JP4895356B2 - Line width measuring device - Google Patents
Line width measuring device Download PDFInfo
- Publication number
- JP4895356B2 JP4895356B2 JP2006087499A JP2006087499A JP4895356B2 JP 4895356 B2 JP4895356 B2 JP 4895356B2 JP 2006087499 A JP2006087499 A JP 2006087499A JP 2006087499 A JP2006087499 A JP 2006087499A JP 4895356 B2 JP4895356 B2 JP 4895356B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- imaging head
- axis
- sample
- image
- line width
- 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.)
- Active
Links
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 127
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 79
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 60
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 44
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 33
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 2
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 26
- 238000000034 method Methods 0.000 description 22
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 22
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 9
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 7
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 5
- 239000010408 film Substances 0.000 description 5
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 4
- 238000010191 image analysis Methods 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 4
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 4
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 3
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 3
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 3
- NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N novaluron Chemical compound C1=C(Cl)C(OC(F)(F)C(OC(F)(F)F)F)=CC=C1NC(=O)NC(=O)C1=C(F)C=CC=C1F NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 238000003909 pattern recognition Methods 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Description
本発明は、線幅または寸法等を、測定または検査する装置に関わり、特にマルチ撮像ヘッド方式の測定または検査する装置に関わる。 The present invention relates to an apparatus for measuring or inspecting line width or dimensions, and more particularly to an apparatus for measuring or inspecting a multi-imaging head system.
線幅測定装置または寸法測定装置は、基板(例えば、LCD( Liquid Crystal Display )基板)の TFT( Thin Film Transistor )や半導体のマスクのパターン幅やパターン間隔などの測定を行う装置である。線幅測定装置または寸法測定装置は、例えば、透明ガラス基板(試料)上に形成された膜パターンに照明を照射して得られるパターン像を顕微鏡で拡大し、その画像を CCD( Charge Coupled Device )カメラで撮像して得られるパターン像を画像処理して、寸法や形状を測定する。以下、線幅測定装置または寸法測定装置あるいは、線幅検査装置または寸法検査装置を、線幅測定装置と総称する。 The line width measuring device or the dimension measuring device is a device that measures the pattern width and pattern interval of a TFT (Thin Film Transistor) on a substrate (for example, an LCD (Liquid Crystal Display) substrate) or a semiconductor mask. For example, the line width measuring device or the dimension measuring device enlarges a pattern image obtained by irradiating a film pattern formed on a transparent glass substrate (sample) with a microscope, and displays the image on a CCD (Charge Coupled Device). A pattern image obtained by imaging with a camera is subjected to image processing to measure dimensions and shape. Hereinafter, the line width measuring device or the dimension measuring device or the line width inspecting device or the dimension inspecting device will be collectively referred to as a line width measuring device.
近年、LCD 基板の需要が拡大している。これに伴い、LCD 基板の製造工程では、ディスプレイ部分(表示サイズ)の大型化と、基板1枚中で取得できる製品数(多数個取り)の増加、等によって、生産効率の向上を図っている。以下、LCD 基板とは、製造工程中で線幅測定装置に戴置される被測定対象物の単位として、多数個取りするため、その上に複数の製品(例えば、LCD パネル)が割り付けられている基板をいう。従って、このような被測定対象物には、同じ形状の検査すべき膜パターンが複数個存在する。 In recent years, the demand for LCD substrates has increased. Along with this, in the manufacturing process of LCD substrates, production efficiency is improved by increasing the display part (display size) and increasing the number of products that can be acquired on one substrate (multiple picks). . In the following, an LCD substrate is a unit of objects to be measured placed on a line width measuring device during the manufacturing process, so that multiple products (for example, LCD panels) are allocated on it. It means the substrate. Therefore, there are a plurality of film patterns to be inspected having the same shape in such an object to be measured.
上述したように、LCD 基板等の被測定対象物が大型化すると、それに伴い、被測定対象物上に形成する膜パターンの露光誤差(位置ずれ)が一般的に増大する傾向にある。 なお、LCD 基板の寸法(単位:mm )は、横寸法 X ×縦寸法 Y が、例えば、1850 × 1500 、または 2250 × 1950 等で、厚みは 0.5 〜 0.7 程度である。
被測定対象物上に形成される膜パターンの位置ずれが大きくなる結果、線幅測定装置では、所定の測定位置を撮像するために XY ステージを移動しても、LCD 基板等の被測定対象物上でのパターン位置がずれているために、撮像した映像内に画像処理に必要な被測定箇所の一部がはみ出す状況が生じてしまうことがある(例えば、特許文献1参照。)。
As described above, when an object to be measured such as an LCD substrate becomes larger, an exposure error (positional deviation) of a film pattern formed on the object to be measured tends to generally increase accordingly. The dimensions (unit: mm) of the LCD substrate are, for example, 1850 × 1500 or 2250 × 1950 in the horizontal dimension X × vertical dimension Y, and the thickness is about 0.5 to 0.7.
As a result of the large positional shift of the film pattern formed on the object to be measured, the line width measuring device can measure the object to be measured, such as an LCD substrate, even if the XY stage is moved to image the predetermined measurement position. Since the pattern position on the upper side is shifted, there may occur a situation in which a part to be measured that is necessary for image processing protrudes from the captured video (for example, see Patent Document 1).
上述の露光誤差(位置ずれ)の増大を小さくするため、あるいは、所定の測定位置を撮像するためにX または Y 方向に試料台を移動した場合に、撮像した映像内に画像処理に必要な被測定箇所の一部がはみ出す状況をできるだけ少なくすることが必要である。このために、従来は、被測定対象物を試料台上に搬送ロボット等によって搬入し、試料台上に X 方向及び Y 方向それぞれに固定ピン等の位置決め用のストッパを設け、一度試料台上に戴置してから、ストッパに対して X 方向及び Y 方向に被測定対象物を押し付けて位置決め精度を向上させていた。しかる後、例えば、吸着機構によって吸着し、被測定対象物を試料台に固定していた。 When the sample stage is moved in the X or Y direction in order to reduce the increase in exposure error (positional deviation) described above or in order to image a predetermined measurement position, the required image processing image is included in the captured image. It is necessary to minimize the situation where a part of the measurement part protrudes. For this purpose, conventionally, the object to be measured is carried on the sample table by a transfer robot, etc., and a positioning stopper such as a fixing pin is provided on the sample table in each of the X and Y directions. After placement, the object to be measured was pressed against the stopper in the X and Y directions to improve positioning accuracy. Thereafter, for example, the object to be measured is adsorbed by an adsorbing mechanism, and the object to be measured is fixed to the sample stage.
また更に、拡大画像により微細な寸法を測定しようとする線幅測定装置において、複数の撮像ヘッド部を設けたマルチ撮像ヘッドによる測定をする場合にも、上記と同様に、被測定対象物の位置ずれを小さくするための位置決め機構を設け、測定の精度、シーケンスを損なわないように被測定対象物の位置決めを、搬送ロボット等による搬入時に行っていた。 Furthermore, in the line width measuring device that is intended to measure a fine dimension with an enlarged image, when measuring with a multi-imaging head provided with a plurality of imaging heads, the position of the object to be measured is similar to the above. A positioning mechanism for reducing the deviation is provided, and the object to be measured is positioned at the time of loading by a transport robot or the like so as not to impair the accuracy and sequence of measurement.
この様な、被測定対象物の搭載位置をクランプ機構(エアーシリンダ等による押し付け機構)にて、試料を強制的に動かして、2つの撮像ヘッド部が撮像視野内に入り、かつ、測定に条件内(例えば、クランプ再現性範囲が 30 μm 以内)となるように制御では、線幅測定装置における被測定対象物の位置決め精度は、例えば、約30 μm 程度の位置決め再現性を求められる。 The mounting position of the object to be measured is forcibly moved by the clamp mechanism (pressing mechanism using an air cylinder or the like), and the two imaging heads enter the imaging field of view, and the measurement conditions are met. In the control so as to be within (for example, the clamp reproducibility range is within 30 μm), the positioning accuracy of the object to be measured in the line width measuring device is required to be, for example, about 30 μm.
