JP2003294419A - Measuring instrument for infinitesimal dimension - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、紫外線顕微鏡を用
い、さらには、CCDカメラ等の二次元イメージセンサ
を利用することで、被測定物である、例えばガラスマス
クにおける微小寸法を測定する微小寸法測定装置に関
し、特に、厚さの異なる種々のガラスマスクと顕微鏡と
が衝突することを防止し、かつ、ガラスマスク内の微小
寸法を測定するための焦点調整のための自動焦点検出シ
ステムに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention uses an ultraviolet microscope and further a two-dimensional image sensor such as a CCD camera to measure a minute dimension of an object to be measured, for example, a glass mask. The present invention relates to a measuring device, and more particularly to an automatic focus detection system for preventing a collision between various glass masks having different thicknesses and a microscope and for adjusting a focus for measuring a minute dimension in the glass mask.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来の技術による、寸法測定装置の構成
を図6に示す。この図において、1は顕微鏡、2は、顕
微鏡1に接続され、焦点距離がそれぞれ異なる複数の対
物レンズが装着されたレボルバである。このレボルバ2
は、複数対物レンズのうちの一つのレンズの光軸をその
顕微鏡1における他の光学系の光軸と一致させるように
するためのものである。なお、その光軸が一致された対
物レンズを、以後、「使用対物レンズ」と称す。2. Description of the Related Art FIG. 6 shows the structure of a dimension measuring apparatus according to the prior art. In this figure, 1 is a microscope, and 2 is a revolver connected to the microscope 1 and equipped with a plurality of objective lenses having different focal lengths. This revolver 2
Is for making the optical axis of one of the plurality of objective lenses coincide with the optical axis of the other optical system in the microscope 1. The objective lens with its optical axis aligned will be hereinafter referred to as the “objective lens used”.
【0003】ここで、顕微鏡1で拡大された被測定物
(被写体)3の拡大像は、CCDカメラ4で撮像される
ようにし、その撮像された映像信号がカメラ4から寸法
測定演算処理装置5へ入力され、そこで、映像信号波形
処理部50により撮像映像の内の所望部分の寸法が、電
気的に測定され、その測定結果が映像信号波形処理部5
0からTVモニタ11へ出力されて、そこで被測定物3
の映像と共に、その寸法測定値とが表示される。The magnified image of the object (subject) 3 magnified by the microscope 1 is picked up by the CCD camera 4, and the picked-up image signal is fed from the camera 4 to the dimension measurement arithmetic processing unit 5. The image signal waveform processing unit 50 electrically measures the dimensions of a desired portion of the captured image, and the measurement result is input to the image signal waveform processing unit 5.
0 to the TV monitor 11, where the DUT 3
The image and the dimension measurement value are displayed.
【0004】一般に、寸法測定の精度向上のためには、
寸法測定の前段処理として、使用対物レンズと被測定物
3との間隔(W.D)を一定に保つようにするための自
動焦点検出処理動作が行なわれている。以下、2つの自
動焦点検出方法について説明する。Generally, in order to improve the accuracy of dimension measurement,
As a process before the dimension measurement, an automatic focus detection process operation is performed to keep the distance (WD) between the objective lens used and the DUT 3 constant. Two automatic focus detection methods will be described below.
【0005】(第1の自動焦点検出方法)寸法測定演算
処理装置5内の画像コントラスト検出回路51で、画像
のコントラスト量がフォーカス成分として検出されると
共に、Z軸方向のモータ駆動パルス発生部52で発生さ
れたモータ駆動パルス信号によってモータが制御され、
それにより顕微鏡1の高さが変更される。ここで、フォ
ーカス成分の検出はTVフレームレートと同じ30Hz
周期で検出されるとしてよい。そうすることで、Z軸方
向のモータ駆動パルス信号もって顕微鏡のZ軸方向に動
くZステージ6と、そのZステージ6に取り付けられた
顕微鏡1やカメラ4およびレボルバ2とを上下させ、フ
ォーカス成分の最大となる位置を検出して、その位置に
顕微鏡1を保持する。そして、フォーカス成分の最大と
なる位置が合焦点位置となることで、使用対物レンズ2
被測定物3との間隔が所定の間隔となり、焦点が合うこ
とになる。(First Automatic Focus Detection Method) The image contrast detection circuit 51 in the dimension measurement arithmetic processing unit 5 detects the contrast amount of the image as the focus component, and at the same time, the motor drive pulse generator 52 in the Z-axis direction. The motor is controlled by the motor drive pulse signal generated by
Thereby, the height of the microscope 1 is changed. Here, the focus component is detected at 30 Hz, which is the same as the TV frame rate.
