JP2876650B2 - Beam diameter measuring device and beam diameter measuring reference body - Google Patents
Beam diameter measuring device and beam diameter measuring reference bodyInfo
- Publication number
- JP2876650B2 JP2876650B2 JP25732189A JP25732189A JP2876650B2 JP 2876650 B2 JP2876650 B2 JP 2876650B2 JP 25732189 A JP25732189 A JP 25732189A JP 25732189 A JP25732189 A JP 25732189A JP 2876650 B2 JP2876650 B2 JP 2876650B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pattern
- beam diameter
- value
- scanning
- edge
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はビーム径の測定装置に関するものである。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a beam diameter measuring device.
従来より、ICやLSI製造用のフォトマスクやレチクル
をレーザビームで走査し、異物からの光情報を光電変換
器によって光電変換し、その光電信号に基づいて異物の
大きさ等を検知する装置が特開昭60−237347号公報等に
おいて知られている。Conventionally, there has been a device that scans a photomask or a reticle for manufacturing an IC or an LSI with a laser beam, photoelectrically converts optical information from the foreign matter with a photoelectric converter, and detects a size of the foreign matter based on the photoelectric signal. It is known in Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-237347.
この種の装置では、異物の検出感度がレーザのビーム
径によって左右されることがあり、ビーム径を測定して
検出感度を一定のものになるよう調整することが行われ
ている。In this type of apparatus, the detection sensitivity of foreign substances may be influenced by the beam diameter of the laser, and the beam diameter is measured to adjust the detection sensitivity to be constant.
この種のビーム径を測定する従来装置の一例を第8図
を使って簡単に説明する。An example of a conventional apparatus for measuring this kind of beam diameter will be briefly described with reference to FIG.
第8図(a),(b)はビーム径を測定する際に光情
報を検出する為のパターンが形成されたガラス板1と光
電変換器4の構成の側面と平面を示す図である。FIGS. 8 (a) and 8 (b) are views showing the side and plane of the configuration of the glass plate 1 and the photoelectric converter 4 on which a pattern for detecting optical information is measured when measuring the beam diameter.
第8図(b)に示すように、ガラス板1の表面には斜
線で示された遮光層が形成され、この遮光層の中央部分
には図中のY方向に延びた透明スリット部1a(X方向の
幅d)が形成されている。As shown in FIG. 8 (b), a light-shielding layer indicated by oblique lines is formed on the surface of the glass plate 1, and a transparent slit portion 1a (which extends in the Y direction in FIG. The width d) in the X direction is formed.
第8図(a)はガラス板1と光電変換器4の構成を示
し、光電変換器4はガラス板1に一体に貼り合わされ、
ミラー等で走査されたビームがガラス板1の遮光層上を
X方向に横切るとき、ビームのスリット部1aでの透過光
を光電変換するものである。FIG. 8A shows a configuration of the glass plate 1 and the photoelectric converter 4, and the photoelectric converter 4 is integrally attached to the glass plate 1.
When a beam scanned by a mirror or the like crosses the light-shielding layer of the glass plate 1 in the X direction, photoelectric conversion of light transmitted through the slit portion 1a of the beam is performed.
この装置を用いてビーム径を測定する方法を簡単に説
明する。A method for measuring a beam diameter using this apparatus will be briefly described.
例えばビームの照射スポット(径はスリット幅dより
も大きいものとする)が第8図(b)中、X方向に速度
vでガラス板1上を移動すると、スリット部1aの透過光
を受光する光電変換器4は、第9図のような光電信号波
形を出力する。For example, when a beam irradiation spot (the diameter is assumed to be larger than the slit width d) moves on the glass plate 1 in the X direction at a speed v in FIG. 8B, light transmitted through the slit portion 1a is received. The photoelectric converter 4 outputs a photoelectric signal waveform as shown in FIG.
第9図において縦軸は検出された光強度に対応して得
られる出力電圧を表し、横軸は走査時間を表す。In FIG. 9, the vertical axis represents the output voltage obtained corresponding to the detected light intensity, and the horizontal axis represents the scanning time.
ガウス型強度分布のビームのビーム径φを測定する場
合は、第9図において出力電圧値の最大値V0の1/e2(但
し、eは自然対数の底)の強度レベルVeで光電信号波形
をスライスして、レベルVeにおける信号幅Δtを計測
し、予めわかっているビームの走査速度vを用いてφ=
v×Δtの演算によってビーム径φを求めている。When measuring the beam diameter φ of the beam having the Gaussian intensity distribution, the photoelectric signal is measured at an intensity level V e of 1 / e 2 (where e is the base of natural logarithm) of the maximum value V 0 of the output voltage value in FIG. by slicing a waveform, measures the signal width Δt at level V e, phi using a scanning velocity v of the beam is known in advance =
The beam diameter φ is obtained by calculating v × Δt.
しかし、従来の技術においては第8図のX方向(ビー
ムの走査方向)1回の走査ではX方向の1方向のビーム
径しか測定できずY方向(ビームの走査方向に対して交
差する方向)のビーム径を測定するには、X方向に延び
たスリット部をガラス板1の遮光層中に設けY方向にも
ビームを走査させる必要があった。However, according to the conventional technique, only one beam diameter in the X direction can be measured in one scan in the X direction (beam scanning direction) shown in FIG. 8, and the Y direction (direction intersecting the beam scanning direction) can be measured. In order to measure the beam diameter, it was necessary to provide a slit portion extending in the X direction in the light shielding layer of the glass plate 1 and scan the beam also in the Y direction.
この為、ビーム走査が装置の構造上1次元のみでよい
にもかかわらず、ビーム径計測の為に2次元の走査機構
が必要になるといった不都合が生じる。For this reason, there is an inconvenience that a two-dimensional scanning mechanism is required for measuring the beam diameter, even though the beam scanning only needs to be one-dimensional due to the structure of the apparatus.
また走査速度vはビーム走査機構の駆動信号等を用い
て外部でモニターする構成が採られている為に誤差をふ
くみやすいという欠点もあった。Further, since the scanning speed v is externally monitored using a drive signal of the beam scanning mechanism or the like, there is a disadvantage that an error is easily included.
本発明はこの様な従来の問題点を鑑みて工夫されたも
ので、X,Y2方向のビーム径を1次元の相対走査だけで測
定することができる測定装置を得ることを目的とする。The present invention has been devised in view of such conventional problems, and it is an object of the present invention to provide a measuring apparatus capable of measuring the beam diameter in the X and Y2 directions only by one-dimensional relative scanning.
