JP2001066121A - 表面形状測定装置 - Google Patents
表面形状測定装置Info
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 干渉計を用いて大型の測定対象物の表面形状
を部分領域毎に分けて測定する装置の簡素化および高速
化。 【解決手段】 部分領域毎にそれぞれ１つの斜入射干渉
計を，それぞれ測定対象物Ｐの載置位置に対して固定的
に設置する。これにより，高精度の駆動機構などの高価
な装備は必要なく，装置構成を簡素化できる。更に，測
定時に機械的な動作を伴わないため測定時間の短縮が可
能である。また，測定毎の誤差が生じないため，部分領
域データの合成処理時には，装置設置時に求めた各部分
形状データの空間的変換処理を用いて少ない演算量で合
成処理を行うことができ，一般的な性能の計算機を用い
ても迅速な測定を行うことが可能である。
を部分領域毎に分けて測定する装置の簡素化および高速
化。 【解決手段】 部分領域毎にそれぞれ１つの斜入射干渉
計を，それぞれ測定対象物Ｐの載置位置に対して固定的
に設置する。これにより，高精度の駆動機構などの高価
な装備は必要なく，装置構成を簡素化できる。更に，測
定時に機械的な動作を伴わないため測定時間の短縮が可
能である。また，測定毎の誤差が生じないため，部分領
域データの合成処理時には，装置設置時に求めた各部分
形状データの空間的変換処理を用いて少ない演算量で合
成処理を行うことができ，一般的な性能の計算機を用い
ても迅速な測定を行うことが可能である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は，干渉計を用いた表
面形状測定装置に係り，特に大面積の測定対象物を複数
の部分領域に分割して測定する表面形状測定装置に関す
るものである。
面形状測定装置に係り，特に大面積の測定対象物を複数
の部分領域に分割して測定する表面形状測定装置に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】平面や球面などの測定対象物の表面形状
を測定する場合には，従来から，参照平面からの反射光
などの参照光と測定対象物の表面からの反射光とを干渉
させて得られる干渉縞に基づいて上記測定対象物の表面
形状を測定する，いわゆる干渉計が広く用いられてい
る。ところで，近年では上記測定対象物が大型化する傾
向にあり，それら大型の測定対象物に対しては大型の干
渉計を用いることで対応してきたが，それもそろそろ限
界となってきている。干渉計の投光部は，照明光線の平
行度，強度ムラ，可干渉性などについての厳しい要求を
満たす必要があるが，それらの要求を満たすことはレン
ズが大口径になるほど困難であり，またコストも膨大と
なるからである。そこで，大型の測定対象物を対象とす
る場合に，測定領域を互いに重複部分を有する複数の部
分領域に分割して小型の干渉計で各々測定し，各部分領
域毎に得られた形状データを，互いの重複部分を一致さ
せるように合成して測定領域全体の形状を得る方法が行
われるようになってきた。例えば，特開平１０−１６０
４２８号公報には，測定対象物若しくは干渉計を駆動機
構としての多軸ステージ上に固定し，測定対象物に対し
て干渉計を移動さながら各部分領域毎の測定を行い，ス
テージの並進・回転成分などをパラメータとして各部分
領域毎の形状データをフィッティングすることによって
合成処理を行う方法が提案されている。
を測定する場合には，従来から，参照平面からの反射光
などの参照光と測定対象物の表面からの反射光とを干渉
させて得られる干渉縞に基づいて上記測定対象物の表面
形状を測定する，いわゆる干渉計が広く用いられてい
る。ところで，近年では上記測定対象物が大型化する傾
向にあり，それら大型の測定対象物に対しては大型の干
渉計を用いることで対応してきたが，それもそろそろ限
界となってきている。干渉計の投光部は，照明光線の平
行度，強度ムラ，可干渉性などについての厳しい要求を
満たす必要があるが，それらの要求を満たすことはレン
ズが大口径になるほど困難であり，またコストも膨大と
なるからである。そこで，大型の測定対象物を対象とす
る場合に，測定領域を互いに重複部分を有する複数の部
分領域に分割して小型の干渉計で各々測定し，各部分領
域毎に得られた形状データを，互いの重複部分を一致さ
せるように合成して測定領域全体の形状を得る方法が行
われるようになってきた。例えば，特開平１０−１６０
