JP6301815B2 - Shape measuring device - Google Patents
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Description
本発明は、被測定物の形状、例えば半導体ウェハ等の板状体の形状を好適に非接触で測定する形状測定装置に関する。 The present invention relates to a shape measuring apparatus for suitably measuring the shape of an object to be measured, for example, the shape of a plate-like body such as a semiconductor wafer without contact.
近年、集積回路は、素子の集積化が進んでいる。この集積回路を半導体ウェハに製造するプロセス条件であるプロセス・ルールは、通常、ゲート配線の線幅または間隔における最小加工寸法によって規定される。このプロセス・ルールが半分になれば、理論上、同じ面積に4倍のトランジスタや配線を配置することができるため、同じトランジスタ数では1/4の面積となる。この結果、1枚の半導体ウェハから製造することができるダイが4倍になるだけでなく、通常、歩留まりも改善されるため、さらに多くのダイが製造可能となる。この最小加工寸法は、高密度な集積回路を製造するために、2013年の時点の最先端では、22nmに達している。このようなサブミクロンメートルオーダ(1μm以下)のプロセス・ルールでは、半導体ウェハに高い平坦度が要求され、半導体ウェハの表面形状(表面の高さ変化)が無視できない。このため、半導体ウェハの表面形状を高精度に、例えば、サブナノメートルオーダ(1nm以下)で測定する形状測定装置が望まれている。 In recent years, integrated circuits have been integrated. A process rule, which is a process condition for manufacturing this integrated circuit on a semiconductor wafer, is usually defined by a minimum processing dimension in the line width or interval of the gate wiring. If this process rule is halved, theoretically, four times as many transistors and wirings can be arranged in the same area, so the area is ¼ with the same number of transistors. As a result, not only the number of dies that can be manufactured from a single semiconductor wafer is quadrupled, but also the yield is usually improved, so that more dies can be manufactured. This minimum feature size has reached 22 nm at the forefront of 2013 to produce high density integrated circuits. With such a process rule of the order of submicrometers (1 μm or less), high flatness is required for the semiconductor wafer, and the surface shape (change in height of the surface) of the semiconductor wafer cannot be ignored. For this reason, a shape measuring apparatus that measures the surface shape of a semiconductor wafer with high accuracy, for example, on the order of sub-nanometers (1 nm or less) is desired.
このような高精度に被測定物の形状を測定する形状測定装置では、微小なゴミの付着等の汚染や、被測定物の支持によって生じてしまった疵等は、その測定結果に影響を与えてしまう。このため、これら汚染の防止や疵等を生じさせないために、形状測定装置では、被測定物の縁部(エッジ)で被測定物が支持される。この場合、被測定物が半導体ウェハ等の比較的薄い板状体である場合、重力の作用方向に略直交する水平方向に沿うように被測定物を載置すると、上述の支持方法では、被測定物の自重により、被測定物は、撓み変形を生じてしまうため、測定結果に誤差が生じてしまう。そのため、例えば特許文献1や特許文献2に開示されているように、重力の作用方向に略平行な垂直方向(鉛直方向)に沿うように被測定物を、載置する支持方法が有る。
In such a shape measuring device that measures the shape of the object to be measured with high accuracy, contamination such as adhesion of minute dust or wrinkles caused by support of the object to be measured will affect the measurement result. End up. For this reason, in order to prevent such contamination, wrinkles, and the like, the shape measuring apparatus supports the object to be measured at the edge of the object to be measured. In this case, when the object to be measured is a relatively thin plate-like body such as a semiconductor wafer, the object to be measured is placed along the horizontal direction substantially perpendicular to the action direction of gravity. Due to the weight of the object to be measured, the object to be measured is bent and deformed, resulting in an error in the measurement result. Therefore, for example, as disclosed in
この特許文献1に開示されたウェハの光学式形状測定器は、エッジ部を介して鉛直保持されたウェハの両面に二つの光学測定系が対向配置され、単数または複数の厚さ測定器がウェハの周縁に向けて配置されており、各光学測定系は、測定光を出射する発光器と、測定光を平行ビームにするコリメータレンズと、平行ビームが透過する基準平面レンズと、ウェハの主面および裏面で反射された測定光が基準平面レンズおよびコリメータレンズを経て入射される受光器と、基準平面レンズと主面及び裏面とで作られたそれぞれの干渉縞が取り込まれる計算機とを備えており、両光学測定系で得られた干渉縞から主面および裏面の平面度をそれぞれ算出し、厚さ測定器で得られたウェハ数カ所の厚さを基準としてウェハの真形状を算出するものである。
In this optical shape measuring device for wafers disclosed in
前記特許文献2に開示された形状測定装置は、ウェハの主面側および裏面側に対向配置される2つの基準平面と、上記主面側の基準平面を介して上記ウェハの主面に向けて照射された平行光の上記ウェハ主面での反射光と上記基準平面での反射光とで形成される干渉縞画像を取得する主面側干渉縞画像取得手段と、上記裏面側の基準平面を介して上記ウェハの裏面に向けて照射された平行光の上記ウェーハ裏面での反射光と上記基準平面での反射光とで形成される干渉縞画像を取得する裏面側干渉縞画像取得手段と、上記ウェハを上記2つの基準平面間から取り除いた状態で、上記2つの基準平面に向けて照射された平行光の上記一方の基準平面における反射光と他方の基準平面における反射光とで形成される干渉縞画像を取得する基準平面干渉縞画像取得手段と、上記主面側干渉縞画像取得手段、上記裏面側干渉縞画像取得手段、および上記基準平面干渉縞画像取得手段で得られた3つの干渉縞画像に基づいて上記ウェハの厚さ分布を算出する形状算出手段とを具備してなる。 The shape measuring apparatus disclosed in Patent Document 2 is directed toward the main surface of the wafer via two reference planes arranged opposite to the main surface side and the back surface side of the wafer and the reference plane on the main surface side. A main surface side interference fringe image acquisition means for acquiring an interference fringe image formed by the reflected light of the irradiated parallel light on the main surface of the wafer and the reflected light on the reference plane; and a reference plane on the back side. Backside interference fringe image acquisition means for acquiring an interference fringe image formed by reflected light on the backside of the wafer and reflected light on the reference plane of the parallel light irradiated toward the backside of the wafer, With the wafer removed from between the two reference planes, the parallel light irradiated toward the two reference planes is formed by the reflected light on the one reference plane and the reflected light on the other reference plane. Reference plane for acquiring interference fringe images Based on the three interference fringe images obtained by the interference fringe image acquisition means, the main surface side interference fringe image acquisition means, the back surface side interference fringe image acquisition means, and the reference plane interference fringe image acquisition means, And a shape calculating means for calculating the thickness distribution.
