CN100401014C - 线宽测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及对线宽或尺寸等进行测量或检查的装置，尤其涉及多摄像头方式的测量或检查的装置。随着被测对象物的大型化，由于其质量、静电等的影响，移动被测对象物本身很困难，强制性的定位动作困难，定位动作不良经常发生。为了减少这种定位动作不良，作为装置需要具有复杂顺序的定位机构和动作顺序。本发明的线宽测量装置是使用所摄像的图像的校准方式，即，不是物理地对基片等被测对象物进行定位，而是根据所摄像的相机图像来测量被测对象物(试样)的搭载位置，进行观察定位的校正。因此，本发明具有用于对摄像装置的头部进行位置校正的微动轴机构和校正控制机构。

Description

线宽测量装置

技术领域

本发明涉及对线宽或尺寸等进行测量或检查的装置，尤其涉及多摄像头方式的测量或检查的装置。

背景技术

线宽测量装置或尺寸测量装置是对基片(例如LCD(LiquidCrystal Display：液晶显示器)基片)的TFT(Thin Film Transistor：薄膜晶体管)及半导体的掩模图形宽度和图形间隔等进行测量的装置。线宽测量装置或尺寸测量装置，例如对形成在透明玻璃基片(试样)上的薄膜图形照射照明而取得的图形图像用显微镜进行放大，对用CCD(Charge Coupled Device：电荷耦合器件)相机对该图像摄像而取得的图形图像进行图像处理，对尺寸和形状进行测量。以下，将线宽测量装置或尺寸测量装置，或者线宽检查装置或尺寸检查装置总称为线宽测量装置。

近几年，LCD基片的需求正在扩大。随之，在LCD基片的制造工序中，通过显示部分(显示尺寸)的大型化和一个基片中能够取得的产品数量(一片多个)的增加等，力求提高生产效率。以下，所谓LCD基片，是指为了取得多个在制造工序中载置在线宽测量装置上的被测对象物的单位，而在其上划分成多个产品(例如LCD板)的基片。所以，在这样的被测对象物上存在多个相同形状的应检查的薄膜图形。

如上述那样，若LCD基片等被测对象物大型化，则随之，在被测对象物上形成的薄膜图形的曝光误差(位置偏差)一般呈增大趋势。而且，LCD基片的尺寸(单位：mm)是，横尺寸X×纵尺寸Y例如为1850×1500或者2250×1950等，厚度为0.5～0.7左右。

形成在被测对象物上的薄膜图形的位置偏差增大的结果是，在线宽测量装置中，即使为了对规定的测量位置进行摄像，而对xy载物台进行移动，由于LCD基片等被测对象物上的图形位置有偏差，所以，会出现以下状况，即在拍摄的图像内图像处理所需的被测量部位的一部分超出范围(例如，参见专利文献1)。

为了减小上述曝光误差(位置偏差)的增加量，或者，为了对规定的测量位置进行摄像，在X或Y方向移动试样台的情况下，必须尽量减小所拍摄的图像内图像处理所需的被测部位的一部分超出范围的状况。为此，过去利用搬运机器人等把被测对象物搬入试样台上，在试样台上在X方向和Y方向上分别设置固定销等定位用的止动器，一旦放置到试样台上之后，在X方向和Y方向上把被测对象物按压到止动器，从而提高定位精度。然后，例如用吸附机构来进行吸附，把被测对象物固定到试样台上。

并且，在利用放大图像来测量微细尺寸的线宽测量装置中，在利用设置了多个摄像头部的多摄像头进行测量的情况下，也与上述情况一样，设置用于减小被测对象物的位置偏差的定位机构，在利用搬运机器人等来搬入时对被测对象物进行定位，以免影响测量精度和顺序。

像这样地利用夹持机构(采用汽缸等的按压机构)对被测对象物的搭载位置进行控制，以便强制移动试样，使2个摄像头部进入摄像视野内，并且使测量符合条件(例如夹持再现性范围为30μm以内)，线宽测量装置中的被测对象物的定位精度要求例如约30μm的定位再现性。

