JP3059602B2 - 微小線幅測定装置及びその方法 - Google Patents
微小線幅測定装置及びその方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、液晶基板及び半導体チ
ップ等の微細表面形状を複製する際の仕上がり寸法評価
を行う微小線幅測定装置及びその方法に関する。
ップ等の微細表面形状を複製する際の仕上がり寸法評価
を行う微小線幅測定装置及びその方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】微細表面形状のフォトリソグラフィによ
る製造では、製作したい狙い寸法通りに微細な加工が実
施されるかどうかを確認したり、パターンの重ね合わせ
のずれがないかを確認する微小寸法測定が行われてい
る。
る製造では、製作したい狙い寸法通りに微細な加工が実
施されるかどうかを確認したり、パターンの重ね合わせ
のずれがないかを確認する微小寸法測定が行われてい
る。
【０００３】微小寸法測定には、光学像を撮像したり、
レーザー超音波等を走査して得た画像データを演算処理
して行う、画像処理による方法及び装置が実現されてい
る。これらの画像処理は、近年、多値化データを用いた
濃淡処理に移行している。この濃淡画像処理により、１
つは画像から一部画像を指定し、そのデータを基に、別
画像内の類似部分を検出する方法及び装置があり、１つ
は画像上に測定ウィンドウを設定して、その測定ウィン
ドウ内の多値化データの変化を基に測定線幅の２端点を
決定し、画像上の長さを測定する方法及び装置がある。
レーザー超音波等を走査して得た画像データを演算処理
して行う、画像処理による方法及び装置が実現されてい
る。これらの画像処理は、近年、多値化データを用いた
濃淡処理に移行している。この濃淡画像処理により、１
つは画像から一部画像を指定し、そのデータを基に、別
画像内の類似部分を検出する方法及び装置があり、１つ
は画像上に測定ウィンドウを設定して、その測定ウィン
ドウ内の多値化データの変化を基に測定線幅の２端点を
決定し、画像上の長さを測定する方法及び装置がある。
【０００４】画像処理を用いた微小線幅の測定では、画
像上の測定部位を特定する必要があり、一般には、処理
装置に対して、測定画像上での測定部位を人間が認識し
て、機械的な座標教示手段で位置合わせをして行われ
る。この画像上の測定部位への測定ウィンドウの位置合
わせを自動化する方法として、濃淡処理による画像内の
特定パターンの位置検出を行い、その特定パターンと測
定ウィンドウのずれ量を演算し、測定対象をステージ等
により移動して、特定パターンを測定ウィンドウに合わ
せ込む方法及び装置が実施されている。
像上の測定部位を特定する必要があり、一般には、処理
装置に対して、測定画像上での測定部位を人間が認識し
て、機械的な座標教示手段で位置合わせをして行われ
る。この画像上の測定部位への測定ウィンドウの位置合
わせを自動化する方法として、濃淡処理による画像内の
特定パターンの位置検出を行い、その特定パターンと測
定ウィンドウのずれ量を演算し、測定対象をステージ等
により移動して、特定パターンを測定ウィンドウに合わ
せ込む方法及び装置が実施されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】これまでの画像処理に
よる微小線幅測定では、画像上の測定部位を特定するた
め、測定画像上で測定ウィンドウを人間が位置合わせす
るか、測定対象を微小に移動して測定ウィンドウ内に位
置合わせする必要があり、いずれも位置合わせを行なう
機械的な補助手段が必要となっている。測定画像上で測
定ウィンドウを位置合わせする方法においては、画像処
理による特徴パターンの認識技術と、線幅の測定技術と
をリンクさせる簡便な方法が実現されていない事が、人
間の教示による補助手段を必要とする理由となる。
よる微小線幅測定では、画像上の測定部位を特定するた
め、測定画像上で測定ウィンドウを人間が位置合わせす
るか、測定対象を微小に移動して測定ウィンドウ内に位
置合わせする必要があり、いずれも位置合わせを行なう
機械的な補助手段が必要となっている。測定画像上で測
定ウィンドウを位置合わせする方法においては、画像処
理による特徴パターンの認識技術と、線幅の測定技術と
をリンクさせる簡便な方法が実現されていない事が、人
間の教示による補助手段を必要とする理由となる。
【０００６】本発明の微小線幅測定装置及びその方法は
このような課題に着目してなされたものであり、その目
的とするところは、画像処理による特徴パターン認識技
術と、線幅の測定技術とをリンクさせた簡便な方法によ
り、測定ウィンドウの画面内での位置合わせのための機
械的な座標教示手段を不要とし、且つ、測定対象の微小
な移動による測定ウィンドウ内への測定部位の位置合わ
せより低い精度の機械的補助手段による測定を可能にし
た微小線幅測定装置及びその方法を提供することにあ
る。
このような課題に着目してなされたものであり、その目
的とするところは、画像処理による特徴パターン認識技
術と、線幅の測定技術とをリンクさせた簡便な方法によ
り、測定ウィンドウの画面内での位置合わせのための機