しかし、被測定対象物の大型化に伴い、その質量、静電気等の影響により被測定対象物を動かすこと自体が困難となり、強制的な位置決め動作が困難となり、位置決め動作不良が多く発生するようになった。このような位置決め動作不良を低減するために、複雑なシーケンスを持った位置決め機構と動作シーケンスが装置として要求されていた(例えば、特許文献2参照。)。 However, as the object to be measured becomes larger, it becomes difficult to move the object itself due to its mass, static electricity, etc., compulsory positioning operation becomes difficult, and many positioning operation failures occur. became. In order to reduce such a positioning operation failure, a positioning mechanism and an operation sequence having a complicated sequence have been required as an apparatus (for example, see Patent Document 2).
上述のように、従来技術では、被測定対象物の試料台への搬入時には、試料台に搬入後一旦固定された被測定対象物の固定を弱めてから移動させて位置決め(位置ずれ補正)する必要があった。このため、被測定対象物が大きくなると、その質量、静電気等の影響により被測定対象物を動かすことが困難となり、一定の割合で位置決め動作不良が発生する。このような位置決め動作不良を低減するために、複雑なシーケンスを持った位置決め機構と動作シーケンスが必要であった。
本発明の目的は、上記のような問題を解決し、被測定対象物の試料台への搬入時の位置決め動作が不要な線幅測定装置を実現することにある。即ち、本発明は、試料が大きくなったことから発生する位置決め動作不良を低減することを目的とするもので、カメラ画像アライメント方式(物理的に基板を位置決めせずにカメラ画像から被測定対象物の搭載位置を測定し観察位置決めの補正する方式)を提供することにある。
更に、本発明の目的は、上記のカメラアライメント方式を実現するにあたり、複数の撮像ヘッド部を設けて、測定時間やタクトタイムの短縮を図り、かつ、複雑なシーケンス動作を省略することができるカメラ画像アライメント方式を提供することにある。
As described above, in the prior art, when the object to be measured is carried into the sample stage, the object to be measured, which is once fixed after being carried into the sample stage, is weakened and then moved and positioned (positional deviation correction). There was a need. For this reason, when the object to be measured becomes large, it becomes difficult to move the object to be measured due to the influence of its mass, static electricity, etc., and a positioning operation failure occurs at a certain rate. In order to reduce such a positioning operation failure, a positioning mechanism having a complicated sequence and an operation sequence are required.
An object of the present invention is to solve the above-described problems and to realize a line width measuring apparatus that does not require a positioning operation when a measurement object is carried into a sample stage. That is, an object of the present invention is to reduce a positioning operation failure caused by an increase in the size of a sample. A camera image alignment method (an object to be measured from a camera image without physically positioning a substrate). And a method for correcting the observation positioning).
Furthermore, an object of the present invention is to provide a plurality of imaging head units in order to realize the above-described camera alignment method, to shorten measurement time and tact time, and to omit complicated sequence operations. It is to provide an image alignment method.
また、線幅測定装置において、タクトタイムの短縮は必要不可欠な機能である。タクトタイムの短縮のために、従来から、ステージの移動速度の高速化や、画像処理速度の向上を図ってきた。
従来、撮像ヘッド部が1つしかない線幅測定装置(本書では、複数の撮像ヘッド部を持った(マルチ撮像ヘッド)方式の線幅測定装置に対し、一つの撮像部を持った線幅測定装置のことを言う。)では、被測定対象物の所定の測定位置を観察視野(撮像した映像内)の中心におくための補正移動を、X 軸方向に平行移動か Y 軸方向に平行移動かの少なくとも1方向に移動させて行なっていた。しかし、マルチ撮像ヘッド方式の線幅測定装置の場合には、従来のX 軸方向と Y 軸方向だけを使った XY 移動による補正では、各ヘッド毎に位置ずれ補正に必要な移動方向や移動補正量が異なる(ヘッド間の移動方向や位置ずれ量が一致しない)ため位置ずれ補正が困難であった。
本発明の他の目的は、マルチ撮像ヘッド方式の線幅測定装置において、上記のような問題を解決し、各撮像ヘッド部毎に位置ずれ補正が可能な線幅測定装置を提供することにある。
Moreover, in the line width measuring apparatus, shortening the tact time is an indispensable function. In order to shorten the tact time, conventionally, the movement speed of the stage has been increased and the image processing speed has been improved.
Conventional line width measuring device with only one imaging head (in this document, line width measurement with one imaging unit compared to a multi-imaging head type line width measuring device with multiple imaging heads) In this case, the corrective movement to center the predetermined measurement position of the object to be measured on the observation field (in the captured image) is translated in the X-axis direction or in the Y-axis direction. It was done by moving in at least one direction. However, in the case of a multi-imaging head type line width measuring device, with the conventional correction based on XY movement using only the X-axis direction and Y-axis direction, the movement direction and movement correction required for positional deviation correction for each head. Since the amounts are different (the moving direction between the heads and the amount of positional deviation do not match), it is difficult to correct the positional deviation.
Another object of the present invention is to provide a line width measuring apparatus capable of solving the above-described problems and capable of correcting misalignment for each imaging head unit in a multi-imaging head type line width measuring apparatus. .
上記の目的を達成するため、本発明の線幅測定装置は、撮像した画像によるアライメント方式、即ち、物理的に基板等の被測定対象物を位置決めせずに、撮像したカメラ画像から被測定対象物(試料)の搭載位置を測定し、観察位置決めの補正するものである。このため、本発明は、撮像装置のヘッド部を位置補正するための微動軸機構と補正制御手段とを備えたものである。
即ち、本発明は、複数の撮像ヘッド部の画像の取込み位置を個々に補正するための手段を有する。
従って、被測定対象物を搬入ロボットで線幅測定装置上に搬入する際に、搬入ロボットによる位置決めだけで被測定対象物を線幅測定装置の試料台に固定して、試料を動かさないで済む。
In order to achieve the above object, the line width measuring apparatus of the present invention is an alignment method based on a captured image, that is, a measured object from a captured camera image without physically positioning the measured object such as a substrate. The mounting position of the object (sample) is measured, and the observation positioning is corrected. Therefore, the present invention includes a fine movement axis mechanism and a correction control means for correcting the position of the head portion of the imaging apparatus.
In other words, the present invention has means for individually correcting the image capture positions of the plurality of imaging head units.
Therefore, when the object to be measured is loaded onto the line width measuring device by the loading robot, the object to be measured is fixed to the sample stage of the line width measuring device by only positioning by the loading robot, and the sample does not have to be moved. .
好ましくは、本発明の線幅測定装置は、複数の撮像ヘッド部と画像処理部とを備え、それぞれの撮像ヘッド部が取得した画像を画像処理部が画像処理することによって被測定対象物の所望の箇所の測定または検査を行う線幅測定装置において、複数の撮像ヘッド部の位置を個々に補正する位置補正手段を備え、画像処理部は複数の撮像ヘッド部が取得した画像から複数の撮像ヘッド部の位置を検出し、位置補正手段は検出した位置に基づいて複数の撮像ヘッド部の位置を個々に独立に補正するものである。
また好ましくは、本発明の線幅測定装置は、試料の一部を拡大撮影する手段と、同一軸上を個別に移動可能な複数の撮像ヘッド部と、試料を撮像する位置を変えるための位置補正手段と、撮像した画像に対して画像処理を行う手段と、位置補正手段を動作させる制御手段とを有し、試料の位置ずれを補正するものである。
Preferably, the line width measuring apparatus according to the present invention includes a plurality of imaging head units and an image processing unit, and the image processing unit performs image processing on an image acquired by each imaging head unit, thereby obtaining a desired object to be measured. In the line width measuring apparatus that measures or inspects the position, the image processing unit includes position correcting means that individually corrects the positions of the plurality of imaging head units, and the image processing unit uses the plurality of imaging heads from the images acquired by the plurality of imaging head units. The position correction unit is configured to individually and independently correct the positions of the plurality of imaging head units based on the detected positions.