It may be detected in a cycle. By doing so, the Z stage 6 that moves in the Z axis direction of the microscope with the motor drive pulse signal in the Z axis direction, and the microscope 1, the camera 4, and the revolver 2 attached to the Z stage 6 are moved up and down, and the focus component The maximum position is detected, and the microscope 1 is held at that position. Then, since the position where the focus component is maximum becomes the in-focus position, the objective lens 2 used
The distance to the DUT 3 becomes a predetermined distance, and the focus is achieved.
【0006】(第2の自動焦点検出方法)顕微鏡、特
に、可視光用の顕微鏡1に取りつけられたレーザオート
フォーカスユニット13からレーザ光が被測定物3に投
射され、その投射光の反射したスポット位置で合焦点が
判断されるものである。(Second Automatic Focus Detection Method) A laser beam is projected onto a DUT 3 from a microscope, particularly a laser autofocus unit 13 attached to the visible light microscope 1, and a spot reflected by the projected light is projected. The focus is determined by the position.
【0007】以上のように焦点が検出されて合焦点位置
に顕微鏡1が位置決めされると共に、被測定物3の水平
方向の位置決めが、PC(パーソナル・コンピュータ)
10またはステージ操作部12によりXステージ7とY
ステージ8をステージ制御部9を介して制御される。As described above, the focus is detected, the microscope 1 is positioned at the in-focus position, and the horizontal positioning of the DUT 3 is performed by the PC (personal computer).
X stage 7 and Y by 10 or stage operation unit 12
The stage 8 is controlled via the stage controller 9.
【0008】このとき、PC10では、被測定物3の厚
さと測定箇所とを予め登録しておき、使用対物レンズに
衝突しない、すなわち、干渉しない位置である、試料搭
載位置としたXステージ7に被測定物3を載せ、測定を
スタートさせる。At this time, in the PC 10, the thickness of the object to be measured 3 and the measurement location are registered in advance, and the X stage 7 is set as the sample mounting position where it does not collide with the objective lens in use, that is, the position where it does not interfere. Place the device under test 3 and start the measurement.
【0009】測定スタート後、PC10は、被測定物3
の登録された厚さに従いZステージ6の高さを変え、そ
のとき、顕微鏡1の使用対物レンズと被測定物3との干
渉を防ぎ、測定箇所が顕微鏡1の視野内にくるように、
Xステージ7とYステージ8とを移動させて被測定物3
の水平方向の位置決めを行う。After the measurement is started, the PC 10 turns the measured object 3
The height of the Z stage 6 is changed in accordance with the registered thickness of, and at that time, the interference between the objective lens used of the microscope 1 and the object to be measured 3 is prevented, and the measurement location is within the field of view of the microscope 1.
The X stage 7 and the Y stage 8 are moved to move the DUT 3
Horizontal positioning of.
【0010】[0010]
【発明が解決しようとする課題】顕微鏡、特に、紫外線
顕微鏡を採用した微小寸法測定装置の合焦点検出を実現
するためには、従来の技術では以下の欠点がある。すな
わち、上述の第1の自動焦点検出方法では、焦点検出動
作でZ軸を上下に振る動作が伴い対物レンズ2と被測定
物3が干渉する恐れが生じやすくなる。In order to realize the in-focus point detection of a microscope, particularly, a fine dimension measuring apparatus employing an ultraviolet microscope, the conventional techniques have the following drawbacks. That is, in the above-described first automatic focus detection method, the objective lens 2 and the DUT 3 are likely to interfere with each other because the Z axis is vertically swung in the focus detection operation.
【0011】また、上述の第2の自動焦点検出方法で
は、レーザ光が顕微鏡内と対物レンズ内を透過する必要
がある。しかしながら、レーザは主に可視光であり、そ
のため紫外線顕微鏡内は透過せず、紫外線顕微鏡での自
動焦点検出は不可能となる。Further, in the above-mentioned second automatic focus detection method, it is necessary for laser light to pass through the microscope and the objective lens. However, since the laser is mainly visible light, it does not pass through the ultraviolet microscope, and automatic focus detection by the ultraviolet microscope becomes impossible.
