JP2005003545A - 高さ測定方法及びその装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】サンプルの反射率特性が異なっていも高精度にサンプルの高さ測定を行なうこと。
【解決手段】光源20と共焦点ディスク23との間の光路上に、サンプル8の反射率特性に応じた波長帯域のバンドパスフィルタ40A又は40Bを切り替え配置する。
【選択図】 図1
【解決手段】光源20と共焦点ディスク23との間の光路上に、サンプル8の反射率特性に応じた波長帯域のバンドパスフィルタ40A又は40Bを切り替え配置する。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば半導体ウエハ又はガラスエポキシなどから成る基板上に離散的に形成された構造物、例えばバンプ電極などの高さを高速かつ高精度に測定する高さ測定方法及びその装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
LSIの高集積化によりLSIチップの電極数が増大し、かつその実装密度が高くなっている。このような背景からLSIチップの電極としてバンプ電極(以下、バンプと省略する)が採用されている。
【0003】
図8はバンプが形成されたLSIチップの構成図である。LSIチップ1上には、複数のバンプ2が縦横方向に形成されている。これらバンプ2は、半球状であり、その大きさや各バンプ2間のピッチは種々あり、例えばバンプ2の半径が50μmでピッチが200μmのものがある。LSIチップ1のサイズが例えば10mm×10mmであれば、LSIチップ1上には、数千個にも及ぶ膨大な個数のバンプ2が形成される。
【0004】
このLSIチップ1は、図9に示すように基板3に対して逆さまにされて接続される。このとき、LSIチップ1の各バンプ2と基板3上の各基板電極とがフリップチップ接続される。このフリップチップ接続では、各バンプ2の形状、特に各バンプ2の高さが正確に制御されていることが正常に接続するために必要である。
【0005】
図10は図8に示すA−A’断面図であって、各バンプ2の高さは、設計上、高さレベルhに揃っている必要があるが、実際には黒塗りしたバンプ2gに示すように設計した高さレベルよりも高い又は低い不良のものが存在する場合がある。
【0006】
このような不良バンプ2gが存在するLSIチップ1を基板3上にフリップチップ接続すると、バンプ2と基板3との接続不良が発生する。このため、LSIチップ1上に形成された各バンプ2の高さは、所定の許容範囲内に制限する必要がある。
【0007】
このような実情からバンプ2の高さを数μmの精度で検査する要求がある。このバンプ高さ検査の要求に対して共焦点光学系のセクショニング効果を利用した高さ測定方式がある。例えば特許文献1には、共焦点光学系を用いた高さ測定装置が記載されている。このうち共焦点光学系は、レーザ走査式又はNipkowディスクなどを用いたディスク方式が知られており、いずれの方式も高さ方向(光軸方向)の分布を検出光量に変換する機能を有する。
【0008】
図11は共焦点光学系の原理を示す構成図である。光源4から放射された光は、ピンホール5を通過し、ビームスプリッタ6で反射され、対物レンズ7により集光されてサンプル8に照射される。このサンプル8からの反射光は、対物レンズ7により集光され、ビームスプリッタ6を透過し、検出ピンホール9を通って光検出器10で受光される。
【0009】
サンプル8が光軸方向に例えば距離ΔZだけずれると、サンプル8の反射光は、点線により示す光路を通るものとなり、検出ピンホール9上では大きく広がってしまう。このため、検出ピンホール9を通過できる光量は、非常に小さくなり、実質的に検出ピンホール9の通過光量はゼロとみなせる。
【0010】
図12はサンプル8のZ方向(光軸方向)位置と検出ピンホール9を通過する光量Iとの関係(以下、I−Z特性と称する)の理論値を示す図で、対物レンズ7の開口数(NA)をパラメータとした場合の焦点位置を基準にしたサンプル8の位置Zと光量Iとの関係を最大値で規格化して示す。
【0011】
サンプル8が焦点位置(Z=0)にある場合にもっとも光量Iが大きく(I=1)、焦点位置から外れるに従って光量Iが減少する。これにより、共焦点光学系によりサンプル8を観察すると、焦点位置の高さ付近だけで観察像が明るく観察される。これは共焦点光学系のセクショニング効果と呼ばれる。
【0012】
通常の光学顕微鏡では、焦点位置から外れた部分のボケ像と合焦位置の像とが重なって観察されるが、共焦点光学系では、セクショニング効果により合焦位置だけの共焦点画像(セクショニング像)が観察され、この点が通常の光学顕微鏡とは大きく異なる。
【0013】
セクショニング効果は、対物レンズ7のNAが大きい程顕著である。図12には複数のNA(例えばNA=0.3、0.25、0.2)をパラメータとした各IZカーブが示されている。例えばNA=0.3のIZカーブでは、焦点位置から±10μm以内のサンプル8のセクショニング像だけが観察できる。
【0014】
サンプル8の面全体の高さを測定するには、図示しないステージによってサンプル8をXY方向に走査させるか、又は公知のガルバノミラーを用いてサンプル8面上のピンホール像を例えばX方向に走査し、かつステージをY方向に走査すれば、1枚のセクショニング画像を取得される。次に、ステージと対物レンズ7とをZ方向に移動させることにより複数の焦点位置でのセクショニング画像を取得し、これらセクショニング画像から各XY座標位置のI−Z特性曲線を補間演算するなどして、サンプル8の面全体の高さを測定する。
【0015】
【特許文献1】
特開平9−126739号公報
【0016】
【発明が解決しようとする課題】
測定精度の劣化は、電気的ノイズ等もさることながら、バンプ2を形成する金又は銅などの材料によりバンプ2の反射率特性が異なるため、照明光源から特定の波長帯域の光を選択するためのバンドパスフィルタ、又は照明光源からの光とサンプルからの反射光との各光路を分離する偏光ビームスプリッタの持つ波長帯域の選択次第によっては、S/Nが悪くなり、測定精度が低下する。
【0017】
さらに、高さ測定の基準となるバンプ2が形成されているLSIチップ1のウエハ面(下地)は、複雑なパターンの多層薄膜構造を持っていることが多く、バンプトップと下地との反射率特性が異なると、上記同様に、バンドパスフィルタ又は偏光ビームスプリッタの持つ波長帯域の選択次第によっては、S/Nが悪くなり、測定精度が低下する可能性が高い。
【0018】
そこで本発明は、サンプルの反射率特性が異なっていも高精度にサンプルの高さ測定ができる高さ測定方法及びその装置を提供することを目的とする。
【0019】
【課題を解決するための手段】