ところで、形状測定装置における周辺の装置等が振動や音を生じると、その振動や音が空気を介して被測定物に伝わり、被測定物が振動してしまう。また、被測定物の周囲の空気が流れると、その空気の流れによって被測定物が揺らいでしまう。このような被測定物の振動や揺らぎは、上述のように高精度に測定しようとすると、測定結果に影響を与えてしまう。 By the way, when a peripheral device or the like in the shape measuring apparatus generates vibration or sound, the vibration or sound is transmitted to the object to be measured through the air, and the object to be measured vibrates. Further, when air around the object to be measured flows, the object to be measured fluctuates due to the flow of the air. Such vibrations and fluctuations of the object to be measured will affect the measurement results when attempting to measure with high accuracy as described above.
本発明は、上述の事情に鑑みて為された発明であり、その目的は、より安定的に被測定物を保持できる形状測定装置を提供することである。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a shape measuring apparatus that can hold an object to be measured more stably.
本発明者は、種々検討した結果、上記目的は、以下の本発明により達成されることを見出した。すなわち、本発明の一態様にかかる形状測定装置は、光干渉計を用いて被測定物の形状に関する測定データを生成する光学測定系と、前記光学測定系で生成された測定データに基づいて前記被測定物の形状を演算する形状演算部と、前記被測定物を保持する保持部とを備え、前記保持部は、平面を持つ保持体と、前記保持体の平面に配設され、前記被測定物の一方面と前記保持体の平面とを、ダンピング効果を奏する5mm以下の第1間隔を空けるように、前記被測定物の縁部を介して前記被測定物を保持する保持片と、前記被測定物の他方面と前記光学測定系の測定面とを、ダンピング効果を奏する5mm以下の第2間隔を空けるように、鉛直方向から所定の角度だけ傾けて前記保持体を立設する傾斜立設機構とを備え、前記傾斜立設機構は、前記保持体を支持する支持体と、前記支持体に対する前記保持体の傾きを調節する調節機構とを備えることを特徴とする。上述の形状測定装置において、好ましくは、前記第1間隔は、2mm以下である。これら上述の形状測定装置において、好ましくは、前記第2間隔は、2mm以下である。また、これら上述の形状測定装置において、好ましくは、前記所定の角度は、1度ないし10度の範囲のうちのいずれかの値である。これら上述の形状測定装置において、より好ましくは、前記所定の角度は、2度ないし5度の範囲のうちのいずれかの値である。 As a result of various studies, the present inventor has found that the above object is achieved by the present invention described below. That is, the shape measuring apparatus according to an aspect of the present invention includes an optical measurement system that generates measurement data related to the shape of an object to be measured using an optical interferometer, and the measurement data generated by the optical measurement system. A shape calculating unit for calculating the shape of the object to be measured; and a holding unit for holding the object to be measured. The holding unit is disposed on a plane having a flat surface and the plane of the holding body. A holding piece for holding the object to be measured via an edge of the object to be measured so as to leave a first interval of 5 mm or less that exhibits a damping effect between one surface of the object to be measured and the plane of the holding body; Inclination for erecting the holding body by inclining the other surface of the object to be measured and the measurement surface of the optical measurement system by a predetermined angle from the vertical direction so as to leave a second space of 5 mm or less that exhibits a damping effect. and a standing mechanism, the tilt standing mechanism A support for supporting the holding member, and wherein the Rukoto a regulation mechanism for adjusting the inclination of the holder with respect to said support. In the above-described shape measuring apparatus, preferably, the first interval is 2 mm or less. In these above-described shape measuring apparatuses, the second interval is preferably 2 mm or less. In the above-described shape measuring apparatus, preferably, the predetermined angle is any value within a range of 1 degree to 10 degrees. In the above-described shape measuring apparatuses, more preferably, the predetermined angle is any value within a range of 2 degrees to 5 degrees.
このような形状測定装置は、鉛直方向から所定の角度だけ傾けて保持体を立設する。このため、保持体の保持片で保持された被測定物には、重力が作用するので、上記形状測定装置は、自重によって安定的に被測定物を保持できる。さらに加えて、上記形状測定装置は、前記被測定物の一方面と前記保持体の平面との間における第1間隔を5mm以下となるように、かつ、前記被測定物の他方面と前記光学測定系の測定面との間における第2間隔を5mm以下となるように、保持部によって被測定物を保持する。種々の実験結果によれば、第1および第2間隔それぞれを5mm以下に設定すると、それら前記第1間隔を有して成る第1空間および前記第2間隔を有して成る第2空間における各空気が動き難くなり、前記第1および第2空間それぞれは、いわゆるダンピング効果を奏するようになる。このため、上記形状測定装置は、被測定物をより安定的に保持できる。このような形状測定装置は、調節機構を備えるので、保持体の平面に配設された保持片によって保持された被測定物における光学測定系に対するいわゆるあおりを修正できる。このため、上記形状測定装置は、光学測定系の光軸に被測定物の他方面を直交するように被測定物の姿勢を調節できる。 In such a shape measuring apparatus, the holding body is erected at a predetermined angle from the vertical direction. For this reason, since gravity acts on the object to be measured held by the holding piece of the holder, the shape measuring apparatus can stably hold the object to be measured by its own weight. In addition, the shape measuring apparatus may be configured such that a first interval between one surface of the object to be measured and the plane of the holding body is 5 mm or less, and the other surface of the object to be measured and the optical The object to be measured is held by the holding unit so that the second distance between the measurement system and the measurement surface is 5 mm or less. According to various experimental results, when each of the first and second intervals is set to 5 mm or less, each of the first space having the first interval and the second space having the second interval Air becomes difficult to move, and each of the first and second spaces has a so-called damping effect. For this reason, the said shape measuring apparatus can hold | maintain a to-be-measured object more stably. Since such a shape measuring apparatus includes an adjusting mechanism, it is possible to correct a so-called tilt with respect to the optical measurement system in an object to be measured held by a holding piece disposed on a plane of the holding body. For this reason, the shape measuring apparatus can adjust the posture of the measurement object so that the other surface of the measurement object is orthogonal to the optical axis of the optical measurement system .
また、他の一態様では、上述の形状測定装置において、前記光学測定系と前記保持部の保持体との間における前記被測定物の全側面を閉塞する閉塞部材をさらに備えることを特徴とする。 In another aspect, the shape measuring apparatus further includes a closing member that closes all sides of the object to be measured between the optical measurement system and the holding body of the holding unit. .
このような形状測定装置は、閉塞部材によって、外部からの振動および音の侵入を防止でき、そして、空気の流通も防止できる。このため、上記形状測定装置は、被測定物をさらにより安定的に保持できる。 Such a shape measuring apparatus can prevent external vibration and sound from entering by the closing member, and can also prevent air circulation. For this reason, the shape measuring apparatus can hold the object to be measured even more stably.
