JP2009281824A - 試料検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ジョイスティックやトラックボールを使った煩雑な作業を簡易化することが出来、操作性を大幅に向上し得る試料検査装置を提供する。
【解決手段】試料検査装置は、ＣＣＤカメラ及び照明装置を備えた顕微鏡１、この顕微鏡１を制御する画像処理装置８、被検査対象３を検査位置に移動する検査ステージ２、この検査ステージ２を駆動・制御するステージ駆動・制御装置４及び検査システム全体を制御するシステム制御装置６で構成される。画像処理装置８は、マウス等の入力装置８ａ及び処理画像を表示するモニタ９を備え、モニタ画面上に表示された目標画像が入力装置８ａにより指定され、且つ目標画像の移動先が画面上で指定された際に、前記指定された２個所の座標の差分を求め、該差分だけ検査ステージ２を移動させて目標画像を指定位置に移動表示する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、試料上に形成されたパターンを顕微鏡で拡大して検査を行う試料検査装置に関する。

被検査対象、例えばＬＣＤ（Liquid Crystal Display）パネルやＰＤＰ（Plasma Display Panel）等のガラス基板上に形成された配線の線幅や配線パターンなどを検査する試料検査装置は、高精度な検査が要求されるため図１に示すように検査ステージ２により被検査対象３を検査位置に移動し、顕微鏡１で拡大して検査している。図１は本発明の対象とする試料検査装置の構成図である。

上記試料検査装置は、照明装置を備えた顕微鏡１、この顕微鏡１を制御する画像処理装置８、被検査対象３を検査位置に移動する検査ステージ２、この検査ステージ２を駆動・制御するステージ駆動・制御装置４及び検査システム全体を制御するシステム制御装置６で構成される。上記顕微鏡１には、被検査対象３を撮像するための撮像装置としてＣＣＤカメラが設けられている。上記検査ステージ２は、顕微鏡１あるいは被検査対象３を相対的に移動し、顕微鏡１により被検査対象３の任意の位置を検査できるように構成されている。

ステージ駆動・制御装置４は、システム制御装置６からの指令に従い所定の検査位置への移動を自動制御するが、ステージ手動操作器５に設置されたジョイスティックやトラックボールを操作することにより、手動操作が可能である。

システム制御装置６には、システム制御装置表示モニタ７が付属し、表示を見ながら検査操作を行うことが出来る。画像処理装置８にも同様に画像処理装置表示モニタ９が付属し、顕微鏡１に付属するＣＣＤカメラで撮像したビデオ画像を表示するとともに顕微鏡１に付属する機器の制御を行う。

なお、上記試料検査装置では、作業者が直接操作して画像処理装置表示モニタ９上の画像を目視検査する機能、予め設定された座標に自動で移動し目視検査する機能、予め設定された座標に自動で移動し自動で画像を捕捉して保存する機能、及び予め設定された座標に自動で移動し、自動でパターンマッチング法により測定パターンを検出してパターンの線幅などを測定する機能を備えている。

上記試料検査装置は、被検査対象３を所定の検査位置に移動して検査を行うが、検査ステージ２の精度的な制約やパターン生成ずれ等の要因で、予め設定した座標に検査ステージ２を移動しても、図４（ａ）に示すように目標パターン１１が画像処理装置表示モニタ９上の目標位置例えば画面中心（ビデオ画像中心）に移動しないことがある。図４は画像処理装置表示モニタ９の表示画面例を示したもので、（ａ）は目標パターン１１が画面１０の右上に存在している位置調整前の状態を示している。

目視検査機能を使用している時にこのような状態になると目的の検査や測定が出来ないため、検査ステージ２を微小量だけ補正移動させ、図４（ｂ）に示すように目標パターン１１を画面中心に移動する必要がある。

図５は目標パターン１１を画面中心に補正移動させる場合の従来における処理動作を示している。例えば図４（ａ）に示したように目標パターン１１が画面１０の右上に存在していた場合（ステップＳ１）、作業者がステージ手動操作器５に設置されたジョイスティックやトラックボールを左下方向に操作して検査ステージ２を移動させ（ステップＳ２）、図４（ｂ）に示したように目標パターン１１が画面１０の中心部に表示されるようにする（ステップＳ３）。

また、自動測定機能を使用している時に目標パターン１１が画像処理装置表示モニタ９上の目標位置に移動しない場合には、従来では、操作画面上に測定パターン検出エラーを表示して作業者に認識させ、作業者がステージ手動操作器５に設置されたジョイスティックやトラックボールを操作することにより、目標パターン１１が画面中心に表示されるように検査ステージ２を微小量だけ補正移動させた後に継続測定操作を行っている。