械的な座標教示手段を不要とし、且つ、測定対象の微小
な移動による測定ウィンドウ内への測定部位の位置合わ
せより低い精度の機械的補助手段による測定を可能にし
た微小線幅測定装置及びその方法を提供することにあ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の微小線幅測定装置は、測定対象の表面形
状を２次元平面上に結像する結像手段と、この結像によ
って得られた画像情報を電気信号に変換する撮像手段
と、前記電気信号の信号レベルに応じて多値化された数
値データを発生する入力処理手段と、前記数値データを
一時記憶するフレームメモリ手段と、画像データ等を演
算処理する演算処理手段と、画像データ及び演算データ
を記憶する記憶手段と、画像データ及び演算データを出
力する出力手段と、前記演算処理手段への指示を入力す
る入力手段とを具備する微小線幅測定装置において、液
晶パネル基板や半導体チップの表面形状における微小線
幅測定対象の測定画像中の特徴的な一部画像を特徴モデ
ルとして抽出し、その一部画像の特定座標を基準に、測
定したい線幅位置に測定ウィンドウを設置し、基準から
のオフセット量を測定ウィンドウ・オフセット座標とし
て求め、さらに線幅測定のためのパラメータを決定し
て、前記特徴モデル、測定ウィンドウ・オフセット座
標、パラメータに関する３つのデータを１つのデータセ
ットとしてあらかじめ登録しておき、登録時と同一の測
定対象の測定において、登録してあるデータセットを用
いて、特徴モデルと最も類似した測定画像の一部を検出
し、その特定座標を基準に、測定ウィンドウ・オフセッ
ト座標分だけ移動した座標に測定ウィンドウを設置し、
測定パラメータに従った測定を行う手段を具備する。
めに、本発明の微小線幅測定装置は、測定対象の表面形
状を２次元平面上に結像する結像手段と、この結像によ
って得られた画像情報を電気信号に変換する撮像手段
と、前記電気信号の信号レベルに応じて多値化された数
値データを発生する入力処理手段と、前記数値データを
一時記憶するフレームメモリ手段と、画像データ等を演
算処理する演算処理手段と、画像データ及び演算データ
を記憶する記憶手段と、画像データ及び演算データを出
力する出力手段と、前記演算処理手段への指示を入力す
る入力手段とを具備する微小線幅測定装置において、液
晶パネル基板や半導体チップの表面形状における微小線
幅測定対象の測定画像中の特徴的な一部画像を特徴モデ
ルとして抽出し、その一部画像の特定座標を基準に、測
定したい線幅位置に測定ウィンドウを設置し、基準から
のオフセット量を測定ウィンドウ・オフセット座標とし
て求め、さらに線幅測定のためのパラメータを決定し
て、前記特徴モデル、測定ウィンドウ・オフセット座
標、パラメータに関する３つのデータを１つのデータセ
ットとしてあらかじめ登録しておき、登録時と同一の測
定対象の測定において、登録してあるデータセットを用
いて、特徴モデルと最も類似した測定画像の一部を検出
し、その特定座標を基準に、測定ウィンドウ・オフセッ
ト座標分だけ移動した座標に測定ウィンドウを設置し、
測定パラメータに従った測定を行う手段を具備する。
【０００８】さらに、本発明の微小線幅測定方法は、測
定対象の表面形状を２次元平面上に結像する工程と、こ
の結像によって得られた画像情報を電気信号に変換する
工程と、前記電気信号の信号レベルに応じて多値化され
た数値データを発生する工程と、前記数値データを一時
記憶する工程と、画像データ等を演算処理する工程と、
画像データ及び演算データを記憶する工程と、画像デー
タ及び演算データを出力する工程と、前記演算処理手段
への指示を入力する工程とを具備する微小線幅測定方法
において、液晶パネル基板や半導体チップの表面形状に
おける微小線幅測定対象の測定画像中の特徴的な一部画
像を特徴モデルとして抽出し、その一部画像の特定座標
を基準に、測定したい線幅位置に測定ウィンドウを設置
し、基準からのオフセット量を測定ウィンドウ・オフセ
ット座標として求め、さらに線幅測定のためのパラメー
タを決定して、前記特徴モデル、測定ウィンドウ・オフ
セット座標、パラメータに関する３つのデータを１つの
データセットとしてあらかじめ登録しておき、登録時と
同一の測定対象の測定において、登録してあるデータセ
ットを用いて、特徴モデルと最も類似した測定画像の一
部を検出し、その特定座標を基準に、測定ウィンドウ・
オフセット座標分だけ移動した座標に測定ウィンドウを
設置し、測定パラメータに従った測定を行う。
定対象の表面形状を２次元平面上に結像する工程と、こ
の結像によって得られた画像情報を電気信号に変換する
工程と、前記電気信号の信号レベルに応じて多値化され
た数値データを発生する工程と、前記数値データを一時
記憶する工程と、画像データ等を演算処理する工程と、
画像データ及び演算データを記憶する工程と、画像デー
タ及び演算データを出力する工程と、前記演算処理手段
への指示を入力する工程とを具備する微小線幅測定方法
において、液晶パネル基板や半導体チップの表面形状に
おける微小線幅測定対象の測定画像中の特徴的な一部画
像を特徴モデルとして抽出し、その一部画像の特定座標
