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专利名称：平行度测定方法
技术领域：
本发明涉及一种对复数个光反射面间的平行度进行高精度地测定的平行度测定方法，特别是涉及一种例如关于一种象在基座上带有间隔地配置极薄的玻璃板的场合那样，在存在有复数个光反射平面的情况下，可对其平面间的平行度进行测定的平行度测定方法。
背景技术：
例如，在那种在基座上以微小的间隔配置极薄的玻璃板的部件中，就存在需要对平行平面玻璃的表面或背面与基座之间的平行度(因为包括局部的平行度，所以在以下的说明中也称作平行不均)进行高精度地测定的要求。
众所周知，由于这种测定要求排除因被检面以外的面所造成的干涉条纹干扰，所以在现有习知技术中，是利用搭载了能够输出可干涉距离短的光束的米切尔森型等的等光程长型干涉仪装置而进行的。
以下对利用该米切尔森型等的干涉仪装置的测定的一个例子进行具体说明，其可将该部件以平行平面玻璃位于上方的形态设置于被检测体载置用的载物台上，首先将该载物台沿上下方向移动到能够由平行平面玻璃的表面或背面观察干涉条纹的位置，并得到第1干涉条纹图像，接着将该载物台沿上下方向移动至能够由基座观察干涉条纹的位置，并得到第2干涉条纹图像，然后根据第1干涉条纹图像和第2干涉条纹图像的各个倾斜信息的差，对两者的平行不均进行测定。
由于象上述那样的被检测体载置用载物台是搭载于干涉仪装置上的，所以虽然采用使其上下移动顺利且能保持被检测体的姿势的高精度的构成，但是移动后的被检测面与移动前的被检测面无论如何也多少会有些倾斜。因此，象上述例子那样，在必须以高精度对平行平面玻璃的表面或背面与基座的平行不均进行测定的场合，由于伴随被检测体载置用载物台的移动的被检测面的倾斜度的变化，难以在精度上得到满意的测定结果。
由此可见，上述现有的平行度测定方法仍存在有缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决现有的平行度测定方法的缺陷，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，此显然是相关业者急欲解决的问题。
有鉴于上述现有的平行度测定方法存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，积极加以研究创新，以期创设一种新的平行度测定方法，能够改进一般现有的平行度测定方法，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经反复试作及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。

发明内容
本发明的目的在于，克服现有的平行度测定方法存在的缺陷，而提供一种新的平行度测定方法，所要解决的技术问题是使其提供一种在利用能够防止产生来自被检测面以外的面的干涉条纹干扰的照明光，并利用干涉仪装置对复数个光反射面间的平行度进行高精度地测定时，即使伴随使应测定的被检测面移动至所需位置的被检测体载置用载物台的移动操作，而使被检测体的姿势产生倾斜，也能够将该倾斜进行高精度地校正的平行度测定方法，从而更加适于实用，且具有产业上的利用价值。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种平行度测定方法，是一种将具有由沿上下方向排列的复数个光反射面构成的被检测面的被检测体载置于载物台上，并利用干涉仪装置对该复数个被检测面的平行度进行测定的方法，其包括以下步骤作为干涉仪装置的照明光，采用可将依据前述被检测面和干涉仪装置的参照面的距离而产生对比度变化的干涉条纹的第1光束、不依据该被检测面和该参照面的距离而产生一定对比度的干涉条纹的第2光束进行转换而构成；关于从复数个前述被检测面中所选择的第1被检测面，在利用前述第1光束产生干涉条纹的第1位置设定前述载物台，并在该状态下对该干涉条纹进行拍照得到第1干涉条纹图像，同时关于与前述复数个被检测面相对略平行固定的倾斜校正面，将利用前述第2