KR20120001824A - Optical composite measuring apparatus and method - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: An optical composite measuring apparatus and method are provided to implement accurate measurement by reducing noises and influences of external environments. CONSTITUTION: An optical composite measuring apparatus comprises a polarized light splitter(120), an astigmatic lens(170), and a signal output part(180). The polarized light splitter divides and guides the light from a light source(100) into an objective lens(130) and a back mirror(150) and guides measurement and reference light beams reflected off the objective lens and the back mirror to the astigmatic lens. The astigmatic lens allows the measurement and reference light beams to pass through and generates astigmatism. The signal output part receives the light passing through the astigmatic lens and outputs a phase transition interferential signal and a focus error signal(FES) at the same time.

Description

광학식 복합진단 측정 장치 및 방법{Optical Composite Measuring Apparatus and Method}Optical Composite Measuring Apparatus and Method

본 발명은 간섭계를 이용한 광학식 복합진단 측정 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 측정대상물의 표면이 가지는 각 지점의 미세한 높이변화(단차)나 돌출, 요입, 표면손상, 표면거칠기 등의 표면 상태 정보 및 측정대상물의 각종 광학적 정보(복소 굴절률, 즉 굴절계수(n) 및 소광계수(k))와 높이변화(단차)에 대한 3가지 정보를 광학식으로 동시에 정확히 측정할 수 있는 장치 및 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to an optical complex diagnosis measuring apparatus and method using an interferometer, and more particularly, the surface state such as minute height change (step difference), protrusion, recession, surface damage, surface roughness, etc. of each point of the surface of the measurement target Information and a device and method for optically and simultaneously measuring three kinds of optical information (complex refractive index, i.e., refractive index (n) and extinction coefficient (k)) and height change (step difference) will be.

간섭식 측정장치란 탐지빛(probe beam)과 기준빛(reference beam)을 빛살가르개(Beam Splitter, BS)를 이용하여 합쳐주고 이들 간의 간섭현상을 이용하여 측정 대상물의 광학적 성질을 측정하는 장치이다. 이때 탐지빛과 기준빛의 주파수가 같을 경우 이를 호모다인(homodyne) 간섭계라고 하며, 주파수가 다를 경우 이를 헤테로다인(heterodyne) 간섭계라고 한다.The interference measuring device is a device that combines a probe beam and a reference beam with a beam splitter (BS) and measures the optical properties of the object to be measured using interference between them. . In this case, when the frequencies of the detection light and the reference light are the same, this is called a homodyne interferometer, and when the frequencies are different, this is called a heterodyne interferometer.

첨부한 도 9에 나타낸 임의의 측정대상 시편에서 기준면(단차 기준 = 0 nm)을 잡고 간섭계로 측정하면 간섭신호는 탐지빛과 기준빛의 함수로 나타내지는데, 일반적으로 아래의 수학식 1로 나타낼 수 있다.In any of the measurement target specimens shown in FIG. 9, when the reference plane (step difference = 0 nm) is taken and measured with an interferometer, the interference signal is represented as a function of detection light and reference light, and can be represented by Equation 1 below. have.

Figure pat00001
Figure pat00001

여기서, ISig, Iref는 신호 빛과 참조 빛의 세기(intensity)(즉,

Figure pat00002
,
Figure pat00003
)를 나타내고, Φ는 시스템에 의해 주어지는 위상차로 상수값이며,
Figure pat00004
는 시편 면에서 반사되어 나오는 신호 빛과 참조 빛의 광 경로차를 나타낸다. 상기 식에서 볼 수 있듯이 간섭신호의 위상은 사인 혹은 코사인 함수로 주기함수의 꼴로 주어진다.Where I Sig and I ref are the intensity of the signal light and the reference light (i.e.
Figure pat00002
,
Figure pat00003
Is the phase difference given by the system and is a constant value
Figure pat00004
Denotes the optical path difference between the signal light and the reference light reflected from the specimen surface. As can be seen from the above equation, the phase of the interference signal is given as a sine or cosine function as a periodic function.

또한 광 경로차에 의해 주어지는 간섭신호의 위상차와 굴절률 및 거리변화(혹은 단차) 사이에는 아래의 수학식 2와 같은 관계가 성립된다.In addition, a relationship as shown in Equation 2 below is established between the phase difference, the refractive index, and the distance change (or step) of the interference signal given by the optical path difference.

Figure pat00005
Figure pat00005

이러한 간섭계를 통한 광학식 측정 장치는 광원의 파장 이하의 분해능으로 위상변화를 측정하고 측정대상물 표면의 굴절률 및 높이변화(단차)를 정밀하게 측정할 수 있지만 몇 가지 해결해야 할 과제들을 지니고 있다.The optical measuring device through such an interferometer can measure phase change with a resolution below the wavelength of a light source and accurately measure the refractive index and height change (step difference) of the surface of the measurement object, but there are some problems to be solved.

첫 번째 과제는, 간섭 현상을 이용한 측정 장치는 일반적으로 아무런 보정 없는 상태에서 파장(λ)의 1/2(반사형 간섭계의 경우 1/4)까지의 위상변화만을 측정 가능하기 때문에 이에 대한 보정이 필요하다는 것이다.The first challenge is that measurement devices using interference phenomena generally can only measure phase changes up to 1/2 of the wavelength λ (1/4 for a reflective interferometer) without any correction. It is necessary.

예를 들어, 632nm 파장의 헬륨 네온 레이저를 사용하는 반사형 간섭계의 경우로 굴절률이 일정한 시편의 측정에서는 대략적으로 150nm 근처에서 한계점이 발생하며, 150nm 근처의 높이마다 첨부한 도 8에서 보는 바와 같이 반복되는 패턴이 나타남을 확인할 수 있는데, 이러한 현상을 2π-모호성이라고 한다. 이하, 반사형 간섭계에서 위상과 거리 관계 및 2π-모호성에 대해 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.For example, in the case of a reflective interferometer using a helium neon laser with a wavelength of 632 nm, the measurement of specimens with a constant refractive index occurs at approximately 150 nm, and repeats as shown in FIG. 8 for each height near 150 nm. It can be seen that the pattern appears, which is called 2π-ambiguity. Hereinafter, the phase and distance relationship and the 2π-ambiguity in the reflective interferometer will be described in more detail.

반사형 간섭계로 시편의 표면변화, 즉 단차를 측정할 경우에 공기의 굴절률은 1이고, 탐지빛의 광경로가 2배 즉, 표면으로 입사할 때와 나올 때 두 번의 광 경로 차이를 느끼게 되므로 2배의 광 경로차를 가지게 된다. When measuring the surface change, ie, the step, of a specimen with a reflective interferometer, the refractive index of air is 1, and the light path of the detection light is doubled, i.e., when the light enters and exits the surface, two light paths are sensed. It has a double optical path difference.

즉, 도 9에서 단차가 없는 지점은 단차가 있는 지점에 비해 기준면으로 들어갈 때와 반사되어 나올 때 각각 광 경로차가 발생하므로 실제 반사형 간섭계에서 측정되는 광 경로차는 실제 단차의 2배가 된다.That is, in FIG. 9, the optical path difference measured by the actual reflection type interferometer is twice the actual level because the optical path difference occurs when entering the reference plane and reflecting from the point without the step, respectively.

따라서, 반사형 간섭계의 경우 위상차로 측정한 거리변화(혹은 단차)는 위상변화의 1/2배가 되어 수학식 2는 아래의 수학식 3과 같이 쓸 수 있다.Therefore, in the case of the reflective interferometer, the distance change (or step) measured by the phase difference is 1/2 times the phase change, and Equation 2 may be written as Equation 3 below.

Figure pat00006
Figure pat00006

간섭계의 반복적인 위상값을 실제 위상변화로 바꾸는 과정을 위상 언랩핑(위상 펴기)(phase unwrapping)이라 한다. 그러나 거리변화(혹은 단차)가 급격하게 λ/4 이상인 지점을 측정할 경우에는 위상 언랩핑시 몇 번째 주기인지를 확인할 방법이 없게 되어 실제 측정 면의 상태와 다른 결과를 가져다준다.The process of changing the repetitive phase value of the interferometer to the actual phase change is called phase unwrapping. However, when measuring the point where the distance change (or step) is abruptly λ / 4 or more, there is no way to determine the number of cycles during phase unwrapping, which results in a different result from the actual measurement surface state.

현재 상기한 바의 2π-모호성을 극복하기 위한 다양한 연구 및 방법이 제시되고 있으며, 종래의 방법들을 도면을 참조로 간단히 설명하면 다음과 같다.Currently, various studies and methods for overcoming the 2π-ambiguity described above have been proposed, and the conventional methods will be briefly described with reference to the accompanying drawings.

측정지점에서 광량을 측정하면 광량의 세기는 도 10의 좌측 도면과 같이 나타나는바, 선형 구간을 일정하게 측정하면 반복되는 간섭신호에 일정한 기울기를 지닌 선이 지나가게 되고, 이때 같은 빛의 세기가 측정되는 곳의 숫자가 몇 번 반복된 후에 간섭 현상인지를 알 수 있게 해준다.When the amount of light is measured at the measuring point, the intensity of the light is shown as shown in the left figure of FIG. 10. When the linear section is constantly measured, a line with a constant slope passes through the repeated interference signal, and the same light intensity is measured. After a few repetitions of the number of places, you can see if it is an interference phenomenon.

이에, 본원 출원인은 비점수차법을 이용한 포커스 에러 신호(Focus Error Signal, FES 또는 FE 신호로 약칭할 수 있음)로 거리를 측정하는 방법으로 대한민국 특허출원 제2009-0017175호 "광학식 표면 측정 장치 및 방법"을 특허 출원한 바 있다.Accordingly, the present applicant is a method of measuring the distance with a focus error signal (which can be abbreviated as a focus error signal, FES or FE signal) using the astigmatism method, Korean Patent Application No. 2009-0017175 "Optical surface measuring apparatus and method Has filed a patent.

그러나 상기 방법은 측정 표면의 특성 및 대물렌즈의 배율에 따라 측정할 수 있는 한계가 발생하며, 실제 측정 전에 항상 보정작업을 거쳐야 하는 단점이 있다.However, the method has a limitation in that it can be measured according to the characteristics of the measurement surface and the magnification of the objective lens, and there is a disadvantage in that correction must always be performed before actual measurement.

한편, 본원 출원인은 기존 간섭계의 2π-모호성과 포커스 에러 신호(FES)의 한계를 극복하기 위하여 대한민국 특허출원 제2010-0013336호 "광학식 복합진단 측정 장치 및 방법"을 특허 출원한 바 있다.Meanwhile, the present applicant has filed a patent application of Korean Patent Application No. 2010-0013336, "Optical Complex Diagnosis Measurement Apparatus and Method" in order to overcome the limitation of 2π-ambiguity and focus error signal (FES) of an existing interferometer.

상기 출원발명은 오토포커싱(Auto focusing, 자동초점조절) 장치의 되먹임 조절용 오차 신호를 간섭계의 신호를 보정하는데 이용하여 2π-모호성 없이 실제의 위상변화 및 높이변화를 간섭계의 높은 분해능을 유지한 상태에서 정확히 읽을 수 있는 광학식 복합진단 측정 장치 및 방법에 대한 기술을 제공한다.The present invention uses a feedback signal of the auto focusing device to correct the signal of the interferometer to correct the actual phase change and height change without 2π-ambiguity while maintaining the high resolution of the interferometer. Provides a description of an optically complex diagnostic measurement device and method that can be read accurately.

그러나 상기 발명의 2π-모호성 해결 방법은 추가적인 광학계가 요구된다는 단점이 있으며, 따라서 전술한 2π-모호성을 해결하는 동시에 광학계의 구성을 간소화할 수 있는 방안이 필요하다.However, the 2π-ambiguity resolution method of the present invention has a disadvantage in that an additional optical system is required. Therefore, a solution capable of simplifying the configuration of the optical system while solving the aforementioned 2π-ambiguity is needed.

