【手続補正書】
【提出日】平成25年12月24日(2013.12.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プローブを被測定面に倣い走査させて、前記被測定面の形状を測定する形状測定方法において、
前記プローブを第１の走査軌跡に沿って走査させ、第１の測定データを取得する第１の測定工程と、
前記プローブを、前記第１の走査軌跡に対して所定の分解能の範囲内の軌跡であって、前記第１の走査軌跡と反対向きの走査方向を有する第２の走査軌跡に沿って走査させ、第２の測定データを取得する第２の測定工程と、
前記第１の測定データ及び前記第２の測定データから、測定データが安定している安定区間と測定データが不安定となる不安定区間とを抽出する抽出工程と、
前記抽出工程で抽出した前記安定区間と前記不安定区間とのうち、前記安定区間の測定データを選択する選択工程と、を有し、
前記選択工程により選択した安定区間の測定データを用いて前記被測定面の形状の測定を行う、
ことを特徴とする形状測定方法。
【請求項２】
前記第１の測定工程と前記第２の測定工程とは、前記プローブと前記被測定面との基準となる距離が同一である、
ことを特徴とする、請求項１に記載の形状測定方法。
【請求項３】
前記被測定面は段差を有し、前記不安定区間は、前記段差の通過により前記プローブが振動する区間である、
ことを特徴とする、請求項１又は２に記載の形状測定方法。
【請求項４】
前記抽出工程は、前記所定の分解能の範囲内で得られた前記第１の測定データと前記第２の測定データとを比較し、前記被測定面から離れる方向の測定データを有する範囲を、前記不安定区間として抽出する、
ことを特徴とする、請求項１ないし３のうちの何れか１項に記載の形状測定方法。
【請求項５】
前記抽出工程は、前記被測定面の設計形状から前記段差の位置を予測し、その位置からプローブの走査方向に関し所定の範囲を、前記不安定区間として抽出する、
ことを特徴とする、請求項３に記載の形状測定方法。
【請求項６】
前記被測定面は、段差を有する面である、
ことを特徴とする、請求項１ないし５のうちの何れか１項に記載の形状測定方法。
【請求項７】
プローブと、前記プローブと対向して配置される定盤と、前記プローブと前記定盤とを相対的に２次元的に移動させる移動手段と、前記プローブを前記定盤に対し遠近動する方向に変位自在に支持する支持手段と、前記プローブの３次元位置を測定する変位測定手段と、を備え、前記定盤に載置された被測定物の被測定面を、前記移動手段により前記プローブを倣い走査させ、前記変位測定手段により測定した測定データに基づいて、前記被測定面の形状を測定する形状測定装置において、
前記移動手段により前記プローブを、第１の走査軌跡、及び、前記第１の走査軌跡に対して所定の分解能の範囲内の軌跡であって、前記第１の走査軌跡と反対向きの走査方向を有する第２の走査軌跡に沿って走査させ、前記第１の走査軌跡の走査により取得した第１の測定データと、前記第２の走査軌跡の走査により取得した第２の測定データとから、測定データが安定している安定区間と測定データが不安定となる不安定区間とを抽出し、前記安定区間の測定データを用いて前記被測定面の形状の測定を行う制御部を有する、
ことを特徴とする形状測定装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
本発明は、プローブを被測定面に倣い走査させて、前記被測定面の形状を測定する形状測定方法において、前記プローブを第１の走査軌跡に沿って走査させ、第１の測定データを取得する第１の測定工程と、前記プローブを、前記第１の走査軌跡に対して所定の分解能の範囲内の軌跡であって、前記第１の走査軌跡と反対向きの走査方向を有する第２の走査軌跡に沿って走査させ、第２の測定データを取得する第２の測定工程と、前記第１の測定データ及び前記第２の測定データから、測定データが安定している安定区間と測定データが不安定となる不安定区間とを抽出する抽出工程と、前記抽出工程で抽出した前記安定区間と前記不安定区間とのうち、前記安定区間の測定データを選択する選択工程と、を有し、前記選択工程により選択した安定区間の測定データを用いて前記被測定面の形状の測定を行う、ことを特徴とする形状測定方法にある。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
