JP2021196218A - Instrument and method of confirmation using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、器具、及び器具を用いて視認する方法に関する。 The present disclosure relates to an instrument and a method of visual recognition using the instrument.
特許文献1は、光干渉システムを開示する。このシステムは、測定光を発生する光源と、コリメータと、演算装置とを備える。コリメータは、平行光線として調整された測定光を測定対象へ出射する。コリメータは、測定対象からの反射光を取得する。演算装置は、反射光に基づいて測定対象の厚さ又は温度を計測する。 Patent Document 1 discloses an optical interference system. This system includes a light source that generates measurement light, a collimator, and an arithmetic unit. The collimator emits the measurement light adjusted as parallel rays to the measurement target. The collimator acquires the reflected light from the measurement target. The arithmetic unit measures the thickness or temperature of the measurement target based on the reflected light.
本開示は、平坦な基準面上の目標位置に光が垂直に照射されることを視認するための技術を提供する。 The present disclosure provides a technique for visually recognizing that a target position on a flat reference plane is vertically irradiated with light.
一つの例示的実施形態において、平坦な基準面上の目標位置に光が垂直に照射されることを視認するための器具が提供される。器具は、プレート及びホルダを備える。プレートは、粗面加工された表面と鏡面加工された裏面とを有し、光を透過する材料で形成され、プレートにおける位置を判別するためのマーカが付与される。ホルダは、基準面に面接触するように構成された平坦な底面と、底面の垂直方向に並設された第1ステージ及び第2ステージと、底面、第1ステージ及び第2ステージを貫通するように形成される光路とを有する。第1ステージ及び第2ステージそれぞれは、底面に平行であってプレートを支持するように構成される支持面と、プレートが突き当てられることでプレートのマーカと光路との相対位置を固定するための位置決め面とを有する。第1ステージの位置決め面と第2ステージの位置決め面とは、同一平面上に位置する。ホルダは、基準面の垂直方向において光路が目標位置と一致するように基準面上に配置される。 In one exemplary embodiment, an instrument is provided for visually recognizing a vertical irradiation of a target position on a flat reference plane. The instrument comprises a plate and a holder. The plate has a roughened front surface and a mirrored back surface, is made of a light-transmitting material, and is provided with a marker for determining a position on the plate. The holder penetrates the flat bottom surface configured to make surface contact with the reference surface, the first stage and the second stage arranged vertically on the bottom surface, and the bottom surface, the first stage, and the second stage. It has an optical path formed in. Each of the first stage and the second stage has a support surface parallel to the bottom surface and is configured to support the plate, and the plate is abutted against the support surface to fix the relative position between the marker of the plate and the optical path. It has a positioning surface. The positioning surface of the first stage and the positioning surface of the second stage are located on the same plane. The holder is arranged on the reference plane so that the optical path coincides with the target position in the direction perpendicular to the reference plane.
一つの例示的実施形態によれば、平坦な基準面上の目標位置に光が垂直に照射されることが視認される。 According to one exemplary embodiment, it is visible that the light is vertically irradiated to the target position on the flat reference plane.
以下、種々の例示的実施形態について説明する。 Hereinafter, various exemplary embodiments will be described.
特許文献1記載の光干渉システムは、半導体装置の基板や半導体製造装置の部品などの測定対象物の物性を測定するために、半導体製造装置に組み込まれることが想定されている。例えば、半導体装置の基板の物性を測定する場合には、基板を支持する載置台に測定光が透過する窓を設け、載置台の下方にコリメータを配置し、基板の裏面に測定光を照射することが考えられる。しかしながら、載置台の下方には下部電極などの構成要素が配置され、周囲が覆われているため、コリメータから出射された測定光が窓に照射されているのか否かを視認することは困難である。よって、反射光が確認されるまで、コリメータの位置調整可能な範囲を総当たりで走査する必要があり、調整に時間がかかるおそれがある。さらに、測定対象物に対して垂直に測定光が照射されているのか否かを視認することも困難である。本開示は、平坦な基準面(測定対象物が載置される面)上の目標位置に光が垂直に照射されることを視認するための技術を提供する。 The optical interference system described in Patent Document 1 is assumed to be incorporated in a semiconductor manufacturing device in order to measure the physical properties of a measurement object such as a substrate of the semiconductor device or a component of the semiconductor manufacturing device. For example, when measuring the physical properties of a substrate of a semiconductor device, a window through which measurement light is transmitted is provided on a mounting table that supports the board, a collimator is placed below the mounting table, and the back surface of the substrate is irradiated with measurement light. Is possible. However, since components such as lower electrodes are placed below the mounting table and the surroundings are covered, it is difficult to visually check whether or not the measurement light emitted from the collimator is shining on the window. be. Therefore, until the reflected light is confirmed, it is necessary to scan the collimator's position-adjustable range in a brute force manner, which may take time for adjustment. Further, it is difficult to visually recognize whether or not the measurement light is irradiated perpendicularly to the object to be measured. The present disclosure provides a technique for visually recognizing that light is vertically irradiated to a target position on a flat reference surface (a surface on which a measurement object is placed).
一つの例示的実施形態において、平坦な基準面上の目標位置に光が垂直に照射されることを視認するための器具が提供される。器具は、プレート及びホルダを備える。プレートは、粗面加工された表面を有し、光を透過する材料で形成され、プレートにおける位置を判別するためのマーカが付与される。ホルダは、基準面に面接触するように構成された平坦な底面と、底面の垂直方向に並設された第1ステージ及び第2ステージと、底面、第1ステージ及び第2ステージを貫通するように形成される光路とを有する。第1ステージ及び第2ステージそれぞれは、底面に平行であってプレートを支持するように構成される支持面と、プレートが突き当てられることでプレートのマーカと光路との相対位置を固定するための位置決め面とを有する。第1ステージの位置決め面と第2ステージの位置決め面とは、同一平面上に位置する。ホルダは、基準面の垂直方向において光路が目標位置と一致するように基準面上に配置される。 In one exemplary embodiment, an instrument is provided for visually recognizing a vertical irradiation of a target position on a flat reference plane. The instrument comprises a plate and a holder. The plate has a roughened surface, is made of a material that transmits light, and is provided with a marker for determining its position on the plate. The holder penetrates the flat bottom surface configured to make surface contact with the reference surface, the first stage and the second stage arranged vertically on the bottom surface, and the bottom surface, the first stage, and the second stage. It has an optical path formed in. Each of the first stage and the second stage has a support surface parallel to the bottom surface and is configured to support the plate, and the plate is abutted against the support surface to fix the relative position between the marker of the plate and the optical path. It has a positioning surface. The positioning surface of the first stage and the positioning surface of the second stage are located on the same plane. The holder is arranged on the reference plane so that the optical path coincides with the target position in the direction perpendicular to the reference plane.