但是，随着被测对象物的大型化，由于其质量、静电等的影响，移动被测对象物本身就很困难，强制定位动作困难，从而定位动作不良经常发生。为了减少这种定位动作不良，装置需要具有复杂顺序的定位机构和动作顺序。(例如，参见专利文献2)。

[专利文献1]日本特开2004-184411号公报

[专利文献2]日本特开2004-186681号公报

如上述那样，在现有技术中，在被测对象物被搬入试样台时，必须在搬入试样台之后暂时将被固定的被测对象物的固定程度减弱，使其移动进行定位(位置偏差校正)。因此，若被测对象物增大，则由于其质量、静电等的影响，很难使被测对象物移动，会产生一定比例的定位动作不良。为了减少这种定位动作不良，需要具有复杂顺序的定位机构和动作顺序。

发明内容

本发明的目的是解决上述问题，实现一种不需要将被测对象物搬入试样台时的定位动作的线宽测量装置。也就是说，本发明的目的是减少由于试样增大而产生的定位动作不良，提供一种相机图像校准(alignment)方式(不是以物理方式来对基片定位，而是根据相机图像来测量被测对象物的搭载位置，对观察定位进行校正的方式)。

进而，本发明的目的是提供一种相机图像校准方式，即在实现上述相机校准方式时，设置多个摄像头部，争取缩短测量时间和节拍时间(タクトタイム)，而且能够省略复杂的顺序动作。

并且，在线宽测量装置中，缩短节拍时间是必不可少的功能。为了缩短节拍时间，过去争取使载物台的移动速度高速化和提高图像处理速度。

过去，在只有一个摄像头部的线宽测量装置(在本说明书中是指相对于具有多个摄像头部(多摄像头)方式的线宽测量装置来说，具有一个摄像头部的线宽测量装置。)中，为了把被测对象物的规定测量位置放在观察视野(所摄像的图像内)的中心上而进行的校正移动，至少是在X轴方向上的平行移动或在Y轴方向上的平行移动中的一个方向上进行移动。但是，在多摄像头方式的线宽测量装置的情况下，在过去的仅使用X轴方向和Y轴方向的XY移动来进行的校正中，由于对于每个头，位置偏差校正所需要的移动方向和移动校正量是不同的(头间的移动方向和位置偏差量不一致)，所以很难校正位置偏差。

本发明的另一目的是在多摄像头方式的线宽测量装置中，解决上述问题，提供一种能够对每个摄像头部进行位置偏差校正的线宽测量装置。

为了达到上述目的，本发明的线宽测量装置是使用所摄像的图像的校准方式，即不是物理地对基片等被测对象物进行定位，而是根据所摄像的相机图像来测量被测对象物(试样)的搭载位置，进行观察定位的校正。因此，本发明具有用于对摄像装置的头部进行位置校正的微动轴机构和校正控制机构。

也就是说，本发明具有用于分别对多个摄像头部的图像的取得位置进行校正的机构。

所以，当利用搬入机器人把被测对象物搬入到线宽测量装置上时，仅通过利用搬入机器人的定位即可将被测对象物固定到线宽测量装置的试样台上，而不必移动试样即可完成。

最好本发明的线宽测量装置具有多个摄像头部和图像处理部，通过由图像处理部来对各个摄像头部所取得的图像进行图像处理，来对被测对象物的所希望的部位进行测量或检查，在上述线宽测量装置中，具有分别对多个摄像头部的位置进行校正的位置校正机构，图像处理部根据多个摄像头部所取得的图像检测出多个摄像头部的位置，位置校正机构基于所检测出的位置，分别独立地对多个摄像头部的位置进行校正。

并且，最好本发明的线宽测量装置具有：对试样的一部分放大摄像的机构、能够在同一个轴上单独移动的多个摄像头部、用于改变对试样摄像的位置的位置校正机构、对所摄像的图像进行图像处理的机构、以及使位置校正机构进行动作的控制机构，所述线宽测量装置是对试样的位置偏差进行校正的装置。

也就是说，本发明的线宽测量装置是上述相机图像校准方式，即，不是物理地对基片进行定位，而是根据相机图像对试样的搭载位置进行测量，进行观察定位的校正的方式，为实现其，对每个摄像头部设置了微动轴机构，具有用于独立地对其进行校正的校正控制功能。