上記従来技術において、検査ステージ２の精度的な制約やパターン生成ずれ等の要因で、予め設定した座標に検査ステージ２を移動しても目標パターン１１が画像処理装置表示モニタ９上の画面中心に移動しなかった場合、作業者がステージ手動操作器５に設置されたジョイスティックやトラックボールを操作することにより、目標パターン１１が画面中心に表示されるように検査ステージ２を微小量だけ補正移動させた後、操作画面の操作で検査を行うため、作業者はジョイスティックやトラックボール、画像処理装置８、システム制御装置６を操作することになり、操作が煩雑となる問題があった。

一方、自動測定においては、装置が自動で測定処理を行うため作業者は装置から離れた場所で別の作業を行っていることが多く、その都度、装置のある場所まで移動して上記作業を行うことは負担であり、ネットワーク回線を利用して外部から画像処理装置８、システム制御装置６を操作する方法が普及してきている。この場合、外部制御ＰＣ（パーソナルコンピュータ）上から画像処理装置８、システム制御装置６の画面状態を見ながらキーボードやマウスの操作を行うが、検査ステージ２を手動で動かすためのジョイスティックやトラックボールが外部制御ＰＣの近くにないため、検査ステージ２を手動で動かすための機能を画面上に設ける必要があった。

上記のように検査ステージ２を手動で動かすための機能を画面上に設けた場合、ジョイスティックやトラックボールの替わりになる機能を持った外部制御ＰＣ画面上の釦を外部制御ＰＣに表示された画像を見ながら操作し、目標パターン１１が画面中心に表示されるように検査ステージ２を微小量だけ補正移動させることになるが、ネットワーク回線の混雑状況により操作反応が緩慢で、思うように操作できないという問題があった。

本発明は上記の課題を解決するためになされたもので、ジョイスティックやトラックボールを使った煩雑な作業を簡易化することが出来、また、外部からネットワーク回線を使用して操作する場合にネットワーク回線の混雑状況により操作反応が緩慢で思うように操作できない問題を解決して操作性を大幅に向上し得る試料検査装置を提供することを目的とする。

本発明に係る試料検査装置は、撮像装置を備えた顕微鏡と、顕微鏡または被検査対象を相対的に移動させる検査ステージと、前記撮像装置により撮像された画像を処理する入力装置を備えた画像処理装置と、前記画像処理装置により処理された画像を表示するモニタとを具備し、
前記画像処理装置は、前記モニタ画面上に表示された目標画像が前記入力装置により指定され、且つ該目標画像の移動先が前記入力装置により画面上で指定された際に、前記指定された２個所の座標の差分を求め、該差分だけ前記検査ステージを移動させて前記目標画像を移動表示することを特徴とする。

本発明によれば、モニタ画像、すなわち顕微鏡の画像上で現在の目標パターンの位置と目標位置を指定し、２つの指定位置の差分だけ検査ステージを自動補正移動させるようにすることで、従来、ジョイスティックやトラックボールを使った煩雑な作業を簡易化することが出来る。

また、顕微鏡の画像上で現在の目標パターンの位置と目標位置を指定するだけで、２つの指定位置の差分だけ検査ステージを自動補正移動させるため、画像を見ながら操作する必要性を排除し、外部からネットワーク回線を使用して操作する場合にネットワーク回線の混雑状況により操作反応が緩慢で思うように操作できない問題を解決して操作性を大幅に向上することが出来る。

以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。

本発明の一実施形態に係る試料検査装置は、図１に示した試料検査装置において、画像処理装置８は、マウスやキーボード等の入力装置８ａを備え、画像処理装置表示モニタ９上に表示される目標パターンを入力装置８ａの操作により移動できる機能を有している。その他の機能は、図１に示した試料検査装置と同じであるので詳細な説明は省略する。

図２は本発明の一実施形態に係る試料検査装置のステージ制御方法を説明するための画像処理装置表示モニタ９の表示画面例を示したもので、（ａ）は位置調整前画面、（ｂ）は目標パターン指定画面、（ｃ）は移動位置指定画面、（ｄ）は位置調整後画面である。

図３は、画像処理装置表示モニタ９上に表示される目標パターン１１を指定位置に移動させる場合の処理動作を示すフローチャートである。

以下、画像処理装置表示モニタ９上に表示される目標パターン１１を指定位置に移動させる場合の処理動作を図１ないし図３を参照して説明する。

図２（ａ）の位置調整前画面は、検査ステージ２の精度的な制約やパターン生成ずれ等の要因で、予め設定した座標に検査ステージ２を移動しても目標パターン１１が画像処理装置表示モニタ９上の目標位置例えば画面１０の中心に移動しない状態を示している。この場合の例では、目標パターン１１が画面１０の右上に存在している状態を示している（図３のステップＡ１）。

