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JP6095294B2 - Measuring method and measuring device - Google Patents
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JP6095294B2 - Measuring method and measuring device - Google Patents

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Description

本発明は、被測定物の複数の領域における形状情報を取得して、それらを繋ぎ合せることによって全体形状を測定する測定方法および測定装置に関する。   The present invention relates to a measuring method and a measuring apparatus for measuring the overall shape by acquiring shape information in a plurality of regions of an object to be measured and connecting them together.

被測定物を複数の部分領域に分割して測定し、測定した各部分領域を繋ぎ合わせるスティッチングを利用した測定方法では、被測定物の傾斜、回転、平行移動等が必要である。特許文献1は、部分領域同士の重なり領域の誤差を低減させるように、設置誤差、系統誤差、位置ずれなどの補正を行う方法を提案している。特許文献2は、三次元測定機の姿勢変化に伴う測定誤差を、三次元測定機の姿勢に対応したパラメータテーブルを用いて補正する方法を提案している。特許文献3は、被測定物の平坦度プロフィールから、平坦度が良好な被測定物のプロフィールを差し引くことによって、被測定物の変形誤差を補正する方法を提案している。   In a measurement method using stitching in which a measured object is divided into a plurality of partial areas and the measured partial areas are joined together, the measured object needs to be tilted, rotated, translated, and the like. Patent Document 1 proposes a method of correcting an installation error, a systematic error, a positional deviation, and the like so as to reduce an error in an overlapping area between partial areas. Patent Document 2 proposes a method of correcting a measurement error accompanying a change in the attitude of the coordinate measuring machine using a parameter table corresponding to the attitude of the coordinate measuring machine. Patent Document 3 proposes a method of correcting a deformation error of a measurement object by subtracting a profile of the measurement object having good flatness from the flatness profile of the measurement object.

米国特許第6956657号明細書US Pat. No. 6,956,657 特開2007−171077号公報JP 2007-171077 A 特開平05−346325号公報JP 05-346325 A

しかしながら、従来技術は、自重や保持による変形を考慮しておらず、これを補正することはできず、また、部分領域毎に異なる変形を個別に補正することもできなかった。   However, the conventional technology does not consider deformation due to its own weight or holding, and cannot correct this, and it is also impossible to individually correct different deformation for each partial region.

本発明は、スティッチングにおいて被測定物の自重変形を補正可能な測定方法および測定装置を提供することを例示的な目的とする。   It is an exemplary object of the present invention to provide a measurement method and a measurement apparatus that can correct the deformation of an object to be measured in stitching.

本発明の測定方法は、被測定物の形状を測定する測定方法であって、異なる傾斜状態における前記被測定物の形状情報を、前記被測定物を分割することによって設定された複数の部分領域のそれぞれについて測定するステップと、前記被測定物の前記部分領域ごとに、対応する傾斜状態における重力による変形量情報を取得するステップと、前記部分領域ごとに、前記測定するステップによって測定された前記形状情報から前記取得するステップによって取得された前記変形量情報を減算するステップと、前記減算するステップによって得られた、前記複数の部分領域の形状情報を繋ぎ合わせるステップと、を有することを特徴とする。 The measuring method of the present invention is a measuring method for measuring the shape of an object to be measured, and a plurality of partial regions set by dividing the object to be measured on shape information of the object to be measured in different inclined states. For each of the partial areas of the object to be measured, obtaining deformation information by gravity in a corresponding inclined state , and measuring for each of the partial areas. Subtracting the deformation amount information obtained by the obtaining step from shape information; and joining the shape information of the plurality of partial regions obtained by the subtracting step. To do.

本発明によれば、スティッチングにおいて被測定物の自重変形を補正可能な測定方法および測定装置を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the measuring method and measuring apparatus which can correct | amend the dead weight deformation | transformation of a to-be-measured object in stitching can be provided.

本発明の測定装置とステージの動作を説明するための断面図である。(実施例1)It is sectional drawing for demonstrating operation | movement of the measuring apparatus and stage of this invention. (Example 1) 図1に示す被測定物の異なる傾斜状態における自重変形の様子を示す拡大断面図である。It is an expanded sectional view which shows the mode of self-weight deformation in the inclination state from which the to-be-measured object shown in FIG. 1 differs. 図1に示す演算手段によって実行されるスティッチング方法のフローチャートである。(実施例1)It is a flowchart of the stitching method performed by the calculating means shown in FIG. (Example 1) 図3のS105を説明するための図である。(実施例1、3)It is a figure for demonstrating S105 of FIG. (Examples 1 and 3) 図1に示す演算手段によって実行されるスティッチング方法のフローチャートである。(実施例2)It is a flowchart of the stitching method performed by the calculating means shown in FIG. (Example 2) 図1に示す被測定物の異なる傾斜状態における自重変形の様子を示す拡大断面図である。(実施例3)It is an expanded sectional view which shows the mode of self-weight deformation in the inclination state from which the to-be-measured object shown in FIG. 1 differs. Example 3 図1に示す演算手段によって実行されるスティッチング方法のフローチャートである。(実施例3)It is a flowchart of the stitching method performed by the calculating means shown in FIG. Example 3 図1に示す演算手段によって実行されるスティッチング方法のフローチャートである。(実施例4)It is a flowchart of the stitching method performed by the calculating means shown in FIG. Example 4