Preferably, the line width measuring apparatus according to the present invention includes means for enlarging and photographing a part of the sample, a plurality of imaging head units that can be individually moved on the same axis, and a position for changing the position at which the sample is imaged. It has a correction means, a means for performing image processing on the captured image, and a control means for operating the position correction means, and corrects the positional deviation of the sample.
即ち、本発明の線幅測定装置は、上記カメラ画像アライメント方式、即ち、物理的に基板を位置決めせずにカメラ画像から試料の搭載位置を測定し、観察位置決めの補正する方式であり、この実現のため、各撮像ヘッド部毎に微動軸機構を設け、それらを独立に補正するための補正制御機能備えたものである。
更に、好ましくは、本発明の線幅測定装置は、複数の撮像ヘッド部それぞれの微動軸機構を用いて、被測定対象物搭載位置のずれを補正した後の微動軸機構の稼動範囲の状況により、同時測定可能な測定ポイントの範囲を自動調整する機能を持たせたものである。
また好ましくは、本発明のマルチ撮像ヘッド方式の線幅測定装置は、同一軸上を個別にそれぞれ移動可能な撮像ヘッド部であって、それぞれの撮像ヘッド部の、直交する方向への移動可能な微動軸機構を備えたものである。
That is, the line width measuring apparatus of the present invention is the above-described camera image alignment method, that is, a method of measuring the mounting position of the sample from the camera image without physically positioning the substrate and correcting the observation positioning. Therefore, a fine movement axis mechanism is provided for each imaging head unit, and a correction control function for correcting them independently is provided.
Further preferably, the line width measuring apparatus according to the present invention is based on the operating range of the fine movement shaft mechanism after correcting the displacement of the measurement object mounting position using the fine movement shaft mechanisms of each of the plurality of imaging head units. In addition, it has a function to automatically adjust the range of measurement points that can be measured simultaneously.
Preferably, the multi-imaging head type line width measuring device of the present invention is an imaging head unit that can be individually moved on the same axis, and each imaging head unit can be moved in an orthogonal direction. A fine movement shaft mechanism is provided.
本発明によれば、被測定対象物の試料台への搬入時の位置決め動作を行わないので、従来の被測定対象物の、試料台への搬入時の位置決め動作であるクランプ機構(エアーシリンダ等による押しつけ機構)を用いて、機械的に試料の搭載位置を強制的に動かす方式を使う必要が無い。従って、被測定対象物の大型化や、静電気等の影響により、実際に試料を動かすことができない欠点を解消できる。
また本発明によれば、複数の撮像ヘッド部それぞれの微動軸機構を用いて、被測定対象物搭載位置の傾きを補正した後の微動軸機構の稼動範囲の状況により、同時測定可能な測定ポイントの範囲を自動調整する機能があるため、マルチ撮像ヘッド化によって得えられるタクト短縮の効果を更に増すことができる。
また本発明によれば、同一軸上を個別に移動可能なマルチ撮像ヘッド方式であるため、それぞれの撮像ヘッド部の直交する方向の移動機能を、微動軸機構に備えることにより、被測定対象物の所望の測定箇所それぞれを観察視野の中心にそれぞれ置く(位置ずれ補正する)ための移動処理を単純化することができ、測定タクトが短縮できる。即ち、画像処理後に求められる被測定対象物を観察視野中心に置く補正移動距離に対して、従来軸の移動で対応すると、撮像ヘッド部間で移動方向が異なるため同時測定が行えない場合があるのに対し、本発明によれば、微動軸機構を持つことにより同時測定が常に可能になる。
According to the present invention, since the positioning operation when the object to be measured is carried into the sample stage is not performed, the clamping mechanism (air cylinder or the like) that is the positioning operation when the object to be measured is carried into the sample stage is performed. It is not necessary to use a method of forcibly moving the mounting position of the sample mechanically using the pressing mechanism. Therefore, it is possible to eliminate the disadvantage that the sample cannot be actually moved due to the increase in the size of the measurement object or the influence of static electricity or the like.
Further, according to the present invention, the measurement points that can be measured simultaneously according to the operating range of the fine movement shaft mechanism after correcting the inclination of the measurement object mounting position using the fine movement axis mechanisms of each of the plurality of imaging head units. Therefore, the tact shortening effect obtained by the multi-imaging head can be further increased.
Further, according to the present invention, since it is a multi-imaging head system that can be individually moved on the same axis, the object to be measured is provided with a moving function in a direction perpendicular to each imaging head unit in the fine movement axis mechanism. Therefore, it is possible to simplify the movement process for placing each desired measurement location in the center of the observation field (correcting the positional deviation), and to shorten the measurement tact. In other words, if the movement of the conventional axis corresponds to the corrected movement distance for placing the measurement target obtained after image processing at the center of the observation field, simultaneous measurement may not be possible because the movement direction differs between the imaging head units. On the other hand, according to the present invention, the simultaneous measurement is always possible by having the fine movement shaft mechanism.
本発明は、試料(被測定対象物)の一部を拡大撮影することが可能で、同一軸上を個別に移動可能な複数の撮像ヘッド部からなる撮像部を備え、撮像する試料の位置を変えるためのマニュピレータ(操作手段)を持つ線幅測定装置で、撮像した画像に対して画像処理を行う機能を有し、更に、マニュピレータをコンピュータプログラムにより動作させる機能を有し、これらの機能を組合せることにより、試料を撮像した画像から線幅や寸法形状等を自動測定することができる装置において、試料の搭載位置ずれを補正するための、撮像ヘッド部の移動軸に直交する方向の移動微動機構とこれを制御するための機能を撮像部に有する装置である。
更に、試料の搭載ずれを測定し位置補正する機能(アライメント補正処理)を持ち、一つの撮像ヘッド部を基準して、他の撮像ヘッド部の位置を移動して、画像取込み位置を補正することができるマルチ撮像ヘッド方式の線幅測定装置である。
The present invention can magnify a part of a sample (object to be measured), includes an imaging unit including a plurality of imaging head units that can be individually moved on the same axis, and determines the position of the sample to be imaged. Line width measuring device with manipulator (operating means) for changing, has a function to perform image processing on the captured image, and further has a function to operate the manipulator by a computer program, combining these functions In a device that can automatically measure the line width, size, shape, etc. from the image of the sample, the movement fine movement in the direction perpendicular to the moving axis of the imaging head unit is used to correct the sample mounting position deviation. An apparatus having a mechanism and a function for controlling the mechanism in an imaging unit.
In addition, it has a function (alignment correction process) that measures the sample mounting displacement and corrects the position, and moves the position of the other imaging head unit relative to one imaging head unit to correct the image capture position. This is a multi-imaging head type line width measuring apparatus capable of
更に、本発明のマルチ撮像ヘッド方式の線幅測定装置において、予めプログラミング登録された測定位置の情報と、試料の搭載ずれを補正するための微動機構の可動範囲のうち、搭載ずれを補正するために使用した可動範囲の状況を比較して同時測定可能な測定位置を都度判別して撮像ヘッド部が位置する軸と直交する軸方向の移動回数を減らし、タクトタイムの短縮をすることが可能なマルチ撮像ヘッド方式の線幅測定装置である。 Furthermore, in the multi-imaging head type line width measuring apparatus of the present invention, in order to correct the mounting displacement among the information of the measurement position registered in advance and the movable range of the fine movement mechanism for correcting the mounting displacement of the sample. It is possible to reduce the number of movements in the axial direction perpendicular to the axis on which the imaging head unit is located and reduce the tact time by comparing the status of the movable range used for the measurement and determining the measurement positions that can be measured simultaneously. This is a multi-imaging head type line width measuring apparatus.