本発明は、照明光学系からの光を共焦点光学系を通してサンプルに照射し、かつサンプルを共焦点光学系の光軸方向に移動させてサンプルの共焦点画像データを複数枚取得し、これら共焦点画像データからサンプルの高さ情報を取得する高さ測定方法及びその装置において、照明光学系からの光の波長を、サンプルの反射率特性に応じて可変することを特徴とする高さ測定方法及びその装置である。
【0020】
【発明の実施の形態】
(1)以下、本発明の第1の実施の形態について図面を参照して説明する。
【0021】
図1は共焦点光学系を用いた高さ測定装置の構成図である。光源20から放射される光の光路上には、可変絞り20aとコリメータレンズ21と偏光ビームスプリッタ(PBS)22とを有する照明光学系が配置されている。コリメータレンズ21は光源20から放射された光を平行光に整形し、偏光ビームスプリッタ22はコリメータレンズ21からの平行光をサンプル8側に反射する。
【0022】
偏光ビームスプリッタ22の反射光路上には、共焦点ディスク(回転ディスク)23が設けられている。この共焦点ディスク23は、セクショニング効果を発生するものであればどのような形状の開口部(共焦点パターン)が形成されたものでもよく、例えば複数のスリット開口が形成された複スリットディスク、円形の複数のピンホール開口が形成された回転ディスク(Nipkowディスクなど)などである。この共焦点ディスク23は、その中心部がモータ24の回転軸24aに連結されている。
【0023】
この共焦点ディスク23の複数の開口部を通過した光の光路上には、結像レンズ25、λ/4波長板26、テレセントリック絞り27、対物レンズ28が配置されている。このうち共焦点ディスク23、結像レンズ25及び対物レンズ28により第1の結像光学系が形成される。なお、図1では共焦点ディスク23に形成された複数の開口部のうち2つの開口部を通過した光の光路を示す。
【0024】
共焦点ディスク23に形成された開口部と対物レンズ28の焦点面とは共役関係であり、結像レンズ25、対物レンズ28及びテレセントリック絞り27は、両側テレセントリック系の配置である。又、光源20とテレセントリック絞り27とは、共役関係にある。
【0025】
従って、共焦点ディスク23、結像レンズ25及び対物レンズ28により第1の結像光学系は、サンプル8の光軸方向(Z方向)の高さ分布を共焦点光学系のI−Z特性により光強度情報に変換する機能を有する。
【0026】
サンプル8からの反射光は、対物レンズ28、テレセントリック絞り27、λ/4波長板26、結像レンズ25、共焦点ディスク23及びビームスプリッタ22を透過するが、このビームスプリッタ22の透過光路上には、レンズ29、テレセントリック絞り30、レンズ31及びCCDカメラ32が配置されている。これらレンズ29、テレセントリック絞り30及びレンズ31は、第2の結像光学系を形成する。
【0027】
このうち共焦点ディスク23とCCD32とは、各レンズ29、31により共役関係にある。
【0028】
第2の結像光学系は、各レンズ29、31及びテレセントリック絞り30の配置により両側テレセントリック系である。この第2の結像光学系は、テレセントリック系でなくてもよいが、第2の結像光学系の長さが問題にならなければ、周辺光量の低下が起きにくいテレセントリック系が望ましい。
【0029】
CCDカメラ32は、受光面上に対物レンズ28の焦点付近だけのセクショニング像が結像され、このセクショニング像を撮像してその画像信号を出力する。
【0030】
コンピュータ33は、CCDカメラ32から出力された画像信号を入力し、この画像信号を画像処理してセクショニング画像データを求め、このセクショニング画像データをモニタ34に表示する。
【0031】
又、コンピュータ33は、焦点移動装置35に対して対物レンズ28を光軸方向(Z方向)に移動させるか又はサンプル8を載置するサンプルステージ36を光軸方向に移動動作させる指令を発する。
【0032】
焦点移動装置35は、対物レンズ28を光軸方向に指示されたサンプリング間隔に従って移動させるか、又はサンプルステージ36を光軸方向に指示されたサンプリング間隔ずつ移動させる。
【0033】
上記光源20から放射される光の光路上における当該光源20とコリメータレンズ21との間には、互いに波長帯域が異なるバンドパスフィルタ40Aと40Bとが切り替えて配置されるようになっている。これらバンドパスフィルタ40A、40Bは、サンプル8の反射率特性に応じて切り替えられ、光源20から放射された光の波長を可変する。
【0034】
例えば、サンプル8が上記図8に示すようなLSIチップ1であり、バンプ2を形成する材料が金又は銅である場合がある。バンプ2が金により形成されていれば、金の反射率特性の中心波長λ1(=575nm)付近の狭い波長帯域を通すバンドパスフィルタ40Aが光路上に配置される。又、バンプ2が銅により形成されていれば、銅の反射率特性の中心波長λ2(=595nm)付近の狭い波長帯域を通すバンドパスフィルタ40Bが光路上に配置される。
【0035】
なお、これらバンドパスフィルタ40A、40Bは、光源20とコリメータレンズ21との間に配置するのに限らず、光源20と共焦点ディスク23との間の光路上であればよい。
【0036】
フィルタ切替え部41は、バンドパスフィルタ40A又は40Bのいずれか一方を光路上に配置する機能を有する。
【0037】
上記偏光ビームスプリッタ22は、図2に示すようにバンドパスフィルタ40A及び40Bの各波長帯域(中心波長λ1、λ2)の透過率が殆どない広帯域特性を有する。例えば、各バンドフィルタ40A、40Bの半値幅を例えば10nmとすると、偏光ビームスプリッタ22の波長帯域は、角度特性を考慮しても110nm以上あればよい。
【0038】
次に、上記の如く構成された装置の動作について説明する。
【0039】
光源20から放射された光は、可変絞り20aを通過し、バンドパスフィルタ40A又は40Bを透過し、コリメータレンズ21により平行光に整形され、偏光ビームスプリッタ22によりサンプル8側に反射され、回転している共焦点ディスク23に照射される。
【0040】
この共焦点ディスク23の複数の開口部を通過した光は、結像レンズ25により集光され、λ/4波長板26を透過し、テレセントリック絞り27を通り、対物レンズ28によりサンプル8上に照射される。
【0041】
サンプル8からの反射光は、サンプル8に照射する光路と同一光路を戻り、ビームスプリッタ22に入射する。そして、サンプル8からの反射光は、ビームスプリッタ22を透過し、さらにレンズ29、テレセントリック絞り30、レンズ31を通ってCCDカメラ32に入射する。
【0042】
このCCDカメラ32の受光面上にはサンプル8上における対物レンズ28の焦点付近だけのセクショニング像が結像される。従って、CCDカメラ32は、サンプル8上における対物レンズ28の焦点付近だけのセクショニング像を撮像してその画像信号を出力する。
【0043】
コンピュータ33は、CCDカメラ32から出力された画像信号を入力し、この画像信号を画像処理してセクショニング画像データを求め、このセクショニング画像データをモニタ34に表示する。
