JP2013072824A - Image acquisition device and image acquisition method - Google Patents

Image acquisition device and image acquisition method Download PDF

Info

Publication number
JP2013072824A
JP2013072824A JP2011213759A JP2011213759A JP2013072824A JP 2013072824 A JP2013072824 A JP 2013072824A JP 2011213759 A JP2011213759 A JP 2011213759A JP 2011213759 A JP2011213759 A JP 2011213759A JP 2013072824 A JP2013072824 A JP 2013072824A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
light receiving
image acquisition
unit
imaging region
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.)
Granted
Application number
JP2011213759A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5728353B2 (en
Inventor
Shigeaki Fujiwara
成章 藤原
Naoshi Fukao
直志 深尾
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.)
Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
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 Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd filed Critical Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority to JP2011213759A priority Critical patent/JP5728353B2/en
Priority to KR1020120052750A priority patent/KR101376450B1/en
Priority to US13/481,392 priority patent/US20120307041A1/en
Priority to CN201210179841.4A priority patent/CN102809567B/en
Priority to TW101119734A priority patent/TWI477769B/en
Publication of JP2013072824A publication Critical patent/JP2013072824A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5728353B2 publication Critical patent/JP5728353B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To easily perform focus adjustment of a light receiving unit.SOLUTION: An image acquisition device comprises: an image capturing unit 2 for capturing an image of an imaging region that is linear on a glass substrate 9; and a movement mechanism for moving the glass substrate 9 in a direction crossing the imaging region. The image capturing unit 2 includes a light irradiation part 21 and a light receiving part 23. The irradiation part 21 irradiates the imaging region with light and light from the imaging region is guided to a line sensor of the light receiving part 23. In the image acquisition device, due to the fact that a light receiving part rotating mechanism rotates the light receiving part 23, a detection angle θ2, formed between an optical axis J2 of the light receiving part 23 and a normal line N of the glass substrate 9, is changed. The image capturing unit 2 further includes a light receiving part moving mechanism for moving the light receiving part 23 along the light axis J2. By controlling a light receiving part moving mechanism on the basis of a displacement amount of the detection angle θ2, a position P conjugated with a light receiving surface of the line sensor on the optical axis J2 is arranged on a surface of the glass substrate 9. Accordingly, focus adjustment of the light receiving part 23 is easily performed.

Description

本発明は、基材上に形成された薄膜パターンの画像を取得する技術に関する。   The present invention relates to a technique for acquiring an image of a thin film pattern formed on a substrate.

従来より、様々な分野において、フィルム状または板状の基材上に形成されたパターンの検査が行われている。例えば、特許文献1に開示されるパターン検査装置では、樹脂フィルム上に形成された配線パターンの検査が行われる。パターン検査装置では、光源に波長500nm以上の光のみを放射するLED(Light Emitting Diode)が用いられることにより、コントラストの良い画像が得られる。   Conventionally, in various fields, a pattern formed on a film-like or plate-like substrate has been inspected. For example, in the pattern inspection apparatus disclosed in Patent Document 1, a wiring pattern formed on a resin film is inspected. In the pattern inspection apparatus, an image with good contrast can be obtained by using an LED (Light Emitting Diode) that emits only light having a wavelength of 500 nm or more as a light source.

なお、特許文献2に開示される膜厚測定装置では、半導体レーザから透明ポリエステルフィルムに光が照射され、シリコンフォトダイオードにて正反射光強度が検出される。半導体レーザおよびシリコンフォトダイオードは、ステッピングモータにより、0°から90°の範囲内で移動し、光入射角が変更される。   In the film thickness measuring device disclosed in Patent Document 2, light is irradiated from a semiconductor laser to a transparent polyester film, and the intensity of specular reflection light is detected by a silicon photodiode. The semiconductor laser and the silicon photodiode are moved within the range of 0 ° to 90 ° by the stepping motor, and the light incident angle is changed.