を基準に、測定したい線幅位置に測定ウィンドウを設置
し、基準からのオフセット量を測定ウィンドウ・オフセ
ット座標として求め、さらに線幅測定のためのパラメー
タを決定して、前記特徴モデル、測定ウィンドウ・オフ
セット座標、パラメータに関する３つのデータを１つの
データセットとしてあらかじめ登録しておき、登録時と
同一の測定対象の測定において、登録してあるデータセ
ットを用いて、特徴モデルと最も類似した測定画像の一
部を検出し、その特定座標を基準に、測定ウィンドウ・
オフセット座標分だけ移動した座標に測定ウィンドウを
設置し、測定パラメータに従った測定を行う。
【０００９】
【作用】すなわち、本発明の微小線幅測定装置及びその
方法においては、液晶パネル基板や半導体チップの表面
形状における微小線幅測定対象の測定画像中の特徴的な
一部画像を特徴モデルとして抽出する。そして、その一
部画像の特定座標を基準に測定したい線幅位置に測定ウ
ィンドウを設置し、基準からのオフセット量を測定ウィ
ンドウ・オフセット座標として求める。さらに線幅測定
のためのパラメータを決定して、前記特徴モデル、測定
ウィンドウ・オフセット座標、パラメータに関する３つ
のデータを１つのデータセットとしてあらかじめ登録し
ておく。次に、登録時と同一の測定対象の測定におい
て、登録してあるデータセットを用いて、特徴モデルと
最も類似した測定画像の一部を検出し、その特定座標を
基準に、測定ウィンドウ・オフセット座標分だけ移動し
た座標に測定ウィンドウを設置し、測定パラメータに従
った測定を行う。
方法においては、液晶パネル基板や半導体チップの表面
形状における微小線幅測定対象の測定画像中の特徴的な
一部画像を特徴モデルとして抽出する。そして、その一
部画像の特定座標を基準に測定したい線幅位置に測定ウ
ィンドウを設置し、基準からのオフセット量を測定ウィ
ンドウ・オフセット座標として求める。さらに線幅測定
のためのパラメータを決定して、前記特徴モデル、測定
ウィンドウ・オフセット座標、パラメータに関する３つ
のデータを１つのデータセットとしてあらかじめ登録し
ておく。次に、登録時と同一の測定対象の測定におい
て、登録してあるデータセットを用いて、特徴モデルと
最も類似した測定画像の一部を検出し、その特定座標を
基準に、測定ウィンドウ・オフセット座標分だけ移動し
た座標に測定ウィンドウを設置し、測定パラメータに従
った測定を行う。
【００１０】
【実施例】まず、本発明の一実施例の概略を説明する。
すなわち、本実施例においては、図２に示すように、測
定対象部１２（液晶基板や半導体チップ）の表面形状を
結像手段１１により撮像部１０に結像させて得た画像情
報を入力段処理部３により多値化データとして、フレー
ムメモリ４に１時記憶し、これを処理及び記憶部５によ
って演算処理する。
すなわち、本実施例においては、図２に示すように、測
定対象部１２（液晶基板や半導体チップ）の表面形状を
結像手段１１により撮像部１０に結像させて得た画像情
報を入力段処理部３により多値化データとして、フレー
ムメモリ４に１時記憶し、これを処理及び記憶部５によ
って演算処理する。
【００１１】次に、表面形状の微小線幅測定において、
フレームメモリ４に１時記憶した画像データに対して、
画像上の特徴ある一部分を指定し、画像上の座標を得
て、その座標を基準に測定ウィンドウの座標のオフセッ
ト座標を得て、線幅測定を行なうパラメータと共に、記
憶装置１にデータセットとして記憶する。これは、図１
の線幅測定登録処理工程すなわち、ステップＮ３，Ｎ
４，Ｎ５，Ｎ６，Ｎ７に対応する。
フレームメモリ４に１時記憶した画像データに対して、
画像上の特徴ある一部分を指定し、画像上の座標を得
て、その座標を基準に測定ウィンドウの座標のオフセッ
ト座標を得て、線幅測定を行なうパラメータと共に、記
憶装置１にデータセットとして記憶する。これは、図１
の線幅測定登録処理工程すなわち、ステップＮ３，Ｎ
４，Ｎ５，Ｎ６，Ｎ７に対応する。
【００１２】次に、登録時の測定対象物の表面形状と相
似の測定対象における記憶装置１からのデータセットを
読み出し、処理及び記憶部５によって新たにフレームメ
モリ４に１時記憶した画像データから、データセットに
保存されていた特徴モデル画像に良く一致する部分を描
出し、その画像上の座標を演算し、この座標から、測定
ウィンドウ・オフセット座標だけ移動した点に、測定ウ
ィンドウを設置し、線幅測定を行なう。これは、図１の
線幅測定処理工程すなわち、ステップＮ９，Ｎ１０，Ｎ
１１，Ｎ１２，Ｎ１３に対応する。以下に、第１実施例
について説明する。
似の測定対象における記憶装置１からのデータセットを
読み出し、処理及び記憶部５によって新たにフレームメ
モリ４に１時記憶した画像データから、データセットに
保存されていた特徴モデル画像に良く一致する部分を描
出し、その画像上の座標を演算し、この座標から、測定
ウィンドウ・オフセット座標だけ移動した点に、測定ウ
ィンドウを設置し、線幅測定を行なう。これは、図１の
線幅測定処理工程すなわち、ステップＮ９，Ｎ１０，Ｎ
１１，Ｎ１２，Ｎ１３に対応する。以下に、第１実施例
について説明する。
【００１３】図１は、第１実施例における微小線幅測定
