JP2010038788A - 高さを測定する方法及び高さ測定装置 - Google Patents
高さを測定する方法及び高さ測定装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010038788A JP2010038788A JP2008203460A JP2008203460A JP2010038788A JP 2010038788 A JP2010038788 A JP 2010038788A JP 2008203460 A JP2008203460 A JP 2008203460A JP 2008203460 A JP2008203460 A JP 2008203460A JP 2010038788 A JP2010038788 A JP 2010038788A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- height
- imaging
- image
- stage
- depth
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
- Microscoopes, Condenser (AREA)
Abstract
【解決手段】光軸に関して対称的に配設された1対の異なる色のフィルターF1,F2が設けられたフィルター付マスクMと撮像用レンズLとを備えた撮像用光学系を有する撮像装置で対象物をその基準表面に対して合焦させて撮像し、得られた画像について画像解析を行い、画像における対象物の凸部または凹部についての異なる色で分離した像の重心位置の間隔を算出する。一方で、この異なる色で分離した像の重心位置の間隔と凸部の高さまたは凹部の深さとの比例関係を表す換算係数を予め求めておき、この換算計数と実際に撮像により得られた重心位置の間隔とから凸部の高さまたは凹部の深さを求める。
【選択図】図1
Description
特許文献3には、共焦点用微小開口を介して照明光を被検物に照射し共焦点用微小開口を通過した被検物からの反射光を焦点位置の異なる複数の位置において検出したデータを処理して高さや形状測定を行うことについて記載されている。
特許文献5には、XYテーブル上に保持された被検査基板の外観検査を行う実装基板外観検査装置における高さ測定回路について記載されている。
特許文献6には、波長の異なる2種類の光束が対象物に関して異なる集光位置をもつようにし合成して対象物に照射し、対象物からの反射光を分離して検出し、両反射光の強度の比率に基づいて対象物の高さを求めることについて記載されている。
特許文献4のような計測ビームと参照ビームの干渉によるものでは、測定精度を高くすることはできるが、そのための光学系や信号処理回路が複雑で大規模のものになり、やはりスループットを高くできない。
特許文献6に記載のものでは高い測定精度を得ることが期待されるが、それに応じて集光位置調整等に関する測定装置の各構成要素も精度高いものとすることが避けられず、測定の過程を合理的にし、簡易な構成のものとする上では実際的な利用可能性は少ないものとなる。
初めに本発明による高さ測定の原理について説明する。本発明による高さの測定は概略的にはナイフエッジ法と三角測量法を組み合わせたものであり、写真撮影で自動合焦を行う際の位相差検出と同様の光学的手段を利用して高さの測定を行う。
フィルター付マスクMの窓部におけるフィルターF1,F2の平面形状は図3(b)で円形としているが、図3(b)のように矩形としてもよく、あるいは同形、同大であれば他の形状でもよい。
例えば、f=5mmで1倍の光学系とすると、a=b=10mmとなり、D=2mm、Δa=0.1mmとすると、d=20μmとなる。撮像素子CCDの画素の幅を5μmとすると、4画素分のずれに相当する。
図1,2に示す測定原理を用いて微小高さを測定するための高さ測定装置の構成は図4に示すようになる。図4において、1は基台であり、2は対象物としての試料Sを載置するステージであり、基台に備えられるステージ駆動手段3により上下に微細駆動されるようにしてある。ステージ駆動手段としては、パルスモータによるもの、あるいはピエゾ効果によるもの等が用いられる。
レンズが固定焦点距離のものであっても、撮像部の設置位置を変えて対象物との位置関係が変われば、撮像倍率が変化しa,bの値が変わってくるので、換算係数としては異なってくる。
2 載置ステージ
3 ステージ駆動手段
4 支柱
5 腕部
5a ロック用ノブ
6 撮像部
7 レンズ鏡胴
8,L 撮像用レンズ
9 フィルター付マスク
10 解析処理部
M フィルター付マスク
F1 フィルター
F2 フィルター
S 試料(対象物)
Claims (4)
- 上下方向に移動調節可能な載置ステージ上に載置された対象物を撮像して得られた画像の処理を行うことにより該対象物における基準表面からの凸部の高さまたは凹部の深さを測定する方法であって、
前記上下に移動可能な載置ステージ上に対象物を載置することと、
光軸に関して対称的に配設された1対の窓部にそれぞれ異なる色のフィルターが設けられてなり該フィルター以外の部分が遮光性であるフィルター付マスクを含む撮像光学系と撮像素子とを備えた撮像装置を前記載置ステージに対して固定され上方から対象物を撮像可能な状態に配置することと、
前記載置された対象物の基準表面に対して合焦するように前記撮像装置の撮像光学系を調節することと、
前記対象物の基準表面に対して合焦した状態で対象物を撮像して得られた画像における対象物の凸部または凹部についての異なる色で分離した像の重心位置の間隔を算出するとともに撮像時の状態での撮影光学系に関して予め求められた前記分離した像の重心位置の間隔と凸部の高さまたは凹部の深さとの比例関係を表す換算係数と前記算出された分離した像の重心位置の間隔とから対象物の基準表面に対する凸部の高さまたは凹部の深さを算出することと、
からなることを特徴とする高さを測定する方法。 - 前記分離した像の重心位置の間隔と凸部の高さまたは凹部の深さとの比例関係を表す換算係数を求めるに際し、前記載置ステージ面上に識別部を付設しておき、配置された撮像装置により対象物を載置しない状態で載置ステージ面に焦点を合わせた状態で載置ステージを上下に移動させて載置ステージ面を撮像し、得られた画像における前記載置ステージ上の識別部についての異なる色で分離した像の重心位置の間隔と前記載置ステージの移動距離との関係を検量線として求めることにより換算係数を算出するようにしたことを特徴とする請求項1に記載の高さを測定する方法。
- 上下方向に移動調節可能な載置ステージと、
光軸に関して対称的に配設された1対の窓部にそれぞれ異なる色のフィルターが設けられてなり該フィルター以外の部分が遮光性であるフィルター付マスクを含む撮像光学系と撮像素子とを備え前記載置ステージに対して固定され上方から前記載置ステージ上に載置された対象物を撮像可能な状態に配置された撮像装置と、
前記撮像装置により撮像された前記載置ステージ上に載置された対象物の画像について解析処理を行って対象物における凸部の高さまたは凹部の深さを算出する解析処理部と、