【0012】本発明の目的は、使用対物レンズと被測定
物とが干渉を起こすことなく、測定検査ができ、高価な
被測定物を損傷することがないようにすることである。
また、本発明の別の目的は、大面積の被写体であって
も、確実にオートフォーカスでき、焦点検出時間をより
短縮することである。An object of the present invention is to perform measurement and inspection without causing interference between the objective lens used and the object to be measured, and to prevent damage to an expensive object to be measured.
Another object of the present invention is to reliably perform autofocus even on a subject having a large area, and further shorten the focus detection time.
【0013】[0013]
【課題を解決するための手段】本発明は、上述の課題を
解決するために、被測定物の微小寸法を測定するための
拡大像を得る紫外線顕微鏡と、前記被測定物を搭載して
その被測定物の所定部位を前記紫外線顕微鏡の視野に移
動させるステージと、前記紫外線顕微鏡の対物レンズ端
から前記測定物表面までの距離を測定するようにした変
位センサとを有するものである。In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides an ultraviolet microscope for obtaining a magnified image for measuring a minute dimension of an object to be measured, and the object to be measured mounted on the ultraviolet microscope. It has a stage for moving a predetermined portion of the object to be measured into the field of view of the ultraviolet microscope, and a displacement sensor for measuring the distance from the end of the objective lens of the ultraviolet microscope to the surface of the object to be measured.
【0014】[0014]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図を用いて説明する。図1は、本発明の一実施例の
微小寸法測定装置のブロック構成図である。この図にお
いて、図6における符号と同一のものは、同一機能の構
成要素であり、説明を省略する。図1において、被測定
物3としては、角200mm〜1200mmで厚さ1m
m〜12mmの寸法範囲の平面ガラスを基材とする被測
定物が対象となるものとする。すなわち、大きさと厚さ
の異なる各種基板が測定対象となる。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram of a minute dimension measuring apparatus according to an embodiment of the present invention. In this figure, the same symbols as those in FIG. 6 are components having the same functions, and their explanations are omitted. In FIG. 1, the DUT 3 has a corner of 200 mm to 1200 mm and a thickness of 1 m.
It is assumed that the object to be measured is a flat glass substrate having a size range of m to 12 mm. That is, various substrates having different sizes and thicknesses are to be measured.
【0015】なお、この平面ガラス基材の上側には、フ
ォトマスクのクロム線が描画されていて、本発明の微小
寸法測定装置は、そのような大型フォトマスクにおける
線幅の寸法を測定するものである。A chrome line of a photomask is drawn on the upper side of the flat glass substrate, and the minute dimension measuring apparatus of the present invention measures the line width dimension in such a large-sized photomask. Is.
【0016】以下、本発明を用いて、微小寸法測定する
場合の測定方法の様子について説明する。まず、図2に
示すように、試料台71の上に被測定物3を載せる。な
お、被測定物3の移動は、試料台71がX方向に130
0mm移動するXステージ7と顕微鏡1をY方向120
0mmに移動させるYステージ8と、Z方向に12mm
移動させるZステージ6とによって行う。そうして、被
測定物3の表面全域を顕微鏡で観察できるようにしてい
る。Hereinafter, the state of the measuring method in the case of measuring minute dimensions using the present invention will be described. First, as shown in FIG. 2, the DUT 3 is placed on the sample table 71. It should be noted that the sample table 71 is moved in the X direction by 130 in the movement of the DUT 3.
Move the X stage 7 moving 0 mm and the microscope 1 in the Y direction 120.
Y stage 8 moved to 0 mm and 12 mm in Z direction
It is performed by the Z stage 6 to be moved. Thus, the entire surface of the DUT 3 can be observed with a microscope.
【0017】ここで、被測定物3の搭載位置は、図2の
(b)に示すように、被測定物3が顕微鏡1から最も遠
くなる位置にXステージ7を移動する。この位置は、レ
ボルバ2の使用対物レンズと被測定物3が干渉しない位
置であり、その位置で試料の厚み(試料台から被測定物
の最大高さ)を測定できる透過型レーザ測長器14が図
3に示すように配置されている。この透過型レーザ測長
器14は、投光部141と受光部142とからなり、そ
れらの間隔が、例えば、1500mmであり、1200
mmまでの大きさである被測定物3の厚さが、1mm〜
12mmの範囲である場合に、その厚さを0.1mmの
精度で測定できるようにしている。Here, as for the mounting position of the DUT 3, the X stage 7 is moved to a position where the DUT 3 is farthest from the microscope 1, as shown in FIG. 2B. This position is a position where the objective lens used by the revolver 2 and the DUT 3 do not interfere with each other, and the transmission laser length measuring device 14 capable of measuring the thickness of the sample (maximum height of the DUT from the sample stand) at that position. Are arranged as shown in FIG. The transmission laser length measuring device 14 includes a light projecting unit 141 and a light receiving unit 142, and the distance between them is, for example, 1500 mm.