光束所得到的干涉条纹进行拍照得到第2干涉条纹图像；之后，使前述载物台在上下方向进行移动，并关于从前述复数个被检测面中所选择的第2被检测面，在利用前述第1光束产生干涉条纹的第2位置设定前述载物台，且在该状态下对该干涉条纹进行拍照得到第3干涉图像，同时关于前述倾斜校正面，对利用前述第2光束所得到的干涉条纹进行拍照得到第4干涉条纹图像；之后，根据分别从前述第2干涉条纹图像和前述第4干涉条纹图像所得到的倾斜信息的差，对分别从前述第1干涉条纹图像和前述第3干涉条纹图像所得到的倾斜信息的差进行校正，并测定前述第1被检测面和前述第2被检测面的平行度。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
前述的平行度测定方法，其中所述的第1光束由可干涉距离短的光构成，前述的第2光束由可干涉距离长的光构成。
前述的平行度测定方法，其中所述的第1光束由可变波长激光光源所输出的多波长波型光构成，所述的第2光束由可变波长激光光源所输出的单波长波型光构成。
前述的平行度测定方法，其中所述的倾斜校正面为配置于前述载物台上的镜面。
前述的平行度测定方法，其中所述的干涉仪装置为米切尔森型等的等光程长型干涉仪装置。
前述的平行度测定方法，其中所述的干涉仪装置为菲佐型等的不等光程长型干涉仪装置。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上技术方案可知，为了达到前述发明目的，本发明的主要技术内容如下本发明的平行度测定方法，是一种将具有由沿上下方向排列的复数个光反射面构成的被检测面的被检测体载置于载物台上，并利用干涉仪装置对该复数个被检测面的平行度进行测定的方法，其特征在于作为干涉仪装置的照明光，是采用可将依据前述被检测面和干涉仪装置的参照面的距离而产生对比度变化的干涉条纹的第1光束、不依据该被检测面和该参照面的距离而产生一定对比度的干涉条纹的第2光束进行转换而构成；关于从复数个前述被检测面中所选择的第1被检测面，在利用前述第1光束产生干涉条纹的第1位置设定前述载物台，并在该状态下对该干涉条纹进行拍照得到第1干涉条纹图像，同时关于与前述复数个被检测面相对略平行固定的倾斜校正面，是将利用前述第2光束所得到的干涉条纹进行拍照得到第2干涉条纹图像；之后，使该载物台在上下方向进行移动，并关于从前述复数个被检测面中所选择的第2被检测面，在利用前述第1光束产生干涉条纹的第2位置设定前述载物台，且在该状态下对该干涉条纹进行拍照得到第3干涉图像，同时关于前述的倾斜校正面，是对利用前述第2光束所得到的干涉条纹进行拍照得到第4干涉条纹图像；之后，根据分别从前述第2干涉条纹图像和前述第4干涉条纹图像所得到的倾斜信息的差，对分别从前述第1干涉条纹图像和前述第3干涉条纹图像所得到的倾斜信息的差进行校正，并测定前述第1被检测面和前述第2被检测面的平行度。
而且，可使前述的第1光束为可干涉距离短的光，并使前述的第2光束为可干涉距离长的光。
在这种情况下，使前述的干涉仪装置为米切尔森型等的等光程长型干涉仪装置。
而且，可使前述第1光束为从可变波长激光光源输出的多波长波型光，并使前述的第2光束为从可变波长激光光源输出的单波长波型光。
在这种情况下，使前述的干涉仪装置为菲佐型等的不等光程长型干涉仪装置。
而且，前述的倾斜校正面可为配置于前述载物台上的镜面。
在这里，上述的平行度是指2个光反射面的平行程度，是全体的平行程度及局部的平行程度(平行不均)两者的总称。
经由上述可知，本发明是关于一种平行度测定方法，其是在利用可干涉距离短的第1光束对被检测体的各光反射面进行干涉条纹测定时，也利用可干涉距离长的第2光束进行关于倾斜校正面的测定，并根据来自各倾斜校正面的干涉条纹图像信息的校正数据，对各光反射面的倾斜信息进行校正，从而高精度地进行光反射面间的平行度测定。其是将载物台30设定于第1位置，并利用可干涉距离短的光源11所发出的光，得到关于光反射面20a的第1干涉条纹图像信息，利用可干涉距离长的光源12所发出的光，得到关于反射镜26的第2干涉条纹图像信息。将载物台30设定于第2位置，并与上述同样地得到关于光反射面20b的第3干涉条纹图像信息及关于反射镜26的第4干涉条纹图像信息。求第2、第4干涉条纹图像信息的倾斜信息，并据此对第1、第3干涉条纹图像信息的倾斜信息的差进行校正，且测定光反射面20a、b间的平行不均。