再者，最好本发明的线宽测量装置具有下述功能，即，利用多个摄像头部各自的微动轴机构，根据对被测对象物搭载位置的偏差进行校正之后的微动轴机构的动作范围的状况，对能够同时测量的测量点的范围进行自动调整。

并且，最好本发明的多摄像头方式的线宽测量装置，具有能够使各个摄像头部向垂直方向移动的微动轴机构，所述摄像头部是能够分别单独地在同一轴上移动的摄像头部。

根据本发明，由于不进行被测对象物向试样台上搬入时的定位动作，所以不必采有以下方式，该方式是利用过去的被测对象物的向试样台上搬入时的定位动作即夹持机构(利用汽缸等的按压机构)，机械地强制地使试样的搭载位置移动的方式。因此，能够消除下述缺点，即由于被测对象物的大型化及静电等的影响，实际上不能够移动试样的缺点。

并且，根据本发明，由于具有下述功能，即利用多个摄像头部各自的微动轴机构，根据对被测对象物搭载位置的倾斜进行校正之后的微动轴机构的动作范围的状况，对能够同时测量的测量点的范围进行自动调整的功能，所以，能够进一步增强由多摄像头方式所取得的缩短节拍时间的效果。

并且，根据本发明，由于是能够在同一轴上单独移动的多摄像头方式，所以，通过使微动轴机构具有使各个摄像头部在垂直方向上移动的功能，因此能够简化用于将被测对象物的各个所希望的测量部位分别置于观察视野的中心上(校正位置偏差)的移动处理，能够缩短测量节拍。也就是说，若针对在图像处理后将所求出的被测对象物放置到观察视野中心上的校正移动距离，过去使用轴的移动来应对，则由于在摄像头部之间移动方向不同，所以有时不能够同时测量，与此相对，根据本发明，则由于具有微动轴机构，而能够总是进行同时测量。

附图说明

图1是说明本发明的线宽测量装置的一实施例的构成的图。

图2是说明由于试样的搭载偏差而产生的位置误差和校正的图。

图3是表示本发明的线宽测量装置的一实施例的构成的方框图。

图4是表示本发明涉及的各轴的动作顺序的一实施例的流程图。

图5是表示本发明涉及的各轴的动作顺序的一实施例的流程图。

图6是表示本发明涉及的各轴的动作顺序的一实施例的流程图。

图7是表示本发明涉及的各轴的动作顺序的一实施例的流程图。

图8是表示本发明涉及的各轴的动作顺序的一实施例的流程图。

图9是表示本发明涉及的各轴的动作顺序的一实施例的流程图。

图10是表示本发明涉及的各轴的动作顺序的一实施例的流程图。

图11是表示本发明涉及的各轴的动作顺序的一实施例的流程图。

图12是表示本发明涉及的各轴的动作顺序的一实施例的流程图。

图13是表示本发明涉及的各轴的动作顺序的一实施例的流程图。

图14是表示本发明涉及的各轴的动作顺序的一实施例的流程图。

图15是表示本发明涉及的各轴的动作顺序的一实施例的流程图。

图16是表示本发明的动作顺序的一实施例的流程图。

具体实施方式

本发明是线宽测量装置，具有：摄像部，能够对试样(被测对象物)的一部分进行放大摄像，并包括能够在同一轴上单独移动的多个摄像头部；操作器(操作机构)，用于改变所摄像的试样的位置；该线宽测量装置具有对所摄像的图像进行图像处理的功能，还具有利用计算机程序使操作器动作的功能，通过对这些功能加以组合，能够从对试样摄像的图像中自动地测量出线宽和尺寸形状等，在该装置中，在摄像部具有用于对试样的搭载位置偏差进行校正的、与摄像头部的移动轴相垂直的方向的移动微动机构以及对其进行控制的功能。

本发明是多摄像头方式的线宽测量装置，具有对试样的搭载偏差进行测量和位置校正的功能(校准校正处理)，可以以一个摄像头部为基准，移动其他摄像头部的位置，来校正图像取得位置。