この器具においては、基準面の垂直方向においてホルダの光路が目標位置と一致するように、ホルダが基準面上に載置される。ホルダの底面と基準面が面接触することで、ホルダの底面と基準面とが平行になる。これにより、基準面、第1ステージの支持面及び第2ステージの支持面が平行となる。プレートは、ホルダの第1ステージの支持面上に載置され、第1ステージの位置決め面に突き当てられて固定される。これにより、プレートのマーカと光路との相対位置が固定される。ホルダの第1ステージの支持面にプレートが支持された状態で、目標位置に向けて光が照射される。目標位置に光が照射されている場合には、光は光路を通り、第1ステージに支持されたプレートに到達する。プレートに到達した光は、プレートの粗面加工された表面で散乱され、形成された光のスポットが視認可能となる。このため、形成された光のスポットを視認できるか否かに基づいて、目標位置に光が照射されていることを確認することができる。 In this instrument, the holder is placed on the reference plane so that the optical path of the holder coincides with the target position in the direction perpendicular to the reference plane. When the bottom surface of the holder and the reference surface come into surface contact, the bottom surface of the holder and the reference surface become parallel. As a result, the reference surface, the support surface of the first stage, and the support surface of the second stage become parallel. The plate is placed on the support surface of the first stage of the holder, and is abutted against and fixed to the positioning surface of the first stage. As a result, the relative position between the marker of the plate and the optical path is fixed. With the plate supported by the support surface of the first stage of the holder, light is irradiated toward the target position. When the target position is illuminated with light, the light passes through the optical path and reaches the plate supported by the first stage. The light that reaches the plate is scattered on the roughened surface of the plate, and the formed spots of light become visible. Therefore, it can be confirmed that the target position is irradiated with the light based on whether or not the formed spot of the light can be visually recognized.
続いて、プレートはホルダの第1ステージの支持面から第2ステージの支持面へ移動させられ、第2ステージの位置決め面に突き当てられて固定される。これにより、プレートのマーカと光路との相対位置が固定される。第1ステージの位置決め面と第2ステージの位置決め面とは同一平面上に位置するため、第1ステージ及び第2ステージにおいてプレートのマーカと光路との相対位置は同一となる。ホルダの第2ステージの支持面にプレートが支持された状態で、目標位置に向けて光が照射される。目標位置に光が照射されている場合には、光は光路を通り、第2ステージに支持されたプレートに到達する。プレートに到達した光は、プレートの粗面加工された表面で散乱され、光のスポットが視認可能となる。基準面、第1ステージの支持面及び第2ステージの支持面は平行である。このため、光が基準面の垂直方向に沿って光路を通る場合、第1ステージに支持されたプレートに形成された光のスポットと、第2ステージに支持されたプレートに形成された光のスポットとは、マーカを基準とする位置又は形状が略同一となる。光が基準面の垂直方向に対して傾いて光路を通る場合、第1ステージに支持されたプレートに形成された光のスポットと、第2ステージに支持されたプレートに形成された光のスポットとは、マーカを基準とする位置又は形状が略同一とはならない。このように、マーカを基準にして第1ステージに支持されたプレートに形成された光のスポットと、第2ステージに支持されたプレートに形成された光のスポットとを比較することにより、光が基準面の垂直方向に沿って光路を通っているか否かが視認される。 Subsequently, the plate is moved from the support surface of the first stage of the holder to the support surface of the second stage, and is abutted against and fixed to the positioning surface of the second stage. As a result, the relative position between the marker of the plate and the optical path is fixed. Since the positioning surface of the first stage and the positioning surface of the second stage are located on the same plane, the relative positions of the marker of the plate and the optical path are the same in the first stage and the second stage. With the plate supported by the support surface of the second stage of the holder, light is irradiated toward the target position. When the target position is illuminated with light, the light passes through the optical path and reaches the plate supported by the second stage. The light that reaches the plate is scattered on the roughened surface of the plate, and the spot of light becomes visible. The reference plane, the support plane of the first stage, and the support plane of the second stage are parallel. Therefore, when light passes through the optical path along the vertical direction of the reference plane, the spot of light formed on the plate supported by the first stage and the spot of light formed on the plate supported by the second stage. The position or shape with respect to the marker is substantially the same. When the light is tilted with respect to the vertical direction of the reference plane and passes through the optical path, the spot of light formed on the plate supported by the first stage and the spot of light formed on the plate supported by the second stage. Do not have substantially the same position or shape with respect to the marker. In this way, by comparing the spot of light formed on the plate supported by the first stage with the marker as a reference, and the spot of light formed on the plate supported by the second stage, the light can be generated. Whether or not it passes through the optical path along the vertical direction of the reference plane is visually recognized.
別の例示的実施形態において、平坦な基準面上の目標位置に光が垂直に照射されることを視認するための器具が提供される。器具は、プレートとホルダとモニタとを備える。プレートは、所定領域内の面内位置に対応する光の強度を検出するセンサが設けられる。ホルダは、基準面に面接触するように構成された平坦な底面と、底面の垂直方向に並設された第1ステージ及び第2ステージと、底面、第1ステージ及び第2ステージを貫通するように形成される光路とを有する。モニタは、センサの検出結果を表示する。第1ステージ及び第2ステージそれぞれは、ホルダの底面に平行であってプレートを支持するように構成される支持面と、プレートが突き当てられることでプレートのマーカと光路との相対位置を固定するための位置決め面とを有する。第1ステージの位置決め面と第2ステージの位置決め面とは、同一平面上に位置する。ホルダは、基準面の垂直方向において光路が目標位置と一致するように基準面上に配置される。 In another exemplary embodiment, an instrument is provided for visually recognizing a vertical irradiation of a target position on a flat reference plane. The instrument comprises a plate, a holder and a monitor. The plate is provided with a sensor that detects the intensity of light corresponding to an in-plane position within a predetermined area. The holder penetrates the flat bottom surface configured to make surface contact with the reference surface, the first stage and the second stage arranged vertically on the bottom surface, and the bottom surface, the first stage, and the second stage. It has an optical path formed in. The monitor displays the detection result of the sensor. Each of the first stage and the second stage fixes the relative position between the marker of the plate and the optical path by abutting the plate with the support surface which is parallel to the bottom surface of the holder and is configured to support the plate. With a positioning surface for. The positioning surface of the first stage and the positioning surface of the second stage are located on the same plane. The holder is arranged on the reference plane so that the optical path coincides with the target position in the direction perpendicular to the reference plane.