また、他の一態様では、これら上述の形状測定装置において、前記光学測定系の測定面は、前記被測定物を保持した場合に前記被測定物によって占有され、前記保持片によって形成される保持領域より小さいことを特徴とする。 According to another aspect, in the above-described shape measuring apparatus, the measurement surface of the optical measurement system is occupied by the object to be measured when the object to be measured is held, and is formed by the holding piece. It is characterized by being smaller than the region.
測定面が大きいと、例えば、口径300mmや口径450mmの半導体ウェハに応じた大きさの測定面である場合、測定光学系のコスト、重量、性能および品質等の点を対応しなければならなくなる。このような形状測定装置は、光学測定系を小型化できるので、これらの点の対応が容易になる。 If the measurement surface is large, for example, if the measurement surface has a size corresponding to a semiconductor wafer having a diameter of 300 mm or 450 mm, the cost, weight, performance, quality, etc. of the measurement optical system must be dealt with. Such a shape measuring apparatus can reduce the size of the optical measurement system, and thus can easily cope with these points.
また、他の一態様では、上述の形状測定装置において、前記鉛直方向と直交する平面内で前記光学測定系の測定面と前記保持体とを相対的に回転移動する回転移動機構と、前記平面内で前記光学測定系の測定面と前記保持体とを相対的に直線移動する直線移動機構とを備えることを特徴とする。 According to another aspect, in the above-described shape measuring apparatus, a rotational movement mechanism that relatively rotates and moves the measurement surface of the optical measurement system and the holding body in a plane orthogonal to the vertical direction, and the plane And a linear movement mechanism that relatively linearly moves the measurement surface of the optical measurement system and the holding body.
このような形状測定装置は、回転移動機構と直線移動機構とを備えるので、光学測定系の測定面が保持領域よりも小さい場合でも、被測定物の他方面全面を測定可能となる。 Since such a shape measuring apparatus includes a rotational movement mechanism and a linear movement mechanism, even when the measurement surface of the optical measurement system is smaller than the holding region, the entire other surface of the object to be measured can be measured.
本発明にかかる形状測定装置は、より安定的に被測定物を保持できる。 The shape measuring apparatus according to the present invention can hold an object to be measured more stably.
以下、本発明にかかる実施の一形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、適宜、その説明を省略する。また、本明細書において、総称する場合には添え字を省略した参照符号で示し、個別の構成を指す場合には添え字を付した参照符号で示す。 Hereinafter, an embodiment according to the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the structure which attached | subjected the same code | symbol in each figure shows that it is the same structure, The description is abbreviate | omitted suitably. Further, in this specification, when referring generically, it is indicated by a reference symbol without a suffix, and when referring to an individual configuration, it is indicated by a reference symbol with a suffix.
図1は、実施形態における形状測定装置の構成を示す図である。図2は、実施形態の形状測定装置における保持体および保持片を説明するための正面図である。図3は、実施形態の形状測定装置において、保持片による被測定物の保持状態を説明するための保持片周辺の拡大図側面である。図4は、実施形態の形状測定装置における一例の光学測定系の構成を示す図である。 FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a shape measuring apparatus according to an embodiment. FIG. 2 is a front view for explaining a holding body and a holding piece in the shape measuring apparatus according to the embodiment. FIG. 3 is an enlarged side view of the periphery of the holding piece for explaining the holding state of the object to be measured by the holding piece in the shape measuring apparatus of the embodiment. FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of an example of an optical measurement system in the shape measuring apparatus according to the embodiment.
実施形態における形状測定装置は、被測定物における所定の形状を、光干渉計を用いることによって非接触で測定する装置である。前記被測定物は、種々の物体であって良いが、前記被測定物として、例えば半導体ウェハ等の板状体が好適である。特に、本実施形態における形状測定装置は、被測定物を、その縁部を介して鉛直方向に近い状態で保持するので、前記被測定物として、自重によって比較的撓み変形し易い例えば直径300mmや450mmの比較的大口径な半導体ウェハが好適である。前記所定の形状は、例えば被測定物の厚さや厚さ分布、および、被測定物における表面の高さや高さ変化(高さ分布)等である。 The shape measuring device in the embodiment is a device that measures a predetermined shape of the object to be measured in a non-contact manner by using an optical interferometer. The object to be measured may be various objects, but as the object to be measured, for example, a plate-like body such as a semiconductor wafer is suitable. In particular, since the shape measuring apparatus in the present embodiment holds the object to be measured in a state close to the vertical direction via its edge, the object to be measured is relatively easily deformed by its own weight, such as a diameter of 300 mm. A semiconductor wafer having a relatively large diameter of 450 mm is suitable. The predetermined shape is, for example, the thickness or thickness distribution of the object to be measured, and the height or height change (height distribution) of the surface of the object to be measured.