上記目的の為に、本発明では走査方向に略直交する方
向に延びた直線状のエッジを有し、走査方向に沿って並
設された第1パターンの他に、走査方向に対してある角
度(誤差を少なくする為に、10°〜80°の角度が望まし
い)方向に延びたエッジを有する第2パターンを組み合
わされて形成された基準体を設け、各パターンからの光
情報を光電変換し、第1パターンと第2パターンの夫々
に対応した光電信号波形に基づいた値と、パターンの所
定間隔値とを演算することにより2方向(走査方向と走
査方向と交差する方向)のビーム径を求めるものであ
る。For this purpose, the present invention has a linear edge extending in a direction substantially perpendicular to the scanning direction, and in addition to the first pattern arranged side by side in the scanning direction, a certain angle with respect to the scanning direction. (In order to reduce the error, an angle of 10 ° to 80 ° is preferable.) A reference body formed by combining a second pattern having an edge extending in a direction is provided, and optical information from each pattern is photoelectrically converted. By calculating a value based on a photoelectric signal waveform corresponding to each of the first pattern and the second pattern and a predetermined interval value of the pattern, the beam diameter in two directions (a direction intersecting the scanning direction and the scanning direction) is calculated. Is what you want.
特に走査方向に直交する方向のビーム径は、第1パタ
ーンに対応した光電信号波形から求めた時間幅に関する
値と、第2パターンに対応した光電信号波形から求めた
時間幅に関する値との差値に基づいて演算されるもので
ある。In particular, the beam diameter in the direction orthogonal to the scanning direction is a difference value between a value related to the time width obtained from the photoelectric signal waveform corresponding to the first pattern and a value related to the time width obtained from the photoelectric signal waveform corresponding to the second pattern. Is calculated based on
本発明においては、走査方向と直交したパターンと、
走査方向に対して斜めのパターンの2つを設けた基準体
を設けることにより、1回の走査(1次元走査)で2方
向のビーム径を求めることができる。In the present invention, a pattern orthogonal to the scanning direction,
By providing a reference body provided with two patterns oblique to the scanning direction, beam diameters in two directions can be obtained by one scan (one-dimensional scan).
次に本発明の第1の実施例によるビーム径測定装置の
構成を、第1図を参照して説明する。Next, the configuration of a beam diameter measuring apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
所定のパターンが形成されたガラス板1と光電変換器
4は、不図示のステージに載置され、第1図中、Y方
向、又は2次元(X,Y)方向に移動可能である。The glass plate 1 on which the predetermined pattern is formed and the photoelectric converter 4 are mounted on a stage (not shown) and are movable in the Y direction or the two-dimensional (X, Y) direction in FIG.
ガラス板1の表面には、斜線で示された遮光層が形成
され、この遮光層には図示の直線状のエッジを有する幅
d0の透明スリット部P1〜P4がそれぞれ間隔d1,d2,d3で形
成されている。On the surface of the glass plate 1, a light-shielding layer indicated by oblique lines is formed, and the light-shielding layer has a width having a linear edge shown in the drawing.
The transparent slit portions P1 to P4 of d0 are formed at intervals d1, d2, and d3, respectively.
レーザ光源2からのレーザビーム6は、走査ミラー
(振動鏡,ポリゴン鏡等)3によってガラス板1上をX
方向に走査され、ガラス板1上のスリットP1〜P4を透過
した光情報は光電変換器4で受光される。A laser beam 6 from a laser light source 2 is scanned on a glass plate 1 by a scanning mirror (vibrating mirror, polygon mirror, etc.)
The optical information scanned in the direction and transmitted through the slits P1 to P4 on the glass plate 1 is received by the photoelectric converter 4.
光電変換器4で光電変換された信号は計測・演算処理
回路5に送られ、ビーム径の測定に使われる。The signal photoelectrically converted by the photoelectric converter 4 is sent to a measurement / arithmetic processing circuit 5 and used for measuring the beam diameter.
第2図(a),(b),(c)の夫々は、本発明の第
1の実施例におけるガラス板1と光電変換器4の構成を
表す側面図、平面図、及び光電変換器4より得られる出
力電圧波形を表す図である。2 (a), (b) and (c) are a side view, a plan view, and a photoelectric converter 4 showing the configuration of the glass plate 1 and the photoelectric converter 4 in the first embodiment of the present invention. FIG. 6 is a diagram illustrating an output voltage waveform obtained from the above.
第2図(b)に示すようにガラス板1は、その一方の
表面を斜線部のようにクロム層で遮光し、そのクロム層
には4つのスリット状光透過部分P1〜P4が形成される。As shown in FIG. 2 (b), one surface of the glass plate 1 is shielded from light by a chrome layer as shown by hatching, and four slit-like light transmitting portions P1 to P4 are formed in the chrome layer. .
スリットP1〜P4のそれぞれの幅は、一定値d0であり、
測定しようとするビーム径の1/10以下程度の大きさとな
っているものとし、又、スリットの長手方向の長さはビ
ーム径よりも十分大きいものとする。The width of each of the slits P1 to P4 is a constant value d0,
It is assumed that the size is about 1/10 or less of the beam diameter to be measured, and the length of the slit in the longitudinal direction is sufficiently larger than the beam diameter.
スリットP1〜P4は、ビームの走査線と平行な基準線l
上に、スリットP1とスリットP2の中心間隔がd1、スリッ
トP2とスリットP3の中心間隔がd2、スリットP3とスリッ
トP4の中心間隔がd3となるよう配置されており、d1とd3
は等しくなるような配置になっているものとする(各中
心間隔は基準線l上で規定)。The slits P1 to P4 have a reference line l parallel to the beam scanning line.
On the top, the center interval between the slits P1 and P2 is d1, the center interval between the slits P2 and P3 is d2, and the center interval between the slits P3 and P4 is d3, and d1 and d3 are arranged.
Are arranged so as to be equal (each center interval is defined on the reference line l).
スリットP1とP4は、図中X方向とY方向の2方向のビ
ーム径に関する光情報を得る為に、基準線lに対してそ
れぞれ+45°,−45°の角度(反時計回りを+,時計回
りを−とする)をもって配置され、スリットP2とP3は図
中X方向のビーム径に関する光情報を得る為に、基準線
lに対して垂直に配置される。The slits P1 and P4 are provided at angles of + 45 ° and −45 ° with respect to the reference line l (+ in the counterclockwise direction and clockwise in The slits P2 and P3 are arranged perpendicularly to the reference line l in order to obtain optical information on the beam diameter in the X direction in the figure.
また、光電変換器4は側面図第2図(a)に表すよう
に、遮光層と反対の面に、ガラス板1と一体に貼り合わ
されて、各スリットP1〜P4の夫々からの透過光を受光す
るように構成されている。As shown in FIG. 2 (a), the photoelectric converter 4 is integrally attached to the glass plate 1 on the surface opposite to the light shielding layer, and transmits the transmitted light from each of the slits P1 to P4. It is configured to receive light.
第3図は、本装置の処理回路5の簡単なブロック図で
ある。FIG. 3 is a simple block diagram of the processing circuit 5 of the present apparatus.
光電変換器4からの信号はアンプ7に送られ、そこで
増幅された信号は、アナログ−デジタル変換器8(以下
「ADC8」とする。)で、パルス発振器9からのクロック
パルスの周期に応じたサンプリング間隔でデジタル化さ
れ、マイクロプロセスユニット10(以下「MPU10」とす
る)内のメモリ(RAM)に格納される。The signal from the photoelectric converter 4 is sent to an amplifier 7, and the amplified signal is converted by an analog-to-digital converter 8 (hereinafter referred to as “ADC 8”) in accordance with the cycle of a clock pulse from a pulse oscillator 9. The data is digitized at the sampling interval and stored in a memory (RAM) in the micro processing unit 10 (hereinafter, referred to as “MPU 10”).