この器具においては、基準面の垂直方向においてホルダの光路が目標位置と一致するように、ホルダが基準面上に載置される。ホルダの底面と基準面が面接触することで、ホルダの底面と基準面とが平行になる。これにより、基準面、第1ステージの支持面及び第2ステージの支持面が平行となる。プレートは、ホルダの第1ステージの支持面上に載置され、第1ステージの位置決め面に突き当てられて固定される。これにより、プレートのセンサと光路との相対位置が固定される。ホルダの第1ステージの支持面にプレートが支持された状態で、目標位置に向けて光が照射される。目標位置に光が照射されている場合には、光は光路を通り、第1ステージに支持されたプレートに到達する。センサによって、所定領域内の面内位置に対応する光の強度が検出され、モニタによって検出結果が表示される。このため、光の強度が検出されたか否かに基づいて、目標位置に光が照射されていることを確認することができる。 In this instrument, the holder is placed on the reference plane so that the optical path of the holder coincides with the target position in the direction perpendicular to the reference plane. When the bottom surface of the holder and the reference surface come into surface contact, the bottom surface of the holder and the reference surface become parallel. As a result, the reference surface, the support surface of the first stage, and the support surface of the second stage become parallel. The plate is placed on the support surface of the first stage of the holder, and is abutted against and fixed to the positioning surface of the first stage. As a result, the relative position between the sensor of the plate and the optical path is fixed. With the plate supported by the support surface of the first stage of the holder, light is irradiated toward the target position. When the target position is illuminated with light, the light passes through the optical path and reaches the plate supported by the first stage. The sensor detects the intensity of the light corresponding to the in-plane position in the predetermined area, and the monitor displays the detection result. Therefore, it can be confirmed that the light is radiated to the target position based on whether or not the light intensity is detected.
続いて、プレートはホルダの第1ステージの支持面から第2ステージの支持面へ移動させられ、第2ステージの位置決め面に突き当てられて固定される。これにより、プレートのセンサと光路との相対位置が固定される。第1ステージの位置決め面と第2ステージの位置決め面とは同一平面上に位置するため、第1ステージ及び第2ステージにおいてプレートのセンサと光路との相対位置は同一となる。ホルダの第2ステージの支持面にプレートが支持された状態で、目標位置に向けて光が照射される。目標位置に光が照射されている場合には、光は光路を通り、第2ステージに支持されたプレートに到達する。センサによって、所定領域内の面内位置に対応する光の強度が検出され、モニタによって検出結果が表示される。基準面、第1ステージの支持面及び第2ステージの支持面は平行である。このため、光が基準面の垂直方向に沿って光路を通る場合、第1ステージにおいて検出された強度分布と、第2ステージにおいて検出された強度分布とは、ピーク位置が略同一となる。光が基準面の垂直方向に対して傾いて光路を通る場合、第1ステージにおいて検出された強度分布と、第2ステージにおいて検出された強度分布とは、ピーク位置が略同一とはならない。このように、第1ステージにおいて検出された強度分布と、第2ステージにおいて検出された強度分布とを比較することにより、光が基準面の垂直方向に沿って光路を通っているか否かが確認される。 Subsequently, the plate is moved from the support surface of the first stage of the holder to the support surface of the second stage, and is abutted against and fixed to the positioning surface of the second stage. As a result, the relative position between the sensor of the plate and the optical path is fixed. Since the positioning surface of the first stage and the positioning surface of the second stage are located on the same plane, the relative positions of the sensor of the plate and the optical path are the same in the first stage and the second stage. With the plate supported by the support surface of the second stage of the holder, light is irradiated toward the target position. When the target position is illuminated with light, the light passes through the optical path and reaches the plate supported by the second stage. The sensor detects the intensity of the light corresponding to the in-plane position in the predetermined area, and the monitor displays the detection result. The reference plane, the support plane of the first stage, and the support plane of the second stage are parallel. Therefore, when the light passes through the optical path along the vertical direction of the reference plane, the peak position of the intensity distribution detected in the first stage and the intensity distribution detected in the second stage are substantially the same. When the light is inclined with respect to the vertical direction of the reference plane and passes through the optical path, the peak positions of the intensity distribution detected in the first stage and the intensity distribution detected in the second stage are not substantially the same. In this way, by comparing the intensity distribution detected in the first stage with the intensity distribution detected in the second stage, it is confirmed whether or not the light passes through the optical path along the vertical direction of the reference plane. Will be done.
