JPS6011106A - 形状検出装置 - Google Patents

形状検出装置

Info

Publication number
JPS6011106A
JPS6011106A JP11972383A JP11972383A JPS6011106A JP S6011106 A JPS6011106 A JP S6011106A JP 11972383 A JP11972383 A JP 11972383A JP 11972383 A JP11972383 A JP 11972383A JP S6011106 A JPS6011106 A JP S6011106A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sample
peak value
microscope
value
circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP11972383A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0129401B2 (ja
Inventor
Kenichi Matsumura
憲一 松村
Norio Okuya
奥谷 憲男
Toshitoki Inoue
井上 利勅
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP11972383A priority Critical patent/JPS6011106A/ja
Publication of JPS6011106A publication Critical patent/JPS6011106A/ja
Publication of JPH0129401B2 publication Critical patent/JPH0129401B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/24Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Instruments For Measurement Of Length By Optical Means (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は物体の凸凹形状を干渉縞を使って検出する装置
に関するものである。
従来例の構成とその問題点 従来の形状認識装置の具体構成を第1図に示す。
1は試料で表面は円筒形状をしている、2は試料を照明
する光源、3は参照光ミラー、4はビームスプリッタ−
であり、光源2から出だ光はビームスプリッタ−4によ
り2光束に分けられ、試料1表面で反射した光と参照光
ミラー3で反射した光が干渉し干渉縞を発生する。5は
対物レンズ、6は試料1を走査するガルバノミラ−17
は試f41の実像面上に設けられたスリット、8はス’
、lソh7を通過する光を検出する光電子増倍管である
9は特定の周波数の光のみを通すフィルターである。ガ
ルバノミラ−6に試料1を走査した時に光電子増倍管8
によシ検出される干渉縞の波形は第2図に示すようにな
る。第2図に示す波形の干渉縞の1次の波、2次の波・
・・・・をそれぞれ認識すれば照明の波長とから試料の
表面形状を知ることができるが、データ数が膨大になり
信号処理か複雑なうえに、表面形状が複雑な試料の表面
凹凸形状を認識することは困難である。
発明の目的 本発明は上記欠点に鑑み、簡単な信号処理で試料の凹凸
形状を検出する形状検出装置を提供することを、目的と
する。
発明の構成 干渉縞発生手段を有する顕微鏡と、前記顕微鏡の実像面
近傍に設けた撮像装置あるいは光電変換装置と、前記撮
像装置あるいは光電変換装置より得られる干渉縞濃淡レ
ベルを判定する判定手段と、試料と前記顕微鏡との相対
位置を検出する検出手段よりなり、前記試料表面の複数
箇所で干渉縞濃淡レベル値を判定し、前記判定手段の信
号に基づき各々の箇所での前記試料と前記顕微鏡との相
対位置を検出することにより 11巣な信号処理で試料
の凹凸形状を検出することができる。
実施例の説明 以下本発明の第1の実施例について図面を参照にしなが
ら説明する。第3図は本発明の第1の実施例を示す正面
図である。第3図において21は試料、22は顕微鏡で
あり、顕微鏡22は光源23゜ビームスプリッタ−24
,参照光ミラー25.対物レンズ26.ガルバノミラ−
27,スリット28゜光電子増倍管29で構成されてい
る。ビームスプリッタ−22は光源23から出た光を2
光束に分け、試料21で反射した光と、参照光ミラー2
5で反射した光により干渉縞が発生する。スリット28
は試料21の実像面上に設けられ、光電子増倍管29は
スリット28の後方に設けられており、スリット28を
通過する光を電気信号に変換する。