The thickness of the DUT 3 having a size of up to mm is 1 mm to
When the thickness is in the range of 12 mm, the thickness can be measured with the accuracy of 0.1 mm.
【0018】この実施例では、顕微鏡1に接続されたレ
ボルバ2としては、倍率がそれぞれ5倍、20倍、15
0倍の対物レンズを有した電動レボルバが用いられてお
り、電動でもって回転することで、使用対物レンズが選
択できる。この倍率5倍、20倍、150倍の対物レン
ズのW.D、はそれぞれ12.2mm、10.7mm、
0.2mmとなる。本実施例の微小寸法測定装置におい
ては、もし、被測定物の厚さが0mm近辺〜12mm程
度までの範囲にあったとしても、倍率5倍の対物レンズ
は、被測定物3と干渉しないようにするために、Z軸の
下限リミッタセンサと機構ストッパを配置しておくと共
に、微小寸法測定時には倍率150倍の対物レンズが選
択されるようにし、それ以外の動作時には倍率5倍の対
物レンズが選択されるようにする。In this embodiment, the revolver 2 connected to the microscope 1 has magnifications of 5 times, 20 times, and 15 times, respectively.
An electric revolver having a 0 × objective lens is used, and the objective lens to be used can be selected by electrically rotating the revolver. The W.V. of the objective lens having a magnification of 5 times, 20 times, or 150 times. D is 12.2 mm, 10.7 mm,
It becomes 0.2 mm. In the minute dimension measuring apparatus of the present embodiment, even if the thickness of the object to be measured is in the range of about 0 mm to about 12 mm, the objective lens with a magnification of 5 does not interfere with the object to be measured 3. For this purpose, a lower limit limiter sensor for the Z-axis and a mechanism stopper are arranged, and an objective lens with a magnification of 150 is selected when measuring small dimensions, and an objective lens with a magnification of 5 is used for other operations. To be selected.
【0019】さらに図1に示すように、変位センサ15
は、顕微鏡1が取り付けられているZステージ6に取り
付けられ、Z軸の移動で顕微鏡と同じように上下動す
る。この変位センサ15は、図4に示すように、レーザ
源151からレーザ光を斜め下方へ試料に向かって照射
し、その反射光の位置をレーザ源151とは対称位置の
ラインセンサ152で検出し、そのラインセンサ152
で受光した素子の位置が、そのラインセンサのどこの位
置であるかを検出して、その検出値を使用対物レンズと
試料間の間隔(高さ)に変換するものである。Further, as shown in FIG. 1, the displacement sensor 15
Is attached to the Z stage 6 to which the microscope 1 is attached, and moves up and down in the same manner as the microscope by moving the Z axis. As shown in FIG. 4, the displacement sensor 15 irradiates the sample with laser light obliquely downward from the laser source 151, and the position of the reflected light is detected by the line sensor 152 which is symmetrical to the laser source 151. , Its line sensor 152
The position of the element that received the light is detected at the position of the line sensor, and the detected value is converted into the interval (height) between the objective lens used and the sample.
【0020】以下、本実施例の微小寸法測定装置による
自動化された微小寸法測定時の動作と、測定時以外の手
動によるステージ移動時の動作の様子について説明す
る。The operation of the minute dimension measuring apparatus of this embodiment at the time of automated minute dimension measurement and the operation at the time of manual stage movement other than measurement will be described below.