【0044】
又、コンピュータ33は、焦点移動装置35に対して対物レンズ28を光軸方向に移動させるか又はサンプルステージ36を光軸方向に移動動作させる指令を発する。この焦点移動装置35は、コンピュータ33からの指示に従い、対物レンズ28を光軸方向に指示されたサンプリング間隔に従って移動させるか、又はサンプルステージ36を光軸方向に指示されたサンプリング間隔ずつ移動させる。
【0045】
次に、LSIチップ1上に形成された多数のバンプ2の観察について説明する。
【0046】
図3はLSIチップ1上のバンプ2の頂上付近に合焦した場合のセクショニング画像を示す。バンプ2の中心に示す白抜き部分は、明るく観察されるところである。この部分の領域をφとすると、この領域φは、φ=2R・sin(θ/2)に表わされる。実際に2R・sin(θ/2)の領域から離れると、急激に暗く見える。
【0047】
共焦点光学系のセクショニング効果によりバンプ2の頂点からZ方向に対しては、数μm程度のセクショニング画像しか観察できないので、バンプ2の頂点から数10μm下側にあるLSIチップ1のウエハ面からの反射光は検出できない。従って、図3に示すようにバンプ2の頂上付近だけが明るいセクショニング画像が観察される。なお、図3ではLSIチップ1のウエハ面とバンプ2の黒塗り部分の濃度が異なるように示しているが、これは説明上のもので、実際にはバンプ2の頂点部分しか明るく観察されず、それ以外は真暗の状態である。
【0048】
合焦位置をLSIチップ1のウエハ面に近付けると、共焦点光学系のセクショニング効果によりバンプ2の頂点付近は徐々に暗くなり、やがてバンプ2は真暗の状態になり、さらに合焦位置をLSIチップ1のウエハ面に近付けると、今度は徐々にLSIチップ1のウエハ面が明るく観察されてくる。ウエハ面に合焦した状態になると、図4に示すようにバンプ2は殆ど真暗な状態になり、ウエハ面が最も明るく観察される。
【0049】
広視野、高分解能を実現するために、対物レンズ28のNAを0.3程度、共焦点ディスク23面へのサンプル8の結像倍率を3倍程度、共焦点ディスク23をCCDカメラ32面上に結像する倍率を1/3倍程度(総合倍率としては1倍になる)にすれば、ごく一般的に用いられている安価なCCDを使っても、10mm×10mmの視野と1μm以下の分解能とが得られる。この分解能は、セクショニング範囲、セクショニング画像の枚数、補間方法、電気的S/N等の要因によって決まる。
【0050】
複数のセクショニング画像から補間演算等を用いて必要な箇所(バンプ2が存在するところ)のI−Z特性曲線を作成することにより、微小かつ高密度なバンプアレイの高さ測定が高速にできる。
【0051】
より高精度な高さ測定を行なう場合には、セクショニング間隔を狭くし、補間精度を高くする。測定時間をさらに短縮したい場合には、セクショニング間隔を広くしてZ走査時間及び画像処理時間をそれぞれ短縮する。
【0052】
次に、反射率特性の異なるバンプ2に対する測定について説明する。
【0053】
LSIチップ1に形成されるバンプ2は、例えば銅又は金の材料により形成される。
【0054】
バンドパスフィルタ40A、40Bは、バンプ2の材料である金又は銅の反射率特性に応じて切り替えられ、光源20から放射された光の波長を可変する。例えば、バンプ2が金により形成されていれば、金の反射率特性の中心波長λ1(=575nm)付近の狭い波長帯域を通すバンドパスフィルタ40Aが光路上に配置される。又、バンプ2が銅により形成されていれば、銅の反射率特性の中心波長λ2(=595nm)付近の狭い波長帯域を通すバンドパスフィルタ40Bが光路上に配置される。
【0055】
偏光ビームスプリッタ22は、図2に示すようにバンドパスフィルタ40A及び40Bの各波長帯域の透過率が殆どない広帯域を有し、バンプ2の材料(銅又は金)の反射率特性に合わせたバンドパスフィルタ40A又は40Bに切り替えられても、当該偏光ビームスプリッタ22の性能が劣化しない。例えば、各バンドフィルタ40A、40Bの半値幅を例えば10nmとすると、偏光ビームスプリッタ22は、角度特性を考慮しても110nm以上の波長帯域のものが用いられる。
【0056】
従って、バンプ2の材料である金又は銅の反射率特性に応じてバンドパスフィルタ40A又は40Bを切り替えれば、バンプ2からの反射光量を減衰することなく、S/Nの劣化を防止でき、バンプ2の材料が例えば銅又は金であっても、高精度にバンプ2の高さを測定できる。
【0057】
バンプ2を形成する材料が半田の場合、バンプ2の反射率特性はフラットである。LSIチップ1のウエハ面(下地)が多層薄膜の場合、この多層薄膜の材料に応じた反射率特性を持つので、この反射率特性に合わせた波長帯域のバンドパスフィルタを光源20と共焦点ディスク23との間の光路上に配置する。これにより、多層薄膜により形成されたウエハ面上にバンプ2を形成したLSIチップ1に対しても、バンプ2と下地との各反射率特性を最適にすることができ、バンプ2及びウエハ面からの反射光量を減衰することなく、S/Nの劣化を防止でき、高精度にバンプ2及びウエハ面の高さを測定できる。
【0058】
このように上記第1の実施の形態においては、光源20と共焦点ディスク23との間の光路上に、サンプル8の反射率特性に応じた波長帯域のバンドパスフィルタ40A又は40Bを切り替え配置する、例えば、バンプ2が金により形成されていれば、金の反射率特性の中心波長λ1(=575nm)付近の波長帯域を通すバンドパスフィルタ40Aを配置し、バンプ2が銅により形成されていれば、銅の反射率特性の中心波長λ2(=595nm)付近の波長帯域を通すバンドパスフィルタ40Bを配置するので、バンプ2からの反射光量を減衰することなく、S/Nの劣化を防止でき、バンプ2の材料が例えば銅又は金であっても、高精度にバンプ2の高さ測定ができる。
【0059】
又、多層薄膜により形成されたウエハ面上にバンプ2を形成したLSIチップ1に対しても、多層薄膜の材料に応じた反射率特性に合わせた波長帯域のバンドパスフィルタを用いることにより、バンプ2と下地との各反射率特性を最適にすることができ、バンプ2及びウエハ面からの反射光量を減衰することなく、S/Nの劣化を防止でき、高精度にバンプ2及びウエハ面の高さを測定できる。
【0060】
(2)次に、本発明の第2の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、図1と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略する。
【0061】
図5は共焦点光学系を用いた高さ測定装置の構成図である。共焦点光学系の光路上には、サンプル8の反射率特性に応じた波長帯域の偏光ビームスプリッタ(PBS)50A又は50Bのいずれか一方がPBS切替え部51によって切り替えられる。
【0062】
