JPH0452505A - 段差測定器 - Google Patents
段差測定器Info
- Publication number
- JPH0452505A JPH0452505A JP16168390A JP16168390A JPH0452505A JP H0452505 A JPH0452505 A JP H0452505A JP 16168390 A JP16168390 A JP 16168390A JP 16168390 A JP16168390 A JP 16168390A JP H0452505 A JPH0452505 A JP H0452505A
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- JP
- Japan
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- measured
- lens
- nut
- detects
- ring
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- Pending
Links
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 10
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
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- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Measurement Of Optical Distance (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。
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、物質表面の段差を測定する段差測定器に関す
る。
る。
通常、半導体チップ上に形成された配線等の段差を測定
する際に、種々の測定器があるが、最も取扱い易い測定
器として粗さ測定器が利用されていた。
する際に、種々の測定器があるが、最も取扱い易い測定
器として粗さ測定器が利用されていた。
第２図は従来の段差測定器の一例の概略を示す図である
。この段差測定器は、同図に示すように、被測定物１３
を搭載し、一方向に移動させるステージ７ａと、被測定
物１３の表面と接触する針６と、この針６の上下動を検
出する検出器（図示せず）と、この検出器により変換さ
れた電気量を検出する検出メータ１７とで構成されてい
た。
。この段差測定器は、同図に示すように、被測定物１３
を搭載し、一方向に移動させるステージ７ａと、被測定
物１３の表面と接触する針６と、この針６の上下動を検
出する検出器（図示せず）と、この検出器により変換さ
れた電気量を検出する検出メータ１７とで構成されてい
た。
また、この段差測定器で被測定物の段差を測定する場合
は、針６を被測定物１３の一端側の表面領域に接触させ
、その後、ステージ７ａを矢印の方向に移動させ、被測
定物１３の一端側から他端側までの直線状領域の凹凸を
連続的に測定していた。
は、針６を被測定物１３の一端側の表面領域に接触させ
、その後、ステージ７ａを矢印の方向に移動させ、被測
定物１３の一端側から他端側までの直線状領域の凹凸を
連続的に測定していた。
上述した従来の段差測定器は、被測定物の表面に針をあ
てるため、被測定物の表面にきすを付けたり、また、表
面の窪みの幅が小さいものは、針が窪みの中に入り込ま
ず、測定ができないという欠点があった。
てるため、被測定物の表面にきすを付けたり、また、表
面の窪みの幅が小さいものは、針が窪みの中に入り込ま
ず、測定ができないという欠点があった。
本発明の目的は、かかる欠点を解消する段差測定器を提
供することにある。
供することにある。
本発明の段差測定器は、被測定物を搭載するとともにＸ
方向及びＹ方向に移動するＸＹ子テーブル、前記被測定
物の一領域像を拡大するオートホーカス用レンズと、こ
のオートホーカス用レンズを内側にはめ込むとともに外
周囲にねじが形成されるリングと、このリングをねじ込
むとともに外周囲に歯形が形成されたナツトと、このナ
ツトの歯形と噛合うピニオンを介して前記ナツトを回転
させるサーボモータと、このサーボモータの回転角度を
検知する角度検出器と、前記オートホーカス用レンズを
通過する光を検知する検出光学系と、この検出学系によ
り得られた光位置により位相を比較する位相比較器と、
この位相比較器により焦点ずれを検知して前記サーボモ
ータを回転制御する制御装置とを備えて構成される。
方向及びＹ方向に移動するＸＹ子テーブル、前記被測定
物の一領域像を拡大するオートホーカス用レンズと、こ
のオートホーカス用レンズを内側にはめ込むとともに外
周囲にねじが形成されるリングと、このリングをねじ込
むとともに外周囲に歯形が形成されたナツトと、このナ
ツトの歯形と噛合うピニオンを介して前記ナツトを回転
させるサーボモータと、このサーボモータの回転角度を
検知する角度検出器と、前記オートホーカス用レンズを
通過する光を検知する検出光学系と、この検出学系によ
り得られた光位置により位相を比較する位相比較器と、
この位相比較器により焦点ずれを検知して前記サーボモ
ータを回転制御する制御装置とを備えて構成される。