간섭계를 이용한 측정 장치의 두 번째 과제는, 측정대상물의 표면 상태 및 광학적 성질을 복합적으로 측정하기 위해 간섭신호의 위상과 진폭을 구분하여 동시에 측정(Quadrature detection)할 수 있어야 한다는 것이며, 더 나아가 상기 [수학식 2]와 같이 위상변화는 굴절률 및 높이변화(단차)에 의해 동시에 변하므로, 복소굴절률 변화 및 높이변화(단차)가 동시에 있는 대상에서는 위상과 진폭뿐만 아니라 실제 측정대상의 높이변화(단차)에 대한 3가지 정보를 구분하여 동시에 측정할 수 있어야 한다는 것이다.The second problem of the measuring device using the interferometer is that in order to measure the surface state and optical properties of the measurement object in a complex manner, the phase and amplitude of the interfering signal must be distinguished and simultaneously measured (Quadrature detection). As shown in Equation 2, since the phase change is simultaneously changed by the refractive index and the height change (step difference), in the case where the complex refractive index change and the height change (step difference) are simultaneously, not only the phase and amplitude but also the height change (step difference) of the actual measurement object The three pieces of information about must be separated and measured simultaneously.

대부분의 간섭계의 경우 복소 굴절률(굴절계수 + 소광계수)이 상수라고 가정하거나 혹은 그러한 환경에서 높이변화(단차)를 측정하거나, 반대로 높이변화(단차)가 없는 측정대상물에서의 복소 굴절률 변화를 측정하는 경우가 대부분이다. 한편, 간섭계와 근접장 광학현미경이 결합된 형태로 복소굴절률 및 높이변화(단차)를 나노급 분해능으로 측정하기도 하지만, 장치 구성 및 조작이 매우 까다로운 단점이 있다. 반대로 원자빔 현미경과 같이 높이변화(단차) 정보를 정확히 측정가능하나 광학적 정보는 제한적인 장치도 있다.For most interferometers, it is assumed that the complex refractive index (refractive coefficient + extinction coefficient) is a constant, or the height change (step difference) is measured in such an environment, or on the contrary, the complex refractive index change is measured in an object without height change (step difference). This is most often the case. On the other hand, although the complex refractive index and height change (step difference) are measured in the form of a combination of an interferometer and a near field optical microscope, the device configuration and operation is very difficult. On the contrary, the height change (step difference) information can be measured exactly like an atomic beam microscope, but there is a limiting optical information.

또한, 지금까지 간섭계를 이용한 측정 장치에서 위상과 진폭을 동시에 구분해서 측정(Quadrature detection) 하기 위하여 위상천이 간섭계(Phase-shifting interferometer), I/Q(In-phase/Quadrature-phase) 간섭계와 같은 다양한 방법들이 제시되어 왔다.In addition, in order to simultaneously measure phase and amplitude in a measurement device using an interferometer, various kinds of phase shifting interferometers (I / Q) and in-phase / quadrature interphase (I / Q) interferometers are used. Methods have been suggested.

먼저, 위상천이(Phase-shifting) 방식이란 참조 빛을 임의의 기준으로부터 0, 1/2pi, pi, 3/2pi의 4단계의 위상 차를 줌으로, 이를 통해 얻어지는 간섭신호를 조합하여 위상과 진폭을 구분해서 측정하는 방식이다. 상기 4단계의 측정을 위해 참조 빛이 반사되는 반사경(reference mirror)을 움직여서 광 경로 차를 변화시키는 방법을 사용한다. 그러나 상기 반사경(reference mirror)을 움직이는 방법은 매번 외부 기기를 움직여야 하므로 측정 시간이 오래 걸리며, 외부의 변화에 민감하게 영향을 받게 되는 단점이 있다.First, the phase-shifting method gives a phase difference of 4 steps of 0, 1 / 2pi, pi, 3 / 2pi from an arbitrary reference with reference light, and combines the interference signals obtained through the phase and amplitude. This is a method of measuring separately. In order to measure the four steps, a method of changing the optical path difference by moving a reference mirror to which reference light is reflected is used. However, the method of moving the reference mirror takes a long time since the external device must be moved, and has a disadvantage in that it is sensitive to external changes.

다음으로, Quadrature 측정이 가능한 I/Q 호모다인 간섭계에 대한 자세한 내용의 연구 결과가 참고문헌 1(Heseong Jeong, Jong-Hoi Kim, Kyumann Cho, "Complete mapping of complex reflection coefficient of a surface using a scanning homodyne multiport interferometer.", Optics communication, Vol. 204, pp. 45- 52 (2002))에 나와 있다. 여기서 표면 분석은 반사형으로 이루어졌으며 탐지빛을 표면의 한 지점에 집광시킨 후 시료를 x, y-축 방향으로 스캔하면서 탐지빛에 대한 국부적인 위상과 크기의 변화를 매핑(mapping)시킴으로써 표면의 구조적, 재질적 특성을 분석할 수 있었다.Next, a detailed study of the I / Q homodyne interferometer capable of quadrature measurement is shown in Reference 1 (Heseong Jeong, Jong-Hoi Kim, Kyumann Cho, "Complete mapping of complex reflection coefficient of a surface using a scanning homodyne multiport interferometer. ", Optics communication, Vol. 204, pp. 45-52 (2002)). Here, the surface analysis is a reflection type, which focuses the detection light at a point on the surface, and then scans the sample in the x and y-axis directions, mapping the change in local phase and magnitude of the detection light. The structural and material properties could be analyzed.

도 11은 상기 참고문헌 1의 I/Q 간섭계를 나타내고 있다. 도면을 통해 볼 수 있듯이, 호모다인 간섭계의 경우 세 개의 편광 빛살가르개(Polarizing Beam Splitter)와 4개의 수광소자를 필요로 한다. 따라서 간섭계가 제대로 작동하기 위해서는 매우 어렵고 전문적인 기술의 정렬과정을 필요로 한다.11 shows the I / Q interferometer of Reference 1 above. As can be seen from the figure, the homodyne interferometer requires three polarizing beam splitters and four light receiving elements. Therefore, interferometers require a very difficult and professional alignment process to function properly.

상기 설명한 바와 같이 높이변화(단차)를 포함하는 간섭신호의 위상과 진폭 즉, 3가지 정보를 동시에 측정하고, 2π-모호성을 해결하기 위해서는 복잡하고 추가적인 장치 및 광학계가 요구되는바, 이들 문제를 해결하면서 동시에 간단한 구조를 가지는 광학식 복합진단 측정 장치 및 방법의 개발이 필요하다.
As described above, in order to simultaneously measure the phase and amplitude of an interference signal including height change (step difference), that is, three pieces of information, and to solve 2π-ambiguity, a complicated and additional device and an optical system are required. At the same time, there is a need to develop an optical complex diagnostic measuring apparatus and method having a simple structure.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 기존 간섭계의 2π-모호성을 해결하고 높이변화(단차)를 포함하여 간섭신호의 위상과 진폭 3가지 정보를 구분하여 동시에 측정하면서, 광학계의 구조는 간단하게 하는 광학식 복합진단 측정 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention was invented to solve the above problems, while solving the 2π-ambiguity of the existing interferometer and simultaneously measuring the three kinds of information of the phase and amplitude of the interference signal, including the height change (step difference), It is an object of the present invention to provide an optical complex diagnosis measuring apparatus and method for simplifying the structure of an optical system.

또한, 본 발명은 탐지빛과 기준빛의 광 경로가 다름으로 인해 노이즈를 발생하는 종래 기술의 단점을 보완하고, 더욱 정확한 측정을 가능하게 하는 Common-Path 간섭계를 제공하는 것에도 그 목적이 있다.
It is also an object of the present invention to provide a common-path interferometer that compensates for the disadvantages of the prior art that generates noise due to different optical paths of detection light and reference light, and enables more accurate measurement.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 간섭계를 이용한 광학식 복합진단 측정 장치에 있어서, 광원(100)으로부터의 광을 대물렌즈(130) 및 반사경(150)으로 분리하여 안내함과 더불어 반사된 탐지빛과 기준빛을 비점수차렌즈(170)로 안내하는 편광 빛살가르개(Polarizing Beam Splitter, 120); 상기 편광 빛살가르개(120)에 의해 안내된 탐지빛과 기준빛을 통과시켜 비점수차를 발생시키는 비점수차 렌즈(170); 상기 비점수차 렌즈(170)를 통과한 광을 입력받아 위상천이 간섭 신호와 포커스 에러 신호(FES)를 동시에 출력하는 신호출력부(180);를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention in the optical complex diagnostic measurement device using an interferometer, the light from the light source 100 is guided separately to the objective lens 130 and the reflector 150 and the reflected detection A polarizing beam splitter 120 for guiding light and reference light to the astigmatism lens 170; An astigmatism lens 170 for generating astigmatism by passing detection light guided by the polarized light filter 120 and reference light; And a signal output unit 180 which receives light passing through the astigmatism lens 170 and simultaneously outputs a phase shift interference signal and a focus error signal FES.

바람직한 실시예에서, 상기 신호출력부(180)는 4개의 위상천이 편광판(182)과 이에 대응되는 4분할 수광소자의 결합으로 구성된 것을 특징으로 하며, 상기 4개의 위상천이 편광판(182)은 4개의 위상천이 신호 중 0, π 위상 변화의 위상천이 편광판(182a, 182c)이 대각선상에 위치하고, π/2, -π/2 위상 변화의 위상천이 편광판(182b, 182d)이 나머지 대각선상에 위치하여 간섭신호에 의한 진동이 제거된 포커스 에러 신호(FES)를 얻는 것을 특징으로 한다.In a preferred embodiment, the signal output unit 180 is characterized by consisting of a combination of the four phase shifting polarizer 182 and the corresponding four-segment light-receiving element, the four phase shifting polarizer 182 is four Of the phase shift signals, phase shift polarizers 182a and 182c of 0 and π phase shifts are positioned on diagonal lines, and phase shift polarizers 182b and 182d of π / 2 and -π / 2 phase shifts are located on the remaining diagonal lines. It is characterized in that a focus error signal (FES) obtained by removing the vibration caused by the interference signal is obtained.

또한 상기 간섭계를 이용한 광학식 복합진단 측정 장치는, 상기 신호출력부(180)에서 출력된 포커스 에러 신호(FES)를 기초로 광의 초점이 측정대상물의 표면에 일치되도록 조정하는 되먹임 회로 장치(196)를 더 포함하는 것을 특징으로 하며, 상기 되먹임 회로 장치(196)로부터 되먹임 조절용 오차 신호를 입력받고, 상기 신호출력부(180)에서 출력된 위상천이 간섭 신호와 상기 되먹임 조절용 오차 신호를 기초로 측정 대상물 표면의 높이 변화, 간섭 신호의 위상 및 진폭 정보를 동시에 구분하여 측정하는 주제어부(190)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the optical complex diagnosis measuring apparatus using the interferometer, the feedback circuit device 196 for adjusting the focus of the light to match the surface of the measurement object based on the focus error signal (FES) output from the signal output unit 180. And a feedback control error signal is input from the feedback circuit device 196, and a measurement object surface is based on the phase shift interference signal output from the signal output unit 180 and the feedback control error signal. It further comprises a main control unit 190 for measuring the height change of the interference signal, phase and amplitude information of the interference signal simultaneously.

또한 본 발명은, (a) 광원(100)으로부터 전동 스테이지(140)에 고정된 측정대상물 표면으로 광이 조사되는 단계; (b) 광이 조사되는 상태에서 상기 전동스테이지(140)에 의해 측정대상물이 광 축의 수직한 방향으로 이동되는 단계; (c) 측정대상물의 이동 동안 상기 표면에서 반사된 광이 빛살가르개를 통해 비점수차 렌즈(170)를 통과하여 신호출력부(180)로 입력되는 단계; (d) 주제어부가 상기 신호출력부(180)를 통해 출력되는 위상천이 간섭 신호로부터 간섭 신호의 위상과 진폭을 구분하여 동시에 측정하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention, (a) the step of irradiating light from the light source 100 to the surface of the measurement object fixed to the transmission stage 140; (b) moving the measurement object in a direction perpendicular to the optical axis by the electric stage 140 in a state where light is irradiated; (c) inputting the light reflected from the surface during the movement of the measurement object through the astigmatism lens 170 through the astigmatism lens 170 and into the signal output unit 180; (d) measuring the phase and amplitude of the interference signal from the phase shifting interference signal outputted through the signal output unit 180 by the main control unit and simultaneously measuring the phase and amplitude of the interference signal; Characterized in that it comprises a.

