干渉計測方法
【課題】被検物に対する被検面の形状測定データの座標を高精度に求めること。
【解決手段】マーク形成工程（Ｓ１）と、形状測定工程（Ｓ２）と、マーク検出工程（Ｓ３）と、座標算出工程（Ｓ４）とからなる干渉計測方法であり、Ｓ１のマーク形成工程では、被検物の被検面に基準マークを形成する。マーク検出工程では、形状測定工程で得られた形状測定データからエリアセンサの座標系を基準とする基準マークの位置を検出する。座標算出工程では、マーク形成工程にて形成された被検物の座標系を基準とする基準マークの位置情報と、マーク検出工程にて検出されたエリアセンサの座標系を基準とする基準マークの位置情報との対応関係を求める。この対応関係に基づき、形状測定工程により得られた形状測定データを被検物の座標系に変換する演算を行う。
【解決手段】マーク形成工程（Ｓ１）と、形状測定工程（Ｓ２）と、マーク検出工程（Ｓ３）と、座標算出工程（Ｓ４）とからなる干渉計測方法であり、Ｓ１のマーク形成工程では、被検物の被検面に基準マークを形成する。マーク検出工程では、形状測定工程で得られた形状測定データからエリアセンサの座標系を基準とする基準マークの位置を検出する。座標算出工程では、マーク形成工程にて形成された被検物の座標系を基準とする基準マークの位置情報と、マーク検出工程にて検出されたエリアセンサの座標系を基準とする基準マークの位置情報との対応関係を求める。この対応関係に基づき、形状測定工程により得られた形状測定データを被検物の座標系に変換する演算を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検物の座標系を基準とする被検面の形状測定データを求める干渉計測方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、光学機器の高精度化に伴い、その機器を構成するレンズやミラー等の光学素子の面形状も高精度に加工することが求められている。光学素子等を高精度に加工する方法として、光学素子の面形状を測定して所望形状との差を求め、その情報をもとに加工機にて部分的に修正加工を行い、所望の形状に近づけていく方法が一般的に採用されている。
【０００３】
修正加工を行うための面形状測定装置として、測定精度に優れた干渉計を用いる干渉計測装置がある。この装置では、干渉計の光軸に垂直な面内における位置情報と、干渉縞を取り込むエリアセンサとの対応を高精度に取り、エリアセンサの座標系で表された形状測定データを被検物の座標系で表すように校正する。このときの基準となる座標系は加工機においても利用可能な基準座標系である必要があり、たとえば光学素子に形成された基準面により定義された座標系が挙げられる。このように、基準面により定義された基準座標系で表された形状測定データに基づいて、修正加工位置と修正加工量を決定し、基準面を参照して加工を実施することにより、干渉計による測定結果を用いた修正加工が可能となる。
【０００４】
このようなエリアセンサの座標系を基準とする形状測定データを被検物の座標系に変換する方法として、特許文献１に開示されたものがある。これは、被検面上に光散乱領域などの遮光パターンを形成した校正用の計測光学部材を利用する。遮光パターンは、計測光学部材の基準面を参照して形成することにより、基準面との関係が既知となる。この計測光学部材を干渉計により測定した結果から遮光パターン部分を特定して重心位置を算出し、既知である遮光パターンと基準面との関係を利用すれば、形状測定データを計測光学部材の座標系に校正する校正値を得ることができる。あとは計測光学部材に代えて被検物の面形状を干渉計で測定し、得られた形状測定データに校正値を適用することで、計測光学部材の座標系を基準とする形状測定データを算出することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−３３３３０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の干渉計測方法では、エリアセンサの座標系を基準とする形状測定データを計測光学部材の基準面を基準とする座標系に変換するものである。したがって、計測光学部材を被検物に交換した際に、被検物の基準面位置が計測光学部材の基準面位置と一致していなければ、基準面の座標系に変換された形状測定データに誤差が含まれていることとなる。このため、形状測定データに基づいて被検面の形状を部分的に修正する形状修正加工では、被検物の座標系を基準とする形状測定データが正確ではないため、必要な部位に形状修正加工を施すことができなかった。
【０００７】
そこで、本発明は、被検物の座標系を基準とする被検面の形状測定データを高精度に求めることができる干渉計測方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、被検物の被検面に基準マークを形成するマーク形成工程と、前記被検面にて反射された測定光と参照光とを干渉させることにより得られる干渉縞をエリアセンサにより撮像し、撮像された前記干渉縞のデータに基づいて前記基準マークを含む前記被検面の形状を測定して前記被検面の形状測定データを得る形状測定工程と、前記形状測定データから前記エリアセンサの座標系を基準とする前記基準マークの位置を検出するマーク検出工程と、前記マーク形成工程にて形成された前記被検物の座標系を基準とする前記基準マークの位置情報と、前記マーク検出工程にて検出された前記エリアセンサの座標系を基準とする前記基準マークの位置情報との対応関係に基づき、前記形状測定工程により得られた前記形状測定データを前記被検物の座標系に変換する演算を行う座標算出工程と、を備えたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、被検物の被検面に基準マークを形成したので、従来の計測光学部材を被検物と交換する作業を省略でき、被検物の座標系を基準とする被検面の形状測定データに誤差が加わるのを抑制することができる。したがって、被検物の座標系を基準とする被検面の形状測定データを高精度に求めることができる。これにより、目標とする形状に被検面に加工を施す形状修正加工を高精度に実施することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１実施形態における基準マークの加工装置を示す図である。
【図２】第１実施形態における被検面の形状を測定する干渉計測装置を示す図である。