综上所述，本发明特殊结构的平行度测定方法，提供了一种在利用能够防止产生来自被检测面以外的面的干涉条纹干扰的照明光，并利用干涉仪装置对复数个光反射面间的平行度进行高精度地测定时，即使伴随使应测定的被检测面移动至所需位置的被检测体载置用载物台的移动操作，而使被检测体的姿势产生倾斜，也能够将该倾斜进行高精度地校正的平行度测定方法，从而更加适于实用。其具有上述诸多的优点及实用价值，并在同类方法中未见有类似的设计公开发表或使用而确属创新，其不论在方法上或功能上皆有较大改进，在技术上有较大进步，并产生了好用及实用的效果，且较现有的平行度测定方法具有增进的多项功效，从而更加适于实用，而具有产业的广泛利用价值，诚为一新颖、进步、实用的新设计。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。


图1是本发明的第1实施形态的干涉仪装置的概略示意图。
图2是本发明的第2实施形态的干涉仪装置的概略示意图。
图3是图2中的干涉仪装置的作用的示意图。
图4是利用图2中的干涉仪装置，并将多波长波型光作为照明光使用，且关于被检测面得到干涉条纹图像时的说明示意图。
图5是利用图2中的干涉仪装置，在被检测体载物台与图4的测定时相同的状态下，将单波长波型光作为照明光使用，并关于反射镜面得到干涉条纹图像时的说明示意图。
图6是利用图2中的干涉仪装置，并将多波长波型光作为照明光使用，且关于被检测体背面得到干涉条纹图像时的说明示意图。
图7是利用图2中的干涉仪装置，在被检测体载物台与图6的测定时相同的状态下，将单波长波型光作为照明光使用，并关于反射镜面得到干涉条纹图像时的说明示意图。
图8是利用图2中的干涉仪装置，并将多波长波型光作为照明光使用，且使载物台移动所得的关于被检测面的干涉条纹图像图。
图9是利用图2中的干涉仪装置，在被检测体载物台与图8的测定时相同的状态下，将单波长波型光作为照明光使用所得的关于反射镜面的干涉条纹图像图。
图10是利用图2中的干涉仪装置，并将多波长波型光作为照明光使用，且使载物台移动所得的关于被检测体背面的干涉条纹图像图。
图11是利用图2中的干涉仪装置，在被检测体载物台与图10的测定时相同的状态下，将单波长波型光作为照明光使用所得的关于反射镜面的干涉条纹图像图。
10干涉仪主体11第1光源12第2光源 13光束转换镜14射束扩展器15射束分裂器16基准板16a基准面17聚焦透镜 18摄像透镜19摄像装置(CCD照相机) 20被检测体20a～c光反射面(被检测面)25PZT载物台26反射镜30被检测体载物台40计算机50监视器100干涉仪装置 101干涉仪装置110干涉仪主体 111半导体激光光源(LD)112准直仪透镜 113发散透镜114射束分裂器 115准直仪透镜
116基准板 116a基准面117平行平面玻璃板(被检测体)117a被检测面117b被检测面背面 118摄像透镜119摄像装置(CCD照相机) 120计算机121监视器 122电源(LD电源)123函数发生器 124压电元件126反射镜 130被检测体载物台140激光光具体实施方式
以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的平行度测定方法其具体方法、步骤、特征及其功效，详细说明如后。以下利用图示对关于本发明的实施形态的平行度测定方法进行具体说明。
第1实施形态请参阅图1所示，是用于实施关于第1实施形态的平行度测定方法的干涉仪装置的构成的概略示意图。
如图中所示，该干涉仪装置100采用配备有米切尔森型(特怀曼-格林型)的干涉仪主体10、使具有复数个光反射面20a～c的被检测体20保持可上下移动及可沿2轴周围偏斜的被检测体载物台30、计算机40以及监视器50，并藉由在使被检测体20保持于被检测体载物台30上的状态下，将复数个光反射面20a～c分别作为被检测面进行干涉条纹测定，从而可高精度地测定这些复数个光反射面间的平行不均而构成。