このような実施形態における形状測定装置Mは、例えば、図1ないし図4に示すように、光学測定系1と、形状演算部22を含む制御演算部2と、保持部3とを備え、図1に示す例では、さらに、入力部4と、出力部5と、インターフェース部(IF部)6とを備える。
The shape measuring apparatus M in such an embodiment includes, for example, as shown in FIGS. 1 to 4, an
光学測定系1は、光干渉計を用いて被測定物SPの形状に関する測定データを生成する装置である。光干渉計は、所定の波長を持つ測定光が入射され、前記測定光の入射位置から干渉位置までの間に2個の第1および第2光路を形成する複数の光学素子を備える装置である。光干渉計1における前記第1および第2光路のうちの一方に、被測定物SPを配置することによって、前記第1光路の第1光学的距離と前記第2光路の第2光学的距離との間に、差が生じる。この差によって、前記測定光から分配された第1および第2光における前記第1光路を伝播した第1光と前記第2光路を伝播した第2光とは、前記干渉位置で干渉し、いわゆる干渉縞を生じる。このような光干渉計1は、例えば、マイケルソン干渉計、トワイマングリーン干渉計、フィゾー干渉計等の種々の干渉計を用いることができるが、ここでは、フィゾー干渉計1Aを用いた例について図4を用いて説明する。
The
フィゾー干渉計1Aは、測定光を、基準平面で反射する第1光路を伝播する第1測定光と、被測定物SPの表面で反射する第2光路を伝播する第2測定光とに分配し、前記基準平面で反射した第1測定光と被測定物SPの表面で反射した第2測定光とを干渉させる装置である。このようなフィゾー干渉計1Aは、例えば、図4に示すように、光源部11と、半透鏡(ハーフミラ)12と、コリメータレンズ13と、基準光学素子14と、撮像部15とを備える。
The
光源部11は、制御演算部2に接続され、制御演算部2の制御に従って測定光を照射する装置である。半透鏡12は、入射光の一部を透過するとともに前記入射光の他部を反射する光学素子である。コリメータレンズ13は、入射光を平行光化(コリメート)して射出する光学素子である。基準光学素子14は、一方面に平坦な基準平面を持つ平板状の光学素子である。撮像部15は、制御演算部2に接続され、制御演算部2の制御に従って干渉光を撮像し、干渉光の画像信号を、被測定物SPの形状に関する前記測定データとして生成し、この測定データを制御演算部2へ出力する装置である。
The
これら光源部11、半透鏡12、コリメータレンズ13および基準光学素子14は、この順で配置され、光源部11、コリメータレンズ13および基準光学素子14は、互いに光軸を一致するように配置され、半透鏡12は、前記光軸に対し45度傾けて配置される。撮像部15は、その光軸が光源部11の光軸(コリメータレンズ13の光軸、基準光学素子14の光軸)と半透鏡12の光軸との交点を通り、かつ、光源部11の光軸と直交するように、配置される。被測定物SPは、基準光学素子14における前記基準平面に対向する平面(対向平面)と対向するように、所定の間隔(第2間隔DL2)を空けて配置される。基準光学素子14における前記基準平面に対向する前記対向平面は、本実施形態において、被測定物SPに向けて測定光(第2測定光)を射出し、測定範囲を規定する光学測定系1の測定面となっている。
The
本実施形態の形状測定装置Mにおける光学測定系1の一例として用いられるフィゾー干渉計1Aは、前記測定面が、後述される、被測定物SPを保持した場合に被測定物SPによって占有され保持片32(32−1〜32−3)によって形成される保持領域と略同等の大きさとなるように、構成されている。すなわち、フィゾー干渉計1Aを構成する光源部11、半透鏡12、コリメータレンズ13、基準光学素子14および撮像部15は、前記測定面が前記保持領域と略同等となるように、そのサイズ(大きさ)および配置位置が設計されている。
In the
このような構成のフィゾー干渉計1Aでは、光源部11から照射された測定光は、半透鏡12を介してコリメータレンズ13に入射され、平行光化されて基準光学素子14に入射される。基準光学素子14に入射した測定光は、その一部が基準光学素子14の基準平面で反射され、その他部が基準光学素子14を透過する。この基準平面で反射された一部の測定光(第1測定光)は、来た光路を逆に辿り、コリメータレンズ13を介して半透鏡12に入射される。一方、基準光学素子14を透過した他部の測定光(第2測定光)は、被測定物SPに入射して被測定物SPで反射され、来た光路を逆に辿り、基準光学素子14およびコリメータレンズ13を介して半透鏡12に入射される。これら半透鏡12に入射した第1および第2測定光は、干渉し、半透鏡12で反射されて撮像部15に入射される。撮像部15は、半透鏡12から入射された干渉光を撮像し、干渉光の画像信号を前記測定データとして生成し、この測定データを制御演算部2へ出力する。このようなフィゾー干渉計1Aは、構成が比較的簡単で第1および第2測定光を生成するための光学素子(第1および第2光路を形成するための光学素子)に重複部分が多いため、他の干渉計に較べて、振動や温度変化等の影響が小さく、安定した干渉光を得られ、好適である。
In the
制御演算部2は、形状測定装置Mの各部を当該各部の機能に応じてそれぞれ制御し、被測定物SPにおける所定の形状を求めるものである。制御演算部2は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、このCPUによって実行される種々のプログラムやその実行に必要なデータ等を予め記憶するROM(Read Only Memory)やEEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)等の不揮発性記憶素子、このCPUのいわゆるワーキングメモリとなるRAM(Random Access Memory)等の揮発性記憶素子およびその周辺回路等を備えたマイクロコンピュータによって構成される。そして、制御演算部2には、プログラムを実行することによって、機能的に、制御部21および形状演算部22が構成される。
The control calculation part 2 controls each part of the shape measuring apparatus M according to the function of each part, and obtains a predetermined shape in the object SP to be measured. The control operation unit 2 includes, for example, a CPU (Central Processing Unit), various programs executed by the CPU, data required for the execution, a ROM (Read Only Memory), and an EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only). A non-volatile memory element such as Memory), a volatile memory element such as a RAM (Random Access Memory) serving as a so-called working memory of the CPU, and a microcomputer including peripheral circuits thereof. And in the control calculating part 2, the
制御部21は、被測定物SPにおける所定の形状を求めるために、形状測定装置Mの各部を当該各部の機能に応じてそれぞれ制御するものである。
The
形状演算部22は、光学測定系1(この例ではフィゾー干渉計1A)で生成した前記測定データに基づいて被測定物SPの形状、例えば被測定物SPにおける表面の高さ変化を求めるものである。前記測定データ(この例では干渉縞)から前記表面の高さ変化を求める手法には、公知の常套手段が用いられる。
The
入力部4は、制御演算部2に接続され、例えば、被測定物SPの形状測定の開始を指示するコマンド等の各種コマンド、および、例えば被測定物SPにおける識別子の入力等の形状測定する上で必要な各種データを形状測定装置Mに入力する機器であり、例えば、所定の機能を割り付けられた複数の入力スイッチ、キーボードおよびマウス等である。出力部5は、制御演算部2に接続され、制御演算部2の制御に従って、入力部4から入力されたコマンドやデータ、および、形状測定装置Mによって測定された被測定物SPの形状を出力する機器であり、例えばCRTディスプレイ、LCD(液晶ディスプレイ)および有機ELディスプレイ等の表示装置やプリンタ等の印刷装置等である。
The input unit 4 is connected to the control calculation unit 2 and measures various shapes such as various commands such as commands for instructing the start of the shape measurement of the device under test SP, and the input of an identifier in the device under test SP, for example. Is a device that inputs various data necessary for the shape measuring apparatus M, such as a plurality of input switches, a keyboard, a mouse, and the like to which predetermined functions are assigned. The
なお、入力部4および出力部5からタッチパネルが構成されてもよい。このタッチパネルを構成する場合において、入力部4は、例えば抵抗膜方式や静電容量方式等の操作位置を検出して入力する位置入力装置であり、出力部5は、表示装置である。このタッチパネルでは、表示装置の表示面上に位置入力装置が設けられ、表示装置に入力可能な1または複数の入力内容の候補が表示され、ユーザが、入力したい入力内容を表示した表示位置を触れると、位置入力装置によってその位置が検出され、検出された位置に表示された表示内容がユーザの操作入力内容として形状測定装置Mに入力される。このようなタッチパネルでは、ユーザは、入力操作を直感的に理解し易いので、ユーザにとって取り扱い易い形状測定装置Mが提供される。
A touch panel may be configured from the input unit 4 and the
IF部6は、制御演算部2に接続され、制御演算部2の制御に従って、外部機器との間でデータの入出力を行う回路であり、例えば、シリアル通信方式であるRS−232Cのインターフェース回路、Bluetooth(登録商標)規格を用いたインターフェース回路、IrDA(Infrared Data Asscoiation)規格等の赤外線通信を行うインターフェース回路、および、USB(Universal Serial Bus)規格を用いたインターフェース回路等である。 The IF unit 6 is a circuit that is connected to the control calculation unit 2 and inputs / outputs data to / from an external device according to the control of the control calculation unit 2. For example, an interface circuit of RS-232C that is a serial communication method , An interface circuit using the Bluetooth (registered trademark) standard, an interface circuit performing infrared communication such as an IrDA (Infrared Data Association) standard, and an interface circuit using the USB (Universal Serial Bus) standard.