また更に、本発明のマルチ撮像ヘッド方式の線幅測定装置において、撮像ヘッド部に設けられた微動移動機構が、撮像ヘッド部間の観察位置補正を行なうことが可能なマルチ撮像ヘッド方式の線幅測定装置である。 Furthermore, in the multi-imaging head type line width measuring apparatus of the present invention, the multi-imaging head type line width in which the fine movement moving mechanism provided in the imaging head unit can correct the observation position between the imaging head units. It is a measuring device.
また更に、本発明のマルチ撮像ヘッド方式の線幅測定装置において、撮像ヘッド部に設けられた微動移動機構が、測定時画像処理により求めた測定対象を観察視野の中心に置くことを目的とした補正移動を行なうことが可能なマルチ撮像ヘッド方式の線幅測定装置である。 Furthermore, in the multi-imaging head type line width measuring device of the present invention, the fine movement moving mechanism provided in the imaging head unit aims to place the measurement object obtained by the image processing at the time of measurement in the center of the observation visual field. This is a multi-imaging head type line width measuring apparatus capable of performing correction movement.
本発明の一実施例を、図1と図2によって説明する。図1は、本発明を用いた2ヘッド方式のLCD( Liquid Crystal Display )線幅測定装置の構成を説明するための図である。図1(a) は装置を上から見た平面図、図1(b) は図1(a) の平面図を矢印 A の方向から見た図、図1(c) は装置を図1(a) の平面図を矢印 B の方向から見た図である。 An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a diagram for explaining the configuration of a two-head LCD (Liquid Crystal Display) line width measuring apparatus using the present invention. FIG. 1 (a) is a plan view of the apparatus as viewed from above, FIG. 1 (b) is a plan view of FIG. 1 (a) as viewed from the direction of arrow A, and FIG. It is the figure which looked at the top view of a) from the direction of arrow B.
図1によって、2ヘッド方式 LCD 線幅測定装置の移動軸の構成と動作方向を説明する。101 は台座、103 は被測定対象物、102 は被測定対象物 103 を搭載する試料台である。台座 101 上に試料台 102 が固定され、被測定対象物 103 は、試料台 102 上に図示しない搬送部によって搬入あるいは搬出される。搬送部から搬入された被測定対象物 103 は、試料台 102 に真空吸着等の方法で固定される。例えば、被測定対象物 103 は、2ヘッド方式 LCD 線幅装置の、図示しない吸着機構によって吸着され、試料台 102 に固定される。被測定対象物103 は、例えば、基板等の板状の基体であり、本発明の線幅測定装置は板状の基体に形成または塗布された膜パターンの線幅等を測定または検査する。板状の基体は、例えば、LCD( Liquid Crystal Display )基板)の TFT( Thin Film Transistor )や半導体のマスクがその上に形成されているガラス基盤である。
2ヘッド方式 LCD 線幅測定装置は、撮像ヘッド部を2つ備えた LCD 線幅測定装置であり、N ヘッド方式 LCD 線幅測定装置とは、撮像ヘッド部を N 個備えた LCD 線幅測定装置である( N は2以上の自然数)。
With reference to FIG. 1, the configuration and operation direction of the moving shaft of the two-head LCD line width measuring device will be described. 101 is a pedestal, 103 is an object to be measured, and 102 is a sample table on which the object to be measured 103 is mounted. The
The two-head LCD linewidth measuring device is an LCD linewidth measuring device with two imaging heads. The N-head LCD linewidth measuring device is an LCD linewidth measuring device with N imaging heads. (N is a natural number greater than or equal to 2).
1 は Y 軸の梁(ビーム)、2 は X1 軸のガイド、3は X2 軸のガイドである。Y 軸の梁 1 は、X1 軸のガイド 2 上及び X2 軸のガイド 3 に沿って X 軸に平行(図1(a) では、紙面左右方向)に移動する。Y 軸の梁 1 のレール部分(以下、Y 軸のレールと称する)は、X 軸に対して直交する構成となっている。なお、X1 軸のガイド 2 上及び X2 軸のガイド 3 の高さを低くして、Y 軸の梁 1 を門型(ガントリー)構造にしても良い。
1 is a beam on the Y axis, 2 is an X1 axis guide, and 3 is an X2 axis guide. The Y-
4 は Y1 軸のガイド、5 は Y2 軸のガイドである。Y1 軸のガイド 4 及び Y2 軸のガイド 5 は、Y 軸のレールに沿ってそれぞれ独立に移動する。なおこのとき、Y1 軸のガイド及び Y2 軸のガイドは、X 軸に対して直交する方向( Y 軸(図1(a) では、紙面上下)方向)に移動する。
4 is the Y1 axis guide and 5 is the Y2 axis guide.
6 は Z1 軸のガイド、7 は Z2 軸のガイドである。Z1 軸のガイド 6 は Y1 軸のガイド 4 に搭載され、Z2 軸のガイド 7 は Y2 軸のガイド 5 に搭載される。Z1 軸のガイド 6 は、Y1 軸のガイド 4 に沿って Z 軸(図1(b) では、紙面上下方向)方向に移動し、同様に、Z2 軸のガイド 7 は、Y2 軸のガイド 5 に沿って Z 軸方向に移動する。
6 is the Z1 axis guide, and 7 is the Z2 axis guide.
8 は△X1 軸のガイド、9 は△X2 軸のガイド、10 と 11 は撮像ヘッド部である。△X1 軸のガイド8 は Z1 軸のガイド 6 に搭載され、△X2 軸 9 のガイドは Z2 軸のガイド 7 に搭載される。
撮像ヘッド部 10 は、△X1 軸のガイド 8 に搭載され、撮像ヘッド部 11 は、△X2 軸のガイド 9 に搭載されている。
撮像ヘッド部 10 は、△X1 軸のガイド 8 に沿って X 軸方向に移動し、同様に、撮像ヘッド部 11 は、△X2 軸のガイド 9 に沿って X 軸方向に移動する。
8 is a △ X1 axis guide, 9 is a △ X2 axis guide, and 10 and 11 are imaging heads. △
The
The
更に、図1の実施例では、撮像ヘッド部 10 及び 11 とそれぞれ対となって動作する透過照明軸機構が装備される。即ち、12 は撮像ヘッド部 10 の Py1 軸、13 は撮像ヘッド部 11 の Py2 軸、14 は撮像ヘッド部 10 の△Px1 軸、15 は撮像ヘッド部 11 の△Px2 軸である。
Py1 軸 12 と Py2 軸 13 は、Y 軸の梁 1 から吊り下げられた透過照明ガイド 104 に搭載され、透過照明ガイド 104 に沿って Z 軸方向に動作する。
Further, in the embodiment of FIG. 1, a transmission illumination shaft mechanism that operates in pairs with the
The
更に、Py1 軸 12 上に△Px1 軸 14 が設けられ、Py2 軸 13 上に△Px2 軸 15 が設けられている。△Px1 軸 14 には、透過照明 16 が搭載され、△Px2 軸 15 には、透過照明 17 が搭載されている。
透過照明 16 は、△Px1 軸 14 に沿って X 軸方向に移動し、同様に、透過照明 17 は、△Px2 軸 15 に沿って X 軸方向に移動する。
Further, a
The transmitted
透過照明 16 の△Px1 軸 14 に沿った移動と、撮像ヘッド部 10 の△X1 軸 8 に沿った移動とは連動しており、例えば、透過照明 16 の照明光の出射中心軸と、撮像ヘッド部 10 の入射光軸とは、同一の光軸 111 である。
同様に、透過照明 17 の△Px2 軸 15 に沿った移動と、撮像ヘッド部 11 の△X2 軸 9 に沿った移動とは連動しており、例えば、透過照明 17 の照明光の出射中心軸と、撮像ヘッド部 11 の入射光軸は、同一の光軸 112 である。
The movement of the transmitted
Similarly, the movement of the transmitted
なお、図1(b) では、ビーム 1 の一部と、ビーム 1 に取付けられた Py1 軸 12 、Py2 軸 13 、△Px1 軸 14 、△Px2 軸 15 、及び透過照明 16,17 と、試料台 102 とは、矢印 B の方向から見える箇所と見えない箇所を混在させて、見やすい図としており、正確な側面図ではない。同様に、図1(c) も模式的な断面図である。
In FIG. 1 (b), a part of the