【図３】干渉計測方法のフローチャートを示す図である。
【図４】被検物の形状を概略的に示す図である。
【図５】被検面上の基準マークの断面形状を示す図である。
【図６】第２実施形態における基準マークの加工装置を示す図である。
【図７】第２実施形態における被検面の形状を測定する干渉計測装置を示す図である。
【図８】被検物の形状を概略的に示す図である。
【図９】被検面上の基準マークの断面形状を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を実施するための形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１２】
［第１実施形態］
本第１実施形態では、図１に示す加工装置としての研磨加工装置８に、図２に示すトワイマングリーン型干渉計などの干渉計測装置１０が設けられている。図１において、研磨加工装置８は、ミラーやレンズ等の光学素子である被検物１に研磨加工を施すものであり、加工工具としての研磨工具４、研磨工具４を保持する加工ヘッド５及び研磨工具４に相対するＸＹステージ６を備えている。また、研磨加工装置８は、加工ヘッド５やＸＹステージ６など、装置全体を制御するコントローラ１００を備えている。ＸＹステージ６上には、被検物１が固定されている。本第１実施形態では、被検物１の被検面１ａは、平面である。加工ヘッド５は、研磨工具４を保持して回転し、研磨工具４を回転させる。この回転している研磨工具４を被検物１の被検面１ａに圧接させることで、被検面１ａに研磨加工を施す。このとき、ＸＹステージ６を移動させることで、研磨工具４を相対的に被検物１の被検面１ａ上を走査する。ここで、被検物１と研磨工具４との間には、間欠的に研磨剤が供給される。
【００１３】
図２に示す干渉計測装置１０は、被検面１ａの形状を測定するものである。レーザ光源１１から出射されたレーザ光はビームエキスパンダ１２を介して所定断面の光束に整形された後、ハーフミラー１３に入射する。ハーフミラー１３にて一部の光束は透過し、参照ミラー１４に入射される。参照ミラー１４に入射された光束は参照ミラー１４の参照面１４ａにて参照光として反射され、ハーフミラー１３に戻る。一方、ハーフミラー１３にて反射した光束は、被検物１に入射し、被検面１ａにて測定光として反射され、ハーフミラー１３に戻る。ハーフミラー１３にて反射した参照光と、ハーフミラー１３を透過した測定光とは、互いに干渉し、結像レンズ１５を介してエリアセンサ１６上に投影され、エリアセンサ１６上にて干渉縞を形成してエリアセンサ１６により撮像される。このとき、参照ミラー１４を光軸方向に所定量移動させ、異なる複数の干渉縞のデータを得ている。これらの干渉縞のデータを解析することにより、被検面１ａの形状測定データを得る。ここで、被検面１ａの形状測定データは、エリアセンサ１６の座標系として表現される。
【００１４】
次に、研磨加工装置８により被検物１に修正加工を施す前に、干渉計測装置１０を用いて被検物１の被検面１ａを測定する動作について、図３に示すフローチャートを参照しながら説明する。
【００１５】
まず、研磨加工装置８により、被検物１の被検面１ａ上に２つの基準マーク３ａ，３ｂを形成する（Ｓ１：マーク形成工程）。ここで、基準マーク３ａ，３ｂは、図１の研磨工具４により、図４（ａ），（ｂ）に示すように、平面視円形状の断面凹形状に形成される。具体的には、基準マーク３ａ，３ｂは、凹んだ球面形状に形成される。例えば、各基準マーク３ａ，３ｂは、図５（ａ）にｘ方向断面、図５（ｂ）にｙ方向断面を示すが、曲率半径がＲ５０００ｍｍ、被検面１ａより深さ１０００ｎｍの球面形状とした。このとき、研磨加工装置８のコントローラ１００は、被検物１の座標系を基準とする各基準マーク３ａ，３ｂの位置情報を取得している。本第１実施形態では、コントローラ１００は、被検物１の座標系をｘ−ｙ直交座標系とし、被検物１のｘ−ｙ直交座標系を基準とする各基準マーク３ａ，３ｂの位置情報として、座標（Ｘａ，Ｙａ），（Ｘｂ，Ｙｂ）を取得している。被検物１は、図４に示すように、平面視円形状に形成されており、２つの基準マーク３ａ，３ｂは、被検物１の中心に対して１８０度回転対称に配置されている。ここで、コントローラ１００は、基準マーク３ａ，３ｂの設計形状に基づいて予め研磨工具４の滞留時間を計算して、各基準マーク３ａ，３ｂを形成している。これにより、基準マーク３ａ，３ｂは、研磨工具４の形状や研磨加工装置８の位置決め誤差などの研磨加工装置８による誤差を平均化して形成することが可能であり、被検面１ａに対する基準マーク３ａ，３ｂを高精度に位置決めして形成することが可能となる。
【００１６】
次に、干渉計測装置１０により、Ｓ１のマーク形成工程で形成された基準マーク３ａ，３ｂを含む被検面１ａの形状測定データを取得する（Ｓ２：形状測定工程）。この形状測定工程では、形状測定データを、エリアセンサ１６の座標系を基準にして取得している。この形状測定工程で得られた形状測定データは、研磨加工装置８のコントローラ１００にて取得される。
【００１７】
次に、コントローラ１００は、Ｓ２の形状測定工程による被検面１ａの形状測定データからエリアセンサ１６の座標系を基準とする基準マーク３ａ’，３ｂ’の位置を検出する（Ｓ３：マーク検出工程）。記号「’」は、撮像対象の、エリアセンサ１６のセンサ面上での位置を示すために以下用いる。本第１実施形態では、コントローラ１００は、エリアセンサ１６の座標系をｘ’−ｙ’直交座標系として、エリアセンサ１６のｘ’−ｙ’直交座標系を基準とする基準マーク３ａ’，３ｂ’の位置を検出する。ここで、コントローラ１００は、基準マーク３ａ，３ｂの設計式を記憶しており、Ｓ２の形状測定工程にて得られた被検面１ａの形状測定データにおける基準マーク３ａ’，３ｂ’の形状測定データに対して、設計式である球面の式をカーブフィッティングする。これにより、コントローラ１００は、エリアセンサ１６上の座標として基準マーク３ａ’，３ｂ’の位置を各々座標（Ｘａ’，Ｙａ’），（Ｘｂ’，Ｙｂ’）として、高精度に検出している。
【００１８】
次に、コントローラ１００は、被検物１のｘ−ｙ直交座標系を基準とする基準マーク３ａ，３ｂの位置情報とエリアセンサ１６のｘ’−ｙ’直交座標系を基準とする基準マーク３ａ’，３ｂ’の位置情報との対応関係を求める。すなわち、コントローラ１００は、エリアセンサ１６のｘ’−ｙ’直交座標系から被検物１のｘ−ｙ直交座標系への座標変換行列を求める。以下具体的に説明すると、マーク形成工程にて形成された被検物１のｘ−ｙ直交座標系を基準とする基準マーク３ａ，３ｂの位置情報は、座標（Ｘａ，Ｙａ），（Ｘｂ，Ｙｂ）である。また、マーク検出工程にて検出されたエリアセンサ１６のｘ’−ｙ’直交座標系を基準とする基準マーク３ａ’，３ｂ’の位置情報は、座標（Ｘａ’，Ｙａ’），（Ｘｂ’，Ｙｂ’）である。したがって、座標（Ｘａ，Ｙａ）及び（Ｘｂ，Ｙｂ）と、座標（Ｘａ’，Ｙａ’）及び（Ｘｂ’，Ｙｂ’）との関係を示す連立方程式を求めることができる。コントローラ１００は、座標（Ｘａ，Ｙａ）及び（Ｘｂ，Ｙｂ）と、座標（Ｘａ’，Ｙａ’）及び（Ｘｂ’，Ｙｂ’）とにより得られる連立方程式により、エリアセンサ１６の座標系から被検物１の座標系への座標変換行列を求める。そして、コントローラ１００は、この座標変換行列によって、Ｓ２の形状測定工程により得られた形状測定データを被検物１の座標系に変換する演算を行う（Ｓ４：座標算出工程）。これにより、エリアセンサ１６の座標系を基準に測定された形状測定データは加工装置としての研磨加工装置８にて規定されている座標系である被検物１の座標系に変換される。
【００１９】
以上本第１実施形態によれば、被検物１の被検面１ａに基準マーク３ａ，３ｂを形成したので、従来の計測光学部材を被検物と交換する作業を省略でき、被検物１の座標系を基準とする被検面１ａの形状測定データに誤差が加わるのを抑制することができる。したがって、被検物１の座標系を基準とする被検面１ａの形状測定データを高精度に求めることができる。これにより、目標とする形状に被検面１ａに加工を施す形状修正加工を高精度に実施することが可能となる。
【００２０】
なお、基準マーク３ａ，３ｂを形成する位置は、必ずしも被検物１の中心に対して１８０度回転対称に配置する必要はなく、被検物１の座標系を基準に被検物の位置を特定するために異なる２点を設定すればよい。また、被検面１ａの形状が非球面などであり、被検面１ａの光軸位置が定められる場合においては、基準マークは１つとしても被検物１の座標系を基準に被検物の位置が特定されるため、その場合は１つでも良い。
【００２１】
［第２実施形態］
本第２実施形態では、図６に示す加工装置としてのイオンビーム加工装置２１に、図７に示すフィゾー型干渉計などの干渉計測装置１０Ａが設けられている。なお、本第２実施形態において、上記第１実施形態と同様の構成については、同一符号を付して説明を省略する。図６に示すイオンビーム加工装置２１は、ミラーやレンズ等の光学素子である被検物１にイオンビーム加工を施すものであり、一対の電極２７を有する加工工具としてのイオンビームガン２３と、イオンビームガン２３にガスを供給するガス源２８とを備えている。また、イオンビーム加工装置２１は、被検物１が載置されるワークステージ２２と、被検物１及びワークステージ２２を覆う真空容器２６と、真空容器２６に接続された真空ポンプ２５とを備えている。また、イオンビーム加工装置２１は、イオンビームガン２３やワークステージ２２など、装置全体を制御するコントローラ１００Ａを備えている。
【００２２】
ワークステージ２２上には、被検物１が固定されている。本第２実施形態では、被検物１の被検面１ａは球面である。ワークステージ２２は、６自由度（ｘ，ｙ，ｚ，θｘ，θｙ，θｚ）方向に走査可能に構成されている。イオンビームガン２３は、電極２７により加速したイオンビームを被検物１の被検面１ａに照射して、被検面１ａを加工する。このとき、ワークステージ２２を移動させることで、イオンビームガン２３を相対的に被検物１の被検面１ａ上を走査する。
【００２３】
図７に示す干渉計測装置１０Ａは、被検面１ａの形状を測定するものである。レーザ光源１１から出射されたレーザ光はビームエキスパンダ１２を介して所定断面の光束に整形された後、ハーフミラー１３に入射する。ハーフミラー１３にて光束は反射し、参照レンズ１７に入射される。参照レンズ１７に入射された光束の一部は参照レンズ１７の参照面１７ａにて参照光として反射され、ハーフミラー１３に戻る。一方、参照レンズ１７を透過した光束は、被検物１に入射し、被検面１ａにて測定光として反射され、ハーフミラー１３に戻る。参照レンズ１７にて反射した参照光と、参照レンズ１７を透過して被検面１ａで反射した測定光とは、互いに干渉し、結像レンズ１５を介してエリアセンサ１６上に投影され、エリアセンサ１６上にて干渉縞を形成してエリアセンサ１６により撮像される。このとき、参照レンズ１７を光軸方向に所定量移動させ、異なる複数の干渉縞のデータを得ている。これらの干渉縞のデータを解析することにより、被検面１ａの形状測定データを得ている。ここで、被検面１ａの形状測定データは、エリアセンサ１６の座標系として表現される。
【００２４】
次に、イオンビーム加工装置２１により被検物１に修正加工を施す前に、干渉計測装置１０Ａを用いて被検物１の被検面１ａを測定する動作について説明する。なお、各工程については、図３に示すフローチャートと略同様であるので、図３を参照しながら説明する。まず、イオンビーム加工装置２１により、被検物１の被検面１ａ上に３つの基準マーク３ａ，３ｂ，３ｃを形成する（Ｓ１：マーク形成工程）。ここで、基準マーク３ａ，３ｃは、図８（ａ），（ｂ）に示すように、対向する位置に配置し、基準マーク３ｂは基準マーク３ａ，３ｂに対して９０度の方向に配置した。基準マーク３ａ，３ｃは、図９（ａ）に示すように、ｘ方向の断面形状が正弦波形状に形成され、基準マーク３ｂは図９（ｂ）に示すように、ｙ方向断面が正弦波形状に形成されている。つまり、各基準マーク３ａ，３ｂ，３ｃは、中心から外方に向かう方向（半径方向）と直交する方向（周方向）に断面正弦波形状に形成されている。例えば、各基準マーク３ａ，３ｂ，３ｃは、周期２ｍｍ、ＰＶ２００ｎｍの形状とした。このとき、イオンビーム加工装置２１のコントローラ１００Ａは、被検物１の座標系を基準とする各基準マーク３ａ，３ｂ，３ｃの位置情報を取得している。ここで、コントローラ１００Ａは、基準マーク３ａ，３ｂ，３ｃの設計形状に基づいて予めイオンビームガン２３の滞留時間を計算して、各基準マーク３ａ，３ｂ，３ｃを形成している。これにより、基準マーク３ａ，３ｂ，３ｃは、イオンビームガン２３の形状やイオンビーム加工装置２１の位置決め誤差などのイオンビーム加工装置２１による誤差を平均化して形成することが可能である。したがって、被検面１ａに対する基準マーク３ａ，３ｂ，３ｃを高精度に位置決めして形成することが可能となる。
【００２５】
次に、干渉計測装置１０Ａにより、Ｓ１のマーク形成工程で形成された基準マーク３ａ，３ｂ，３ｃを含む被検面１ａの形状測定データを取得する（Ｓ２：形状測定工程）。この形状測定工程では、形状測定データを、エリアセンサ１６の座標系を基準にして取得している。この形状測定工程で得られた形状測定データは、イオンビーム加工装置２１のコントローラ１００Ａにて取得される。
【００２６】
前述の第１実施形態と同じく、記号「’」は撮像対象の、エリアセンサ１６のセンサ面上での位置を示すために以下用いる。次に、コントローラ１００Ａは、Ｓ２の形状測定工程による被検面１ａの形状測定データからエリアセンサ１６の座標系を基準とする基準マーク３ａ’，３ｂ’，３ｃ’の位置を検出する（Ｓ３：マーク検出工程）。ここで、コントローラ１００Ａは、基準マーク３ａ，３ｂ，３ｃの設計式を記憶している。そして、コントローラ１００Ａは、Ｓ２の形状測定工程にて得られた被検面１ａの形状測定データにおける３つの基準マーク３ａ’，３ｂ’，３ｃ’の形状測定データに対して、設計式である正弦波の式をカーブフィッティングする。これにより、基準マーク３ａ’，３ｂ’，３ｃ’の周方向の位置を各々求めることができる。ここで、基準マーク３ａ’〜３ｃ’に対して、正弦波の式をカーブフィットする際、複数の断面にてカーブフィットし、その平均値を取ることで、より高精度に位置を求めることができる。次に、基準マーク３ａ，３ｃの位置から２点を結ぶ直線と、基準マーク３ｂから延ばした直線との交点位置（Ｘ１’，Ｙ１’）を求めることができる。さらに、基準マーク３ａ’，３ｃ’の位置から２点を結ぶ直線に対するする基準マーク３ｂ’回転方位Ｒｚ’を求めることができる。つまり、コントローラ１００Ａは、エリアセンサ１６上の座標として、基準マーク３ａ’，３ｂ’，３ｃ’の周方向の位置からエリアセンサ１６の座標系を高精度に検出することができる。
【００２７】
次に、コントローラ１００Ａは、マーク形成工程にて形成された被検物１の基準マーク３ａ〜３ｃの位置情報から、同様にして、（Ｘ１，Ｙ１）、及びＲｚを求める。ここで、マーク形成工程にて形成された被検物１の座標系を基準とする（Ｘ１，Ｙ１）、及びＲｚと、マーク検出工程にて検出されたエリアセンサ１６の座標系を基準とする（Ｘ１’，Ｙ１’）、及びＲｚ’から連立方程式を求めることができる。コントローラ１００Ａは、この連立方程式により、エリアセンサ１６の座標系から被検物１の座標系への座標変換行列を求める。そして、コントローラ１００Ａは、この座標変換行列によって、Ｓ２の形状測定工程により得られた形状測定データを被検物１の座標系に変換する演算を行う（Ｓ４：座標算出工程）。これにより、エリアセンサ１６の座標系を基準に測定された形状測定データは加工装置としてのイオンビーム加工装置２１にて規定されている座標系である被検物１の座標系に変換される。
【００２８】
以上本第２実施形態によれば、被検物１の被検面１ａに基準マーク３ａ，３ｂ，３ｃを形成したので、従来の計測光学部材を被検物と交換する作業を省略でき、被検物１の座標系を基準とする被検面１ａの形状測定データに誤差が加わるのを抑制することができる。したがって、被検物１の座標系を基準とする被検面１ａの形状測定データを高精度に求めることができる。これにより、目標とする形状に被検面１ａに加工を施す形状修正加工を高精度に実施することが可能となる。
【００２９】
なお、基準マーク３ａ，３ｃは対向する位置に形成する必要があるが、基準マーク３ｂは任意の位置に形成しても良い。なお被検物１の座標系を基準に被検物の位置を特定するためには２点設定すればよいが、上述の座標変換行列を算出するにあたり、マーク数が多いほど誤差が少ない。また、被検面１ａの形状が非球面などであり、被検面１ａの光軸位置が定められる場合においては、基準マークは１つとしても良い。
【００３０】
なお、上記実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。上記第１実施形態では、基準マークが２つの場合について説明したが、これに限定するものではなく、基準マークが１つの場合でもよく、また、３つ以上の場合でもよい。なお、形状測定データを高精度に求めるには、基準マークが２つ以上であるのが好ましい。
【００３１】
また、上記第２実施形態では、基準マークが３つの場合について説明したがこれに限定するものではなく、基準マークが１つの場合や２つの場合でもよく、また、４つ以上の場合でもよい。なお、形状測定データを高精度に求めるには、基準マークが２つ以上であるのが好ましい。ここで、被検面に形成された基準マークは、必要があれば、加工装置による被検面の修正加工の際、Ｓ１のマーク形成工程での基準マーク３ａ，３ｂを正負逆転した形状を形状測定データに加えることで、同時に除去することも可能である。例えば、被検面に形成された基準マークが光学有効面外であれば、基準マークを除去しなくてもよく、光学有効面内である場合には、修正加工の最終段階で被検面の修正加工と同時に、基準マークも除去する加工を行ってもよい。
【符号の説明】
【００３２】
１ 被検物
１ａ 被検面
３ａ 基準マーク
３ｂ 基準マーク
３ｃ 基準マーク
１６ エリアセンサ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検物の座標系を基準とする被検面の形状測定データを求める干渉計測方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、光学機器の高精度化に伴い、その機器を構成するレンズやミラー等の光学素子の面形状も高精度に加工することが求められている。光学素子等を高精度に加工する方法として、光学素子の面形状を測定して所望形状との差を求め、その情報をもとに加工機にて部分的に修正加工を行い、所望の形状に近づけていく方法が一般的に採用されている。
【０００３】
修正加工を行うための面形状測定装置として、測定精度に優れた干渉計を用いる干渉計測装置がある。この装置では、干渉計の光軸に垂直な面内における位置情報と、干渉縞を取り込むエリアセンサとの対応を高精度に取り、エリアセンサの座標系で表された形状測定データを被検物の座標系で表すように校正する。このときの基準となる座標系は加工機においても利用可能な基準座標系である必要があり、たとえば光学素子に形成された基準面により定義された座標系が挙げられる。このように、基準面により定義された基準座標系で表された形状測定データに基づいて、修正加工位置と修正加工量を決定し、基準面を参照して加工を実施することにより、干渉計による測定結果を用いた修正加工が可能となる。