保持部3は、被測定物SPを保持する装置であり、本実施形態では、保持体31と、保持片32と、傾斜立設機構33とを備える。
The holding
保持体31は、平坦な平面SFaを持つ部材であり、例えば、図1ないし図3に示すように、平面視にて矩形形状の板状体である。保持体31は、変形を防止するために、比較的高い剛性を有する剛体板(力に対する変形の小さい板状体)で形成される。保持体31は、例えば、ステンレス鋼およびアルミニウム等の金属材料(合金を含む)によって形成される。
The holding
保持片32は、保持体31の前記平面SFaに配設され、被測定物SPの一方面SFbと保持体31の前記平面SFaとを第1間隔(後面側間隔)DL1を空けるように、被測定物SPの縁部を介して被測定物SPを保持する部材である。好ましくは、保持片32は、被測定物SPの一方面SFbと保持体31の前記平面SFaとを第1間隔DL1を空けて平行となるように、被測定物SPを保持する。保持片32は、例えば、階段状の断面(略L字状の断面)を持ち、保持体31の前記平面SFaから前記階段状における段部までの高さ(厚さ)が第1間隔DL1に相当し、そして、前記階段状における段部の内周形状の大きさが被測定物SPの外周形状の大きさと略同一または若干大きい円筒形状の部材であっても良いが、本実施形態では、保持片32は、図1および図3に示すように、階段形状の断面(略L字状の断面)を持つ3個の部材(第1ないし第3保持片32−1〜32−3)を備えて構成されている。これら第1ないし第3保持片32−1〜32−3は、これら第1ないし第3保持片32−1〜32−3における前記階段状における各段部で形成される内周形状の大きさが被測定物SPの外周形状の大きさと略同一または若干大きくなるように、所定の間隔を空けて、保持体31の前記平面SFa上に配設されている。被測定物SPが例えば半導体ウェハの一般的な形状である円板形状である場合には、これら第1ないし第3保持片32−1〜32−3は、図2に示すように、これら第1ないし第3保持片32−1〜32−3における前記階段状における各段部で形成される内周形状の大きさが被測定物SPの外周形状の大きさと略同一または若干大きくなるような円周上であって、周方向に120度の等間隔で、保持体31の前記平面SFa上に配設されている。これら第1ないし第3保持片32−1〜32−3は、それぞれ、保持体31の前記平面SFaから前記階段状における段部までの高さが第1間隔DL1に相当するように形成されている。例えば、これら第1ないし第3保持片32−1〜32−3は、それぞれ、第1間隔DL1に相当する厚さを持つ板状片を、その途中位置で約90度に折り曲げて略L字状とすることで形成される。このような構成の保持片32では、図1ないし図3に示すように、これら第1ないし第3保持片32−1〜32−3における前記階段状における各段部に、被測定物SPが載置されることで、これら第1ないし第3保持片32−1〜32−3は、互いに協働して、被測定物SPの縁部を介して被測定物SPを保持する。なお、このように被測定物SPを保持片32で保持した場合に、被測定物SPによって占有され第1ないし第3保持片32−1〜32−3における各段部によって形成される領域が前記保持領域に相当し、図2に示す例では、上述のように第1ないし第3保持片32−1〜32−3を配設する前記円周の内側領域が前記保持領域に相当する。
The holding piece 32 is disposed on the flat surface SFa of the holding
傾斜立設機構33は、被測定物SPの他方面SFcと光学測定系1の測定面SFdとを第2間隔(前面側間隔)DL2を空けるように、鉛直方向から所定の角度θだけ傾けて保持体31を立設する装置である。好ましくは、傾斜立設機構33は、被測定物SPの他方面SFcと光学測定系1の測定面SFdとを第2間隔DL2を空けて平行となるように、鉛直方向から所定の角度θだけ傾けて保持体31を立設する。傾斜立設機構33は、この立設した傾斜立設姿勢(図1に実線で示す保持部3の姿勢)で、支持体331の位置を固定維持する。このような傾斜立設機構33は、例えば、支持体331と、回転軸332と、調節機構333と、第1および第2アーム部材334、336と、アーム軸336と、動力部337とを備える。
The
支持体331は、保持体31を支持するための部材であり、本実施形態では、調節機構333を介して保持体31を支持する。支持体331は、例えば、平坦な平面を持ち、平面視にて、保持体31よりも大きな矩形形状の板状体である。支持体331は、保持体31と同様に、変形を防止するために、比較的高い剛性を有する剛体板で形成される。支持体331は、例えば、ステンレス鋼およびアルミニウム等の金属材料(合金を含む)によって形成される。
The
回転軸332は、支持体331の一方端部に配設される。回転軸332は、例えば、支持体331の一方端部内を挿通して固定された円柱状の部材である。また例えば、回転軸332は、支持体331の一方端部両側面それぞれに垂直に立設された1対の円柱状の部材である。支持体331は、この回転軸332回りに回転可能となっている。なお、回転軸は、図略の支持部材に対し回転可能にベアリング等を介して前記図略の支持部材によって支持されている。
The
調節機構333は、支持体331に対する保持体31の傾きを調節する装置である。本実施形態では、調節機構333は、保持体31を3点支持するように、3個の第1ないし第3調節機構333−1〜333−3を備えて構成される。これら第1ないし第3調節機構333−1〜333−3は、支持体331の前記平面上に、保持体31を3点で支持するような適宜な各配設位置に配設される。すなわち、これら第1ないし第3調節機構333−1〜333−3の前記各配設位置を結ぶと、三角形が形成される。これら第1ないし第3調節機構333−1〜333−3は、柱状の部材であり、これら第1ないし第3調節機構333−1〜333−3のうちの2個、例えば第1および第2調節機構333−1、333−2は、その長さが伸縮するように構成され、残余の1個、この例では第3調節機構333−3は、その長さが固定であるように構成される。より具体的には、第1および第2調節機構33−1、33−2は、それぞれ、ロッドを、例えばサーボモータやステッピングモータ等の駆動モータによって本体から出し入れすることで、その長さを伸縮させる装置であり、例えばリニアアクチュエータ(一例ではハーモニックドライブシステムズ株式会社製のLAHシリーズ)等を備えて構成される。第1および第2調節機構333−1、333−2における前記各ロッドの各先端は、保持体31に連結され、保持体31を支持する。そして、第3調節機構333−3は、先端がボールヘッドである柱状部材であり、前記ボールヘッドの先端で保持体31を支持する。このような第1ないし第3調節機構333−1〜333−3は、第1および第2調節機構333−1、333−2の各長さを調整することで、支持体331に対する保持体31の傾きを2軸回りで調節できる。すなわち、支持体331の前記平面を形成する、互いに直交する第1および第2軸それぞれの各軸回りに、支持体331に対する保持体31の傾きが調節される。
The adjustment mechanism 333 is a device that adjusts the inclination of the holding
第1および第2アーム部材334、336は、それぞれ、柱状の部材である。第1アーム部材の一方端は、回転軸332に固定され、第1アーム部材334の他方端は、アーム軸335を介して第2アーム部材336の一方端に接続され、第2アーム部材336の他方端は、動力部337の出力ロッド338に固定されている。第1および第2アーム部材334、336は、アーム軸で互いに回転可能となっている。これら第1アーム部材334、アーム軸335および第2アーム部材336は、動力部337における出力ロッド338の直線運動を支持体331の反時計回りの回転運動へ変換するリンク機構を構成する。
The first and
動力部337は、図1に破線で示す水平姿勢から図1に実線で示す前記傾斜立設姿勢まで、回転軸332回りに支持体331を回転させて、支持体331を起こす動力を発生する装置である。動力部337は、例えば、油圧シリンダおよび電動シリンダ等であり、一例では、動力部337として、IAI会社製のRCS2シリーズが利用できる。動力部337の出力軸が水平方向に伸びる(突出する)と、第2アーム部材336、アーム軸335および第1アーム部材334によって、支持体331は、回転軸332回りに回転し、図1に破線で示す水平姿勢から図1に実線で示す前記傾斜立設姿勢となる。
The