바람직한 실시예에서, 상기 (d)단계는 주제어부가 상기 신호출력부(180)를 통해 출력되는 위상천이 간섭 신호로부터 간섭 신호의 위상과 진폭을 구분하여 측정하는 동시에 되먹임 회로 장치(196)가 상기 신호출력부(180)에서 출력되는 포커스 에러 신호(FES)를 기초로 광의 초점이 측정대상물의 표면에 일치되도록 조정하는 오토포커싱을 수행하고, 상기 되먹임 조절용 오차 신호와 상기 위상천이 간섭 신호를 기초로 측정대상물 표면의 높이 변화, 간섭 신호의 위상 및 진폭을 동시에 구분하여 측정하는 것을 포함하는 것을 특징으로 한다.
In the preferred embodiment, the step (d) is the main control unit separates the phase and amplitude of the interference signal from the phase shift interference signal output through the signal output unit 180 and at the same time the feedback circuit device 196 is the signal Based on the focus error signal FES output from the output unit 180, autofocusing is performed to adjust the focus of the light to match the surface of the measurement object, and the measurement is performed based on the feedback adjustment error signal and the phase shift signal. It characterized in that it comprises measuring the height change of the surface of the object, the phase and amplitude of the interference signal at the same time.

본 발명에 따른 간섭계를 이용한 광학식 복합진단 측정 장치 및 방법에 의하면, 편광판을 4분할 수광소자에 결합하여 기존의 간섭계에서 쓰는 디텍터 시스템을 비점수차 시스템과 결합함으로, 하나의 결합된 장치를 통해 간섭 신호의 위상과 진폭을 독립적으로 측정함과 동시에 프린지 카운팅(fringe counting)을 하여 2π-모호성을 해소할 수 있으며, 오토 포커싱 기능도 함께 수행할 수 있다.According to the optical complex diagnostic measuring apparatus and method using an interferometer according to the present invention, by combining a polarizer plate into a four-segment light receiving element, a detector system used in an existing interferometer is combined with an astigmatism system, thereby interfering an interference signal through one combined device. Independently measure the phase and the amplitude of the fringe and fringe counting to eliminate 2π-ambiguity, while also autofocusing.

특히 종래 기술에서 Quadrature detection과 2π-모호성의 해결을 위해서 각각 별도의 추가적인 장치가 필요했던 것과는 달리, 본 발명에서는 편광판의 특별한 배치에 비점수차렌즈만을 추가함으로 기존의 Quadrature detection을 위한 장치에 추가적인 광학계를 사용하지 않고도 2π-모호성의 해결 및 오토 포커싱 기능을 함께 수행할 수 있다.In particular, unlike the prior art in which separate additional devices were required to solve quadrature detection and 2π-ambiguity, in the present invention, an additional optical system is added to the conventional quadrature detection device by adding only an astigmatism lens to a special arrangement of the polarizer. 2π-ambiguity resolution and autofocusing can be performed together without using it.

또한, 이러한 오토 포커싱 기능뿐 아니라 오토 포커싱을 위한 되먹임 회로의 오차 신호는 순수하게 표면의 굴곡 즉, 토포그래피(topography)의 정보를 주므로 간섭신호의 위상정보와 비교분석을 통해 굴절률 변화 및 높이변화(단차)를 동시에 분석 가능하다.In addition, since the error signal of the feedback circuit for auto focusing as well as the auto focusing function gives pure surface curvature, that is, topography information, the refractive index change and height change through phase information and comparative analysis of the interference signal ( Step can be analyzed simultaneously.

또한, 본 발명의 또 다른 실시예에서 공통 광 경로 유도부를 사용할 경우 기준빛과 탐지빛이 동일한 공간 상을 이동하게 되며 이에 따라 외부 환경 변화의 영향을 적게 받고, 노이즈 발생을 대폭 줄여서 정밀한 측정을 할 수 있게 된다.In addition, in another embodiment of the present invention, when the common light path induction unit is used, the reference light and the detection light move in the same spatial phase, and thus are less affected by external environmental changes, and greatly reduce noise generation to perform precise measurement. It becomes possible.

상기와 같이 높이변화(단차)를 포함하여 위상신호와 진폭신호 3가지 정보를 구분하여 동시에 측정할 수 있는 본 발명의 광학식 복합진단 측정 장치를 통해 표면의 높낮이 정보와 더불어 반사율 정보를 함께 얻을 수 있으며, 이와 동시에 2π-모호성을 극복하여 측정 정확도 향상은 물론 다양한 광학적 정보의 획득이 가능해져서 다양한 물질을 복합적으로 진단하는데 유용하다. 또한, 간단하고 소형화된 광학식 복합진단 측정 장치를 만들 수 있게 되므로 생산성을 높일 수 있다.
As described above, the optical complex diagnostic measuring apparatus of the present invention that can simultaneously measure three types of information including phase change and amplitude signal, including height change (step difference), can obtain both surface height and reflectance information together. At the same time, 2π-ambiguity can be overcome to improve measurement accuracy and obtain various optical information, which is useful for complex diagnosis of various materials. In addition, it is possible to make a simple and miniaturized optical complex diagnostic measurement device can increase the productivity.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 복합진단 측정 장치의 구성을 도시한 구성도,
도 2a는 비점수차렌즈에 의해 4분할 수광소자에 검출되는 포커스 에러 신호(FES)를 나타내는 도면,
도 2b는 상기 포커스 에러 신호(FES)에 간섭신호에 의한 진동이 첨가된 모습을 나타낸 도면,
도 3은 본 발명에서 되먹임 조절용 오차 신호의 일례를 나타내는 도면,
도 4는 본 발명에서 되먹임 조절용 오차 신호로 구한 n 값을 이용하여 단차를 보정하는 과정을 예시한 도면,
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 4개의 위상천이 편광판의 배치를 도시한 구성도,
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 복합진단 측정 장치의 구성을 도시한 구성도,
도 7은 본 발명의 공통 광 경로 유도부의 구성을 도시한 구성도,
도 8은 간섭현상의 2π-모호성을 설명하는 개략도,
도 9는 기준면으로부터 높이변화가 있는 시편 표면의 개략도,
도 10은 기존의 2π-모호성을 제거하는 방법을 설명하는 도면,
도 11은 종래의 I/Q 간섭계를 이용한 표면 측정 장치의 구성을 나타내는 구성도.1 is a block diagram showing the configuration of a complex diagnostic measurement apparatus according to an embodiment of the present invention,
FIG. 2A is a diagram showing a focus error signal FES detected by a 4-split light receiving element by an astigmatism lens; FIG.
2B is a view illustrating a vibration added by an interference signal to the focus error signal FES;
3 is a view showing an example of an error signal for feedback adjustment in the present invention,
4 is a diagram illustrating a process of correcting a step using n values obtained as feedback control error signals in the present invention;
5 is a configuration diagram showing the arrangement of four phase shift polarizers according to a preferred embodiment of the present invention;
Figure 6 is a block diagram showing the configuration of a complex diagnostic measurement apparatus according to another embodiment of the present invention,
7 is a configuration diagram showing a configuration of a common optical path guide unit of the present invention;
8 is a schematic diagram illustrating 2π-ambiguity of an interference phenomenon,
9 is a schematic view of a specimen surface with a height change from the reference plane,
10 is a diagram illustrating a method of removing the existing 2π-ambiguity;
11 is a block diagram showing the configuration of a surface measuring apparatus using a conventional I / Q interferometer.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention.

첨부한 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 복합진단 측정 장치의 구성을 도시한 구성도이다.1 is a block diagram showing the configuration of a complex diagnostic measurement apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 복합진단 측정 장치는, 광원(100)으로부터의 광을 대물렌즈(130) 및 반사경(150)으로 분리하여 안내함과 더불어 반사된 탐지빛과 기준빛을 비점수차렌즈(170)로 안내하는 편광 빛살가르개(Polarizing Beam Splitter, 120); 상기 편광 빛살가르개(120)에 의해 안내된 탐지빛과 기준빛을 통과시켜 비점수차를 발생시키는 비점수차 렌즈(170); 상기 편광 빛살가르개(120)와 상기 대물렌즈(130), 상기 편광 빛살가르개(120)와 상기 반사경(150), 상기 편광 빛살가르개(120)와 상기 비점수차렌즈(170) 사이에 연결되어 광이 투과되는 1/4파장판(Quarter Wave Plate, 152, 154, 156); 상기 비점수차 렌즈(170)를 통과한 광을 입력받아 위상천이 간섭 신호와 포커스 에러 신호(FES)를 동시에 출력하는 신호출력부(180)를 포함한다.As shown in FIG. 1, the complex diagnostic measuring apparatus of the present invention separates and guides the light from the light source 100 into the objective lens 130 and the reflector 150, and reflects the detected detection light and the reference light. A polarizing beam splitter 120 for guiding the astigmatism lens 170; An astigmatism lens 170 for generating astigmatism by passing detection light guided by the polarized light filter 120 and reference light; Connected between the polarized light filter 120 and the objective lens 130, the polarized light filter 120 and the reflector 150, the polarized light filter 120 and the astigmatism lens 170 Quarter wave plates (152, 154, 156) through which light is transmitted; And a signal output unit 180 that receives light passing through the astigmatism lens 170 and simultaneously outputs a phase shift interference signal and a focus error signal FES.

광원에서 나온 빛은 OI(Optical Isolator, 110)를 거쳐 편광 빛살가르개(120)에 입력된다. 상기 OI(Optical Isolator)는 광학 장치에서 일반적으로 사용되는 부품으로서, 반사되어 되돌아오거나 산란 되어 되돌아오는 빛을 막아주는 장치이다. 광원 내부에 외부 빛 혹은 반사·산란 된 빛이 재유입되면 광원의 안정도가 흔들리게 되며, 이것은 직접적으로 간섭신호의 진폭 및 위상에 영향을 주게 되므로 측정 해상도를 낮게 하는 요인이 된다. 따라서 상기 OI(Optical Isolator)를 통해 광원 내부에 외부 빛 혹은 반사·산란 된 빛이 재유입되는 것을 방지한다.Light from the light source is input to the polarized light filter 120 through an optical isolator (OI) 110. The optical isolator (OI) is a component generally used in an optical device, and is a device that prevents light from being reflected back and scattered. When the external light or reflected / scattered light is re-introduced inside the light source, the stability of the light source is shaken, which directly affects the amplitude and phase of the interference signal, thereby lowering the measurement resolution. Accordingly, external light or reflected / scattered light is prevented from reintroducing into the light source through the optical isolator (OI).

한편, 상기 편광 빛살가르개(Polarizing Beam Splitter)는 입력되는 광의 편광 상태에 따라 일부는 투과하고 일부는 반사하는 성질을 가지고 있는데, 도 1에서는 상기 편광 빛살가르개(120)를 투과한 편광성분을 탐지빛으로, 반사된 편광성분은 기준빛으로 사용하고 있다(투과된 편광성분을 기준빛, 반사된 편광성분을 탐지빛으로 사용할 수도 있다).On the other hand, the polarizing beam splitter (Polarizing Beam Splitter) has a property of transmitting part and reflecting part depending on the polarization state of the input light, in Figure 1 is a polarization component transmitted through the polarization light splitter 120 As the detection light, the reflected polarized light component is used as the reference light (the transmitted polarized light component may be used as the reference light and the reflected polarized light component may be used as the detection light).

상기 편광 빛살가르개를 투과한 탐지빛은 1/4파장판(152)에 의해 원형으로 편광되고 본 발명의 대물렌즈(130)와 같은 집광장치를 이용하여 측정대상물의 표면에 초점이 맺히게 된다. 표면으로부터 반사된 탐지빛은 다시 1/4파장판(152)을 지남에 따라 편광방향이 원래의 편광방향에 대해 90도 회전하여 편광 빛살가르개에서 반사되는 편광이 되고, 상기 편광 빛살가르개에 의해 반사되어 비점수차렌즈(170) 쪽으로 진행하게 된다. 상기와 같은 과정을 통해 편광 빛살가르개를 투과하는 빛은 빛의 손실없이(이론적으로) 90도 회전하여 편광 빛살가르개에 반사되는 빛으로 변하게 되며, 비점수차렌즈 쪽으로 진행할 수 있다.The detection light transmitted through the polarized light filter is circularly polarized by the quarter-wave plate 152 and is focused on the surface of the measurement object by using a condenser such as the objective lens 130 of the present invention. As the detection light reflected from the surface passes through the quarter-wave plate 152 again, the polarization direction is rotated by 90 degrees with respect to the original polarization direction, and becomes the polarized light reflected by the polarized light filter. It is reflected by the light and proceeds toward the astigmatism lens 170. Through the above process, the light passing through the polarized light filter is rotated 90 degrees without loss of light (theoretically) to change to the light reflected by the polarized light filter, and may proceed toward the astigmatism lens.

