのレンズの焦点位置からずれた
位置に検出器を配設したことを特徴とするものである。
以下１本発明の一実施例を図を参照して説明する。尚、
説明を簡単にするために、溝形状は、最つとも単純なパ
ターンとする。第１図は、従来の形状測定装置を示す。
説明を簡単にするために、溝形状は、最つとも単純なパ
ターンとする。第１図は、従来の形状測定装置を示す。
ディスク状の基板１には、規則的に配列した溝が形成さ
れている。基板１は、モータ駆動部２に取りつけられ回
転する。Ｈｅ−Ｎｅレーザ光源３から出射した光は、ビ
ーム調整器４によってビーム径が広げられて基板１に入
射する。ビームは、基板１の溝により回折光を生じる。
れている。基板１は、モータ駆動部２に取りつけられ回
転する。Ｈｅ−Ｎｅレーザ光源３から出射した光は、ビ
ーム調整器４によってビーム径が広げられて基板１に入
射する。ビームは、基板１の溝により回折光を生じる。
回折角は、基板１の溝ピッチにより決定でれる。各々の
回折光は、レンズ５によって集光でれ、その焦点位置ｆ
Ｋおける回折光は、基板１の傾きが変わっても位置がズ
レることかない。したがってレンズ５の焦点位置ｆの位
置に検出器２０゜２１．２２，２３．２４を配置する。
回折光は、レンズ５によって集光でれ、その焦点位置ｆ
Ｋおける回折光は、基板１の傾きが変わっても位置がズ
レることかない。したがってレンズ５の焦点位置ｆの位
置に検出器２０゜２１．２２，２３．２４を配置する。
検出器の信号は、Ａ／Ｄ変換、器１１によりディジタル
信号に変換し、信号処理計算機１２に供給される。信号
処理計算機１２は、検出器２０，２１，２２゜２３．２
４の信号をｌｌｊｆｆ次入力できるようになっている。
信号に変換し、信号処理計算機１２に供給される。信号
処理計算機１２は、検出器２０，２１，２２゜２３．２
４の信号をｌｌｊｆｆ次入力できるようになっている。
そして、信号処理計算器１２では、各回折光比を演算処
理をして基板１の平均的な溝深さと溝幅を算出する。し
かし、第１図の従来装置では、以下の通りの２つの欠点
がある。同じ基板１を測定しても溝深さと溝幅が同じ演
算値にならない。
理をして基板１の平均的な溝深さと溝幅を算出する。し
かし、第１図の従来装置では、以下の通りの２つの欠点
がある。同じ基板１を測定しても溝深さと溝幅が同じ演
算値にならない。
その原因は、検出器内とおける感度ムラである。
焦点位置ｆにおけるビームスポット径は、レンズ５によ
って集束され最小径になるが、ｆがらずれるとビームス
ポットは大きくなる。ビームスポットが大きい時と小さ
い時では、同じ入射尤量でも検出器出力が異なる現象が
ある。第３図は、ビームスポット径と検出器出力の測定
精度の関係を示す。第３図より、ビームスポット径が小
さい場合。
って集束され最小径になるが、ｆがらずれるとビームス
ポットは大きくなる。ビームスポットが大きい時と小さ
い時では、同じ入射尤量でも検出器出力が異なる現象が
ある。第３図は、ビームスポット径と検出器出力の測定
精度の関係を示す。第３図より、ビームスポット径が小
さい場合。
検出器面の微少部分において感度が異なるため、ビーム
スポット径が変化すると検出器出力が変化する。また、
ｆの位置で、検出器面のビームスポットが照射する位置
が変わった時でも同様の現象があった。測定装置には、
各々の検出器の相対値精度が要求されるが、第１図の測
定装置では、光学系の調整が困難なため高精度の測定が
期待できない。そして、もう１つの欠点は、２次光の回
折角θ２が大きくなるとレンズ５の口径は、太きくしな
ければならないために、高価なレンズが必要となる。回
折角θ２は、溝のピッチに関係し次式％式％ Ｐは溝のピッチ、λは測定光源の波長である。
スポット径が変化すると検出器出力が変化する。また、
ｆの位置で、検出器面のビームスポットが照射する位置
が変わった時でも同様の現象があった。測定装置には、
各々の検出器の相対値精度が要求されるが、第１図の測
定装置では、光学系の調整が困難なため高精度の測定が
期待できない。そして、もう１つの欠点は、２次光の回
折角θ２が大きくなるとレンズ５の口径は、太きくしな
ければならないために、高価なレンズが必要となる。回
折角θ２は、溝のピッチに関係し次式％式％ Ｐは溝のピッチ、λは測定光源の波長である。
したがってＰが小さくなれば回折角が大きくなり口径の
大きな高価なレンズが必要になる。
大きな高価なレンズが必要になる。
本発明は、従来装置の欠点を全て解決した装置を提供し
ようとするものである。第２図は、本発明による測定装
置を示す図である。Ｈｅ−Ｎｅレーザ光源３から出射し
たビームは、ディスク状の基板１に入射し回折光を生じ
る。０次光、±１次光、±２次光の各々の回折光にレン
ズ３０，３１゜３３．３２．３４を設置し、各レンズの
焦点位置ｆより光軸方向に沿ってズした位置に各検出器
２０．２１，２３，２２．２４を配置する。光軸方向に
沿って焦点位置ｆよりズした位置に検出器を配置したた
め、検出器面の入射ビームスポット径は、焦点位置ｆよ
