(57)【要約】【課題】変位物体の位置、変位量、変位方向等の変位情報を検出する装置に用いる円形のディスクに関し、ウエハにパターンニングされた状態からディスクを個別に切り出すこと無く、ディスクが所望の回折効率を満たしているかどうかを測定すること。【解決手段】光源から出射された光束をディスクの回折格子部に入射し、回折格子からの回折光を受光してディスクの回折効率を測定する装置において、光源と回折光受光素子が一体で回転する機能を有することにより、ウエハにパターンニングされたディスクを個別に切り出すことなく、ウエハにパターンニングされた状態でディスクの回折効率を連続的に測定できることを特徴とするディスクの回折効率測定装置。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と回折光受光素子が一体で回転する機能を有し、ディスク回折効率を連続的に測定することを特徴とするディスク回折効率を連続的に測定する装置。
【請求項２】
請求項１において一体となった光源と受光素子が２次元的に動く機構を有し、同一ウエハ内にパターンニングされた全てのディスク回折効率を連続的に測定することを特徴とするディスク回折効率を連続的に測定する装置。
【請求項３】
請求項１においてディスクの反射回折光を測定するために、光源と回折光受光素子がディスクに対して同一面内にあることを特徴とする回折効率を連続的に測定する装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、変位物体の位置、変位量、変位方向等の変位情報を検出する装置に用いる円形のディスクに関し、ディスクの回折効率を連続的に測定する装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図３、図４は従来のディスク回折効率を連続的に測定する装置の要部概略図である。図３は構成図、図４は側面図である。
【０００３】
図中、１は光源であり、半導体レーザで構成している。２はコリメータレンズであり、光源１からの放射光を平行光に変換する。コリメータレンズ２は図示しないレンズホルダーによって保持されており、光源１と共に、光源ユニットを構成する。
【０００４】
４はディスクであり、透明の円盤状の部材で表面には１つの輪帯上に放射状の回折格子５を備えており、これによって変位物体の変位情報を検出することができる。
【０００５】
６Ａ、６Ｂは受光素子であり、受光素子６Ａは光源からの出射光量およびディスクの０次回折光を測定し、受光素子６Ｂはディスクの１次回折光を測定し、受光素子６Ａと６Ｂで受光素子ユニットを構成する。
【０００６】
７は光源ユニットと受光ユニットを連結するアームであり、２次元的に動くＸＹステージ１０９に固定されている。
【０００７】
１０８はディスクを載せる回転機構である。
【０００８】
この従来例の作用を説明する。まず、被測定ディスク４をパターン面を下側（受光素子側）にして回転機構１０８に載せ、押えバネ等によって固定する。
【０００９】
光源１より射出された光束はコリメータレンズ２によって略平行光となり、ＸＹステージ１０９を操作してディスク４の回折格子５に垂直入射するようにする。回折格子に入射した光は入射光の波長および回折格子のピッチ、および回折格子が位相格子の場合、格子の段差に従い回折する。回折された０次光は受光素子６Ａで受光し、１次光は受光素子６Ｂで受光される。
【００１０】
あらかじめ、被測定ディスク４を回転機構１０８に載せる前に光源からの出射光量を受光素子６Ｂにて測定しておけば、ディスク４の回折効率が求められる。
【００１１】
また、回転機構１０８を回転させると、ディスク４の回折効率が連続的に測定でき、ディスク４の１周での回折効率変動を測定できる。
【特許文献１】特開平６−１８６３９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、従来の方法では、ウエハにパターンニングされた状態からディスクを個別に切り出してから測定を行っているので、ディスクが所望の回折効率を満たしているかどうかはウエハからディスクを切り出してからでないとわからない。
【００１３】
本発明は、以上の点に着目して成されたもので、光源と回折光受光素子が一体で回転する機能を有することにより、ウエハにパターンニングされたディスクを個別に切り出すことなく、ウエハにパターンニングされた状態でディスクの回折効率を連続的に測定することができるディスクの回折効率を連続的に測定する装置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】
【００１４】
この発明は下記の構成を備えることにより上記課題を解決できるものである。
【００１５】