再者，在本发明的多摄像头方式的线宽测量装置是如下的多摄像头方式的线宽测量装置，对预先编程注册的测量位置的信息、与用于对试样的搭载偏差进行校正的微动机构的可动范围中校正搭载偏差所用的可动范围的状况进行比较，来随时判断出能够同时测量的测量位置，减少摄像头部所在的轴相垂直的轴方向的移动次数，从而能够缩短节拍时间。

并且，本发明的多摄像头方式的线宽测量装置是如下的多摄像头方式的线宽测量装置，设置在摄像头部上的移动微动机构能够进行摄像头部之间的观察位置校正。

并且，本发明的多摄像头方式的线宽测量装置是如下的多摄像头方式的线宽测量装置，设置在摄像头部上的移动微动机构能够进行以将测量时由图像处理所要求的测量对象放置到观察视野的中心为目的的校正移动。

用图1和图2来说明本发明的一实施例。图1是采用本发明的2头方式的LCD(Liquid Crystal Display：液晶显示器)线宽测量装置结构的说明图。图1(a)是从上面观看装置的平面图，图1(b)是从箭头A的方向观看图1(a)的平面图的图，图1(c)是从箭头B的方向观看图1(a)的平面图的图。

利用图1，说明2头方式LCD线宽测量装置的移动轴的构成和动作方向。101是台座，103是被测对象物，102是搭载被测对象物103的试样台。试样台102固定在台座101上，被测对象物103利用无图示的运送部被搬入或搬出试样台102上。从运送部搬入的被测对象物103利用真空吸附等方法固定在试样台102上。例如，被测对象物103被2头方式LCD线宽装置的无图示的吸附机构吸附，固定在试样台102上。被测对象物103例如是基片等板状基体，本发明的线宽测量装置对板状的基体上形成或涂敷的薄膜图形的线宽等进行测量或检查。板状基体例如是其上形成有LCD(Liquid Crystal Display：液晶显示器)基板的TFT(Thin FilmTransistor：薄膜晶体管)或半导体掩模的玻璃基片。

2头方式LCD线宽测量装置是具有2个摄像头部的LCD线宽测量装置，所谓N头方式LCD线宽测量装置，是指具有N个摄像头部的LCD线宽测量装置(N是2以上的自然数)。

1是Y轴的梁(横梁)，2是X1轴的导向件，3是X2轴的导向件。Y轴的梁1沿着X1轴的导向件2上和X2轴的导向件3与X轴相平行地(在图1(a)中纸面左右方向)进行移动。Y轴的梁1的导轨部分(以下称为Y轴导轨)是与X轴相垂直的结构。而且，也可以是降低X1轴的导向件2上和X2轴的导向件3的高度，使Y轴的梁1为门式(龙门式)结构。

4是Y1轴的导向件，5是Y2轴的导向件。Y1轴的导向件4和Y2轴的导向件5沿Y轴的导轨分别独立地移动。而且，这时，Y1轴的导向件和Y2轴的导向件在与X轴相垂直的方向(Y轴(在图1(a)中为纸面上下)方向)上移动。

6是Z1轴的导向件，7是Z2轴的导向件。Z1轴的导向件6搭载在Y1轴的导向件4上，Z2轴的导向件7搭载在Y2轴的导向件5上。Z1轴的导向件6沿Y1轴的导向件4在Z轴(在图1(b)中为纸面上下方向)方向上移动，同样，Z2轴的导向件7沿Y2轴的导向件5在Z轴方向上移动。

8是ΔX1轴的导向件，9是ΔX2轴的导向件，10和11是摄像头部。ΔX轴的导向件8搭载在Z1轴的导向件6上，ΔX2轴9的导向件搭载在Z2轴的导向件7上。

摄像头部10搭载在ΔX1轴的导向件8上，摄像头部11搭载在ΔX2轴的导向件9上。

摄像头部10沿ΔX1轴的导向件8，在X轴方向上移动，同样，摄像头部11沿ΔX2轴的导向件9在X轴方向上移动。

再者，在图1的实施例中，装备有分别与摄像头部10和11配成对进行动作的透射照明轴机构。也就是说，12是摄像头部10的Py1轴，13是摄像头部11的Py2轴，14是摄像头部10的ΔPx1轴，15是摄像头部11的ΔPx2轴。