以下、添付図面を参照して本発明の実施例について説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

図1(a)〜(c)は、被測定物を搭載したステージの動作を説明するための断面図であり、図1(c)は本実施例の測定装置も示している。測定装置は、干渉計3、撮像素子10、A/D変換器11、演算手段12、システム制御手段14、シミュレータ16、駆動手段18を有する。   FIGS. 1A to 1C are cross-sectional views for explaining the operation of the stage on which the object to be measured is mounted, and FIG. 1C also shows the measuring apparatus of this embodiment. The measurement apparatus includes an interferometer 3, an image sensor 10, an A / D converter 11, a calculation unit 12, a system control unit 14, a simulator 16, and a drive unit 18.

干渉計3は保持部2と参照面4を有し、本実施例では、上方から下方に向けて測定するルックダウン型の干渉計(測定手段)である。保持部2はレンズなどの光学素子である被測定物1を保持する。保持部2による保持方法は限定されない。干渉計3は、参照面4からの反射光と被測定物1の被測定面5からの反射光の干渉縞を取得する。参照面4の焦点位置と被測定面5の焦点位置は、共焦点位置6で一致している。   The interferometer 3 has a holding portion 2 and a reference surface 4. In this embodiment, the interferometer 3 is a look-down type interferometer (measuring means) that measures from above to below. The holding unit 2 holds a device under test 1 that is an optical element such as a lens. The holding method by the holding unit 2 is not limited. The interferometer 3 acquires interference fringes between the reflected light from the reference surface 4 and the reflected light from the measured surface 5 of the device under test 1. The focal position of the reference surface 4 and the focal position of the surface to be measured 5 coincide at the confocal position 6.

撮像素子10は、CCDなどの光電変換素子からなり干渉計が取得した干渉縞を光電変換し、アナログ信号を出力する。A/D変換器11は、そのアナログ信号をデジタル信号に変換する。不図示の信号処理回路がデジタル信号に必要な信号処理を施して演算手段12に提供する。   The image sensor 10 is composed of a photoelectric conversion element such as a CCD, photoelectrically converts interference fringes acquired by the interferometer, and outputs an analog signal. The A / D converter 11 converts the analog signal into a digital signal. A signal processing circuit (not shown) performs necessary signal processing on the digital signal and provides it to the computing means 12.

演算手段12は、マイクロコンピュータ(プロセッサ)から構成される。演算手段12は、異なる傾斜状態における被測定物1の部分領域ごとに取得された形状情報(形状、波面、傾きなどのデータ)データをスティッチングして(繋ぎ合わせて)被測定物1の全体の形状情報を取得するスティッチング手段として機能する。複数の部分領域は被測定物1を分割することによって設定される。また、演算手段12は、被検物の保持や姿勢に依存する重力による変形(自重変形)を補正する補正手段としても機能する。補正手段は、部分領域ごとに、被測定物1の形状情報から変形量を減算する。   The computing means 12 is composed of a microcomputer (processor). The computing means 12 stitches (joins together) the shape information (data such as shape, wavefront, and tilt) data acquired for each partial region of the device under test 1 in different tilt states. It functions as a stitching means for acquiring the shape information. The plurality of partial areas are set by dividing the DUT 1. The calculation means 12 also functions as a correction means that corrects deformation due to gravity (self-weight deformation) depending on holding and posture of the test object. The correction means subtracts the deformation amount from the shape information of the DUT 1 for each partial region.

システム制御手段14は、マイクロコンピュータ(プロセッサ)から構成され、測定装置の各部を制御する。例えば、システム制御手段14は、被測定物1が回転、傾斜および平行移動のうち少なくとも一つを行うように保持部2または保持部2に結合された不図示の部材を駆動する駆動手段18による駆動を制御する。シミュレータ16は、後述するシミュレーションを行い、被測定物1の部分領域のそれぞれについて重力による変形量を取得する取得手段である。   The system control means 14 is composed of a microcomputer (processor) and controls each part of the measuring apparatus. For example, the system control unit 14 is driven by the driving unit 18 that drives the holding unit 2 or a member (not shown) coupled to the holding unit 2 so that the DUT 1 performs at least one of rotation, inclination, and parallel movement. Control the drive. The simulator 16 is an acquisition unit that performs a simulation to be described later and acquires the amount of deformation due to gravity for each partial region of the DUT 1.