図2は、本発明が必要となる試料の搭載ずれによって発生する位置エラーと補正を説明するための図である。図2の横軸が、線幅測定装置の試料台 102 上での X 軸の移動方向を示し、縦軸が、線幅測定装置の試料台 102 上での Y 軸の移動方向を示す。
FIG. 2 is a diagram for explaining a position error and correction caused by a sample mounting deviation that requires the present invention. The horizontal axis in FIG. 2 indicates the movement direction of the X axis on the
破線枠 24 は、理想的な被測定対象物の搭載位置で、この搭載位置での被測定対象物 103 の持つ座標軸が、線幅測定装置のステージ機構の XY 軸と平行となり、かつ、基準(被測定対象物の原点と線幅測定装置の原点)が一致する搭載位置である。このような被測定対象物が、例えば LCD 基板の場合、複数の同じ形状の複数の検査対象製品が、破線枠 24 の時にはその X 軸に平行に x 個、Y 軸に平行に y 個同一のピッチで計 x × y 個配置されている。
実線枠 25 は、実際に搭載される試料位置であり、XY 軸方向の位置ずれ(基準点の不一致)と回転方向のずれが発生する。これらのずれは、位置補正が必要な測定エラーの発生要因となる。例えば、同じ列に配置されていた2つの製品のうち、撮像ヘッド部 10 の撮像視野内には測定座標 P1 が含まれるが、撮像ヘッド部 11 の撮像視野内には、同じ列に配置されている測定座標 P2 が含まれない場合が位置補正が必要な測定エラーと言える。以下、詳細に説明する。
The
The
図2は、被測定対象物の搭載により生じるずれ(特に回転方向のずれ)を示したもので、24 は理想的な被測定対象物の搭載位置を示す破線枠、25 は実際の被測定対象物の搭載位置を示す実線枠、18 は回転方向の位置ずれ量θである。実際の被測定対象物の搭載位置では、理想的な被測定対象物の搭載位置と、回転方向の位置ズレを生じている。18 は回転方向の位置ずれ量θ、19 はマルチ撮像ヘッド部のうち位置制御上の基準となる撮像ヘッド部 10 の測定座標 P1(測定ポイント)の位置、20 は撮像ヘッド部 11 が実際に測定する測定すべき座標 P2 の位置、21 理想的な被測定対象物の搭載位置での撮像ヘッド部11 の測定座標の位置、22 は補正すべき回転方向のずれによって生じる X 軸方向のずれ量△X 、23 は補正すべき回転方向のズレによって生じる Y 軸方向のずれ量△Y 、26 は測定座標 P1 と測定座標 P2 の間の距離( YP1-P2 )である。
Fig. 2 shows the displacement (particularly the displacement in the rotational direction) caused by mounting the object to be measured, where 24 is a broken line frame indicating the ideal mounting position of the object to be measured, and 25 is the actual object to be measured. A
なお、回転方向のずれを検出するためには、例えば、図2の位置合せパターン 28 を用い、あらかじめ登録されたパターンと撮像ヘッド部 10 で撮像した画像とのマッチング処理によってパターン認識により位置合せパターン 28 の位置座標を求め、次に、撮像ヘッド部 10 を移動させて、同様のパターン認識により、位置合せパターン 29 の位置座標を求めて、理想的な試料搭載位置との違いを検出して求める。
In order to detect the shift in the rotation direction, for example, the
このずれ量△X 22 、及びずれ量△Y 23 は、以下式(1) 及び式(2) によって求めることができる。
△X = YP1-P2× sin θ‥‥‥式(1)
△Y = YP1-P2×( 1 − cos θ)‥‥‥式(2)
The
△ X = Y P1-P2 × sin θ ............ Formula (1)
△ Y = Y P1-P2 × (1-cos θ) ··· Equation (2)
図2において、実線枠 25 のように被測定対象物 103 の搭載位置がずれていた場合、撮像ヘッド部 10 の測定座標 P1 の試料台 102 上の位置 19 と撮像ヘッド部 11 の測定座標 P2 の試料台 102 上の位置 21 は、本来理想的な被測定対象物の搭載位置で、X 軸上の座標が一致しなければならないのに、実際に測定すべき正しい位置座標 P2 の位置 20 は、量△X 22 ずれ、更に Y 軸上でも量△X 23 ずれている。
In FIG. 2, when the mounting position of the
撮像ヘッド部 10 の測定座標 P1 の位置 19 を基準とすると、正しい測定位置 21 に撮像ヘッド部 11 を移動するためには、量△X 22 と量△Y 23 移動しなければならない。ここで、量△X 22 の補正移動を行なうためには、撮像ヘッド部 10 と、撮像ヘッド部 11 を個別に移動させるための駆動軸が必要となる。即ち、本発明の△X1 軸 8 と△X2 軸 9 とが必要となる。
When the
例えば、△X2 軸 9 によって撮像ヘッド部 11 だけを X 軸方向にわずかに移動させ、また、△X1 軸 8 によって撮像ヘッド部 10 だけを X 軸方向にわずかに移動させることにより、または個々に、少なくとも撮像ヘッド部10 または撮像ヘッド部 11 のいずれか1つを移動させることによって、撮像ヘッド部 10 と撮像ヘッド部 11 の測定ポイントを X 軸上で一致させるように補正することができる。
For example, only the
なお、Y 軸方向も、撮像ヘッド部10 または撮像ヘッド部 11 の少なくとも一方を Y1 軸 のガイド 4 または Y2 軸 のガイド 5 によって、個々に、移動させることによって、更に精度良く補正することができる。
The Y-axis direction can also be corrected with higher accuracy by moving at least one of the
なお、撮像ヘッド部の数は上記実施例では、2台であるが複数台であれば何台でも良い。
また、上記実施例では、透過照明による測定または検査であったが、反射照明による測定または検査だけの線幅測定装置であるなら、透過照明は不要であるし、もちろん撮像ヘッド部との移動に対する連動も不要である。
The number of imaging head units is two in the above embodiment, but any number may be used as long as there are a plurality of imaging head units.
In the above-described embodiment, the measurement or inspection is performed using the transmitted illumination. However, if the line width measuring device is only used for the measurement or inspection using the reflected illumination, the transmitted illumination is not necessary. Interlocking is also unnecessary.
上記図1では、線幅測定装置において、発明にかかる構成のみを説明したが、例えば、撮像ヘッド部からは、被測定対象物の所定部分の画像を取得して、画像処理部以降に出力し測定または検査するユニットが必要である。また、透過照明には、光源が付属しなければならないし、位置補正等のために、それぞれのガイドや軸を移動させるための機構部分、等、線幅測定装置において必要な構成すべてを記載していない。例えば、以下の図3で説明するような構成が少なくとも必要である。 In FIG. 1, only the configuration according to the invention has been described in the line width measuring apparatus. However, for example, an image of a predetermined portion of the measurement target object is acquired from the imaging head unit and output after the image processing unit. A unit to measure or inspect is needed. In addition, a light source must be attached to the transmitted illumination, and all necessary components in the line width measuring device, such as a mechanism part for moving each guide and shaft for position correction, etc. are described. Not. For example, at least the configuration described in FIG. 3 below is necessary.
図3は、線幅測定装置の略構成を示すブロック図である。
図3において、508 は観察用カラーカメラユニット、測定カメラユニット、電動レボルバユニット、及びレーザーオートフォーカスユニット等からなる撮像ヘッド部、509 は試料台、510 は位置補正部、512 はエアー除振台、513 は照明用電源、514 はカラーモニタ、515 は測定用モニタ、516 は測定結果表示用モニタ、517 はビデオプリンタ、518 は画像処理 PC( Personal Computer )、519 は制御 PC 、520 はステージ制御部、521 は透過照明用電源、522 は透過照明ヘッド部である。また、501 は、撮像ヘッド部 508 、試料台 509 、位置補正部 510 、エアー除振台 512 、照明用電源 513 、ステージ制御部 520 、透過照明用電源 521 、透過照明ヘッド部 522 で構成されている測定部である。
FIG. 3 is a block diagram showing a schematic configuration of the line width measuring apparatus.