另外，在本实施形态中的被检测体20，是一种例如在基座上以微小间隔配置有厚度薄的玻璃板的部件，例如，光反射面20a为不透光面，光反射面20b、c为透光面。
上述的干涉仪主体10，包括可干涉距离短的卤素灯等第1光源11、可干涉距离长的激光器等第2光源12、对这两个光源11、12进行二选一式的转换的光束转换镜13、射束扩展器14、射束分裂器15、反射型的基准板16、聚焦透镜17、摄像透镜18及CCD照相机等的摄像装置19。
在干涉仪主体10中，使第1光源11或第2光源12所输出的照明光向射束分裂器15的光束分割面15a入射，并在该光束分割面15a中分割为透过光束和反射光束2部分。而且，使透过光束入射基准板16并将其反射光作为参照光，且使反射光束入射被检测面并将其反射光作为物体光，并利用摄像装置19获取由这些参照光及物体光的光干涉所产生的干涉条纹且对干涉条纹图像信息进行测定。
另外，基准板16通过图中未示的PZT驱动电路所连接的复数个压电元件(图中未示)，由PZT载物台25进行支持。而且，在干涉仪装置100中，利用来自计算机40的指示，藉由在一定的标记时间对压电元件施加一定电压而驱动该压电元件，可使基准板16沿光轴方向进行移动，且使根据该移动进行变化的干涉条纹的图像数据从CCD照相机19向计算机40输出。
而且，在本实施形态中，在检测体载物台30上保持有作为要点的反射镜26。
如上所述，来自可干涉距离短的第1光源11的输出光和来自可干涉距离长的第2光源12的输出光，利用光束转换镜13被转换，在光束转换镜13配置于图示的位置的情况下来自第2光源12的输出光，另一方面在光束转换镜13从图示的位置移动至一定的退避位置(图中未示；下同)的情况下来自第1光源11的输出光，分别向射束扩展器14入射。另外，该光束转换镜13的移动既可利用手动进行，也可依据计算机40的程序而自动进行。
而且，来自上述第1光源11的输出光因为可干涉距离短，所以当来自基准板16的参照光和来自一定的光反射面20a～c的物体光恰好为等光程长时，即只在被检测体载物台30的移动范围内的所定位置，产生关于一定的光反射面20a～c的干涉条纹。因此，当利用被检测体载物台30的上下方向(箭头符号A)的移动，关于所需的光反射面20a～c形成产生干涉条纹的状态时，就不会产生来自其它光反射面20a～c的干涉条纹，所得到的干涉条纹信息可排除干涉条纹干扰，而能够良好地体现所需的光反射面20a～c的表面形状。
另一方面，来自上述第2光源12的输出光因为可干涉距离长，所以来自基准板16的参照光和来自一定的光反射面20a～c的物体光即使不为等光程长，也可产生关于一定的光反射面20a～c的干涉条纹，可在被检测体载物台30的移动范围内的整个范围，得到关于所需的光反射面20a～c的干涉条纹信息。因此，在本实施形态中，来自第2光源12的输出光被用来得到关于反射镜26的各位置的干涉条纹信息，其中该反射镜26伴随上下移动的被检测体载物台30的移动而只移动相同的距离。
以下将利用上述干涉仪100的第1实施形态的平行度测定方法的测定程序进行说明。
(1)、首先，将光束转换镜13从图1所示的位置向一定的退避位置移动设定，并将来自可干涉距离短的第1光源11的输出光作为照明光使用。进行被检测体载物台30的上下移动操作及2轴周围的偏斜操作，以利用来自第1光源11的输出光，在摄像装置19的摄像元件上形成关于第1光反射面20a的干涉条纹。
(2)、对利用第1光源11所得到的，关于第1光反射面20a的干涉条纹由摄像装置19进行拍照，并将所得的干涉条纹图像信息(第1干涉条纹图像信息)存储于计算机40的存储器(图中未示)中。
(3)、接着，在被检测体载物台30保持不动的状态下，使光束转换镜13移动至图1所示的位置，并将来自可干涉距离长的第2光源12的输出光作为照明光使用。
(4)、对利用第2光源12所得到的，关于反射镜26的干涉条纹由摄像装置19进行拍照，并将所得到的干涉条纹图像信息(第2干涉条纹图像信息)存储于计算机40的存储器中。