さらに別の例示的実施形態において、平坦な基準面上の目標位置に光が垂直に照射されることを、器具を用いて視認する方法が提供される。器具は、プレート及びホルダを備える。プレートは、粗面加工された表面と鏡面加工された裏面とを有し、光を透過する材料で形成され、プレートにおける位置を判別するためのマーカが付与される。ホルダは、基準面に面接触するように構成された平坦な底面と、底面の垂直方向に並設された第1ステージ及び第2ステージと、底面、第1ステージ及び第2ステージを貫通するように形成される光路とを有する。第1ステージ及び第2ステージそれぞれは、ホルダの底面に平行であってプレートを支持するように構成される支持面と、プレートが突き当てられることでプレートのマーカと光路との相対位置を固定するための位置決め面とを有する。第1ステージの位置決め面と第2ステージの位置決め面とは、同一平面上に位置する。方法は、基準面の垂直方向において光路が目標位置と一致するように基準面にホルダの底面を面接触させ、基準面上にホルダを配置するステップを備える。方法は、プレートを第1ステージの支持面に配置するステップを更に備える。方法は、基準面に光を照射し、第1ステージに支持されたプレートにおける光のスポットの位置または形状を視認するステップを更に備える。方法は、プレートを第1ステージの支持面から取り外し、プレートを第2ステージの支持面に配置するステップを更に備える。方法は、基準面に光を入射し、第2ステージに支持されたプレートにおける光のスポットの位置または形状を視認するステップを更に備える。この方法によれば、上述した器具を用いて平坦な基準面上の目標位置に光が垂直に照射されることを確認することができる。 Yet another exemplary embodiment provides a method of visually recognizing the vertical irradiation of a target position on a flat reference plane with an instrument. The instrument comprises a plate and a holder. The plate has a roughened front surface and a mirrored back surface, is made of a light-transmitting material, and is provided with a marker for determining a position on the plate. The holder penetrates the flat bottom surface configured to make surface contact with the reference surface, the first stage and the second stage arranged vertically on the bottom surface, and the bottom surface, the first stage, and the second stage. It has an optical path formed in. Each of the first stage and the second stage fixes the relative position between the marker of the plate and the optical path by abutting the plate with the support surface which is parallel to the bottom surface of the holder and is configured to support the plate. With a positioning surface for. The positioning surface of the first stage and the positioning surface of the second stage are located on the same plane. The method comprises a step of bringing the bottom surface of the holder into surface contact with the reference plane so that the optical path coincides with the target position in the direction perpendicular to the reference plane, and placing the holder on the reference plane. The method further comprises the step of placing the plate on the support surface of the first stage. The method further comprises a step of irradiating the reference plane with light to visually recognize the position or shape of the spot of light on the plate supported by the first stage. The method further comprises the step of removing the plate from the support surface of the first stage and placing the plate on the support surface of the second stage. The method further comprises a step of incident light on the reference plane and visually recognizing the position or shape of the spot of light on the plate supported by the second stage. According to this method, it is possible to confirm that the light is vertically irradiated to the target position on the flat reference plane by using the above-mentioned instrument.
以下、図面を参照して、本開示の実施形態について説明する。なお、以下の説明において、同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明は繰り返さない。図面の寸法比率は、説明のものと必ずしも一致していない。「上」「下」「左」「右」の語は、図示する状態に基づくものであり、便宜的なものである。図中において示されるX方向及びY方向は水平方向を示し、Z方向は鉛直方向を示す。 Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described with reference to the drawings. In the following description, the same or equivalent elements are designated by the same reference numerals, and duplicate explanations will not be repeated. The dimensional ratios in the drawings do not always match those described. The terms "top," "bottom," "left," and "right" are based on the states shown and are for convenience. The X and Y directions shown in the figure indicate the horizontal direction, and the Z direction indicates the vertical direction.
実施形態に係る器具は、測定対象に測定光を入射する装置の光軸調整の際に用いられる。測定対象に測定光を入射する装置とは、測定光を出射する素子を含む装置である。測定対象に測定光を入射する装置は、一例として、光干渉システム、位置測定器、光電センサ、又は白色位置変位計である。本開示では、光干渉を利用して測定対象の厚さ又は温度などの物性値を計測する光干渉システムを、測定対象に測定光を入射する装置の一例として説明する。 The instrument according to the embodiment is used when adjusting the optical axis of the device that injects the measurement light into the measurement target. The device that injects the measurement light into the measurement target is a device that includes an element that emits the measurement light. The device that injects the measurement light onto the measurement target is, for example, an optical interference system, a position measuring instrument, a photoelectric sensor, or a white position displacement meter. In the present disclosure, an optical interference system that measures a physical property value such as a thickness or temperature of a measurement target by using optical interference will be described as an example of a device that injects measurement light into the measurement target.