In FIG. 3,
図3において、撮像ヘッド部 508 の観察用カラーカメラで撮られた画像はカラーモニタ 514 に表示され、測定カメラで撮られた画像は測定用モニタ 515 に表示される。
測定装置は、外部ホスト( HOST )または制御 PC 519 の指令により測定を開始する。測定は、予め設定されたレシピに基づいて、自動またはマニュアル動作で開始され、測定結果は測定結果表示用モニタ 516 に表示され、かつ測定結果は例えば制御 PC 519 内の HD( Hard Disk )等の磁気ディスクの所定のエリアに書込まれる。また、それらの測定結果データは、外部ホストの要求により、外部ホストに配信される。
なお、エアー除振台 512 によって、外部の振動が試料台 509 に伝わらないようにしている。
In FIG. 3, an image taken with the observation color camera of the
The measuring device starts measurement in response to a command from the external host (HOST) or
The air vibration isolation table 512 prevents external vibrations from being transmitted to the sample table 509.
画像処理 PC 518 は、撮像ヘッド部 508 から入力された画像を解析して、被測定対象物 103 中に予め設定された所定のパターンを認識してその位置座標を取得し、補正量を求める。
求めた補正量の情報を制御 PC 519 に出力し、制御 PC 519は、ステージ制御部 520 を補正量の情報に基づいて制御指示信号をする。ステージ制御部 520 は、入力された制御指示信号に対応する制御信号を位置補正部 510 に与え、位置補正を行う。
このようにして位置補正を行いながら、測定または検査を行う。
The
The obtained correction amount information is output to the
Measurement or inspection is performed while correcting the position in this way.
なお、LCD 基板の寸法(単位:mm )は、横寸法 X ×縦寸法 Y が、例えば、1850 × 1500 、または 2250 × 1950 等で、厚みは 0.5 〜 0.7 程度である。例えば、被測定対象物を試料台上に搬送ロボット等によって搬入したときの位置ずれ量を± 5 〜 10 mm 程度と予測した場合、補正量の最大を± 10 mm に設定する。即ち、△X1 軸のガイド 8 と△X2 軸のガイド 9 のストロークを± 10 mm に設定すればよい。
なお、Y 軸方向のずれの補正は、前述のように、Y1 軸 のガイド 4 または Y2 軸 のガイド 5 で実行しても良い。
また更に、X 軸方向、Y 方向、及び回転(θ)方向に微調できるマニュプレータを用い、制御 PC 519 によって補正することでも良い。
The dimensions (unit: mm) of the LCD substrate are, for example, 1850 × 1500 or 2250 × 1950 in the horizontal dimension X × vertical dimension Y, and the thickness is about 0.5 to 0.7. For example, when it is predicted that the amount of positional deviation when the object to be measured is carried on the sample stage by a transfer robot or the like is about ± 5 to 10 mm, the maximum correction amount is set to ± 10 mm. That is, the stroke of the
As described above, the correction of the deviation in the Y-axis direction may be executed by the
Further, a manipulator that can be finely adjusted in the X-axis direction, the Y-direction, and the rotation (θ) direction may be used, and correction may be performed by the
以上のように、本発明によれば、従来のクランプ機構(エアーシリンダ等による押しつけ機構)を用いて、機械的に被測定対象物の搭載位置を強制的に動かす方式にて問題となった、被測定対象物の大型化、静電気等の影響により、実際に試料を動かすことができない点。また、搭載位置のずれを画像認識で測定し補正する方法を用いた場合においても、マルチ撮像ヘッド化により生じるヘッド間の位置ずれで効率良く、測定を実施できない問題(本来、X 軸方向の座標を同じにする2点を、例えば2台の撮像ヘッド部で測定する場合、1回の X 軸方向の位置決め動作で同時画像取込し処理を行なうことが効率的であり、マルチ撮像ヘッド化の目的である。しかしながら、試料の搭載位置ずれに回転成分を含むことにより、量△X の位置ずれが生じ、大型の試料では特に、実質上、1回の X 方向位置決め動作では検出処理を行なうことができない。)を、△X 軸機構を設けること、また、この機構を量△X 分の位置補正用として制御することにより解決する。 As described above, according to the present invention, using a conventional clamping mechanism (pressing mechanism using an air cylinder or the like), there is a problem in a method of mechanically moving the mounting position of the object to be measured. The sample cannot be actually moved due to the increase in the size of the object to be measured and the influence of static electricity. In addition, even when using a method of measuring and correcting the displacement of the mounting position by image recognition, there is a problem that the measurement cannot be performed efficiently due to the displacement between the heads caused by the multi-imaging head (originally the coordinate in the X-axis direction). For example, when measuring two points with the same image using two imaging heads, it is efficient to perform simultaneous image capture processing with a single positioning operation in the X-axis direction. However, if the sample mounting position shift includes a rotational component, the amount ΔX shifts, and the detection process is practically performed in one X-direction positioning operation, especially for large samples. This problem can be solved by providing a ΔX axis mechanism and controlling this mechanism for position correction by an amount ΔX.
図4〜図15は、本発明における各軸の動作シーケンスの一実施例を示すフローチャートを示す図である。
本発明の一実施例の位置決め動作のフローチャートは、大きく分けて4つの処理シーケンス(手順)から成っている。即ち、処理全体を司る主シーケンス部、主シーケンス部からの指示によって撮像ヘッド部 10 が撮像した画像を解析する第1の画像解析シーケンス部、主シーケンス部からの指示によって撮像ヘッド部 11 が撮像した画像を解析する第2の画像解析シーケンス部、主シーケンス部からの指示によって、線幅測定装置の測定部 501(図3に示す構成でいうと、撮像ヘッド部 508 、試料台 509 、位置補正部 510 、エアー除振台 512 、照明用電源 513 、ステージ制御部 520 、透過照明用電源 521 、及び、透過照明ヘッド部 522 から成る。)を制御するステージシーケンス部から成っている。
また、図3で示すと、主シーケンス部は制御用 PC 519 内で処理され、第1の画像解析シーケンス部と第2の画像解析シーケンス部は制御用 PC 519 からの指示を受けて画像処理 PC 518 で処理される。更に、測定部 501 の動作は、制御用 PC 519 からの指示を受けてステージ制御部 520 で処理される。
4 to 15 are flowcharts showing an embodiment of the operation sequence of each axis in the present invention.