４２８号公報には，測定対象物若しくは干渉計を駆動機
構としての多軸ステージ上に固定し，測定対象物に対し
て干渉計を移動さながら各部分領域毎の測定を行い，ス
テージの並進・回転成分などをパラメータとして各部分
領域毎の形状データをフィッティングすることによって
合成処理を行う方法が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら，上記の
ように駆動機構を用いた測定装置では，最終的な画像合
成の精度は駆動機構の持つ繰り返し誤差に依存している
ため，高精度の画像合成を行うためには高精度な駆動機
構を有するステージを用いる必要がある。ところが，こ
のような高精度のステージの製作は技術的に困難であ
り，また非常にコストがかかるという問題点があった。
また，測定時に上記駆動機構による機械的な動作を伴う
ため，測定に時間がかかるという問題点もあった。更
に，駆動機構を用いて干渉計を移動させながら各部分領
域の測定を行うことから，画像合成時には毎回，駆動機
構に関する誤差を補正するための高精度のフィッティン
グ処理を行う必要があるため，測定時間が更に長くなっ
たり，或いは大規模演算を高速に行うための高性能の計
算機を用いる必要があるなどの問題点もあった。本発明
は上記事情に鑑みてなされたものであり，その目的とす
るところは，簡単で且つ低コストの装置構成で，大型の
測定対象物の表面形状を高速に測定することが可能な表
面形状測定装置を提供することである。
ように駆動機構を用いた測定装置では，最終的な画像合
成の精度は駆動機構の持つ繰り返し誤差に依存している
ため，高精度の画像合成を行うためには高精度な駆動機
構を有するステージを用いる必要がある。ところが，こ
のような高精度のステージの製作は技術的に困難であ
り，また非常にコストがかかるという問題点があった。
また，測定時に上記駆動機構による機械的な動作を伴う
ため，測定に時間がかかるという問題点もあった。更
に，駆動機構を用いて干渉計を移動させながら各部分領
域の測定を行うことから，画像合成時には毎回，駆動機
構に関する誤差を補正するための高精度のフィッティン
グ処理を行う必要があるため，測定時間が更に長くなっ
たり，或いは大規模演算を高速に行うための高性能の計
算機を用いる必要があるなどの問題点もあった。本発明
は上記事情に鑑みてなされたものであり，その目的とす
るところは，簡単で且つ低コストの装置構成で，大型の
測定対象物の表面形状を高速に測定することが可能な表
面形状測定装置を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に，本発明は，測定対象物の表面からの反射光と所定の
参照光とを干渉させて得られる干渉縞に基づいて上記測
定対象物の表面形状を測定する光干渉測定手段により，
上記測定対象物の表面形状を互いに重複部分を有する複
数の部分領域毎に測定し，得られた上記部分領域毎の表
面形状情報を合成することによって上記測定対象物全体
の表面形状を取得する表面形状測定装置において，上記
部分領域毎にそれぞれ１つの上記光干渉測定手段を具備
すると共に，上記各光干渉測定手段が，上記測定対象物
の載置位置に対して固定的に設置されてなることを特徴
とする表面形状測定装置として構成されている。このよ
うな構成とすることにより，高精度の駆動機構などの高
価な装備は必要なく，装置構成を簡素化できる。更に，
測定時に機械的な動作を伴わないため，従来技術に比べ
て測定時間の短縮が可能である。また，従来の駆動機構
を用いた測定装置における繰り返し誤差のような測定毎
の誤差が生じないため，部分領域毎の表面形状データの
合成処理時には，装置設置時や調整時に求めておいた各
部分形状データの移動／回転などの空間的変換処理を用
いて少ない演算量で合成処理を行うことができ，一般的
な性能の計算機を用いても迅速な測定を行うことが可能
である。
に，本発明は，測定対象物の表面からの反射光と所定の
参照光とを干渉させて得られる干渉縞に基づいて上記測
定対象物の表面形状を測定する光干渉測定手段により，
上記測定対象物の表面形状を互いに重複部分を有する複
数の部分領域毎に測定し，得られた上記部分領域毎の表
面形状情報を合成することによって上記測定対象物全体
の表面形状を取得する表面形状測定装置において，上記
部分領域毎にそれぞれ１つの上記光干渉測定手段を具備
すると共に，上記各光干渉測定手段が，上記測定対象物
の載置位置に対して固定的に設置されてなることを特徴
とする表面形状測定装置として構成されている。このよ