[光干渉システム]
図1は、例示的な光干渉システムの一部を示す図である。図1に示されるように、光干渉システムは、フォーカサ5を有する。フォーカサ5は、光源に接続され、測定光Lを出射するとともに反射光を入射する素子である。光干渉システムにおいては、測定対象Wからの反射光に基づいて測定対象Wの物性値を計測する。
[Optical interference system]
FIG. 1 is a diagram showing a part of an exemplary optical interference system. As shown in FIG. 1, the optical interference system has a
光干渉システムの対象となる測定対象Wは、載置台4に載置されている。載置台4は、一例として、半導体処理装置の真空チャンバ内に配置される。載置台4は、その表面に、測定対象Wを支持する平坦な載置面4aを有する。載置台4には、載置台4の厚さ方向に貫通するようにピン4bが設けられる。ピン4bは、載置台4の下方から載置面4aに向かって連通する貫通孔に嵌合する、測定光Lを通過する材質で形成される窓である。載置台4の下方には、光干渉システムのフォーカサ5が一例として設けられる。これにより、フォーカサ5から出射された測定光Lは、ピン4bを通過して、測定対象Wに照射される。測定対象Wは、測定光Lに対して透過性を有する材質によって形成される部品である。材質は、例えば、Si、SiO2、SiC及びAl2O3などが用いられる。部品は、例えば、基板又はフォーカスリングである。
The measurement target W, which is the target of the optical interference system, is mounted on the mounting table 4. As an example, the mounting table 4 is arranged in the vacuum chamber of the semiconductor processing apparatus. The mounting table 4 has a
光干渉システムのフォーカサ5から出射される測定光Lは集束光に調整される。集束光線とは、設定された距離で焦点を結ぶ非平行の光線である。測定光Lが集束光線である場合、集束光線が測定対象Wに入射するように、そして、測定対象Wからの反射光がフォーカサ5へ入射するように、フォーカサ5の光軸が調整されなければならない。この作業は、測定対象Wに対して測定光Lが垂直に入射されるように測定光Lの光軸が調整されなければならない。また、測定光Lが照射された位置が可視化されず、現在の光軸が傾いているか分からないため、一旦反射光を見失うとフォーカサ5の光軸は総当たりのように調整されなければならず、調整に多大な時間を要する。
The measurement light L emitted from the
[器具の詳細]
器具は、平坦な基準面上の目標位置に光が垂直に照射されることを視認するために用いられる。基準面とは、器具が載置される面であり、かつ、測定対象Wの光照射面と平行な面である。図1の例では、基準面は載置面4aであり、目標位置がピン4bの取付位置中央となる。器具は、載置面4aと平行で垂直方向に離間する複数の平面において、測定光Lが照射された位置を示す光のスポットを可視化する。垂直方向に離間する複数の平面における光のスポットの相対的な位置や形状の変化が可視化されるため、器具は、載置面4a上のピン4bの取付位置に光が垂直に照射されることを視認させることができる。フォーカサ5の光軸は、器具により可視化された光のスポット位置を確認しつつ、調整される。
[Details of equipment]
The instrument is used to visually indicate that the light is vertically radiated to a target position on a flat reference plane. The reference surface is a surface on which the instrument is placed and is parallel to the light irradiation surface of the measurement target W. In the example of FIG. 1, the reference surface is the mounting
図2は、一つの例示的実施形態に係る器具の概略図である。図2に示されるように、器具1は、プレート2及びホルダ3を備える。プレート2及びホルダ3は、別体であるが組み合わせて使用されることで器具1として機能する。
FIG. 2 is a schematic diagram of an instrument according to one exemplary embodiment. As shown in FIG. 2, the instrument 1 includes a
ホルダ3は、一例として略直方体状を呈する。ホルダ3は、例えば、ポリアセタール、フッ素樹脂、ポリエーテルエーテルケトンなどの樹脂部材によって作製される。ホルダ3は、載置面4aと面接触するように構成される平坦な底面10を有する。ホルダ3が載置台4に載置される場合、載置面4aと底面10とは面接触する。
The
ホルダ3は、底面10の垂直方向に並設された第1ステージ20及び第2ステージ30を備える。第1ステージ20は、底面10の上方に垂直方向へ離間して設けられる。第2ステージ30は、底面10及び第1ステージ20の上方に垂直方向へ離間して設けられる。第1ステージ20は、底面10と平行な支持面21と、支持面21の垂直方向に沿って設けられる位置決め面22とを有する。支持面21は、プレート2を支持する。位置決め面22は、プレート2の側部が突き当てられ、プレート2の位置決めを行う面である。位置決め面22は、第1位置決め面23(22)、及び第1位置決め面23(23)に直交する第2位置決め面24(22)によって構成される。第2ステージ30は、底面10と平行な支持面31と、支持面31の垂直方向に沿って設けられる位置決め面32とを有する。支持面31は、プレート2を支持する。位置決め面32は、プレート2の側部が突き当てられ、プレート2の位置決めを行う面である。位置決め面32は、第1位置決め面33(32)、及び第1位置決め面33(32)に直交する第2位置決め面34(32)によって構成される。
The
位置決め面22及び位置決め面32は、同一平面上に位置する。図2では、第1ステージ20の第1位置決め面23(22)及び第2ステージ30の第1位置決め面33(32)は、同一平面上に位置する。第1ステージ20の第2位置決め面24(22)及び第2ステージ30の第2位置決め面34(32)は、同一平面上に位置する。
The
ホルダ3は、底面10、第1ステージ20及び第2ステージ30を貫通するように形成される光路35を有する。光路35は、底面10、支持面21及び支持面31に形成された同軸の開口(貫通孔)によって定義される。底面10及び支持面21には、貫通孔21aが設けられる。支持面31には、貫通孔31aが設けられる。光路35が測定光Lを通過させるように、ホルダ3は、載置面4aの垂直方向において光路35がピン4bの取付位置と一致するように載置面4a上に配置される。
The
図3は、プレート2の一例の側面図である。プレート2は、粗面加工された表面40と鏡面加工された裏面41と、表面40及び裏面41を連結する側面42を有する。プレート2の表面40及び裏面41は互いに平行である。粗面加工とは、測定光Lが散乱するように微細な凹凸を設ける処理である。粗面加工は、例えば、研削加工、サンドブラスト処理である。メンディングテープなどの予め粗面として形成された部材をプレート2の表面に貼り付けすることによって、粗面加工された表面40としてもよい。プレート2に入射された測定光Lは、粗面加工された表面40において散乱し、光のスポットLSが可視化される。なお、裏面41からではなく表面40から測定光Lが入射される場合であっても、光のスポットLSは可視化される。プレート2は、測定光Lを透過する材料で形成される。測定光Lが可視光を含む場合、プレート2は、透明な材質によって構成される。プレート2は、一例として石英ガラスである。
FIG. 3 is a side view of an example of the
図4は、ホルダ3の一例の断面図及びプレート2の一例の上面図である。プレート2には、プレート2における位置を判別するためのマーカ45が付与される。マーカ45は、例えば、レーザ刻印、エッチング、切削、研削、ペンなどによって表面40に設けられる印である。一例として、マーカ45は、直交する2つの直線の交点によって表面40の中央を示す印と、表面40の中央を中心とした複数の同心円とを含む。マーカ45が付与されたプレート2が位置決め面22及び位置決め面32によって位置決めされることにより、マーカ45と光路35との相対位置が固定される。これにより、マーカ45を基準にして光のスポットLSの位置の変化が可視化される。
FIG. 4 is a cross-sectional view of an example of the