Py1轴12和Py2轴13搭载在从Y轴的梁1上垂吊下来的透射照明导向件104，沿透射照明导向件104在Z轴方向上动作。

再者，在Py1轴12上设置ΔPx1轴14；在Py2轴13上设置ΔPx2轴15。在ΔPx1轴14上搭载透射照明16，在ΔPx2轴15上搭载透射照明17。

透射照明16沿ΔPx1轴14在X轴方向上移动，同样，透射照明17沿ΔPx2轴15在X轴方向上移动。

透射照明16沿ΔPx1轴14的移动、和摄像头部10沿ΔPx1轴8的移动进行连动，例如透射照明16的照明光的出射中心轴和摄像头部10的入射光轴是同一光轴111。

同样，透射照明17沿ΔPx2轴15的移动、和摄像头部11沿ΔPx2轴9的移动进行连动，例如透射照明17的照明光的出射中心轴和摄像头部11的入射光轴是同一光轴112。

而且，在图1(b)中，梁1的一部分、安装在梁1上的Py1轴12、Py2轴13、ΔPx1轴14、ΔPx2轴15和透射照明16、17、以及试样台102使从箭头B的方向能够看到的部位和看不到的部位混合在一起，形成易于观看的图面，但并不是准确的侧面图。同样，图1(c)也是模式剖视图。

图2是说明本发明需要的试样的由于搭载偏差而产生的位置误差和校正的图。图2的横轴表示线宽测量装置的试样台102上的X轴的移动方向；纵轴表示线宽测量装置的试样台102上的Y轴的移动方向。

虚线框24是理想的被测对象物的搭载位置，是在该搭载位置上的被测对象物103所具有的坐标轴与线宽测量装置的载物台机构的XY轴相平行，而且基准(被测对象物的原点和线宽测量装置的原点)相一致的搭载位置。这样的被测对象物例如是LCD基片的情况下，多个相同形状的多个检查对象产品在虚线框24的情况下，与该X轴相平行配置x个；与y轴相平行配置y个，而按同一间距共计配置x×y个。

实线框25是实际搭载的试样位置，产生了XY轴方向的位置偏差(基准点不一致)和旋转方向的偏差。这些偏差是产生需要位置校正的测量误差的主要原因。例如，配置在相同列内的2个产品中，在摄像头部10的摄像视野内包含测量坐标P1，但在摄像头部11的摄像视野内不包含配置在相同列内的测量坐标P2的情况下，可以称之为需要位置校正的测量误差。现详细说明如下。

图2表示被测对象物的搭载所产生的偏差(尤其是旋转方向的偏差)，24是表示理想的被测对象物的搭载位置的虚线框，25是表示实际的被测对象物的搭载位置的实线框，18是旋转方向的位置偏差量θ。在被测对象物的实际搭载位置上产生了与理想的被测对象物搭载位置相比的旋转方向的位置偏差。18是旋转方向的位置偏差量θ，19是多摄像头部中作为位置控制上的基准的摄像头部10的测量坐标P1(测量点)的位置，20是摄像头部11实际测量的应测量坐标P2的位置，21是在理想的被测对象物的搭载位置上的摄像头部11的测量坐标的位置，22是由于应校正的旋转方向的偏差而产生的X轴方向的偏差量ΔX，23是由于应校正的旋转方向的偏差而产生的Y轴方向的偏差量ΔY，26是测量坐标P1和测量坐标P2之间的距离(Y_p1-p2)。

而且，为了检测旋转方向的偏差，例如使用图2的定位图形28，通过预先注册的图形和由摄像头部10摄像的图像之间的匹配处理，借助于图形识别来求出定位图形28的位置坐标，然后，使摄像头部10移动，借助于同样的图形识别，来求出定位图形29的位置坐标，从而检测求出与理想的试样搭载位置的差异。

该偏差量ΔX22和偏差量ΔY23能够由以下式(1)和式(2)求取：

ΔX＝Y_p1-p2×sinθ……式(1)

ΔY＝Y_p1-p2×(1-cosθ)……式(2)