【０００４】
このようなエリアセンサの座標系を基準とする形状測定データを被検物の座標系に変換する方法として、特許文献１に開示されたものがある。これは、被検面上に光散乱領域などの遮光パターンを形成した校正用の計測光学部材を利用する。遮光パターンは、計測光学部材の基準面を参照して形成することにより、基準面との関係が既知となる。この計測光学部材を干渉計により測定した結果から遮光パターン部分を特定して重心位置を算出し、既知である遮光パターンと基準面との関係を利用すれば、形状測定データを計測光学部材の座標系に校正する校正値を得ることができる。あとは計測光学部材に代えて被検物の面形状を干渉計で測定し、得られた形状測定データに校正値を適用することで、計測光学部材の座標系を基準とする形状測定データを算出することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−３３３３０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の干渉計測方法では、エリアセンサの座標系を基準とする形状測定データを計測光学部材の基準面を基準とする座標系に変換するものである。したがって、計測光学部材を被検物に交換した際に、被検物の基準面位置が計測光学部材の基準面位置と一致していなければ、基準面の座標系に変換された形状測定データに誤差が含まれていることとなる。このため、形状測定データに基づいて被検面の形状を部分的に修正する形状修正加工では、被検物の座標系を基準とする形状測定データが正確ではないため、必要な部位に形状修正加工を施すことができなかった。
【０００７】
そこで、本発明は、被検物の座標系を基準とする被検面の形状測定データを高精度に求めることができる干渉計測方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、被検物の被検面に基準マークを形成するマーク形成工程と、前記被検面にて反射された測定光と参照光とを干渉させることにより得られる干渉縞をエリアセンサにより撮像し、撮像された前記干渉縞のデータに基づいて前記基準マークを含む前記被検面の形状を測定して前記被検面の形状測定データを得る形状測定工程と、前記形状測定データから前記エリアセンサの座標系を基準とする前記基準マークの位置を検出するマーク検出工程と、前記マーク形成工程にて形成された前記被検物の座標系を基準とする前記基準マークの位置情報と、前記マーク検出工程にて検出された前記エリアセンサの座標系を基準とする前記基準マークの位置情報との対応関係に基づき、前記形状測定工程により得られた前記形状測定データを前記被検物の座標系に変換する演算を行う座標算出工程と、を備えたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、被検物の被検面に基準マークを形成したので、従来の計測光学部材を被検物と交換する作業を省略でき、被検物の座標系を基準とする被検面の形状測定データに誤差が加わるのを抑制することができる。したがって、被検物の座標系を基準とする被検面の形状測定データを高精度に求めることができる。これにより、目標とする形状に被検面に加工を施す形状修正加工を高精度に実施することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１実施形態における基準マークの加工装置を示す図である。
【図２】第１実施形態における被検面の形状を測定する干渉計測装置を示す図である。
【図３】干渉計測方法のフローチャートを示す図である。
【図４】被検物の形状を概略的に示す図である。
【図５】被検面上の基準マークの断面形状を示す図である。
【図６】第２実施形態における基準マークの加工装置を示す図である。
【図７】第２実施形態における被検面の形状を測定する干渉計測装置を示す図である。
【図８】被検物の形状を概略的に示す図である。
【図９】被検面上の基準マークの断面形状を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を実施するための形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１２】
［第１実施形態］
本第１実施形態では、図１に示す加工装置としての研磨加工装置８に、図２に示すトワイマングリーン型干渉計などの干渉計測装置１０が設けられている。図１において、研磨加工装置８は、ミラーやレンズ等の光学素子である被検物１に研磨加工を施すものであり、加工工具としての研磨工具４、研磨工具４を保持する加工ヘッド５及び研磨工具４に相対するＸＹステージ６を備えている。また、研磨加工装置８は、加工ヘッド５やＸＹステージ６など、装置全体を制御するコントローラ１００を備えている。ＸＹステージ６上には、被検物１が固定されている。本第１実施形態では、被検物１の被検面１ａは、平面である。加工ヘッド５は、研磨工具４を保持して回転し、研磨工具４を回転させる。この回転している研磨工具４を被検物１の被検面１ａに圧接させることで、被検面１ａに研磨加工を施す。このとき、ＸＹステージ６を移動させることで、研磨工具４を相対的に被検物１の被検面１ａ上を走査する。ここで、被検物１と研磨工具４との間には、間欠的に研磨剤が供給される。
【００１３】
図２に示す干渉計測装置１０は、被検面１ａの形状を測定するものである。レーザ光源１１から出射されたレーザ光はビームエキスパンダ１２を介して所定断面の光束に整形された後、ハーフミラー１３に入射する。ハーフミラー１３にて一部の光束は透過し、参照ミラー１４に入射される。参照ミラー１４に入射された光束は参照ミラー１４の参照面１４ａにて参照光として反射され、ハーフミラー１３に戻る。一方、ハーフミラー１３にて反射した光束は、被検物１に入射し、被検面１ａにて測定光として反射され、ハーフミラー１３に戻る。ハーフミラー１３にて反射した参照光と、ハーフミラー１３を透過した測定光とは、互いに干渉し、結像レンズ１５を介してエリアセンサ１６上に投影され、エリアセンサ１６上にて干渉縞を形成してエリアセンサ１６により撮像される。このとき、参照ミラー１４を光軸方向に所定量移動させ、異なる複数の干渉縞のデータを得ている。これらの干渉縞のデータを解析することにより、被検面１ａの形状測定データを得る。ここで、被検面１ａの形状測定データは、エリアセンサ１６の座標系として表現される。