한편, 상기 편광 빛살가르개에서 반사된 기준빛은 1/4파장판(154)에 의해 원형 편광된 빛으로 바뀌고, 반사경(150)에서 반사되어 같은 경로를 따라 되돌아오면서 다시 상기 1/4파장판(154)을 지나게 됨에 따라 원래의 편광방향에 대하여 90도 회전하게 된다. 상기 기준빛은 편광상태가 90도 회전됨으로 인해 상기 편광 빛살가르개를 투과하는 편광이 되고, 상기 편광 빛살가르개를 투과하여 상기 탐지빛과 합쳐져서 함께 비점수차렌즈 쪽으로 진행하게 된다.On the other hand, the reference light reflected by the polarized light beam is changed into a circular polarized light by the quarter wave plate 154, reflected by the reflector 150 and returned along the same path again the quarter wave plate As it passes 154, it rotates 90 degrees with respect to the original polarization direction. Since the reference light is rotated by 90 degrees, the polarized light becomes polarized light that passes through the polarized light beam, and passes through the polarized light beam and merges with the detection light to move toward the astigmatism lens.

상기 편광 빛살가르개에서 나온 탐지빛과 기준빛은 1/4파장판(156)을 통과하여 다시 원형 편광으로 바뀌어서 비점수차렌즈로 들어가게 되는데, 비점수차렌즈를 통과하면서 비점수차가 발생하게 된다. 비점수차렌즈를 통과한 빛은 최소착란원(Circle of Least Confusion)에서 동그랗게 맺어지며, 측정대상물의 광축(Z축) 방향 거리가 바뀔 시에 빛의 모양이 변경된다. 상기 비점수차렌즈를 통과한 광은 신호출력부(180)로 입력되는데, 본 발명의 바람직한 실시예에서 상기 신호출력부는 4분할 수광소자를 포함할 수 있다.The detection light and the reference light emitted from the polarized light shredder pass through the quarter-wave plate 156 and are converted into circularly polarized light to enter the astigmatism lens. The astigmatism is generated while passing through the astigmatism lens. The light passing through the astigmatism lens forms a circle in the circle of Least Confusion, and the shape of the light is changed when the distance in the optical axis (Z axis) of the measurement object is changed. The light passing through the astigmatism lens is input to the signal output unit 180. In a preferred embodiment of the present invention, the signal output unit may include a quadrant light receiving element.

상기 4분할 수광소자에 입력되는 광은 분할된 수광소자 영역별로 각각 광량이 검출되는데, 첨부한 도 2a는 광축(Z축)을 기준으로 측정대상물 표면과의 거리 변화에 따른 포커스 에러 신호(FES)를 보여주고 있다.Light inputted to the 4-split light receiving element is detected for each divided light-receiving element area, and FIG. 2A shows a focus error signal (FES) according to a change in distance from a measurement target surface based on an optical axis (Z axis). Is showing.

측정대상물의 표면에 초점이 형성되는 경우 광은 동그랗게 맺어지며, 포커스 에러 신호(FES)값은 0이 된다. 그러나 측정대상물이 초점을 기준으로 광축을 따라 움직일 경우 4분할 수광소자에 입력되는 광의 모양은 변하게 되는데, 도 2a에 나타난 바와 같이 측정대상물이 초점 기준점보다 멀어질 경우 상이 A,C 면으로 길어지며, 측정대상물이 초점 기준점보다 가까워질 경우 상이 B,D 면으로 길어지게 된다.When the focus is formed on the surface of the measurement object, the light is rounded, and the focus error signal FES becomes zero. However, when the measurement object moves along the optical axis with respect to the focal point, the shape of the light input to the four-segmented light receiving element is changed. As shown in FIG. If the object gets closer to the focal point, the image will be longer to the B and D planes.

이때, 4분할 수광소자에서 검출되는 신호는 FES 생성회로(192)에 의해 신호 조합되어 포커스 에러 신호(FES)가 FES = (SA + SC) - (SB + SD)의 형태로 출력된다. 따라서 초점 기준점보다 측정대상물이 점점 멀어질 경우 (SA + SC)에 많은 광량이 들어가고 (SB + SD)에 적은 광량이 들어가기 때문에 FES가 점점 높은 (+) 신호로 나오게 될 것이다. 반면, 초점 기준점보다 측정대상물이 점점 가까워질 경우 반대로 (SB + SD)에 많은 광량이 들어가고 (SA + SC)에 적은 광량이 들어가기 때문에 FES는 점점 낮은 (-) 신호로 나오게 될 것이다.At this time, the signal detected by the four-segmented light receiving element is signal-combined by the FES generation circuit 192 so that the focus error signal FES is output in the form of FES = (S A + S C )-(S B + S D ). do. Therefore, if the object is getting farther away from the focus reference point, (S A + S C ) enters more light and (S B + S D ) enters the FES as a higher (+) signal. On the other hand, if the object gets closer to the focus reference point, FES will come out as a lower (-) signal because more light enters (S B + S D ) and less light enters (S A + S C ). .

본 발명에서 상기 포커스 에러 신호(FES)는 오토포커싱 동작을 위한 되먹임 회로 장치(196)로 입력될 수 있으며, 되먹임 회로 장치의 출력값은 엑츄에이터를 구동시켜 광의 초점이 측정대상물의 표면과 일치하도록 자동으로 보정 하는 오토포커싱 기능과 함께 되먹임 회로 장치의 오차 신호를 이용하여 2π-모호성을 극복할 수 있는 프린지 카운팅(fringe counting) 기능을 수행할 수 있다.In the present invention, the focus error signal FES may be input to a feedback circuit device 196 for an autofocusing operation, and an output value of the feedback circuit device may drive an actuator so that the focus of light coincides with the surface of the object to be measured. The fringe counting function can overcome the 2π-ambiguity by using the error signal of the feedback circuit device together with the correcting autofocusing function.

한편, 본 발명에서 사용된 되먹임 회로 장치(196)란 측정값(본 발명의 경우 포커스 에러 신호 또는 위상신호)을 입력받아 미리 설정해 놓은 기준값과 비교하여 차이나는 부분을 보상하기 위한 출력값을 이용하여 조절하는 장치를 말한다. 이때 되먹임 회로 장치의 오차신호는 항상 미리 설정해둔 기준값과 측정값의 차이값을 나타내게 되는데, 상기 오차신호를 확인하여 현재 시스템의 상태를 알 수 있다.On the other hand, the feedback circuit device 196 used in the present invention is adjusted using an output value for compensating for the difference between the measured value (focus error signal or phase signal in the present invention) compared with a preset reference value. Says the device. At this time, the error signal of the feedback circuit device always shows the difference value between the preset reference value and the measured value. By checking the error signal, the current state of the system can be known.

예를 들어, 본 발명의 되먹임 회로 장치는 포커스 에러 신호(FES)를 측정값으로 입력받고, 초점위치를 기준값으로 하여 나오는 출력값을 통해 액츄에이터를 이용하여 초점위치를 일정하게 유지한다. 한편, 이때 나오는 오차신호는 기준값과 측정값의 차이를 나타내므로, 이를 이용하면 간섭계의 프린지 카운팅(fringe counting)이 가능하고, 또한 상기 출력값을 그대로 매핑(mapping)하여 측정하는 단차를 그대로 나타낼 수도 있다.For example, the feedback circuit device of the present invention receives the focus error signal FES as a measured value and maintains the focus position constant by using the actuator through an output value that uses the focus position as a reference value. On the other hand, since the error signal indicates the difference between the reference value and the measured value, it is possible to fringe counting (fringe counting) of the interferometer, and may also represent the step measured by mapping the output value as it is. .

본 발명에서 상기 오토포커싱을 수행하기 위한 액츄에이터는 대물렌즈(130)를 광축 방향으로 이동시킬 수도 있고, 측정 대상물이 놓인 전동스테이지(140)를 광축 방향으로 이동시켜 제어할 수도 있다.In the present invention, the actuator for performing the auto focusing may move the objective lens 130 in the optical axis direction, or may be controlled by moving the electric stage 140 on which the measurement object is placed in the optical axis direction.

이하 오토포커싱 기능에 대하여 도면을 참조로 상술하면 다음과 같다.Hereinafter, the autofocusing function will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

첨부한 도 3은 포커스 에러 신호(FES)를 되먹힘 회로 장치(196)를 이용하여 오토포커싱 기능을 수행하고, 되먹임 회로 장치의 오차 신호를 이용하여 프린지 카운팅이 수행되는 예를 나타낸 도면이다. 이때 되먹임 회로 장치의 오차 신호는 X-Y축 스캔 및 오토포커싱이 수행되는 동안의 되먹임 회로 장치의 기준값과 포커스 에러 신호(FES)의 차이값을 통해 구할 수 있다.3 is a diagram illustrating an example in which the focus error signal FES is performed using the feedback circuit device 196 to perform an autofocusing function and fringe counting is performed using an error signal of the feedback circuit device. In this case, the error signal of the feedback circuit device may be obtained through a difference value between the reference value of the feedback circuit device and the focus error signal FES during the X-Y axis scan and autofocusing.

이러한 되먹임 회로 장치(196)에서의 출력값을 참조하여 광의 초점이 측정대상물의 표면에 일치될 수 있도록 대물렌즈의 광축 위치를 포커스 에러가 0이 되는 쪽으로 보정 하며, 그 결과로 되먹임 조절용 오차 신호는 0으로 유지될 수 있다.With reference to the output value of the feedback circuit device 196, the optical axis position of the objective lens is corrected toward the focus error of 0 so that the focus of the light can be matched to the surface of the measurement object, and as a result, the error control signal for the feedback adjustment is 0. Can be maintained.

다만, 도 3에 나타낸 바와 같이, 측정대상물의 표면의 상측에 도시된 바와 같은 단차가 존재한다고 할 때, 되먹임 조절용 오차 신호의 전압값은 표면의 높낮이 변화가 발생하는 위치에서 피크 형상을 나타내게 된다.However, as shown in FIG. 3, when there is a step as shown in the upper side of the surface of the measurement object, the voltage value of the feedback control error signal has a peak shape at the position where the height change of the surface occurs.

즉, 단차 형상을 상승 엣지와 하강 엣지를 갖는 돌출 단차로 가정할 때, X-Y축 스캔 중 단차가 나타나기 전에는 오토포커싱에 의해 표면을 따라가면서 초점이 형성된 상태로 되먹임 조절용 오차 신호가 0으로 유지된다. 이때, 단차의 상승 엣지가 나타나면 순간적으로 포커스 에러가 발생하면서 되먹임 조절용 오차 신호에 피크 형상이 나타나게 되고, 이후 되먹임을 통한 오토포커싱에 의해 되먹임 조절용 오차 신호는 다시 0으로 유지되게 된다.That is, assuming that the stepped shape is a protruding step having a rising edge and a falling edge, the feedback control error signal is maintained at 0 while the focus is formed along the surface by autofocusing before the step appears during the X-Y axis scan. In this case, when the rising edge of the step appears, a focus error occurs momentarily, and a peak shape appears in the feedback control error signal, and the feedback control error signal is maintained at zero again by autofocusing through the feedback.

이후 하강 엣지가 나타나면 다시 순간적인 포커스 에러가 발생하면서 되먹임 조절용 오차 신호에 반대 방향의 피크 평상이 나타나게 되고, 이후 되먹임을 통해 다시 0으로 유지되게 된다.Then, when the falling edge appears, the instantaneous focus error occurs again, and the peak normal in the opposite direction appears in the feedback control error signal, and then the feedback is maintained at zero again.

이와 같이 되먹임 조절용 오차 신호는 측정대상물의 표면에 존재하는 단차 및 높낮이 변화 정보를 반영하게 되며, 순간적으로 나타나는 피크 전압값은 반사율과는 무관하게 자동 초점 형성(오토포커싱)을 위해 광축(Z축) 방향으로 대물렌즈를 실제 움직이는 값 즉, 측정대상물의 표면정보를 나타내게 된다.In this way, the feedback error signal reflects the step and height change information present on the surface of the measurement object, and the instantaneous peak voltage value is the optical axis (Z axis) for auto focusing (autofocusing) regardless of reflectance. It shows the actual moving value of the objective lens in the direction, that is, the surface information of the measurement object.