図4では、プレート2は、第1ステージ20に支持される。プレート2は、第1側面43(42)及び第2側面44(42)を有する。第1ステージ20の第1位置決め面23(22)は、第1側面43(42)と面接触するように構成される。第1ステージ20の第2位置決め面24(22)は、第2側面44(42)と面接触するように構成される。第1ステージ20の支持面21は、プレート2の表面40及び裏面41の何れか一方と面接触するように構成される。つまり、第1ステージ20では、第1ステージ20を画成し交差する3つの平面に基づいて、板状部材であるプレート2が位置決めされる。第2ステージ30においても、プレート2は、第1位置決め面33(32)と第2位置決め面34(32)と支持面31とに基づいて、板状部材であるプレート2が位置決めされる。
In FIG. 4, the
第1位置決め面23(22)、第2位置決め面24(22)、第1位置決め面33(32)、及び第2位置決め面34(32)は、いずれも底面10に対して垂直に設けられる。また、第1位置決め面23(22)及び第1位置決め面33(32)は同一平面上に設けられる。第2位置決め面24(22)及び第2位置決め面34(32)は同一平面上に設けられる。これにより、第1ステージ20に支持されたプレート2と第2ステージ30に支持されたプレート2とは、底面10と平行なXY平面内において、同じ座標に配置される。よって、プレート2が第1ステージ20に支持される場合の光のスポットLSと、プレート2が第2ステージ30に支持される場合の光のスポットLSとのXY面内での相対的な位置の変化がマーカ45によって判別され、測定光Lの傾きが可視化される。
The first positioning surface 23 (22), the second positioning surface 24 (22), the first positioning surface 33 (32), and the second positioning surface 34 (32) are all provided perpendicular to the
図5は、載置台4に載置される器具1の一例を示す断面図である。図5では、第1ステージ20にプレート2が支持される場合、及び第2ステージ30にプレート2が支持される場合が、一つの図面で示される。図5の第2ステージ30にプレート2が支持される場合の上面図は、図6の(A)に示される。図6の(A)は、第2ステージ30に支持されるプレート2の一例を示す上面図である。図5の第1ステージ20にプレート2が支持される場合の上面図は、図6の(B)に示される。図6の(B)は、第1ステージ20に支持されるプレート2の一例を示す上面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing an example of the instrument 1 mounted on the mounting table 4. In FIG. 5, a case where the
図6の(B)に示されるように、第1ステージ20においてプレート2に入射する測定光Lの光のスポットLSは、マーカ45のほぼ中心に位置する。光のスポットLSの形状は略円形である。この光のスポットLSの位置及び形状は、載置台4の下方に配置されるフォーカサ5から出射される測定光Lが、ピン4b及び貫通孔21aを通過して、第1ステージ20に支持されるプレート2に入射していることを可視化している。
As shown in FIG. 6B, the spot LS of the measurement light L incident on the
図6の(A)は、第1ステージ20がプレート2を支持しない場合に、第2ステージ30においてプレート2に入射する測定光Lの光のスポットLSを示す。光のスポットLSの位置はマーカ45の中心に対して、X軸方向及びY軸方向に変位した位置を示す。光のスポットLSの形状は略円形を示す。この光のスポットLSの位置及び形状は、測定光Lが、貫通孔31aを通過して、第2ステージ30に支持されるプレート2に入射していること、及び測定光Lが垂直方向に対して傾いていることを可視化する。
FIG. 6A shows the spot LS of the light of the measurement light L incident on the
図7は、載置台4に載置される器具1の他の例を示す断面図である。図7では、第1ステージ20にプレート2が支持される場合、及び第2ステージ30にプレート2が支持される場合が、一つの図面で示される。図7の第2ステージ30にプレート2が支持される場合の上面図は、図8の(A)に示される。図8の(A)は、第2ステージ30に支持されるプレート2の一例を示す上面図である。図7の第1ステージ20にプレート2が支持される場合の上面図は、図8の(B)に示される。図8の(B)は、第1ステージ20に支持されるプレート2の一例を示す上面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing another example of the instrument 1 mounted on the mounting table 4. In FIG. 7, a case where the
図8の(B)は、第1ステージ20においてプレート2に入射する測定光Lの光のスポットLSを示す。光のスポットLSはマーカ45の中心に対して、X軸方向に変位した位置を示す。光のスポットLSの形状は略楕円形を示す。この光のスポットLSの位置及び形状は、載置台4の下方に配置されるフォーカサ5から出射される測定光Lが、ピン4b又は貫通孔21aを通過する途中で反射したことを可視化する。また、測定光Lがピン4b又は貫通孔21aを通過する途中で反射する程度に傾いていることが可視化される。
FIG. 8B shows the spot LS of the light of the measurement light L incident on the
図8の(A)は、第2ステージ30においてプレート2に測定光Lが入射しないことを示す。光のスポットLSがプレート2に示されないことは、測定光Lが、貫通孔31aを通過しないことを可視化している。また、測定光Lが貫通孔31aを通過しない程度に傾いていることが可視化される。
FIG. 8A shows that the measurement light L is not incident on the
[器具の他の例]
図9は、センサが取り付けられたプレートを有する器具の一例を示す断面図である。図9に示されるように、器具1Aは、プレート2A及びホルダ3を備える。プレート2Aは、領域内の面内位置に対応する光の強度を検出するセンサ6が設けられる。センサ6は、所定領域内の面内位置に対応する光の強度を検出するセンサであり、一例としてビームプロファイラである。ビームプロファイラは、カメラと、カメラと通信可能に接続される制御部50とに構成される。具体的には、CCD(Change Coupled Device)又はCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)などの光電素子である受光面を有するカメラである。制御部50はカメラの出力をグラフ又は2次元画像などに変換するコンピュータである。制御部50は、モニタ51に接続される。モニタ51は、制御部50の指令に基づいて、センサ6の検出結果を表示する。モニタ51の一例として、ディスプレイが用いられる。器具1Aのその他の構成は、器具1と同一である。図9では、第1ステージ20にプレート2Aが支持される場合、及び第2ステージ30にプレート2Aが支持される場合が、一つの図面で示される。
[Other examples of appliances]
FIG. 9 is a cross-sectional view showing an example of an instrument having a plate to which a sensor is attached. As shown in FIG. 9, the
図10の(A)はセンサ6が検知した光のスポットLSのX方向の強度分布を示す一例である。W1は、第1ステージ20に支持されるセンサ6が出力したX方向の強度分布である。W2は、第2ステージ30に支持されるセンサ6が出力したX方向の強度分布である。W1とW2とのピークにはdxの差分がある。この差分は、測定光LがX軸方向に傾いていることを示唆する。
FIG. 10A is an example showing the intensity distribution of the spot LS of light detected by the
図10の(B)はセンサ6が検知した光のスポットLSのY方向の強度分布を示す一例である。W1は、第1ステージ20に支持されるセンサ6が出力したY方向の強度分布である。W2は、第2ステージ30に支持されるセンサ6が出力したY方向の強度分布である。W1とW2とのピークにはdyの差分がある。この差分は、測定光LがY軸方向に傾いていることを示唆する。図10の(A)及び図10の(B)は、モニタ51に表示され、測定光LがX軸方向及びY軸方向に傾いていることが可視化される。
FIG. 10B is an example showing the intensity distribution of the spot LS of light detected by the
[器具を用いて視認する方法]
図11は、一つの例示的実施形態に係る方法を示すフローチャートである。この測定方法は、器具1を使用する。図11に示されるフローチャートは、例えば光干渉システムの光軸調整前後に実行される。
[How to visually recognize using an instrument]
FIG. 11 is a flowchart showing a method according to one exemplary embodiment. This measuring method uses instrument 1. The flowchart shown in FIG. 11 is executed, for example, before and after adjusting the optical axis of the optical interference system.