次に、本発明について図面を参照して説明する。第１図
は本発明の段差測定器の一実施例の概略を示す図である
。この段差測定器は、同図に示すように、被測定物１３
を搭載し、駆動モータ１２により送りねじを回転して一
方向に移動させるＸＹテーブル７と、被測定物１３の一
領域のスポット像を拡大するオートホーカス用レンズ２
と、このオートホーカス用レンズ２を内側にはめ込み、
その外周囲にねじが形成されるリング１１と、このリン
グ１１のねしにはめ込まれるとともにその外周囲に歯形
が形成されるナツト１ｏと、このナツトの歯に噛合うピ
ニオン９を回転させるサーボモータ８と、このサーボ−
モータ８の回転角度を検出する角度検出器ｌと、オート
ホーカス用レンズを透過する光を検知する二つの検出光
学系５と、この検出光学系５により位相を比較する位相
比較器１４と、この位相比較器４より位相ずれを検知に
よってサーボモータ８の回転制御する制御装置１５とで
構成されている。また、オートホーカス用レンズ２で拡
大された像は接眼レンズ３により更に拡大される。さら
に角度検出器によってデジタル信号は記録計によってＸ
Ｙ子テーブル走行距離に沿って連続的に段差値として記
録される。
は本発明の段差測定器の一実施例の概略を示す図である
。この段差測定器は、同図に示すように、被測定物１３
を搭載し、駆動モータ１２により送りねじを回転して一
方向に移動させるＸＹテーブル７と、被測定物１３の一
領域のスポット像を拡大するオートホーカス用レンズ２
と、このオートホーカス用レンズ２を内側にはめ込み、
その外周囲にねじが形成されるリング１１と、このリン
グ１１のねしにはめ込まれるとともにその外周囲に歯形
が形成されるナツト１ｏと、このナツトの歯に噛合うピ
ニオン９を回転させるサーボモータ８と、このサーボ−
モータ８の回転角度を検出する角度検出器ｌと、オート
ホーカス用レンズを透過する光を検知する二つの検出光
学系５と、この検出光学系５により位相を比較する位相
比較器１４と、この位相比較器４より位相ずれを検知に
よってサーボモータ８の回転制御する制御装置１５とで
構成されている。また、オートホーカス用レンズ２で拡
大された像は接眼レンズ３により更に拡大される。さら
に角度検出器によってデジタル信号は記録計によってＸ
Ｙ子テーブル走行距離に沿って連続的に段差値として記
録される。
次に、この段差測定器の動作について説明する。才ず、
被測定物１３をＸＹテーブル７に載置する。次に、同軸
光源（図示せず）を点灯し、測定すべき領域を照射する
。次に、ＸＹテーブル７を矢印の方向に低速で移動させ
る。ここで、例えば、この移動速度は５０ｍｍ／ｍｉｎ
以下とする。この移動に伴い、記録計１６が作動し、回
転計４によりＸＹテーブル７の移動量を記録する。
被測定物１３をＸＹテーブル７に載置する。次に、同軸
光源（図示せず）を点灯し、測定すべき領域を照射する
。次に、ＸＹテーブル７を矢印の方向に低速で移動させ
る。ここで、例えば、この移動速度は５０ｍｍ／ｍｉｎ
以下とする。この移動に伴い、記録計１６が作動し、回
転計４によりＸＹテーブル７の移動量を記録する。
また、この移動と同時に、二つの検出光学系５で検出器
（図示せず）にそれぞれ結像された像が検出光学系に含
む検出器（図示せず）に中央に結像したか否かを位相比
較器１４で比較する。次に、この位相比較器１４により
位相を比較した結果の出力信号を制御装置１５がデータ
処理し、サーボモータ８にいずれかの方向にどの程度回
転するかを指令する。この指令によりパルスモータであ
るサーボモータ８は所定の回転角度に回転される。
（図示せず）にそれぞれ結像された像が検出光学系に含
む検出器（図示せず）に中央に結像したか否かを位相比
較器１４で比較する。次に、この位相比較器１４により
位相を比較した結果の出力信号を制御装置１５がデータ
処理し、サーボモータ８にいずれかの方向にどの程度回
転するかを指令する。この指令によりパルスモータであ
るサーボモータ８は所定の回転角度に回転される。
このサーボモータ８の回転により、ピニオン９が回転し
、このピニオンの回転によりナツト１０が回転し、オー
トホーカス用レンズを取付けるリング１１は矢印のいず
れかの方向に移動し、結像位置を常に一定にさせる。ま
た、この動作と同時に、ナツト１０の回転角度、すなわ
ち、サーボモータ８の回転角度を検知する角度検出器１
は記録計１６に回転角度、すなわち、オートホーカス用
レンズ２の移動距離を検出する。さらに記録計ｌ６は、
前述のＸＹ子テーブル移動距離に対応して、このオート
ホーカス用レンズの移動距離を記録する。
、このピニオンの回転によりナツト１０が回転し、オー
トホーカス用レンズを取付けるリング１１は矢印のいず
れかの方向に移動し、結像位置を常に一定にさせる。ま
た、この動作と同時に、ナツト１０の回転角度、すなわ
ち、サーボモータ８の回転角度を検知する角度検出器１
は記録計１６に回転角度、すなわち、オートホーカス用
レンズ２の移動距離を検出する。さらに記録計ｌ６は、
前述のＸＹ子テーブル移動距離に対応して、このオート
ホーカス用レンズの移動距離を記録する。
このように、記録すれば、被測定物の表面の凹凸（オー
トホーカス用レンズの移動距離）は連続的に測定出来る
。
トホーカス用レンズの移動距離）は連続的に測定出来る
。
なお、この段差測定器は、測定する凹凸が数μｍ以下の
測定が出来るように、オートホーカス用レンズの焦点距