うな構成とすることにより，高精度の駆動機構などの高
価な装備は必要なく，装置構成を簡素化できる。更に，
測定時に機械的な動作を伴わないため，従来技術に比べ
て測定時間の短縮が可能である。また，従来の駆動機構
を用いた測定装置における繰り返し誤差のような測定毎
の誤差が生じないため，部分領域毎の表面形状データの
合成処理時には，装置設置時や調整時に求めておいた各
部分形状データの移動／回転などの空間的変換処理を用
いて少ない演算量で合成処理を行うことができ，一般的
な性能の計算機を用いても迅速な測定を行うことが可能
である。
【０００５】また，上記光干渉測定手段を，斜入射干渉
計で構成すれば，測定対象物に対して比較的自由な方
向，角度で投光することが可能であり，各測定手段を物
理的な干渉を避けて配置することが容易である。また，
複数の上記斜入射干渉計の受光側光学系を１つに集約
し，上記各斜入射干渉計の投光側光学系を上記集約され
た１つの受光側光学系に向けて配置すれば，受光側光学
系を１つにすることによるコストダウンが可能であると
共に，受光側光学系の機差などの影響を取り除くことが
可能である。また，各投光側光学系の投光方向が異なる
ため，物理的干渉なく測定対象物に対する入射角度を全
て同じにして光学系毎の縞感度をそろえることが可能で
ある。一方，上記複数の斜入射干渉計を，上記測定対象
物を囲むように配置しても，物理的干渉なく測定対象物
に対する入射角度を全て同じにして光学系毎の縞感度を
そろえることが可能である。またこの時，例えば測定対
象物が円形の場合，各干渉計を測定対象物周りに等角度
で配置すれば，各部分領域の重複部分を広く確保するこ
とができ，また複数個の部分領域が同じ位置で重複する
ため，部分領域毎の表面形状データの合成処理を高精度
に行うことが可能となる。
計で構成すれば，測定対象物に対して比較的自由な方
向，角度で投光することが可能であり，各測定手段を物
理的な干渉を避けて配置することが容易である。また，
複数の上記斜入射干渉計の受光側光学系を１つに集約
し，上記各斜入射干渉計の投光側光学系を上記集約され
た１つの受光側光学系に向けて配置すれば，受光側光学
系を１つにすることによるコストダウンが可能であると
共に，受光側光学系の機差などの影響を取り除くことが
可能である。また，各投光側光学系の投光方向が異なる
ため，物理的干渉なく測定対象物に対する入射角度を全
て同じにして光学系毎の縞感度をそろえることが可能で
ある。一方，上記複数の斜入射干渉計を，上記測定対象
物を囲むように配置しても，物理的干渉なく測定対象物
に対する入射角度を全て同じにして光学系毎の縞感度を
そろえることが可能である。またこの時，例えば測定対
象物が円形の場合，各干渉計を測定対象物周りに等角度
で配置すれば，各部分領域の重複部分を広く確保するこ
とができ，また複数個の部分領域が同じ位置で重複する
ため，部分領域毎の表面形状データの合成処理を高精度
に行うことが可能となる。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下，添付図面を参照して本発明
の実施の形態及び実施例につき説明し，本発明の理解に
供する。尚，以下の実施の形態及び実施例は，本発明を
具体化した一例であって，本発明の技術的範囲を限定す
る性格のものではない。ここに，図１は本発明の実施の
形態に係る表面形状測定装置Ｚ１の概略構成図，図２は
部分領域毎の形状データの合成処理の説明図，図３は本
発明の実施例に係る表面形状測定装置Ｚ２の概略構成
図，図４は本発明の実施例に係る表面形状測定装置Ｚ３
の概略構成図である。
の実施の形態及び実施例につき説明し，本発明の理解に
供する。尚，以下の実施の形態及び実施例は，本発明を
具体化した一例であって，本発明の技術的範囲を限定す
る性格のものではない。ここに，図１は本発明の実施の
形態に係る表面形状測定装置Ｚ１の概略構成図，図２は
部分領域毎の形状データの合成処理の説明図，図３は本
発明の実施例に係る表面形状測定装置Ｚ２の概略構成
図，図４は本発明の実施例に係る表面形状測定装置Ｚ３
の概略構成図である。
【０００７】本実施の形態に係る表面形状測定装置Ｚ１
は，図１に示すように，光源１，ミラー２a ，２b ，２
c （２a ，２b はハーフミラー，２c は全反射ミラ
ー），投光レンズ系３，基準平面４，受光レンズ系５，
ミラー６a ，６b ，６c （６a ，６b はハーフミラー，
６c は全反射ミラー），受光部７を具備する複数系統