図11に示されるように、最初に、ホルダ3が載置台4の載置面4aに載置される(ステップS10)。ホルダ3は、ピン4bと光路35(貫通孔21a及び貫通孔31aを含む)とが載置面4aの垂直方向に重なるように載置される。
As shown in FIG. 11, the
次に、プレート2が第1ステージ20に支持される(ステップS20)。プレート2は、表面40及び裏面41の何れか一方が第1ステージ20の支持面21と面接触するように支持される。プレート2は、側面42と第1ステージ20の位置決め面22とが面接触するように位置決めされる。
Next, the
次に、第1ステージ20に支持されるプレート2に測定光Lが入射される(ステップS30)。プレート2に入射した測定光Lは、表面40において光のスポットLSとして可視化される。例えば、垂直に表面40へ入射する測定光Lは、略円形の光のスポットLSを示す。傾いて表面40へ入射する測定光Lは、略楕円形の光のスポットLSを示す。光のスポットLSの形状を確認することによって、測定光Lの傾きが視認される。
Next, the measurement light L is incident on the
次に、プレート2が第2ステージ30に支持される(ステップS40)。プレート2は、表面40及び裏面41の何れか一方が第2ステージ30の支持面31と面接触するように支持される。プレート2は、側面42と第2ステージ30の位置決め面32とが面接触するように位置決めされる。
Next, the
最後に、第2ステージ30に支持されるプレート2に測定光Lが入射される(ステップS50)。プレート2に入射した測定光Lは、表面40において光のスポットLSとして可視化される。垂直に表面40へ入射する測定光Lは、略円形の光のスポットLSを示す。例えば、傾いて表面40へ入射する測定光Lは、略楕円形の光のスポットLSを示す。よって、光のスポットLSの形状を確認することによって、測定光Lの傾きが視認される。また、第1ステージ20において可視化された光のスポットLSの位置と、第2ステージ30において可視化された光のスポットLSの位置との相対的な位置関係に基づいて、測定光Lの傾きが視認される。
Finally, the measurement light L is incident on the
[まとめ]
以上、種々の例示的実施形態について説明してきたが、上述した例示的実施形態に限定されることなく、様々な省略、置換、及び変更がなされてもよい。また、異なる実施形態における要素を組み合わせて他の実施形態を形成することが可能である。
[summary]
Although various exemplary embodiments have been described above, various omissions, substitutions, and changes may be made without being limited to the above-mentioned exemplary embodiments. It is also possible to combine elements in different embodiments to form other embodiments.
載置台4の下方には、コリメータが設けられてもよい。コリメータから出射される測定光は平行光線に調整される。平行光線とは、拡散することなく直進する光線である。測定光が平行光線である場合、平行光線が測定対象物に入射するように、そして、測定対象物からの反射光がコリメータへ入射するように、コリメータの光軸が調整されなければならない。 A collimator may be provided below the mounting table 4. The measurement light emitted from the collimator is adjusted to parallel rays. A parallel ray is a ray that travels straight without being diffused. If the light to be measured is a parallel ray, the optical axis of the collimator must be adjusted so that the parallel ray is incident on the object to be measured and the reflected light from the object to be measured is incident on the collimator.
器具1は、複数の種類のプレート2を備えてもよい。プレート2は、ホルダ3に取付けられたり取り外されたりするが、一連の作業において同一のプレートを用いる必要はなく、複数のプレートを用意し、各作業において選択された1のプレートを使用してもよい。プレート2は、マーカ45を有さなくてもよい。マーカ45が有する印の間隔は、必要とされる測定光Lの垂直度に基づいて定められてもよい。光のスポットLSの位置は、位置決め面22及び位置決め面32に基づいて可視化されてもよい。センサ6は、測定光Lの強度分布を2次元画像によって可視化してもよい。測定光Lの強度は、明暗及び色彩に基づいて可視化されてもよい。
The instrument 1 may include a plurality of types of
ホルダ3は、略直方体状に限定されない。ホルダ3は、例えば、略円柱状を呈してもよい。位置決め面は、曲面であってもよい。プレート2の側面は曲面であってもよい。位置決め面は、3つ以上の面によって構成されてもよい。プレート2は、位置決め面に挟持されてもよい。ホルダ3は、3つ以上のステージを有してもよい。
The
以上の説明から、本開示の種々の実施形態は、本開示の範囲及び主旨から逸脱することなく種々の変更をなし得ることが、理解されるであろう。したがって、本明細書に開示した種々の実施形態は限定することを意図しておらず、真の範囲と主旨は、添付の特許請求の範囲によって示される。 From the above description, it will be understood that the various embodiments of the present disclosure may make various modifications without departing from the scope and gist of the present disclosure. Accordingly, the various embodiments disclosed herein are not intended to be limiting, and the true scope and gist is set forth by the appended claims.
1…器具、2…プレート、3…ホルダ、4…載置台、4a…載置面、6…センサ、10…底面、20…第1ステージ、21…支持面、21a…貫通孔、22…位置決め面、30…第2ステージ、31…支持面、31a…貫通孔、32…位置決め面、40…表面、41…裏面、42…側面、45…マーカ。 1 ... Instrument, 2 ... Plate, 3 ... Holder, 4 ... Mounting stand, 4a ... Mounting surface, 6 ... Sensor, 10 ... Bottom, 20 ... First stage, 21 ... Support surface, 21a ... Through hole, 22 ... Positioning Surface, 30 ... Second stage, 31 ... Support surface, 31a ... Through hole, 32 ... Positioning surface, 40 ... Front surface, 41 ... Back surface, 42 ... Side surface, 45 ... Marker.