方法の登録処理と測定処理を示すフローチャートであ
る。記憶装置１は、前記２つの処理について登録したデ
ータセットと、測定するとき使用するデータセットが同
一である事を示すために図示したものである。この記憶
装置１は記憶装置８の部分として存在する。本実施例の
線幅測定方法は余め線幅測定登録処理を行なっておき、
その後に線幅測定処理を行なう。
方法の登録処理と測定処理を示すフローチャートであ
る。記憶装置１は、前記２つの処理について登録したデ
ータセットと、測定するとき使用するデータセットが同
一である事を示すために図示したものである。この記憶
装置１は記憶装置８の部分として存在する。本実施例の
線幅測定方法は余め線幅測定登録処理を行なっておき、
その後に線幅測定処理を行なう。
【００１４】線幅測定登録処理は、登録する測定データ
セットをあらかじめ指定（ステップＮ１）し、測定対象
１２の画像を結像手段１１、撮像部１０、入力段手段３
を介して、フレームメモリ４に画像データとして取り込
む。フレームメモリ４は図３（Ａ）、（Ｂ）の様に２次
元座標に画像をマッピングした形式の多値画像データと
して一時記憶される。フレームメモリ４の１画素分のデ
ータは、座標に対応する多値データであり、濃淡画像処
理が可能となる。
セットをあらかじめ指定（ステップＮ１）し、測定対象
１２の画像を結像手段１１、撮像部１０、入力段手段３
を介して、フレームメモリ４に画像データとして取り込
む。フレームメモリ４は図３（Ａ）、（Ｂ）の様に２次
元座標に画像をマッピングした形式の多値画像データと
して一時記憶される。フレームメモリ４の１画素分のデ
ータは、座標に対応する多値データであり、濃淡画像処
理が可能となる。
【００１５】図４は、ステップ（Ｎ３，Ｎ４，Ｎ５）の
工程を測定画像の模式図として説明したものである。ま
ず、特徴モデル画像指定（ステップＮ３）は、図４
（Ａ）の画像において、特徴モデル１４ａとして、手動
カーソルにより教示する。この特徴モデル１４ａのある
１点を基準座標１４ｃとして、２次元座標（Ｘ，Ｙ）を
得る事ができる。特徴モデル１４ａは、画像データとし
て座標と多値データの組合わせとして、特徴モデルデー
タ１４ｂとして、フレームメモリ４から抽出される。特
徴モデルデータ１４ｂはフレームメモリ４から処理及び
記憶部５に一時記憶される。次に手動カーソルにより線
幅測定ウィンドウ部１５ａを測定線幅１７を指定する位
置に設定（ステップＮ４）する。これにより、線幅測定
ウィンドウのある１点の座標１５Ｃ（Ｃｘ，Ｃｙ）を得
る。基準座標１４Ｃ（Ｘ，Ｙ）からの１５Ｃ（Ｃｘ，Ｃ
ｙ）の差を、測定ウィンドウ・オフセット座標（Ｘｊ，
Ｙｊ）として得るため、 Ｘｊ＝Ｘ−Ｃｘ Ｙｊ＝Ｙ−Ｃｙ …（１）
工程を測定画像の模式図として説明したものである。ま
ず、特徴モデル画像指定（ステップＮ３）は、図４
（Ａ）の画像において、特徴モデル１４ａとして、手動
カーソルにより教示する。この特徴モデル１４ａのある
１点を基準座標１４ｃとして、２次元座標（Ｘ，Ｙ）を
得る事ができる。特徴モデル１４ａは、画像データとし
て座標と多値データの組合わせとして、特徴モデルデー
タ１４ｂとして、フレームメモリ４から抽出される。特
徴モデルデータ１４ｂはフレームメモリ４から処理及び
記憶部５に一時記憶される。次に手動カーソルにより線
幅測定ウィンドウ部１５ａを測定線幅１７を指定する位
置に設定（ステップＮ４）する。これにより、線幅測定
ウィンドウのある１点の座標１５Ｃ（Ｃｘ，Ｃｙ）を得
る。基準座標１４Ｃ（Ｘ，Ｙ）からの１５Ｃ（Ｃｘ，Ｃ
ｙ）の差を、測定ウィンドウ・オフセット座標（Ｘｊ，
Ｙｊ）として得るため、 Ｘｊ＝Ｘ−Ｃｘ Ｙｊ＝Ｙ−Ｃｙ …（１）
【００１６】なる演算処理を行なう（ステップＮ１
５）。図４（Ｃ）に示した、（ｘj ，ｙj）が測定ウィ
ンドウ・オフセット座標である。特徴モデルデータ１４
ｂ、測定ウィンドウ・オフセット座標（ｘj ，ｙj ）及
びステップＮ６で得た線幅測定パラメータをデータセッ
トとして記憶装置１に記憶する（ステップＮ７）。これ
で線幅測定登録処理が完了する。
５）。図４（Ｃ）に示した、（ｘj ，ｙj）が測定ウィ
ンドウ・オフセット座標である。特徴モデルデータ１４
ｂ、測定ウィンドウ・オフセット座標（ｘj ，ｙj ）及
びステップＮ６で得た線幅測定パラメータをデータセッ
トとして記憶装置１に記憶する（ステップＮ７）。これ
で線幅測定登録処理が完了する。
【００１７】線幅測定処理は、図４（Ａ）の表面形状の
複製に対して行なう場合に、登録先のデータセット指定
（ステップＮ８）を行ない、記憶先の記憶装置１からデ
ータセットを処理及び記憶部５に読み出す（ステップＮ
９）。
複製に対して行なう場合に、登録先のデータセット指定
（ステップＮ８）を行ない、記憶先の記憶装置１からデ
ータセットを処理及び記憶部５に読み出す（ステップＮ
９）。
【００１８】登録処理時と同じ手順で、フレームメモリ
４に測定画像を一時記憶する（ステップＮ１０）。フレ
ームメモリ４上のデータとデータセットから読み出し済
の特徴モデルデータ１４ｂと比較演算を処理及び記憶部
５で行ない、合致判定して、合致した部分のある１点の
座標１４Ｃが基準座標（Ｘ，Ｙ）として得られる。この