（図１では３系統）の斜入射干渉計（光干渉測定手段の
一例。尚，光源１及び受光部７は各干渉計に共通）を具
備しており，互いに投光側光学系から受光側光学系への
光路が平面視で平行となり，且つそれぞれの視野Ａ，
Ｂ，Ｃが測定対象物Ｐ上でそれぞれ互いに重複部分を有
するように固定的に設置されている。ここで，上記各視
野と測定対象物Ｐとの重なり部分が，各干渉計によって
測定される部分領域となる。尚，図１上図では，３系統
の干渉計における投光レンズ系３及び受光レンズ系６が
互いに物理的に干渉しているように見えるが，本測定装
置Ｚ１では斜入射干渉計を用いているため，例えば視野
Ｂを有する干渉計の入射角を他の２つと異ならせること
で互いの物理的干渉を回避できる。
は，図１に示すように，光源１，ミラー２a ，２b ，２
c （２a ，２b はハーフミラー，２c は全反射ミラ
ー），投光レンズ系３，基準平面４，受光レンズ系５，
ミラー６a ，６b ，６c （６a ，６b はハーフミラー，
６c は全反射ミラー），受光部７を具備する複数系統
（図１では３系統）の斜入射干渉計（光干渉測定手段の
一例。尚，光源１及び受光部７は各干渉計に共通）を具
備しており，互いに投光側光学系から受光側光学系への
光路が平面視で平行となり，且つそれぞれの視野Ａ，
Ｂ，Ｃが測定対象物Ｐ上でそれぞれ互いに重複部分を有
するように固定的に設置されている。ここで，上記各視
野と測定対象物Ｐとの重なり部分が，各干渉計によって
測定される部分領域となる。尚，図１上図では，３系統
の干渉計における投光レンズ系３及び受光レンズ系６が
互いに物理的に干渉しているように見えるが，本測定装
置Ｚ１では斜入射干渉計を用いているため，例えば視野
Ｂを有する干渉計の入射角を他の２つと異ならせること
で互いの物理的干渉を回避できる。
【０００８】光源１から出力された平行光は，ミラー２
によって３分割され，投光レンズ系３によって拡大され
た後，測定対象物Ｐに向けて照射される。上記投光レン
ズ系３から照射された平行光の一部は基準平面４を透過
して測定対象物Ｐの表面で反射され，また他の一部は上
記基準平面４にて反射され（所定の参照光に相当），光
学的距離の異なる２種類の平行光は再び合成され，この
とき干渉縞が発生する。合成された反射光は，受光レン
ズ系５によって縮小された後，ミラー６を介して受光部
７に到達し，ここで干渉縞が観測される。本測定装置Ｚ
１では，受光部７が１つのため，実際の測定に際して
は，例えば投光レンズ系３の部分にシャッターなどの照
明切り換え手段を設け，各部分領域の測定を順次行う。
もちろん，受光部７を３つ設置して３つの部分領域の形
状測定を同時に行うようにしてもよい。上記のようにし
て各部分領域の形状データが得られると，図示しない画
像合成処理部において，上記各部分領域毎の形状データ
の合成を行う。図２は，部分領域毎の形状データの合成
処理の説明図である。図２上図は，測定対象物Ｐの縦方
向（図１上図における上下方向）のあるライン上におけ
る部分形状データを示している。重複領域にはそれぞれ
２種類の形状データが存在するので，それら２種類の形
状データを例えば最小二乗法を用いてフィッティングを
行い，上記重複領域において上記２種類の形状データが
一致するように部分形状データを移動／回転させて合成
すれば，図２下図のような全体形状データが得られる。
によって３分割され，投光レンズ系３によって拡大され
た後，測定対象物Ｐに向けて照射される。上記投光レン
ズ系３から照射された平行光の一部は基準平面４を透過
して測定対象物Ｐの表面で反射され，また他の一部は上
記基準平面４にて反射され（所定の参照光に相当），光
学的距離の異なる２種類の平行光は再び合成され，この
とき干渉縞が発生する。合成された反射光は，受光レン
ズ系５によって縮小された後，ミラー６を介して受光部
７に到達し，ここで干渉縞が観測される。本測定装置Ｚ
１では，受光部７が１つのため，実際の測定に際して
は，例えば投光レンズ系３の部分にシャッターなどの照
明切り換え手段を設け，各部分領域の測定を順次行う。
もちろん，受光部７を３つ設置して３つの部分領域の形
状測定を同時に行うようにしてもよい。上記のようにし
て各部分領域の形状データが得られると，図示しない画
像合成処理部において，上記各部分領域毎の形状データ
の合成を行う。図２は，部分領域毎の形状データの合成
処理の説明図である。図２上図は，測定対象物Ｐの縦方
向（図１上図における上下方向）のあるライン上におけ
る部分形状データを示している。重複領域にはそれぞれ