この場合、クロックの1パルスごとにデジタル化され
たデータが、メモリ(RAM)の1つの番地に格納される
ものとし、パルス数と番地数は対応しているものとす
る。In this case, it is assumed that data digitized for each pulse of the clock is stored in one address of the memory (RAM), and that the number of pulses corresponds to the number of addresses.
MPU10は、メモリ(RAM)に記憶された信号波形のデー
タに基づいて、必要な時間間隔,時間幅を計測・演算し
その値を新たなデータとしてメモリ(RAM)に格納す
る。The MPU 10 measures and calculates necessary time intervals and time widths based on the signal waveform data stored in the memory (RAM), and stores the values as new data in the memory (RAM).
そして記憶された波形データとパターン間隔(予め記
憶されているものとする)d0,d1,d2,d3等とに基づいて
ビーム径を算出し、その結果を表示装置11に表示する。Then, the beam diameter is calculated based on the stored waveform data and the pattern intervals (supposedly stored) d0, d1, d2, d3, and the like, and the result is displayed on the display device 11.
第2図(c)は、ビームを一定速度vで基準線l上を
図中X方向に走査するとき、パターンから生じる光電信
号波形を表したものである。FIG. 2 (c) shows a photoelectric signal waveform generated from the pattern when the beam is scanned on the reference line 1 at a constant speed v in the X direction in the figure.
ここにおいて縦軸は、光電変換された光強度に対応し
て得られる出力電圧を表し、横軸は走査時間を表す。Here, the vertical axis represents the output voltage obtained corresponding to the photoelectrically converted light intensity, and the horizontal axis represents the scanning time.
この光電信号波形は、処理回路5でデジタル数値化さ
れ、出力電圧値としてクロックパルスに応じてメモリ
(RAM)に格納される。This photoelectric signal waveform is digitized by the processing circuit 5 and stored in a memory (RAM) as an output voltage value in response to a clock pulse.
走査時間は、クロックパルスの周期T(例えば1μ
s)とパルス数等を計算することにより求められる。The scanning time is determined by the period T of the clock pulse (for example, 1 μ
s) and the number of pulses are calculated.
次に第4図を使ってビーム径を求める方法を説明す
る。Next, a method for obtaining the beam diameter will be described with reference to FIG.
<ステップ101> ガラス板1上を、レーザビーム光で走査することによ
り得られた、スリットP1〜4よりの光情報は、光電変換
器4により光電変換され、アンプ7を介してADC8へ送ら
れる。<Step 101> Optical information from the slits P1 to P4 obtained by scanning the glass plate 1 with the laser beam light is photoelectrically converted by the photoelectric converter 4 and sent to the ADC 8 via the amplifier 7. .
尚、このとき、レーザビームは基準線l上を走査する
ように初期設定されているものとする。At this time, it is assumed that the laser beam is initially set to scan on the reference line l.
<ステップ102> ADC8は、アンプ77よりの出力電圧を、クロックパルス
の周期T毎に、デジタル数値化しMPU10へ送る。<Step 102> The ADC 8 converts the output voltage from the amplifier 77 into a digital value for each clock pulse period T and sends it to the MPU 10.
MPU10は、MPU10内のメモリ(RAM)の各番地に、クロ
ックパルスに応じてデジタル化された光電信号波形のデ
ータを格納する。The MPU 10 stores, at each address of a memory (RAM) in the MPU 10, data of a photoelectric signal waveform digitized according to a clock pulse.
以下ステップ103〜105迄の処理はMPU10により行わ
れ、各スリット間隔は予めMPU10内のメモリ(RAM)に格
納されているものとする。Hereinafter, the processing of steps 103 to 105 is performed by the MPU 10, and it is assumed that each slit interval is stored in a memory (RAM) in the MPU 10 in advance.
<ステップ103> 次にビームの走査速度vを求める。<Step 103> Next, a beam scanning speed v is obtained.
MPU10は、第2図(c)におけるスリットP2,P3より得
られる光電信号波形S2,S3(以下S2波形,S3波形とす
る。)の最大値V2に対応するメモリ(RAM)上の2つの
該当番地に応じた番地差の絶対値N1を算出する。MPU10 the second view (c) a slit P2, P3 photoelectric signal waveform S2, which is obtained than in, S3 corresponding to the maximum value V 2 memory (RAM) on the two (hereinafter S2 waveform is. And S3 waveform) calculating the absolute value N 1 of the address difference corresponding to the associated address.
ここで、番地とクロックパルスが対応する様な構成を
とっている為、S2波形の最大値とS3波形の最大値の時間
間隔tbは、番地差N1とクロックパルスの周期Tより tb=N1×T ‥‥(1) を演算することによって求めることができる。Here, since the address and the clock pulses are taken corresponding such a configuration, the time interval t b of the maximum value of the maximum value and S3 waveform S2 waveform, t than the period T of the address difference N 1 and the clock pulse b = N 1 × T ‥‥ (1).
そして、本実施例ではガウス型強度分布をビームを用
いている為、予めメモリ(RAM)に格納されているスリ
ットP2とP3の中心間隔d2と、S2波形とS3波形の時間間隔
tbは、対応関係にあり、ビームの走査速度vは v=d2/tb ‥‥(2) を演算することにより求めることができる。In this embodiment, since the beam has a Gaussian intensity distribution, the center interval d2 between the slits P2 and P3 stored in advance in a memory (RAM) and the time interval between the S2 waveform and the S3 waveform are used.
t b has a corresponding relationship, and the beam scanning speed v can be obtained by calculating v = d2 / t b ‥‥ (2).
vの値はメモリ(RAM)へ格納される。 The value of v is stored in a memory (RAM).
<ステップ104> 次にX方向のビーム径φXを求める。<Step 104> Next, a beam diameter φ X in the X direction is obtained.
MPU10は、まずS2波形とS3波形の最大値V2の1/e2(但
し、eは自然対数の底)の強度レベルになるビーム径を
求める為のスライス電圧Ve2を Ve2=V2×1/e2 ‥‥(3) の演算により算出する。The MPU 10 first calculates the slice voltage V e2 for obtaining the beam diameter at which the intensity level is 1 / e 2 (where e is the base of the natural logarithm) of the maximum value V 2 of the S2 waveform and the S3 waveform is V e2 = V 2 × 1 / e 2 ‥‥ (3)
そして、MPU10は、S2波形のスライス電圧Ve2に対応す
る2つの番地を求め、番地差の絶対値N2を求めた後、N2
とクロックパルス周期TよりS2波形の最大値V2の1/e2の
強度レベルになる時間幅t2を t2=N2×T ‥‥(4) の演算から求める。Then, the MPU 10 obtains two addresses corresponding to the slice voltage V e2 of the S2 waveform, obtains an absolute value N 2 of the address difference, and then obtains N 2
And the clock pulse period T, the time width t 2 at which the intensity level is 1 / e 2 of the maximum value V 2 of the S2 waveform is obtained from the calculation of t 2 = N 2 × T ‥‥ (4).