(5)、使光束转换器13从图1所示的位置移动到所定的退避位置，并将来自可干涉距离短的第1光源11的输出光作为照明光使用。进行被检测体载物台30的上下移动操作及2轴周围的偏斜操作，以利用来自第1光源11的输出光，在摄像装置19的摄像元件上形成关于第2光反射面20b的干涉条纹。
(6)、对利用第1光源11所得到的，关于第2光反射面20b的干涉条纹由摄像装置19进行拍照，并将所得的干涉条纹图像信息(第3干涉条纹图像信息)存储于计算机40的存储器中。
(7)、接着，在被检测体载物台30保持不动的状态下，使光束转换镜13移动至图1所示的位置，并将来自可干涉距离长的第2光源12的输出光作为照明光使用。
(8)、对利用第2光源12所得到的，关于反射镜26的干涉条纹由摄像装置19进行拍照，并将所得到的干涉条纹图像信息(第4干涉条纹图像信息)存储于计算机40的存储器中。
(9)、求取分别从存储器所存储的上述第2干涉条纹图像信息和上述第4干涉条纹图像信息中抽出的倾斜信息的差，并根据该差对分别从上述第1干涉条纹图像信息和上述第3干涉条纹图像信息中抽出的倾斜信息的差进行校正。
(10)、依据需要，对第3光反射面20c进行上述程序(5)～(8)，得到关于第3光反射面20c的第5干涉条纹图像信息及关于此时的反射镜26的第6干涉条纹图像信息，并进行上述程序(9)，对该光反射面20c和光反射面20a或光反射面20b之间的平行不均进行校正。
在本实施形态中，如上所述，在各光反射面20a～c的测定时，也进行关于反射镜26的测定，并分别得到倾斜校正数据，所以可对根据该校正数据被校正的各光反射面20a～c的倾斜信息的差，即各光反射面20a～c间的平行不均进行高精度的测定。
另外，光反射面20b和光反射面20c之间的平行不均，在前述例子中为玻璃板的厚度不均。
在上述实施形态中，使来自第1光源11的输出光由可干涉距离短的光构成，来自第2光源12的输出光由可干涉距离长的光构成，并将这2个输出在光反射面20a～c的测定时和反射镜26的测定时彼此进行转换，但是也可象以下所说明的实施形态那样，使用可变波长激光光源所输出的多波长波型光取代上述可干涉距离短的光，使用可变波长激光光源所输出的单波长波型取代上述可干涉距离长的光，并利用多波长波型的光进行光反射面的测定，利用单波长波型的光进行反射镜的测定。这样一来，可如后述那样，使用不等光程长型的菲佐型等干涉仪装置作为干涉仪装置。
第2实施形态以下，对关于第2实施形态的平行度测定方法进行说明，但是首先利用图2对用于实施该平行度测定方法的干涉仪装置进行说明。
如图中所示，该干涉仪装置101，包括利用干涉条纹对透明平行平面玻璃板(被检测体)117的被检测面117a的表面形状进行观察的菲佐型的干涉仪主体110、计算机120、监视器121、半导体激光光源(LD)111的电源(LD电源)122、用于产生对来自该电源(LD电源)122的输出电流值进行控制的控制信号的函数发生器123。
上述干涉仪主体110包括来自半导体激光光源111的可干涉光入射的准直仪透镜112、发散透镜113、射束分裂器114、准直仪透镜115、在与被检测体(平行平面玻璃板)117之间通过工作空间相对并具有基准面116a的基准板116以及对利用光干涉所得的干涉条纹进行拍照的摄像透镜118及CCD摄像装置119。
在该干涉仪主体110中，使来自半导体激光光源111的激光光140入射基准板116的基准面116a，在该基准面116a中分割为透过光束和反射光束2部分，并使透过光束入射平行平面玻璃板117的被检测面117a，将其反射光作为物体光，且将基准面116a中的反射光作为参照光，并将利用这些物体光及参照光的光干涉所产生的干涉光通过准直仪透镜115、射束分裂器114、摄像透镜118导向CCD摄像装置119，且在该CCD摄像装置119中对干涉条纹进行拍照。
所拍摄到的干涉条纹在计算机120被解析，并可藉此对被检测面117a的表面形状进行测定。另外，所拍摄到的干涉条纹及所解析的被检测面117a的表面形状在监视器121中进行显示。