The flowchart of the positioning operation of the embodiment of the present invention is roughly divided into four processing sequences (procedures). That is, the main sequence unit that controls the entire process, the first image analysis sequence unit that analyzes the image captured by the
Further, as shown in FIG. 3, the main sequence unit is processed in the
図4、図7、及び図12は、本発明の位置決め動作のシーケンスの中心処理動作を示すフローチャートで制御用 PC 519 での主処理動作シーケンスを示す。また、図5〜図6、図8〜図11、及び図13〜図15は、図4、図7、及び図12の主処理動作シーケンスからの指令に基づいて、各ヘッド毎の画像処理、線幅測定装置のステージ部それぞれの制御を行い、結果情報を主処理動作シーケンスに返す処理動作シーケンスを示すフローチャートを示す。
例えば、図5、図8、及び図13は、撮像ヘッド部 10 が撮った画像( Image 1 )を処理する画像 1 処理動作シーケンスのフローチャートを示し、図5、図9、及び図14は、撮像ヘッド部11 が撮った画像( Image 2 )を処理する画像 2 処理動作シーケンスのフローチャートを示す。また、図6、図10、図11、及び図15は、測定部 501 の所要の構成部に対し、主処理動作シーケンスからの指令を受けて処理する測定部処理シーケンスを示す。
4, 7, and 12 are flowcharts showing the central processing operation of the positioning operation sequence of the present invention, and show the main processing operation sequence in the
For example, FIG. 5, FIG. 8, and FIG. 13 show flowcharts of an
図4における Interlock signal とは、非常停止命令で、例えば、装置を設置している室内に作業者等が入る場合に、ドアが開いたことを検知して発生する。また、作業者が装置の停止ボタンを押した場合等である。この Interlock signal が入力された場合、 Interlock 有無判定処理を行い、Interlock signal の入力があれば、Error 処理として、装置の動作を停止する。この Interlock signal の入力と Interlock 有無判定処理は、図に表示する必要上、図4のこのシーケンスとして示したが、主処理動作シーケンス中のどのシーケンス中であっても Interlock signal が入力された場合に処理動作が実行される。 The Interlock signal in FIG. 4 is an emergency stop command, and is generated when, for example, an operator or the like enters the room in which the apparatus is installed, and detects that the door is opened. Another example is when the operator presses the stop button of the apparatus. When this Interlock signal is input, Interlock presence / absence determination processing is performed. If the Interlock signal is input, the operation of the apparatus is stopped as Error processing. This Interlock signal input and Interlock presence / absence judgment processing is shown as this sequence in FIG. 4 because it needs to be displayed in the figure. However, when Interlock signal is input in any sequence in the main processing operation sequence, Processing operations are performed.
また、図5の Image PC HDD には、撮像ヘッド部が撮像した画像が格納されており、主処理動作シーケンスからのアドレス等の指定によって、所望の画像が取込まれ、画像 1 または 2 の処理動作シーケンスで使用される。また、その処理結果が格納される。
また、図6の補正テーブルには、真直度等、装置の機械的誤差を補正するための補正データが格納されており、位置座標等の補正に使用される。
また、図8〜図11と図13〜図15のシーケンス中のレーザオートフォーカス処理( Laser AF )や測定オートフォーカス処理(測定 AF )は、図3には図示していないが、周知の技術を用いる(例えば、特開2005−98970号公報、特開平7−17013号公報参照。)。
In addition, the image PC HDD in FIG. 5 stores an image captured by the imaging head unit, and a desired image is captured by specifying an address from the main processing operation sequence, and processing of
The correction table in FIG. 6 stores correction data for correcting mechanical errors of the apparatus such as straightness, and is used for correcting position coordinates and the like.
The laser autofocus process (Laser AF) and the measurement autofocus process (Measurement AF) in the sequences of FIGS. 8 to 11 and FIGS. 13 to 15 are not shown in FIG. Used (see, for example, JP-A-2005-98970 and JP-A-7-17013).
次に、図16と図2によって、本発明の試料(被測定対象物)の搭載時の回転方向へのずれに対する撮像ヘッド部の位置補正の処理の一実施例を説明する。図16は、本発明の動作シーケンスの一実施例を示すフローチャートである。
図2に示すように、理想的な搭載位置(破線枠24 )と比べて分かるように、試料台 102 上に搭載された被測定対象物(実線枠 25 )が回転方向にずれた場合の位置補正の処理動作を説明する。
Next, with reference to FIG. 16 and FIG. 2, an embodiment of the process of correcting the position of the imaging head unit with respect to the shift in the rotation direction when the sample (object to be measured) of the present invention is mounted will be described. FIG. 16 is a flowchart showing an embodiment of the operation sequence of the present invention.
As shown in FIG. 2, the position when the object to be measured (solid line frame 25) mounted on the
まず、図2において、補正すべき回転方向のずれによって生じる X 方向のずれ量 △X と Y 方向のずれ量 △Y は、前述したような式(1) 及び式(2) によって算出される。
この算出したずれ量 △X 22 とずれ量 △Y 23 を用いて、図16に示すシーケンスによって位置補正を行う。
First, in FIG. 2, the deviation amount ΔX in the X direction caused by the deviation in the rotational direction to be corrected and the deviation amount ΔY in the Y direction are calculated by the above-described equations (1) and (2).
Using the calculated
図16において、測定位置座標データ 301 が図4の Main PC HDD から出力され、アライメント補正量データ 302 が図3の画像処理 PC 518 は、撮像ヘッド部 508 から入力された画像を解析して、被測定対象物 103 中に予め設定された所定のパターンを認識してその位置座標を取得して求められる。
これらのデータから、X 軸の移動量( X1 + XAL_offset)、Y1 軸の移動量( Y1 + YAL_offset)、Y2 軸の移動量( Y2 + YAL_offset + YAL_angle)、及び△X2 軸の移動量( X2 − X1 + YAL_offset+ YAL_angle)が制御用 PC 519 からステージ制御部 520 に送出され、各軸が移動する(ステージ移動 303 )。
これによって、撮像ヘッド部 10 と 11 の視野範囲内にそれぞれの測定ポイント P1 と P2 とが映し出される。
In FIG. 16, measurement position coordinate
From these data, the X axis travel (X1 + X AL_offset ), Y1 travel (Y1 + Y AL_offset ), Y2 travel (Y2 + Y AL_offset + Y AL_angle ), and △ X2 travel A quantity (X2−X1 + YAL_offset + YAL_angle ) is sent from the
As a result, the respective measurement points P1 and P2 are projected within the visual field range of the
次に、画像処理 PC 518 で撮像ヘッド部 10 が取得した画像 1 の一部とあらかじめ登録されているパターンとのパターンマッチング位置検出処理を行い(検出処理304 )、測定対象を視野範囲の中心へ移動させるための補正量を算出し、Y1 軸の移動量と△X1 軸の移動量を制御用 PC 519 を介してステージ制御部 520 に送出する(処理 305 )。
同様に、画像処理 PC 518 で撮像ヘッド部 11 が取得した画像 2 の一部とあらかじめ登録されているパターンとのパターンマッチング位置検出処理を行い(検出処理 306 )、測定対象を視野範囲の中心へ移動させるための補正量を算出し、Y2 軸の移動量と△X2 軸の移動量を制御用 PC 519 を介してステージ制御部 520 に送出する(処理 307 )。
Next, the
Similarly, the
ステージ制御部 520 は、上記の移動の指示を受けて、X 軸固定のまま、Y1 軸、△X1 軸、Y2 軸、及び△X2 軸を移動させ、その後、それぞれの撮像ヘッド部 10 と 11 によって画像を取得して、線幅測定処理 309 と 310 とを実行する。
現在の測定ポイント P1 、P2 を中心とした視野範囲内での線幅測定処理を終了すると、次の測定ポイントの測定位置座標データ 301 を図4の Main PC HDD から出力し、次の測定ポイントに移動する。即ち、図16の動作を繰り返す。
In response to the above movement instruction, the
When the line width measurement process within the visual field range centering on the current measurement points P1 and P2 is completed, the measurement position coordinate
以上のようにして、複数の撮像ヘッド部を測定ポイントに移動させる場合に、被測定対象物が試料台に搭載された時の回転を補正するために、複数の撮像ヘッド部の移動に必要な軸の数及び手順を最小限にできるのでタクトタイムを短縮できる。
なお、上記実施例では、測定ポイントの移動の都度、△X2 軸の位置補正を実行しているが、1つの被測定対象物上の多数個取り製品のそれぞれの製作位置精度が良ければ、1度△X2 軸の位置補正を実行すれば、測定ポイントの移動毎に△X2 軸の位置補正を行わなくても良い。
As described above, when moving a plurality of imaging head units to the measurement point, it is necessary to move the plurality of imaging head units in order to correct the rotation when the object to be measured is mounted on the sample stage. Since the number of axes and the procedure can be minimized, the tact time can be shortened.
In the above embodiment, the position correction of the ΔX2 axis is executed each time the measurement point is moved. However, if the production position accuracy of each multi-piece product on one object to be measured is good, If the ΔX2 axis position correction is performed, the ΔX2 axis position correction need not be performed each time the measurement point is moved.