図1において、被測定物1の一点鎖線で示す光軸7と干渉計3の実線で示す光軸8のなす角(傾斜角)をθy、被測定物1の光軸7を回転軸とした回転角をθzとする。被測定物の光軸7は、傾斜角θyに連動して動くため、θzの回転軸は傾斜角θyに依存して変動する。   In FIG. 1, the angle (tilt angle) formed by the optical axis 7 indicated by the one-dot chain line of the DUT 1 and the optical axis 8 indicated by the solid line of the interferometer 3 is θy, and the optical axis 7 of the DUT 1 is the rotation axis. The rotation angle is θz. Since the optical axis 7 of the object to be measured moves in conjunction with the tilt angle θy, the rotation axis of θz varies depending on the tilt angle θy.

図1(a)はθy=0°、θz=0°のときの模式図である。図1(b)はθy=20°、θz=0のときの模式図である。図1(c)はθy=20°、θz=180°のときの模式図である。図1(b)と(c)は一見同じように見えるが、θzの回転により保持部2の位置が異なる。   FIG. 1A is a schematic diagram when θy = 0 ° and θz = 0 °. FIG. 1B is a schematic diagram when θy = 20 ° and θz = 0. FIG. 1C is a schematic diagram when θy = 20 ° and θz = 180 °. 1B and 1C seem to be the same at first glance, but the position of the holding portion 2 differs depending on the rotation of θz.

図2は、被測定物1の異なる傾斜状態における重力による変形の様子を示す拡大断面図である。図2(a)は、θy=0°、θz=0°、図2(b)はθy=10°、θz=0°、図2(c)はθy=10°、θz=180°のときの被測定物1の自重変形をそれぞれ示している。   FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing a state of deformation due to gravity in a different inclined state of the DUT 1. 2A shows θy = 0 ° and θz = 0 °, FIG. 2B shows θy = 10 ° and θz = 0 °, and FIG. 2C shows θy = 10 ° and θz = 180 °. The own weight deformation of the DUT 1 is shown.

図2(a)〜(c)において、点線は自重変形がない場合の被測定物1の形状11を示し、形状11は各図で共通している。形状11は、重力の影響を受けない(即ち、無重力の)状態における形状である。   2A to 2C, the dotted line indicates the shape 11 of the DUT 1 when there is no deformation due to its own weight, and the shape 11 is common to the drawings. The shape 11 is a shape in a state where it is not affected by gravity (ie, weightlessness).

一方、図2(a)〜(c)に示す実線は自重変形がある場合の被測定物1の形状12、13、14を示しており、重力の影響が異なるため、異なる形状となっている。この差はスティッチ誤差として表れるため、補正が必要である。   On the other hand, the solid lines shown in FIGS. 2A to 2C show the shapes 12, 13, and 14 of the DUT 1 when there is deformation due to its own weight. Since the influence of gravity is different, the shapes are different. . Since this difference appears as a stitch error, correction is necessary.

自重変形は、傾斜角θyおよび回転角θzに依存するため、本実施例では被測定物1の自重変形を傾斜角θy、回転角θzの関数として表し、スティッチ時に補正することにより、スティッチング精度を向上している。   Since the self-weight deformation depends on the inclination angle θy and the rotation angle θz, the present embodiment expresses the self-weight deformation of the DUT 1 as a function of the inclination angle θy and the rotation angle θz, and corrects the stitching accuracy by correcting at the time of stitching. Has improved.

図3は、演算手段12によって実行されるスティッチング方法のフローチャートであり、「S」はステップ(工程)の略である。図3に示すスティッチング方法は、コンピュータに各ステップ(手順)を実行させるプログラムとして具現化可能であり、これは図5以降でも同様である。   FIG. 3 is a flowchart of the stitching method executed by the computing means 12, and “S” is an abbreviation for step. The stitching method shown in FIG. 3 can be embodied as a program for causing a computer to execute each step (procedure), and this is the same in FIG.

図3(a)において、S101では、部分領域に分割する条件を決定する。これは、被測定物1の設計値や使用する干渉計3の大きさなどから決定することができる。この際、傾斜角θyや回転角θzの対称性を利用して後の変形量の計算を単純化することもできる。   In FIG. 3A, in S101, a condition for dividing into partial areas is determined. This can be determined from the design value of the DUT 1 and the size of the interferometer 3 to be used. At this time, the later calculation of the deformation amount can be simplified using the symmetry of the inclination angle θy and the rotation angle θz.

S102では、S101で決定した分割条件や被測定物1の設計値とシミュレータ16を利用して各部分領域の形状の変形量G(θy,θz)をシミュレーションする。即ち、メカCAD等を用いて、被測定物1の設計値と各分割条件における保持方法や重力を考慮して変形量を計算する。   In S102, the deformation amount G (θy, θz) of the shape of each partial region is simulated using the division condition determined in S101, the design value of the DUT 1 and the simulator 16. That is, using a mechanical CAD or the like, the deformation amount is calculated in consideration of the design value of the DUT 1 and the holding method and gravity in each division condition.