ガルバノミラ−27は力える電圧値によって複数箇所で
静止し、試料21X方向の干渉縞検出位置を決定する。
30は顕微鏡22を載置し、試料21Y方向に移動する
テーブルである。31はモータで、出力軸には送りねじ
32が連結され、顕微鏡22を試料21Y方向に移動さ
せる。モータ31はスライドテーブル(図示せず)に載
っており、送りねじ32とともにY方向に移動する。3
3は顕微鏡の位置を検出する位置検出センサーで、位置
検出センサー33の位置検出信号にょ9、試料21と顕
微鏡22の相対位置変化を知ることにより、試料21の
凹凸を知ることができる。34は制御装置であり、干渉
縞検出信号、位置検出信号が入力され、ガルバノ駆動信
号、モータ駆動信号が出力されている。
制御装置34の構成の一例を第4図によって説明する。
35は第6図に示す干渉縞1周期の濃淡レベルのピーク
値P1.P2.P3を検出するピーク値検出回路である
。ピーク値検出回路35がらは保持回路36と比較回路
37に濃淡レベルのピーク値を出力している。保持回路
36はピーク値検出回路36から入力される濃淡レベル
のピーク値を保持し、−周期前のピーク値を比較回路3
7に出力する。比較回路37はピーク値検出回路35か
ら入力される濃淡レベルピーク値と保持回路36より入
力される一周期前の濃淡レベルピーク値とを比較する。
38は比較回路37にピーク値検出回路35から入力さ
れる濃淡レベルのピーク値が保持回路36から入力され
る濃淡レベルのピーク値より大きくなる方向にモータ3
1の回転方向を制御するモータ制御回路であり、39は
モータ31を駆動するモータ、駆動回路である。4oは
ガルバノミラ−27を複数箇所に静止させるガルバノ駆
動回路である。41はサンプリング回路であり、−周期
前の濃淡レベルのピーク値が最大となった時に比較回路
37からサンプリング信号が入力され、その時ガルバノ
駆動回路40からガルバノ駆動信号を読みとり、位置検
出センサー33から位置検出信号を読み取り、両者の値
から試料21の凹凸形状を検出する。
次に第3図、第4図のように構成された凸凹形状検出装
置において、第6図を参照にしながら試料21表面のY
方向の位置検出原理について説明する。
第3図に示す光源23がハロゲン電球のようなインコヒ
ーレント光の場合には可干渉範囲はレーザー光のような
コヒーレント光に比べせまく、干渉縞の濃淡レベルは光
源23から試料21までの距離と、光源23から参照光
ミラー25までの距離が等しい時、すなわち光源を同時
に出だ光が干渉する時に最大となる。よって試料21と
顕微鏡22の相対距離を変化させると、第6図aに示す
ように干渉縞は徐々に鮮明になり、光源23から参照光
ミラー25までの距離と、光源23から試料21までの
距離が等しくなる位置Bで干渉縞は最も鮮明となり、位
置Bを通過すると干渉縞は徐々に不鮮明となってゆく。
この干渉縞の濃淡レベルの変化を、スリット28を通過
する光量の変化により光電子増倍管29で検出するとそ
の検出信号は第6図すに示すような波形となる。よって
この干渉縞の濃淡レベルが最大となる時の試料21と顕
微鏡22との相対距離を試料21X方向の複数箇所につ
いて検出すれば試料21のX方向の凸凹形状を知ること
ができる。
次に本実施例の動作について説明する。
ガルバノミラ−27にはガルバノ駆動信号が与えられ、
所定の角度だけ振れて静止しており、モータ制御回路3
8はモータ駆動回路39を介してモータ31を一方向に
駆動する。この時試料21を反射する光と参照光ミラー
25を反射する光によって生ずる干渉縞の濃淡レベルを
光電子増倍管29により光電変換し、ピーク値検出回路
36で干渉縞−周期の濃淡レベルピーク値を検出する。
ピーク値検出回路35から濃淡レベルピーク値が保持回
路36と比較回路37に出力される。保持回路36から
は比較回路37に一周期前の濃淡レベルのピーク値が出
力され、比較回路37で両者の値を比較する。保持回路
36の濃淡レベルピーク値は比較回路37での比較が終
了すれば更新される。比較回路37にピーク値検出回路
35より入力される濃淡レベルピーク値が保持回路36
より入力される干渉縞−周期前の濃淡レベルピーク値よ
り大きい時にはモータ制御回路38はモータ31を同方
向に回転させ続ける。次に保持回路36より入力される
干渉縞−周期前のピーク値の方が、ピーク値検出回路3
6より入力される濃淡レベルピーク値よシ大きくなった
時、すなわち保持回路36に干渉縞濃淡レベルピーク値
の最大値が保持されている時、比較回路36はサンプリ
ング回路41にサンプリング信号を出力する。サンプリ
ング回路41にサンプリング信号が入力されると、ガル
バノ駆動回路4oからガルバノ駆動信号を読み取り試料
21のX方向の位置を検出し、さらに位置検出センサー
33の位置検出信号を読み取り、試料2.1表面のY方
