JP2000055624A - Deviation measuring method - Google Patents

Deviation measuring method

Info

Publication number
JP2000055624A
JP2000055624A JP10220927A JP22092798A JP2000055624A JP 2000055624 A JP2000055624 A JP 2000055624A JP 10220927 A JP10220927 A JP 10220927A JP 22092798 A JP22092798 A JP 22092798A JP 2000055624 A JP2000055624 A JP 2000055624A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
scale
line
graduation
lines
value
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.)
Pending
Application number
JP10220927A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tetsuo Abe
哲夫 阿部
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP10220927A priority Critical patent/JP2000055624A/en
Publication of JP2000055624A publication Critical patent/JP2000055624A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Instruments For Measurement Of Length By Optical Means (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To highly precisely detect a relative deviation between two bodies in a short time. SOLUTION: Scale mark patterns of the first graduation SU' and the second graduation SD' of a vernier formed in two bodies respectively are uptaken into an image processor to be stored as picture elements. Lines L1, L2 perpendicular to scale lines of the graduations SU', SD' are formed respectively based on the picture elements, and center lines of the scale lines are found based on intersections between the lines L1, L2 and both-end edges of the scale lines. Distances between the center lines of the scale lines of the graduations SU', SD' with consistent graduation values are found to be squared, the graduation values are taken on the abscissa axis and the squared values are taken on the ordinate axis, a parabolic curve expressed thereby is computed, and a relative deviation between the two bodies is detected with precision of visual observation or more by finding mathematically the abscissa coordinate of the vertex of the parabolic curve.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、副尺(バーニヤ)
を用いての、2物体間の相対的ずれを検出するずれ測定
方法に関する。
The present invention relates to a vernier (vernier).
The present invention relates to a displacement measurement method for detecting a relative displacement between two objects by using the method.

【0002】[0002]

【従来の技術】副尺(バーニヤ)を用いた測定方法は、
長さNをM等分する目盛線を持つ第1目盛と、長さ(N
+1)又は長さ(N−1)をM等分する目盛線を持つ第
2目盛とを平行に付き合わせて、両者の最もずれの少な
い目盛線を読むことで、1/Mの読み取り精度で両者の
相対位置を知ることができる測定方法である。
2. Description of the Related Art A measuring method using a vernier is as follows.
A first graduation having a graduation line dividing the length N by M, and a length (N
+1) or a second graduation line having a graduation line dividing the length (N-1) by M in parallel, and reading the graduation line with the least deviation between them, with a reading accuracy of 1 / M. This is a measurement method that allows the relative position of both to be known.

【0003】例えば、図7に示すように、40mmの長
さを10等分した11個の目盛線を持つ第1目盛SU
と、41mmの長さを10等分した11個の目盛線を持
つ第2目盛SDがあり、これらは、それぞれ別の物体に
印刷又は描画されている。他よりも長く形成されている
両者の中心目盛線10、10’が、そのセンターライン
(図において縦方向の細線で表されている)を一致させ
て並んでいる状態が、2物体間にずれがない場合である
(図示の状態)。
For example, as shown in FIG. 7, a first graduation SU having 11 graduation lines obtained by dividing a length of 40 mm into ten equal parts.
And a second scale SD having 11 scale lines obtained by dividing the length of 41 mm into ten equal parts, and these are printed or drawn on different objects, respectively. The state in which the center scale lines 10 and 10 'formed longer than the other are aligned with their center lines (represented by thin vertical lines in the figure) is shifted between the two objects. This is the case where there is no (state shown).