特開2006−112845号公報JP 2006-112845 A 特開2004−101505号公報JP 2004-101505 A

ところで、近年、様々な電子機器にFPD(Flat Panel Display)が設けられる。このような表示装置の製造において、基材上に形成された透明電極等の透明なパターンの外観検査を行う場合、例えば、光照射部から当該基材上の撮像領域に光を照射し、受光部にて反射光を受光することによりパターンの画像が取得される。この場合に、撮像領域から受光部に至る光軸と基材の法線とのなす検出角を変更することにより、受光する光の干渉状態を変化させてコントラストの高い画像を取得することが考えられる。   By the way, in recent years, FPD (Flat Panel Display) is provided in various electronic devices. In the manufacture of such a display device, when visual inspection of a transparent pattern such as a transparent electrode formed on a base material is performed, for example, light is irradiated from the light irradiation unit to the imaging region on the base material to receive light. The pattern image is acquired by receiving the reflected light at the part. In this case, it is conceivable to obtain a high-contrast image by changing the detection angle formed by the optical axis from the imaging region to the light receiving unit and the normal line of the base material to change the interference state of the received light. It is done.

一方、受光部を回動させて検出角を変更すると、受光部の受光面と共役な位置が基材の表面からずれるため、基材を上下方向に昇降して当該受光面と共役な位置を基材の表面に配置する(すなわち、フォーカス調整を行う)機構が必要となる。しかしながら、大型の基材を昇降するには大型の昇降機構が必要となったり、基材上における複数の位置の画像を同時に取得する際に複数の位置に対してフォーカス調整を行うことができない等、様々な制約が生じる。したがって、検出角を変更しつつ受光部のフォーカス調整を行う他の容易な手法が求められる。   On the other hand, if the detection angle is changed by rotating the light receiving portion, the position conjugate with the light receiving surface of the light receiving portion is displaced from the surface of the base material. A mechanism that arranges on the surface of the substrate (that is, performs focus adjustment) is required. However, in order to move up and down a large base material, a large lift mechanism is required, or focus adjustment cannot be performed on a plurality of positions when simultaneously acquiring images at a plurality of positions on the base material. Various constraints arise. Therefore, another easy method for adjusting the focus of the light receiving unit while changing the detection angle is required.

本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、検出角を変更しつつ受光部のフォーカス調整を容易に行うことを目的としている。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to easily perform focus adjustment of a light receiving unit while changing a detection angle.

請求項1に記載の発明は、基材上に形成された薄膜パターンの画像を取得する画像取得装置であって、前記基材上における線状の撮像領域を撮像する撮像ユニットと、前記基材を前記撮像領域と交差する方向に前記撮像領域に対して相対的に移動する移動機構と、制御部とを備え、前記撮像ユニットが、前記薄膜パターンに対して透過性を有する波長の光を出射する光照射部と、ラインセンサと、前記光が照射される前記撮像領域からの光を前記ラインセンサへと導く光学系とを有する受光部と、前記光学系の光軸と前記基材の法線とのなす検出角を変更する検出角変更機構と、前記光軸に沿って前記受光部を移動する受光部移動機構とを備え、前記制御部が、前記検出角の変位量に基づいて前記受光部移動機構を制御することにより、前記光軸上において前記ラインセンサの受光面と共役な位置を前記薄膜パターン上に配置する。   The invention according to claim 1 is an image acquisition device for acquiring an image of a thin film pattern formed on a substrate, an imaging unit for imaging a linear imaging region on the substrate, and the substrate A moving mechanism that moves relative to the imaging region in a direction intersecting the imaging region, and a control unit, and the imaging unit emits light having a wavelength that is transmissive to the thin film pattern. A light receiving unit, a line sensor, and a light receiving unit including an optical system that guides light from the imaging region irradiated with the light to the line sensor, an optical axis of the optical system, and a method of the base material A detection angle changing mechanism that changes a detection angle formed with a line, and a light receiving unit moving mechanism that moves the light receiving unit along the optical axis, and the control unit is configured to change the detection angle based on a displacement amount of the detection angle. By controlling the light receiving unit moving mechanism, The light receiving surface conjugate with the position of the line sensor is disposed on the thin film pattern on an axis.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の画像取得装置であって、前記撮像ユニットが、前記撮像領域に平行かつ前記共役な位置を通過する軸を中心として前記光照射部を回動する光照射部回動機構をさらに備え、前記光照射部回動機構が前記受光部に固定され、前記制御部が、前記検出角の変位量に基づいて前記光照射部回動機構を制御することにより、前記光照射部から前記撮像領域に至る光軸と前記法線とのなす照射角を前記検出角に一致させる。   A second aspect of the present invention is the image acquisition device according to the first aspect, wherein the imaging unit rotates the light irradiation unit around an axis parallel to the imaging region and passing through the conjugate position. A light irradiation unit rotation mechanism that moves; the light irradiation unit rotation mechanism is fixed to the light receiving unit; and the control unit controls the light irradiation unit rotation mechanism based on a displacement amount of the detection angle. By doing so, the irradiation angle formed by the optical axis extending from the light irradiation unit to the imaging region and the normal line is made to coincide with the detection angle.