被測定物SPをその自重で安定させるためには、前記所定の角度(鉛直方向からの傾き角度)θは、より大きい方が好ましいが、前記所定の角度θを大きくすると自重によって撓み変形が被測定物SPに生じ、仕様で規定される光学測定系1の測定許容範囲を越えてしまう。このため、前記所定の角度θは、光学測定系1の測定許容範囲によって設定される。例えば、前記所定の角度θは、1度ないし10度の範囲のうちのいずれかの値である。より好ましくは、前記所定の角度θは、2度ないし5度の範囲のうちのいずれかの値である。一例では、フィゾー干渉計1Aの性能として許容される測定面角度が0.5mrad以下であって被測定物SPが450mmの半導体ウェハである場合では、前記所定の角度θは、約3度に設定される。
In order to stabilize the object SP to be measured by its own weight, the predetermined angle (tilt angle from the vertical direction) θ is preferably larger. However, if the predetermined angle θ is increased, bending deformation due to its own weight is likely to occur. It occurs in the measurement object SP and exceeds the allowable measurement range of the
そして、種々の実験結果によって、前記第1間隔DL1は、5mm以下に設定され、前記第2間隔DL2は、5mm以下に設定される。このように5mm以下に第1および第2間隔DL1、DL2それぞれを設定すると、第1間隔DL1を有して成る被測定物SPの一方面SFbと保持体31の前記平面SFaとの間に形成される空間(第1空間)における空気、および、第2間隔DL2を有して成る被測定物SPの他方面SFcと光学測定系1の測定面SFdとの間に形成される空間(第2空間)における空気が動き難くなり、前記第1および第2空間それぞれは、いわゆるダンピング効果を奏するようになる。この観点から、前記第1間隔DL1は、2mm以下に設定されることが好ましく、前記第2間隔DL2は、2mm以下に設定されることが好ましい。なお、第1および第2間隔DL1、DL2それぞれは、互いに同じ値であっても、互いに異なる値であっても良い。
Then, according to various experimental results, the first interval DL1 is set to 5 mm or less, and the second interval DL2 is set to 5 mm or less. When the first and second intervals DL1 and DL2 are set to 5 mm or less as described above, the gap is formed between the one surface SFb of the object SP to be measured having the first interval DL1 and the plane SFa of the holding
このような構成の形状測定装置Mにおいて、まず、図略の電源スイッチがオンされると、形状測定装置Mが起動され、制御演算部2によって必要な各部の初期化が行われ、制御演算部2には、プログラムが実行されることによって、機能的に、制御部21および形状演算部22が構成される。
In the shape measuring apparatus M having such a configuration, first, when a power switch (not shown) is turned on, the shape measuring apparatus M is activated, and necessary parts are initialized by the control calculation unit 2. 2, the
測定待機状態では、保持部3は、図1に破線で示すように、保持片32によって被測定物SPを水平に保持する被測定物SPの設置時の姿勢となっている。このような測定待機状態において、被測定物SPを測定する場合、オペレータ(ユーザ)は、保持片32に被測定物SPを載置する。これによって被測定物SPは、その一方面SFbと保持体31の前記平面SFaとを5mm以下の第1間隔(後面側間隔)DL1を空けて平行となるように、被測定物SPの縁部を介して保持片32で保持される。
In the measurement standby state, as shown by a broken line in FIG. 1, the holding
オペレータによって入力部4から測定開始のコマンドが入力されると、制御部21は、傾斜立設機構33を駆動して支持体331を回転軸332回りに回転させ、被測定物SPの他方面SFcと光学測定系1の測定面SFdとを5mm以下の第2間隔(前面側間隔)DL2を空けて平行になるように、鉛直方向から所定の角度θだけ傾けて保持体31を立設する。そして、制御部21は、光学測定系1を動作させる。すなわち、制御部21は、光源部11に測定光を照射させ、撮像部15に干渉光を撮像させる。干渉光の撮像によって得られた測定データは、撮像部15から形状演算部22へ出力される。形状演算部22は、撮像部15によって得られた測定データに基づいて被測定物SPにおける所定の形状を求め、この求めた被測定物SPの形状を出力部5へ出力する。また必要に応じて、形状演算部22は、この求めた被測定物SPの形状をIF部6へ出力する。
When a measurement start command is input from the input unit 4 by the operator, the
このような本実施形態における形状測定装置Mは、鉛直方向から所定の角度θだけ傾けて保持体31を立設する。このため、保持体31の保持片32で保持された被測定物SPには、重力が作用するので、本実施形態における形状測定装置Mは、被測定物SPの自重によって安定的に被測定物SPを保持できる。さらに加えて、本実施形態における形状測定装置Mは、被測定物SPの一方面SFbと保持体31の前記平面SFaとの間における第1間隔DL1を5mm以下となるように、かつ、被測定物SPの他方面SFcと光学測定系1の測定面SFdとの間における第2間隔DL2を5mm以下となるように、保持部3によって被測定物SPを保持する。このため、それら第1間隔DL1を有して成る前記第1空間および第2間隔DL2を有して成る前記第2空間における各空気が動き難くなり、前記第1および第2空間それぞれは、いわゆるダンピング効果を奏するようになる。このため、本実施形態における形状測定装置Mは、被測定物SPをより安定的に保持できる。
Such a shape measuring apparatus M in the present embodiment erects the holding
また、本実施形態における形状測定装置Mは、調節機構333を備えるので、保持体31の平面SFaに配設された保持片32によって保持された被測定物SPにおける光学測定系1に対するいわゆるあおりを修正できる。このため、本実施形態における形状測定装置Mは、光学測定系1の光軸に被測定物SPの他方面SFcを直交するように被測定物SPの姿勢を調節できる。
In addition, since the shape measuring apparatus M in the present embodiment includes the adjusting mechanism 333, a so-called tilt for the
図5は、実施形態における形状測定装置の第1変形形態を説明するための図である。なお、上述の実施形態において、形状測定装置Mは、光学測定系1と保持部3の保持体31との間における被測定物SPの全側面を閉塞する閉塞部材をさらに備えても良い。より具体的には、前記閉塞部材7は、例えば、図5に示すように、保持部3における保持体31の平面SFaと光学測定部1の測定面SFdとの間の長さよりも長い高さを持つ筒状体(中空柱状体)7で構成される。この筒状体7における一方端部の内側形状(内側の輪郭形状)は、その大きさが保持部3における保持体31の平面SFa側の輪郭形状よりも若干大きく形成され、この筒状体7における一方端部の内周(内側側面)は、保持部3における保持体31の平面SFa側の外周(側面)に当接して連結される。筒状体7における他方端部の内側形状(内側の輪郭形状)は、光学測定部1における測定面SFdの輪郭形状よりも若干大きく形成され、筒状体7における他方端部の内周(内側側面)は、光学測定部1における測定面SFd側の外周(側面)に当接して連結される。本実施形態では、筒状体7における他方端部の内周(内側側面)は、フィゾー干渉計1Aにおける基準光学素子14の測定面SFd側の外周(側面)に当接して連結される。本実施形態では、保持体31および基準光学素子14が矩形形状であるので、筒状体7の断面は、矩形形状となる。
