JP2010271316A - 形状測定装置および形状測定方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】測定対象基板を支持するワークステージと、光源、格子イメージを生成するために光源から発生された光を透過及び遮光させる格子部および前記測定対象基板の測定対象物に前記格子イメージを結像させる投影レンズ部を含むパターン投影部と、前記測定対象基板の測定対象物で反射される格子イメージを撮像する撮像部と、ワークステージ、パターン投影部および撮像部を制御し、前記格子イメージの信頼性指数と測定対象物に対する格子イメージの位相を算出して、前記位相と前記信頼性指数を利用して測定対象物を検査する制御部と、を含む。したがって、測定精度を向上させる。
【選択図】図1
Description
100 測定ステージ部
200 画像撮影部
300 第1照明部
400 第2照明部
500 画像取得部
600 モジュール制御部
700 中央制御部
1100 形状測定装置
1110 投影部
1111 光源
1112 格子部
1113 投影レンズ部
1120 測定対象基板
1121 パッド領域
1122 素子実装領域
1130 ワークステージ
1140 制御部
1150 撮像部
1151 カメラ
1152 受光レンズ部
1160 第1補助光源
1170 第2補助光源
Claims (21)
- 測定対象基板を支持するワークステージと、
光源、格子イメージを生成するために前記光源から発生された光を透過及び遮光させる格子部、および前記測定対象基板の測定対象物に前記格子イメージを結像させる投影レンズ部を含むパターン投影部と、
前記測定対象基板の測定対象物で反射される前記格子イメージを撮像する撮像部と、
前記ワークステージ、前記パターン投影部および前記撮像部を制御し、前記格子イメージの信頼性指数と前記測定対象物に対する格子イメージの位相を算出して、前記位相と前記信頼性指数を利用して前記測定対象物を検査する制御部と、を含むことを特徴とする形状測定装置。 - 前記測定対象物がパッドである場合、前記信頼性指数を利用して前記パッドの表面を検査することを特徴とする請求項1に記載の形状測定装置。
- 前記パッドは、外部機器と電気的に接続されることを特徴とする請求項2に記載の形状測定装置。
- 前記信頼性指数は、信号強度、可視度(visibility)、および信号対雑音比(Signal to Noise Ratio)のうち、少なくとも一つであることを特徴とする請求項2に記載の形状測定装置。
- 前記信頼指数が設定値の範囲から外れる場合、前記制御部は、前記パッドを不良と判断することを特徴とする請求項2に記載の形状測定装置。
- 前記測定対象基板の測定対象物を検査するための補助光源を更に含み、
前記制御部は、前記パッドの信頼性指数が正常であると判断されても、前記補助光源で発生された光が前記パッドにより反射され、2次元イメージを形成するために前記撮像部により撮像された場合に前記パッドは前記2次元イメージにおいて不良であると判断することを特徴とする請求項5に記載の形状測定装置。 - 特定の回数だけ格子を移動させながら、測定対象物で反射された格子イメージを取得し、
前記格子イメージを利用して前記格子イメージの信号強度、可視度、および信号対雑音比のうち、少なくとも一つを信頼性指数として取得し、
前記測定対象物が外部機器と電気的に接続するパッドである場合には、前記信頼性指数が設定値の範囲である場合、前記パッドを良好と判断し、前記信頼性指数が設定値の範囲から外れる場合、前記パッドを不良と判断すること、を含むことを特徴とする形状測定方法。 - 複数の方向から格子パターン光のそれぞれをN回変化させながら測定対象物に照射して、前記測定対象物から反射される前記格子パターン光を検出し、前記各方向に対する前記測定対象物のN個のパターン画像を取得し、
前記パターン画像からX−Y座標系の各位置{i(x,y)}に対応する前記各方向に対する位相{Pi(x,y)}および輝度{Ai(x,y)}を抽出し、