請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の画像取得装置であって、前記光照射部が、前記撮像領域に平行かつ前記共役な位置を通過する軸を中心とする所定の角度範囲において前記撮像領域に向けて前記光を照射するものであり、前記光照射部が前記受光部に固定され、前記軸に垂直な面上において、前記法線から前記光軸とは反対側に前記軸を中心として前記検出角だけ傾斜した角度位置が前記所定の角度範囲に含まれる。   Invention of Claim 3 is an image acquisition apparatus of Claim 1, Comprising: The predetermined | prescribed angular range centering on the axis | shaft which the said light irradiation part passes along the said conjugate position parallel to the said imaging region Irradiating the imaging region with the light, and the light irradiating unit is fixed to the light receiving unit, and on the surface perpendicular to the axis, the normal line is opposite to the optical axis. An angular position that is inclined by the detection angle about an axis is included in the predetermined angle range.

請求項4に記載の発明は、請求項1ないし3のいずれかに記載の画像取得装置であって、前記制御部が、前記検出角の変位量に基づいて前記移動機構を制御することにより、前記検出角の変更前後における前記撮像領域の前記基材に対する位置を一致させる。   Invention of Claim 4 is an image acquisition apparatus in any one of Claim 1 thru | or 3, Comprising: When the said control part controls the said moving mechanism based on the displacement amount of the said detection angle, The position of the imaging region with respect to the base material before and after the change of the detection angle is matched.

請求項5に記載の発明は、請求項1ないし3のいずれかに記載の画像取得装置であって、前記撮像ユニットと同様の構成のもう1つの撮像ユニットをさらに備える。   A fifth aspect of the present invention is the image acquisition device according to any one of the first to third aspects, further comprising another imaging unit having the same configuration as the imaging unit.

請求項6に記載の発明は、基材上に形成された薄膜パターンの画像を、画像取得装置により取得する画像取得方法であって、前記画像取得装置が、前記薄膜パターンに対して透過性を有する波長の光を出射する光照射部と、ラインセンサと、前記光が照射される線状の撮像領域からの光を前記ラインセンサへと導く光学系とを有する受光部とを備え、前記画像取得方法が、a)前記光学系の光軸と前記基材の法線とのなす検出角を変更する工程と、b)前記光軸に沿って前記受光部を移動することにより、前記光軸上において前記ラインセンサの受光面と共役な位置を前記薄膜パターン上に配置する工程と、c)前記基材を前記撮像領域と交差する方向に前記撮像領域に対して相対的に移動する工程とを備える。   Invention of Claim 6 is an image acquisition method which acquires the image of the thin film pattern formed on the base material with an image acquisition apparatus, Comprising: The said image acquisition apparatus is permeable with respect to the said thin film pattern. A light irradiating unit that emits light having a wavelength, a line sensor, and a light receiving unit that includes an optical system that guides light from a linear imaging region irradiated with the light to the line sensor. An acquisition method includes: a) changing a detection angle formed by the optical axis of the optical system and a normal line of the base material; and b) moving the light receiving unit along the optical axis to thereby move the optical axis. Placing a position conjugate with the light receiving surface of the line sensor on the thin film pattern; and c) moving the substrate relative to the imaging region in a direction intersecting the imaging region. Is provided.

請求項7に記載の発明は、請求項6に記載の画像取得方法であって、前記c)工程の前に、d)前記基材を前記撮像領域に対して相対的に移動することにより、前記検出角の変更前後における前記撮像領域の前記基材に対する位置を一致させる工程をさらに備える。   Invention of Claim 7 is an image acquisition method of Claim 6, Comprising: Before the said c) process, d) The said base material is moved relatively with respect to the said imaging area | region, The method further includes the step of matching the position of the imaging region with respect to the base material before and after the change of the detection angle.

本発明によれば、検出角を変更しつつ受光部のフォーカス調整を容易に行うことができる。   According to the present invention, it is possible to easily adjust the focus of the light receiving unit while changing the detection angle.

また、請求項2の発明では、照射角を検出角に容易に一致させることができ、請求項3の発明では、撮像ユニットの制御を簡素化することができる。   In the invention of claim 2, the irradiation angle can be easily matched with the detection angle, and in the invention of claim 3, the control of the image pickup unit can be simplified.