これら偏光ビームスプリッタ50A、50Bは、狭帯域のもので、図6は偏光ビームスプリッタ50Aの波長帯域を示す特性図を示し、金の反射率特性の中心波長λ1(=575nm)に対応する波長帯域の透過率が殆どない。図7は偏光ビームスプリッタ50Bの波長帯域を示す特性図を示し、銅の反射率特性の中心波長λ2(=595nm)に対応する波長帯域の透過率が殆どない。これら偏光ビームスプリッタ50A、50Bの波長帯域は、角度特性を考慮しても60nmもあれば十分である。
【0063】
従って、バンプ2を形成する材料が例えば金であれば、図6に示すように金の反射率特性の中心波長λ1(=575nm)付近の半値幅10nm程度の波長帯域を通すバンドパスフィルタ40Aが配置される。そして、このバンドパスフィルタ40Aに適した偏光ビームスプリッタ50Bが配置される。
【0064】
バンプ2を形成する材料が例えば銅であれば、図7に示すように銅の反射率特性の中心波長λ2(=595nm)付近の半値幅10nm程度の波長帯域を通すバンドパスフィルタ40Bが配置される。そして、このバンドパスフィルタ40Bに適した偏光ビームスプリッタ50Aが配置される。
【0065】
このように上記第2の実施の形態においては、バンプ2を形成する材料が例えば金であれば、金の反射率特性の中心波長λ1付近の波長帯域を通すバンドパスフィルタ40Aを配置すると共にこのバンドパスフィルタ40Aに適した偏光ビームスプリッタ50Bを配置し、又、バンプ2を形成する材料が例えば銅であれば、銅の反射率特性の中心波長λ2付近の波長帯域を通すバンドパスフィルタ40Bを配置すると共にこのバンドパスフィルタ40Bに適した偏光ビームスプリッタ50Aを配置するので、上記第1の実施の形態と同様の効果を奏することができると共に、広帯域の偏光ビームスプリッタは比較的高価であるが、狭帯域の偏光ビームスプリッタ50A、50Bを用いて安価にすることができる。
【0066】
なお、本発明は、上記第1及び第2の実施の形態に限定されるものでなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。
【0067】
例えば、上記第1及び第2の実施の形態では、LSIチップ1上に形成されたバンプ2の高さ測定について説明したが、これに限らず、基板上に離散的に形成された構造物の高さ測定の全般に適用できる。
【0068】
又、基板上に金と銅とが混在している場合、例えば基板上に金により形成されたバンプが存在すると共に、銅により形成された配線パターンが存在する場合にも、バンプからの反射光量を減衰することなく、S/Nの劣化を防止でき、高精度にバンプの高さ測定ができる。
【0069】
さらに、上記実施形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示されている複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出できる。例えば、実施形態に示されている全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出できる。
【0070】
【発明の効果】
以上詳記したように本発明によれば、サンプルの反射率特性が異なっていも高精度にサンプルの高さ測定ができる高さ測定方法及びその装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係わる高さ測定装置の第1の実施の形態を示す構成図。
【図2】本発明に係わる高さ測定装置の第1の実施の形態における偏光ビームスプリッタの波長帯域を示す特性図。
【図3】本発明に係わる高さ測定装置の第1の実施の形態におけるLSIチップ上のバンプ頂上付近に合焦した場合のセクショニング画像を示す図。
【図4】本発明に係わる高さ測定装置の第1の実施の形態におけるLSIチップのウエハ面に合焦した場合のセクショニング画像を示す図。
【図5】本発明に係わる高さ測定装置の第2の実施の形態を示す構成図。
【図6】本発明に係わる高さ測定装置の第2の実施の形態における偏光ビームスプリッタの波長帯域を示す特性図。
【図7】本発明に係わる高さ測定装置の第2の実施の形態における偏光ビームスプリッタの波長帯域を示す特性図。
【図8】バンプ電極が形成されたLSIチップの構成図。
【図9】基板上に接続されたLSIチップを示す図。
【図10】バンプ電極が形成されたLSIチップの断面図。
【図11】従来の共焦点光学系の構成図。
【図12】サンプルのZ方向位置と検出ピンホールの通過光量との関係を示すI−Z特性の理論値を示す図。
【符号の説明】
8:サンプル、20:光源、21:コリメータレンズ、22:ビームスプリッタ、23:共焦点ディスク、24:モータ、25:結像レンズ、26:λ/4波長板、27,30:テレセントリック絞り、28:対物レンズ、29,31:レンズ、32:CCD、33:コンピュータ、34:モニタ、35:焦点移動装置、40A,40B:バンドパスフィルタ、41:フィルタ切替え部、50A,50B:偏光ビームスプリッタ、51:PBS切替え部。
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば半導体ウエハ又はガラスエポキシなどから成る基板上に離散的に形成された構造物、例えばバンプ電極などの高さを高速かつ高精度に測定する高さ測定方法及びその装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
LSIの高集積化によりLSIチップの電極数が増大し、かつその実装密度が高くなっている。このような背景からLSIチップの電極としてバンプ電極(以下、バンプと省略する)が採用されている。
【0003】
図8はバンプが形成されたLSIチップの構成図である。LSIチップ1上には、複数のバンプ2が縦横方向に形成されている。これらバンプ2は、半球状であり、その大きさや各バンプ2間のピッチは種々あり、例えばバンプ2の半径が50μmでピッチが200μmのものがある。LSIチップ1のサイズが例えば10mm×10mmであれば、LSIチップ1上には、数千個にも及ぶ膨大な個数のバンプ2が形成される。
【0004】
このLSIチップ1は、図9に示すように基板3に対して逆さまにされて接続される。このとき、LSIチップ1の各バンプ2と基板3上の各基板電極とがフリップチップ接続される。このフリップチップ接続では、各バンプ2の形状、特に各バンプ2の高さが正確に制御されていることが正常に接続するために必要である。
【0005】
図10は図8に示すA−A’断面図であって、各バンプ2の高さは、設計上、高さレベルhに揃っている必要があるが、実際には黒塗りしたバンプ2gに示すように設計した高さレベルよりも高い又は低い不良のものが存在する場合がある。
【0006】
このような不良バンプ2gが存在するLSIチップ1を基板3上にフリップチップ接続すると、バンプ2と基板3との接続不良が発生する。このため、LSIチップ1上に形成された各バンプ2の高さは、所定の許容範囲内に制限する必要がある。