Drawing 5 is a figure for explaining the 1st modification of a shape measuring device in an embodiment. In the above-described embodiment, the shape measuring apparatus M may further include a closing member that closes all the side surfaces of the object SP to be measured between the
このような第1変形形態における形状測定装置Mは、閉塞部材7によって、外部からの振動および音の侵入を防止でき、そして、空気の流通も防止できる。このため、このような形状測定装置Mは、被測定物SPをさらにより安定的に保持できる。
The shape measuring apparatus M in the first modified embodiment can prevent external vibration and sound from entering by the closing
図6は、実施形態における形状測定装置の第2変形形態を説明するための図である。図7は、実施形態における形状測定装置の第2変形形態において、保持部に対して光学測定系を移動させる場合における移動の様子を説明するための図である。図7(A)は、移動前の状態を示し、図7(B)は、保持体31に対し光学測定系1を紙面下方向(平行移動軸をXとした場合に−X方向)に移動した場合の状態を示し、図7(C)は、保持体31に対し光学測定系1を紙面上方向(+X方向)に移動した場合の状態を示す。図8は、実施形態における形状測定装置の第2変形形態において、光学測定系に対して保持部を移動させる場合における移動の様子を説明するための図である。図8(A)は、移動前の状態を示し、図8(B)は、光学測定系1に対し保持体31を直線移動した場合を示し、図8(C)は、光学測定系1に対し保持体31を回転移動した場合を示す。
Drawing 6 is a figure for explaining the 2nd modification of a shape measuring device in an embodiment. FIG. 7 is a diagram for explaining a movement state when the optical measurement system is moved with respect to the holding unit in the second modification of the shape measuring apparatus according to the embodiment. 7A shows the state before the movement, and FIG. 7B shows the
また、上述の実施形態における形状測定装置Mでは、光学測定系1の測定面SFdは、被測定物SPの保持領域と略同等の大きさであるが、形状測定装置Mの光学測定系1は、図6に示すように、その測定面SPが被測定物SPの保持領域より小さくなるように、構成されても良い。測定面SFdが大きいと、例えば、口径300mmや口径450mmの半導体ウェハに応じた大きさの測定面SFdである場合、測定光学系1のコスト、重量、性能および品質等の点を対応しなければならなくなる。前記コストの点では、その価格が1桁ほど高くなる。前記重量の点では、測定光学系1を支持する等の周辺装置がその大重量に対応したものとしなければならず、形状測定装置D全体も大型化する。前記性能の点では、測定光学系1の光学素子がその自由により変形する虞があり、その対策が必要となる。特に、本実施形態における形状測定装置Dは、ナノメートルオーダー以下の高精度に測定するので、その対策が必要である。前記品質の点では、基準光学素子14における基準平面の平坦度は、全面で数十nm以下に研磨する必要がある。このような形状測定装置は、光学測定系1を小型化できるので、これらの点の対応が容易になる。
In the shape measuring apparatus M in the above-described embodiment, the measurement surface SFd of the
この場合、被測定物SPの他方面SFcは、その大きさよりも小さい測定面SFdと対向することになるので、上述のいわゆるダンピング効果が低減する。このため、この場合では、図6に示すように、形状測定装置Mは、被測定物SPの保持領域よりも大きな大きさを持つ補助体8をさらに備える。より具体的には、補助体8は、例えば、平坦な平面を持ち、平面視にて、保持体31よりも大きな矩形形状の板状体である。補助体8は、保持体31と同様に、変形を防止するために、比較的高い剛性を有する剛体板で形成される。補助体8は、例えば、ステンレス鋼およびアルミニウム等の金属材料(合金を含む)によって形成される。そして、補助体8には、光学測定系1の測定面SFdを被測定物SPに臨ませるために、光学測定系1の測定面SFd側を嵌め込み可能な大きさの貫通開口81が形成される。光学測定系1の測定面SFd側は、その測定面SFdが補助体8における被測定物SPと対向している面と面一となるように、この貫通開口81に嵌め込まれて連結される。
In this case, since the other surface SFc of the object SP to be measured is opposed to the measurement surface SFd smaller than the size, the above-described damping effect is reduced. For this reason, in this case, as shown in FIG. 6, the shape measuring apparatus M further includes an
そして、この場合では、光学測定系1の測定面SFdは、被測定物SPの保持領域より小さいので、このままでは、形状測定装置Mは、被測定物SPの保持領域全面を測定できない。そこで、この場合において、被測定物SP全面を測定可能とするために、形状測定装置Mは、前記鉛直方向と直交する平面内で光学測定系1の測定面SFdと保持部3の保持体31とを相対的に移動する移動機構をさらに備えても良い。そして、このような移動機構が備えられる場合、上述の補助体8は、前記移動機構による移動範囲内のいずれの位置においても、被測定物SPの保持領域全面と対向可能な大きさで構成される。前記移動機構は、例えば、図7に示すように、保持部3を固定し、この固定された保持部3に対し、光学測定系1の測定面SFdを移動するように構成されて良い。また例えば、前記移動機構は、例えば、図8に示すように、光学測定系1の測定面SFdを固定し、この固定された光学測定系1の測定面SFdに対し、保持部3を移動するように構成されて良い。前記移動機構は、例えば、互いに直交する2方向それぞれに移動対象物(例えば光学測定系1または保持体31)を移動するいわゆるXYステージの移動機構であって良い。また例えば、前記移動機構は、図8に示すように、前記鉛直方向と直交する平面内で光学測定系1の測定面SFdと保持部3の保持体31とを相対的に回転移動する回転移動機構と、前記平面内で光学測定系1の測定面SFdと保持部3の保持体31とを相対的に直線移動する直線移動機構とを備えて構成されて良い。すなわち、前記移動機構は、前記鉛直方向と直交する平面内で移動対象物(例えば光学測定系1または保持体31)を回転移動する回転移動機構と、前記平面内で前記移動対象物を直線移動する直線移動機構とを備えて構成されて良い。例えば、前記回転移動機構は、板状の第1移動体上に配設された減速機と第1モータとを備え、前記第1モータによって前記減速機を介して保持体31を回転させ、前記直線移動機構は、板状の第2移動体上に配設されたボールねじと第2モータとを備え、前記第2モータによって前記ボールねじのねじ軸を回転させ、前記ボールねじのナットに連結された前記第1移動体を直線移動させる。そして、前記第2移動体は、調節機構333を介して支持体331によって支持される。なお、図8には、光学測定系1の測定面SFdから照射された測定光(第2測定光)によって照明された測定領域ARが破線で示されている。移動対象物(例えば光学測定系1または保持体31)の重量が比較的重い場合、移動対象物を直線移動させるよりも回転移動させる方がその機構が簡素であり、負担も軽い。このため、このような場合では、XYステージの移動機構よりも、直線移動機構と回転移動機構とを組み合わせた移動機構の方が好適である。