更に、ステップ103で求めた走査速度vと該時間幅t2
より φX=v×t2 ‥‥(5) を演算することによって、X方向のビーム径φXを求め
る。Further, the scanning speed v obtained in step 103 and the time width t 2
By calculating φ X = v × t 2よ り (5), the beam diameter φ X in the X direction is obtained.
径φXの値はメモリ(RAM)に格納される。The value of the diameter phi X is stored in the memory (RAM).
尚、ここではS2波形を使って径φXを求めたがS3波形
より径φXを求めてもよく、S2波形から求めた径φXとS3
波形から求めた径φXとの両方を求め、その平均をとる
様な構成としてもよい。Here, may seek diameter phi X from but S3 waveform was determined diameter phi X using S2 waveform, diameter phi X obtained from the S2 waveform and S3
The configuration may be such that both the diameter φ X obtained from the waveform is obtained and the average thereof is obtained.
<ステップ105> 次にY方向のビーム径φYを求める。<Step 105> Next, a beam diameter φY in the Y direction is obtained.
まず、ステップ104と同様に光電信号波形S1とS4(以
下、S1波形,S4波形とする)のスライス電圧Ve1を、S1波
形とS4波形の最大値V1より Ve1=V1×1/e2 ‥‥(6) を演算することによって求める。First, as in step 104, the slice voltage V e1 of the photoelectric signal waveforms S1 and S4 (hereinafter, referred to as S1 waveform and S4 waveform) is calculated as V e1 = V 1 × 1/1 from the maximum value V 1 of the S1 waveform and S4 waveform. It is obtained by calculating e 2求 め る (6).
そして、S1波形のスライス電圧Ve1に対応する2つの
番地を求め、番地差の絶対値をN3とし、N3とクロックパ
ルス周期Tより、S1波形の最大値V1の1/e2の強度レベル
になる時間幅t1を t1=N3×T ‥‥(7) の演算より求める。Then, two addresses corresponding to the slice voltage V e1 of the S1 waveform are obtained, the absolute value of the address difference is set to N 3, and N 3 and the clock pulse period T are used to calculate 1 / e 2 of the maximum value V 1 of the S1 waveform. the time width t 1 becomes intensity level obtained from the calculation of t 1 = N 3 × T ‥‥ (7).
同様にして、S4波形のスライス電圧Ve1に対応する2
つの番地差をN4とし、N4とクロックパルス周期Tより、
S4波形の最大値V1の1/e2の強度レベルになる時間幅t4を t4=N4×T ‥‥(8) の演算より求める。Similarly, 2 corresponding to the slice voltage V e1 of the S4 waveform
The difference between the two addresses is N 4, and from N 4 and the clock pulse period T,
S4 obtained from the calculation of the maximum value V 1 of the 1 / e 2 of the time width t 4 when made in the intensity level of the waveform t 4 = N 4 × T ‥‥ (8).
パターンP1,P4から得られたS1波形,S4波形は、ビーム
径のX方向の成分とY方向の成分の両方を含んでおり、
ここで、T+,T-を (v×t1+v×t4)/2=T+ ‥‥(9) (v×t1−v×t4)/2=T- ‥‥(10) とおき、Y方向の成分をφYとすると近似式 を演算することによりY方向のビーム径φYが求められ
る。The S1 waveform and S4 waveform obtained from the patterns P1 and P4 include both the X-direction component and the Y-direction component of the beam diameter,
Here, T + and T − are calculated as (v × t 1 + v × t 4 ) / 2 = T + ‥‥ (9) (v × t 1 −v × t 4 ) / 2 = T − ‥‥ (10) And if the Y-direction component is φ Y , an approximate expression Is calculated, the beam diameter φY in the Y direction is obtained.
以上のステップによりX,Y方向のビーム径φX,φYを
求めることができる。With the above steps, the beam diameters φ X and φ Y in the X and Y directions can be obtained.
また、ガラス板1上に形成されたビーム径が楕円とみ
なされ、かつY軸(走査方向と垂直方向)に対して微小
に回転している場合でも、上記近似関係式は満たされ、
そのときのその楕円の長軸とY軸とのなす角αは となる。Further, even when the beam diameter formed on the glass plate 1 is regarded as an ellipse and is slightly rotated with respect to the Y axis (the direction perpendicular to the scanning direction), the above approximate relational expression is satisfied;
The angle α between the major axis of the ellipse and the Y axis at that time is Becomes
以上の実施例により、X方向とY方向のビーム径を1
回の走査(1次元の走査)で、同時に求めることができ
る。According to the above embodiment, the beam diameter in the X direction and the Y direction is set to 1
It can be obtained simultaneously by one scan (one-dimensional scan).
次に本発明の第2の実施例を5図を参照して説明す
る。Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
本実施例では、ガラス板1の上に、直線上のエッジE1
〜E4を有する斜線で示された遮光パターンP5〜P7を形成
し、各パターンのエッジE1〜E4を利用することによっ
て、透過光より得られる光電信号波形の最大値−最小値
の変化部分よりビーム径を求める。In this embodiment, a straight edge E1 is placed on the glass plate 1.
By forming the light-shielding patterns P5 to P7 indicated by oblique lines having the patterns E5 to E4, and by using the edges E1 to E4 of the respective patterns, the beam is emitted from the maximum-minimum value change portion of the photoelectric signal waveform obtained from the transmitted light. Find the diameter.
装置の全体構成は、第1の実施例と同様の構成をと
り、同じ部材には同一の符号を付してある。The overall configuration of the apparatus has the same configuration as that of the first embodiment, and the same members are denoted by the same reference numerals.
図示のような直線状のエッジを有する遮光パターンP5
〜P7が形成されたガラス板1と、光電変換器4は、不図
示のステージに載置され、第5図中Y方向、又は、2次
元(X,Y)の方向に移動可能である。レーザ光源2から
のレーザビーム6は、走査ミラー(振動鏡,ポリゴン鏡
等)3によってガラス板1上をX方向に走査され、ガラ
ス板1上の非遮光部分P8,P9を透過した光情報は、光電
変換器4で受光される。Light-shielding pattern P5 having a linear edge as shown
The glass plate 1 on which .about.P7 is formed and the photoelectric converter 4 are mounted on a stage (not shown), and are movable in the Y direction or two-dimensional (X, Y) directions in FIG. The laser beam 6 from the laser light source 2 is scanned in the X direction on the glass plate 1 by a scanning mirror (vibrating mirror, polygon mirror, etc.) 3, and the optical information transmitted through the non-light-shielding portions P 8 and P 9 on the glass plate 1 is Are received by the photoelectric converter 4.
光電変換器4で光電変換された信号は、計測・演算処
理回路5に送られ、ビーム径の測定に使われる。The signal photoelectrically converted by the photoelectric converter 4 is sent to the measurement / arithmetic processing circuit 5 and used for measuring the beam diameter.
第6図(a),(b),(c)の夫々は、本発明の実
施例におけるガラス板1と、光電変換器4の構成を表す
側面図、平面図、及び光電変換器4より得られる出力電
圧波形を表す図である。6 (a), (b), and (c) are obtained from the side view, the plan view, and the photoelectric converter 4 showing the configuration of the glass plate 1 and the photoelectric converter 4 in the embodiment of the present invention. FIG. 5 is a diagram showing an output voltage waveform obtained.
平面図第6図(b)に示すように、ガラス板1の一方
の表面には、エッジE1〜E4を有する斜線部に示す様な遮
光パターンP5〜P7がクロム等により形成され、各パター
ンの間には光透過部分P8,P9が形成される。As shown in FIG. 6 (b), on one surface of the glass plate 1, light-shielding patterns P5 to P7 as shown by hatched portions having edges E1 to E4 are formed of chrome or the like. Light transmitting portions P8 and P9 are formed between them.
P5〜P7の各パターンは、エッジE1とE2の間隔(a′−
b′間)がd4,エッジE2とE3の間隔(b′−c′間)がd
5,エッジE3とE4の間隔(c′−d′間)がd6となる様に
配置されており、d4とd6は等しくなる様な配置になって
いるものとする(各間隔は基準線l上で規定)。Each of the patterns P5 to P7 has a distance between the edges E1 and E2 (a'-
b ') is d4, and the distance between edges E2 and E3 (between b' and c ') is d.
5, the distance between the edges E3 and E4 (between c 'and d') is arranged to be d6, and d4 and d6 are arranged to be equal (each interval is a reference line l Defined above).
又、各エッジE1〜E4の長さはビーム径よりも大きいも
のとする。The length of each of the edges E1 to E4 is larger than the beam diameter.
パターンP5とP7は、エッジE1とE4が図中X方向とY方
向の2方向のビーム径に関する光情報を得る為に、基準
線lとそれぞれ+45°,−45°の角度(反時計回りを
+,時計回りを−とする)をもつように配置され、パタ
ーン6は、エッジE2とE3が図中X方向のビーム径に関す
る光情報を得る為に、基準線lに対して垂直になるよう
に配置されている。The patterns P5 and P7 have the edges E1 and E4 at the angles of + 45 ° and −45 ° (counterclockwise, respectively) with the reference line l in order to obtain optical information on the beam diameters in the X direction and the Y direction in the drawing. The pattern 6 is arranged such that edges E2 and E3 are perpendicular to the reference line l in order to obtain optical information on the beam diameter in the X direction in the figure. Are located in
また、光電変換器4は、側面図第6図(a)に表すよ
うに、パターンP5〜P7が形成される面と反対の面に、ガ
ラス板1と一体に貼り合わされて各光透過部分P8,P9の
夫々からの透過光を受光するように構成されている。As shown in FIG. 6 (a), the photoelectric converter 4 is integrally attached to the glass plate 1 on the surface opposite to the surface on which the patterns P5 to P7 are formed, and each light transmitting portion P8 , P9.
第6図(c)は、ビームを一定速度vで基準線l上を
図中X方向に走査するとき、パターンから生じる光電信
号波形を表したものである。FIG. 6 (c) shows a photoelectric signal waveform generated from the pattern when the beam is scanned on the reference line 1 in the X direction at a constant speed v.
ここにおいて縦軸は、光電変換された透過光量に対応
して得られる出力電圧を表し、横軸は走査時間を表す。Here, the vertical axis represents the output voltage obtained corresponding to the photoelectrically converted transmitted light amount, and the horizontal axis represents the scanning time.
V3は透過光量の最大値を表し、V4はV3の半分の光量と
なるスライス電圧を表す。V 3 represents the maximum value of the transmitted light quantity, V 4 represents a slice voltage is half of the amount of V 3.
本実施例では、ガウス型強度分布のビーム径を用いて
おり、かつビームが基準線l上を走査している為、V4で
スライスされた信号波形上のa,b、c,d点は、それぞれ第
6図(b)の各エッジE1〜E4と基準線lとの交点a′,
b′,c′,d′と対応関係にある。In this embodiment, uses a beam diameter of Gaussian intensity distribution, and because the beam is scanned over the reference line l, a on sliced signal waveform at V 4, b, c, d point 6 (b), the intersections a 'between the edges E1 to E4 and the reference line l.
There is a correspondence with b ', c', d '.
次に本実施例の構成により、ビーム径を求める方法を
説明する。Next, a description will be given of a method of obtaining a beam diameter by the configuration of the present embodiment.
第1の実施例と同様に、光電変換器4よりの光電信号
波形はデジタル数値化され、メモリ(RAM)に格納され
る様な構成をとるものとし、データをメモリ(RAM)に
取り込む手順は第1の実施例のステップ101,102と同様
の処理により行われるものとする。As in the first embodiment, the photoelectric signal waveform from the photoelectric converter 4 is digitized and stored in a memory (RAM). The procedure for loading data into the memory (RAM) is as follows. It is assumed that the processing is performed by the same processing as steps 101 and 102 in the first embodiment.
ここでは、MPU10の処理による第1の実施例のステッ
プ103以降の処理に相当する手順を第6図を参照して説
明する。Here, a procedure corresponding to the processing after step 103 in the first embodiment by the processing of the MPU 10 will be described with reference to FIG.
尚、各エッジ間隔d4,d5,d6は、予めMPU10内のメモリ
(RAM)に格納されているものとする。It is assumed that the edge intervals d4, d5, and d6 are stored in a memory (RAM) in the MPU 10 in advance.
まず、ビームの走査速度vを求める。First, the beam scanning speed v is determined.
MPU10は、第6図(c)における光電信号波形に対応
するメモリ(RAM)内のデータ上のレベルV4でスライス
された値のうち、第6図(b)のエッジE2,E3に相当す
る部分b,cの値に対応するメモリ(RAM)の2つの番地の
差の絶対値N5を算出する。MPU10, of the Figure 6 sliced value level V 4 of the data in the memory (RAM) corresponding to the photoelectric signal waveform at (c), corresponding to the edge E2, E3 of FIG. 6 (b) moiety b, calculates the absolute value N 5 of the difference between the two addresses of the memory (RAM) corresponding to the value of c.
ここで、第1の実施例と同様、番地とクロックパルス
は対応関係にあるものとし、番地差N5とクロックパルス
周期Tより、レベルV4でスライスしたレベル間bcの時間
間隔tdを td=N×T ‥‥(13) の演算より求める。Here, as in the first embodiment, the address and the clock pulse is assumed to be in correspondence, from the address difference N 5 and the clock pulse period T, the interlevel bc sliced at level V 4 the time interval t d t d = N × T ‥‥ (13)
そして、ガウス型強度分布のビームを用いている為、
第6図(b)におけるb′−c′間のエッジ間隔d5と、
tdは対応関係にあり、ビームの走査速度vを v=d5/td ‥‥(14) の演算より求める。And because we use a beam with Gaussian intensity distribution,
The edge interval d5 between b 'and c' in FIG.
t d has a corresponding relationship, and the beam scanning speed v is obtained by the calculation of v = d5 / t d ‥‥ (14).
次にX方向のビーム径φXを求める。Next, the beam diameter φ X in the X direction is obtained.
ここでは、ビームの光強度の最大値の1/e2になる時間
幅(twとする)とビームの透過光量の最大値の10%及び
90%になる2点間の時間幅(tw1とする)との関係を予
め求めておき、この関係で時間幅tw1を補正することに
よって、ビームの光強度の最大値の1/e2におけるビーム
径φXを求める為の時間幅に換算する。Here, the time width (let it be tw) that is 1 / e 2 of the maximum value of the light intensity of the beam, 10% of the maximum value of the transmitted light amount of the beam and
Obtained in advance the relationship between the time interval between the two points to be 90% (and tw 1), by correcting the time width tw 1 in this relationship, the maximum value of the light intensity of the beam 1 / e 2 Is converted to a time width for obtaining the beam diameter φ X at.
時間幅twとtw1はtw≒1.56tw1の関係となることがガウ
ス分布曲線式より求められ、この関係値1.56は予めメモ
リ(RAM)に格納されているものとする。Time width tw and tw 1 it is determined from a Gaussian distribution curve type which is a relation of tw ≒ 1.56tw 1, this relationship value 1.56 is assumed to be previously stored in the memory (RAM).
従って、第6図(c)の光電信号波形のエッジE2に対
応するレベル変化部分のうち、出力電圧の最大値V3の10
%のレベルになる点b(1)に対応するメモリ(RAM)
の番地と、最大値V3の90%のレベルになる点b(2)に
対応するメモリ(RAM)の番地の、差の絶対値N6とクロ
ックパルス周期Tよりエッジ(E2)に対応する時間幅t6
を t6=N6×T ‥‥(15) の演算より求め、関係値1.56でt6を補正することにより
X方向のビーム径φXは φX=v×1.56t6 ‥‥(16) の演算より求まる。Therefore, of the level-changing portion corresponding to the edge E2 of the photoelectric signal waveform of FIG. 6 (c), 10 of the maximum value V 3 of the output voltage
Memory (RAM) corresponding to point b (1) at which the level becomes%
And address of, corresponding to the address of the memory (RAM) corresponding to b (2) point at which 90% of the level of the maximum value V 3, the absolute value N 6 and the clock pulse period T from the edge of the difference (E2) Time width t 6
Is obtained by the calculation of t 6 = N 6 × T ‥‥ (15), and the beam diameter φ X in the X direction is corrected by correcting t 6 with the relational value 1.56, so that φ X = v × 1.56t 6 ‥‥ (16) Is obtained from the calculation of
この場合、エッジE2に対応するレベル変化部分よりビ
ーム径φXを求めたが、エッジE3よりビーム径φXをもと
めるようにしてもよく、又、エッジE2,E3より求めたビ
ーム径φXの平均をとる様な構成としてもよい。In this case, to determine the beam diameter phi X from the level change portion corresponding to the edge E2, may be calculated beam diameter phi X from the edge E3, also the beam diameter phi X determined from the edge E2, E3 An average configuration may be used.
次にY方向のビーム径φYを求める。Then determine the Y direction of the beam diameter phi Y.
この場合もX方向のビーム径φXを求める場合と同様
に、光電信号波形のうち、エッジE1,E4に対応する、ビ
ームの透過光量の10%及び90%になる2点間の時間幅
t5,t8を求め、これを関係値1.56で補正した値を使っ
て、ビームの光強度の最大値の1/e2の光強度におけるY
方向のビーム径φYを求めるものとする。In this case similarly to the case of obtaining the X-direction beam diameter phi X, of the photoelectric signal waveform, corresponding to the edge E1, E4, beam time width between two points of 10% and 90% of the quantity of transmitted light
The values of t 5 and t 8 are obtained, and the values corrected by the relation value 1.56 are used to obtain Y 5 at the light intensity of 1 / e 2 of the maximum value of the light intensity of the beam.
And request the direction of the beam diameter phi Y.
ここで、時間幅t5,t8は、X方向の成分とY方向の成
分の両方を含んでおり、 (v×1.56t5+v×1.56t8)/2=T+ ‥‥(17) (v×1.56t5−v×1.56t8)/2=T- ‥‥(18) とおくと、Y方向の成分φYは先の近似式(11)で求め
られる。Here, the time widths t 5 and t 8 include both the component in the X direction and the component in the Y direction, and (v × 1.56t 5 + v × 1.56t 8 ) / 2 = T + ‥‥ (17) (V × 1.56t 5 −v × 1.56t 8 ) / 2 = T − ‥‥ (18) The component φ Y in the Y direction can be obtained by the above approximate expression (11).
以上のステップによりX,Y方向のビーム径を求めるこ
とができる。The beam diameter in the X and Y directions can be obtained by the above steps.
また、ビーム径が楕円とみなされかつY軸(走査方向
と垂直方向)に対して微小に回転している場合でも上記
近似関係式は満たされ、そのときのその楕円の長軸とY
軸とのなす角αは、先の近似式(12)より求められる。Even when the beam diameter is regarded as an ellipse and is slightly rotated with respect to the Y axis (the direction perpendicular to the scanning direction), the above approximate relational expression is satisfied.
The angle α formed with the axis is obtained from the approximate expression (12).
以上2つの実施例では、ビーム走査方法は、ミラー等
でビームを走査させることとしたが、ビーム径測定装置
を移動させることとしても、同様の結果を得ることがで
きる。In the above two embodiments, the beam is scanned by a mirror or the like in the beam scanning method. However, similar results can be obtained by moving the beam diameter measuring device.
次に本発明の第3の実施例を第7図を参照して説明す
る。Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
第1の実施例では、透過型スリット部P1〜P4よりの透
過光を光電変換することにより、ビーム径を求めること
としていたが、本実施例では反射型パターンP1′〜P4′
よりの反射光を光電変換することにより、ビーム径を求
める構成をとるものである。In the first embodiment, the beam diameter is obtained by photoelectrically converting the transmitted light from the transmission slits P1 to P4. In this embodiment, the reflection patterns P1 'to P4' are obtained.
The beam diameter is obtained by photoelectrically converting the reflected light.
反射型パターンP1′〜P4′が形成されているガラス板
1は、ステージ12に載置され、第7図中白矢印の方向、
又は、2次元(白矢印の方向と紙面に垂直を方向)方向
に移動可能である。The glass plate 1 on which the reflection patterns P1 'to P4' are formed is placed on the stage 12, and the direction of the white arrow in FIG.
Alternatively, it can be moved in a two-dimensional direction (a direction indicated by a white arrow and a direction perpendicular to the paper surface).