画像取得装置の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of an image acquisition apparatus. 撮像ユニットの側面図である。It is a side view of an imaging unit. 光照射部回動機構の背面図である。It is a rear view of a light irradiation part rotation mechanism. 撮像ユニットを示す図である。It is a figure which shows an imaging unit. 画像取得装置の機能構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the function structure of an image acquisition apparatus. 画像取得装置の動作の流れを示す図である。It is a figure which shows the flow of operation | movement of an image acquisition apparatus. プロファイルの例を示す図である。It is a figure which shows the example of a profile. 角度調整に係る動作の流れを示す図である。It is a figure which shows the flow of the operation | movement which concerns on angle adjustment. 角度調整に係る動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the operation | movement which concerns on angle adjustment. 角度調整に係る動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the operation | movement which concerns on angle adjustment. 角度調整に係る動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the operation | movement which concerns on angle adjustment. 画像取得装置の他の例を示す図である。It is a figure which shows the other example of an image acquisition apparatus. 光照射部の他の例を示す図である。It is a figure which shows the other example of a light irradiation part. 画像取得装置のさらに他の例を示す図である。It is a figure which shows the further another example of an image acquisition apparatus. 画像取得装置のさらに他の例を示す図である。It is a figure which shows the further another example of an image acquisition apparatus. 画像取得装置のさらに他の例を示す図である。It is a figure which shows the further another example of an image acquisition apparatus.

図1は、本発明の一の実施の形態に係る画像取得装置1の概略構成を示す図である。画像取得装置1は、基材上に形成された多層の薄膜パターンの画像であるパターン画像を取得して表示する。図1では、基材はガラスの基板である。薄膜パターンは、例えば、透明電極膜であり、本実施の形態では、基材および薄膜パターンは、透明膜により覆われる。実際には、基材上に反射防止膜等の他の層も設けられる。以下の説明では、薄膜パターンを単に「パターン」と呼ぶ。基材および基材上の膜をまとめて「ガラス基板9」または「表示対象」と呼ぶ。ガラス基板9は、静電容量型のタッチパネルの製造に用いられる。   FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an image acquisition apparatus 1 according to an embodiment of the present invention. The image acquisition device 1 acquires and displays a pattern image that is an image of a multilayer thin film pattern formed on a substrate. In FIG. 1, the substrate is a glass substrate. The thin film pattern is, for example, a transparent electrode film. In the present embodiment, the base material and the thin film pattern are covered with the transparent film. In practice, other layers such as an antireflection film are also provided on the substrate. In the following description, the thin film pattern is simply referred to as “pattern”. The base material and the film on the base material are collectively referred to as “glass substrate 9” or “display target”. The glass substrate 9 is used for manufacturing a capacitive touch panel.

画像取得装置1は、ガラス基板9を移動する移動機構11と、膜厚計12と、撮像ユニット2と、コンピュータ3とを備える。移動機構11は、ガラス基板9を上面上に保持するステージ41と、ステージ41をガラス基板9の主面に平行な図1中のX方向へと移動する第1移動部42と、ガラス基板9の主面に平行、かつ、X方向に垂直なY方向へと第1移動部42を移動する第2移動部43とを備える。第1移動部42および第2移動部43のそれぞれは、モータ、ボールねじ、ガイドレール等を有する。移動機構11はガラス基板9の主要部である基材を後述の撮像領域90に対して相対的に移動する機構である。なお、X方向およびY方向に垂直な図1中のZ方向に平行な軸を中心としてステージ41を回動する機構が、移動機構11に追加されてもよい。   The image acquisition apparatus 1 includes a moving mechanism 11 that moves the glass substrate 9, a film thickness meter 12, an imaging unit 2, and a computer 3. The moving mechanism 11 includes a stage 41 that holds the glass substrate 9 on the upper surface, a first moving unit 42 that moves the stage 41 in the X direction in FIG. 1 parallel to the main surface of the glass substrate 9, and the glass substrate 9. And a second moving unit 43 that moves the first moving unit 42 in the Y direction that is parallel to the principal surface of the first surface and perpendicular to the X direction. Each of the first moving unit 42 and the second moving unit 43 includes a motor, a ball screw, a guide rail, and the like. The moving mechanism 11 is a mechanism that moves a base material, which is a main part of the glass substrate 9, relative to an imaging region 90 described later. A mechanism for rotating the stage 41 around an axis parallel to the Z direction in FIG. 1 perpendicular to the X direction and the Y direction may be added to the moving mechanism 11.