【００１４】
次に、研磨加工装置８により被検物１に修正加工を施す前に、干渉計測装置１０を用いて被検物１の被検面１ａを測定する動作について、図３に示すフローチャートを参照しながら説明する。
【００１５】
まず、研磨加工装置８により、被検物１の被検面１ａ上に２つの基準マーク３ａ，３ｂを形成する（Ｓ１：マーク形成工程）。ここで、基準マーク３ａ，３ｂは、図１の研磨工具４により、図４（ａ），（ｂ）に示すように、平面視円形状の断面凹形状に形成される。具体的には、基準マーク３ａ，３ｂは、凹んだ球面形状に形成される。例えば、各基準マーク３ａ，３ｂは、図５（ａ）にｘ方向断面、図５（ｂ）にｙ方向断面を示すが、曲率半径がＲ５０００ｍｍ、被検面１ａより深さ１０００ｎｍの球面形状とした。このとき、研磨加工装置８のコントローラ１００は、被検物１の座標系を基準とする各基準マーク３ａ，３ｂの位置情報を取得している。本第１実施形態では、コントローラ１００は、被検物１の座標系をｘ−ｙ直交座標系とし、被検物１のｘ−ｙ直交座標系を基準とする各基準マーク３ａ，３ｂの位置情報として、座標（Ｘａ，Ｙａ），（Ｘｂ，Ｙｂ）を取得している。被検物１は、図４に示すように、平面視円形状に形成されており、２つの基準マーク３ａ，３ｂは、被検物１の中心に対して１８０度回転対称に配置されている。ここで、コントローラ１００は、基準マーク３ａ，３ｂの設計形状に基づいて予め研磨工具４の滞留時間を計算して、各基準マーク３ａ，３ｂを形成している。これにより、基準マーク３ａ，３ｂは、研磨工具４の形状や研磨加工装置８の位置決め誤差などの研磨加工装置８による誤差を平均化して形成することが可能であり、被検面１ａに対する基準マーク３ａ，３ｂを高精度に位置決めして形成することが可能となる。
【００１６】
次に、干渉計測装置１０により、Ｓ１のマーク形成工程で形成された基準マーク３ａ，３ｂを含む被検面１ａの形状測定データを取得する（Ｓ２：形状測定工程）。この形状測定工程では、形状測定データを、エリアセンサ１６の座標系を基準にして取得している。この形状測定工程で得られた形状測定データは、研磨加工装置８のコントローラ１００にて取得される。
【００１７】
次に、コントローラ１００は、Ｓ２の形状測定工程による被検面１ａの形状測定データからエリアセンサ１６の座標系を基準とする基準マーク３ａ’，３ｂ’の位置を検出する（Ｓ３：マーク検出工程）。記号「’」は、撮像対象の、エリアセンサ１６のセンサ面上での位置を示すために以下用いる。本第１実施形態では、コントローラ１００は、エリアセンサ１６の座標系をｘ’−ｙ’直交座標系として、エリアセンサ１６のｘ’−ｙ’直交座標系を基準とする基準マーク３ａ’，３ｂ’の位置を検出する。ここで、コントローラ１００は、基準マーク３ａ，３ｂの設計式を記憶しており、Ｓ２の形状測定工程にて得られた被検面１ａの形状測定データにおける基準マーク３ａ’，３ｂ’の形状測定データに対して、設計式である球面の式をカーブフィッティングする。これにより、コントローラ１００は、エリアセンサ１６上の座標として基準マーク３ａ’，３ｂ’の位置を各々座標（Ｘａ’，Ｙａ’），（Ｘｂ’，Ｙｂ’）として、高精度に検出している。
【００１８】
次に、コントローラ１００は、被検物１のｘ−ｙ直交座標系を基準とする基準マーク３ａ，３ｂの位置情報とエリアセンサ１６のｘ’−ｙ’直交座標系を基準とする基準マーク３ａ’，３ｂ’の位置情報との対応関係を求める。すなわち、コントローラ１００は、エリアセンサ１６のｘ’−ｙ’直交座標系から被検物１のｘ−ｙ直交座標系への座標変換行列を求める。以下具体的に説明すると、マーク形成工程にて形成された被検物１のｘ−ｙ直交座標系を基準とする基準マーク３ａ，３ｂの位置情報は、座標（Ｘａ，Ｙａ），（Ｘｂ，Ｙｂ）である。また、マーク検出工程にて検出されたエリアセンサ１６のｘ’−ｙ’直交座標系を基準とする基準マーク３ａ’，３ｂ’の位置情報は、座標（Ｘａ’，Ｙａ’），（Ｘｂ’，Ｙｂ’）である。したがって、座標（Ｘａ，Ｙａ）及び（Ｘｂ，Ｙｂ）と、座標（Ｘａ’，Ｙａ’）及び（Ｘｂ’，Ｙｂ’）との関係を示す連立方程式を求めることができる。コントローラ１００は、座標（Ｘａ，Ｙａ）及び（Ｘｂ，Ｙｂ）と、座標（Ｘａ’，Ｙａ’）及び（Ｘｂ’，Ｙｂ’）とにより得られる連立方程式により、エリアセンサ１６の座標系から被検物１の座標系への座標変換行列を求める。そして、コントローラ１００は、この座標変換行列によって、Ｓ２の形状測定工程により得られた形状測定データを被検物１の座標系に変換する演算を行う（Ｓ４：座標算出工程）。これにより、エリアセンサ１６の座標系を基準に測定された形状測定データは加工装置としての研磨加工装置８にて規定されている座標系である被検物１の座標系に変換される。
【００１９】
以上本第１実施形態によれば、被検物１の被検面１ａに基準マーク３ａ，３ｂを形成したので、従来の計測光学部材を被検物と交換する作業を省略でき、被検物１の座標系を基準とする被検面１ａの形状測定データに誤差が加わるのを抑制することができる。したがって、被検物１の座標系を基準とする被検面１ａの形状測定データを高精度に求めることができる。これにより、目標とする形状に被検面１ａに加工を施す形状修正加工を高精度に実施することが可能となる。
【００２０】
なお、基準マーク３ａ，３ｂを形成する位置は、必ずしも被検物１の中心に対して１８０度回転対称に配置する必要はなく、被検物１の座標系を基準に被検物の位置を特定するために異なる２点を設定すればよい。また、被検面１ａの形状が非球面などであり、被検面１ａの光軸位置が定められる場合においては、基準マークは１つとしても被検物１の座標系を基準に被検物の位置が特定されるため、その場合は１つでも良い。
【００２１】
［第２実施形態］
本第２実施形態では、図６に示す加工装置としてのイオンビーム加工装置２１に、図７に示すフィゾー型干渉計などの干渉計測装置１０Ａが設けられている。なお、本第２実施形態において、上記第１実施形態と同様の構成については、同一符号を付して説明を省略する。図６に示すイオンビーム加工装置２１は、ミラーやレンズ等の光学素子である被検物１にイオンビーム加工を施すものであり、一対の電極２７を有する加工工具としてのイオンビームガン２３と、イオンビームガン２３にガスを供給するガス源２８とを備えている。また、イオンビーム加工装置２１は、被検物１が載置されるワークステージ２２と、被検物１及びワークステージ２２を覆う真空容器２６と、真空容器２６に接続された真空ポンプ２５とを備えている。また、イオンビーム加工装置２１は、イオンビームガン２３やワークステージ２２など、装置全体を制御するコントローラ１００Ａを備えている。