본 발명에서는 표면 측정시 주제어부(190)가 되먹임 회로 장치(196)로부터 입력된 되먹임 조절용 오차 신호에서 나타나는 피크 전압값을 미리 설정된 임계값과 비교하여 n 값을 카운팅할 수 있는데, 되먹임 조절용 오차 신호의 피크 전압값이 어느 상, 하 임계값 사이에 위치되는지를 판별하여 n 값을 결정하게 된다. 이때, 임계값은 설계치로서 미리 정해지는 값이다.In the present invention, the main control unit 190 may count the n value by comparing the peak voltage value appearing in the feedback control error signal input from the feedback circuit device 196 with a preset threshold value when measuring the surface. The value of n is determined by determining which upper and lower threshold values are located between the upper and lower threshold values. At this time, a threshold value is a value predetermined as a design value.

예를 들어, 도 3을 참조하면, 피크 전압값이 C1과 C2 사이에 위치되면 n 값은 0이고, C2와 C3 사이에 위치되면 n 값은 1이며, C3와 C4 사이에 위치되면 n 값은 2가 된다.For example, referring to FIG. 3, the n value is 0 when the peak voltage value is located between C1 and C2, the n value is 1 when it is located between C2 and C3, and the n value is located between C3 and C4. Becomes two.

이렇게 n 값의 카운팅이 이루어지면, 주제어부는 결정된 n 값을 사용하여 간섭계의 측정값을 보정하게 되는데, 간섭계의 측정값을 보정하는 방법은 특허출원 제2009-17175호에 개시된 바와 동일하다. 즉, n 값이 구해지면, 주제어부는 산출된 n 값과 간섭계의 간섭신호(위상신호)로부터 간섭계의 모호성을 제거하기 위한 위상 펴기 연산을 수행한다.When the n value is counted, the main control unit corrects the measured value of the interferometer using the determined n value. The method of correcting the measured value of the interferometer is the same as that disclosed in Patent Application No. 2009-17175. That is, when the value of n is obtained, the main control unit performs a phase spreading operation to remove the ambiguity of the interferometer from the calculated value of n and the interferometer's interference signal (phase signal).

예컨대, 상기 n 값과 위상신호로부터 얻은 거리변화값을 이용하여 아래의 수학식 4로부터 실제 거리변화값(단차값)을 연산하게 되고, 또한 그로부터 표면 단차 등 표면 정보를 획득할 수 있다.For example, an actual distance change value (step difference value) may be calculated from Equation 4 below using the distance change value obtained from the n value and the phase signal, and surface information such as a surface step may be obtained therefrom.

Figure pat00007
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여기서, λ는 광원에서 나온 빛의 파장을 나타낸다.Where λ represents the wavelength of light emitted from the light source.

이와 같이 주제어부(190)는 상기 신호출력부에서 측정된 반사광의 위상신호로부터 거리변화값(위상변화값)을 연산하고 연산된 거리변화값을 되먹임 조절용 오차 신호를 이용해 보정하여 실제 거리변화값(실제 위상변화값)을 계산하게 된다. As such, the main controller 190 calculates the distance change value (phase change value) from the phase signal of the reflected light measured by the signal output unit and corrects the calculated distance change value by using a feedback error signal for adjusting the actual distance change value ( The actual phase change value is calculated.

첨부한 도 4는 본 발명에서 n 값을 이용하여 보정된 거리변화(단차) 신호를 예시한 도면으로, (1)은 측정대상물의 표면을 예시한 것이고, (2)는 신호출력부로 측정된 거리변화 신호이며, (3)은 보정된 거리변화 신호를 나타낸다.4 is a diagram illustrating a distance change (step difference) signal corrected using an n value in the present invention, (1) illustrates the surface of a measurement object, and (2) the distance measured by the signal output unit. (3) shows the corrected distance change signal.

도 4에서와 같이 임의의 측정대상물 표면에 일정 간격(1㎛)으로 단차가 있는 경우의 예를 들어 설명하며, 계산의 편의를 위해 파장(λ)이 600 nm(He-Ne 레이저의 경우 632 nm의 파장을 가짐)인 레이저를 이용하는 반사형 간섭계로 가정하기로 한다.As shown in FIG. 4, an example in which there is a step at a predetermined interval (1 μm) on a surface of an object to be measured is described. It is assumed that a reflective interferometer using a laser having a wavelength of?).

도 4를 참조하면, 레이저 파장이 600 nm이므로 150 nm마다 주기가 반복됨을 알 수 있다. 도 5의 (1)과 같이 단차가 250 nm로 순간적으로 변할 경우에는 간섭계의 신호만을 이용할 때 (2)와 같이 250 nm의 단차도 150 nm의 단차가 사라진 100 nm로 측정된다.Referring to FIG. 4, since the laser wavelength is 600 nm, the cycle is repeated every 150 nm. When the step is instantaneously changed to 250 nm as shown in Fig. 5 (1), when using only the signal of the interferometer, the step of 250 nm is measured as 100 nm, where the step of 150 nm disappears as shown in (2).

반면, 본 발명에서는 도 4의 표면 패턴에서 단차가 100 nm인 경우에는 n = 0이므로 신호출력부의 간섭신호만으로 단차가 계산되어 100 nm로 측정되고, 4번째 측정지점(실제 단차 250 nm임)에서는 n = 1이므로 λ/4 = 600/4 = 150 nm에 신호 출력부의 간섭신호로부터 계산된 100 nm를 더하여 250 nm가 정확히 측정될 수 있게 된다(도 4의 (3) 참조)On the other hand, in the present invention, when the step is 100 nm in the surface pattern of FIG. 4, since n = 0, the step is calculated by using only the interference signal of the signal output unit and is measured at 100 nm. Since n = 1, 250 nm can be measured accurately by adding λ / 4 = 600/4 = 150 nm to 100 nm calculated from the interference signal at the signal output part (see (3) in FIG. 4).

이와 같이 신호출력부의 간섭신호만을 이용할 경우 높이변화가 λ/4 이상이 되는 지점이 있을 경우 모두 단차를 100 nm로 읽게 되나, 본 발명에서는 되먹임 조절용 오차 신호로부터 n 값을 판별한 뒤 이 n 값과 간섭계의 신호를 토대로 정확한 단차를 계산할 수 있게 된다. 즉, n 값을 알아냄으로써 간섭신호에서 몇 번째 주기인지를 판별하고 간섭신호로부터 얻은 단차에 λ/4×n의 높이를 더해주어 최종의 결과값을 얻을 수 있게 되는 것이다.As such, when only the interference signal of the signal output unit is used, when the height change is λ / 4 or more, all of the steps are read as 100 nm. However, in the present invention, the n value is determined from the feedback error signal and the n value is determined. Accurate steps can be calculated based on the interferometer's signal. In other words, it is possible to determine the number of periods in the interference signal by finding the n value, and add the height of λ / 4 × n to the step obtained from the interference signal to obtain a final result value.

따라서, 본 발명에서는 되먹임 회로 장치(196)의 되먹임 조절용 오차 신호를 간섭신호를 보정하는데 이용하므로 2π-모호성 없이 실제의 높이를 높은 분해능을 유지한 상태에서 정확히 읽을 수 있다. 또한, 포커스 에러 신호(FES)가 항상 0인 상태를 유지하므로, 모호성을 극복하여 측정할 수 있는 범위는 대물렌즈의 이동 가능한 거리가 무한대라면 이론상 무한대가 된다. 또한, 실제 표면 측정 동안 실시간으로 보정을 위한 데이터를 획득한 뒤 간섭신호를 보정 하여 측정결과를 얻을 수 있기 때문에, 측정시간의 단축과 측정과정의 간소화가 가능해지는 장점이 있게 된다.Therefore, in the present invention, since the feedback control error signal of the feedback circuit device 196 is used to correct the interference signal, the actual height can be accurately read while maintaining a high resolution without 2π-ambiguity. In addition, since the focus error signal FES is always maintained at 0, the range that can be measured by overcoming ambiguity becomes theoretically infinite if the movable distance of the objective lens is infinite. In addition, since the measurement result can be obtained by correcting the interference signal after obtaining data for correction in real time during the actual surface measurement, the measurement time can be shortened and the measurement process can be simplified.

또한, 오토포커싱 과정에서 구해지는 되먹임 조절용 오차 신호를 이용하여 n 값을 카운팅하고 결정된 n 값으로 간섭신호를 보정함과 동시에, 반사율 등의 재질 특성에 기인하는 오차 발생을 줄일 수 있고, 이질성을 갖는 측정대상물(부분적으로 복소굴절률 및 표면 높낮이가 상이한 물질들)에 대해서도 정확한 측정이 가능해진다.In addition, by using the feedback control error signal obtained during the autofocusing process, the n value is counted and the interference signal is corrected with the determined n value, and the occurrence of errors due to material characteristics such as reflectance can be reduced, Accurate measurement is also possible for the object to be measured (partially different in complex refractive index and surface height).

일반적으로 간섭신호를 측정하면 진폭(반사율 혹은 투과율) 및 위상을 측정하게 되는데, 반사율은 난반사와 같은 경우를 제외하고는 물질의 복소굴절률(굴절계수 + 소광계수)의 영향을 받게 된다. 한편 위상변화는 상기 [수학식 2]를 참조로 하면 복소굴절률의 굴절계수 n과 탐지빛·기준빛의 상대적 거리변화인 d의 변화로부터 기인한다. 결론적으로 측정된 위상변화는 굴절률 변화와, 탐지빛의 측정 대상물의 요철(혹은 거울일 경우 앞뒤로 움직인 거리)의 변화에 의해 발생한다.In general, when measuring an interference signal, the amplitude (reflectance or transmittance) and phase are measured. The reflectance is influenced by the complex refractive index (refractive coefficient + extinction coefficient) of the material except in the case of diffuse reflection. On the other hand, the phase change is caused by the change of the refractive index n of the complex refractive index n and the change in the relative distance of the detection light and the reference light with reference to [Equation 2]. In conclusion, the measured phase change is caused by the change of the refractive index and the unevenness (or distance moved back and forth in the case of a mirror) of the object to be detected.

그러나 간섭신호의 진폭과 위상을 동시에 측정하는 일반적인 Quadrature detection의 경우에도 굴절률이 변한 것인지 단차가 변한 것인지 정확하게 판단하는 것은 불가능하다. Quadrature detection을 통해 간섭신호의 진폭과 위상을 알 수 있으나, 실제 이러한 신호를 변화시키는 것은 굴절계수(n), 소광계수(k) 및 단차(혹은 변한 거리, d)이므로, 이 중 한 성분은 알고 있어야 분석이 가능하다. 즉, 측정 대상의 복소 굴절률이 일정하다면 문제가 되지 않지만, 복소 굴절률 및 표면의 높낮이가 동시에 변하는 시료에서는 간섭신호만으로 상기 굴절계수, 소광계수 및 단차를 동시에 결정할 수 없게 된다.However, even in general quadrature detection, which simultaneously measures the amplitude and phase of an interference signal, it is impossible to accurately determine whether the refractive index is changed or the step is changed. Quadrature detection reveals the amplitude and phase of the interfering signal, but in practice, one of the components is known because it changes the refractive index (n), extinction coefficient (k), and step (or variable distance, d). Only analysis is possible. That is, it is not a problem if the complex refractive index of the measurement target is constant. However, in the sample in which the complex refractive index and the height of the surface change at the same time, the refractive index, extinction coefficient, and step cannot be simultaneously determined only by the interference signal.

반면에, 오토포커싱 기능이 추가된 본 발명의 측정장치에서는, 오토포커싱의 되먹임 조절용 오차 신호는 순수하게 표면 높낮이에 대한 정보를 나타내고, 간섭계의 위상신호는 실수 굴절률 변화(n) 및 표면 높낮이 변화(d)가 곱해진 형태로, 진폭신호는 표면의 반사율을 나타내는 값으로서 복소굴절률의 함수로 나타나므로, 세 신호의 분석을 통해서 각각의 정보를 정확히 분리하여 측정이 가능케 되어 국소적인 굴절률 및 표면 높낮이에 대한 정보를 복합적으로 알 수 있게 된다.On the other hand, in the measuring device of the present invention to which the autofocusing function is added, the error signal for the feedback control of autofocusing purely represents information on the surface height, and the phase signal of the interferometer is the real refractive index change n and the surface height change ( In the form of multiplying by d), the amplitude signal is a value representing the reflectance of the surface and is expressed as a function of complex refractive index. You can get complex information about this.