ため、測定画面内に特徴モデル画像１４ａが存在すれば
良いことになる（ステップＮ１１）。この基準座標
（Ｘ，Ｙ）に測定ウィンドウ・オフセット座標（ｘj ，
ｙj ）を和すと、 Ｃｘ＝Ｘ＋Ｘｊ Ｃｙ＝Ｙ＋Ｙｊ …（２）
４に測定画像を一時記憶する（ステップＮ１０）。フレ
ームメモリ４上のデータとデータセットから読み出し済
の特徴モデルデータ１４ｂと比較演算を処理及び記憶部
５で行ない、合致判定して、合致した部分のある１点の
座標１４Ｃが基準座標（Ｘ，Ｙ）として得られる。この
ため、測定画面内に特徴モデル画像１４ａが存在すれば
良いことになる（ステップＮ１１）。この基準座標
（Ｘ，Ｙ）に測定ウィンドウ・オフセット座標（ｘj ，
ｙj ）を和すと、 Ｃｘ＝Ｘ＋Ｘｊ Ｃｙ＝Ｙ＋Ｙｊ …（２）
【００１９】線幅測定ウィンドウ１５ｂがフレームメモ
リ４上の画像データに対して再現される（ステップＮ１
２）。これにより測定線幅１７の測定が、線幅測定パラ
メータを使い実行される（ステップＮ１３）。測定結果
は出力装置９に出力される（ステップＮ１４）。
リ４上の画像データに対して再現される（ステップＮ１
２）。これにより測定線幅１７の測定が、線幅測定パラ
メータを使い実行される（ステップＮ１３）。測定結果
は出力装置９に出力される（ステップＮ１４）。
【００２０】以上から、特徴モデル画像１４ａ及び測定
対象部位１６が包括される画像データからの測定線幅１
７の測定が、手動カーソル等による画像上の教示手段な
しに実行可能となる。
対象部位１６が包括される画像データからの測定線幅１
７の測定が、手動カーソル等による画像上の教示手段な
しに実行可能となる。
【００２１】以上の説明から明らかなように、本発明の
第１実施例においては、微小線幅測定時の測定画像上で
の測定ウィンドウの位置合わせを行うための機械的な座
標教示手段を不要としている。
第１実施例においては、微小線幅測定時の測定画像上で
の測定ウィンドウの位置合わせを行うための機械的な座
標教示手段を不要としている。
【００２２】なお、線幅測定ウィンドウ１５の測定方向
等は測定パラメータにより決定されるものであり、本実
施例に限定される事はない。また、登録処理の画像と測
定処理の画像は、同一であるか、類似していれば良く、
表面形状の複製の測定が可能となる。加えて、測定ウィ
ンドウ１５は、２次元のエリアであっても、１次元の画
素配列であっても良い。以下に第２実施例について説明
する。
等は測定パラメータにより決定されるものであり、本実
施例に限定される事はない。また、登録処理の画像と測
定処理の画像は、同一であるか、類似していれば良く、
表面形状の複製の測定が可能となる。加えて、測定ウィ
ンドウ１５は、２次元のエリアであっても、１次元の画
素配列であっても良い。以下に第２実施例について説明
する。
【００２３】第１実施例は、一つの特徴モデル画像デー
タに対して一つの微小線幅測定を行う場合において、機
械的な座標教示手段を使用することなしに測定画像上で
の測定ウィンドウの位置合わせを行う例を示している。
この方法を示す図１のフローチャートを、図５，６の測
定登録処理と図７，８の微小線幅測定処理のフローチャ
ートとすることで、一つの特徴モデル画像に対して、複
数の微小線幅測定が可能になる。
タに対して一つの微小線幅測定を行う場合において、機
械的な座標教示手段を使用することなしに測定画像上で
の測定ウィンドウの位置合わせを行う例を示している。
この方法を示す図１のフローチャートを、図５，６の測
定登録処理と図７，８の微小線幅測定処理のフローチャ
ートとすることで、一つの特徴モデル画像に対して、複
数の微小線幅測定が可能になる。
【００２４】登録先測定データ・セットの指定（ステッ
プＮ１５）により、複数の微小線幅測定も一括のデータ
・セットとして扱う。測定用の画像取り込みを行ない
（ステップＮ１６）、画像内の特徴モデルを指定する
（ステップＮ１７）。図９の模式図の特徴画像１８ｂを
含む特徴モデルデータ１８ａが指定されると、ある１つ
の座標を基準座標１８Ｃ（Ｘ，Ｙ）として、以後の登録
の測定ウィンドウ・オフセット座標の基準座標とする
（ステップＮ１８）。
プＮ１５）により、複数の微小線幅測定も一括のデータ
・セットとして扱う。測定用の画像取り込みを行ない
（ステップＮ１６）、画像内の特徴モデルを指定する
（ステップＮ１７）。図９の模式図の特徴画像１８ｂを
含む特徴モデルデータ１８ａが指定されると、ある１つ
の座標を基準座標１８Ｃ（Ｘ，Ｙ）として、以後の登録
の測定ウィンドウ・オフセット座標の基準座標とする
（ステップＮ１８）。
【００２５】測定する対象１９及び２２の複数の対象が
あった場合、まず、変数ｉを１として（ステップＮ１
９）、対象１９に対して測定ウィンドウ２０を指定する
（ステップＮ２０）。基準座標１８Ｃ（Ｘ，Ｙ）からの
測定ウィンドウ２０ｂ（Ｃｘ1，Ｃｙ2 ）の差を、対象
１９の測定線幅２１の測定ウィンドウの測定ウィンドウ
・オフセット座標（ｘ1 ，ｙ1 ）とする（ステップＮ２
１）。これは、第１実施例の式（１）に準ずる。
あった場合、まず、変数ｉを１として（ステップＮ１
９）、対象１９に対して測定ウィンドウ２０を指定する