変形量Gは傾斜角θyおよび回転角θzに依存するため、θy、θzの関数として表すことができる。例えば、θy=0°、5°、10°の場合の変形量をシミュレーションし、それぞれに対してZernikeフィットを行う。各項の係数の変化に線形フィットすることで、任意のθyにおける変形量を定義する、という方法がある。θzに関しても、同様に考えることができる。これは一例であり、係数の変化に対するフィッティングを二次関数で行うなど、別の手法でも構わない。なお、S101で決定した分割条件のθz回転対称性と、保持部2の回転対称性に相関がある場合、その相関性を利用してもよい。例えば、分割条件のθz回転対称性が六回対称でも、保持部2の回転対称性が三回対称ならば、実質二つのパターンを考えれば良い。   Since the deformation amount G depends on the tilt angle θy and the rotation angle θz, it can be expressed as a function of θy and θz. For example, the deformation amount in the case of θy = 0 °, 5 °, 10 ° is simulated, and Zernike fit is performed for each. There is a method of defining the amount of deformation at an arbitrary θy by linearly fitting the change in the coefficient of each term. The same applies to θz. This is only an example, and another method may be used, such as fitting a coefficient change with a quadratic function. If there is a correlation between the θz rotational symmetry of the division condition determined in S101 and the rotational symmetry of the holding unit 2, the correlation may be used. For example, even if the θz rotational symmetry of the division condition is six-fold symmetrical, if the rotational symmetry of the holding unit 2 is three-fold symmetrical, substantially two patterns may be considered.

S103では、部分領域数だけ測定の繰り返し回数を設定する。S104では、部分領域nの測定を行い、形状情報F(θy,θz)を取得する。形状情報は、被測定物1の形状でもよいし、後述するように、被検物1からの光の波面の傾斜でもよい。 In S103, the number of measurement repetitions is set by the number of partial areas. In S104, the partial region n is measured and the shape information F n (θy, θz) is acquired. The shape information may be the shape of the DUT 1 or may be the inclination of the wavefront of the light from the DUT 1 as will be described later.

S105では、S102でシミュレーションした変形量Gに基づいて、部分領域nの自重変形を補正する。図4にS105の例を示す。被測定物全体が変形するが、補正するのは部分領域相当の範囲でよい。被測定面5のうち、干渉計3の測定可能範囲24の内側を測定し、部分領域データ25(F(θy,θz))を取得する。部分領域データ25は変形込みのデータである。部分領域データ25から、変形量G(θy,θz)を差し引くことにより、変形を補正する。 In S105, the self-weight deformation of the partial region n is corrected based on the deformation amount G simulated in S102. FIG. 4 shows an example of S105. Although the entire object to be measured is deformed, the range corresponding to the partial area may be corrected. Of the surface to be measured 5, the inside of the measurable range 24 of the interferometer 3 is measured, and partial region data 25 (F n (θy, θz)) is acquired. The partial area data 25 is data with deformation. The deformation is corrected by subtracting the deformation amount G (θy, θz) from the partial region data 25.

変形量G(θy,θz)は被測定物1の姿勢により異なる。図4(a)はθy=0°、θz=0°のときの変形補正を説明するための図である。図4(b)はθy=15°、θz=0°のときの変形補正を説明するための図であり、θyの相違により、図4(a)とは変形量G(θy,θz)が異なる。図4(c)はθy=15°、θz=90°のときの変形補正を説明するための図であり、θyの相違により、図4(b)とは変形量G(θy,θz)が異なる。各部分領域データにおいて、F(θy,θz)−G(θy,θz)を計算することにより、自重変形を補正することができる。 The deformation amount G (θy, θz) varies depending on the posture of the DUT 1. FIG. 4A is a diagram for explaining deformation correction when θy = 0 ° and θz = 0 °. FIG. 4B is a diagram for explaining deformation correction when θy = 15 ° and θz = 0 °. Due to the difference in θy, the deformation amount G (θy, θz) is different from that in FIG. Different. FIG. 4C is a diagram for explaining deformation correction when θy = 15 ° and θz = 90 °. Due to the difference in θy, the deformation amount G (θy, θz) is different from that in FIG. Different. By calculating F n (θy, θz) −G (θy, θz) in each partial region data, the self-weight deformation can be corrected.

S106では、S105で自重変形を補正した後の部分領域データの繋ぎ合わせ演算(スティッチング)を行う。   In S <b> 106, a partial area data stitching operation (stitching) after correcting the self-weight deformation in S <b> 105 is performed.

図3(b)は図3(a)の変形例である。図3(a)では、各部分領域について測定データを取得(S104)と変形補正(S105)を行ってからnを1からnまで更新しているが、これは一例である。例えば、図3(b)に示すように、S104の測定を全部分領域について行ってから変形補正(S105)を全部分領域について一括して行ってもよい。いずれにしてもスティッチング(S107)の前に変形補正が完了すればよい。シミュレーション(S102)もS105の前に行えば、その時期は問わない(例えば、他のステップと同時並行に行ってもよい)。   FIG. 3B is a modification of FIG. In FIG. 3 (a), n is updated from 1 to n after obtaining measurement data (S104) and deformation correction (S105) for each partial region, but this is an example. For example, as shown in FIG. 3B, the deformation correction (S105) may be collectively performed for all partial areas after the measurement of S104 is performed for all partial areas. In any case, the deformation correction may be completed before the stitching (S107). As long as the simulation (S102) is also performed before S105, the time does not matter (for example, it may be performed simultaneously with other steps).