向の顕微鏡−2−2との相対位置を検出する。以上の動
作をガルバノミラ−27へ与えるガルバノ駆動信号すな
わちガルバノの駆動電圧を変えることによシ試料21X
方向の複数箇所で繰シ返し、試料21表面の凹凸形状を
検出する。
以上のように干渉縞発生手段を有する顕微鏡と、光電変
換器と、干渉縞の濃淡レベルピーク値検出回路と、濃淡
レベルピーク値を保持し一周期前のピーク値を出力する
保持回路と、ピーク値検出回路の出力と保持回路の出力
を比較する比較回路と、試料と顕微鏡との相゛対位置を
検出する位置検出手段を設け、干渉縞濃淡レベル周期毎
のピーク値の最大値近傍での試別と顕微鏡との相対位置
を試料表面の複数箇所で検出することにより、簡単な信
号処理で試別の凹凸形状を精度良く知ることができる。
以下本発明第2の実施例について説明する。
第7図は第2の実施例における制御装置の一例を示すブ
ロック図である。W71J御装置以外の構成l′J、第
1の実施例第3図と同様である。第7図において42は
干渉縞濃淡レベルを検出する検出回路であり、43は検
出回路42の出力値とあらかじめ定められた干渉縞濃淡
レベルの所定値とを比1vする比較回路である。44は
モータ制御回路であり、46はモータ駆動回路である。
47はサンプリング回路であり、検出回路42の出力値
が干渉縞濃淡レベルの所定値以上になった時、比較回路
43よりサンプリング信号が入力され、ガルバノ駆動回
路46よりガルバノ駆動信号を読みとシ、位置恨 検出センサーから位置検出信号を読みとり、試料21の
形状信号を出力する。
以上のように構成され/と形状検出装置について以下そ
の動作を説明する。
ガルバノミラ−27にはガルバノ駆動信号が勾えられ、
所定の角度だけ振れて静止し、モータ制御回路44はモ
ータ31を一方向に回転させ5.顕微鏡22を一方向に
移動する。この時干渉縞濃淡レベルを光電子増倍管29
により光電変換し、検U」回路42により検出する。比
較回路43にd:検出回路42より干渉縞濃淡レベルの
値が入力され、あらかじめ定められた値を超えれば、比
較回路43よりサンプリング信号がサンプリング回路4
7に出力される。サンプリング回路47にサンプリング
信号か入力されると、ガルバノ駆動回路46からガルバ
ノ駆動信号を読み取り試料21のX方向の位置を検出し
、位置検出センサー33より位置検出信号を読み取り試
料21のY方向の顕微鏡との相対位置を検出する。
十 以上の動作をガルバノミラ−27に与えるガルバノ駆動
信号を変えることにより試料21X方向の複数箇所で繰
り返し、試料21表面の凹凸形状を検出する。
以上のように干渉縞の濃淡レベルを検出する検出回路と
検出回路で検出した干渉縞濃淡レベルを所定の値と比較
する比較回路を設け、干渉縞濃淡レベルが所定の値を超
えた時の試料と顕微鏡の相対位置を試ポ」表面の複数箇
所で検出することにより、簡単な信号処理でしかも高速
に試料の凹凸形状を知ることができる。
なお第1の実施例、第2の実施例では光電子増倍管を干
渉縞の検出手段として使用しているが、ITVカメラを
使用しても、あるいはダイオードアレイの光電変換素子
を使用しても本発明に含−止れるものである。
丑1を第1.第2の実施例において、カルバノミラーに
よって試料を走査しているが、試別を移動させても、あ
るいはヌリソトを移動させても効果は同じである。
発明の効果 干渉縞発生手段を有する顕微鏡と、前記顕微鏡の実像面
近傍に設けだ撮像装置あるいは光電変換装置と、前記撮
像装置あるいは光電変換装置より得られる干渉縞濃淡レ
ベル値を判定する判定手段と、試別と前記顕微鏡との相
対位置を検出する位置検出手段よりなり、前記試別表面
の複数箇所で、干渉縞濃淡レベル値を判定し、前記判定
手段の信号に基つき前記試料21表面と前記顕微鏡との
相対位j催を検出して試別の凹凸形状を検出することに
より簡単な信号処理で、精度よ〈試別の凹凸形状を知る
ことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来例の構成を示す説明図、第2図に1、干渉
縞の波形を示す説明図、第3図は本発明の形状検出装置
の実施例を示す説明図、第4図は本発明の第1の実施例
における制御装置を示すブロック図、第5図は干渉縞の
濃淡レベルを示す説明図、第6図a、bは干渉縞の濃淡
レベルの変化を示す説明〉j1第7図は本発明の第2の
実施例の制御j装置を示寸ブロック図である。 21・・・・試別、22・・・・・顕微鏡、23−・・
5’el、24・−・−ビームスプリッタ、25・・・
・参照光ミラ−、26・・・・・・対物レンズ、27・
・−・・ガルバノミラ−128・・・・・スリット、2
9・・・・・・光電子増倍管。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 はが1名第1
図 第2図 第4図 第5図 第6図