【0007】
このような実情からバンプ2の高さを数μmの精度で検査する要求がある。このバンプ高さ検査の要求に対して共焦点光学系のセクショニング効果を利用した高さ測定方式がある。例えば特許文献1には、共焦点光学系を用いた高さ測定装置が記載されている。このうち共焦点光学系は、レーザ走査式又はNipkowディスクなどを用いたディスク方式が知られており、いずれの方式も高さ方向(光軸方向)の分布を検出光量に変換する機能を有する。
【0008】
図11は共焦点光学系の原理を示す構成図である。光源4から放射された光は、ピンホール5を通過し、ビームスプリッタ6で反射され、対物レンズ7により集光されてサンプル8に照射される。このサンプル8からの反射光は、対物レンズ7により集光され、ビームスプリッタ6を透過し、検出ピンホール9を通って光検出器10で受光される。
【0009】
サンプル8が光軸方向に例えば距離ΔZだけずれると、サンプル8の反射光は、点線により示す光路を通るものとなり、検出ピンホール9上では大きく広がってしまう。このため、検出ピンホール9を通過できる光量は、非常に小さくなり、実質的に検出ピンホール9の通過光量はゼロとみなせる。
【0010】
図12はサンプル8のZ方向(光軸方向)位置と検出ピンホール9を通過する光量Iとの関係(以下、I−Z特性と称する)の理論値を示す図で、対物レンズ7の開口数(NA)をパラメータとした場合の焦点位置を基準にしたサンプル8の位置Zと光量Iとの関係を最大値で規格化して示す。
【0011】
サンプル8が焦点位置(Z=0)にある場合にもっとも光量Iが大きく(I=1)、焦点位置から外れるに従って光量Iが減少する。これにより、共焦点光学系によりサンプル8を観察すると、焦点位置の高さ付近だけで観察像が明るく観察される。これは共焦点光学系のセクショニング効果と呼ばれる。
【0012】
通常の光学顕微鏡では、焦点位置から外れた部分のボケ像と合焦位置の像とが重なって観察されるが、共焦点光学系では、セクショニング効果により合焦位置だけの共焦点画像(セクショニング像)が観察され、この点が通常の光学顕微鏡とは大きく異なる。
【0013】
セクショニング効果は、対物レンズ7のNAが大きい程顕著である。図12には複数のNA(例えばNA=0.3、0.25、0.2)をパラメータとした各IZカーブが示されている。例えばNA=0.3のIZカーブでは、焦点位置から±10μm以内のサンプル8のセクショニング像だけが観察できる。
【0014】
サンプル8の面全体の高さを測定するには、図示しないステージによってサンプル8をXY方向に走査させるか、又は公知のガルバノミラーを用いてサンプル8面上のピンホール像を例えばX方向に走査し、かつステージをY方向に走査すれば、1枚のセクショニング画像を取得される。次に、ステージと対物レンズ7とをZ方向に移動させることにより複数の焦点位置でのセクショニング画像を取得し、これらセクショニング画像から各XY座標位置のI−Z特性曲線を補間演算するなどして、サンプル8の面全体の高さを測定する。
【0015】
【特許文献1】
特開平9−126739号公報
【0016】
【発明が解決しようとする課題】
測定精度の劣化は、電気的ノイズ等もさることながら、バンプ2を形成する金又は銅などの材料によりバンプ2の反射率特性が異なるため、照明光源から特定の波長帯域の光を選択するためのバンドパスフィルタ、又は照明光源からの光とサンプルからの反射光との各光路を分離する偏光ビームスプリッタの持つ波長帯域の選択次第によっては、S/Nが悪くなり、測定精度が低下する。
【0017】
さらに、高さ測定の基準となるバンプ2が形成されているLSIチップ1のウエハ面(下地)は、複雑なパターンの多層薄膜構造を持っていることが多く、バンプトップと下地との反射率特性が異なると、上記同様に、バンドパスフィルタ又は偏光ビームスプリッタの持つ波長帯域の選択次第によっては、S/Nが悪くなり、測定精度が低下する可能性が高い。
【0018】
そこで本発明は、サンプルの反射率特性が異なっていも高精度にサンプルの高さ測定ができる高さ測定方法及びその装置を提供することを目的とする。
【0019】
【課題を解決するための手段】
本発明は、照明光学系からの光を共焦点光学系を通してサンプルに照射し、かつサンプルを共焦点光学系の光軸方向に移動させてサンプルの共焦点画像データを複数枚取得し、これら共焦点画像データからサンプルの高さ情報を取得する高さ測定方法及びその装置において、照明光学系からの光の波長を、サンプルの反射率特性に応じて可変することを特徴とする高さ測定方法及びその装置である。
【0020】
【発明の実施の形態】
(1)以下、本発明の第1の実施の形態について図面を参照して説明する。
【0021】
図1は共焦点光学系を用いた高さ測定装置の構成図である。光源20から放射される光の光路上には、可変絞り20aとコリメータレンズ21と偏光ビームスプリッタ(PBS)22とを有する照明光学系が配置されている。コリメータレンズ21は光源20から放射された光を平行光に整形し、偏光ビームスプリッタ22はコリメータレンズ21からの平行光をサンプル8側に反射する。
【0022】
偏光ビームスプリッタ22の反射光路上には、共焦点ディスク(回転ディスク)23が設けられている。この共焦点ディスク23は、セクショニング効果を発生するものであればどのような形状の開口部(共焦点パターン)が形成されたものでもよく、例えば複数のスリット開口が形成された複スリットディスク、円形の複数のピンホール開口が形成された回転ディスク(Nipkowディスクなど)などである。この共焦点ディスク23は、その中心部がモータ24の回転軸24aに連結されている。
【0023】
この共焦点ディスク23の複数の開口部を通過した光の光路上には、結像レンズ25、λ/4波長板26、テレセントリック絞り27、対物レンズ28が配置されている。このうち共焦点ディスク23、結像レンズ25及び対物レンズ28により第1の結像光学系が形成される。なお、図1では共焦点ディスク23に形成された複数の開口部のうち2つの開口部を通過した光の光路を示す。
【0024】
共焦点ディスク23に形成された開口部と対物レンズ28の焦点面とは共役関係であり、結像レンズ25、対物レンズ28及びテレセントリック絞り27は、両側テレセントリック系の配置である。又、光源20とテレセントリック絞り27とは、共役関係にある。
【0025】
従って、共焦点ディスク23、結像レンズ25及び対物レンズ28により第1の結像光学系は、サンプル8の光軸方向(Z方向)の高さ分布を共焦点光学系のI−Z特性により光強度情報に変換する機能を有する。
【0026】
サンプル8からの反射光は、対物レンズ28、テレセントリック絞り27、λ/4波長板26、結像レンズ25、共焦点ディスク23及びビームスプリッタ22を透過するが、このビームスプリッタ22の透過光路上には、レンズ29、テレセントリック絞り30、レンズ31及びCCDカメラ32が配置されている。これらレンズ29、テレセントリック絞り30及びレンズ31は、第2の結像光学系を形成する。