而且，作为被检测体的平行平面玻璃板117被保持在用于使被检测体保持可上下移动及可沿2轴周围偏斜的被检测体载物台130上。
在被检测体载物台130上，保持有上述第1实施形态的反射镜26和发挥相同作用的反射镜126。
另外，基准板116通过与未图示的PZT驱动电路连接的压电元件124，由未图示的基准板支持构件进行支持。而且，依据来自计算机120的指示，在该压电元件124上施加一定的电压并使该压电元件124被驱动，且藉此使基准板116沿光轴方向(图中的左右方向)只移动一定相位部分。利用该移动进行变化的干涉条纹的图像数据被输出至计算机120，并对这些复数张图像数据进行条纹图像解析。
上述的半导体激光光源111使用具有温度控制机能的类型，如前述的那样，当使注入电流一定时，可振荡得到单波长波型的激光光(例如波长λ在650nm附近的单波长)，另一方面，当使注入电流变化时，所输出的激光光的波长和光强度产生变化，形成多波长波型的激光光。
而且，上述摄像装置119使用1光存储期间为1/30(秒)的CCD。
使上述函数发生器123所输出的上述控制信号为矩形波(包括阶梯状矩形波)，其频率为例如200HZ左右，且速度设定在将利用CCD所拍摄的图像信息进行再生时不产生闪烁的程度。
而且，在本实施形态的干涉仪装置101中，为了阻止干涉条纹干扰的产生，采用以下所示的构成。
即，在输出多波长波型的激光光时，利用单纵波型的半导体激光光源111，并对受光干涉条纹的元件(CCD摄像装置119的CCD)的1光存储期间，以足够短的周期将光源111所输出的激光光140调制为复数个波长，且将来自被检测体117的干涉光利用上述元件受光，从而可使该干涉光在上述1光存储期间中进行积分。
半导体激光光源具有通过使注入电流变化可使波长也产生变化的特征，受光干涉条纹的元件由于具有一定的光存储期间，所以在本实施形态的多波长波型中，藉由以较其1光存储期间足够快的速度对波长进行扫描，与利用同时输出多波长光的光源对干涉条纹进行观察的场合相比，可得到同样的结果。
接着，利用表示干涉条纹对比度的变化的图3，关于由上述多波长波型的光对被检测面117a的表面进行测定的情况进行概念性地说明。在本实施形态的干涉仪装置101中，如图3所示，当对光轴的距离变化时，干涉条纹对比度产生周期性的变化。在图3中，藉由进行设定以在被检测面117a(第1光反射面)变成峰值，可在基准面116a和被检测体表面117a形成对比度良好的干涉条纹，并使被检测体背面117b的干涉条纹对比度为0，从而消除被检测体背面117b的干涉条纹干扰。
这样，在本实施形态中，利用多波长波型的光相当于在上述第1实施形态中利用可干涉距离短的光，另一方面，利用单波长波型的光相当于在上述第1实施形态中利用可干涉距离长的光。
以下，对利用上述干涉仪装置所进行的，关于第2实施形态的平行度测定方法的测定程序，一面参照图4～图7一面进行说明。另外，在这里，关于对作为第1测定面的上述被检测面117a和作为第2测定面的上述被检测体背面117b的平行不均(厚度不均)进行测定的情况进行说明。
(1)、首先，调整函数发生器123，并进行设定以使半导体激光光源111所输出的光束为一定的多波长波型，且将该多波长波型的激光光作为照明光使用。进行被检测体载物台130的上下移动操作及2轴周围的偏斜操作，以利用多波长波型的激光光，在摄像装置119的摄像元件上形成关于被检测面117a的对比度良好的干涉条纹(如图4所示)。
(2)、对利用多波长波型的激光光所得到的，关于被检测面117a的干涉条纹由摄像装置119进行拍照，并将所得的干涉条纹图像信息(第1干涉条纹图像信息)存储于计算机120的存储器(图中未示)中。
(3)、接着，在被检测体载物台130保持不动的状态下，调整函数发生器123，并进行转换使半导体激光光源111所输出的光束变成一定的单波长波型，且将该单波长波型的激光光作为照明光使用。
(4)、对利用单波长波型的激光光所得到的，关于反射镜126的干涉条纹(参照图5)由摄像装置119进行拍照，并将所得到的干涉条纹图像信息(第2干涉条纹图像信息)存储于计算机120的存储器中。