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)干渉縞発生手段を有する顕微鏡と、前記顕微鏡の
    実像面近傍に設けた裸像装置あるいは光電変換装置と、
    前記撮像装置あるいは光電変換装置より得られる干渉縞
    濃淡レベル値を判定する判定手段と、試料と前記顕微鏡
    との相対位置を検出する位置検出手段よりなり、前記試
    料表面の複数箇所で、干渉縞a淡しベル値を判定し、前
    記判定手段の信号に基づき前記試料と前記顕微鏡との相
    対位置を検出する形状検出装置。
  2. (2)前記判定手段が、干渉縞濃淡レベル値の周期毎の
    ピーク値を検出し、前記濃淡レベル値の周期毎のピーク
    値が最大値となる周期近傍での前記試料と前記顕微鏡と
    の相対位置を検出する特許請求の範囲第1項記載の形状
    検出装置。
  3. (3)前記判定手段が、前記干渉縞濃淡レベル値の周期
    毎のピーク値を検出するピーク値検出回路と前記ピーク
    値検出回路によって検出されたピーク値を保持し、−周
    期前のピーク値を出力する保持回路と、前記ピーク値検
    出回路より出力される濃淡レベルピーク値と前記保持回
    路よシ出力される一周期前のピークとを比較する比較回
    路よりなり、前記ピーク値検出回路から出力されるピー
    ク値が前記保持回路から出力される一周期前のピーク値
    より小さくなった時の前記試別と前記顕微鏡どの相対位
    置を検出する特許請求の範囲第1項記載の形状検出装置
  4. (4)前記判定手段か、前記干渉縞濃淡レベル値がDテ
    定のレベル値以上になった時の前記試料と前記顕微鏡と
    の相対位置を検出する特許請求の範囲第1項記載の形状
    検出装置。
  5. (5)前記判定手段か前記干渉縞濃淡レベル値を検出す
    る検出回路と、前記検出回路の出力値と所定の値とを比
    較する比較回路よりなり、前記干渉縞濃淡レベル値が所
    定の値以上になったことを示す前記比較回路の信号によ
    り前記試料と前記顕微鏡との相対位置を検出する特許請
    求の範囲第1項記載の形状検出装置。
JP11972383A 1983-06-30 1983-06-30 形状検出装置 Granted JPS6011106A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11972383A JPS6011106A (ja) 1983-06-30 1983-06-30 形状検出装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11972383A JPS6011106A (ja) 1983-06-30 1983-06-30 形状検出装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6011106A true JPS6011106A (ja) 1985-01-21
JPH0129401B2 JPH0129401B2 (ja) 1989-06-09