【0027】
このうち共焦点ディスク23とCCD32とは、各レンズ29、31により共役関係にある。
【0028】
第2の結像光学系は、各レンズ29、31及びテレセントリック絞り30の配置により両側テレセントリック系である。この第2の結像光学系は、テレセントリック系でなくてもよいが、第2の結像光学系の長さが問題にならなければ、周辺光量の低下が起きにくいテレセントリック系が望ましい。
【0029】
CCDカメラ32は、受光面上に対物レンズ28の焦点付近だけのセクショニング像が結像され、このセクショニング像を撮像してその画像信号を出力する。
【0030】
コンピュータ33は、CCDカメラ32から出力された画像信号を入力し、この画像信号を画像処理してセクショニング画像データを求め、このセクショニング画像データをモニタ34に表示する。
【0031】
又、コンピュータ33は、焦点移動装置35に対して対物レンズ28を光軸方向(Z方向)に移動させるか又はサンプル8を載置するサンプルステージ36を光軸方向に移動動作させる指令を発する。
【0032】
焦点移動装置35は、対物レンズ28を光軸方向に指示されたサンプリング間隔に従って移動させるか、又はサンプルステージ36を光軸方向に指示されたサンプリング間隔ずつ移動させる。
【0033】
上記光源20から放射される光の光路上における当該光源20とコリメータレンズ21との間には、互いに波長帯域が異なるバンドパスフィルタ40Aと40Bとが切り替えて配置されるようになっている。これらバンドパスフィルタ40A、40Bは、サンプル8の反射率特性に応じて切り替えられ、光源20から放射された光の波長を可変する。
【0034】
例えば、サンプル8が上記図8に示すようなLSIチップ1であり、バンプ2を形成する材料が金又は銅である場合がある。バンプ2が金により形成されていれば、金の反射率特性の中心波長λ1(=575nm)付近の狭い波長帯域を通すバンドパスフィルタ40Aが光路上に配置される。又、バンプ2が銅により形成されていれば、銅の反射率特性の中心波長λ2(=595nm)付近の狭い波長帯域を通すバンドパスフィルタ40Bが光路上に配置される。
【0035】
なお、これらバンドパスフィルタ40A、40Bは、光源20とコリメータレンズ21との間に配置するのに限らず、光源20と共焦点ディスク23との間の光路上であればよい。
【0036】
フィルタ切替え部41は、バンドパスフィルタ40A又は40Bのいずれか一方を光路上に配置する機能を有する。
【0037】
上記偏光ビームスプリッタ22は、図2に示すようにバンドパスフィルタ40A及び40Bの各波長帯域(中心波長λ1、λ2)の透過率が殆どない広帯域特性を有する。例えば、各バンドフィルタ40A、40Bの半値幅を例えば10nmとすると、偏光ビームスプリッタ22の波長帯域は、角度特性を考慮しても110nm以上あればよい。
【0038】
次に、上記の如く構成された装置の動作について説明する。
【0039】
光源20から放射された光は、可変絞り20aを通過し、バンドパスフィルタ40A又は40Bを透過し、コリメータレンズ21により平行光に整形され、偏光ビームスプリッタ22によりサンプル8側に反射され、回転している共焦点ディスク23に照射される。
【0040】
この共焦点ディスク23の複数の開口部を通過した光は、結像レンズ25により集光され、λ/4波長板26を透過し、テレセントリック絞り27を通り、対物レンズ28によりサンプル8上に照射される。
【0041】
サンプル8からの反射光は、サンプル8に照射する光路と同一光路を戻り、ビームスプリッタ22に入射する。そして、サンプル8からの反射光は、ビームスプリッタ22を透過し、さらにレンズ29、テレセントリック絞り30、レンズ31を通ってCCDカメラ32に入射する。
【0042】
このCCDカメラ32の受光面上にはサンプル8上における対物レンズ28の焦点付近だけのセクショニング像が結像される。従って、CCDカメラ32は、サンプル8上における対物レンズ28の焦点付近だけのセクショニング像を撮像してその画像信号を出力する。
【0043】
コンピュータ33は、CCDカメラ32から出力された画像信号を入力し、この画像信号を画像処理してセクショニング画像データを求め、このセクショニング画像データをモニタ34に表示する。
【0044】
又、コンピュータ33は、焦点移動装置35に対して対物レンズ28を光軸方向に移動させるか又はサンプルステージ36を光軸方向に移動動作させる指令を発する。この焦点移動装置35は、コンピュータ33からの指示に従い、対物レンズ28を光軸方向に指示されたサンプリング間隔に従って移動させるか、又はサンプルステージ36を光軸方向に指示されたサンプリング間隔ずつ移動させる。
【0045】
次に、LSIチップ1上に形成された多数のバンプ2の観察について説明する。
【0046】
図3はLSIチップ1上のバンプ2の頂上付近に合焦した場合のセクショニング画像を示す。バンプ2の中心に示す白抜き部分は、明るく観察されるところである。この部分の領域をφとすると、この領域φは、φ=2R・sin(θ/2)に表わされる。実際に2R・sin(θ/2)の領域から離れると、急激に暗く見える。
【0047】
共焦点光学系のセクショニング効果によりバンプ2の頂点からZ方向に対しては、数μm程度のセクショニング画像しか観察できないので、バンプ2の頂点から数10μm下側にあるLSIチップ1のウエハ面からの反射光は検出できない。従って、図3に示すようにバンプ2の頂上付近だけが明るいセクショニング画像が観察される。なお、図3ではLSIチップ1のウエハ面とバンプ2の黒塗り部分の濃度が異なるように示しているが、これは説明上のもので、実際にはバンプ2の頂点部分しか明るく観察されず、それ以外は真暗の状態である。
【0048】
合焦位置をLSIチップ1のウエハ面に近付けると、共焦点光学系のセクショニング効果によりバンプ2の頂点付近は徐々に暗くなり、やがてバンプ2は真暗の状態になり、さらに合焦位置をLSIチップ1のウエハ面に近付けると、今度は徐々にLSIチップ1のウエハ面が明るく観察されてくる。ウエハ面に合焦した状態になると、図4に示すようにバンプ2は殆ど真暗な状態になり、ウエハ面が最も明るく観察される。
【0049】
広視野、高分解能を実現するために、対物レンズ28のNAを0.3程度、共焦点ディスク23面へのサンプル8の結像倍率を3倍程度、共焦点ディスク23をCCDカメラ32面上に結像する倍率を1/3倍程度(総合倍率としては1倍になる)にすれば、ごく一般的に用いられている安価なCCDを使っても、10mm×10mmの視野と1μm以下の分解能とが得られる。この分解能は、セクショニング範囲、セクショニング画像の枚数、補間方法、電気的S/N等の要因によって決まる。
【0050】