【0021】(自動測定時の動作)
(1):図2の(a)に示すように、所定の搭載位置にて
被測定物3を試料台71に載せる。そのとき、図3の
(a)に示すように、試料台71の3個のローラ位置決
めガイド72に被測定物3を押し当て、エアー吸着を行
うことで被測定物3を試料台71に固定する。そして、
図3の(b)に示すように、透過型レーザ測長器14
で、被測定物3の基材(基板)の最大高さを測定する。
(2):倍率5倍の対物レンズを使用対物レンズとし、基
板の高さ位置とその使用対物レンズのW.Dが保てる位
置にくるように、顕微鏡1のZ軸方向の高さを変える。
(3):被測定物3を試料台71に固定した際の位置ずれ
誤差を認識する為に、位置ずれと角度ずれを認識するた
めのアライメント調整動作を行う。図5に示すような、
被測定物3のアライメント左側位置201が顕微鏡1で
もって観察できるようにXステージ7とYステージ8を
移動させる。
(4):顕微鏡1と同じように移動する変位センサ15
で、被測定物3の高さ位置を検出し、その検出された位
置が変位センサ15のラインセンサ上でZ5の位置にな
るように、Z軸方向のZステージ6を移動させる。
(5):アライメント左側位置201のずれ量を、画像処
理を用いることでもって認識する。
(6):被測定物のアライメント右側位置202が顕微鏡
1でもって観察できるようにXステージ7とYステージ
8を移動させる。さらに、(4)、(5)と同様にアライメン
ト右側位置202のずれ量を画像処理で認識する。アラ
イメント左側201と右側202の登録座標と測定した
座標から、位置ずれ量と角度ずれ量とを認識し、それら
に基づいてずれを解消するためのアライメント調整を行
う。
(7):そのアライメント調整が不充分の場合は、更に、
倍率20倍の対物レンズを使用対物レンズとして上述の
(3)〜(6)の動作を行う。そして、位置ずれ量と角度ずれ
量とを認識後、アライメント調整を行い、そのあとでX
ステージ7およびYステージ8は第1測定位置203に
移動する。そして、変位センサ15で被測定物3の高さ
位置を検出し、その検出された位置が変位センサ15の
ラインセンサ上でZ150の位置になるようにZ軸を移動
させるように、自動焦点調整を行う。そして、レボルバ
2を回転させて、使用対物レンズを倍率150倍の対物
レンズにして、微小寸法測定を行う。
(8):次に、第2測定位置204に移動するが、その前
に、所定値ZofだけZ軸方向に顕微鏡1を上に上げるよ
うに移動させる。ここで、所定値Zofは、被測定物3と
試料台71の平面誤差から決まる値であり、一般には、
大きくても0.1mmとされる。そういう値分顕微鏡1
を上に上げることで、XYステージが自動的に移動した
場合に、使用対物レンズと干渉しない値とされているも
のである。そうした後、XYステージを次の第2測定位
置204に移動させる。
(9):そして、変位センサ15で基板の高さ位置を検出
し、使用対物レンズ、すなわち、倍率150倍の物レン
ズに応じたラインセンサ上の位置であるZ150の位置に
レーザ光の反射光が来るようにZ軸を移動させるように
した自動焦点調節を行い、そして、微小寸法測定を行
う。
(10):上述の(8)と(9)の動作とを、以降の測定点分だけ
繰返す。ここで、顕微鏡1と変位センサ15は同軸上に
は配置できずに離れていることで、測定箇所によっては
変位センサ15の測定位置に被測定物3がない場合があ
る。このような位置については、測定点をいきなり顕微
鏡1下に移動させないで、一旦変位センサ下に移動さ
せ、ラインセンサ上の検出位置がZ150の位置となるよ
うにZ軸を移動させたあと、顕微鏡1下に移動し微小寸
法測定を行う。
(11):使用対物レンズを倍率5倍の対物レンズとし、基
板搭載位置で被測定物3を取り出す。(Operation at the time of automatic measurement) (1): As shown in FIG. 2A, the DUT 3 is placed on the sample table 71 at a predetermined mounting position. At that time, as shown in FIG. 3A, the DUT 3 is pressed against the three roller positioning guides 72 of the sample stand 71, and air is sucked to fix the DUT 3 to the sample stand 71. To do. And
As shown in FIG. 3B, the transmission type laser length measuring device 14
Then, the maximum height of the base material (substrate) of the DUT 3 is measured. (2): The objective lens with a magnification of 5 times is used as the objective lens, and the height position of the substrate and the W.V. The height of the microscope 1 in the Z-axis direction is changed so that the position D can be maintained. (3): In order to recognize the positional deviation error when the DUT 3 is fixed to the sample table 71, the alignment adjustment operation for recognizing the positional deviation and the angular deviation is performed. As shown in Figure 5,
The X stage 7 and the Y stage 8 are moved so that the alignment left side position 201 of the DUT 3 can be observed with the microscope 1. (4): Displacement sensor 15 that moves in the same way as the microscope 1.