Family

ID=14768523

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11972383A Granted JPS6011106A (ja) 1983-06-30 1983-06-30 形状検出装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6011106A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4485238A (en) * 1981-12-16 1984-11-27 The Dow Chemical Company Preparation of ((6-substituted phenoxy-2-pyridinyl)-methyl)-3-(2,2-bis(trifluoromethyl)-1-ethenyl)-2,2-dimethylcyclopropane carboxylates
JPS62225904A (ja) * 1986-02-28 1987-10-03 ポラロイド コ−ポレ−シヨン 透明物体表面と他表面との微小間隔の画像を形成する方法および装置
EP0342289A2 (en) * 1988-05-17 1989-11-23 Nkk Corporation Method and apparatus for measuring a three-dimensional curved surface shape

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4485238A (en) * 1981-12-16 1984-11-27 The Dow Chemical Company Preparation of ((6-substituted phenoxy-2-pyridinyl)-methyl)-3-(2,2-bis(trifluoromethyl)-1-ethenyl)-2,2-dimethylcyclopropane carboxylates
JPS62225904A (ja) * 1986-02-28 1987-10-03 ポラロイド コ−ポレ−シヨン 透明物体表面と他表面との微小間隔の画像を形成する方法および装置
EP0342289A2 (en) * 1988-05-17 1989-11-23 Nkk Corporation Method and apparatus for measuring a three-dimensional curved surface shape

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0129401B2 (ja) 1989-06-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0428005Y2 (ja)
KR960038659A (ko) 큰 등가파장을 이용하는 대상물 표면윤곽 묘사방법 및 시스템
JP5592763B2 (ja) 物体表面の高さマップを求める方法及びその装置
JP4090860B2 (ja) 3次元形状測定装置
NL1006378C2 (nl) Werkwijze en inrichting voor het inspecteren van een voorwerp met betrekking tot verstoringen.
EP0035720A1 (en) Apparatus for inspecting an object by light
JP2947513B1 (ja) パターン検査装置
JPS6011106A (ja) 形状検出装置
HU203595B (en) Process and apparatus for contactless definition of diameter of thin wires
JPH11230912A (ja) 表面欠陥検出装置及びその方法
JP2626611B2 (ja) 物体形状測定方法
EP0235941B1 (en) Surface measurement
JPS6280507A (ja) 路面ひびわれ測定方法
JP3556324B2 (ja) ホログラム検査装置及び方法
JP2913855B2 (ja) 半導体装置のアライメント誤差解析装置
JPH08220001A (ja) 表面疵検査方法
JP2502851B2 (ja) 物体の形状および位置の測定装置
JPH0555332A (ja) 異物検査装置
JPH0795040B2 (ja) 微小異物検査装置
JP3183477B2 (ja) 2次元位相情報検出装置
JPH1123229A (ja) 膜厚測定方法
JPS5952378B2 (ja) シ−ト状物の欠点判別法
JPH0540026A (ja) パターン読み取り装置
JPS61281904A (ja) パタ−ン認識装置
JPH0629703B2 (ja) 変形の測定方法