（ステップＮ２０）。基準座標１８Ｃ（Ｘ，Ｙ）からの
測定ウィンドウ２０ｂ（Ｃｘ1，Ｃｙ2 ）の差を、対象
１９の測定線幅２１の測定ウィンドウの測定ウィンドウ
・オフセット座標（ｘ1 ，ｙ1 ）とする（ステップＮ２
１）。これは、第１実施例の式（１）に準ずる。
【００２６】次に、測定線幅の測定パラメータを指定し
（ステップＮ２２）、ｉ番目の測定データとして、測定
ウィンドウ・オフセット座標と測定パラメータを、演算
及び記憶部５に一時記憶する。ｉが上限値となるまで、
ｉを１づつ増し（ステップＮ２５）ながら、ステップ
（Ｎ２０〜Ｎ２４）を繰り返す。これによりｉが２の場
合、図９の場合、対象１９及び２２に対して、測定ウィ
ンドウ・オフセット座標（ｘ1 ，ｙ1 ）、（ｘ2 ，
ｙ2 ）が決まり、測定線幅２１及び２４の測定データと
ともに、演算及び記憶部５に一時記憶される。これと、
特徴モデル画像データと合わせ、登録先測定データセッ
トとして、記憶装置８に記憶する（ステップＮ２６）。
（ステップＮ２２）、ｉ番目の測定データとして、測定
ウィンドウ・オフセット座標と測定パラメータを、演算
及び記憶部５に一時記憶する。ｉが上限値となるまで、
ｉを１づつ増し（ステップＮ２５）ながら、ステップ
（Ｎ２０〜Ｎ２４）を繰り返す。これによりｉが２の場
合、図９の場合、対象１９及び２２に対して、測定ウィ
ンドウ・オフセット座標（ｘ1 ，ｙ1 ）、（ｘ2 ，
ｙ2 ）が決まり、測定線幅２１及び２４の測定データと
ともに、演算及び記憶部５に一時記憶される。これと、
特徴モデル画像データと合わせ、登録先測定データセッ
トとして、記憶装置８に記憶する（ステップＮ２６）。
【００２７】この登録後、測定処理として、登録済測定
データ・セットを選択し（ステップＮ２７）、記憶装置
８より登録済測定データセットを演算及び記憶部５に読
み出す（ステップＮ２８，Ｎ２９）。次に測定する対象
のある画像を取り込み、ステップＮ２９で読み込んだ特
徴モデル画像データと良く合致する部分画像を検出する
（ステップＮ３１）。合致したデータがない場合、以降
の測定は無意味なため、合致有無のレベル判定を行なう
（ステップＮ３２）。
データ・セットを選択し（ステップＮ２７）、記憶装置
８より登録済測定データセットを演算及び記憶部５に読
み出す（ステップＮ２８，Ｎ２９）。次に測定する対象
のある画像を取り込み、ステップＮ２９で読み込んだ特
徴モデル画像データと良く合致する部分画像を検出する
（ステップＮ３１）。合致したデータがない場合、以降
の測定は無意味なため、合致有無のレベル判定を行なう
（ステップＮ３２）。
【００２８】ここで図９を測定の模式図とすると、取り
込み画像上の特徴モデルと合致した部分画像を１８ａと
し、基準点座標１８ｃ（Ｘ，Ｙ）を演算し（ステップＮ
３３）、演算及び記憶部５に一時記憶する（ステップＮ
３４）。測定データ・セットには、対象１９及び２２の
測定したい線幅２１及び２４の２つの測定パラメータが
あり、これから、変数ｉの上限値を２とし、変数ｉを１
として、対象１９の測定処理からはじめる（ステップＮ
３６）。
込み画像上の特徴モデルと合致した部分画像を１８ａと
し、基準点座標１８ｃ（Ｘ，Ｙ）を演算し（ステップＮ
３３）、演算及び記憶部５に一時記憶する（ステップＮ
３４）。測定データ・セットには、対象１９及び２２の
測定したい線幅２１及び２４の２つの測定パラメータが
あり、これから、変数ｉの上限値を２とし、変数ｉを１
として、対象１９の測定処理からはじめる（ステップＮ
３６）。
【００２９】測定ウィンドウ２０を、基準座標（Ｘ，
Ｙ）と測定ウィンドウ・オフセット座標（ｘ1 ，ｙ1 ）
の和から、座標２０ｂ（Ｃｘ1 ，Ｃｙ2 ）に開き（ステ
ップＮ３７，３８，３９）、測定パラメータに従って、
測定線幅２１を測定し、結果を演算及び記憶５に一時記
憶する（ステップＮ３９）。次にｉが上限値でないため
（ステップＮ４０）、ｉを１増して（ステップＮ４
２）、ステップ（Ｎ３６〜Ｎ３９）の測定処理を対象２
２に対し行なう。ｉが上限値まで測定されたら、これま
で一時記憶した測定結果を出力装置９に対し行なう（ス
テップＮ４１）。
Ｙ）と測定ウィンドウ・オフセット座標（ｘ1 ，ｙ1 ）
の和から、座標２０ｂ（Ｃｘ1 ，Ｃｙ2 ）に開き（ステ
ップＮ３７，３８，３９）、測定パラメータに従って、
測定線幅２１を測定し、結果を演算及び記憶５に一時記
憶する（ステップＮ３９）。次にｉが上限値でないため
（ステップＮ４０）、ｉを１増して（ステップＮ４
２）、ステップ（Ｎ３６〜Ｎ３９）の測定処理を対象２
２に対し行なう。ｉが上限値まで測定されたら、これま
で一時記憶した測定結果を出力装置９に対し行なう（ス
テップＮ４１）。
【００３０】以上の説明から明らかなように、第２実施
例においては、ひとつの特徴モデル画像を用いて、画面
への機械的な教示手段なしに複数の対象線幅の測定を行
うことが可能となる。
例においては、ひとつの特徴モデル画像を用いて、画面
への機械的な教示手段なしに複数の対象線幅の測定を行
うことが可能となる。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、液
晶基板及び半導体チップ等の微細表面形状を複製する際