膜厚計12は、光干渉式の分光膜厚計であり、測定光をガラス基板9に照射し、反射光のスペクトルを取得する。予め設定された膜構造を前提として、計算上の各層の膜厚を変化させ、計算により求められる分光スペクトルを測定により取得された分光スペクトルにフィッティングすることにより各層の膜厚が求められる。   The film thickness meter 12 is an optical interference type spectral film thickness meter, which irradiates the measurement light onto the glass substrate 9 and acquires the spectrum of the reflected light. On the premise of a preset film structure, the film thickness of each layer is calculated, and the film thickness of each layer is determined by fitting the spectrum obtained by calculation to the spectrum obtained by measurement.

撮像ユニット2は、ガラス基板9上の撮像領域90に向かって光を出射する光照射部21と、撮像領域90からの反射光を受光する受光部23とを備える。光照射部21は、パターンに対して透過性を有する波長の光を出射する。光は、X方向に伸びる線状の撮像領域90(後述の図2にて太線にて示す。)に少なくとも照射される。光照射部21は、X方向に配列された複数のLEDと、LEDからの光を均一化して撮像領域90へと導く光学系とを備える。受光部23は、複数の受光素子が直線状に(1次元に)配列されたラインセンサ231と、撮像領域90からの光をラインセンサ231へと導く光学系232とを備え、ラインセンサ231および光学系232は鏡筒233の内部に設けられる。図1では、光学系232の光軸J2上においてラインセンサ231の受光面と光学的に共役な位置(以下、「フォーカス位置」という。)を点Pにて示している。   The imaging unit 2 includes a light irradiation unit 21 that emits light toward the imaging region 90 on the glass substrate 9 and a light receiving unit 23 that receives reflected light from the imaging region 90. The light irradiation unit 21 emits light having a wavelength that is transparent to the pattern. The light is irradiated at least to a linear imaging region 90 (shown by a thick line in FIG. 2 described later) extending in the X direction. The light irradiation unit 21 includes a plurality of LEDs arranged in the X direction, and an optical system that uniformizes light from the LEDs and guides the light to the imaging region 90. The light receiving unit 23 includes a line sensor 231 in which a plurality of light receiving elements are arranged linearly (one-dimensionally), and an optical system 232 that guides light from the imaging region 90 to the line sensor 231. The optical system 232 is provided inside the lens barrel 233. In FIG. 1, a position optically conjugate with the light receiving surface of the line sensor 231 on the optical axis J2 of the optical system 232 (hereinafter referred to as “focus position”) is indicated by a point P.

後述するパターン画像の取得時には、ガラス基板9は、移動機構11により、撮像領域90と交差する方向に移動する。すなわち、移動機構11はガラス基板9の基材を撮像領域90に対して相対的に移動する機構である。本実施の形態では、ガラス基板9は撮像領域90に対して垂直なY方向に移動するが、撮像領域90は移動方向に対して傾斜してもよい。なお、以下の説明では、必要に応じて基材とパターンとを区別して説明するが、表示対象(ガラス基板9)の大部分は基材であることから、表示対象の取り扱い等に関しては、表示対象と基材とは厳密に区別することなく説明を行っている。   When acquiring a pattern image to be described later, the glass substrate 9 is moved in a direction intersecting the imaging region 90 by the moving mechanism 11. That is, the moving mechanism 11 is a mechanism that moves the base material of the glass substrate 9 relative to the imaging region 90. In the present embodiment, the glass substrate 9 moves in the Y direction perpendicular to the imaging region 90, but the imaging region 90 may be inclined with respect to the movement direction. In the following description, the base material and the pattern are distinguished from each other as necessary. However, since the majority of the display target (glass substrate 9) is the base material, the display target is handled as a display. The object and the base material are explained without strictly distinguishing them.

図2は、撮像ユニット2の側面図である。図2では、図示の都合上、受光部23の(光学系232の)光軸J2がZ方向に平行な状態における撮像ユニット2を示している(後述の図3において同様)。撮像ユニット2は、光照射部21を回動する光照射部回動機構22(後述の図3参照)と、受光部23を回動する受光部回動機構24と、受光部23を光軸J2に沿って移動する受光部移動機構25とをさらに備える。   FIG. 2 is a side view of the imaging unit 2. 2 shows the imaging unit 2 in a state where the optical axis J2 (of the optical system 232) of the light receiving unit 23 is parallel to the Z direction for convenience of illustration (the same applies to FIG. 3 described later). The imaging unit 2 includes a light irradiation unit rotation mechanism 22 that rotates the light irradiation unit 21 (see FIG. 3 to be described later), a light reception unit rotation mechanism 24 that rotates the light reception unit 23, and a light reception unit 23 that has an optical axis. And a light receiving unit moving mechanism 25 that moves along J2.