作業者は、図２（ｂ）の目標パターン指定画面に示すように移動したい部分、すなわち、画面１０上に表示されている位置調整前の現在の目標パターン１１を入力装置８ａ例えばマウスを用いて指定カーソル１２によりクリック指定する（ステップＡ２）。

次に図２（ｃ）の移動位置指定画面に示すように目標パターン１１を移動したい位置、例えば画面１０の中心部に指定カーソル１２を合わせ、マウスによりクリック指定する（ステップＡ３）。

上記指定が終わると画像処理装置８は、図２（ｃ）の移動位置指定画面で指定された画面上の座標と図２（ｂ）の目標パターン指定画面で指定された画面上の座標の差分からＸＹ方向に移動すべき画素数を計算し、その画素数に予め画像処理装置８内に保存されている画素サイズ情報を乗じて検査ステージ２を補正移動すべき移動量を計算し、その移動量をシステム制御装置６に指令する。システム制御装置６は、その指令を受けて図２（ｄ）の位置調整後画面に示すように検査ステージ２の補正移動制御を行い、目標パターン１１を指定カーソル１２で指定された画面中心部に移動する（ステップＡ４）。

上記実施形態で示したように画像処理装置表示モニタ９の画面上で現在の目標パターン１１の位置と目標位置を指定し、この２つの指定位置の差分だけ検査ステージ２を自動補正移動させるようにすることで、従来、ジョイスティックやトラックボールを使った煩雑な作業を簡易化することが出来る。

また、画像処理装置表示モニタ９の画面上で現在の目標パターン１１の位置と目標位置を指定するだけで、２つの指定位置の差分だけ検査ステージを自動補正移動させるため、画像を見ながら操作する必要性を排除し、外部からネットワーク回線を使用して操作する場合にネットワーク回線の混雑状況により操作反応が緩慢で思うように操作できない問題を解決して操作性を大幅に向上することが出来る。

なお、上記実施形態では、画面上の指定カーソル１２として手のマークを使用した場合について示したが、画面上のカーソル機能があればこれに限らず、例えば矢印マークなど、その他のマークでも良い。

また、上記実施形態では、画像処理装置表示モニタ９上に表示された画像の現在の目標パターン１１を入力装置８ａ例えばマウスによりクリックし、その後、画面上の移動先をクリック指定することで、目標パターン１１を指定位置に移動する場合について示したが、その他、例えば画像処理装置表示モニタ９上に表示された画像の現在の目標パターン１１をマウスにより指定し、そのままの状態で目標パターン１１を画面上の移動先まで連続的に移動するドラッグ操作を行うことにより、目標パターン１１を指定位置に移動するようにしても良い。

また、上記実施形態の図面では記載していないが、画像処理装置８の画面上に位置指定開始釦を設け、画面上で指定する前にその釦を押して指定機能を選択するようにしても良い。

また、上記実施形態では、システム制御装置６がステージ制御を行う構成例で説明したため画像処理装置８からシステム制御装置６に補正移動指令を出しているが、画像処理装置８から直接ステージ制御を行える構成であれば、ステージ駆動・制御装置４を直接制御するようにしても良い。

更に、上記実施形態では、システム制御装置６と画像処理装置８が分離された構成例で説明したが、これに限定するものではなく、例えば前記２つの機能を一体化した制御処理装置としても良い。

また、本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できるものである。

本発明の対象とする試料検査装置の構成例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る試料検査装置のステージ制御方法を説明するためのモニタ表示画面例を示す図である。 同実施形態において、モニタ上に表示される目標パターンを指定位置に移動させる場合の処理動作を示すフローチャートである。 従来の試料検査装置におけるステージ制御方法を説明するためのモニタ表示画面例を示す図である。 従来の試料検査装置におけるステージ制御方法を説明するためのフローチャートである。

符号の説明

１…顕微鏡、２…検査ステージ、３…被検査対象、４…ステージ駆動・制御装置、５…ステージ手動操作器、６…システム制御装置、７…システム制御装置表示モニタ、８…画像処理装置、８ａ…入力装置、９…画像処理装置表示モニタ、１０…画面、１１…目標パターン、１２…指定カーソル。

Claims (1)

1. 撮像装置を備えた顕微鏡と、顕微鏡または被検査対象を相対的に移動させる検査ステージと、前記撮像装置により撮像された画像を処理する入力装置を備えた画像処理装置と、前記画像処理装置により処理された画像を表示するモニタとを具備し、
   前記画像処理装置は、前記モニタ画面上に表示された目標画像が前記入力装置により指定され、且つ該目標画像の移動先が前記入力装置により画面上で指定された際に、前記指定された２個所の座標の差分を求め、該差分だけ前記検査ステージを移動させて前記目標画像を移動表示することを特徴とする試料検査装置。

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