(5)、调整函数发生器123，并进行转换以使半导体激光光源111所输出的光束变成一定的多波长波型，且将该多波长波型的激光光作为照明光使用。进行被检测体载物台130的上下移动操作及2轴周围的偏斜操作，以利用该多波长波型的激光光，在摄像装置119的摄像元件上形成关于被检测体背面117b的干涉条纹(如图6所示)。
(6)、对利用多波长波型的激光光所得到的，关于被检测面117b的干涉条纹由摄像装置119进行拍照，并将所得的干涉条纹图像信息(第3干涉条纹图像信息)存储于计算机120的存储器(图中未示)中。
(7)、接着，在被检测体载物台130保持不动的状态下，调整函数发生器123，并进行转换使半导体激光光源111所输出的光束变成一定的单波长波型，且将该单波长波型的激光光作为照明光使用。
(8)、对利用单波长波型的激光光所得到的，关于反射镜126的干涉条纹(参照图7所示)由摄像装置119进行拍照，并将所得到的干涉条纹图像信息(第4干涉条纹图像信息)存储于计算机120的存储器中。
(9)、求取分别从存储器所存储的上述第2干涉条纹图像信息和上述第4干涉条纹图像信息中抽出的倾斜信息的差，并根据该差对分别从上述第1干涉条纹图像信息和上述第3干涉条纹图像信息中抽出的倾斜信息的差进行校正。
在本实施形态中，如上所述，在被检测面117a及被检测体背面117b的测定时，也进行关于反射镜26的测定，并分别得到倾斜校正数据，所以可对根据该校正数据被校正的被检测面 17a及被检测体背面117b的倾斜信息的差，即被检测面117a及被检测体背面117b的平行不均(厚度不均)进行高精度的测定。
请参阅图8-图11所示，是利用上述各测定程序所得到的各干涉条纹图像信息。另外，在各图中，右侧的大干涉条纹为关于被检测面117a及被检测体背面117b的，左侧的小圆形内的干涉条纹为关于反射镜126的。
即，图8是为将多波长波型的光作为照明光使用，并使被检测体载物台130移动，得到关于被检测面117a的干涉条纹图像信息(对应第1干涉条纹图像信息)时的图示，图9是为在被检测体载物台130保持不动的状态下，将单波长波型的光作为照明光使用，得到关于反射镜126的干涉条纹图像信息(对应第2干涉条纹图像信息)时的图示。
而且，图10是为将多波长波型的光作为照明光使用，并使被检测体载物台130移动，得到关于被检测体背面117b的干涉条纹图像信息(对应第3干涉图像信息)时的图示，图11是为在被检测体载物台130保持不动的状态下，将单波长波型的光作为照明光使用，得到关于反射镜126的干涉条纹图像信息(对应第4干涉条纹图像信息)时的图示。
另外，作为本发明的平行度测定方法，并不限定于上述实施形态，也可采用其它各种变更的形态。例如，测定光反射面的顺序无论采用什么样的顺序都可以，可按照从距离光源较远一侧的光反射面开始的顺序，或按照从距离光源较近一侧的光反射面开始的顺序进行测定。
而且，作为测定所得的光反射面，并不限定于上述的类型，如果为例如成阶梯状配置的光反射面，则即使为不透光的光反射面也可测定。
作为对上述复数个被检测面的平行度进行校正时的运算顺序，可考虑各种各样的形态，只要使结果为本发明所说明的“根据分别从第2干涉条纹图像信息和第4干涉条纹图像信息得到的倾斜信息的差，对分别从第1干涉条纹图像信息和第3干涉条纹图像信息得到的倾斜信息的差进行校正的状态”即可。
另外，即使作为测定所用的干涉仪装置，也并不限定于上述实施形态，可使用各种类型的干涉仪装置。
而且，本发明的平行度测定方法可适用于各种形态的被检测体，在对例如象半导体制造过程等所应用的光学部件那样的，尺寸小、具有需要进行高精度设定的复数个光反射面的部件等的测定中，特别有用。