本実施例によれば、変形量Gをシミュレーションしてθy、θzの関数として表し、部分領域ごとに補正することにより、比較的容易にスティッチ精度を向上させることができる。   According to the present embodiment, the stitching accuracy can be improved relatively easily by simulating the deformation amount G and expressing it as a function of θy, θz and correcting each of the partial regions.

本実施例は、変形量をシミュレーションではなく、実測することにより取得する。図5は、本実施例の演算手段12によって実行されるスティッチング方法のフローチャートであり、「S」はステップ(工程)の略である。図5(a)は図3(a)に対応し、図5(b)は図3(b)に対応し、同一のステップには同一の符号を付している。   In the present embodiment, the deformation amount is acquired by actually measuring, not by simulation. FIG. 5 is a flowchart of a stitching method executed by the calculation means 12 of the present embodiment, and “S” is an abbreviation for a step (process). 5A corresponds to FIG. 3A, FIG. 5B corresponds to FIG. 3B, and the same steps are denoted by the same reference numerals.

図5(a)ではS101の後でS102の代わりにS112が行われる。S112では、変形量Gを実測する。このため、図1のシミュレータ16の代わりに不図示の形状測定器(取得手段)が設けられている。   In FIG. 5A, S112 is performed after S101 instead of S102. In S112, the deformation amount G is measured. Therefore, a shape measuring device (acquisition means) (not shown) is provided instead of the simulator 16 of FIG.

例えば、被測定物1と設計値(材質)が同じで、実際の形状が既知であり、被測定物1とみなすことができる(材質と形状を有する)サンプルを用意する。その既知の形状をAとする。そして、このサンプルをS101で決定した分割条件下で測定した結果をBとする。測定結果Bは形状変形込みの形状であるため、変形量G(θy,θz)はB−Aで得られる。あとは、実施例1と同様である。   For example, a sample having the same design value (material) as the device under test 1, the actual shape is known, and can be regarded as the device under test 1 (having material and shape) is prepared. Let A be the known shape. And let B be the result of measuring this sample under the splitting conditions determined in S101. Since the measurement result B has a shape deformation shape, the deformation amount G (θy, θz) is obtained by B−A. The rest is the same as in the first embodiment.

形状変形を実測する手段は本実施例の方法に限定されない。例えば、変形測定用のサンプルを用意しなくても、変形が発生しないような保持方法(例えば、面で受ける)があれば、被測定物自体を使って実測してもよい。   The means for actually measuring the shape deformation is not limited to the method of this embodiment. For example, even if a sample for deformation measurement is not prepared, if there is a holding method (for example, received by a surface) that does not cause deformation, actual measurement may be performed using the object to be measured.

本実施例によれば、変形量Gを実測してθy、θzの関数として表し、部分領域ごとに補正することにより、比較的容易にスティッチ精度を向上させることができる。   According to the present embodiment, the stitching accuracy can be improved relatively easily by actually measuring the deformation amount G and expressing it as a function of θy, θz and correcting it for each partial region.

図6は、被測定物1の異なる傾斜状態における重力による変形の様子を示す拡大断面図である。図6(a)は、θy=0°、θz=0°、図6(b)はθy=10°、θz=0°、図6(c)はθy=10°、θz=180°のときの被測定物1の自重変形をそれぞれ示している。   FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view showing a state of deformation due to gravity in a different inclined state of the DUT 1. 6A shows the case of θy = 0 ° and θz = 0 °, FIG. 6B shows the case of θy = 10 ° and θz = 0 °, and FIG. 6C shows the case of θy = 10 ° and θz = 180 °. The own weight deformation of the DUT 1 is shown.

図6(a)〜(c)において、点線は自重変形がない場合の被測定物1の形状31を示し、形状31は各図で共通している。形状31は、重力の影響を受けない(即ち、無重力の)状態における形状である。形状31は、例えば、球面または軸対称非球面である。   6A to 6C, the dotted line indicates the shape 31 of the DUT 1 when there is no deformation due to its own weight, and the shape 31 is common to the drawings. The shape 31 is a shape in a state where it is not affected by gravity (ie, weightlessness). The shape 31 is, for example, a spherical surface or an axisymmetric aspheric surface.

一方、図6(a)〜(c)に示す実線は自重変形がある場合の被測定物1の形状32、33、34を示している。形状32〜34は、重力の影響が異なるため、図2と同様に、異なる形状となりそうである。しかし、形状31が光軸7に関して回転対称で、複数の保持部2が光軸7に関して回転対象に配置され、かつ、分割条件のθz回転対称性がn回対称で、かつ、保持部2の回転対称性がnの整数倍回転対称の場合は特殊な条件となる。なお、「分割条件のθz回転対称性がn回対称」とは、被測定物1が360°回転するまでに部分領域がn回重なることを意味し、「保持部2の回転対称性がnの整数倍回転対称」とは、被測定物1が360°回転するまでに保持部がnの整数倍重なることを意味する。この場合、形状33と34が一致し、変形誤差量が回転角θzに依存しない。   On the other hand, the solid lines shown in FIGS. 6A to 6C show the shapes 32, 33, and 34 of the DUT 1 when there is deformation due to its own weight. Since the shapes 32 to 34 are different in the influence of gravity, they are likely to have different shapes as in FIG. However, the shape 31 is rotationally symmetric with respect to the optical axis 7, the plurality of holding units 2 are arranged to be rotated with respect to the optical axis 7, the θz rotational symmetry of the division condition is n-fold symmetric, and the holding unit 2 A special condition occurs when the rotational symmetry is an integer multiple of n. Note that “the θz rotational symmetry of the division condition is n-fold symmetry” means that the partial region overlaps n times before the DUT 1 rotates 360 °, and “the rotational symmetry of the holding portion 2 is n “An integral multiple rotational symmetry of” means that the holding unit overlaps an integral multiple of n before the DUT 1 rotates 360 °. In this case, the shapes 33 and 34 match, and the deformation error amount does not depend on the rotation angle θz.

図4(d)は、θy=15°、θz=90°のときの変形状態を示しており、図4(b)と図4(d)はθzが異なるが、変形量Gがθzに依存しないため、変形量Gは同じになる。   FIG. 4D shows the deformation state when θy = 15 ° and θz = 90 °. FIG. 4B and FIG. 4D are different in θz, but the deformation amount G depends on θz. Therefore, the deformation amount G is the same.

図7は、本実施例の演算手段12によって実行されるスティッチング方法のフローチャートであり、「S」はステップ(工程)の略である。図7(a)は図3(a)に対応し、図7(b)は図3(b)に対応し、同一のステップには同一の符号を付している。図7は、S102の代わりに、変形量G(θy,θz)をG(θy)としているS122と、G(θy,θz)の代わりにG(θy)を減算するS115を有する以外は図3と同様である。また、本実施例ではGはシミュレーションにより推定しているが、実施例2のように実測より求めても良い。   FIG. 7 is a flowchart of a stitching method executed by the calculation means 12 of the present embodiment, and “S” is an abbreviation for a step (process). FIG. 7A corresponds to FIG. 3A, FIG. 7B corresponds to FIG. 3B, and the same steps are denoted by the same reference numerals. FIG. 7 is different from FIG. 3 except for having S122 in which the deformation amount G (θy, θz) is G (θy) and S115 for subtracting G (θy) instead of G (θy, θz). It is the same. In this embodiment, G is estimated by simulation, but may be obtained by actual measurement as in the second embodiment.

本実施例によれば、変形量Gをθyの関数として表し、部分領域ごとに補正することにより、比較的容易にスティッチ精度を向上させることができる。   According to the present embodiment, the stitching accuracy can be improved relatively easily by expressing the deformation amount G as a function of θy and correcting it for each partial region.

実施例1〜3では、測定器としては干渉計3を使用するが、本発明は他の測定器にも適用可能である。例えば、波面の傾斜を測定するシャック・ハルトマン測定器(測定手段)を使用してもよい。即ち、本実施例は、図1に示す干渉計3の代わりにシャック・ハルトマン測定器を使用する。   In the first to third embodiments, the interferometer 3 is used as a measuring device, but the present invention is applicable to other measuring devices. For example, you may use the Shack-Hartmann measuring device (measuring means) which measures the inclination of a wave front. In other words, this embodiment uses a Shack-Hartmann measuring device instead of the interferometer 3 shown in FIG.

図8は、本実施例の演算手段12によって実行されるスティッチング方法のフローチャートであり、「S」はステップ(工程)の略である。図8(a)は図3(a)に対応し、図8(b)は図3(b)に対応し、同一のステップには同一の符号を付している。図8は、変形量G(θy,θz)をシミュレーションするS102の代わりに、変形量G(θy,θz)の微分である変形量G’(θy,θz)をシミュレーションするS132を使用する。また、形状情報Fn(θy,θz)を取得するS104の代わりに波面傾斜情報Fn’(θy,θz)を取得するS114を使用する。そして、S105は、Fn’(θy,θz)−G’(θy,θz)を実行するS125で置換される。他のステップは実施例1〜3と同様である。   FIG. 8 is a flowchart of the stitching method executed by the calculation means 12 of the present embodiment, and “S” is an abbreviation for step (process). 8A corresponds to FIG. 3A, FIG. 8B corresponds to FIG. 3B, and the same steps are denoted by the same reference numerals. FIG. 8 uses S132 for simulating a deformation amount G ′ (θy, θz), which is a derivative of the deformation amount G (θy, θz), instead of S102 for simulating the deformation amount G (θy, θz). Further, S114 for obtaining the wavefront inclination information Fn ′ (θy, θz) is used instead of S104 for obtaining the shape information Fn (θy, θz). Then, S105 is replaced with S125 which executes Fn ′ (θy, θz) −G ′ (θy, θz). Other steps are the same as in the first to third embodiments.

また、本実施例はシャック・ハルトマン測定器(波面測定器)を使用したが、触針式の測定器やパターン投影法など、部分領域データの測定には他の測定手段を用いてもよい。ただし、測定手段が異なることによりデータ形式が異なる場合、変形量Gのデータ形式をそのデータ形式に揃える必要がある。   In this embodiment, a Shack-Hartmann measuring device (wavefront measuring device) is used. However, other measuring means such as a stylus measuring device or a pattern projection method may be used for measuring partial area data. However, when the data format differs due to different measurement means, it is necessary to align the data format of the deformation amount G with the data format.

これらの方法により、自重変形があっても、比較的容易に高精度にスティッチすることができる。   By these methods, even when there is deformation due to its own weight, stitching can be performed relatively easily with high accuracy.

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。   As mentioned above, although preferable embodiment of this invention was described, this invention is not limited to these embodiment, A various deformation | transformation and change are possible within the range of the summary.

本発明は、被測定物の形状や波面を測定する用途に適用することができる。   The present invention can be applied to the use of measuring the shape and wavefront of an object to be measured.

3…干渉計(測定手段)、12…演算手段、16…シミュレータ(取得手段) 3 ... interferometer (measuring means), 12 ... calculating means, 16 ... simulator (acquiring means)

Claims (12)