複数のセクショニング画像から補間演算等を用いて必要な箇所(バンプ2が存在するところ)のI−Z特性曲線を作成することにより、微小かつ高密度なバンプアレイの高さ測定が高速にできる。
【0051】
より高精度な高さ測定を行なう場合には、セクショニング間隔を狭くし、補間精度を高くする。測定時間をさらに短縮したい場合には、セクショニング間隔を広くしてZ走査時間及び画像処理時間をそれぞれ短縮する。
【0052】
次に、反射率特性の異なるバンプ2に対する測定について説明する。
【0053】
LSIチップ1に形成されるバンプ2は、例えば銅又は金の材料により形成される。
【0054】
バンドパスフィルタ40A、40Bは、バンプ2の材料である金又は銅の反射率特性に応じて切り替えられ、光源20から放射された光の波長を可変する。例えば、バンプ2が金により形成されていれば、金の反射率特性の中心波長λ1(=575nm)付近の狭い波長帯域を通すバンドパスフィルタ40Aが光路上に配置される。又、バンプ2が銅により形成されていれば、銅の反射率特性の中心波長λ2(=595nm)付近の狭い波長帯域を通すバンドパスフィルタ40Bが光路上に配置される。
【0055】
偏光ビームスプリッタ22は、図2に示すようにバンドパスフィルタ40A及び40Bの各波長帯域の透過率が殆どない広帯域を有し、バンプ2の材料(銅又は金)の反射率特性に合わせたバンドパスフィルタ40A又は40Bに切り替えられても、当該偏光ビームスプリッタ22の性能が劣化しない。例えば、各バンドフィルタ40A、40Bの半値幅を例えば10nmとすると、偏光ビームスプリッタ22は、角度特性を考慮しても110nm以上の波長帯域のものが用いられる。
【0056】
従って、バンプ2の材料である金又は銅の反射率特性に応じてバンドパスフィルタ40A又は40Bを切り替えれば、バンプ2からの反射光量を減衰することなく、S/Nの劣化を防止でき、バンプ2の材料が例えば銅又は金であっても、高精度にバンプ2の高さを測定できる。
【0057】
バンプ2を形成する材料が半田の場合、バンプ2の反射率特性はフラットである。LSIチップ1のウエハ面(下地)が多層薄膜の場合、この多層薄膜の材料に応じた反射率特性を持つので、この反射率特性に合わせた波長帯域のバンドパスフィルタを光源20と共焦点ディスク23との間の光路上に配置する。これにより、多層薄膜により形成されたウエハ面上にバンプ2を形成したLSIチップ1に対しても、バンプ2と下地との各反射率特性を最適にすることができ、バンプ2及びウエハ面からの反射光量を減衰することなく、S/Nの劣化を防止でき、高精度にバンプ2及びウエハ面の高さを測定できる。
【0058】
このように上記第1の実施の形態においては、光源20と共焦点ディスク23との間の光路上に、サンプル8の反射率特性に応じた波長帯域のバンドパスフィルタ40A又は40Bを切り替え配置する、例えば、バンプ2が金により形成されていれば、金の反射率特性の中心波長λ1(=575nm)付近の波長帯域を通すバンドパスフィルタ40Aを配置し、バンプ2が銅により形成されていれば、銅の反射率特性の中心波長λ2(=595nm)付近の波長帯域を通すバンドパスフィルタ40Bを配置するので、バンプ2からの反射光量を減衰することなく、S/Nの劣化を防止でき、バンプ2の材料が例えば銅又は金であっても、高精度にバンプ2の高さ測定ができる。
【0059】
又、多層薄膜により形成されたウエハ面上にバンプ2を形成したLSIチップ1に対しても、多層薄膜の材料に応じた反射率特性に合わせた波長帯域のバンドパスフィルタを用いることにより、バンプ2と下地との各反射率特性を最適にすることができ、バンプ2及びウエハ面からの反射光量を減衰することなく、S/Nの劣化を防止でき、高精度にバンプ2及びウエハ面の高さを測定できる。
【0060】
(2)次に、本発明の第2の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、図1と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略する。
【0061】
図5は共焦点光学系を用いた高さ測定装置の構成図である。共焦点光学系の光路上には、サンプル8の反射率特性に応じた波長帯域の偏光ビームスプリッタ(PBS)50A又は50Bのいずれか一方がPBS切替え部51によって切り替えられる。
【0062】
これら偏光ビームスプリッタ50A、50Bは、狭帯域のもので、図6は偏光ビームスプリッタ50Aの波長帯域を示す特性図を示し、金の反射率特性の中心波長λ1(=575nm)に対応する波長帯域の透過率が殆どない。図7は偏光ビームスプリッタ50Bの波長帯域を示す特性図を示し、銅の反射率特性の中心波長λ2(=595nm)に対応する波長帯域の透過率が殆どない。これら偏光ビームスプリッタ50A、50Bの波長帯域は、角度特性を考慮しても60nmもあれば十分である。
【0063】
従って、バンプ2を形成する材料が例えば金であれば、図6に示すように金の反射率特性の中心波長λ1(=575nm)付近の半値幅10nm程度の波長帯域を通すバンドパスフィルタ40Aが配置される。そして、このバンドパスフィルタ40Aに適した偏光ビームスプリッタ50Bが配置される。
【0064】
バンプ2を形成する材料が例えば銅であれば、図7に示すように銅の反射率特性の中心波長λ2(=595nm)付近の半値幅10nm程度の波長帯域を通すバンドパスフィルタ40Bが配置される。そして、このバンドパスフィルタ40Bに適した偏光ビームスプリッタ50Aが配置される。
【0065】
このように上記第2の実施の形態においては、バンプ2を形成する材料が例えば金であれば、金の反射率特性の中心波長λ1付近の波長帯域を通すバンドパスフィルタ40Aを配置すると共にこのバンドパスフィルタ40Aに適した偏光ビームスプリッタ50Bを配置し、又、バンプ2を形成する材料が例えば銅であれば、銅の反射率特性の中心波長λ2付近の波長帯域を通すバンドパスフィルタ40Bを配置すると共にこのバンドパスフィルタ40Bに適した偏光ビームスプリッタ50Aを配置するので、上記第1の実施の形態と同様の効果を奏することができると共に、広帯域の偏光ビームスプリッタは比較的高価であるが、狭帯域の偏光ビームスプリッタ50A、50Bを用いて安価にすることができる。
【0066】
なお、本発明は、上記第1及び第2の実施の形態に限定されるものでなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。
【0067】
例えば、上記第1及び第2の実施の形態では、LSIチップ1上に形成されたバンプ2の高さ測定について説明したが、これに限らず、基板上に離散的に形成された構造物の高さ測定の全般に適用できる。
【0068】
又、基板上に金と銅とが混在している場合、例えば基板上に金により形成されたバンプが存在すると共に、銅により形成された配線パターンが存在する場合にも、バンプからの反射光量を減衰することなく、S/Nの劣化を防止でき、高精度にバンプの高さ測定ができる。