Then, the height position of the DUT 3 is detected, and the Z stage 6 in the Z-axis direction is moved so that the detected position becomes the position Z 5 on the line sensor of the displacement sensor 15. (5): The shift amount of the alignment left side position 201 is recognized by using image processing. (6): The X stage 7 and the Y stage 8 are moved so that the alignment right side 202 of the object to be measured can be observed with the microscope 1. Further, similarly to (4) and (5), the shift amount of the alignment right side position 202 is recognized by image processing. The amount of positional deviation and the amount of angular deviation are recognized from the registered coordinates of the left side 201 and the right side 202 and the measured coordinates, and alignment adjustment for eliminating the deviation is performed based on these. (7): If the alignment adjustment is insufficient,
An objective lens with a magnification of 20 is used as the objective lens described above.
Perform operations (3) to (6). Then, after recognizing the amount of positional deviation and the amount of angular deviation, alignment adjustment is performed, and then X adjustment is performed.
The stage 7 and the Y stage 8 move to the first measurement position 203. Then, the displacement sensor 15 detects the height position of the DUT 3, and the automatic focus is performed so as to move the Z axis so that the detected position becomes the position of Z 150 on the line sensor of the displacement sensor 15. Make adjustments. Then, the revolver 2 is rotated so that the objective lens used is an objective lens with a magnification of 150 times, and minute dimension measurement is performed. (8): Next, move to the second measurement position 204, but before that, move the microscope 1 upward by a predetermined value Z of in the Z-axis direction. Here, the predetermined value Z of is a value determined by the plane error between the DUT 3 and the sample table 71, and in general,
The maximum is 0.1 mm. Such value microscope 1
Is raised so that the value does not interfere with the objective lens used when the XY stage automatically moves. After that, the XY stage is moved to the next second measurement position 204. (9): Then, the displacement sensor 15 detects the height position of the substrate, and the laser light is reflected to the position of Z 150 which is the position on the line sensor corresponding to the objective lens used, that is, the object lens with a magnification of 150 times. Automatic focus adjustment is performed so that the Z-axis is moved so that light comes, and then minute dimension measurement is performed. (10): The above operations (8) and (9) are repeated for the subsequent measurement points. Here, since the microscope 1 and the displacement sensor 15 cannot be arranged coaxially and are apart from each other, the object 3 to be measured may not exist at the measurement position of the displacement sensor 15 depending on the measurement location. Regarding such a position, the measurement point is not moved below the microscope 1 but is moved below the displacement sensor, and the Z axis is moved so that the detection position on the line sensor is the position of Z 150 . Move to the bottom of the microscope 1 to measure minute dimensions. (11): The objective lens used is an objective lens with a magnification of 5 times, and the DUT 3 is taken out at the substrate mounting position.
【0022】(手動移動時の動作)XYZ移動を手動で
行うときには、以下のインターロックをとる必要があ
る。具体的には、XY軸移動は、使用対物レンズを必ず
倍率5倍(W.D=12.2mm)の対物レンズにして
から移動させる。但し、XY微動移動は、被測定物3の
高さが変位センサ15の有効範囲(0.2mm)内に有
れば移動できるようにする。また、Z軸の移動は、使用
対物レンズのW.Dの半分しか動かせないようにしてお
き、スイッチの誤入力による被測定物3と使用対物レン
ズとの誤衝突を未然に防止するようにする。(Operation at the time of manual movement) When performing the XYZ movement manually, it is necessary to take the following interlocks. Specifically, for the XY axis movement, the objective lens used is always moved to the objective lens having a magnification of 5 times (WD = 12.2 mm). However, the XY fine movement movement can be performed if the height of the DUT 3 is within the effective range (0.2 mm) of the displacement sensor 15. Further, the movement of the Z axis is performed by the W. Only half of D can be moved to prevent erroneous collision between the DUT 3 and the objective lens used due to erroneous input of the switch.
