JP2012112952A - 表面形状測定方法及び測定装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】このような表面形状測定方法は、少なくとも二以上の方向でパターン光を測定対象物に照射し、測定対象物から反射されたパターンイメージを取得する段階と、前記パターンイメージを用いて前記方向における高さを取得する段階と、前記方向における前記高さの増加率を表すベクトル場を取得する段階と、前記方向における前記高さに対する信頼指数を取得する段階と、前記信頼指数及び前記ベクトル場を用いて、統合ベクトル場を取得する段階及び前記統合ベクトル場を用いて測定対象物の各座標値に対する高さを測定する段階を含む。
【選択図】図1
Description
<数式7>
<数式8>
<数式9>
この式で、右辺の係数Fjkは次の数式20に表現される。
前記式で、係数gmNは数式15の統合ベクトル場に発散演算子を加えて右辺の関数をフーリエ展開して求めることができる。
一方、数式19はサイン関数の足し算公式を用いて整理すると、次の数式21に表現される。
従って、数式18における係数Ujkは次の数式22のように表現され、数式15における高さに関する解を求めることができる
110 パターンイメージ投影部
112 光源
114 格子素子
118 投影レンズ
120 記憶部
130 イメージ取得部
140 支持部
150 演算部
151 高さ計算ユニット
152 信頼指数計算ユニット
153 記憶ユニット
154 ベクトル場計算ユニット
155 統合ベクトル場計算ユニット
156 ポアソン方程式解決ユニット
157 境界設定ユニット
Claims (10)
- 少なくとも二以上の方向からパターン光を測定対象物に照射し、測定対象物から反射されたパターンイメージを取得し、
前記パターンイメージを用いて前記方向における高さを取得し、
前記方向における前記高さの増加率を示すベクトル場を取得し、
前記方向における前記高さに対する信頼指数を取得し、
前記信頼指数および前記ベクトル場を用いて、統合ベクトル場を取得し、
前記統合ベクトル場を利用して測定対象物の各座標値に対する高さを測定すること、
を含むことを特徴とする表面形状測定方法。 - 前記信頼指数は可視度指数、スペキュラー(specular)指数、影指数のうち、少なくともいずれか一つを含むことを特徴とする請求項1に記載の表面形状測定方法。
- 前記可視度指数は、可視度しきい値より大きい場合、論理値真を付与し、前記可視度しきい値より小さい場合、論理値偽を付与し、
前記スペキュラー指数は、位相変化によるイメージのうち、インテンシティがスペキュラーしきい値より大きいイメージを合算して合算スペキュラー指数を取得し、前記合算スペキュラー指数が合算スペキュラーしきい値より大きい場合論理値真を付与し、前記合算スペキュラーしきい値より小さい場合、論理値偽を付与し、
前記影指数は、位相変化によるイメージのうち、インテンシティが影しきい値より小さいイメージを合算して合算影指数を取得し、前記合算影指数が合算影しきい値より大きい場合、論理値真を付与し、前記合算影しきい値より小さい場合、論理値偽を付与し、
前記方向における前記高さに対する前記信頼指数は、前記可視度指数、前記スペキュラー指数および前記影指数を用いて取得することを特徴とする請求項2に記載の表面形状測定方法。 - 前記方向における前記高さに対する前記信頼指数は、
前記可視度指数、前記スペキュラー指数および前記影指数を論理和して取得することを特徴とする請求項3に記載の表面形状測定方法。 - 前記方向における前記高さに対する前記信頼指数は、前記可視度指数、前記スペキュラー指数および前記影指数に、それぞれ偽または真のうちいずれか一つの選択論理値を乗じて選択可視度指数、選択スペキュラー指数および選択影指数を取得し、前記選択可視度指数、前記選択スペキュラー指数および選択影指数を論理和して取得することを特徴とする請求項3に記載の表面形状測定方法。
- 前記統合ベクトル場を取得することは、
前記方向における前記ベクトル場のうち、信頼指数の論理値が真のベクトル場を選択し、
前記選択されたベクトル場をメディアン(median)演算して前記統合ベクトル場を取得すること、を含むことを特徴とする請求項4または請求項5に記載の表面形状測定方法。 - 前記統合ベクトル場を用いて測定対象物の各座標値に対する高さを測定することは、
前記統合ベクトル場に発散演算子を加えて右辺とし、前記高さにラプラス演算子(Laplacian)を加えて左辺とするポアソン方程式(Poisson Equation)求め、
前記ポアソン方程式の解である高さを求めること、を含むことを特徴とする請求項6に記載の表面形状測定方法。 - 前記ポアソン方程式の解である高さを求めることは、
連続演算子(∂/∂x, ∂/∂y)を有するポアソン方程式を、離散演算子を有する離散ポアソン方程式に変換し、
前記離散ポアソン方程式の解をフーリエ級数で展開し、各フーリエ関数の係数を取得すること、を含むことを特徴とする請求項7記載の表面形状測定方法。 - 測定対象物が形成された基板を支持する支持部と、
少なくとも二以上の方向で、前記測定対象物にパターン光を照射するパターンイメージ投影部と、
前記測定対象物から反射された各方向のパターンイメージをキャプチャするイメージ取得部と、
前記イメージ取得部からキャプチャされたパターンイメージを記憶する記憶部と、
前記パターンイメージを用いて前記方向における高さを取得し、前記方向における前記高さの増加率を表すベクトル場を取得し、前記方向における前記高さに対する信頼指数を取得し、前記信頼指数および前記ベクトル場を用いて統合ベクトル場取得した後、前記統合ベクトル場を用いて測定対象物の各座標値に対する高さを計算する演算部と、を含むことを特徴とする表面形状測定装置。 - 前記演算部は、前記パターンイメージを用いて前記方向における高さを計算する高さ計算ユニットと、
前記方向における前記高さに対する信頼指数を計算する信頼指数計算ユニットと、
計算された前記高さ及び計算された前記信頼指数を記憶する記憶ユニットと、
前記高さの最大増加率を表すベクトル場を計算するベクトル場計算ユニットと、
前記方向における信頼指数及びベクトル場を用いて統合ベクトル場を計算する統合ベクトル場計算ユニットと、
測定対象物の境界を設定する境界設定ユニットと、
前記統合ベクトル場に発散演算子を加えて右辺とし、前記高さにラプラシアン演算子を加えて左辺とするポアソン方程式に、前記境界設定ユニットから取得された境界に境界条件(boundary condition)を代入して前記高さを計算するポアソン方程式解決ユニットと、を含むことを特徴とする請求項9記載の表面形状測定装置。
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