Claims (3)
粗面加工された表面と鏡面加工された裏面とを有し、前記光を透過する材料で形成され、プレートにおける位置を判別するためのマーカが付与されるプレートと、
前記基準面に面接触するように構成された平坦な底面と、前記底面の垂直方向に並設された第1ステージ及び第2ステージと、前記底面、前記第1ステージ及び前記第2ステージを貫通するように形成される光路とを有するホルダと、
を備え、
前記第1ステージ及び前記第2ステージそれぞれは、
前記ホルダの前記底面に平行であって前記プレートを支持するように構成される支持面と、
前記プレートが突き当てられることで前記プレートの前記マーカと前記光路との相対位置を固定するための位置決め面と、
を有し、
前記第1ステージの位置決め面と前記第2ステージの位置決め面とは、同一平面上に位置し、
前記ホルダは、前記基準面の垂直方向において前記光路が前記目標位置と一致するように前記基準面上に配置される、器具。 It is an instrument for visually recognizing that light is emitted vertically to a target position on a flat reference surface.
A plate having a roughened front surface and a mirrored back surface, formed of the light-transmitting material, and provided with a marker for determining a position on the plate.
It penetrates the flat bottom surface configured to make surface contact with the reference surface, the first stage and the second stage arranged side by side in the vertical direction of the bottom surface, and the bottom surface, the first stage, and the second stage. With a holder having an optical path formed to
Equipped with
Each of the first stage and the second stage
A support surface parallel to the bottom surface of the holder and configured to support the plate,
A positioning surface for fixing the relative position of the marker and the optical path of the plate by being abutted against the plate, and
Have,
The positioning surface of the first stage and the positioning surface of the second stage are located on the same plane.
The holder is an instrument that is arranged on the reference plane so that the optical path coincides with the target position in the direction perpendicular to the reference plane.
所定領域内の面内位置に対応する前記光の強度を検出するセンサが設けられるプレートと、
前記基準面に面接触するように構成された平坦な底面と、前記底面の垂直方向に並設された第1ステージ及び第2ステージと、前記底面、前記第1ステージ及び前記第2ステージを貫通するように形成された光路とを有するホルダと、
前記センサの検出結果を表示するモニタと、
を備え、
前記第1ステージ及び前記第2ステージそれぞれは、
前記ホルダの前記底面に平行であって前記プレートを支持するように構成される支持面と、
前記プレートが突き当てられることで前記プレートの前記センサと前記光路との相対位置を固定するための位置決め面と、
を有し、
前記第1ステージの位置決め面と前記第2ステージの位置決め面とは、同一平面上に位置し、
前記ホルダは、前記基準面の垂直方向において前記光路が前記目標位置と一致するように前記基準面上に配置される、器具。 It is an instrument for visually recognizing that light is emitted vertically to a target position on a flat reference surface.
A plate provided with a sensor for detecting the intensity of the light corresponding to an in-plane position in a predetermined area, and a plate.
It penetrates the flat bottom surface configured to make surface contact with the reference surface, the first stage and the second stage arranged side by side in the vertical direction of the bottom surface, and the bottom surface, the first stage, and the second stage. With a holder having an optical path formed to
A monitor that displays the detection result of the sensor and
Equipped with
Each of the first stage and the second stage
A support surface parallel to the bottom surface of the holder and configured to support the plate,
A positioning surface for fixing the relative position of the sensor and the optical path of the plate by being abutted against the plate, and
Have,
The positioning surface of the first stage and the positioning surface of the second stage are located on the same plane.
The holder is an instrument that is arranged on the reference plane so that the optical path coincides with the target position in the direction perpendicular to the reference plane.
前記器具は、
粗面加工された表面と鏡面加工された裏面とを有し、前記光を透過する材料で形成され、プレートにおける位置を判別するためのマーカが付与されるプレートと、
前記基準面に面接触するように構成された平坦な底面と、前記底面の垂直方向に並設された第1ステージ及び第2ステージと、前記底面、前記第1ステージ及び前記第2ステージを貫通するように形成される光路とを有するホルダと、
を備え、
前記第1ステージ及び前記第2ステージそれぞれは、
前記ホルダの前記底面に平行であって前記プレートを支持するように構成される支持面と、
前記プレートが突き当てられることで前記プレートと前記光路との相対位置を固定するための位置決め面と、
を有し、
前記第1ステージの位置決め面と前記第2ステージの位置決め面とは、同一平面上に位置し、
前記方法は、
前記基準面の垂直方向において前記光路が前記目標位置と一致するように前記基準面に前記ホルダの底面を面接触させ、前記基準面上に前記ホルダを配置するステップと、
前記プレートを前記第1ステージの前記支持面に配置するステップと、
前記基準面に前記光を照射し、前記第1ステージに支持された前記プレートにおける前記光のスポットの位置または形状を視認するステップと、
前記プレートを前記第1ステージの前記支持面から取り外し、前記プレートを前記第2ステージの前記支持面に配置するステップと、
前記基準面に前記光を入射し、前記第2ステージに支持された前記プレートにおける前記光のスポットの位置または形状を視認するステップと、
を備える方法。 It is a method of visually recognizing that light is vertically irradiated to a target position on a flat reference surface using an instrument.
The instrument is
A plate having a roughened front surface and a mirrored back surface, formed of the light-transmitting material, and provided with a marker for determining a position on the plate.
It penetrates the flat bottom surface configured to make surface contact with the reference surface, the first stage and the second stage arranged side by side in the vertical direction of the bottom surface, and the bottom surface, the first stage, and the second stage. With a holder having an optical path formed to
Equipped with
Each of the first stage and the second stage
A support surface parallel to the bottom surface of the holder and configured to support the plate,
A positioning surface for fixing the relative position between the plate and the optical path by abutting the plate, and
Have,
The positioning surface of the first stage and the positioning surface of the second stage are located on the same plane.
The method is
A step of bringing the bottom surface of the holder into surface contact with the reference surface so that the optical path coincides with the target position in the direction perpendicular to the reference surface, and arranging the holder on the reference surface.
A step of arranging the plate on the support surface of the first stage, and
A step of irradiating the reference surface with the light and visually recognizing the position or shape of the spot of the light on the plate supported by the first stage.
A step of removing the plate from the support surface of the first stage and placing the plate on the support surface of the second stage.
A step of incident the light on the reference plane and visually recognizing the position or shape of the spot of the light on the plate supported by the second stage.
How to prepare.
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