前記輝度をパラメータとする加重関数を利用して前記各方向に対する高さ加重値{Wi(x,y)}を抽出し、
前記各方向に対する位相に基づいた高さおよび前記高さ加重を利用して前記各方向に対する加重高さ{Wi(x,y)・Hi(x,y)}を計算し、前記加重高さを加算して前記各位置に対する高さ{ΣWi(x,y)・Hi(x,y)/ΣWi(x,y)}を計算すること、を含むことを特徴とする3次元形状測定方法。 - 前記輝度は、前記検出された格子パターン光を平均することにより得られた平均輝度であることを特徴とする請求項8に記載の3次元形状測定方法。
- 前記加重関数は、
前記各方向に対するパターン画像から抽出された前記各方向に対する可視度および信号対雑音比のうち、少なくとも一つをパラメータとして更に用いることを含むことを特徴とする請求項9に記載の3次元形状測定方法。 - 前記加重関数は、
前記各方向に対するパターン画像から抽出された前記格子パターン光のそれぞれにおける格子ピッチの測定範囲(λ)をパラメータとして更に用いることを含むことを特徴とする請求項10に記載の3次元形状測定方法。 - 前記測定範囲は、格子パターン光に応じた少なくとも二つ値を有することを特徴とする請求項11に記載の3次元形状測定方法。
- 前記加重関数は、
前記平均輝度が所定値から増加するか減少する時、前記高さ加重値を減少させることを特徴とする請求項10に記載の3次元形状測定方法。 - 前記所定値は、前記平均輝度の中間値であることを特徴とする請求項13に記載の3次元形状測定方法。
- 前記加重関数は、
前記可視度または前記信号対雑音比が増加する時、前記高さ加重値を増加させることを特徴とする請求項10に記載の3次元形状測定方法。 - 前記加重関数は、
前記測定範囲が増加する時、前記高さ加重値を減少させることを特徴とする請求項10に記載の3次元形状測定方法。 - 前記高さ加重値を抽出することは、
前記パターン画像を影領域、飽和領域、および非飽和領域に区分することを含み、
前記影領域は、前記平均輝度が最小輝度以下であり、前記可視度または前記信号対雑音比が最小基準値以下である領域であり、
前記飽和領域は、前記平均輝度が最大輝度以上であり、前記可視度または前記信号対雑音比が最小基準値以下の領域であり、
前記非飽和領域は、前記影領域および前記飽和領域を除いた残りの領域であることを特徴とする請求項10に記載の3次元形状測定方法。 - 前記加重関数は、前記影領域および前記飽和領域における前記高さ加重値を「0」として計算することを特徴とする請求項17に記載の3次元形状測定方法。
- 前記非飽和領域に対応する前記加重関数は、
前記平均輝度が前記平均輝度の中間値から増加するか減少する時、前記高さ加重値を減少させ、
前記可視度または前記信号対雑音比が増加する時、前記高さ加重値を増加させ、
前記測定範囲が増加する時、前記高さ加重値を減少させることを特徴とする請求項18に記載の3次元形状測定方法。 - 前記高さ加重値の合計は、「1」{ΣWi(x,y)=1}であることを特徴とする請求項8に記載の3次元形状測定方法。
- 複数の方向から格子パターン光のそれぞれをN回変化させながら測定対象物に照射し、前記測定対象物から反射される前記格子パターン光を検出し、前記各方向に対する前記測定対象物のN個のパターン画像を取得し、
前記パターン画像からX−Y座標系の各位置{i(x,y)}に対応する前記各方向に対する位相{Pi(x,y)}および可視度(visibility){Vi(x,y)}を抽出し、
前記可視度をパラメータとして用いる加重関数を利用することにより前記各方向に対する高さ加重値{Wi(x,y)}を抽出し、
前記位相に基づいた高さに前記高さ加重値を乗算して前記各方向に対する加重高さ{Wi(x,y)・Hi(x,y)}を計算し、前記加重値高さを加算して前記各位置における高さ{ΣWi(x,y)・Hi(x,y)/ΣWi(x,y)}を計算すること、を含むことを特徴とする3次元形状測定方法。
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