の仕上がり寸法評価を行なう微小線幅測定装置及びその
方法において、あらかじめ登録処理を行なっておく事
で、画像上の測定部位を機械的な座標教示手段で測定画
像上での測定ウィンドウの位置合わせをする事なく、登
録時に指定した微小寸法測定が実現される。
晶基板及び半導体チップ等の微細表面形状を複製する際
の仕上がり寸法評価を行なう微小線幅測定装置及びその
方法において、あらかじめ登録処理を行なっておく事
で、画像上の測定部位を機械的な座標教示手段で測定画
像上での測定ウィンドウの位置合わせをする事なく、登
録時に指定した微小寸法測定が実現される。
【図１】本発明の第１実施例における微小線幅測定方法
の登録処理と測定処理を示すフローチャートである。
の登録処理と測定処理を示すフローチャートである。
【図２】本発明の第１実施例における微小線幅測定装置
の一構成例を示す図である。
の一構成例を示す図である。
【図３】画像データがフレームメモリに記憶される形態
を示す図である。
を示す図である。
【図４】ステップ（Ｎ３，Ｎ４，Ｎ５）の工程を測定画
像の模式図として説明したものである。
像の模式図として説明したものである。
【図５】測定登録処理の工程の一部を示すフローチャー
トである。
トである。
【図６】測定登録処理の工程の一部を示すフローチャー
トである。
トである。
【図７】測定処理の工程の一部を示すフローチャートで
ある。
ある。
【図８】測定処理の工程の一部を示すフローチャートで
ある。
ある。
【図９】第２実施例における測定画像の模式図である。
１…記憶装置、２…測定処理装置本体、３…入力段処理
部、４…フレームメモリ、５…処理及び記憶部、６…入
出力処理部、７…入力装置、８…記憶装置、９…出力装
置、１０…撮像部、１１…結像手段、１２…測定対象
部、１３…画像メモリ、１４…特徴モデル画像、１５…
線幅測定ウインドウ部、１６…測定対象部位、１７…測
定線幅、１８…特徴モデル画像、１９…測定対象部位
（ｉ＝１）、２０…線幅測定ウインドウ（ｉ＝１）、２
１…測定線幅、２２…測定対象部位（ｉ＝２）、２３…
線幅測定ウインドウ（ｉ＝２）、２４…測定線幅（ｉ＝
２）。
部、４…フレームメモリ、５…処理及び記憶部、６…入
出力処理部、７…入力装置、８…記憶装置、９…出力装
置、１０…撮像部、１１…結像手段、１２…測定対象
部、１３…画像メモリ、１４…特徴モデル画像、１５…
線幅測定ウインドウ部、１６…測定対象部位、１７…測
定線幅、１８…特徴モデル画像、１９…測定対象部位
（ｉ＝１）、２０…線幅測定ウインドウ（ｉ＝１）、２
１…測定線幅、２２…測定対象部位（ｉ＝２）、２３…
線幅測定ウインドウ（ｉ＝２）、２４…測定線幅（ｉ＝
２）。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鬼頭 綱範 奈良県天理市櫟本町2613番地の１ ラポ ール天理750号室 (56)参考文献 特開 平４−295748（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−198310（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01B 11/00 - 11/30 102 G01N 21/84 - 21/958 G06T 1/00 G06T 7/00
Claims (2)
- 【請求項１】 測定対象の表面形状を２次元平面上に結
像する結像手段と、 この結像によって得られた画像情報を電気信号に変換す
る撮像手段と、 前記電気信号の信号レベルに応じて多値化された数値デ
ータを発生する入力処理手段と、 前記数値データを一時記憶するフレームメモリ手段と、 画像データ等を演算処理する演算処理手段と、 画像データ及び演算データを記憶する記憶手段と、 画像データ及び演算データを出力する出力手段と、 前記演算処理手段への指示を入力する入力手段と、を具
備する微小線幅測定装置において、 液晶パネル基板や半導体チップの表面形状における微小
線幅測定対象の測定画像中の特徴的な一部画像を特徴モ
デルとして抽出し、 その一部画像の特定座標を基準に、測定したい線幅位置
に測定ウィンドウを設置し、基準からのオフセット量を
測定ウィンドウ・オフセット座標として求め、 さらに線幅測定のためのパラメータを決定して、前記特
徴モデル、測定ウィンドウ・オフセット座標、パラメー
タに関する３つのデータを１つのデータセットとしてあ
らかじめ登録しておき、 登録時と同一の測定対象の測定において、登録してある
データセットを用いて、特徴モデルと最も類似した測定
画像の一部を検出し、その特定座標を基準に、測定ウィ
ンドウ・オフセット座標分だけ移動した座標に測定ウィ
ンドウを設置し、測定パラメータに従った測定を行う手
段を具備することを特徴とする微小線幅測定装置。 - 【請求項２】 測定対象の表面形状を２次元平面上に結
像する工程と、 この結像によって得られた画像情報を電気信号に変換す
る工程と、 前記電気信号の信号レベルに応じて多値化された数値デ
ータを発生する工程と、 前記数値データを一時記憶する工程と、 画像データ等を演算処理する工程と、 画像データ及び演算データを記憶する工程と、 画像データ及び演算データを出力する工程と、 前記演算処理手段への指示を入力する工程と、を具備す