在图2中，如实线框25那样，在被测对象物103的搭载位置产生偏差的情况下，摄像头部10的测量坐标P1的试样台102上的位置19、和摄像头部11的测量坐标P2的试样台102上的位置21，本来是理想的被测对象物的搭载位置，X轴上的坐标应当一致，但是，实际上应测量的正确测量坐标P2的位置20存在量为ΔX22的偏差，并且在Y轴上也是量为ΔY23的偏差。

若以摄像头部10的测量坐标P1的位置19为基准，则为了把摄像头部11移动到正确的测量位置20上，必须移动量ΔX22和量ΔY23。在此，为了进行量ΔX22的校正移动，需要用于使摄像头部10和摄像头部11分别移动的驱动轴。也就是说，需要本发明的ΔX1轴8和ΔX2轴9。

例如，利用ΔX 2轴9仅使摄像头部11在X轴方向上稍稍移动，并且利用ΔX1轴8仅使摄像头部10在X轴方向上稍稍移动，或者，单独地至少使摄像头部10或摄像头部11中的某一个移动，由此可以进行校正，使摄像头部10和摄像头部11的测量点在X轴上达到一致。

而且，Y轴方向上也利用Y1轴的导向件4或者Y2轴的导向件5来使摄像头部10或者摄像头部11中的至少一个单独地进行移动，可更精确地进行校正。

而且，摄像头部的数量，在上述实施例中是2个，但只要是多个，无论几个均可。

并且，在上述实施例中，利用透射照明进行测量或检查，但是，如果是利用反射照明仅进行测量或检查的线宽测量装置，则不需要透射照明，当然，也不需要针对与摄像头部的移动的连动。

在上述图1中，在线宽测量装置中仅说明了发明涉及的构成。但是，例如，还需要下述单元，即从摄像头部取得被测对象物的规定部分的图像，输出到图像处理部以后的部分，来进行测量或检查的单元。并且，对透射照明必须附带光源，为了位置校正等而需要用于使各个导向件和轴进行移动的机构部分等，这些在线宽测量装置中必需的结构没有全部记载。例如，至少在以下图3中所说明的结构是必要的。

图3是表示线宽测量装置的概要结构的方框图。

在图3中，508是摄像头部，具有观察用彩色相机单元、测量相机单元、电动旋转单元和激光自动聚焦单元等，509是试样台，510是位置校正部，512是空气减振台、513是照明用电源，514是彩色监视器，515是测量用马达，516是测量结果显示用监视器，517是图像印刷机，518是图像处理PC(Personal Computer：个人计算机)，519是控制PC，520是载物台控制部，521是透射照明用电源，522是透射照明头部。并且，501是测量部具有摄像头部508、试样台509、位置校正部510、空气减振台512、照明用电源513、载物台控制部520、透射照明用电源521和透射照明头部522。

在图3中，由摄像头部508的观察用彩色相机所拍摄的图像显示在彩色监视器514上，由测量相机所拍摄的图像显示在测量用监视器515上。

测量装置根据外部主机(HOST)或控制PC519的指令，开始测量。测量根据预先设定的方法以自动或手动方式开始，测量结果显示在测量结果监视器516上，而且，测量结果例如写入到控制PC519内的HD(Hard Disk：硬盘)等磁盘的规定区内。并且，这些测量结果数据根据外部主机的要求而被传输到外部主机。

而且，利用空气减振台512，使外部振动无法传递到试样509上。

图像处理PC518对从摄像头部508输入的图像进行解析，对预先设定在被测对象物103中的规定图形进行识别，取得其位置坐标，求出校正量。

把求出的校正量的信息输出到控制PC519内，控制PC519根据校正量的信息，向载物台控制部520内输入控制指示信号，载物台控制部520把与被输入的控制指示信号相对应的控制信号供给到位置校正部510内，进行位置校正。

这样，一边进行位置校正，一边进行测量或检查。

而且，LCD基片的尺寸(单位：mm)为：横尺寸X×纵尺寸Y例如为1850×1500或者2250×1950等，厚度约为0.5～0.7左右。例如，在利用搬运机器人等把被测对象物搬入试样台上时的位置偏差量预测为±5～10mm左右的情况下，把校正量的最大值设定为±10mm。也就是说，可以把ΔX1轴的导向件8和ΔX2的轴的导向件9的行程设定为±10mm。