（１）光源と回折光受光素子が一体で回転する機能を有し、ディスク回折効率を連続的に測定することを特徴とするディスク回折効率を連続的に測定する装置。
【発明の効果】
【００１６】
ウエハにパターンニングされたディスクを個別に切り出すことなく、ディスクの性能評価ができるので、不良ディスクの発生を抑えることができ、また、ディスクが所望の性能を満たさなかったウエハに関しては、ウエハを再生し、工程のやり直しを行うことができるので、トータルでのコストの削減を達成することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下本発明を実施するための最良の形態を、実施例により詳しく説明する。
【実施例】
【００１８】
図１、図２は本発明のディスク回折効率を連続的に測定する装置の要部概略図である。図１は構成図、図２は側面図である。
【００１９】
図中、１は光源であり、半導体レーザで構成している。２はコリメータレンズであり、光源１からの放射光を平行光に変換する。コリメータレンズ２は図示しないレンズホルダーによって保持されており、光源１と共に、光源ユニットを構成する。
【００２０】
３はウエハで透明な部材であり、表面には１つの輪帯上に放射状の回折格子が複数（ここでは４つ）パターンニングされてあり、各々のパターンを切り出すと一つづつのディスク（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ）になる。ディスクはこの輪帯上に放射状の回折格子（５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ）によって変位物体の変位情報を検出することができる。
【００２１】
６Ａ、６Ｂは受光素子であり、受光素子６Ａは光源からの出射光量およびディスクの０次回折光を測定し、受光素子６Ｂはディスクの１次回折光を測定し、受光素子６Ａと６Ｂで受光素子ユニットを構成する。
【００２２】
７は光源ユニットと受光ユニットを連結するアームであり、回転機構８および２次元的に動くＸＹステージ９に固定されている。
【００２３】
この本実施例の作用を説明する。まず、被測定ウエハをパターン面を下側（受光素子側）にして不図示の台に載せ、固定する。
光源１より射出された光束はコリメータレンズ２によって、略平行光となり、ＸＹステージ９を操作してウエハ３のディスク４ａの回折格子５ａに垂直入射するようにする。
【００２４】
回折格子５ａに入射した光は入射光の波長および回折格子のピッチ、および回折格子が位相格子の場合、格子の段差に従い回折する。回折された０次光は受光素子６Ａで受光し、１次光は受光素子６Ｂで受光される。
あらかじめ、ウエハを不図示の台に載せる前に光源からの出射光量を受光素子６Ａにて測定しておけば、ディスク４ａの回折効率が求められる。
【００２５】
回転機構８を回転させると、ウエハ内のディスク４ａの回折効率が連続的に測定でき、ディスク４ａの１周での回折効率変動を測定できる。
【００２６】
ここでＸＹステージ９を操作して、光束をディスク４ｂの回折格子５ｂに垂直入射するようにする。
【００２７】
ディスク４ａと同様にディスク４ｂの１周での回折効率変動を測定する。
【００２８】
ディスク４ｃ、ディスク４ｄに関しても同様に測定することができる。
このように、ウエハ３内の全ディスクの１周での回折効率変動をディスクを個別に切り出すことなく測定することができる。
【００２９】
以上、本実施例においては、透過型のディスクに適用した例を説明したが、本発明は反射型のディスクにも適用できることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明のディスクの回折効率を連続的に測定する装置を示す構成図
【図２】本発明のディスクの回折効率を連続的に測定する装置を示す側面図
【図３】従来のディスクの回折効率を連続的に測定する装置を示す構成図
【図４】従来のディスクの回折効率を連続的に測定する装置を示す側面図
【符号の説明】
【００３１】
１  光源
２  コリメータレンズ
３  ウエハ
４、４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ  ディスク
５、５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ  回折格子
６Ａ、６Ｂ  受光素子
７  アーム
８、１０８  回転機構
９、１０９  ＸＹステージ
【図１】
2006153726.tif 000003
【図２】
2006153726.tif 000004
【図３】
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【図４】
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