【００２２】
ワークステージ２２上には、被検物１が固定されている。本第２実施形態では、被検物１の被検面１ａは球面である。ワークステージ２２は、６自由度（ｘ，ｙ，ｚ，θｘ，θｙ，θｚ）方向に走査可能に構成されている。イオンビームガン２３は、電極２７により加速したイオンビームを被検物１の被検面１ａに照射して、被検面１ａを加工する。このとき、ワークステージ２２を移動させることで、イオンビームガン２３を相対的に被検物１の被検面１ａ上を走査する。
【００２３】
図７に示す干渉計測装置１０Ａは、被検面１ａの形状を測定するものである。レーザ光源１１から出射されたレーザ光はビームエキスパンダ１２を介して所定断面の光束に整形された後、ハーフミラー１３に入射する。ハーフミラー１３にて光束は反射し、参照レンズ１７に入射される。参照レンズ１７に入射された光束の一部は参照レンズ１７の参照面１７ａにて参照光として反射され、ハーフミラー１３に戻る。一方、参照レンズ１７を透過した光束は、被検物１に入射し、被検面１ａにて測定光として反射され、ハーフミラー１３に戻る。参照レンズ１７にて反射した参照光と、参照レンズ１７を透過して被検面１ａで反射した測定光とは、互いに干渉し、結像レンズ１５を介してエリアセンサ１６上に投影され、エリアセンサ１６上にて干渉縞を形成してエリアセンサ１６により撮像される。このとき、参照レンズ１７を光軸方向に所定量移動させ、異なる複数の干渉縞のデータを得ている。これらの干渉縞のデータを解析することにより、被検面１ａの形状測定データを得ている。ここで、被検面１ａの形状測定データは、エリアセンサ１６の座標系として表現される。
【００２４】
次に、イオンビーム加工装置２１により被検物１に修正加工を施す前に、干渉計測装置１０Ａを用いて被検物１の被検面１ａを測定する動作について説明する。なお、各工程については、図３に示すフローチャートと略同様であるので、図３を参照しながら説明する。まず、イオンビーム加工装置２１により、被検物１の被検面１ａ上に３つの基準マーク３ａ，３ｂ，３ｃを形成する（Ｓ１：マーク形成工程）。ここで、基準マーク３ａ，３ｃは、図８（ａ），（ｂ）に示すように、対向する位置に配置し、基準マーク３ｂは基準マーク３ａ，３ｂに対して９０度の方向に配置した。基準マーク３ａ，３ｃは、図９（ａ）に示すように、ｘ方向の断面形状が正弦波形状に形成され、基準マーク３ｂは図９（ｂ）に示すように、ｙ方向断面が正弦波形状に形成されている。つまり、各基準マーク３ａ，３ｂ，３ｃは、中心から外方に向かう方向（半径方向）と直交する方向（周方向）に断面正弦波形状に形成されている。例えば、各基準マーク３ａ，３ｂ，３ｃは、周期２ｍｍ、ＰＶ２００ｎｍの形状とした。このとき、イオンビーム加工装置２１のコントローラ１００Ａは、被検物１の座標系を基準とする各基準マーク３ａ，３ｂ，３ｃの位置情報を取得している。ここで、コントローラ１００Ａは、基準マーク３ａ，３ｂ，３ｃの設計形状に基づいて予めイオンビームガン２３の滞留時間を計算して、各基準マーク３ａ，３ｂ，３ｃを形成している。これにより、基準マーク３ａ，３ｂ，３ｃは、イオンビームガン２３の形状やイオンビーム加工装置２１の位置決め誤差などのイオンビーム加工装置２１による誤差を平均化して形成することが可能である。したがって、被検面１ａに対する基準マーク３ａ，３ｂ，３ｃを高精度に位置決めして形成することが可能となる。
【００２５】
次に、干渉計測装置１０Ａにより、Ｓ１のマーク形成工程で形成された基準マーク３ａ，３ｂ，３ｃを含む被検面１ａの形状測定データを取得する（Ｓ２：形状測定工程）。この形状測定工程では、形状測定データを、エリアセンサ１６の座標系を基準にして取得している。この形状測定工程で得られた形状測定データは、イオンビーム加工装置２１のコントローラ１００Ａにて取得される。
【００２６】
前述の第１実施形態と同じく、記号「’」は撮像対象の、エリアセンサ１６のセンサ面上での位置を示すために以下用いる。次に、コントローラ１００Ａは、Ｓ２の形状測定工程による被検面１ａの形状測定データからエリアセンサ１６の座標系を基準とする基準マーク３ａ’，３ｂ’，３ｃ’の位置を検出する（Ｓ３：マーク検出工程）。ここで、コントローラ１００Ａは、基準マーク３ａ，３ｂ，３ｃの設計式を記憶している。そして、コントローラ１００Ａは、Ｓ２の形状測定工程にて得られた被検面１ａの形状測定データにおける３つの基準マーク３ａ’，３ｂ’，３ｃ’の形状測定データに対して、設計式である正弦波の式をカーブフィッティングする。これにより、基準マーク３ａ’，３ｂ’，３ｃ’の周方向の位置を各々求めることができる。ここで、基準マーク３ａ’〜３ｃ’に対して、正弦波の式をカーブフィットする際、複数の断面にてカーブフィットし、その平均値を取ることで、より高精度に位置を求めることができる。次に、基準マーク３ａ，３ｃの位置から２点を結ぶ直線と、基準マーク３ｂから延ばした直線との交点位置（Ｘ１’，Ｙ１’）を求めることができる。さらに、基準マーク３ａ’，３ｃ’の位置から２点を結ぶ直線に対するする基準マーク３ｂ’回転方位Ｒｚ’を求めることができる。つまり、コントローラ１００Ａは、エリアセンサ１６上の座標として、基準マーク３ａ’，３ｂ’，３ｃ’の周方向の位置からエリアセンサ１６の座標系を高精度に検出することができる。
【００２７】
次に、コントローラ１００Ａは、マーク形成工程にて形成された被検物１の基準マーク３ａ〜３ｃの位置情報から、同様にして、（Ｘ１，Ｙ１）、及びＲｚを求める。ここで、マーク形成工程にて形成された被検物１の座標系を基準とする（Ｘ１，Ｙ１）、及びＲｚと、マーク検出工程にて検出されたエリアセンサ１６の座標系を基準とする（Ｘ１’，Ｙ１’）、及びＲｚ’から連立方程式を求めることができる。コントローラ１００Ａは、この連立方程式により、エリアセンサ１６の座標系から被検物１の座標系への座標変換行列を求める。そして、コントローラ１００Ａは、この座標変換行列によって、Ｓ２の形状測定工程により得られた形状測定データを被検物１の座標系に変換する演算を行う（Ｓ４：座標算出工程）。これにより、エリアセンサ１６の座標系を基準に測定された形状測定データは加工装置としてのイオンビーム加工装置２１にて規定されている座標系である被検物１の座標系に変換される。