而且，Y轴方向的偏差的校正，如前所述也可以由Y1轴的导向件4或者Y2轴的导向件5来执行。

并且，也还可以利用能够在X轴方向、Y方向和旋转(θ)方向上微调的操作器，通过控制PC519来进行校正。

如以上那样，根据本发明，通过设置ΔX轴机构，并且把该机构用于量ΔX大小的位置校正来进行控制，则可解决以下问题：利用过去的夹持机构(采用汽缸等的按压机构)，机械地强制移动被测对象物的搭载位置的方式中存在的问题，即由于被测对象物的大型化、静电等影响，实际上不能够移动试样的方面；此外，在采用通过图像识别来测量校正搭载位置的偏差的方法的情况下，由于多摄像头化而产生的头间的位置偏差，从而也无法高效率地实施测量的问题(本来，例如用2个摄像头部对使X轴方向的坐标相同的2点进行测量的情况下，用一次的X轴方向的定位动作来同时进行图像取得处理是高效率的，是多摄像头的目的。但是，由于在试样的搭载位置偏差中包含旋转成分，所以产生量ΔX的位置偏差，尤其在大型的试样时，实质上用一次X方向定位动作不能够进行检测处理)。

图4～图15是表示本发明中的各轴的动作顺序的一实施例的流程图。

本发明的一实施例的定位动作的流程图大致上具有4个处理顺序(sequence)。即，具有：主顺序部，管理整个处理；第1图像解析顺序部，根据来自主顺序部的指示，对摄像头部10所摄像的图像进行解析；第2图像解析顺序部，根据来自主顺序部的指示，对摄像头部11所摄像的图像进行解析；以及载物台顺序部，根据来自主顺序部的指示，对线宽测量装置的测量部501(在图3所示结构中，具有摄像头部508、试样台509、位置校正部510、空气减振台512、照明用电源513、载物台控制部520、透射照明用电源521和透射照明头部522)进行控制。

并且，如图3所示，主顺序部在控制用PC519内处理，第1图像解析顺序部和第2图像解析顺序部接受来自控制用PC519的指示，在图像处理PC518中进行处理。再者，测量部501的动作接受来自控制用PC519的指示，在载物台控制部520内进行处理。

图4、图7和图12利用表示本发明的定位动作的顺序的中心处理动作的流程图，来表示控制用PC519中的主处理动作顺序。并且，图5～图6、图8～图11和图13～图15表示下述流程图，该流程图表示下述处理动作顺序：根据来自图4、图7和图12的主处理动作顺序的指令，分别进行各个头的图像处理、线宽测量装置的载物台部的控制，并使结果信息返回到主处理动作顺序内。

例如，图5、图8和图13表示对由摄像头部10拍摄的图像(Image1：图像1)进行处理的、图像1处理动作顺序的流程图，图5、图9和图14表示对由摄像头部11拍摄的图像(Image2：图像2)进行处理的图像2处理动作顺序的流程图。并且，图6、图10、图11和图15表示接受来自主处理动作顺序的指令，对测量部501所需的构成部分进行处理的测量部处理顺序。

图4中的所谓互锁信号(Interlock Signal)是异常停止命令令，例如，在操作者等进入设置有装置的室内的情况下，检测出门已打开的信息，从而产生。并且是操作者按下了装置的停止钮等情况。在输入了该互锁信号的情况下，进行有无互锁的判断处理，若有互锁信号的输入，则作为错误处理，停止装置的动作。该互锁信号的输入和有无互锁的判断处理，由于需要表示在图中，所以作为图4的该顺序加以表示。但在主处理动作顺序中的无论哪个顺序中都是在输入了互锁信号的情况下执行处理动作。

并且，在图5的图像PC HDD中，存储了由摄像头部所摄像的图像，根据来自主处理动作顺序的地址等的指定，取得所需图像，在图像1或2的处理动作顺序中使用。并且，存储其处理结果。

再者，在图6的校正表中，存储用于对直线度等装置的机械误差进行校正的校正数据，用于位置坐标等的校正。

并且，图8～图11和图13～图15的顺序中的激光自动聚焦处理(激光AF)和测量自动聚焦处理(测量AF)在图3中没有示出，但采用了公知的技术(参见例如日本特开2005-98970号公报、日本特开平7-17013号公报)。