２種類の形状データが存在するので，それら２種類の形
状データを例えば最小二乗法を用いてフィッティングを
行い，上記重複領域において上記２種類の形状データが
一致するように部分形状データを移動／回転させて合成
すれば，図２下図のような全体形状データが得られる。
【０００９】ここで，本測定装置Ｚ１では，部分領域毎
の形状測定を，測定対象物Ｐに対して固定的に設置され
た複数の干渉計によって行うため，従来の駆動機構を用
いた測定装置における繰り返し誤差のような測定毎の誤
差は生じない。従って，上述した部分領域毎の形状デー
タのフィッティング処理は，装置設置時や調整時にのみ
行えばよく，通常の測定時には上記フィッティング処理
で得られた各部分形状データの移動／回転などの空間的
変換処理を用いて少ない演算量で合成処理を行うことが
できるため，一般的な性能の計算機を用いても迅速な測
定を行うことが可能である。また，本測定装置Ｚ１は，
測定対象物上の３つの部分領域毎の形状測定を，測定対
象物に対して固定的に設置された３系統の斜入射干渉計
によってそれぞれ個別に行うように構成されているた
め，高精度の駆動機構などの高価な装備は必要なく，ま
た装置構成も簡素化できる。更に，測定時に機械的な動
作を伴わないため，従来技術に比べて測定時間の更なる
短縮が可能である。
の形状測定を，測定対象物Ｐに対して固定的に設置され
た複数の干渉計によって行うため，従来の駆動機構を用
いた測定装置における繰り返し誤差のような測定毎の誤
差は生じない。従って，上述した部分領域毎の形状デー
タのフィッティング処理は，装置設置時や調整時にのみ
行えばよく，通常の測定時には上記フィッティング処理
で得られた各部分形状データの移動／回転などの空間的
変換処理を用いて少ない演算量で合成処理を行うことが
できるため，一般的な性能の計算機を用いても迅速な測
定を行うことが可能である。また，本測定装置Ｚ１は，
測定対象物上の３つの部分領域毎の形状測定を，測定対
象物に対して固定的に設置された３系統の斜入射干渉計
によってそれぞれ個別に行うように構成されているた
め，高精度の駆動機構などの高価な装備は必要なく，ま
た装置構成も簡素化できる。更に，測定時に機械的な動
作を伴わないため，従来技術に比べて測定時間の更なる
短縮が可能である。
【００１０】
【実施例】上記実施の形態に係る表面形状測定装置Ｚ１
のように斜入射干渉計を用いると，投光側光学系と受光
側光学系の配置の自由度が高いため，装置構成について
は様々な変形例が考えられる。それら変形例の中でも特
に有効な２つのケースについて説明する。図３に示す表
面形状測定装置Ｚ２では，投光側光学系については上記
測定装置Ｚ１と同じく複数組（図３では３組）用意さ
れ，それぞれ異なる方向から測定対象物Ｐに対して投光
するように設置される。上記複数の投光側光学系に対し
て，受光側光学系は１つに集約されている。上記複数の
投光側光学系から測定対象物Ｐに向けて照射され，反射
された各平行光は，半透明のスクリーン１１上に投影さ
れ，干渉縞を形成する。この干渉縞は上記スクリーン１
１の裏面側からレンズ５にて縮小され，受光部７にて観
測される。本測定装置Ｚ２の場合も，実際の測定に際し
ては，例えば投光レンズ系３の部分にシャッターなどの
照明切り換え手段を設け，各部分領域の測定を順次行
う。上記のような構成とすることで，受光側のレンズ系
を１つにすることができるため，コストダウンが可能で
あると共に，受光側光学系の機差などの影響を取り除く
ことが可能である。また，各投光側光学系の投光方向が
異なるため，物理的干渉なく測定対象物Ｐに対する入射
角度を全て同じにして光学系毎の縞感度をそろえること
が可能である。
のように斜入射干渉計を用いると，投光側光学系と受光
側光学系の配置の自由度が高いため，装置構成について
は様々な変形例が考えられる。それら変形例の中でも特
に有効な２つのケースについて説明する。図３に示す表
面形状測定装置Ｚ２では，投光側光学系については上記
測定装置Ｚ１と同じく複数組（図３では３組）用意さ
れ，それぞれ異なる方向から測定対象物Ｐに対して投光
するように設置される。上記複数の投光側光学系に対し
て，受光側光学系は１つに集約されている。上記複数の
投光側光学系から測定対象物Ｐに向けて照射され，反射
された各平行光は，半透明のスクリーン１１上に投影さ
れ，干渉縞を形成する。この干渉縞は上記スクリーン１
１の裏面側からレンズ５にて縮小され，受光部７にて観
測される。本測定装置Ｚ２の場合も，実際の測定に際し