レーザ光源2からのレーザビーム6は、ビームスプリ
ッター13で反射された後、パターンを略垂直に照射す
る。The laser beam 6 from the laser light source 2 is reflected by the beam splitter 13 and then irradiates the pattern substantially vertically.
ステージ12の移動によるガラス板1と、ビームの相対
走査により得られるパターンからの反射光は、ビームス
プリッター13を介して光電変換器4で受光され、光電変
換された信号は計測・演算処理回路5に送られビーム径
の測定に使われる。The reflected light from the glass plate 1 due to the movement of the stage 12 and the pattern obtained by the relative scanning of the beam is received by the photoelectric converter 4 via the beam splitter 13, and the signal subjected to the photoelectric conversion is measured and processed by the measurement / operation processing circuit 5. And used for measuring the beam diameter.
本実施例によるパターンは、クロム等で第2図におけ
る透過型スリット部P1〜P4と同様のパターンを形成し、
表面を鏡面状に処理することによってガラスよりも十分
反射率の高い、第7図斜線に示す反射パターンP1′〜P
4′として形成されており、反射パターン以外の部分を
透過分とすることにより構成されているものである。The pattern according to the present embodiment forms the same pattern as the transmissive slit portions P1 to P4 in FIG.
The reflection patterns P1 'to P1 shown by oblique lines in FIG. 7 have a sufficiently higher reflectance than glass by treating the surface into a mirror surface.
4 ', which is constituted by making portions other than the reflection pattern into transmission components.
本パターンP1′〜P4′よりの反射光によって、第1の
実施例と同様な光電信号を検出し、第1の実施例と同様
の手順を行うことにより、2方向のビーム径を測定する
ことができる。Detecting the photoelectric signal similar to that of the first embodiment based on the reflected light from the patterns P1 'to P4' and measuring the beam diameter in two directions by performing the same procedure as that of the first embodiment. Can be.
尚、本実施例において、ビームとガラス板1の走査方
法は、ステージを移動させることとしたが、ビームを走
査ミラー等により走査し、パターンからの反射光を検出
する様な構成としてもよい。又、光電信号のデジタル化
は、ステージ12の移動位置を高分解能で計測するレーザ
干渉式測長器のアップダウンパルス(例えば0.01μm毎
に1パルス)に応答して、ADC8の変換動作、メモリアド
レスの増減等を行わせるのがよい。In the present embodiment, the beam and the glass plate 1 are scanned by moving the stage. However, the beam may be scanned by a scanning mirror or the like to detect reflected light from the pattern. Further, the digitization of the photoelectric signal is performed by responding to an up / down pulse (for example, one pulse every 0.01 μm) of a laser interferometer that measures the moving position of the stage 12 with a high resolution. It is preferable to increase or decrease the address.
以上の実施例によりX方向とY方向のビームスポット
径を1回の走査(1次元の走査)で同時に求めることが
できる。According to the above embodiment, the beam spot diameters in the X direction and the Y direction can be obtained simultaneously by one scan (one-dimensional scan).
以上本発明によれば、ガラス板とビームの相対走査方
向に直交する方向に延びたパターンと、走査方向と交差
する方向に延びたパターンの2つのパターンを、該ガラ
ス板上に設けたので、走査方向と、走査方向と直交する
方向の2方向のビーム径を、1回の走査(1次元の走
査)で測定することが可能であり、ビーム径の測定時間
を短縮することができるとともに、装置の構成を1方向
の相対走査機構とすることができる。According to the present invention, two patterns, a pattern extending in a direction orthogonal to the relative scanning direction of the glass plate and the beam and a pattern extending in a direction intersecting the scanning direction, are provided on the glass plate. The beam diameter in two directions, a scanning direction and a direction orthogonal to the scanning direction, can be measured by one scan (one-dimensional scanning), and the measurement time of the beam diameter can be reduced. The configuration of the device can be a one-way relative scanning mechanism.
第1図は第1の実施例による装置の全体を表す斜視図、
第2図(a)は第1の実施例のガラス板1と光電変換器
4との構成を表す側面図、第2図(b)は第1の実施例
のガラス板1の詳細を表す平面図、第2図(c)は第1
の実施例の光電変換器4よりの信号波形を表す信号波形
図、第3図は本発明の処理回路を表すブロック図、第4
図は第1の実施例におけるビーム径を求める為の流れ
図、第5図は第2の実施例による装置の全体を表す斜視
図、第6図(a)は第2の実施例のガラス板1と光電変
換器4との構成を表す側面図、第6図(b)は第2の実
施例のガラス板1の詳細を表す平面図、第6図(c)は
第2の実施例の光電変換器4よりの信号波形を表す信号
波形図、第7図は第3の実施例の装置の全体を示す側面
図、第8図(a)は従来例のガラス板と光電変換器4と
の構成を示す側面図、第8図(b)は従来例のビーム径
を測定する為のガラス板の詳細を表す平面図、第9図は
第8図のパターンより得られる光電信号波形図である。 〔主要部分の符号の説明〕 1……ガラス板 2……レーザ光源 3……走査ミラー 4……光電変換器 5……処理回路のブロック図 6……レーザビーム 7……アンプ 8……アナログ−デジタル変換器 9……パルス発信器 10……マイクロプロセスユニット 11……表示装置 12……ステージ 13……ビームスプリッター P1〜P4……スリット状透明部 E1〜E4……直線エッジFIG. 1 is a perspective view showing the entire apparatus according to the first embodiment,
FIG. 2A is a side view showing a configuration of the glass plate 1 and the photoelectric converter 4 of the first embodiment, and FIG. 2B is a plane showing details of the glass plate 1 of the first embodiment. FIG. 2 (c) shows the first
FIG. 3 is a signal waveform diagram showing a signal waveform from the photoelectric converter 4 of the embodiment, FIG. 3 is a block diagram showing a processing circuit of the present invention, FIG.
FIG. 5 is a flow chart for obtaining the beam diameter in the first embodiment, FIG. 5 is a perspective view showing the entire apparatus according to the second embodiment, and FIG. 6 (a) is the glass plate 1 of the second embodiment. FIG. 6 (b) is a plan view showing details of the glass plate 1 of the second embodiment, and FIG. 6 (c) is a side view showing the configuration of the photoelectric converter 4 of the second embodiment. FIG. 7 is a side view showing the entire device of the third embodiment, and FIG. 8 (a) is a diagram showing a signal between the glass plate and the photoelectric converter 4 of the conventional example. FIG. 8 (b) is a side view showing the configuration, FIG. 8 (b) is a plan view showing details of a glass plate for measuring a beam diameter in a conventional example, and FIG. . [Description of Signs of Main Parts] 1 ... Glass plate 2 ... Laser light source 3 ... Scanning mirror 4 ... Photoelectric converter 5 ... Block diagram of processing circuit 6 ... Laser beam 7 ... Amplifier 8 ... Analog -Digital converter 9 ... Pulse transmitter 10 ... Micro process unit 11 ... Display device 12 ... Stage 13 ... Beam splitter P1 to P4 ... Slit-shaped transparent part E1 to E4 ... Linear edge
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G01J 1/02 G01B 11/08 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) G01J 1/02 G01B 11/08
Claims (3)
の径を有するビームを照射する放射源と、前記ビームと
前記パターンを相対走査させる走査手段と、前記走査に
よって前記パターンから生じる光情報を光電検出する光
電変換手段とを有し、該光電変換手段の光電信号に基づ
いてビーム径を測定する装置において、 前記相対走査方向と略直交する方向に延びた直線状のエ
ッジの少なくとも2つが該走査方向に沿って所定間隔で
並設され、かつ前記相対走査によって前記光電信号とし
て該少なくとも2つのエッジ位置に対応してレベル変化
する信号を発生させる第1パターンと、 前記相対走査方向と交差した方向に直線状に形成された
エッジを有し、前記相対走査によって前記光電信号とし
て該エッジ位置に対応してレベル変化する信号を発生さ
せる第2パターンとを備えた基準体と、 前記光電信号のうち、前記第1パターンの少なくとも2
つのエッジ位置に対応してレベル変化する部分の時間間
隔に関する第1の値と、前記光電信号のうち前記第1パ
ターンの少なくとも1つのエッジ位置に対応してレベル
変化する部分の時間幅に関する第2の値と、前記光電信
号のうち前記第2パターンのエッジ部分の時間幅に関す
る第3の値とを計測する計測手段と、 前記第1の値、第2の値及び前記第3の値に基づいて前
記相対走査方向と相対走査方向と略直交する方向の2方
向に関して前記ビームの径を演算する演算手段とを有す
ることを特徴とするビーム径測定装置。1. A radiation source for irradiating a beam having a predetermined diameter on a pattern formed in advance on an object surface, scanning means for relatively scanning the beam and the pattern, and optical information generated from the pattern by the scanning. And a photoelectric conversion unit for photoelectrically detecting the photoelectric conversion unit, wherein a beam diameter is measured based on a photoelectric signal of the photoelectric conversion unit, wherein at least two linear edges extending in a direction substantially perpendicular to the relative scanning direction are provided. A first pattern that is arranged side by side at a predetermined interval along the scanning direction and generates a signal that changes in level as the photoelectric signal according to the at least two edge positions by the relative scanning; Signal having an edge formed linearly in the direction indicated by the arrow, and changing the level as the photoelectric signal by the relative scanning in accordance with the edge position. A reference body provided with a second pattern to be generated out of the photoelectric signal, said first pattern of at least 2
A first value related to a time interval of a portion that changes in level corresponding to one edge position, and a second value related to a time width of a portion that changes in level corresponding to at least one edge position of the first pattern in the photoelectric signal. Measuring means for measuring a third value of the edge width of the second pattern in the photoelectric signal; and a third value based on the first value, the second value, and the third value. Calculating means for calculating the beam diameter in two directions of the relative scanning direction and a direction substantially orthogonal to the relative scanning direction.
直交する方向のビーム径を前記第3の値と前記第2の値
の差値に基づいて演算することを特徴とする請求項1記
載の装置。2. The apparatus according to claim 1, wherein said arithmetic circuit calculates a beam diameter in a direction substantially orthogonal to said relative scanning direction based on a difference between said third value and said second value. The described device.
用いてビーム走査によりビーム径を測定する基準体であ
って、 前記基準パターンは、走査方向に略直交する方向に延び
た直線状のエッジを有し、走査方向に沿って並設された
第1パターンと、 前記走査方向に対してある角度方向に延びたエッジを有
する第2パターンとを備えたことを特徴とするビーム径
測定用基準体。3. A reference body for measuring a beam diameter by beam scanning using a reference pattern formed in advance on an object plane, wherein the reference pattern is a straight line extending in a direction substantially perpendicular to a scanning direction. A first pattern having an edge and arranged in parallel along a scanning direction; and a second pattern having an edge extending at an angle to the scanning direction. Reference body.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25732189A JP2876650B2 (en) | 1989-10-02 | 1989-10-02 | Beam diameter measuring device and beam diameter measuring reference body |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25732189A JP2876650B2 (en) | 1989-10-02 | 1989-10-02 | Beam diameter measuring device and beam diameter measuring reference body |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03120426A JPH03120426A (en) | 1991-05-22 |
| JP2876650B2 true JP2876650B2 (en) | 1999-03-31 |
Family
ID=17304737
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25732189A Expired - Lifetime JP2876650B2 (en) | 1989-10-02 | 1989-10-02 | Beam diameter measuring device and beam diameter measuring reference body |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2876650B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7098448B2 (en) | 2004-03-12 | 2006-08-29 | Seiko Epson Corporation | Method and apparatus for measuring beam spot of scanning light |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111208781B (en) * | 2020-01-16 | 2022-06-17 | 深圳市高川自动化技术有限公司 | Circuit for measuring diameter of tool in motion |
-
1989
- 1989-10-02 JP JP25732189A patent/JP2876650B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7098448B2 (en) | 2004-03-12 | 2006-08-29 | Seiko Epson Corporation | Method and apparatus for measuring beam spot of scanning light |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03120426A (en) | 1991-05-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101952690B (en) | Angle measuring device and method | |
| Chursin et al. | Methods of resolution enhancement of laser diameter measuring instruments | |
| JPH07146113A (en) | Laser displacement meter | |
| JP4215220B2 (en) | Surface inspection method and surface inspection apparatus | |
| JP2876650B2 (en) | Beam diameter measuring device and beam diameter measuring reference body | |
| JPH09196624A (en) | Minute dimension measuring method and device | |
| JP2987540B2 (en) | 3D scanner | |
| JPH05223533A (en) | Height measuring apparatus | |
| JP2870908B2 (en) | Method and apparatus for measuring perspective distortion | |
| JP4411373B2 (en) | Surface inspection apparatus and method | |
| JP3168480B2 (en) | Foreign matter inspection method and foreign matter inspection device | |
| CN106931899A (en) | Three-dimensional shape scanning system for inhibiting noise of laser spots and improving stability | |
| JPH06258040A (en) | Laser displacement meter | |
| JPH06221811A (en) | Method for two-dimensional measurement of light and method and apparatus for measuring surface roughness | |
| JP2006010544A (en) | Apparatus and method for inspecting foreign matter | |
| JPS62138709A (en) | Displacement measurement method and device | |
| JPS6355641B2 (en) | ||
| JP2002131018A (en) | Non-contact height measuring method using laser beam | |
| JPH08327336A (en) | Three dimensional shape-measuring apparatus | |
| JP3406951B2 (en) | Surface condition inspection device | |
| JPH0658210B2 (en) | Three-dimensional coordinate measurement method | |
| JPH0769271B2 (en) | Defect inspection equipment | |
| JPH05150442A (en) | Foreign matter inspection device | |
| Schneiter et al. | High-speed, high-resolution 3D range camera | |
| JP3265549B2 (en) | Distance measuring device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 9 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080122 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100122 Year of fee payment: 11 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 11 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100122 |