を備えてなり、前記解析処理装置は前記載置ステージ上に載置された対象物の基準表面に対して合焦した状態で対象物を撮像して得られた画像における対象物の凸部または凹部についての異なる色で分離した像の重心位置の間隔を算出するとともに撮像時の状態での撮像光学系に関して予め求められた前記分離した像の重心位置の間隔と凸部の高さまたは凹部の深さとの比例関係を表す換算係数と前記算出された分離した像の重心位置の間隔とから対象物における基準表面からの凸部の高さまたは凹部の深さを算出するようにしたことを特徴とする高さ測定装置。 - 前記分離した像の重心位置の間隔と凸部の高さまたは凹部の深さとの比例関係を表す換算係数は、前記載置ステージ面上に識別部を付設しておき、配置された撮像装置により対象物を載置しない状態で載置ステージ面に焦点を合わせた状態で載置ステージを上下に移動させて載置ステージ面を撮像し、得られた画像における前記載置ステージ上の識別部についての異なる色で分離した像の重心位置の間隔と前記載置台の移動距離との関係を検量線として求めることにより算出されたものであることを特徴とする請求項3に記載の高さ測定装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008203460A JP5099704B2 (ja) | 2008-08-06 | 2008-08-06 | 高さを測定する方法及び高さ測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008203460A JP5099704B2 (ja) | 2008-08-06 | 2008-08-06 | 高さを測定する方法及び高さ測定装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010038788A true JP2010038788A (ja) | 2010-02-18 |
JP5099704B2 JP5099704B2 (ja) | 2012-12-19 |
Family
ID=42011492
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008203460A Expired - Fee Related JP5099704B2 (ja) | 2008-08-06 | 2008-08-06 | 高さを測定する方法及び高さ測定装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5099704B2 (ja) |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013104713A (ja) * | 2011-11-11 | 2013-05-30 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体基板の欠陥検査装置および半導体装置の製造方法 |
US8902293B2 (en) | 2011-01-17 | 2014-12-02 | Panasonic Corporation | Imaging device |
US9154770B2 (en) | 2011-05-19 | 2015-10-06 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Three-dimensional imaging device, image processing device, image processing method, and program |
US9161017B2 (en) | 2011-08-11 | 2015-10-13 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | 3D image capture device |
US9179127B2 (en) | 2011-05-19 | 2015-11-03 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Three-dimensional imaging device, imaging element, light transmissive portion, and image processing device |
JP2016114520A (ja) * | 2014-12-16 | 2016-06-23 | オリンパス株式会社 | 3次元位置情報取得方法及び3次元位置情報取得装置 |
US9438890B2 (en) | 2011-08-25 | 2016-09-06 | Panasonic Intellectual Property Corporation Of America | Image processor, 3D image capture device, image processing method, and image processing program |
US9544570B2 (en) | 2011-04-22 | 2017-01-10 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Three-dimensional image pickup apparatus, light-transparent unit, image processing apparatus, and program |
US9628776B2 (en) | 2011-04-07 | 2017-04-18 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Three-dimensional imaging device, image processing device, image processing method, and image processing program |
CN107636533A (zh) * | 2015-06-03 | 2018-01-26 | 奥林巴斯株式会社 | 摄像装置、内窥镜装置以及摄像方法 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03196106A (ja) * | 1989-12-26 | 1991-08-27 | Olympus Optical Co Ltd | カメラの焦点検出装置 |
JP2001021792A (ja) * | 1999-07-09 | 2001-01-26 | Olympus Optical Co Ltd | 焦点検出システム |
JP2001174696A (ja) * | 1999-12-15 | 2001-06-29 | Olympus Optical Co Ltd | カラー撮像装置 |
JP2002280426A (ja) * | 2001-03-16 | 2002-09-27 | Tokyo Electron Ltd | プローブ方法及びプローブ装置 |
JP2003042720A (ja) * | 2001-07-27 | 2003-02-13 | Olympus Optical Co Ltd | 高さ測定装置 |
JP2005209926A (ja) * | 2004-01-23 | 2005-08-04 | Nikon Corp | マーク検出方法とその装置、露光方法とその装置、及び、デバイス製造方法 |
-
2008
- 2008-08-06 JP JP2008203460A patent/JP5099704B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03196106A (ja) * | 1989-12-26 | 1991-08-27 | Olympus Optical Co Ltd | カメラの焦点検出装置 |
JP2001021792A (ja) * | 1999-07-09 | 2001-01-26 | Olympus Optical Co Ltd | 焦点検出システム |
JP2001174696A (ja) * | 1999-12-15 | 2001-06-29 | Olympus Optical Co Ltd | カラー撮像装置 |