【0004】第1目盛SUの各目盛線の間の距離は4m
m、第2目盛SDの各目盛線の間の距離は4.1mmと
なっている。よって、目盛値+0.1で表される、第1
目盛SUの目盛線と第2目盛SDの目盛線との間には
0.1mmのずれがある。同様に、目盛値+0.2の、
第1目盛SUの目盛線と第2目盛SDの目盛線との間に
は0.2mmのずれがある。従って、目盛値+0.1の
目盛線どうしが一致していれば、図7の状態から、第1
目盛SUが、第2目盛SDに対して相対的に右に0.1
mmずれているということになる。目盛値+0.2の目
盛線どうしが一致している場合には、第1目盛SUが、
第2目盛SDに対して相対的に右に0.2mmずれてい
ることになる。この測定は、どの目盛線が一致している
かを光学的顕微鏡で、目視により観察することにより行
なわれる。この場合、初めの付き合わせ位置の位置精度
は十分に1mm以内に入っているという前提があり、長
さの単位は問題ではなくミクロンでも同様である。
The distance between each scale line of the first scale SU is 4 m
m, and the distance between the respective scale lines of the second scale SD is 4.1 mm. Therefore, the first value represented by the scale value +0.1
There is a deviation of 0.1 mm between the scale line of the scale SU and the scale line of the second scale SD. Similarly, the scale value +0.2,
There is a difference of 0.2 mm between the scale line of the first scale SU and the scale line of the second scale SD. Therefore, if the graduation lines of the graduation value +0.1 match, the state of FIG.
The scale SU is 0.1 to the right relative to the second scale SD.
mm. When the scale lines of the scale value +0.2 match, the first scale SU is
That is, it is shifted by 0.2 mm to the right relative to the second scale SD. This measurement is performed by visually observing which graduation lines match with an optical microscope. In this case, there is a premise that the positional accuracy of the initial contact position is sufficiently within 1 mm, and the unit of the length is not a problem, and the same applies to microns.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】従来のように、直接、
目盛線のパターンを目視で読み取る方法では微小なずれ
量を定量化して表現しにくく、また、目盛線を見る方向
によって読み取り値に違いが生じたり、繰り返し読み取
り精度は、人の判断によるため一定しない等、その読み
取りには個人差が出やすい。更に、読み取りから結果を
出すまでに時間を要する。また、測定されたずれ値によ
ってフィードバック制御し位置合わせ調整するようなシ
ステムにおいては、従来のように人(観察者)が介在す
るスタイルでは、自動化、無人化することができず、人
の環境とかけ離れた環境下では使用できない。
SUMMARY OF THE INVENTION As in the prior art,
In the method of visually reading the scale line pattern, it is difficult to quantify the minute shift amount and express it.Moreover, the read value may differ depending on the viewing direction of the scale line, and the repeated reading accuracy is not constant due to human judgment. Such readings tend to have individual differences. Further, it takes time from reading to obtaining a result. Further, in a system in which the position is adjusted by performing feedback control based on the measured shift value, automation and unmanned operations cannot be performed in a conventional style in which a person (observer) intervenes, and the human environment and Cannot be used in remote environments.