る微小線幅測定方法において、 液晶パネル基板や半導体チップの表面形状における微小
線幅測定対象の測定画像中の特徴的な一部画像を特徴モ
デルとして抽出し、 その一部画像の特定座標を基準に、測定したい線幅位置
に測定ウィンドウを設置し、基準からのオフセット量を
測定ウィンドウ・オフセット座標として求め、 さらに線幅測定のためのパラメータを決定して、前記特
徴モデル、測定ウィンドウ・オフセット座標、パラメー
タに関する３つのデータを１つのデータセットとしてあ
らかじめ登録しておき、 登録時と同一の測定対象の測定において、登録してある
データセットを用いて、特徴モデルと最も類似した測定
画像の一部を検出し、その特定座標を基準に、測定ウィ
ンドウ・オフセット座標分だけ移動した座標に測定ウィ
ンドウを設置し、測定パラメータに従った測定を行うこ
とを特徴とする微小線幅測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5014150A JP3059602B2 (ja) | 1993-01-29 | 1993-01-29 | 微小線幅測定装置及びその方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5014150A JP3059602B2 (ja) | 1993-01-29 | 1993-01-29 | 微小線幅測定装置及びその方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06229720A JPH06229720A (ja) | 1994-08-19 |
| JP3059602B2 true JP3059602B2 (ja) | 2000-07-04 |
Family
ID=11853125
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5014150A Expired - Lifetime JP3059602B2 (ja) | 1993-01-29 | 1993-01-29 | 微小線幅測定装置及びその方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3059602B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6804004B1 (en) | 1998-03-03 | 2004-10-12 | J. A. Woollam Co., Inc | Multiple-element lens systems and methods for uncorrelated evaluation of parameters in parameterized mathematical model equations for lens retardance, in ellipometry and polarimetry |
| US6549282B1 (en) | 1998-03-03 | 2003-04-15 | J. A. Woollam Co. Inc. | Methods for uncorrelated evaluation of parameters in parameterized mathematical model equations for lens retardance, in ellipsometry and polarimetry systems |
| JP3859571B2 (ja) | 2002-10-17 | 2006-12-20 | ファナック株式会社 | ３次元視覚センサ |
| JP4346297B2 (ja) | 2002-10-22 | 2009-10-21 | 株式会社東芝 | Ｘ線コンピュータ断層撮影装置、画像処理装置及び画像処理方法 |
| JP5865666B2 (ja) * | 2011-10-19 | 2016-02-17 | 株式会社キーエンス | 画像処理装置および画像処理プログラム |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5359209U (ja) * | 1976-10-20 | 1978-05-20 | ||
| JPH0431158Y2 (ja) * | 1987-11-26 | 1992-07-27 | ||
| JPH0431160Y2 (ja) * | 1987-12-26 | 1992-07-27 | ||
| JPH04129848A (ja) * | 1990-09-19 | 1992-04-30 | Yoneko Suzuki | 車両積載用荷台 |
-
1993
- 1993-01-29 JP JP5014150A patent/JP3059602B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06229720A (ja) | 1994-08-19 |
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