被測定物の形状を測定する測定方法であって、
異なる傾斜状態における前記被測定物の形状情報を、前記被測定物を分割することによって設定された複数の部分領域のそれぞれについて測定するステップと、
前記被測定物の前記部分領域ごとに、対応する傾斜状態における重力による変形量情報を取得するステップと、
前記部分領域ごとに、前記測定するステップによって測定された前記形状情報から前記取得するステップによって取得された前記変形量情報を減算するステップと、
前記減算するステップによって得られた、前記複数の部分領域の形状情報を繋ぎ合わせるステップと、
を有することを特徴とする測定方法。
A measuring method for measuring the shape of an object to be measured,
Measuring the shape information of the object to be measured in different inclination states for each of a plurality of partial regions set by dividing the object to be measured;
Obtaining deformation information due to gravity in a corresponding inclined state for each partial region of the object to be measured;
Subtracting the deformation amount information obtained by the obtaining step from the shape information measured by the measuring step for each partial region;
Connecting the shape information of the plurality of partial regions obtained by the subtracting step;
A measuring method characterized by comprising:
前記被測定物の前記形状情報は、前記被測定物の形状であり、
前記変形量情報を取得するステップは、各部分領域の変形量を、前記被測定物の設計値からシミュレーションにより取得することを特徴とする請求項1に記載の測定方法。
The shape information of the measurement object is a shape of the measurement object,
Step, measuring method according to claim 1, the deformation amount of the partial regions, and obtains by simulation from the design value of the object to be measured to obtain the deformation amount information.
前記被測定物の前記形状情報は、前記被測定物の形状であり、
前記変形量情報を取得するステップは、各部分領域の変形量を、前記被測定物または前記被測定物とみなすことが可能な材質と形状を有するサンプルを実測することにより取得することを特徴とする請求項1に記載の測定方法。
The shape information of the measurement object is a shape of the measurement object,
Step characterized by obtaining by measuring the samples with a deformation amount of the partial regions, the materials and shapes which can be regarded as the object to be measured or the object to be measured to obtain the deformation amount information The measurement method according to claim 1.
前記被測定物の前記形状情報は、前記被測定物からの光の波面の傾斜であり、
前記変形量情報を取得するステップは、各部分領域の前記変形量情報として前記波面の傾斜に対応する傾きを、前記被測定物の設計値からシミュレーションにより取得することを特徴とする請求項1に記載の測定方法。
The shape information of the device under test is an inclination of a wavefront of light from the device under test,
The step of acquiring the deformation amount information includes acquiring, as a deformation amount information of each partial region, a slope corresponding to the slope of the wavefront from a design value of the object to be measured by simulation. The measuring method described.
前記被測定物の前記形状情報は、前記被測定物からの光の波面の傾斜であり、
前記変形量情報を取得するステップは、各部分領域の前記変形量情報として前記波面の傾斜に対応する傾きを、前記被測定物または前記被測定物とみなすことが可能なサンプルを実測することにより取得することを特徴とする請求項1に記載の測定方法。
The shape information of the device under test is an inclination of a wavefront of light from the device under test,
The step of acquiring the deformation amount information is obtained by actually measuring a sample that can be regarded as the measurement object or the measurement object with an inclination corresponding to the inclination of the wavefront as the deformation amount information of each partial region. The measurement method according to claim 1, wherein the measurement method is acquired.
無重力における前記被測定物の形状が軸に関して回転対称で、かつ、前記被測定物を保持する複数の保持部が前記軸に関して回転対称に配置され、かつ、前記軸に関して前記被測定物が360°回転する間に前記部分領域がn回重なり、かつ、前記軸に関して前記被測定物が360°回転する間に前記保持部がnの整数倍だけ重なる場合、前記変形量情報を取得するステップは、各部分領域の前記変形量情報前記軸の傾斜角に依存するが前記軸まわりの回転角には依存しない関数として表すことを特徴とする請求項1乃至5のうちいずれか1項に記載の測定方法。 The shape of the object to be measured in weightlessness is rotationally symmetric with respect to an axis, and a plurality of holding portions for holding the object to be measured are disposed rotationally symmetrically with respect to the axis, and the object to be measured is 360 ° with respect to the axis. When the partial region overlaps n times during rotation, and the holding unit overlaps by an integral multiple of n while the object to be measured rotates 360 ° with respect to the axis, the step of acquiring the deformation amount information includes: the deformation amount information of the partial regions, in any one of claims 1 to 5 depends on the tilt angle of the shaft, characterized in that the rotation angle about previous SL-axis as a function that is independent The measuring method described. 前記関数は、前記軸の傾斜角についてフィッティングすることにより定義することを特徴とする請求項6に記載の測定方法。   The measurement method according to claim 6, wherein the function is defined by fitting with respect to an inclination angle of the axis. 前記変形量情報を取得するステップは、各部分領域の前記変形量情報を、前記被測定物に設定された軸の傾斜角と前記軸まわりの回転角に依存する関数として表すことを特徴とする請求項1乃至5のうちいずれか1項に記載の測定方法。 Obtaining the deformation amount information, the deformation amount information of the partial regions, characterized in that expressed as a function that depends the on the rotation angle of the shaft about the inclination angle of the axis is set to the object to be measured The measurement method according to any one of claims 1 to 5. 前記関数は、前記軸の傾斜角と前記軸まわりの回転角のそれぞれについてフィッティングすることにより定義することを特徴とする請求項8に記載の測定方法。   The measurement method according to claim 8, wherein the function is defined by fitting with respect to each of an inclination angle of the axis and a rotation angle around the axis. 被測定物の形状を測定する測定装置であって、
異なる傾斜状態における前記被測定物の形状情報を、前記被測定物を分割することによって設定された複数の部分領域のそれぞれについて測定する測定手段と、
前記被測定物の前記部分領域ごとに、対応する傾斜状態における重力による変形量情報を取得する取得手段と、
前記部分領域ごとに、前記測定手段によって測定された前記形状情報から前記取得手段によって取得された前記変形量情報を減算し、減算によって得られた、前記複数の部分領域の形状情報を繋ぎ合わせる演算手段と、
を有することを特徴とする測定装置。
A measuring device for measuring the shape of an object to be measured,
Measuring means for measuring the shape information of the object to be measured in different inclination states for each of a plurality of partial regions set by dividing the object to be measured;
Acquisition means for acquiring deformation amount information due to gravity in a corresponding inclined state for each partial region of the object to be measured;
An operation for subtracting the deformation amount information acquired by the acquisition unit from the shape information measured by the measurement unit for each partial region, and connecting the shape information of the plurality of partial regions obtained by subtraction. Means,
A measuring apparatus comprising:
前記測定手段は干渉計であることを特徴とする請求項10に記載の測定装置。   The measuring apparatus according to claim 10, wherein the measuring unit is an interferometer. 前記測定手段は前記被測定物からの光の波面の傾斜を測定する波面測定器であり、
前記取得手段は前記変形量情報として前記波面の傾斜に対応する傾きを取得することを特徴とする請求項10に記載の測定装置。
It said measuring means Ri wavefront measuring instrument der for measuring the slope of the wavefront of the light from the object to be measured,
The acquisition unit measuring apparatus according to claim 10, characterized that you get the inclination corresponding to the inclination of the wave front as the deformation amount information.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2830614B2 (en) * 1992-06-01 1998-12-02 株式会社ニコン Pattern position measuring method and apparatus
JPH10260037A (en) * 1997-03-18 1998-09-29 Nikon Corp Flatness measurement method and device
JP2002131035A (en) * 2000-10-19 2002-05-09 Nikon Corp Absolute calibration method, information processing device, computer-readable storage medium, measurement and measurement method, and optical member
JP2003042750A (en) * 2001-07-26 2003-02-13 Canon Inc 3D shape measuring device with water tank
JP2004286561A (en) * 2003-03-20 2004-10-14 Canon Inc Three-dimensional shape measuring method and device
JP2008076269A (en) * 2006-09-22 2008-04-03 Tokyo Univ Of Agriculture & Technology Vertical shape measuring apparatus and shape measuring method.
JP5721420B2 (en) * 2010-12-17 2015-05-20 キヤノン株式会社 Measuring method and measuring device

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