【0006】本発明は上述の問題に鑑みてなされ、2物
体間の相対的ずれを、高精度に、短時間で検出すること
のできるずれ測定方法を提供することを課題とする。
The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to provide a displacement measuring method capable of detecting a relative displacement between two objects with high accuracy in a short time.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、2物体にそれ
ぞれ形成された副尺(バーニヤ)の第1目盛及び第2目
盛の目盛線のパターンを、画像処理システムにとり込
み、画素として記憶する。そして、第1目盛と第2目盛
の目盛線と垂直なラインをそれぞれに形成し、このライ
ンと目盛線の両端のエッジとの交点から目盛線のセンタ
ーラインを求め、同じ目盛値どうしの第1目盛及び第2
目盛の目盛線のセンターライン間の距離を求め、この距
離を2乗する。そして、目盛値を横軸にとり、2乗値を
縦軸にとることによる表される放物曲線を演算し、この
放物曲線の頂点の座標を数学的に求めることにより、目
視以上の精度で2物体間の相対的ずれを検出できる。
According to the present invention, the pattern of the scale lines of the first scale and the second scale of the vernier (vernier) respectively formed on two objects is taken into an image processing system and stored as pixels. . Then, lines perpendicular to the graduation lines of the first graduation and the second graduation are formed respectively, and the center line of the graduation line is obtained from the intersection of this line and the edges at both ends of the graduation line. Scale and second
The distance between the center lines of the scale lines of the scale is obtained, and this distance is squared. Then, by calculating the parabolic curve represented by taking the scale value on the horizontal axis and taking the square value on the vertical axis, and mathematically obtaining the coordinates of the vertices of the parabolic curve, the accuracy is higher than the visual accuracy. The relative displacement between the two objects can be detected.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0009】図1に、本実施の形態による、副尺(バー
ニヤ)の第1目盛SU’及び第2目盛SD’の目盛線の
パターンを示す。それぞれの目盛線は長方形でなり、そ
の中心を示すセンターラインを、縦方向の細線で示して
いる。なお、図示においては、第1目盛SU’と第2目
盛SD’の目盛線を区別しやすくするため、第1目盛S
U’の目盛線内には斜線を引いて示している。第1目盛
SU’は40ミクロンの長さを10等分した11個の目
盛線で構成され、第2目盛SD’は41ミクロンの長さ
を10等分した11個の目盛線で構成される。ここで示
されている定量的な数値と長さの単位は用途に応じて使
い分けられる。これら第1目盛SU’と第2目盛SD’
は、例えば半導体ウエハー上で分割された領域の境界に
印刷又は描画され、領域ごとに描画された相隣接する回
路パターンの接続精度の測定に用いられたり、あるいは
異なるプロセスで露光されたウエハー上の重なったパタ
ーン間に異なるレイヤーで印刷又は描画されている。描
画位置は正確に位置が特定されており、回路パターンど
うしをある規定の値に正確に位置決めする目的で、第1
目盛SU’と第2目盛SD’両者の目盛線が平行に付き
合わせられるような位置に印刷または描画されている。
FIG. 1 shows the pattern of the scale lines of the first scale SU 'and the second scale SD' of the vernier (vernier) according to the present embodiment. Each scale line is a rectangle, and the center line indicating the center is indicated by a thin line in the vertical direction. It should be noted that, in the drawing, the first scale S ′ is used to facilitate distinguishing the scale lines of the first scale SU ′ and the second scale SD ′.
The scale line of U 'is shown with diagonal lines. The first graduation SU ′ is composed of eleven graduation lines obtained by dividing the length of 40 μm into ten, and the second graduation SD ′ is composed of eleven graduation lines obtained by dividing the length of 41 μm into ten. . The quantitative numerical value and the unit of length shown here are properly used depending on the application. These first scale SU 'and second scale SD'
For example, printed or drawn on the boundary of a divided region on a semiconductor wafer, used for measuring the connection accuracy of adjacent circuit patterns drawn for each region, or on a wafer exposed by a different process Printed or drawn on different layers between the overlapping patterns. The drawing position is precisely specified.
The scale SU ′ and the second scale SD ′ are printed or drawn at positions where the scale lines of the scale SU ′ and the second scale SD ′ can be aligned in parallel.

【0010】図2に、測定に用いる装置の構成例を示
す。第1目盛SU’及び第2目盛SD’のパターンが形
成された半導体ウエハー2はテーブル1上に位置決めさ
れセットされている。この上方には光学顕微鏡3が設置
されており、その光学レンズ3aを経由してCCDカメ
ラ4により、目盛線のパターンは画像処理装置5にとり
込まれる。とり込まれた像はモニター6で確認できる。
これらユニットは、基本的な構成要素であって、測定対
象によって変化する。例えば、目盛線パターンを鮮明に
とり込むために、オートフォーカス装置や照明装置等が
用いられることがある。これらは、顕微鏡3に内蔵され
る。また、画像処理装置5は外部同期信号7の出力を持
ち、測定結果と規定値との比較や修正信号等を外部の装
置へ送信することもできる。以上の構成全体を1つのモ
ジュールとして組み込んで使用してもよい。
FIG. 2 shows a configuration example of an apparatus used for measurement. The semiconductor wafer 2 on which the patterns of the first scale SU ′ and the second scale SD ′ are formed is positioned and set on the table 1. Above this, an optical microscope 3 is installed, and the graduation line pattern is taken into the image processing device 5 by the CCD camera 4 via the optical lens 3a. The captured image can be confirmed on the monitor 6.
These units are basic components and vary depending on the object to be measured. For example, an autofocus device, a lighting device, or the like may be used in order to clearly capture the scale line pattern. These are built in the microscope 3. Further, the image processing device 5 has an output of the external synchronization signal 7, and can also compare the measurement result with a specified value, transmit a correction signal, and the like to an external device. The entire configuration described above may be incorporated and used as one module.

【0011】以上のように構成される本実施の形態によ
るずれ測定方法において、次にこの作用について説明す
る。
The operation of the displacement measuring method according to the present embodiment configured as described above will now be described.