ては，例えば投光レンズ系３の部分にシャッターなどの
照明切り換え手段を設け，各部分領域の測定を順次行
う。上記のような構成とすることで，受光側のレンズ系
を１つにすることができるため，コストダウンが可能で
あると共に，受光側光学系の機差などの影響を取り除く
ことが可能である。また，各投光側光学系の投光方向が
異なるため，物理的干渉なく測定対象物Ｐに対する入射
角度を全て同じにして光学系毎の縞感度をそろえること
が可能である。
【００１１】また，図４に示す表面形状測定装置Ｚ３で
は，それぞれ１組の投光側光学系と受光側光学系を個別
に有した斜入射干渉計が複数組（図４では４組）用意さ
れ，測定対象物Ｐを囲むように配置され，更に各光学系
が等角度で配置されている。この構成によれば，図３に
示す測定装置Ｚ２に比べて光学系の数は多くなるが，各
部分領域の重複部分を広く確保することができ，また複
数個の部分領域が同じ位置で重複するため，形状データ
の合成処理を高精度に行うことが可能となる。また，上
記測定装置Ｚ２と同様，物理的干渉なく測定対象物Ｐに
対する入射角度を全て同じにして光学系毎の縞感度をそ
ろえることが可能である。
は，それぞれ１組の投光側光学系と受光側光学系を個別
に有した斜入射干渉計が複数組（図４では４組）用意さ
れ，測定対象物Ｐを囲むように配置され，更に各光学系
が等角度で配置されている。この構成によれば，図３に
示す測定装置Ｚ２に比べて光学系の数は多くなるが，各
部分領域の重複部分を広く確保することができ，また複
数個の部分領域が同じ位置で重複するため，形状データ
の合成処理を高精度に行うことが可能となる。また，上
記測定装置Ｚ２と同様，物理的干渉なく測定対象物Ｐに
対する入射角度を全て同じにして光学系毎の縞感度をそ
ろえることが可能である。
【００１２】尚，以上の例では，装置を構成する上で最
も現実的である斜入射干渉計を用いたが，もちろんその
他の干渉計を用いて，各干渉計を物理的に干渉しない形
で配置してもよいことはいうまでもない。
も現実的である斜入射干渉計を用いたが，もちろんその
他の干渉計を用いて，各干渉計を物理的に干渉しない形
で配置してもよいことはいうまでもない。
【００１３】
【発明の効果】以上説明したように，本発明は，測定対
象物の表面からの反射光と所定の参照光とを干渉させて
得られる干渉縞に基づいて上記測定対象物の表面形状を
測定する光干渉測定手段により，上記測定対象物の表面
形状を互いに重複部分を有する複数の部分領域毎に測定
し，得られた上記部分領域毎の表面形状情報を合成する
ことによって上記測定対象物全体の表面形状を取得する
表面形状測定装置において，上記部分領域毎にそれぞれ
１つの上記光干渉測定手段を具備すると共に，上記各光
干渉測定手段が，上記測定対象物の載置位置に対して固
定的に設置されてなることを特徴とする表面形状測定装
置として構成されているため，高精度の駆動機構などの
高価な装備は必要なく，装置構成を簡素化できる。更
に，測定時に機械的な動作を伴わないため，従来技術に
比べて測定時間の短縮が可能である。また，従来の駆動
機構を用いた測定装置における繰り返し誤差のような測
定毎の誤差が生じないため，部分領域毎の表面形状デー
タの合成処理時には，装置設置時や調整時に求めておい
た各部分形状データの移動／回転などの空間的変換処理
を用いて少ない演算量で合成処理を行うことができ，一
般的な性能の計算機を用いても迅速な測定を行うことが
可能である。
象物の表面からの反射光と所定の参照光とを干渉させて
得られる干渉縞に基づいて上記測定対象物の表面形状を
測定する光干渉測定手段により，上記測定対象物の表面
形状を互いに重複部分を有する複数の部分領域毎に測定
し，得られた上記部分領域毎の表面形状情報を合成する
ことによって上記測定対象物全体の表面形状を取得する
表面形状測定装置において，上記部分領域毎にそれぞれ
１つの上記光干渉測定手段を具備すると共に，上記各光
干渉測定手段が，上記測定対象物の載置位置に対して固
定的に設置されてなることを特徴とする表面形状測定装
置として構成されているため，高精度の駆動機構などの
高価な装備は必要なく，装置構成を簡素化できる。更
に，測定時に機械的な動作を伴わないため，従来技術に
比べて測定時間の短縮が可能である。また，従来の駆動
機構を用いた測定装置における繰り返し誤差のような測
定毎の誤差が生じないため，部分領域毎の表面形状デー
タの合成処理時には，装置設置時や調整時に求めておい
た各部分形状データの移動／回転などの空間的変換処理