즉, 복소굴절률이 일정한(균일한 물질의) 시료의 경우에는 기존의 방법과 같이 일반적인 Quadrature detection 모드 또는 오토포커싱 모드를 통해 측정대상 물질의 정확한 정보를 알 수 있으며, 부분적으로 복소굴절률이 일정하지 않은 시료나 미지의 시료를 측정할 경우에는 상기 Quadrature detection 모드와 오토포커싱 모드를 함께 수행하여 나오는 신호를 분석하여 측정대상 물질의 굴절계수, 소광계수 및 단차에 대한 모든 정보를 알 수 있게 된다.That is, in the case of a sample having a constant complex refractive index (of a uniform material), as in the conventional method, accurate information of the material to be measured can be obtained through a general quadrature detection mode or an auto focusing mode, and the complex refractive index is not constant. When measuring a sample or an unknown sample, the signal from the quadrature detection mode and the autofocusing mode can be analyzed together to obtain all information on the refractive index, extinction coefficient, and step of the measurement target material.

그러므로 본 발명에서는, 상기 Quadrature detection과 오토포커싱을 함께 수행할 수 있는 장치를 제공함으로 반사율 변화와 단차가 복합적으로 측정결과에 영향을 주어 실제 단차가 존재함에도 평탄한 면으로 측정되거나, 실제 평탄한 면임에도 복소 굴절률의 차이로 단차가 존재하는 것으로 측정되는 문제점을 해결될 수 있게 된다. Therefore, in the present invention, by providing a device that can perform the quadrature detection and autofocusing together, the reflectance change and the step affects the measurement result in combination, so that even if the actual step exists, it is measured on a flat surface or complex even on the actual flat surface The difference in refractive index can solve the problem of measuring the presence of the step.

이를 위해, 본 발명의 바람직한 실시예에서는 상기 신호출력부(180)가 상기 4분할 수광소자에 편광판이 결합 된 형태로 구성될 수 있다. 첨부된 도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 편광판 배열을 도시하고 있다.To this end, in the preferred embodiment of the present invention, the signal output unit 180 may be configured in a form in which a polarizing plate is coupled to the four-split light receiving element. 5 shows a polarizer array according to a preferred embodiment of the present invention.

상기 설명한 바와 같이, 측정대상물의 표면 상태와 더불어 반사율과 같은 광학적 성질을 복합적으로 측정하기 위해서는 간섭신호의 위상과 진폭을 구분해서 측정(Quadrature detection)해야 한다. 본 발명에서는 위상천이(Phase-shifting) 방식으로 4개의 서로 다른 위상 변화를 준 간섭 신호를 얻기 위해, 4개의 서로 다른 위상 변화를 주는 편광판 배열(Polarizer array)을 사용할 수 있다.As described above, in order to compositely measure the optical properties such as reflectance as well as the surface state of the measurement object, quadrature detection is performed by dividing the phase and amplitude of the interference signal. In the present invention, in order to obtain an interference signal having four different phase shifts in a phase-shifting method, a polarizer array that provides four different phase shifts may be used.

도 5는 간섭신호에 각각 0, -1/2π(3/2π), π, 1/2π의 위상 변화를 주기 위한 4개의 편광판 A(182a), B(182b), C(182c), D(182d)를 나타내고 있다.FIG. 5 shows four polarizers A (182a), B (182b), C (182c), and D (for changing phases of 0, -1 / 2π (3 / 2π), π, and 1 / 2π to the interference signal, respectively. 182d).

이때, 각각의 편광판으로부터 얻게 되는 신호를 이용하여 간섭신호의 진폭과 위상을 측정하는 과정을 살펴보면 다음과 같다. 먼저, 편광판 A~D에서 얻게 되는 위상천이 간섭 신호의 세기 I0, Iπ/2, Iπ, I3 π/2는 각각 다음과 같이 나타낼 수 있다.At this time, the process of measuring the amplitude and phase of the interference signal using the signals obtained from each polarizer is as follows. First, the strengths I 0 , I π / 2 , I π , and I 3 π / 2 of the phase shift interference signals obtained from the polarizing plates A to D may be expressed as follows.

Figure pat00008
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Figure pat00009
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Figure pat00010
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Figure pat00011
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상기 위상천이 간섭 신호는 위상진폭 생성 회로(194)에 입력되며, 상기 위상진폭 생성 회로에 의해 생성된 간섭신호의 위상(φ)과 진폭(r)은 다음과 같다.The phase shift interference signal is input to the phase amplitude generation circuit 194, and the phase? And amplitude r of the interference signal generated by the phase amplitude generation circuit are as follows.

Figure pat00012
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Figure pat00013
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이와 같이, 각 위상천이 편광판(182a~182d)에서 얻게 되는 신호를 조합하면 간섭 신호의 위상과 진폭을 독립적으로 측정하는 것이 가능하다.In this way, by combining the signals obtained from each of the phase shift polarizers 182a to 182d, it is possible to independently measure the phase and amplitude of the interference signal.

기존의 위상천이 간섭계에서는 상기와 같은 구성을 위해 추가적인 장치가 필요하게 되어 광학계가 복잡해지는 단점이 있었다. 그러나 본 발명에서는 상기 위상천이 편광판을 비점수차 방법(오토포커싱)을 사용하기 위한 상기 4분할 수광소자에 결합함으로써 추가적인 광학계의 설치 없이도 간단한 구조가 가능하게 할 수 있다.In the conventional phase shift interferometer, an additional device is required for the above configuration, which has a disadvantage in that the optical system is complicated. However, in the present invention, the phase shifting polarizing plate may be coupled to the four-segment light receiving device for using the astigmatism method (autofocusing) to enable a simple structure without installing an additional optical system.

한편, 상기와 같이 간섭신호와 오토포커싱을 위한 신호를 동일한 수광소자(4분할 수광소자)로 받게 되면, 간섭계에 의한 신호의 진동 즉,Meanwhile, when the interference signal and the signal for autofocusing are received by the same light receiving element (quad split light receiving element) as described above, the vibration of the signal by the interferometer, that is,

Figure pat00014
에서,
Figure pat00014
in,

사인 혹은 코사인으로 진동되는 신호(간섭텀)에 의해 오토포커싱의 S-커브 혹은 포커스 에러 신호(FES)의 일반적인 형태에 진동이 첨가되는 문제가 발생한다. 첨부된 도 2b는 도 2a에서 나타내는 포커스 에러 신호(FES)에 간섭텀에 의한 진동이 첨가된 모습을 확대하여 개략적으로 나타내고 있다. 상기 오토포커싱의 S-커브 혹은 포커스 에러 신호(FES)에 이와 같은 진동이 첨가되면 정밀한 제어가 힘들어지며, 이는 오토포커싱 기능 뿐만 아니라 프린지 카운팅 기능에도 문제를 야기하게 될 수 있다.Vibration is added to the general form of the S-curve or focus error signal FES of autofocusing due to a signal (interference term) oscillated with a sine or cosine. 2B schematically shows an enlarged view of vibration added by the interference term to the focus error signal FES shown in FIG. 2A. When such vibration is added to the S-curve or focus error signal FES of autofocusing, precise control becomes difficult, which may cause a problem not only in the autofocusing function but also in the fringe counting function.

따라서, 본 발명의 바람직한 실시예에서는 도 5에 나타난 바와 같이, 상기 위상천이 편광판 중 0, π의 위상 변화를 주는 편광판(182a, 182c)이 대각선상에 위치하고, π/2, 3π/2(-π/2)의 위상 변화를 주는 편광판(182b, 182d)이 나머지 대각선상에 위치하도록 배열될 수 있다. 즉, 위상변화 값 0을 갖는 편광판을 중심으로 시계방향으로 3π/2, π, π/2의 위상변화 값을 주는 편광판이 배열될 수 있다.Therefore, in the preferred embodiment of the present invention, as shown in FIG. 5, polarizing plates 182a and 182c which give phase shifts of 0 and π among the phase shift polarizing plates are positioned on diagonal lines, and π / 2 and 3π / 2 (−). Polarizing plates 182b and 182d giving a phase change of π / 2) may be arranged to be positioned on the remaining diagonal lines. That is, the polarizers that give the phase change values of 3π / 2, π, π / 2 in the clockwise direction may be arranged around the polarizer having the phase change value 0.

이와 같은 배열을 통해 본 발명은 상기 간섭신호에 의한 진동이 제거된 포커스 에러 신호(FES)를 얻을 수 있게 된다. 실제로 포커스 에러 신호(FES)를 얻기 위해서는 상기 설명한 바와 같이 4분할 수광소자에서의 대각 성분의 신호를 각각 더하게 되는데, 이때 상기 수학식 5에서의 I0와 Iπ, Iπ/2와 I3 π/2를 각각 더해주면 사인 혹은 코사인 함수에 해당하는 간섭텀이 사라지게 된다. 따라서 상기 I0와 Iπ및 Iπ/2와 I3 π/2를 대각선상에 위치하도록 배열함으로 표면의 간섭 여부에 상관없이 진동 성분이 배제된 포커스 에러 신호(FES)를 얻을 수 있게 된다.Through this arrangement, the present invention can obtain the focus error signal FES from which the vibration caused by the interference signal is eliminated. In order to actually obtain the focus error signal FES, as described above, the signals of the diagonal components in the quadrature light-receiving elements are added, respectively, where I 0 and I π , I π / 2 and I 3 in Equation 5 above. Adding π / 2 each removes the interference term corresponding to the sine or cosine function. Accordingly, by arranging I 0 , I π , I π / 2, and I 3 π / 2 on a diagonal line, it is possible to obtain a focus error signal FES in which vibration components are excluded regardless of interference of the surface.

상기와 같은 배열을 통해 본 발명의 2π-모호성을 해결하기 위한 포커스 에러 신호(FES)는 포커스 에러 신호(FES) 생성 회로(192)를 통해 다음과 같이 구할 수 있다.Through the above arrangement, the focus error signal FES for solving the 2π-ambiguity of the present invention can be obtained through the focus error signal FES generation circuit 192 as follows.

Figure pat00015
Figure pat00015

따라서, 본 발명은 4개의 편광판 배열과 4분할 수광소자가 결합된 신호출력부(180)를 통해 간섭신호의 위상과 진폭을 독립적으로 측정할 수 있고, 동시에 2π-모호성 문제를 함께 해결할 수 있게 된다.Therefore, the present invention can independently measure the phase and amplitude of the interference signal through the signal output unit 180 in which the four polarizer arrays and the four-segment light-receiving elements are combined, and at the same time solve the 2π-ambiguity problem. .

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 복합진단 측정 장치의 구성을 도시한 구성도이다.6 is a block diagram showing the configuration of a complex diagnostic measurement apparatus according to another embodiment of the present invention.

구성을 살펴보면, 본 발명의 복합진단 측정 장치는 광원(100)으로부터의 광을 공통 광 경로 유도부(160)로 안내함과 더불어 반사된 탐지빛과 기준빛을 비점수차렌즈(170)로 안내하는 빛살가르개(Beam Splitter, 122); 상기 빛살가르개(122)와 상기 대물렌즈(130) 사이에 위치하여 탐지빛과 기준빛이 공통된 공간에서의 광 경로를 유지하도록 안내하는 공통 광 경로 유도부(160); 상기 빛살가르개(122)에 의해 안내된 탐지빛과 기준빛을 통과시켜 비점수차를 발생시키는 비점수차 렌즈(170); 상기 공통 광 경로 유도부(160)와 상기 대물렌즈(130), 상기 빛살가르개(122)와 상기 비점수차렌즈(170) 사이에 연결되어 광이 투과되는 1/4파장판(Quarter Wave Plate, 152, 156); 상기 비점수차 렌즈(170)를 통과한 광을 입력받아 위상천이 간섭 신호와 포커스 에러 신호(FES)를 동시에 출력하는 신호출력부(180)를 포함한다.Looking at the configuration, the composite diagnostic measurement device of the present invention guides the light from the light source 100 to the common optical path guide unit 160, and the light to guide the reflected detection light and the reference light to the astigmatism lens 170 Beam Splitter 122; A common light path guide unit 160 positioned between the light splitter 122 and the objective lens 130 to guide the detection light and the reference light to maintain a light path in a common space; An astigmatism lens 170 for generating astigmatism by passing the detection light guided by the light streamer 122 and the reference light; A quarter wave plate 152 is connected between the common optical path guide unit 160, the objective lens 130, the light filter 122, and the astigmatism lens 170 to transmit light. , 156); And a signal output unit 180 that receives light passing through the astigmatism lens 170 and simultaneously outputs a phase shift interference signal and a focus error signal FES.