【００２８】
以上本第２実施形態によれば、被検物１の被検面１ａに基準マーク３ａ，３ｂ，３ｃを形成したので、従来の計測光学部材を被検物と交換する作業を省略でき、被検物１の座標系を基準とする被検面１ａの形状測定データに誤差が加わるのを抑制することができる。したがって、被検物１の座標系を基準とする被検面１ａの形状測定データを高精度に求めることができる。これにより、目標とする形状に被検面１ａに加工を施す形状修正加工を高精度に実施することが可能となる。
【００２９】
なお、基準マーク３ａ，３ｃは対向する位置に形成する必要があるが、基準マーク３ｂは任意の位置に形成しても良い。なお被検物１の座標系を基準に被検物の位置を特定するためには２点設定すればよいが、上述の座標変換行列を算出するにあたり、マーク数が多いほど誤差が少ない。また、被検面１ａの形状が非球面などであり、被検面１ａの光軸位置が定められる場合においては、基準マークは１つとしても良い。
【００３０】
なお、上記実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。上記第１実施形態では、基準マークが２つの場合について説明したが、これに限定するものではなく、基準マークが１つの場合でもよく、また、３つ以上の場合でもよい。なお、形状測定データを高精度に求めるには、基準マークが２つ以上であるのが好ましい。
【００３１】
また、上記第２実施形態では、基準マークが３つの場合について説明したがこれに限定するものではなく、基準マークが１つの場合や２つの場合でもよく、また、４つ以上の場合でもよい。なお、形状測定データを高精度に求めるには、基準マークが２つ以上であるのが好ましい。ここで、被検面に形成された基準マークは、必要があれば、加工装置による被検面の修正加工の際、Ｓ１のマーク形成工程での基準マーク３ａ，３ｂを正負逆転した形状を形状測定データに加えることで、同時に除去することも可能である。例えば、被検面に形成された基準マークが光学有効面外であれば、基準マークを除去しなくてもよく、光学有効面内である場合には、修正加工の最終段階で被検面の修正加工と同時に、基準マークも除去する加工を行ってもよい。
【符号の説明】
【００３２】
１ 被検物
１ａ 被検面
３ａ 基準マーク
３ｂ 基準マーク
３ｃ 基準マーク
１６ エリアセンサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検物の被検面に基準マークを形成するマーク形成工程と、
前記被検面にて反射された測定光と参照光とを干渉させることにより得られる干渉縞をエリアセンサにより撮像し、撮像された前記干渉縞のデータに基づいて前記基準マークを含む前記被検面の形状を測定して前記被検面の形状測定データを得る形状測定工程と、
前記形状測定データから前記エリアセンサの座標系を基準とする前記基準マークの位置を検出するマーク検出工程と、
前記マーク形成工程にて形成された前記被検物の座標系を基準とする前記基準マークの位置情報と、前記マーク検出工程にて検出された前記エリアセンサの座標系を基準とする前記基準マークの位置情報との対応関係に基づき、前記形状測定工程により得られた前記形状測定データを前記被検物の座標系に変換する演算を行う座標算出工程と、を備えたことを特徴とする干渉計測方法。
【請求項２】
前記マーク検出工程では、前記形状測定工程にて得られた前記形状測定データに対して前記基準マークの設計式をカーブフィッティングすることで、前記エリアセンサの座標系を基準とする前記基準マークの位置を検出することを特徴とする請求項１に記載の干渉計測方法。
【請求項３】
前記マーク形成工程では、前記基準マークを断面凹形状に形成したことを特徴とする請求項１又は２に記載の干渉計測方法。
【請求項４】
前記マーク形成工程では、前記基準マークを断面正弦波形状に形成したことを特徴とする請求項１又は２に記載の干渉計測方法。
【請求項１】
被検物の被検面に基準マークを形成するマーク形成工程と、
前記被検面にて反射された測定光と参照光とを干渉させることにより得られる干渉縞をエリアセンサにより撮像し、撮像された前記干渉縞のデータに基づいて前記基準マークを含む前記被検面の形状を測定して前記被検面の形状測定データを得る形状測定工程と、
前記形状測定データから前記エリアセンサの座標系を基準とする前記基準マークの位置を検出するマーク検出工程と、
前記マーク形成工程にて形成された前記被検物の座標系を基準とする前記基準マークの位置情報と、前記マーク検出工程にて検出された前記エリアセンサの座標系を基準とする前記基準マークの位置情報との対応関係に基づき、前記形状測定工程により得られた前記形状測定データを前記被検物の座標系に変換する演算を行う座標算出工程と、を備えたことを特徴とする干渉計測方法。
【請求項２】
前記マーク検出工程では、前記形状測定工程にて得られた前記形状測定データに対して前記基準マークの設計式をカーブフィッティングすることで、前記エリアセンサの座標系を基準とする前記基準マークの位置を検出することを特徴とする請求項１に記載の干渉計測方法。
【請求項３】
前記マーク形成工程では、前記基準マークを断面凹形状に形成したことを特徴とする請求項１又は２に記載の干渉計測方法。
【請求項４】
前記マーク形成工程では、前記基準マークを断面正弦波形状に形成したことを特徴とする請求項１又は２に記載の干渉計測方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−１１７７６６（Ｐ２０１１−１１７７６６Ａ）
【公開日】平成２３年６月１６日（２０１１．６．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２７３６０２（Ｐ２００９−２７３６０２）
【出願日】平成２１年１２月１日（２００９．１２．１）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月１６日（２０１１．６．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月１日（２００９．１２．１）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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