離を少なくとも１０ｍｍ以下にし、リング１１及びナツ
ト１０に形成されたねじを３条〜５条ねじとし、そのピ
ッチも０．５ｍｍ程度に製作した。このことにより段差
の分解能も１μｍ以下も検知し得るようになった。
測定が出来るように、オートホーカス用レンズの焦点距
離を少なくとも１０ｍｍ以下にし、リング１１及びナツ
ト１０に形成されたねじを３条〜５条ねじとし、そのピ
ッチも０．５ｍｍ程度に製作した。このことにより段差
の分解能も１μｍ以下も検知し得るようになった。
以上説明したように本発明は、被測定物の表面領域を拡
大するオートホーカス用レンズと、このレンズの焦点合
せのために移動する距離を検知する第１の手段と、被測
定物を一方向に移動する手段と、この移動する距離を検
知する第２の手段とを設けることによって、被測定物の
表面と接触する接触子をもつことなく連続的に被測定物
の表面における段差を測定出来るので、被測定物の凹部
の大小にかかわらず、また表面にきすを付けることのな
い段差測定器が得られるという効果がある。
大するオートホーカス用レンズと、このレンズの焦点合
せのために移動する距離を検知する第１の手段と、被測
定物を一方向に移動する手段と、この移動する距離を検
知する第２の手段とを設けることによって、被測定物の
表面と接触する接触子をもつことなく連続的に被測定物
の表面における段差を測定出来るので、被測定物の凹部
の大小にかかわらず、また表面にきすを付けることのな
い段差測定器が得られるという効果がある。
第１図は本発明の段差測定器の一実施例の概略を示す図
、第２図は従来の段差測定器の一例の概略を示す図であ
る。 １・・・角度検出器、２・・・オートホーカス用レンズ
、３・・・接眼レンズ、４・・・回転計、５・・・検出
光学系、６・・・針、７・・・ＸＹ子テーブル７ａ・・
・ステージ、８・・・サーボモータ、９・・・ピニオン
、１０・・・ナツト、１１・・・リング、１３・・・被
測定物、１４・・・位相比較器、１５・・・制御装置、
１６・・・記録計。
、第２図は従来の段差測定器の一例の概略を示す図であ
る。 １・・・角度検出器、２・・・オートホーカス用レンズ
、３・・・接眼レンズ、４・・・回転計、５・・・検出
光学系、６・・・針、７・・・ＸＹ子テーブル７ａ・・
・ステージ、８・・・サーボモータ、９・・・ピニオン
、１０・・・ナツト、１１・・・リング、１３・・・被
測定物、１４・・・位相比較器、１５・・・制御装置、
１６・・・記録計。
Claims (1)
- 被測定物を搭載するとともにＸ方向及びＹ方向に移動す
るＸＹテーブルと、前記被測定物の一領域像を拡大する
オートホーカス用レンズと、このオートホーカス用レン
ズを内側にはめ込むとともに外周囲にねじが形成される
リングと、このリングをねじ込むとともに外周囲に歯形
が形成されたナットと、このナットの歯形と噛合うピニ
オンを介して前記ナットを回転させるサーボモータと、
このサーボモータの回転角度を検知する角度検出器と、
前記オートホーカス用レンズを通過する光を検知する検
出光学系と、この検出学系により得られた光位置により
位相を比較する位相比較器と、この位相比較器により焦
点ずれを検知して前記サーボモータを回転制御する制御
装置とを備えることを特徴とする段差測定器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16168390A JPH0452505A (ja) | 1990-06-20 | 1990-06-20 | 段差測定器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16168390A JPH0452505A (ja) | 1990-06-20 | 1990-06-20 | 段差測定器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0452505A true JPH0452505A (ja) | 1992-02-20 |
Family
ID=15739865
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16168390A Pending JPH0452505A (ja) | 1990-06-20 | 1990-06-20 | 段差測定器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0452505A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014109959A1 (en) | 2013-01-08 | 2014-07-17 | United Technologies Corporation | Gas turbine engine rotor blade |
-
1990
- 1990-06-20 JP JP16168390A patent/JPH0452505A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014109959A1 (en) | 2013-01-08 | 2014-07-17 | United Technologies Corporation | Gas turbine engine rotor blade |
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