JP2002280426A (ja) * | 2001-03-16 | 2002-09-27 | Tokyo Electron Ltd | プローブ方法及びプローブ装置 |
JP2003042720A (ja) * | 2001-07-27 | 2003-02-13 | Olympus Optical Co Ltd | 高さ測定装置 |
JP2005209926A (ja) * | 2004-01-23 | 2005-08-04 | Nikon Corp | マーク検出方法とその装置、露光方法とその装置、及び、デバイス製造方法 |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8902293B2 (en) | 2011-01-17 | 2014-12-02 | Panasonic Corporation | Imaging device |
US9628776B2 (en) | 2011-04-07 | 2017-04-18 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Three-dimensional imaging device, image processing device, image processing method, and image processing program |
US9544570B2 (en) | 2011-04-22 | 2017-01-10 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Three-dimensional image pickup apparatus, light-transparent unit, image processing apparatus, and program |
US9154770B2 (en) | 2011-05-19 | 2015-10-06 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Three-dimensional imaging device, image processing device, image processing method, and program |
US9179127B2 (en) | 2011-05-19 | 2015-11-03 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Three-dimensional imaging device, imaging element, light transmissive portion, and image processing device |
US9161017B2 (en) | 2011-08-11 | 2015-10-13 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | 3D image capture device |
US9438890B2 (en) | 2011-08-25 | 2016-09-06 | Panasonic Intellectual Property Corporation Of America | Image processor, 3D image capture device, image processing method, and image processing program |
JP2013104713A (ja) * | 2011-11-11 | 2013-05-30 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体基板の欠陥検査装置および半導体装置の製造方法 |
JP2016114520A (ja) * | 2014-12-16 | 2016-06-23 | オリンパス株式会社 | 3次元位置情報取得方法及び3次元位置情報取得装置 |
CN107636533A (zh) * | 2015-06-03 | 2018-01-26 | 奥林巴斯株式会社 | 摄像装置、内窥镜装置以及摄像方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5099704B2 (ja) | 2012-12-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5099704B2 (ja) | 高さを測定する方法及び高さ測定装置 | |
KR101735403B1 (ko) | 검사 방법, 템플릿 기판 및 포커스 오프셋 방법 | |
KR101578711B1 (ko) | 결함 검출 방법 | |
TWI426296B (zh) | 利用光學偏極特性之三維顯微共焦量測系統與方法 | |
KR101643357B1 (ko) | 촬상 장치, 검사 장치 및 검사 방법 | |
TWI580948B (zh) | 檢測部件之方法及設備 | |
KR101843055B1 (ko) | 검사 방법 및 템플릿 | |
KR101547649B1 (ko) | 검사 장치 | |
JP6522344B2 (ja) | 高さ検出装置、塗布装置および高さ検出方法 | |
JP2011007710A (ja) | 検査装置、検査方法および検査プログラム | |
WO2009125839A1 (ja) | 検査装置 | |
KR20020005977A (ko) | 광학적 위치어긋남 검출장치 | |
KR100521016B1 (ko) | 선폭 측정 방법 및 선폭 측정 장치 | |
JP2005315792A (ja) | 欠陥検査分類装置 | |
JP2010101672A (ja) | 被検査体における形状検査を行う方法及び被検査体における形状検査装置 | |
JP2005090962A (ja) | 光学素子の測定方法および測定装置 | |
TW201905414A (zh) | 線寬測量系統和線寬測量裝置 | |
JP3830451B2 (ja) | 線幅測定方法及び線幅測定装置 | |
JP5226352B2 (ja) | 生体観察装置及び生体観察方法 | |
JP5298664B2 (ja) | 形状測定装置 | |
CN110873639B (zh) | 一种光学检测装置 | |
JP7433175B2 (ja) | ワーク撮像装置およびワーク撮像方法 | |
JP4496149B2 (ja) | 寸法測定装置 | |
JP5224441B2 (ja) | 高さを測定する方法及び高さ測定装置 | |
JP4665125B2 (ja) | 高さを測定する方法及びそのための装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20110304 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120816 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120820 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120919 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20151005 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5099704 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |