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【発明の名称】 干渉計装置の被検体移動ステージ
【発明者】 【氏名】松田 信一
【氏名】小林 富美男
【課題】

【解決手段】
【特許請求の範囲】
【請求項１】 可干渉性の光を光束分割手段において分割し、一方の光束は参照光とし、他方の光束は測定光として被検体の表面に入射させ、該参照光および該被検体の表面から反射された該測定光を光束合成手段において合成し互いに干渉させ、生成された干渉縞を干渉縞観察用結像面上に形成させるように構成された干渉計装置において、前記被検体を上面に載置し、該被検体の被検面を干渉可能位置まで移動させる被検体移動ステージであって、この被検体移動ステージの上面には植毛材が付設されていることを特徴とする干渉計装置の被検体移動ステージ。
【請求項２】 前記植毛材が黒色であることを特徴とする請求項１記載の干渉計装置の被検体移動ステージ。
【請求項３】 前記植毛材がモルトプレーンからなることを特徴とする請求項１または２記載の干渉計装置の被検体移動ステージ。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、干渉計装置の被検体移動ステージに関し、詳しくは、被検体を上面に載置して観察位置に移動調整可能な干渉計装置の被検体移動ステージに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、加工物表面の平面度を測定するための種々の干渉計装置が知られている。干渉計装置においては、光源からの光を２系に分割し、一方を参照光とするとともに他方は被検体の表面に測定光として照射し、この後、参照光と該被検体からの測定光を合成し干渉せしめて、干渉縞を生成させる。その際、光源からの光が白色光のようにコヒーレント性の小さい光である場合には、上記参照光と測定光の光路長を厳密に一致させないと所望の干渉縞を得ることが困難となる。そこで、このような干渉計装置においては、被検体を移動ステージ上に載置し、この被検体の上下方向の移動、さらにはローリングやピッチングの調整を行うようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記被検体を移動ステージ上に載置する際には、載置された位置に確実に位置決めされ、若干の振動等によっては位置ずれをおこさないようにすることが干渉縞測定を行う上で必要条件となる。さらに、サイズが異なる多数の被検体を次々に測定することも多いことから、被検体のサイズに拘わらず、移動ステージ上での面倒な被検体固定操作を省略できれば測定作業の大幅な効率化を図ることができるので極めて好ましい。
【０００４】一方、上記被検体の移動ステージの載置台は、一般に金属等の材料から形成されており、被検体に照射されるべき光の一部がこの載置台表面に照射され反射されると、その反射光がノイズ光となって干渉縞画像に悪影響を及ぼす。したがって、載置台表面に照射された光がノイズ反射光となるのを阻止することが測定精度を上げるために重要である。
【０００５】本発明は、このような事情に鑑みなされたものであって、干渉計装置の移動ステージ上に載置された被検体の表面を干渉縞画像を用いて観察する際に、被検体を、そのサイズに拘わらず移動ステージの載置台上において簡易かつ確実に位置決めすることができるとともに、この載置台に照射された光によるノイズ光の発生を阻止し得る干渉計装置の被検体移動ステージを提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の干渉計装置の被検体移動ステージは、可干渉性の光を光束分割手段において分割し、一方の光束は参照光とし、他方の光束は測定光として被検体の被検面に入射させ、該参照光および該被検体の表面から反射された該測定光を光束合成手段において合成し互いに干渉させ、生成された干渉縞を干渉縞観察用結像面上に形成させるように構成された干渉計装置において、記被検体を上面に載置し、該被検体の表面を干渉可能位置まで移動させる被検体移動ステージであって、この被検体移動ステージの上面には植毛材が付設されていることを特徴とするものである。
【０００７】また、前記植毛材が黒色であることが好ましい。さらに、前記植毛材は、例えばモルトプレーンから構成する。なお、上記「付設」とは、前記植毛材が前記被検体移動ステージの上面に確実に固定されている状態をいうものとし、その付設処理は例えば静電植毛によりなされる。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態に係る干渉計装置の被検体移動ステージについて図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明においては、本実施形態を、斜入射干渉計装置に適用した場合について説明する。
【０００９】図２は、本実施形態が適用される斜入射干渉計装置の光学系を示す側面図である。この光学系は、コリメートされた可干渉性の光Ａを光束分割手段において分割し、一方の光束は参照光Ｂとし、他方の光束は測定光Ｃとして、本実施形態装置（図１参照）に載置された被検体２の被検面２ａに斜入射させ、該参照光Ｂおよび該被検面２ａから反射された該測定光Ｃを光束合成手段において合成し互いに干渉させ、生成された干渉縞を干渉縞観察スクリーン１８に形成させるように構成された斜入射干渉計装置であり、前記光束分割手段が単一の第１のプリズム１６よりなり、前記可干渉性の光が該第１のプリズム１６に入射する面または該第１のプリズム１６から射出される面において前記参照光Ｂおよび前記測定光Ｃが分割され、前記光束合成手段が単一の第２のプリズム１７よりなり、前記測定光Ｃが該第２のプリズム１７に入射する面または該第２のプリズム１７から射出される面において、該参照光Ｂおよび該測定光Ｃが合成されるように構成されてなる。なお、上記光学系は、光源１１、集光レンズ１２、ピンホール１３、コリメータレンズ１４、および後述する光路径調整用プリズム２５を備えている。
【００１０】コリメート光Ａは第１のプリズム１６の光束分割面１６ａにおいて、直進透過して第１のプリズム１６に入射する測定光Ｃと正反射する参照光Ｂとに分割される。測定光Ｃは、第１のプリズム１６を透過しミラー２２、被検面２ａ、ミラー２３の順に反射され、第２のプリズム１７に入射する。他方、参照光Ｂはミラー２１において正反射され、第２のプリズム１７の光束合成面１７ｂで正反射し、この面において第２のプリズム１７から射出される測定光Ｃと合成され、干渉縞情報を担持した合成光によりスクリーン１８上に干渉縞画像が映出される。
【００１１】上述したように本干渉計装置では、コリメータレンズ１４の後段に、光路径調整用プリズム２５が配されている。これは、コリメータレンズ１４により平行光とされた光束をミラー２４から該プリズム２５に斜めに入射させることにより、この光束をこの斜入射干渉計装置に適したコリメート光とするものである。このプリズム２５は、例えば断面直角二等辺三角形とされ、直角二等辺三角形からなる表裏２面の対向方向に扁平とされた三角柱形状のブロックである。そして、ミラー２４からの平行光束がこのプリズム２５の斜面長手方向に向かって斜入射するように位置設定される。
【００１２】ミラー２２は図１に示す矢印のように回転可能とされており、それにより被検面２ａへの入射角度を変化させる。ミラー２２を回転させた場合の２通りの測定光Ｃを点線Ｃ´およびＣ″で示す。このとき被検物２は、測定光Ｃ´またはＣ″に対応するように被検面２ａが点線２ａ´または２ａ″に示す位置に移動されるように調整されることになる。なお、本干渉計装置は干渉縞画像をＴＶカメラ２０により観察できるように構成されている。
【００１３】ところで、実際に測定可能な干渉縞をスクリーン１８上に得るためには、被検面２ａの位置あるいは姿勢を高精度で調整する必要がある。被検面２ａが所定位置から上下方向あるいは前後左右の回転方向に僅かにずれていたとしても干渉縞を測定することは困難となってしまう。
【００１４】そこで、本実施形態装置においては、図１に示すように、被検体２を被検体移動ステージ８０の載置台８１上に載置し、その姿勢を高精度で調整し得るようになっている。以下、この被検体移動ステージ８０について図１を用いて説明する。この被検体移動ステージ８０は、被検体取出機構部１０４、高さ方向調整機構部１０３、ローリング調整機構部１０２、ピッチング調整機構部１０１がこの順に積載されてなり、ピッチング調整機構部１０１の載置台８１上に被検体２が設置される。
【００１５】ここで、上記ピッチング調整機構部１０１は、その一端部は、その下部に位置するローリング調整機構部１０２に対し、ヒンジ８４により回動自在に軸支されており、その他端部は該ローリング調整機構部１０２の上面に取り付けられた回転偏心カム８３のカム面にコイルばね８１ｂにより当接支持されるようになっており、駆動モータ８２の回転に応じて上記回転偏心カム８３が所望の角度だけ回動すると、そのカム面に当接している上記ピッチング調整機構部１０１の載置台８１がピッチング方向に所望の角度だけ傾動するように構成され、これにより被検面２ａのピッチング調整が行われるようになっている。
【００１６】また、ローリング調整機構部１０２も上記ピッチング調整機構部１０１と略同様の構成により、そのステージ８６がローリング方向に所望の角度だけ傾動するように構成され、これにより被検面２ａのローリング調整が行われるようになっている。
【００１７】また、高さ方向調整機構部１０３は、脚部８９上に突設されたアクチュエータピン（図示せず）が駆動モータの回動に応じて所望の量だけ上下方向に突出し、ステージ８８が所望の距離だけ上下動するように構成されており、これにより被検面２ａの高さ方向調整が行われるようになっている。
【００１８】さらに、被検体２の取出機構部１０４は、基台９６上に載置されたレール部８７と、駆動モータ９０と、２つのベルト車９１、９２と、これらベルト車９１、９２に懸架され、上記脚部８９の側部に取り付けられたベルト９３からなる。該脚部８９はレール部８７を跨ぐようにして、レール部８７の両側部に形成されたレールに対し、スライド可能に係止されている。駆動モータ９０が回動すると、それに応じてベルト車９１が回動し、ベルト９３が移動して脚部８９がレール部８７の長手方向にスライドし、被検体２を図示されない干渉計装置筺体の内外に移動できるようにしている。また、移動距離を所定範囲内とするため、ストッパ部９４，９５が設けられている。
【００１９】なお、上記各調整部１０１〜１０４において、駆動モータ（例えばモータ８２）の出力はタコジェネレータ（例えばタコジェネレータ８５）によって図示されないステージ制御装置にフィードバックされる。
【００２０】ところで、上記被検体２を移動ステージ８０の載置台８１上に載置する際には、載置された位置に確実に位置決めされ、若干の振動等によっては位置ずれをおこさないようにすることが干渉縞測定を行う上で必要である。また、多数の被検体２を次々に測定することも多いことから、上記載置台８１上での面倒な被検体固定操作を省略できれば測定作業の効率化を図る上で好ましい。
【００２１】さらに、上記被検体２の載置台８１は、金属材料から形成されており、被検体に照射されるべき光の一部がこの載置台８１の表面上に照射されると、その反射光がノイズ光となって干渉縞画像に悪影響を及ぼす。したがって、載置台８１上に照射された光が反射光となるのを阻止することが測定精度を上げるために必要である。
【００２２】そこで、本実施形態においては、載置台８１の上面全体に植毛材８１ａを植設している。具体的には、この植毛材８１ａは、毛状の繊維を静電植毛技術を用いて紙シート等に均一かつ密に付着させてなるモルトプレーンであり、このシートを載置台８１の上面全体に貼着してなるものであり、ある程度の弾性を有し、またその色は黒とされている。モルトプレーンの具体例としては、例えばベル・セード2.0（(株)ベルセード社製）がある。ベル・セード2.0の基材は紙、フロックはナイロンである。
【００２３】したがって、載置台８１の上面にはあたかも黒色の人工芝が設けられたようになっており、この上に被検体２を置くと、被検体２の重みで、その下部に位置する植毛材８１ａが伏臥状態となる。一方、被検体２の側壁部に沿った植毛材８１ａは起立した状態となっているので、この被検体２の側壁部が、この起立した植毛材８１ａによって位置決めされ、多少の振動等によっては被検体２が位置ずれを起こさないようになっている。また、この被検体２のサイズがどのように変更されても、上記植毛材８１ａによる位置決め効果を同様に発揮することができる。
【００２４】このように本実施形態の被検体移動ステージ８０によれば、被検体２を載置台８１上に置くだけで、そのサイズに拘わらず容易に位置決めすることが可能である。
【００２５】また、この植毛材８１ａは黒色とされており、載置台８１の表面はこの植毛材８１ａによって覆われた状態となっているから、光束の一部がこの載置台８１に照射されることがあってもその大部分が吸収されてしまい、干渉縞観察に有害な反射ノイズ光の発生を阻止することができる。
【００２６】なお、本発明に係る干渉計装置の被検体移動ステージとしては上記実施形態のものに限られるものではなく、種々の態様の変更が可能である。例えば、植毛材の種類や植設手法は上記実施形態のものに限られるものではなく、被検体を載置台上に置いた際に、容易に位置決め固定できる性質を保持できるものであれば適用可能である。また、被検体移動ステージの構成および干渉計装置の種類も上記実施形態のものに限られるものでないことは勿論である。
【００２７】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明の干渉計装置の被検体移動ステージによれば、該ステージの載置台の上面に植毛材を付設しているため、被検体をステージ上に載置すると、その被検体の重みでその下部に位置する植毛材が伏臥状態となり、その一方で、被検体の側壁部に沿った植毛材は起立した状態となったままであるので、この被検体の側壁部が、この起立した植毛材によって位置決めされ、多少の振動等によっては被検体が位置ずれを起こさないようになっている。
【００２８】また、この植毛材を黒色とすれば、光束の一部がこの載置台に照射されることがあってもその大部分がこの植毛材によって吸収されてしまい、干渉縞観察に有害な反射ノイズ光の発生を阻止することができる。
【出願人】 【識別番号】０００００５４３０
【氏名又は名称】富士写真光機株式会社
【出願日】 平成１２年９月２７日（２０００．９．２７）
【代理人】 【識別番号】１０００９７９８４
【弁理士】
【氏名又は名称】川野 宏
【公開番号】 特開２００２−１０７１１３（Ｐ２００２−１０７１１３Ａ）
【公開日】 平成１４年４月１０日（２００２．４．１０）
【出願番号】 特願２０００−２９５１０９（Ｐ２０００−２９５１０９）