【0069】
さらに、上記実施形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示されている複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出できる。例えば、実施形態に示されている全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出できる。
【0070】
【発明の効果】
以上詳記したように本発明によれば、サンプルの反射率特性が異なっていも高精度にサンプルの高さ測定ができる高さ測定方法及びその装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係わる高さ測定装置の第1の実施の形態を示す構成図。
【図2】本発明に係わる高さ測定装置の第1の実施の形態における偏光ビームスプリッタの波長帯域を示す特性図。
【図3】本発明に係わる高さ測定装置の第1の実施の形態におけるLSIチップ上のバンプ頂上付近に合焦した場合のセクショニング画像を示す図。
【図4】本発明に係わる高さ測定装置の第1の実施の形態におけるLSIチップのウエハ面に合焦した場合のセクショニング画像を示す図。
【図5】本発明に係わる高さ測定装置の第2の実施の形態を示す構成図。
【図6】本発明に係わる高さ測定装置の第2の実施の形態における偏光ビームスプリッタの波長帯域を示す特性図。
【図7】本発明に係わる高さ測定装置の第2の実施の形態における偏光ビームスプリッタの波長帯域を示す特性図。
【図8】バンプ電極が形成されたLSIチップの構成図。
【図9】基板上に接続されたLSIチップを示す図。
【図10】バンプ電極が形成されたLSIチップの断面図。
【図11】従来の共焦点光学系の構成図。
【図12】サンプルのZ方向位置と検出ピンホールの通過光量との関係を示すI−Z特性の理論値を示す図。
【符号の説明】
8:サンプル、20:光源、21:コリメータレンズ、22:ビームスプリッタ、23:共焦点ディスク、24:モータ、25:結像レンズ、26:λ/4波長板、27,30:テレセントリック絞り、28:対物レンズ、29,31:レンズ、32:CCD、33:コンピュータ、34:モニタ、35:焦点移動装置、40A,40B:バンドパスフィルタ、41:フィルタ切替え部、50A,50B:偏光ビームスプリッタ、51:PBS切替え部。
Claims (4)
- 照明光学系からの光を共焦点光学系を通してサンプルに照射し、かつ前記サンプルを前記共焦点光学系の光軸方向に移動させて前記サンプルの共焦点画像データを複数枚取得し、これら共焦点画像データから前記サンプルの高さ情報を取得する高さ測定方法において、
前記照明光学系からの光の波長を、前記サンプルの反射率特性に応じて可変することを特徴とする高さ測定方法。 - 照明光学系からの光を共焦点光学系を通してサンプルに照射し、かつ前記サンプルを前記共焦点光学系の光軸方向に移動させて前記サンプルの共焦点画像データを複数枚取得し、これら共焦点画像データから前記サンプルの高さ情報を取得する高さ測定装置において、
前記照明光学系から出力された光の波長を、前記サンプルの反射率特性に応じて可変する照明波長切替え手段、
を具備したことを特徴とする高さ測定装置。 - 前記照明波長切替え手段は、前記照明光学系における光源と前記共焦点光学系における共焦点用孔との間の光路上に、前記サンプルの反射率特性に応じた波長帯域のバンドパスフィルタを切り替え配置することを特徴とする請求項1記載の高さ測定装置。
- 前記照明波長切替え手段は、前記照明光学系における光源と前記共焦点光学系における共焦点用孔との間の光路上に、前記サンプルの反射率特性に応じた波長帯域の偏光ビームスプリッタを切り替え配置することを特徴とする請求項1記載の高さ測定装置。
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006242867A (ja) * | 2005-03-04 | 2006-09-14 | Nikon Corp | 共焦点光学系を有した測定装置 |
WO2013036076A2 (ko) * | 2011-09-09 | 2013-03-14 | 주식회사 인스펙토 | 투영격자의 진폭을 적용한 3차원 형상 측정장치 및 방법 |
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KR101423829B1 (ko) | 2012-09-07 | 2014-07-25 | 주식회사 인스펙토 | 투영격자의 진폭을 적용한 3차원 형상 측정장치 및 방법 |
-
2003
- 2003-06-12 JP JP2003168075A patent/JP2005003545A/ja not_active Withdrawn
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006242867A (ja) * | 2005-03-04 | 2006-09-14 | Nikon Corp | 共焦点光学系を有した測定装置 |
JP4696599B2 (ja) * | 2005-03-04 | 2011-06-08 | 株式会社ニコン | 共焦点光学系を有した測定装置 |
WO2013036076A2 (ko) * | 2011-09-09 | 2013-03-14 | 주식회사 인스펙토 | 투영격자의 진폭을 적용한 3차원 형상 측정장치 및 방법 |
WO2013036076A3 (ko) * | 2011-09-09 | 2013-05-02 | 주식회사 인스펙토 | 투영격자의 진폭을 적용한 3차원 형상 측정장치 및 방법 |
KR101333299B1 (ko) | 2011-09-09 | 2013-11-27 | 주식회사 인스펙토 | 투영격자의 진폭을 적용한 3차원 형상 측정장치 및 방법 |
CN103782129A (zh) * | 2011-09-09 | 2014-05-07 | (株)茵斯派托 | 利用投影光栅振幅的三维形状测量装置及方法 |
US9360306B2 (en) | 2011-09-09 | 2016-06-07 | Inspecto Inc. | Three-dimensional profile measurement apparatus and method using amplitude size of projection grid |
KR101423829B1 (ko) | 2012-09-07 | 2014-07-25 | 주식회사 인스펙토 | 투영격자의 진폭을 적용한 3차원 형상 측정장치 및 방법 |
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