【0012】ウエハー2上の第1目盛SU’及び第2目
盛SD’の目盛線のパターンは光学顕微鏡3で拡大結像
され、これをCCDカメラ4によりその撮像素子上に結
像させ、グレー処理の画像処理装置5にとり込む。そし
て、デジタル処理してビデオフレームメモリー上に、明
るさ(グレー値)と座標(アドレス)を持った2次元の
点(画素)の集合体として記憶される。例えば、横64
0ピクセル(画素)、縦480ピクセル(画素)のマト
リックスに記憶される。このマトリックスの構成は使用
する画像処理装置5の仕様により決められる。
The pattern of the scale lines of the first scale SU 'and the second scale SD' on the wafer 2 is magnified and imaged by the optical microscope 3, which is imaged on the image pickup device by the CCD camera 4 to perform gray processing. To the image processing device 5. Then, it is digitally processed and stored as a set of two-dimensional points (pixels) having brightness (gray value) and coordinates (address) on the video frame memory. For example, width 64
It is stored in a matrix of 0 pixels (pixels) and 480 pixels (pixels) vertically. The configuration of this matrix is determined by the specifications of the image processing device 5 to be used.

【0013】次に、図1に示すように、第1目盛SU’
及び第2目盛SD’の目盛線それぞれに直交するライン
L1、L2を、フレームメモリー上に設定する。図3
は、ラインL1上における画素のグレー値(濃度値)の
ヒストグラムを示す。横方向は、ラインL1の方向であ
り、縦方向はグレー値のレベルを表し、レベル+Xは明
るく、レベル−Xは暗い。ヒストグラムを順に左から見
ていくと、まず、グレー値のレベルは下がって(直線d
1 で示される変化)、それから上がっている(直線u
1 )。次に、図1で、ラインL1に沿って左から見てい
くと、まず、目盛値−0.5の目盛線の左端の線t1
ラインL1との交点g1 においては、背後の明るい領域
から線t1 の暗い領域へ、そしてまた線t1 から出て明
るい領域へというように、グレー値のレベルの変化があ
る。この、変化が上述したヒストグラムのd1 、u1
示される変化であり、このd1 、u1 で表される谷の頂
点s1の位置が、グレー値が急激に変化する領域と領域
との境界、つまり線t1 の左端のエッジに相当する。更
に、ヒストグラムは、グレー値が大から小(d2 の変
化)そしてまた小から大(u2 の変化)へと変化してお
り、これは目盛値−0.5の目盛線の右端の線t2 とラ
インL1との交点g2 におけるグレー値の変化に相当す
る。つまり、u2 の変化は、線t2 から背後の明るい領
域に出る変化であり、頂点s2 の位置が、目盛値−0.
5の目盛線の右端のエッジになる。このようにして、目
盛値−0.5の目盛線の稜線を示す左右両端のエッジを
見いだす。以下、同様に全ての各目盛値について、ライ
ンL1に沿って、その目盛線の両端のエッジを求め、こ
れにより、画素の濃度(グレー値)にばらつきがあって
も、確実に22か所全てのエッジを検出し、その位置
(座標)を求めることができる。第2目盛SD’につい
ても同様にして、各目盛線のエッジを求める。
Next, as shown in FIG. 1, the first scale SU '
And lines L1 and L2 orthogonal to the scale lines of the second scale SD 'are set on the frame memory. FIG.
Shows a histogram of gray values (density values) of pixels on the line L1. The horizontal direction is the direction of the line L1, and the vertical direction represents the level of the gray value. The level + X is bright and the level -X is dark. When the histogram is viewed sequentially from the left, first, the level of the gray value decreases (the straight line d).
1 ), then rising (straight line u)
1 ). Next, in FIG. 1, when we look from the left along the line L1, first, in the intersection g 1 of the left end of the line t 1 and the line L1 of the graduation line of the scale values -0.5, bright behind the There is a change in the level of the gray value, such as from the area to the dark area of line t 1 and also to the light area out of line t 1 . This change is a change indicated by d 1 and u 1 in the above-described histogram, and the position of the vertex s 1 of the valley represented by d 1 and u 1 corresponds to the region where the gray value changes rapidly and the region. boundary, which corresponds to the left end edge of the clogging lines t 1. Furthermore, histogram, small gray values from the large (change of d 2) and also from a small and changes to large (the change in u 2), which lines the right end of the scale marks of the scale value -0.5 corresponds to a change of the gray value at the intersection g 2 between t 2 and the line L1. That is, the change in u 2 is a change appearing from the line t 2 to a bright area behind, and the position of the vertex s 2 is the scale value −0.
5 is the right edge of the scale line. In this way, the left and right edges indicating the ridge line of the scale line having the scale value of -0.5 are found. Hereinafter, similarly, for both of the scale values, the edges at both ends of the scale line are obtained along the line L1. Thus, even if the density (gray value) of the pixel varies, all 22 locations are surely obtained. , And its position (coordinate) can be obtained. Similarly, the edge of each scale line is obtained for the second scale SD '.

【0014】次に、得られた各目盛線の両端のエッジ位
置から、各目盛線のセンターライン(図において細線で
示されている)の位置を計算する。この結果から、同じ
目盛値どうしの第1目盛SU’及び第2目盛SD’の目
盛線のセンターライン間の距離を求める。これにより、
各目盛値ごとの、第1目盛SU’及び第2目盛SD’の
目盛線間のずれ量(画像処理装置5内ではピクセル単
位)をサブピクセル精度で求めることができる。そして
更に、このずれ量を2乗した値を求める。
Next, the position of the center line (shown by a thin line in the figure) of each graduation line is calculated from the obtained edge positions at both ends of each graduation line. From this result, the distance between the center lines of the graduation lines of the first graduation SU ′ and the second graduation SD ′ having the same graduation value is obtained. This allows
For each scale value, the amount of shift between the scale lines of the first scale SU ′ and the second scale SD ′ (in the image processing apparatus 5 in pixel units) can be determined with sub-pixel accuracy. Further, a value obtained by squaring this shift amount is obtained.

【0015】例えば、図4で示した表において、目盛値
が−0.5の、第1目盛SU’と第2目盛SD’の各目
盛線のセンターライン位置が求まり、それぞれa、bと
すると、センターライン間のずれ量の2乗値は(a−
b)2 で求まる。他の目盛値についても同様に求めて、
全ての目盛値についてずれ量を算出し、数表を作ってい
く。
For example, in the table shown in FIG. 4, the center line position of each scale line of the first scale SU 'and the second scale SD' having the scale value of -0.5 is obtained. , The square value of the shift amount between the center lines is (a−
b) Determined by 2 . Obtain the other scale values in the same way,
The shift amount is calculated for all the scale values, and a numerical table is created.

【0016】第1目盛SU’及び第2目盛SD’の目盛
線のパターンが精度良くできていれば、各目盛値ごとの
目盛線のずれ量の変化は等差数列的に変化するので、そ
の2乗値を縦軸に、目盛値を横軸にとると、図5で示さ
れるような、放物曲線が得られる。図4の数表の内容の
データから、この放物曲線の近似式を数学的に計算によ
り求め、その頂点(変曲点)の座標を求めれば、目盛線
間のずれが「0」位置に相当する目盛値を小数点以下ま
で求めることができる。すなわち、放物曲線の頂点の横
軸座標値(目盛値)が、半導体ウエハー2上の隣接する
回路パターン間の相対的なずれの値ということになる。
これにより、1/100ミクロン単位の相対的なずれも
測定でき、更に、測定時間も短縮できる。なお、図5で
示される放物曲線はその一例として頂点が横軸に接して
いる場合を示したが、これに限ることはなく、図6に示
されるような放物曲線もあり得る。いずれにしろ、頂点
の横軸座標を求めることには変わりはない。
If the pattern of the graduation lines of the first graduation SU 'and the second graduation SD' is accurately formed, the change of the displacement of the graduation line for each graduation value changes in an arithmetic progression. If the square value is on the vertical axis and the scale value is on the horizontal axis, a parabolic curve as shown in FIG. 5 is obtained. The approximate expression of the parabolic curve is mathematically calculated from the data of the contents of the numerical table in FIG. 4 and the coordinates of the vertex (inflection point) are obtained. The corresponding scale value can be determined to below the decimal point. That is, the abscissa coordinate value (scale value) of the vertex of the parabolic curve is a value of the relative shift between adjacent circuit patterns on the semiconductor wafer 2.
As a result, the relative displacement in units of 1/100 micron can be measured, and the measurement time can be reduced. In addition, the parabolic curve shown in FIG. 5 shows a case where the vertex is in contact with the horizontal axis as an example. However, the present invention is not limited to this, and there may be a parabolic curve as shown in FIG. In any case, there is no difference in obtaining the horizontal axis coordinates of the vertices.

【0017】図1において、目盛値+0.1と目盛値+
0.3では、第1目盛SU’と第2目盛SD’の目盛線
どうしのずれの方向が反転しているから、この範囲内に
目盛線間のずれ「0」位置があることがわかる。従来の
ように目視で読んだ場合、この位置を目盛値+0.2の
位置(第1目盛SU’の目盛線20と第2目盛SD’の
目盛線20’とが一致している位置)と読むのが自然で
ある。しかし、目盛線間のずれ「0」位置は、必ずしも
目盛値+0.2に完全に一致するとは言えない。このよ
うなとき、この微小なずれ量を、目視による測定では定
量化して表すことが難しく、また、その読み取りにも個
人差が出るなど精度よい測定はできなかった。
In FIG. 1, the scale value +0.1 and the scale value +
At 0.3, the direction of the shift between the scale lines of the first scale SU 'and the second scale SD' is reversed, and it can be seen that there is a shift "0" position between the scale lines within this range. When read visually as in the prior art, this position is defined as the position of the scale value +0.2 (the position where the scale line 20 of the first scale SU 'and the scale line 20' of the second scale SD 'match). It is natural to read. However, the position of the shift “0” between the scale lines does not always completely match the scale value +0.2. In such a case, it is difficult to quantify and express the minute shift amount by visual measurement, and accurate reading cannot be performed, for example, there is a difference between individuals.

【0018】一方、本実施の形態による測定方法では、
第1目盛SU’及び第2目盛SD’を構成する目盛線パ
ターンの精度が十分高ければ、測定値は目視読みの1/
10〜1/100程度の精度で得られ、信頼性が高ま
る。更に、低コストで高精度の測定ができる。また、図
2での各装置の初期の設定さえ正しく行えば見る方向を
一定に保つことが容易である。また、自動化、無人化対
応が可能となり、測定と、この測定結果を受けての調整
というその間のフィードバックのループが容易に構築可
能となる。
On the other hand, in the measuring method according to this embodiment,
If the accuracy of the scale line patterns constituting the first scale SU ′ and the second scale SD ′ is sufficiently high, the measured value is 1/100 of the visual reading.
It is obtained with an accuracy of about 10 to 1/100, and the reliability is improved. Further, highly accurate measurement can be performed at low cost. Further, if the initial setting of each device in FIG. 2 is correctly performed, it is easy to keep the viewing direction constant. Further, automation and unmanned operation can be performed, and a feedback loop between measurement and adjustment based on the measurement result can be easily constructed.

【0019】以上、本発明の実施の形態について説明し
たが、勿論、本発明はこれに限定されることなく、本発
明の技術的思想に基いて種々の変形が可能である。
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is, of course, not limited thereto, and various modifications can be made based on the technical concept of the present invention.

【0020】上記実施の形態では、目盛線の形状を長方
形としたが、この目盛線は細線でかかれる場合もあれ
ば、中を黒地に塗りつぶされたもの、1本の線で表現さ
れたものなどでもよく、いずれにしても、画像処理によ
りエッジを検出する際に重要なパターンとなり、この目
盛線の形状に応じて、それに適したエッジ検出用のアル
ゴリズムが選択される。
In the above embodiment, the scale line is rectangular. However, the scale line may be drawn with a thin line, or may be filled with a black background, or may be represented by a single line. In any case, the pattern becomes an important pattern when detecting an edge by image processing, and an edge detection algorithm suitable for the pattern is selected according to the shape of the graduation line.

【0021】また、上記実施の形態では、2物体を半導
体ウエハー上の回路パターンとしたが、これに限ること
はなく、副尺の第1目盛及び第2目盛を印刷や描画でき
る構造を持った部品どうしの位置合わせに幅広く応用で
き、目視による直読の10倍以上の精度で、また、副尺
の目盛の分解能の10倍以上の精度を測定することがで
きる。
In the above embodiment, the two objects are formed as circuit patterns on the semiconductor wafer. However, the present invention is not limited to this, and has a structure in which the first scale and the second scale of the vernier scale can be printed or drawn. It can be widely applied to the positioning of parts, and can measure at least 10 times the accuracy of direct reading by visual inspection and at least 10 times the resolution of the scale of the vernier scale.

【0022】また、上記実施の形態では、光学的顕微鏡
3の結像をCCDカメラ4により画像処理装置5に取り
込んだが、これに限らず、他のイメージセンサを用いて
もよい。
In the above embodiment, the image formed by the optical microscope 3 is captured by the CCD camera 4 into the image processing device 5, but the present invention is not limited to this, and another image sensor may be used.

【0023】[0023]

【発明の効果】以上述べたように、本発明の請求項1に
よるずれ測定方法によれば、高精度でずれ量の測定がで
き、その測定値の信頼性が高まる。また、測定に要する
時間も短縮できる。
As described above, according to the displacement measuring method according to the first aspect of the present invention, the displacement can be measured with high accuracy, and the reliability of the measured value is enhanced. Further, the time required for the measurement can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本実施の形態による、副尺の第1目盛及び第2
目盛の目盛線のパターンの平面図である。
FIG. 1 shows a first scale and a second scale of a vernier scale according to the present embodiment.
It is a top view of the pattern of the scale line of a scale.

【図2】本実施の形態によるずれ測定に用いる装置の全
体構成を示す概略図である。
FIG. 2 is a schematic diagram showing an entire configuration of an apparatus used for displacement measurement according to the present embodiment.

【図3】第1目盛におけるラインL1上の画素のグレー
値の変化を表すヒストグラムである。
FIG. 3 is a histogram showing a change in gray value of a pixel on a line L1 on a first scale.

【図4】各目盛値ごとの、第1目盛及び第2目盛のそれ
ぞれの目盛線のセンターライン位置及びこれから求まる
センターライン間の2乗値の表である。
FIG. 4 is a table showing, for each scale value, a center line position of each scale line of a first scale and a second scale, and a square value between the center lines obtained therefrom.

【図5】目盛値に対する、第1目盛及び第2目盛の目盛
線のセンターライン間のずれの2乗値の変化を表すグラ
フの一例である。
FIG. 5 is an example of a graph showing a change in a square value of a shift between center lines of scale lines of a first scale and a second scale with respect to a scale value.

【図6】目盛値に対する、第1目盛及び第2目盛の目盛
線のセンターライン間のずれの2乗値の変化を表すグラ
フの他例である。
FIG. 6 is another example of a graph showing a change in a square value of a shift between center lines of scale lines of a first scale and a second scale with respect to a scale value.

【図7】従来例の副尺の第1目盛及び第2目盛の目盛線
のパターンの平面図である。
FIG. 7 is a plan view of a pattern of a scale line of a first scale and a second scale of a vernier scale of a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2……半導体ウエハー、3……光学的顕微鏡、4……C
CDカメラ、5……画像処理装置、L1……ライン、L
2……ライン、SU’……第1目盛、SD’……第2目
盛。
2 ... Semiconductor wafer, 3 ... Optical microscope, 4 ... C
CD camera, 5 ... Image processing device, L1 ... Line, L
2 ... line, SU '... 1st scale, SD' ... 2nd scale.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 長さNをM等分する目盛線をもつ第1目
盛と、長さ(N+1)又は長さ(N−1)をM等分する
目盛線をもつ第2目盛との前記目盛線が一致する目盛値
から、2物体間の相対的ずれを光学的顕微鏡で検出する
ようにしたずれ測定方法において、 前記光学的顕微鏡の結像を画像処理して、画素から、前
記目盛線と垂直なラインをそれぞれ形成し、このライン
と前記目盛線の両端のエッジとの交点から前記目盛線の
センターラインを求め、前記目盛値が一致する前記主尺
及び副尺の前記目盛線の前記センターライン間の距離を
求め、この距離を2乗し、 前記目盛値を横軸にとり、前記2乗値を縦軸にとること
による表される放物曲線を演算し、この放物曲線の頂点
を通る接線との交点の前記横軸の座標値から、前記2物
体間の相対的ずれを検出するようにしたことを特徴とす
るずれ測定方法。
1. A first graduation having a graduation line for dividing the length N into M equal parts and a second graduation having a graduation line for dividing the length (N + 1) or the length (N-1) into M equal parts. In a displacement measuring method in which a relative displacement between two objects is detected by an optical microscope from a graduation value at which a graduation line coincides, image formation of the optical microscope is image-processed, and the graduation line is obtained from a pixel. And perpendicular lines are formed, and the center line of the scale line is obtained from the intersection of this line and the edges at both ends of the scale line, and the scale values of the scale lines of the main scale and the vernier scale are coincident with each other. The distance between the center lines is obtained, this distance is squared, the scale value is plotted on the horizontal axis, and the square value is plotted on the vertical axis. From the coordinate value of the horizontal axis at the intersection with the tangent passing through Shift measuring method is characterized in that to detect the deviation.
【請求項2】 前記2物体は、半導体ウエハー上での相
隣接する回路パターンであることを特徴とする請求項1
に記載のずれ測定方法。
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the two objects are adjacent circuit patterns on a semiconductor wafer.
The deviation measurement method described in 1.
【請求項3】 前記光学的顕微鏡の結像は、CCDカメ
ラによりとり込んで画像処理するようにしたことを特徴
とする請求項1に記載のずれ測定方法。
3. The displacement measuring method according to claim 1, wherein an image formed by the optical microscope is captured by a CCD camera and subjected to image processing.
JP10220927A 1998-08-05 1998-08-05 Deviation measuring method Pending JP2000055624A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10220927A JP2000055624A (en) 1998-08-05 1998-08-05 Deviation measuring method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10220927A JP2000055624A (en) 1998-08-05 1998-08-05 Deviation measuring method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000055624A true JP2000055624A (en) 2000-02-25

Family

ID=16758743

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10220927A Pending JP2000055624A (en) 1998-08-05 1998-08-05 Deviation measuring method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000055624A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010279966A (en) * 2009-06-03 2010-12-16 Shuichi Naito Thread rolling device
JP2016136563A (en) * 2015-01-23 2016-07-28 株式会社Screenホールディングス Overlay measurement apparatus and overlay measurement method
CN112595239A (en) * 2020-12-11 2021-04-02 中车长春轨道客车股份有限公司 Positioning system for automatic coating operation of railway vehicle

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010279966A (en) * 2009-06-03 2010-12-16 Shuichi Naito Thread rolling device
JP2016136563A (en) * 2015-01-23 2016-07-28 株式会社Screenホールディングス Overlay measurement apparatus and overlay measurement method
CN112595239A (en) * 2020-12-11 2021-04-02 中车长春轨道客车股份有限公司 Positioning system for automatic coating operation of railway vehicle

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104657711B (en) A kind of readings of pointer type meters automatic identifying method of robust
JPS5963725A (en) Pattern inspector
CN111368906B (en) Pointer type oil level meter reading identification method based on deep learning
JPS60219504A (en) Measuring device for height of circuit element on substrate
US10102631B2 (en) Edge detection bias correction value calculation method, edge detection bias correction method, and edge detection bias correcting program
JPH0914965A (en) Target for surveying
CN115375608A (en) Detection method and device, detection equipment and storage medium
JPH04181106A (en) Calibration device of position dimension measuring device
JP2000055624A (en) Deviation measuring method
JP3189579B2 (en) Method and apparatus for measuring liquid level using image processing
CN114266835A (en) Deformation monitoring control method and system for non-measuring camera
KR20100034039A (en) Micro-dimension measuring method and measuring device
JP2961140B2 (en) Image processing method
CN108460331B (en) Robust pointer instrument reading automatic identification device and identification method thereof
JPH076777B2 (en) Pattern contour detection method and length measuring apparatus using this method
JPS60138921A (en) Inspecting device of pattern shape
JP3694198B2 (en) Pattern alignment method
US20240187565A1 (en) Provision of real world and image sensor correspondence points for use in calibration of an imaging system for three dimensional imaging based on light triangulation
CN112798080B (en) Visual liquid level detection device and method
JPH0634325A (en) Size measuring method and apparatus of circuit substrate pattern
JPH0652167B2 (en) Image processing method
JP3358401B2 (en) Article inspection method and device
JPH0942946A (en) Measuring device and measuring method for electronic part and calibration mask
EP4379662A1 (en) Provision of real world and image sensor correspondence points for use in calibration of an imaging system for three dimensional imaging based on light triangulation
JPS63128215A (en) Detecting method for inclination of camera optical axis