【0023】[0023]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
自動測定時や手動による、ステージ上の試料台の移動の
を行う場合に、使用対物レンズと被測定物とが干渉せず
に移動させることかでき、高価な被測定物を損傷するこ
とを無くすることができる。また、変の長さが1m程度
の大型基板が被測定物であっても、確実にオートフォー
カス(自動合焦点)させることができ、上述した従来の
自動焦点の第1方法の、フォーカス成分検出時に上下移
動を行うための時間を省略することができ、タクトタイ
ムを向上させることができる。As described above, according to the present invention,
When moving the sample stage on the stage during automatic measurement or manually, it can be moved without interference between the objective lens and the DUT, without damaging expensive DUT. can do. In addition, even if a large substrate having a variation length of about 1 m is the object to be measured, it is possible to reliably perform autofocus (automatic focusing), and to detect the focus component of the above-described first conventional autofocus method. Sometimes the time for moving up and down can be omitted and the tact time can be improved.
【図1】 本発明の一実施例の微小寸法測定装置のブロ
ック構成図。FIG. 1 is a block configuration diagram of a minute dimension measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図2】 顕微鏡1と被測定物3の配置の様子を説明す
る図。FIG. 2 is a diagram for explaining how the microscope 1 and the DUT 3 are arranged.
【図3】 透過型レーザ測長器14とローラ位置決めガ
イド72の配置の様子を説明する図。FIG. 3 is a view for explaining how the transmission laser length measuring device 14 and a roller positioning guide 72 are arranged.
【図4】 変位センサ14と使用対物レンズの配置の様
子を説明する図。FIG. 4 is a diagram for explaining how the displacement sensor 14 and a used objective lens are arranged.
【図5】 アライメント位置と測定位置の例を示す図。FIG. 5 is a diagram showing an example of alignment positions and measurement positions.
【図6】 従来の技術による寸法測定装置の構成例を示
す図。FIG. 6 is a diagram showing a configuration example of a dimension measuring device according to a conventional technique.
1:顕微鏡、2:レボルバ、3:被写体(被測定物)、
4:CCDカメラ、5:寸法測定演算処理装置、6:Z
ステージ、7:Xステージ、8:Yステージ、9:ステ
ージ制御部、10:PC(パーソナル・コンピュー
タ)、11:TVモニタ、12:ステージ操作部、1
3:レーザオートフォーカスユニット、14:透過型レ
ーザ測長器、141:投光部、142:受光部、15:
変位センサ、151:レーザ源、152:ラインセン
サ、50:映像信号波形処理部、51:画像コントラス
ト検出回路、52:モータ駆動パルス発生部、71:試
料台、72:ローラ位置決めガイド、201:アライメ
ント左側位置、202:アライメント右側位置、20
3,204:測定位置。1: microscope, 2: revolver, 3: subject (object to be measured),
4: CCD camera, 5: dimensional measurement calculation processing device, 6: Z
Stage: 7: X stage, 8: Y stage, 9: Stage control unit, 10: PC (personal computer), 11: TV monitor, 12: Stage operation unit, 1
3: Laser autofocus unit, 14: Transmission type laser length measuring device, 141: Light emitting part, 142: Light receiving part, 15:
Displacement sensor, 151: Laser source, 152: Line sensor, 50: Video signal waveform processing section, 51: Image contrast detection circuit, 52: Motor drive pulse generating section, 71: Sample stage, 72: Roller positioning guide, 201: Alignment Left position, 202: Right alignment position, 20
3,204: measurement position.
Claims (3)
大像を得る紫外線顕微鏡と、前記被測定物を搭載してそ
の被測定物の所定部位を前記紫外線顕微鏡の視野に移動
させるステージと、前記紫外線顕微鏡の対物レンズ端か
ら前記測定物表面までの距離を測定するようにした変位
センサとを有することを特徴とする微小寸法測定装置。1. An ultraviolet microscope for obtaining a magnified image for measuring minute dimensions of an object to be measured, and a stage for mounting the object to be measured and moving a predetermined portion of the object to be measured into a field of view of the ultraviolet microscope. And a displacement sensor adapted to measure the distance from the end of the objective lens of the ultraviolet microscope to the surface of the object to be measured.
いて、さらに、該ステージに搭載された前記被測定物に
おける前記対物レンズ光軸方向の厚さを測定する測長器
を有することを特徴とする微小寸法測定装置。2. The minute dimension measuring apparatus according to claim 1, further comprising a length measuring device for measuring the thickness of the object to be measured mounted on the stage in the optical axis direction of the objective lens. And a minute dimension measuring device.
装置において、大型ガラスフォトマスクを被測定物とす
ることを特徴とする微小寸法測定装置。3. The minute dimension measuring apparatus according to claim 1 or 2, wherein a large glass photomask is used as an object to be measured.
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