In this case, since the measurement surface SFd of the
本発明を表現するために、上述において図面を参照しながら実施形態を通して本発明を適切且つ十分に説明したが、当業者であれば上述の実施形態を変更および/または改良することは容易に為し得ることであると認識すべきである。したがって、当業者が実施する変更形態または改良形態が、請求の範囲に記載された請求項の権利範囲を離脱するレベルのものでない限り、当該変更形態または当該改良形態は、当該請求項の権利範囲に包括されると解釈される。 In order to express the present invention, the present invention has been properly and fully described through the embodiments with reference to the drawings. However, those skilled in the art can easily change and / or improve the above-described embodiments. It should be recognized that this is possible. Therefore, unless the modifications or improvements implemented by those skilled in the art are at a level that departs from the scope of the claims recited in the claims, the modifications or improvements are not covered by the claims. To be construed as inclusive.
M 形状測定装置
1 光学測定系
1A フィゾー干渉計
2 制御演算部
3 保持部
8 閉塞体
22 形状演算部
31 保持体
32 保持片
33 傾斜立設機構
331 支持体
333 調節機構
M
Claims (4)
前記光学測定系で生成された測定データに基づいて前記被測定物の形状を演算する形状演算部と、
前記被測定物を保持する保持部とを備え、
前記保持部は、平面を持つ保持体と、前記保持体の平面に配設され、前記被測定物の一方面と前記保持体の平面とを、ダンピング効果を奏する5mm以下の第1間隔を空けるように、前記被測定物の縁部を介して前記被測定物を保持する保持片と、前記被測定物の他方面と前記光学測定系の測定面とを、ダンピング効果を奏する5mm以下の第2間隔を空けるように、鉛直方向から所定の角度だけ傾けて前記保持体を立設する傾斜立設機構とを備え、
前記傾斜立設機構は、前記保持体を支持する支持体と、前記支持体に対する前記保持体の傾きを調節する調節機構とを備えること
を特徴とする形状測定装置。 An optical measurement system that generates measurement data relating to the shape of the object to be measured using an optical interferometer;
A shape calculator that calculates the shape of the object to be measured based on measurement data generated by the optical measurement system;
A holding unit for holding the object to be measured,
The holding portion is disposed on a flat holding body and the flat surface of the holding body, and has a first interval of 5 mm or less that provides a damping effect between one surface of the object to be measured and the flat surface of the holding body. As described above, the holding piece for holding the object to be measured via the edge of the object to be measured, the other surface of the object to be measured, and the measurement surface of the optical measurement system have a damping effect of 5 mm or less. An inclined erecting mechanism for erecting the holding body by inclining by a predetermined angle from the vertical direction so as to leave two intervals,
The inclined standing mechanism, the shape measuring device comprising a support for supporting the holding member, the Rukoto a regulation mechanism for adjusting the inclination of the holder with respect to said support.
を特徴とする請求項1に記載の形状測定装置。 The shape measuring apparatus according to claim 1, further comprising a closing member that closes all side surfaces of the object to be measured between the optical measurement system and the holding body of the holding unit.
を特徴とする請求項1または請求項2に記載の形状測定装置。 Measuring surface of the optical measuring system, wherein said in claim 1 or claim 2, wherein the smaller the holding region formed by the holding piece is occupied by the object to be measured when holding the object to be measured Shape measuring device.
を特徴とする請求項3に記載の形状測定装置。 A rotational movement mechanism for relatively rotating and moving the measurement surface of the optical measurement system and the holding body within a plane orthogonal to the vertical direction, and the measurement surface and the holding body of the optical measurement system within the plane. The shape measuring apparatus according to claim 3 , further comprising a linear movement mechanism that relatively linearly moves.
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