りも大きくすることができる。
ようとするものである。第２図は、本発明による測定装
置を示す図である。Ｈｅ−Ｎｅレーザ光源３から出射し
たビームは、ディスク状の基板１に入射し回折光を生じ
る。０次光、±１次光、±２次光の各々の回折光にレン
ズ３０，３１゜３３．３２．３４を設置し、各レンズの
焦点位置ｆより光軸方向に沿ってズした位置に各検出器
２０．２１，２３，２２．２４を配置する。光軸方向に
沿って焦点位置ｆよりズした位置に検出器を配置したた
め、検出器面の入射ビームスポット径は、焦点位置ｆよ
りも大きくすることができる。
第３図より、ビームスポット径が約３００μｍ以上の時
は、大きさの変化に対して無変化であり測定精度が安定
している。これは、部分的に感度ムシがあっても照射面
積が広いために感度ムラを平均化されるため、検出器面
のどの位置に照射しても同じ出力が得られ、検出器間の
相対的精度が良くなる。第４図は、本発明測定装置にお
けるレンズと検出器の配置関係を示す。レンズ３０’の
焦点距離をｆ１入射ビーム径をＤとし、焦点ズレ距離を
Δｆ１検出器２０ ／の入射ビーム径をｄとすると、Δ
ｆとｄの関係は、次式となる。
は、大きさの変化に対して無変化であり測定精度が安定
している。これは、部分的に感度ムシがあっても照射面
積が広いために感度ムラを平均化されるため、検出器面
のどの位置に照射しても同じ出力が得られ、検出器間の
相対的精度が良くなる。第４図は、本発明測定装置にお
けるレンズと検出器の配置関係を示す。レンズ３０’の
焦点距離をｆ１入射ビーム径をＤとし、焦点ズレ距離を
Δｆ１検出器２０ ／の入射ビーム径をｄとすると、Δ
ｆとｄの関係は、次式となる。
ｄ
ｆ Ｉｆ
例ｔばｆ＝５０ｘ、Ｄ＝２ｍ＋ｎとするとＪ （＝０、
０１２隨以上にしてあればよい。
０１２隨以上にしてあればよい。
検出器の位置を光軸方向に沿って焦点位置ｆからズレし
た所に配置したことで、回折光の検出器面の入射ビーム
位置が基板１の傾きによってズレる。基板１の傾きが変
わることによって生じたレンズ３０′への入射ビームの
ズし／量をΔＤ、検出器面の入射ビームのズレ量をΔｄ
とすると、ΔＤとΔｄの間には、次式の関係がある。
た所に配置したことで、回折光の検出器面の入射ビーム
位置が基板１の傾きによってズレる。基板１の傾きが変
わることによって生じたレンズ３０′への入射ビームの
ズし／量をΔＤ、検出器面の入射ビームのズレ量をΔｄ
とすると、ΔＤとΔｄの間には、次式の関係がある。
例えばｆ＝５０ｍｍ＋ ΔＤ＝１ｍ＋ｎ、 ｄ ｆ ＝
０．０１２間とするとΔｄ ＝ ０．０００２４ ｒａ
ｎである。このΔｄは検出器の大きさと比較すると十分
に小さいため、基板１の位置や傾きが変化しても、検出
器へ・の入射光位置は、はとんど変化しない。したがっ
て、本発明の測定装置は基板１の傾きや位置変動に影響
されないで筒楕度で測定でき、光学系の調整の容易な装
置を提供するものである。
０．０１２間とするとΔｄ ＝ ０．０００２４ ｒａ
ｎである。このΔｄは検出器の大きさと比較すると十分
に小さいため、基板１の位置や傾きが変化しても、検出
器へ・の入射光位置は、はとんど変化しない。したがっ
て、本発明の測定装置は基板１の傾きや位置変動に影響
されないで筒楕度で測定でき、光学系の調整の容易な装
置を提供するものである。
また、レンズ３０，３１，３２，３３．３４は、回折角
と無関係にレンズを選択できるため、小さな口径のレン
ズを使用することができる。しためぶってコストが安価
になる。そして各々のレンズの焦点距離は、各々異なっ
ていても、本発明の効果は、十分に発輝できるものであ
る。
と無関係にレンズを選択できるため、小さな口径のレン
ズを使用することができる。しためぶってコストが安価
になる。そして各々のレンズの焦点距離は、各々異なっ
ていても、本発明の効果は、十分に発輝できるものであ
る。
以上説明した如く５本発明によれば、高精度に溝寸法を
測定する形状測定装置が実現でき、光ディスク等の記録
ディスクの溝形状を測定するのに極めて有効である。
測定する形状測定装置が実現でき、光ディスク等の記録
ディスクの溝形状を測定するのに極めて有効である。
第１図は、従来装置の構成図、第２図は、本発明の一実
施例の構成図、第３図は、ビームスポット径と測定精度
の関係図、第４図は、第２図の光学系の拡大図である。 １・・・基板、３−Ｈｅ−Ｎｅレーザ、２０，２１゜２
２．２３．２４・・・検出器、３０，３１，３２゜第１
図 ＩＺ ＩＩ ￥； Ｚ 口 ２
施例の構成図、第３図は、ビームスポット径と測定精度
の関係図、第４図は、第２図の光学系の拡大図である。 １・・・基板、３−Ｈｅ−Ｎｅレーザ、２０，２１゜２
２．２３．２４・・・検出器、３０，３１，３２゜第１
図 ＩＺ ＩＩ ￥； Ｚ 口 ２
Claims (1)
- １、 コヒーレントな光を発生する光源と、この光を記
録ディスクに照射する手段と、この手段により回折づれ
た光を検出する手段と、各回折光からの検出信号から記