を用いて少ない演算量で合成処理を行うことができ，一
般的な性能の計算機を用いても迅速な測定を行うことが
可能である。
【００１４】また，上記光干渉測定手段を，斜入射干渉
計で構成すれば，測定対象物に対して比較的自由な方
向，角度で投光することが可能であり，各測定手段を物
理的な干渉を避けて配置することが容易である。また，
複数の上記斜入射干渉計の受光側光学系を１つに集約
し，上記各斜入射干渉計の投光側光学系を上記集約され
た１つの受光側光学系に向けて配置すれば，受光側光学
系を１つにすることによるコストダウンが可能であると
共に，受光側光学系の機差などの影響を取り除くことが
可能である。また，各投光側光学系の投光方向が異なる
ため，物理的干渉なく測定対象物に対する入射角度を全
て同じにして光学系毎の縞感度をそろえることが可能で
ある。一方，上記複数の斜入射干渉計を，上記測定対象
物を囲むように配置しても，物理的干渉なく測定対象物
に対する入射角度を全て同じにして光学系毎の縞感度を
そろえることが可能である。またこの時，例えば測定対
象物が円形の場合，各干渉計を測定対象物周りに等角度
で配置すれば，各部分領域の重複部分を広く確保するこ
とができ，また複数個の部分領域が同じ位置で重複する
ため，部分領域毎の表面形状データの合成処理を高精度
に行うことが可能となる。
計で構成すれば，測定対象物に対して比較的自由な方
向，角度で投光することが可能であり，各測定手段を物
理的な干渉を避けて配置することが容易である。また，
複数の上記斜入射干渉計の受光側光学系を１つに集約
し，上記各斜入射干渉計の投光側光学系を上記集約され
た１つの受光側光学系に向けて配置すれば，受光側光学
系を１つにすることによるコストダウンが可能であると
共に，受光側光学系の機差などの影響を取り除くことが
可能である。また，各投光側光学系の投光方向が異なる
ため，物理的干渉なく測定対象物に対する入射角度を全
て同じにして光学系毎の縞感度をそろえることが可能で
ある。一方，上記複数の斜入射干渉計を，上記測定対象
物を囲むように配置しても，物理的干渉なく測定対象物
に対する入射角度を全て同じにして光学系毎の縞感度を
そろえることが可能である。またこの時，例えば測定対
象物が円形の場合，各干渉計を測定対象物周りに等角度
で配置すれば，各部分領域の重複部分を広く確保するこ
とができ，また複数個の部分領域が同じ位置で重複する
ため，部分領域毎の表面形状データの合成処理を高精度
に行うことが可能となる。
【図１】 本発明の実施の形態に係る表面形状測定装置
Ｚ１の概略構成図。
Ｚ１の概略構成図。
【図２】 部分領域毎の形状データの合成処理の説明
図。
図。
【図３】 本発明の実施例に係る表面形状測定装置Ｚ２
の概略構成図。
の概略構成図。
【図４】 本発明の実施例に係る表面形状測定装置Ｚ３
の概略構成図。
の概略構成図。
１…光源 ２…ミラー ３…投光レンズ系 ４…基準平面 ５…受光レンズ系 ６…ミラー ７…受光部 １１…スクリーン Ｐ…測定対象物
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高松 弘行 兵庫県神戸市西区高塚台１丁目５番５号 株式会社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内 (72)発明者 米田 康司 兵庫県神戸市西区高塚台１丁目５番５号 株式会社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内 Ｆターム(参考） 2F064 AA09 BB07 CC10 EE10 GG12 GG22 HH03 HH08 HH09 JJ00 2F065 AA49 AA54 DD06 FF01 FF52 FF61 HH03 HH12 HH14 JJ03 JJ26 LL04 LL12 LL30 LL46 LL49 QQ18 QQ31
Claims (4)
- 【請求項１】 測定対象物の表面からの反射光と所定の
参照光とを干渉させて得られる干渉縞に基づいて上記測
定対象物の表面形状を測定する光干渉測定手段により，
上記測定対象物の表面形状を互いに重複部分を有する複
数の部分領域毎に測定し，得られた上記部分領域毎の表
面形状情報を合成することによって上記測定対象物全体
の表面形状を取得する表面形状測定装置において，上記
部分領域毎にそれぞれ１つの上記光干渉測定手段を具備
すると共に，上記各光干渉測定手段が，上記測定対象物
の載置位置に対して固定的に設置されてなることを特徴
とする表面形状測定装置。 - 【請求項２】 上記光干渉測定手段が，斜入射干渉計で
ある請求項１記載の表面形状測定装置。 - 【請求項３】 複数の上記斜入射干渉計の受光側光学系
が１つに集約され，上記各斜入射干渉計の投光側光学系
が上記集約された１つの受光側光学系系に向けて配置さ
れてなる請求項２記載の表面形状測定装置。 - 【請求項４】 上記複数の斜入射干渉計が，上記測定対
象物を囲むように配置されてなる請求項２記載の表面形
状測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23927799A JP2001066121A (ja) | 1999-08-26 | 1999-08-26 | 表面形状測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23927799A JP2001066121A (ja) | 1999-08-26 | 1999-08-26 | 表面形状測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001066121A true JP2001066121A (ja) | 2001-03-16 |
Family
ID=17042371
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23927799A Pending JP2001066121A (ja) | 1999-08-26 | 1999-08-26 | 表面形状測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001066121A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007285704A (ja) * | 2006-04-12 | 2007-11-01 | Penta Ocean Constr Co Ltd | 土砂運搬船の積載土量計測方法 |
| JP2009079933A (ja) * | 2007-09-25 | 2009-04-16 | Fujinon Corp | 大型サンプル測定用干渉計装置 |
| JP2020115237A (ja) * | 2005-12-30 | 2020-07-30 | エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． | リソグラフィ装置およびデバイス製造方法 |
-
1999
- 1999-08-26 JP JP23927799A patent/JP2001066121A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020115237A (ja) * | 2005-12-30 | 2020-07-30 | エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． | リソグラフィ装置およびデバイス製造方法 |
| US11275316B2 (en) | 2005-12-30 | 2022-03-15 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus and device manufacturing method |
| JP7193499B2 (ja) | 2005-12-30 | 2022-12-20 | エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． | リソグラフィ装置およびデバイス製造方法 |
| US11669021B2 (en) | 2005-12-30 | 2023-06-06 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus and device manufacturing method |
| JP2007285704A (ja) * | 2006-04-12 | 2007-11-01 | Penta Ocean Constr Co Ltd | 土砂運搬船の積載土量計測方法 |
| JP2009079933A (ja) * | 2007-09-25 | 2009-04-16 | Fujinon Corp | 大型サンプル測定用干渉計装置 |
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