이 중 비점수차 렌즈(170), 1/4파장판(152, 156), 신호출력부(180)의 구성은 첨부된 도 1의 실시예와 구성이 동일하므로 이에 대한 설명은 생략한다. 또한, 도면에 도시하지는 않았지만 주제어부(190), FES 생성회로(192), 위상 진폭 생성 회로(194) 및 되먹임 회로 장치(196)의 구성 및 기능 역시 도 1의 실시예와 동일하다.The astigmatism lens 170, the quarter wave plates 152 and 156, and the signal output unit 180 have the same configuration as those of the embodiment shown in FIG. 1, and thus description thereof will be omitted. In addition, although not shown in the drawings, the configuration and function of the main controller 190, the FES generation circuit 192, the phase amplitude generation circuit 194, and the feedback circuit device 196 are also the same as those of the embodiment of FIG.

도 6의 광원에서 나온 광은 OI(110)를 거쳐 빛살가르개(122)에 입력된다. 상기 빛살가르개(Beam Splitter, BS)는 첨부된 도 1의 편광 빛살가르개(120)와 달리 입력되는 광원의 편광상태를 고려하지 않고 빛을 갈라주는 역할을 한다. 상기 빛살가르개를 통과한 광은 공통 광 경로 유도부(160)로 입력된다. 상기 공통 광 경로 유도부에 대해 설명하면 다음과 같다.Light emitted from the light source of FIG. 6 is input to the light filter 122 through the OI 110. The beam splitter (BS) serves to split light without considering the polarization state of the input light source, unlike the polarized light splitter 120 of FIG. 1. The light passing through the light splitter is input to the common optical path guidance unit 160. The common optical path guide unit will be described below.

첨부된 도 7은 도 6에서 점선으로 표시된 영역, 특히 공통 광 경로 유도부(160)의 구성을 구체적으로 도시하는 구성도이다. 여기서 대물렌즈(130)는 도 7에 도시되지 않았으나, 1/4파장판(152)와 전동스테이지(140) 사이에 위치한다.7 is a block diagram illustrating in detail the configuration of a region indicated by a dotted line in FIG. 6, in particular, the common optical path guidance unit 160. Although the objective lens 130 is not illustrated in FIG. 7, the objective lens 130 is positioned between the quarter-wave plate 152 and the motor stage 140.

상기 공통 광 경로 유도부는 1개의 편광 빛살가르개(162)와 2개의 내부 반사경(164a, 164b)으로 구성되어 있다. 상기 편광 빛살가르개는 입력되는 광원의 편광상태에 따라 일부는 투과하고 일부는 반사하며, 내부 반사경은 상기 편광 빛살가르개에서 반사되는 광을 다시 편광 빛살가르개로 되돌려주는 역할을 한다.The common optical path guide part includes one polarized light filter 162 and two internal reflectors 164a and 164b. The polarized light beams are partially transmitted and partially reflected according to the polarization state of the input light source, and the inner reflector serves to return the light reflected from the polarized light beams back to the polarized light beams.

도 7에서는 입력되는 광 중 상기 편광 빛살가르개(162)를 투과한 편광성분이 탐지빛으로, 반사된 편광성분이 기준빛으로 사용되고 있다. 도면에서 실선으로 표시된 2, 3, 4, 5는 탐지빛의 경로를 나타내며, 점선으로 표시된 2', 3'는 기준빛의 경로를 나타내고 있다.In FIG. 7, the polarization component transmitted through the polarization light filter 162 among the input light is used as the detection light, and the reflected polarization component is used as the reference light. 2, 3, 4, and 5 indicated by solid lines indicate paths of detection light, and 2 'and 3' indicated by dotted lines indicate paths of reference light.

편광 빛살가르개(162)에 입력되는 광(경로 1) 중 탐지빛은 편광 빛살가르개를 투과한다. 상기 편광 빛살가르개(162)를 투과한 탐지빛은 1/4파장판(152)에 의해 원형으로 편광되고, 측정대상물의 표면에서 반사된 후, 다시 1/4파장판(152)을 지남에 따라 편광방향이 원래의 편광방향에 대해 90도 회전하여 편광 빛살가르개(162)로 입력된다(경로 2). 상기 탐지빛은 원래의 편광방향에 대해 90도 회전함에 따라 편광 빛살가르개(162)에서 반사되는 편광이 된다. 따라서 상기 탐지빛은 편광 빛살가르개(162)에 의해 반사되어 내부 반사경(164b)으로 향하게 되며, 상기 내부 반사경(164b)에 의해 반사된 탐지빛은 다시 상기 편광 빛살가르개(162)로 돌아간다(경로 3). 상기 탐지빛은 여전히 편광 빛살가르개에서 반사되는 편광상태이므로 편광 빛살가르개에서 반사된다. 상기 탐지빛은 편광 빛살가르개(162)에서 다시 반사되어 상기 경로 2와 같은 경로를 가지고 측정대상물에 반사되어 온다(경로 4). 이때, 상기 탐지빛은 1/4파장판(152)을 지남에 따라 편광방향이 다시 90도 회전하게 되며, 이제는 편광 빛살가르개(162)를 투과하는 편광이 된다. 상기 탐지빛은 편광 빛살가르개(162)를 투과하게 되며 공통 광 경로 유도부(160)를 빠져나가게 된다(경로 5).The detection light of the light (path 1) input to the polarized light streamer 162 passes through the polarized light streamer. The detection light transmitted through the polarized light shimmer 162 is circularly polarized by the quarter wave plate 152, and is reflected from the surface of the measurement object, and then passes through the quarter wave plate 152 again. Accordingly, the polarization direction is rotated by 90 degrees with respect to the original polarization direction and is input to the polarized light filter 162 (path 2). The detection light is polarized light reflected by the polarized light filter 162 as it is rotated 90 degrees with respect to the original polarization direction. Accordingly, the detection light is reflected by the polarized light shredder 162 and directed to the inner reflector 164b, and the detection light reflected by the inner reflector 164b returns to the polarized light shredder 162 again. (Path 3). The detection light is still reflected by the polarized light beam because it is a polarized state reflected by the polarized light beam. The detection light is reflected back from the polarized light shredder 162 and reflected on the measurement object with the same path as the path 2 (path 4). At this time, the detection light is rotated by 90 degrees again as it passes through the quarter-wave plate 152, and now the polarized light passing through the polarized light filter 162. The detection light is transmitted through the polarized light shredder 162 and exits the common optical path guide unit 160 (path 5).

한편, 편광 빛살가르개에 입력되는 광(경로1) 중 기준빛은 편광 빛살가르개(162)에서 반사된다. 상기 편광 빛살가르개(162)에서 반사된 기준빛은 내부 반사경(164a)으로 향하게 되며, 상기 내부 반사경(164b)에 의해 반사된 탐지빛은 다시 상기 편광 빛살가르개(162)로 돌아간다(경로 2'). 상기 기준빛은 여전히 편광 빛살가르개에서 반사되는 편광상태이므로 편광 빛살가르개에서 반사된다. 상기 기준빛은 편광 빛살가르개(162)에서 다시 반사되어 상기 탐지빛과 함께 공통 광 경로 유도부(160)를 빠져나가게 된다(경로 3').On the other hand, the reference light of the light (path 1) input to the polarized light shader is reflected by the polarized light shader 162. The reference light reflected by the polarized light shredder 162 is directed toward the inner reflector 164a, and the detection light reflected by the inner reflector 164b returns to the polarized light shredder 162 (path). 2'). The reference light is still reflected by the polarized light beam because it is a polarized state reflected by the polarized light beam. The reference light is reflected back from the polarized light shredder 162 to exit the common light path guide unit 160 along with the detection light (path 3 ').

상기 공통 광 경로 유도부를 빠져나간 탐지빛과 기준빛은 빛살가르개(122)에 의해 비점수차렌즈(170)로 향하게 되며, 그 이후의 구성 및 단계는 앞서 설명한 도 1의 구성 및 단계와 동일하다.The detection light and the reference light exiting the common optical path guide unit are directed to the astigmatism lens 170 by the light splitter 122, and the configuration and steps thereafter are the same as those of FIG. 1. .

본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 탐지빛과 기준빛은 상기 공통 광 경로 유도부(160) 내에서 반사와 투과를 반복하므로 두 신호가 같은 공간상의 경로(Common-Path)를 움직일 수 있다. 종래 기술에서는 탐지빛과 기준빛이 각각 다른 공간상의 경로를 움직임으로 양 공간의 공기 상태 등 외부 환경의 차이로 의해 노이즈가 발생했던 것과 달리, 본 발명에서는 두 신호의 광 경로가 대부분 같은 공간상에 위치하기 때문에(다만, 기술적으로 탐지빛의 광 경로 일부는 다른 공간상에 위치할 수 있다.) 노이즈 발생을 줄이고, 측정의 정밀도를 대폭 향상시킬 수 있다.In a preferred embodiment of the present invention, since the detection light and the reference light repeats reflection and transmission in the common optical path guide unit 160, the two signals may move in the same spatial path. In the prior art, the noise is generated due to the difference in the external environment such as the air state of both spaces by moving the paths in the space where the detection light and the reference light are respectively different. Because they are located (but technically, some of the optical paths of the detection light can be located in other spaces), they can reduce noise generation and greatly improve the accuracy of the measurement.

한편, 상기 실시예에서 탐지빛은 편광 빛살가르개와 측정 대상물 사이를 2회 왕복하게 된다(Double-Pass). 이에 따라, 앞서 언급한 2π-모호성에 의하여 아무런 보정이 없는 상태에서 측정 가능한 단차는 파장(λ)의 1/4에서 파장(λ)의 1/8로 줄어들 수 있다. 그러나 본 발명은 앞서 언급한 2π-모호성을 해결할 수 있는 장치를 구비하고 있으므로, 충분히 정확한 측정 결과를 제공할 수 있다.On the other hand, in the above embodiment, the detection light is reciprocated twice between the polarized light filter and the measurement object (Double-Pass). Accordingly, the measurable step can be reduced from 1/4 of the wavelength λ to 1/8 of the wavelength λ without any correction due to the aforementioned 2π-ambiguity. However, the present invention is provided with a device capable of solving the aforementioned 2π-ambiguity, and thus can provide sufficiently accurate measurement results.

이상에서는 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 설명하였으나, 당업자라면 본 발명의 취지 및 범위를 벗어나지 않고 수정, 변경을 할 수 있다. 따라서 본 발명의 상세한 설명 및 실시예로부터 본 발명이 속하는 기술분야에 속한 사람이 용이하게 유추할 수 있는 것은 본 발명의 권리범위에 속하는 것으로 해석된다.
In the above described the present invention through specific embodiments, those skilled in the art can make modifications, changes without departing from the spirit and scope of the present invention. Therefore, what can be easily inferred by the person of the technical field to which this invention belongs from the detailed description and the Example of this invention is interpreted as belonging to the scope of the present invention.