録ディスクの形成されている溝の深さおよび幅を演算す
る手段とからなる形状測定装置において、上記検出手段
は、各回折光に対して各々配設されたレンズと、そのレ
ンズの焦点位置からずれた位置に配設された検出器とか
らなることを特徴とする形状測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58141041A JPS6033003A (ja) | 1983-08-03 | 1983-08-03 | 形状測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58141041A JPS6033003A (ja) | 1983-08-03 | 1983-08-03 | 形状測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6033003A true JPS6033003A (ja) | 1985-02-20 |
Family
ID=15282863
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58141041A Pending JPS6033003A (ja) | 1983-08-03 | 1983-08-03 | 形状測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6033003A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63233307A (ja) * | 1987-03-20 | 1988-09-29 | Nikon Corp | パタ−ン検出装置 |
| JPH0474004A (ja) * | 1990-07-16 | 1992-03-09 | Tech Res & Dev Inst Of Japan Def Agency | 対数周期アンテナ |
| US7859659B2 (en) | 1998-03-06 | 2010-12-28 | Kla-Tencor Corporation | Spectroscopic scatterometer system |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5410485U (ja) * | 1977-06-21 | 1979-01-23 | ||
| JPS5432551U (ja) * | 1977-08-09 | 1979-03-03 | ||
| JPS5777455A (en) * | 1980-08-26 | 1982-05-14 | Tetra Pak Dev | Cap |
| JPS59186254U (ja) * | 1983-05-31 | 1984-12-11 | 三笠産業株式会社 | 瓶蓋 |
-
1983
- 1983-08-03 JP JP58141041A patent/JPS6033003A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5410485U (ja) * | 1977-06-21 | 1979-01-23 | ||
| JPS5432551U (ja) * | 1977-08-09 | 1979-03-03 | ||
| JPS5777455A (en) * | 1980-08-26 | 1982-05-14 | Tetra Pak Dev | Cap |
| JPS59186254U (ja) * | 1983-05-31 | 1984-12-11 | 三笠産業株式会社 | 瓶蓋 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63233307A (ja) * | 1987-03-20 | 1988-09-29 | Nikon Corp | パタ−ン検出装置 |
| JPH0474004A (ja) * | 1990-07-16 | 1992-03-09 | Tech Res & Dev Inst Of Japan Def Agency | 対数周期アンテナ |
| JPH0760970B2 (ja) * | 1990-07-16 | 1995-06-28 | 防衛庁技術研究本部長 | 対数周期アンテナ |
| US7859659B2 (en) | 1998-03-06 | 2010-12-28 | Kla-Tencor Corporation | Spectroscopic scatterometer system |
| US7898661B2 (en) | 1998-03-06 | 2011-03-01 | Kla-Tencor Corporation | Spectroscopic scatterometer system |
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