以下利用图16和图2，说明针对本发明的试样(被测对象物)在搭载时的向旋转方向的偏差的摄像头部的位置校正处理的一实施例。图16是表示本发明的动作顺序的一实施例的流程图。

如图2所示，正如与理想的搭载位置(虚线框24)相比可以看出的那样，对搭载在试样台102上的被测对象物(实线框25)在旋转方向上产生偏差的情况下的位置校正的处理动作进行说明。

首先，在图2中，利用上述式(1)和式(2)，计算出由于应校正的旋转方向的偏差而产生的X方向的偏差量ΔX和Y方向的偏差量ΔY。

利用该计算出的偏差量ΔX22和偏差量ΔY23，通过图16所示的顺序进行位置校正。

在图16中，测量位置坐标数据301从图4的主PC HDD中输出，通过图3的图像处理PC518对从摄像头部508中输入的图像进行解析，对被测对象物103中预先设定的规定的图形进行识别，取得该位置坐标，从而求出校准校正量数据302。

从这些数据中，将X轴的移动量(X1+X_{AL_offset})、Y1轴的移动量(Y1+Y_{AL_offset})、Y2轴的移动量(Y2+Y_{AL_offset}+Y_{AL_angle})、以及ΔX轴的移动量(X2-X1+Y_{AL_offset}+Y_{AL_angle})，从控制用PC519发送到载物台控制部520内，各轴进行移动(载物台移动303)。

这样，在摄像头部10和11的视野范围内映出各个测量点P1和P2。

接着，在图像处理PC518中，进行摄像头部10所取得的图像1的一部分和预先注册的图形之间的图形匹配位置检测处理(检测处理304)，对用于使测量对象向视野范围中心移动的校正量进行计算，把Y1轴的移动量和ΔX1轴的移动量经由控制用PC519发送到载物台控制部520(处理305)。

同样，在图像处理PC518中，进行摄像头部11所取得的图像2的一部分和预先注册的图形之间的图形匹配位置检测处理(检测处理306)，对用于使测量对象向视野范围中心移动的校正量进行计算，把Y2轴的移动量和ΔX2轴的移动量经由控制用PC519发送到载物台控制部520(处理307)。

载物台控制部520接受上述移动指示，在X轴固定的状态下，移动Y1轴、ΔX1轴、Y2轴、和ΔX2轴，然后，由各个摄像头部10和11取得图像，从而执行线宽测量处理309和310。

以当前的测量点P1、P2为中心的视野范围内的线宽测量处理结束后，从图4的主PC HDD输出下次的测量点的测量位置坐标数据301，向下次的测量点移动。也就是说重复图16的动作。

按以上那样，使多个摄像头部向测量点移动的情况下，能够使为了对被测对象物搭载到试样台上时的旋转进行校正而使多个摄像头部移动所需的轴的数量和顺序达到最小限度，因此能够缩短节拍时间。

而且，在上述实施例中，每当测量点移动时，执行ΔX2轴的位置校正。但如果一个被测对象物上的多个取用产品各自的制作位置精度良好，那么也可以执行一次ΔX2轴的位置校正之后，并不在每次测量点的移动时都进行ΔX2的轴的位置校正。

Claims (1)

1.一种线宽测量装置，具有：

多个摄像头部，能够对试样的一部分进行放大摄像，能够分别单独地沿着移动轴移动；以及

操作机构，用于改变上述试样的位置；

该线宽测量装置具有对所摄像的图像进行图像处理的功能，具有利用计算机程序使上述操作机构动作的控制机构，根据上述所摄像的图像对上述试样的尺寸进行测量，其特征在于，

该线宽测量装置具有：

用于对试样的搭载位置偏差进行校正的、使摄像头部沿着与上述移动轴垂直的方向移动的移动微动机构；

控制上述移动微动机构的微动机构控制机构；以及

对试样的搭载偏差进行测量和校正的位置校正机构；

该线宽测量装置以一个摄像头部为基准，使其他摄像头部的位置移动，对图像取得位置进行校正。

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