1:Y 軸の梁(ビーム)、 2:X1 軸のガイド、 3:X2 軸のガイド、 4:Y1 軸のガイド、 5:Y2 軸のガイド、 6:Z1 軸のガイド、 7:Z2 軸のガイド、 8:△X1 軸のガイド、 9:△X2 軸のガイド、 10,11:撮像ヘッド部、 12:Py1 軸、 13:Py2 軸、 14:△Px1 軸、 ,15:△Px2 軸、 16,17:透過照明、 101:台座、 102:試料台、 103:被測定対象物、 104:透過照明ガイド。 1: Y axis beam (beam), 2: X1 axis guide, 3: X2 axis guide, 4: Y1 axis guide, 5: Y2 axis guide, 6: Z1 axis guide, 7: Z2 axis guide Guide: 8: ΔX1 axis guide, 9: ΔX2 axis guide, 10, 11: Imaging head, 12: Py1 axis, 13: Py2 axis, 14: ΔPx1 axis,, 15: ΔPx2 axis, 16 , 17: Transmitted illumination, 101: Pedestal, 102: Sample table, 103: Object to be measured, 104: Transmitted illumination guide.
Claims (3)
上記複数の撮像ヘッド部の位置を個々に補正する位置補正手段を備え、
上記画像処理部は、上記複数の撮像ヘッド部が取得した被測定対象物の画像から、上記複数の撮像ヘッド部の各々の位置を検出し、
上記位置補正手段は、上記検出した各々の位置に基づいて、上記複数の撮像ヘッド部の位置を個々に補正することにより、
被測定対象物の搭載位置ずれを画像処理により補正することを特徴とする線幅測定装置。 A line width measuring device including a plurality of imaging head units and an image processing unit, and measuring or inspecting a desired portion of the measurement target object by performing image processing on the image acquired by the imaging head unit. In
A position correcting means for individually correcting the positions of the plurality of imaging head units;
The image processing unit detects the position of each of the plurality of imaging head units from the image of the measurement target acquired by the plurality of imaging head units,
The position correction means corrects the positions of the plurality of imaging head units individually based on the detected positions ,
A line width measuring apparatus for correcting a mounting position shift of an object to be measured by image processing .
同一軸上を個別に移動可能な複数の撮像ヘッド部と、
撮影する試料の位置を変えるための位置補正手段と、
上記撮影した試料の画像から上記撮像ヘッド部の位置を検出し、該検出した位置と前記試料の位置より当該試料の位置ずれ補正を行うための画像処理手段と、
該画像処理手段の位置ずれ補正に基づき上記位置補正手段を動作させる制御手段とを有することにより、
上記試料の位置ずれを補正することを特徴とする線幅測定装置。 Means for enlarging a part of the sample,
A plurality of imaging head units that can be individually moved on the same axis;
Position correction means for changing the position of the sample to be photographed ;
Image processing means for detecting the position of the imaging head unit from the image of the photographed sample and correcting the positional deviation of the sample from the detected position and the position of the sample;
Having a control means for operating the position correction means based on the positional deviation correction of the image processing means ,
A line width measuring apparatus for correcting a positional deviation of the sample.
撮像した試料の画像に対して前記複数の撮像ヘッド部の位置を検出する画像処理を行う画像処理機能と、
上記操作手段をコンピュータプログラムにより動作させる制御手段とを有して上記撮像した画像から上記試料の寸法を測定する装置であって、
試料の搭載位置ずれを補正するための撮像ヘッド部の移動軸に直交する方向の移動微動機構と、
前記画像処理機能の画像処理に基づいて、上記移動微動機構を制御する微動機構制御手段と、試料の搭載ずれを測定及び補正する位置補正手段とを備えることにより、
一つの撮像ヘッド部を基準として、他の撮像ヘッド部の位置を移動して画像取込み位置を補正することを特徴とする線幅測定装置。
In a line width measuring apparatus having a plurality of imaging head units capable of enlarging imaging of a part of a sample and movable independently of each other, and an operation means for changing the position of the sample ,
An image processing function for performing image processing for detecting the positions of the plurality of imaging head units with respect to an image of the sampled image;
An apparatus for measuring the dimensions of the sample from the captured image, the control means having the operation means operated by a computer program ,
A moving fine movement mechanism in a direction perpendicular to the moving axis of the imaging head unit for correcting the mounting position deviation of the sample;
By providing fine movement mechanism control means for controlling the moving fine movement mechanism based on image processing of the image processing function, and position correction means for measuring and correcting the mounting deviation of the sample ,
Referenced to one of the imaging head, the line width measuring device and corrects a position capture image by moving the position of the other imaging head.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006087499A JP4895356B2 (en) | 2005-04-08 | 2006-03-28 | Line width measuring device |
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005112241 | 2005-04-08 | ||
JP2005112241 | 2005-04-08 | ||
JP2006035164 | 2006-02-13 | ||
JP2006035164 | 2006-02-13 | ||
JP2006087499A JP4895356B2 (en) | 2005-04-08 | 2006-03-28 | Line width measuring device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007240502A JP2007240502A (en) | 2007-09-20 |
JP4895356B2 true JP4895356B2 (en) | 2012-03-14 |
Family
ID=38586171
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006087499A Active JP4895356B2 (en) | 2005-04-08 | 2006-03-28 | Line width measuring device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4895356B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113466440B (en) * | 2021-06-30 | 2024-04-19 | 上海科华实验***有限公司 | Biochemical analyzer positioning accuracy testing equipment and method |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2533101B2 (en) * | 1987-01-20 | 1996-09-11 | 株式会社 ヒューテック | Dimension measuring device |
JPH06281416A (en) * | 1993-03-29 | 1994-10-07 | Matsushita Electric Works Ltd | Device for measuring pattern reference position of repeated pattern plate |
JP3537202B2 (en) * | 1994-12-19 | 2004-06-14 | オリンパス株式会社 | Multi-head microscope device |
-
2006
- 2006-03-28 JP JP2006087499A patent/JP4895356B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2007240502A (en) | 2007-09-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100958204B1 (en) | Method and apparatus for inspecting of flat display panel | |
KR100863700B1 (en) | Vision inspection system and method for inspecting workpiece using the same | |
JP5189586B2 (en) | Vision inspection system and inspection method for inspecting object using the same | |
WO2010128759A2 (en) | Vision inspection system and coordinate conversion method using same | |
KR101802843B1 (en) | Automated Vision Inspection System | |
JPH08171057A (en) | Plural-head microscopic device | |
JP5096852B2 (en) | Line width measuring apparatus and inspection method of line width measuring apparatus | |
KR20040091562A (en) | Substrate testing device and substrate testing method | |
JPS61251705A (en) | Method and apparatus for inspecting pattern | |
JP5319063B2 (en) | Line width measuring device | |
CN100401014C (en) | Wire width measuring device | |
JP2007240503A (en) | Microscope imaging device and dimension measuring instrument | |
JP4895356B2 (en) | Line width measuring device | |
KR20220044741A (en) | Wafer appearance inspection apparatus and method | |
JP2012133122A (en) | Proximity exposing device and gap measuring method therefor | |
KR100847989B1 (en) | Image pickup apparatus equipped with a microscope and size measuring apparatus | |
KR100672166B1 (en) | Line width measuring method | |
JP3501661B2 (en) | Inspection method and inspection device for liquid crystal display panel | |
JP2020008383A (en) | Dicing chip inspection device | |
KR100778138B1 (en) | Inspection apparatus of flat panel display | |
KR20190097768A (en) | Method and apparatus for inspecting of flat display panel | |
CN101050942A (en) | Image pickup apparatus equipped with a microscope and size measuring apparatus | |
JP2007292683A (en) | Sample measuring apparatus and sample stage adjusting method of sample measuring apparatus | |
TWI792386B (en) | Image detection device, system and method thereof | |
KR101074376B1 (en) | Apparatus and method for real time alignement of probes |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080925 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110201 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110208 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110407 |
|
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: 20111215 |
|
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: 20111219 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4895356 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150106 Year of fee payment: 3 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R3D03 |
|
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 |