100 : 광원 110 : OI
120 : 편광 빛살가르개 122 : 빛살가르개
130 : 대물렌즈 140 : 전동 스테이지
150 : 반사경 152, 154, 156 : 1/4파장판
160 : 공통 광 경로 유도부 162 : 편광 빛살가르개
164a, 164b : 내부 반사경 170 : 비점수차렌즈
180 : 신호출력부
182a, 182b, 182c, 182d : 위상천이 편광판
190 : 주제어부 192 : FES 생성회로
194 : 위상 진폭 생성 회로 196 : 되먹임 회로 장치100: light source 110: OI
120: polarized light garer 122: light garer
130: objective 140: electric stage
150: reflector 152, 154, 156: 1/4 wave plate
160: common optical path guide unit 162: polarized light filter
164a, 164b: Internal reflector 170: Astigmatism lens
180: signal output unit
182a, 182b, 182c, 182d: phase shift polarizer
190: main controller 192: FES generation circuit
194 phase amplitude generation circuit 196 feedback circuit arrangement

Claims (15)

간섭계를 이용한 광학식 복합진단 측정 장치에 있어서,
광원(100)으로부터의 광을 대물렌즈(130) 및 반사경(150)으로 분리하여 안내함과 더불어 반사된 탐지빛과 기준빛을 비점수차렌즈(170)로 안내하는 편광 빛살가르개(Polarizing Beam Splitter, 120);
상기 편광 빛살가르개(120)에 의해 안내된 탐지빛과 기준빛을 통과시켜 비점수차를 발생시키는 비점수차 렌즈(170);
상기 비점수차 렌즈(170)를 통과한 광을 입력받아 위상천이 간섭 신호와 포커스 에러 신호(FES)를 동시에 출력하는 신호출력부(180);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 간섭계를 이용한 광학식 복합진단 측정 장치.
In the optical complex diagnostic measurement device using an interferometer,
Polarizing Beam Splitter for guiding the light from the light source 100 to the objective lens 130 and the reflector 150 and guiding the reflected detection light and the reference light to the astigmatism lens 170. 120);
An astigmatism lens 170 for generating astigmatism by passing detection light guided by the polarized light filter 120 and reference light;
A signal output unit 180 which receives light passing through the astigmatism lens 170 and simultaneously outputs a phase shift interference signal and a focus error signal FES;
Optical complex diagnostic measurement device using an interferometer, characterized in that it comprises a.
청구항 1에 있어서,
상기 신호출력부(180)는 4개의 위상천이 편광판(182)과 이에 대응되는 4분할 수광소자의 결합으로 구성된 것을 특징으로 하는 간섭계를 이용한 광학식 복합진단 측정 장치.
The method according to claim 1,
The signal output unit 180 is an optical complex diagnostic measurement device using an interferometer, characterized in that the combination of the four phase shift polarizer 182 and the corresponding four-segment light receiving element.
청구항 2에 있어서,
상기 4개의 위상천이 편광판(182)은 4개의 위상천이 신호 중 0, π 위상 변화의 위상천이 편광판(182a, 182c)이 대각선상에 위치하고, π/2, -π/2 위상 변화의 위상천이 편광판(182b, 182d)이 나머지 대각선상에 위치하여 간섭신호에 의한 진동이 제거된 포커스 에러 신호(FES)를 얻는 것을 특징으로 하는 간섭계를 이용한 광학식 복합진단 측정 장치.
The method according to claim 2,
The four phase shift polarizers 182 include phase shift polarizers 182a and 182c having a phase shift of 0 and π among four phase shift signals on a diagonal line, and phase shift polarizers of π / 2 and -π / 2 phase changes. And (182b, 182d) positioned on the remaining diagonal lines to obtain a focus error signal (FES) from which vibrations due to the interference signal are eliminated.
청구항 3에 있어서,
상기 간섭계를 이용한 광학식 복합진단 측정 장치는,
상기 신호출력부(180)에서 출력된 포커스 에러 신호(FES)를 기초로 광의 초점이 측정대상물의 표면에 일치되도록 조정하는 되먹임 회로 장치(196)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 간섭계를 이용한 광학식 복합진단 측정 장치.
The method according to claim 3,
Optical composite diagnostic measuring device using the interferometer,
Optical compound using an interferometer further comprises a feedback circuit device 196 for adjusting the focus of the light to match the surface of the measurement object based on the focus error signal (FES) output from the signal output unit 180 Diagnostic measuring device.
청구항 4에 있어서,
상기 간섭계를 이용한 광학식 복합진단 측정 장치는,
상기 되먹임 회로 장치(196)로부터 되먹임 조절용 오차 신호를 입력받고, 상기 신호출력부(180)에서 출력된 위상천이 간섭 신호와 상기 되먹임 조절용 오차 신호를 기초로 측정 대상물 표면의 높이 변화, 간섭 신호의 위상 및 진폭 정보를 동시에 구분하여 측정하는 주제어부(190)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 간섭계를 이용한 광학식 복합진단 측정 장치.
The method of claim 4,
Optical composite diagnostic measuring device using the interferometer,
Receiving a feedback control error signal from the feedback circuit device 196, the height change of the surface of the measurement object, the phase of the interference signal based on the phase shift interference signal output from the signal output unit 180 and the feedback control error signal And a main control unit 190 for dividing and measuring amplitude information at the same time.
간섭계를 이용한 광학식 복합진단 측정 장치에 있어서,
광원(100)으로부터의 광을 공통 광 경로 유도부(160)로 안내함과 더불어 반사된 탐지빛과 기준빛을 비점수차렌즈(170)로 안내하는 빛살가르개(Beam Splitter, 122);
상기 빛살가르개(122)와 상기 대물렌즈(130) 사이에 위치하여 탐지빛과 기준빛이 공통된 공간에서의 광 경로를 유지하도록 안내하는 공통 광 경로 유도부(160);
상기 빛살가르개(122)에 의해 안내된 탐지빛과 기준빛을 통과시켜 비점수차를 발생시키는 비점수차 렌즈(170);
상기 비점수차 렌즈(170)를 통과한 광을 입력받아 위상천이 간섭 신호와 포커스 에러 신호(FES)를 동시에 출력하는 신호출력부(180);
를 포함하는 간섭계를 이용한 광학식 복합진단 측정 장치.
In the optical complex diagnostic measurement device using an interferometer,
A beam splitter 122 for guiding the light from the light source 100 to the common optical path guidance unit 160 and guiding the reflected detection light and the reference light to the astigmatism lens 170;
A common light path guide unit 160 positioned between the light splitter 122 and the objective lens 130 to guide the detection light and the reference light to maintain a light path in a common space;
An astigmatism lens 170 for generating astigmatism by passing the detection light guided by the light streamer 122 and the reference light;
A signal output unit 180 which receives light passing through the astigmatism lens 170 and simultaneously outputs a phase shift interference signal and a focus error signal FES;
Optical complex diagnostic measurement device using an interferometer comprising a.
청구항 6에 있어서,
상기 공통 광 경로 유도부(160)는 광원(100)으로부터의 광을 편광 상태에 따라 투과 및 반사하는 편광 빛살가르개(Polarizing Beam Splitter, 162)와 상기 편광 빛살가르개(162)로부터 반사된 빛을 편광 빛살가르개(162)로 되돌려 보내는 내부 반사경(164a, 164b)으로 구성된 것을 특징으로 하는 간섭계를 이용한 광학식 복합진단 측정 장치.
The method of claim 6,
The common optical path guide unit 160 transmits and reflects the light reflected from the polarizing beam splitter 162 and the polarizing light splitter 162 to transmit and reflect light from the light source 100 according to the polarization state. Optical complex diagnostic measurement device using an interferometer, characterized in that the internal reflector (164a, 164b) to return to the polarized light shredder (162).
청구항 7에 있어서,
상기 신호출력부(180)는 4개의 위상천이 편광판(182)과 이에 대응되는 4분할 수광소자의 결합으로 구성된 것을 특징으로 하는 간섭계를 이용한 광학식 복합진단 측정 장치.
The method according to claim 7,
The signal output unit 180 is an optical complex diagnostic measurement device using an interferometer, characterized in that the combination of the four phase shift polarizer 182 and the corresponding four-segment light receiving element.
청구항 8에 있어서,
상기 4개의 위상천이 편광판(182)은 4개의 위상천이 신호 중 0, π의 위상천이 편광판(182a, 182c)이 대각선상에 위치하고, π/2, -π/2의 위상천이 편광판(182b, 182d)이 나머지 대각선상에 위치하여 간섭신호에 의한 진동이 제거된 포커스 에러 신호(FES)를 얻는 것을 특징으로 하는 간섭계를 이용한 광학식 복합진단 측정 장치.
The method according to claim 8,
The phase shift polarizers 182a and 182c of 0 and π of the four phase shift polarizers 182 are disposed diagonally, and the phase shift polarizers 182b and 182d of π / 2 and -π / 2. ) Is positioned on the remaining diagonal to obtain a focus error signal (FES) from which vibration by the interference signal is eliminated.
청구항 9에 있어서,
상기 간섭계를 이용한 광학식 복합진단 측정 장치는,
상기 신호출력부(180)에서 출력된 포커스 에러 신호(FES)를 기초로 광의 초점이 측정대상물의 표면에 일치되도록 조정하는 되먹임 회로 장치(196)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 간섭계를 이용한 광학식 복합진단 측정 장치.
The method according to claim 9,
Optical composite diagnostic measuring device using the interferometer,
Optical compound using an interferometer further comprises a feedback circuit device 196 for adjusting the focus of the light to match the surface of the measurement object based on the focus error signal (FES) output from the signal output unit 180 Diagnostic measuring device.
청구항 10에 있어서,
상기 간섭계를 이용한 광학식 복합진단 측정 장치는,
상기 되먹임 회로 장치(196)로부터 되먹임 조절용 오차 신호를 입력받고, 상기 신호출력부(180)에서 출력된 위상천이 간섭 신호와 상기 되먹임 조절용 오차 신호를 기초로 측정 대상물 표면의 높이 변화, 간섭 신호의 위상 및 진폭 정보를 동시에 구분하여 측정하는 주제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 간섭계를 이용한 광학식 복합진단 측정 장치.
The method according to claim 10,
Optical composite diagnostic measuring device using the interferometer,
Receiving a feedback control error signal from the feedback circuit device 196, the height change of the surface of the measurement object, the phase of the interference signal based on the phase shift interference signal output from the signal output unit 180 and the feedback control error signal And a main control unit for dividing and measuring amplitude information at the same time.
(a) 광원(100)으로부터 전동 스테이지(140)에 고정된 측정대상물 표면으로 광이 조사되는 단계;
(b) 광이 조사되는 상태에서 상기 전동스테이지(140)에 의해 측정대상물이 광 축의 수직한 방향으로 이동되는 단계;
(c) 측정대상물의 이동 동안 상기 표면에서 반사된 광이 빛살가르개를 통해 비점수차 렌즈(170)를 통과하여 신호출력부(180)로 입력되는 단계;
(d) 주제어부가 상기 신호출력부(180)를 통해 출력되는 위상천이 간섭 신호로부터 간섭 신호의 위상과 진폭을 구분하여 동시에 측정하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 간섭계를 이용한 광학식 복합진단 측정 방법.
(a) irradiating light from the light source 100 to the surface of the measurement object fixed to the transmission stage 140;
(b) moving the measurement object in a direction perpendicular to the optical axis by the electric stage 140 in a state where light is irradiated;
(c) inputting the light reflected from the surface during the movement of the measurement object through the astigmatism lens 170 through the astigmatism lens 170 and into the signal output unit 180;
(d) measuring the phase and amplitude of the interference signal from the phase shifting interference signal outputted through the signal output unit 180 by the main control unit and simultaneously measuring the phase and amplitude of the interference signal;
Optical composite diagnostic measurement method using an interferometer, characterized in that it comprises a.
청구항 12에 있어서,
상기 (d)단계는 주제어부가 상기 신호출력부(180)를 통해 출력되는 위상천이 간섭 신호로부터 간섭 신호의 위상과 진폭을 구분하여 측정하는 동시에 되먹임 회로 장치(196)가 상기 신호출력부(180)에서 출력되는 포커스 에러 신호(FES)를 기초로 광의 초점이 측정대상물의 표면에 일치되도록 조정하는 오토포커싱을 수행하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 간섭계를 이용한 광학식 복합진단 측정 방법.
The method of claim 12,
In the step (d), the main controller separates the phase and the amplitude of the interference signal from the phase shift interference signal output through the signal output unit 180 and simultaneously measures the feedback circuit device 196 by the signal output unit 180. And performing autofocusing to adjust the focus of the light to match the surface of the measurement object based on the focus error signal (FES) output from the optical composite diagnosis method using an interferometer.
청구항 13에 있어서,
상기 (d)단계는 상기 주제어부가 상기 되먹임 회로 장치로부터 되먹임 조절용 오차 신호를 입력받아, 이를 이용해 상기 위상천이 간섭 신호를 보정 하여 간섭계의 모호성을 제거하기 위한 위상 펴기 연산을 수행하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 간섭계를 이용한 광학식 복합진단 측정 방법.
The method according to claim 13,
In the step (d), the main controller receives a feedback control error signal from the feedback circuit device, and corrects the phase shift signal using the phase control to perform a phase spread operation to remove ambiguity of the interferometer. Optical composite diagnostic measurement method using an interferometer.
청구항 14에 있어서,
상기 (d)단계는 상기 주제어부가 상기 되먹임 조절용 오차 신호와 상기 위상천이 간섭 신호를 기초로 측정대상물 표면의 높이 변화, 간섭 신호의 위상 및 진폭을 동시에 구분하여 측정하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 간섭계를 이용한 광학식 복합진단 측정 방법.The method according to claim 14,
The step (d) is characterized in that the main control unit for measuring the height change of the surface of the object to be measured, the phase and the amplitude of the interference signal based on the feedback control error signal and the phase shift interference signal at the same time Optical composite diagnostic measurement method using.
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