本発明の場合、所定の分解能の範囲内で、第１の測定データと第２の測定データとの安定区間の測定データを選択して被測定面の形状を測定している。第１の測定データと第２の測定データとは、互いに反対向きの走査軌跡に基づくものであり、不安定となる区間は走査方向に関してずれる。このため、所定の分解能の範囲内の走査方向に関する測定データを安定区間の測定データによりほぼ連続させられる。本発明の場合、このように安定区間の測定データを選択して被測定面の形状の測定を行うことで、プローブ２が滑らかでない面を通過した際に測定データに与える影響を低減して、回折光学素子のように滑らかでない面の形状を高精度に測定できる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
特に、本実施形態の形状測定方法では、第１の測定工程と、第２の測定工程と、抽出工程と、選択工程とを有する。図３に示すように、測定が開始されると（Ｓ１０１）、まず、第１の工程で、プローブ２を予め設定された第１の走査軌跡に沿って走査させ、第１の測定データを取得する（Ｓ１０２）。次いで、第２の測定工程で、プローブ２を、第１の走査軌跡に対して所定の分解能の範囲内の軌跡であって、第１の走査軌跡と反対向きの走査方向を有する第２の走査軌跡に沿って走査させ、第２の測定データを取得する（Ｓ１０３）。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
本実施形態では、第２の測定工程で、第１の走査軌跡と第２の走査軌跡とが一致するようにプローブ２を移動させるように制御するが、実際にこれらの軌跡を完全に一致させることは難しい。即ち、これらの軌跡は、形状測定装置１がプローブ２を移動可能な制御量の最小単位でずれる可能性がある。ただし、形状測定に求められる被測定面Ｓの面内方向の解像距離の範囲でずれているのであれば（所定の分解能の範囲内であれば）、使用上問題はない。言い換えれば、第１の走査軌跡と第２の走査軌跡とが一致した場合と同様に、測定データを扱える。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
このような第１の走査軌跡及び第２の走査軌跡の具体例の２例について、図４を用いて説明する。図４に示すように、被測定物Ｗに複数の段差２０１が互いに平行に形成されているとする。図４（ａ）の場合、第１の走査軌跡２０２ａは、端点Ｐ１から端点Ｐ２に向かって一方向に連続した軌跡である。したがって、このように端点Ｐ１から端点Ｐ２に向かってプローブ２を走査して取得した測定データが第１の測定データとなる。続いて、第２の走査軌跡２０２ｂは、第１の走査軌跡２０２ａと反対向きに、端点Ｐ２から端点Ｐ１に向かって一方向に連続した軌跡である。即ち、第２の走査軌跡では、前述した所定の分解能の範囲内で第１の走査軌跡２０２ａをなぞるように、第１の走査軌跡２０２ａの走査方向と反対方向にプローブ２を走査させる。そして、このように端点Ｐ２から端点Ｐ１に向かってプローブ２を走査して取得した測定データが第２の測定データとなる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４８】
本実施形態の場合、上述したように、所定の分解能の範囲内で、第１の測定データと第２の測定データとの安定区間の測定データを選択して被測定面Ｓの形状を測定している。第１の測定データと第２の測定データとは、互いに反対向きの走査軌跡に基づくものであり、不安定となる区間は走査方向に関してずれる。即ち、プローブ２が段差を通過した直後が不安定区間であり、走査方向が反対であれば、段差を通過する方向も反対となるため、走査方向が互いに反対である第１の測定データと第２の測定データとでは、当然に不安定区間が走査方向に関してずれる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４９】
このため、図７（ｃ）の測定データ１０３ｃのように、所定の分解能の範囲内の走査方向に関する測定データを安定区間の測定データによりほぼ連続させられる。即ち、上述のように基準データの不安定区間の測定データを除去し、除去した部分を、当該部分に該当する参照データの安定区間の測定データによりつなぎ合わせることができる。また、前述したように第１の測定工程と第２の測定工程で測定基準を同じとしているため、このような測定データのつなぎ合わせの際に誤差が生じることはない。