如上所述，如利用本发明的平行度测定方法，作为干涉仪装置的照明光，采用可将依据被检测面和干涉仪装置的参照面的距离而产生对比度变化的干涉条纹的第1光束、不依据该被检测面和该参照面的距离而产生一定对比度的干涉条纹的第2光束进行转换的构成；当利用上述第1光束对被检测体上的各光反射面进行干涉条纹测定时，也可利用第2光束，对关于与上述反射镜相对略平行固定配置的倾斜校正面进行测定，并从各倾斜校正面的干涉条纹图像信息中得到倾斜校正数据，所以能够高精度地对根据该校正数据被校正的各光反射面的倾斜信息的差，即各光反射面间的平行度进行测定。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的方法及技术内容作出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施例，但是凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
权利要求
1.一种平行度测定方法，是一种将具有由沿上下方向排列的复数个光反射面构成的被检测面的被检测体载置于载物台上，并利用干涉仪装置对该复数个被检测面的平行度进行测定的方法，其特征在于其包括以下步骤作为干涉仪装置的照明光，采用可将依据前述被检测面和干涉仪装置的参照面的距离而产生对比度变化的干涉条纹的第1光束、不依据该被检测面和该参照面的距离而产生一定对比度的干涉条纹的第2光束进行转换而构成，关于从复数个前述被检测面中所选降的第1被检测面，在利用前述第1光束产生干涉条纹的第1位置设定前述载物台，并在该状态下对该干涉条纹进行拍照得到第1干涉条纹图像，同时关于与前述复数个被检测面相对略平行固定的倾斜校正面，将利用前述第2光束所得到的干涉条纹进行拍照得到第2干涉条纹图像，之后，使前述载物台在上下方向进行移动，并关于从前述复数个被检测面中所选择的第2被检测面，在利用前述第1光束产生干涉条纹的第2位置设定前述载物台，且在该状态下对该干涉条纹进行拍照得到第3干涉图像，同时关于前述倾斜校正面，对利用前述第2光束所得到的干涉条纹进行拍照得到第4干涉条纹图像，之后，根据分别从前述第2干涉条纹图像和前述第4干涉条纹图像所得到的倾斜信息的差，对分别从前述第1干涉条纹图像和前述第3干涉条纹图像所得到的倾斜信息的差进行校正，并测定前述第1被检测面和前述第2被检测面的平行度。
2.根据权利要求1所述的平行度测定方法，其特征在于其中所述的第1光束由可干涉距离短的光构成，前述第2光束由可干涉距离长的光构成。
3.根据权利要求1所述的平行度测定方法，其特征在于其中所述的第1光束由可变波长激光光源所输出的多波长波型光构成，所述的第2光束由可变波长激光光源所输出的单波长波型光构成。
4.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的平行度测定方法，其特征在于其中所述的倾斜校正面为配置于前述载物台上的镜面。
5.根据权利要求1或2所述的平行度测定方法，其特征在于其中所述的干涉仪装置为米切尔森型等的等光程长型干涉仪装置。
6.根据权利要求4所述的平行度测定方法，其特征在于其中所述的干涉仪装置为米切尔森型等的等光程长型干涉仪装置。
7.根据权利要求1或3所述的平行度测定方法，其特征在于其中所述的干涉仪装置为菲佐型等的不等光程长型干涉仪装置。
8.根据权利要求4所述的平行度测定方法，其特征在于其中所述的干涉仪装置为菲佐型等的不等光程长型干涉仪装置。
全文摘要
一种平行度测定方法，在用干涉距离短的第1光束对被检测体各光反射面进行干涉条纹测定时，也用干涉距离长的第2光束进行倾斜校正面测定，并根据来自各倾斜校正面干涉条纹图像信息的校正数据，对各光反射面倾斜信息校正，高精度进行光反射面间平行度测定。将载物台30设于第1位置，利用干涉距离短的光源11发出的光，得到光反射面20a第1干涉条纹图像信息，利用干涉距离长的光源12发出的光得到反射镜26的第2干涉条纹图像信息。将载物台30设于第2位置，得到光反射面20b第3干涉条纹图像信息及反射镜26第4干涉条纹图像信息。求第2、第4干涉条纹图像信息的倾斜信息，而对第1、第3干涉条纹图像信息的倾斜信息的差进行校正，且测定光反射面20a、b间的平行不均。
文档编号G01B11/26GK1624421SQ20031011691
公开日2005年6月8日 申请日期2003年12月1日 优先权日2003年12月1日
发明者植木伸明 申请人:富士能株式会社