受光部回動機構24は、支持ブロック201に取り付けられたモータ(例えば、ステッピングモータ)241を有し、モータ241の回転軸の先端は受光部移動機構25のベース部251に固定される。ベース部251は一の方向(以下、「長手方向」ともいう。)に長い形状であり、ベース部251には、長手方向に伸びるガイドレール、長手方向に伸びるボールねじ、および、伝達機構を介してボールねじを回転するモータ252が取り付けられる。ボールねじのナット(移動部)には受光部23のベース部234が固定され、ベース部234には既述の鏡筒233が取り付けられる。撮像ユニット2では、モータ252が駆動することにより受光部23がベース部251の長手方向に移動する。ベース部251の長手方向は受光部23の光軸J2と平行であり、受光部23は受光部移動機構25により光軸J2に沿って移動可能である。   The light receiving unit rotating mechanism 24 includes a motor (for example, a stepping motor) 241 attached to the support block 201, and the tip of the rotating shaft of the motor 241 is fixed to the base unit 251 of the light receiving unit moving mechanism 25. The base portion 251 has a long shape in one direction (hereinafter also referred to as “longitudinal direction”). The base portion 251 has a guide rail extending in the longitudinal direction, a ball screw extending in the longitudinal direction, and a transmission mechanism. A motor 252 for rotating the ball screw is attached. The base portion 234 of the light receiving portion 23 is fixed to the nut (moving portion) of the ball screw, and the above-described lens barrel 233 is attached to the base portion 234. In the imaging unit 2, the light receiving unit 23 moves in the longitudinal direction of the base unit 251 by driving the motor 252. The longitudinal direction of the base portion 251 is parallel to the optical axis J2 of the light receiving portion 23, and the light receiving portion 23 can be moved along the optical axis J2 by the light receiving portion moving mechanism 25.

図3は、光照射部回動機構22の背面図である。光照射部回動機構22は、フォーカス位置Pを中心とする円弧状のガイド板221を有し、ガイド板221は受光部23の鏡筒233に固定される。ガイド板221はY方向およびZ方向に平行な板部材である。光照射部21には、X方向に平行な軸を中心として回転するギア223および2つのガイドローラ224が設けられる。ガイド板221において、フォーカス位置Pに対する外側の円弧状の縁(すなわち、2つの円弧状の縁のうちフォーカス位置Pから遠い方の縁)にはラック222が設けられ、ギア223がラック222に歯合する。また、ガイド板221における内側の円弧状の縁には、ガイドローラ224が係合するガイド溝が形成される。撮像ユニット2では、図示省略のモータがギア223を回転することにより、光照射部21がガイド板221の円弧状の縁に沿って移動する。すなわち、光照射部回動機構22により、撮像領域90に平行かつフォーカス位置Pを通過する軸(仮想的な軸)を中心として光照射部21が回動する。なお、ギア223およびガイドローラ224は光照射部回動機構22の一部である。   FIG. 3 is a rear view of the light irradiation unit rotating mechanism 22. The light irradiation unit rotation mechanism 22 has an arcuate guide plate 221 centered on the focus position P, and the guide plate 221 is fixed to the barrel 233 of the light receiving unit 23. The guide plate 221 is a plate member parallel to the Y direction and the Z direction. The light irradiation unit 21 is provided with a gear 223 and two guide rollers 224 that rotate about an axis parallel to the X direction. In the guide plate 221, a rack 222 is provided on the outer arc-shaped edge with respect to the focus position P (that is, the edge farther from the focus position P of the two arc-shaped edges), and the gear 223 is attached to the rack 222. Match. Further, a guide groove with which the guide roller 224 is engaged is formed on the inner arc-shaped edge of the guide plate 221. In the imaging unit 2, the light irradiation unit 21 moves along the arc-shaped edge of the guide plate 221 by rotating a gear 223 by a motor (not shown). That is, the light irradiating unit rotating mechanism 22 rotates the light irradiating unit 21 around an axis (virtual axis) parallel to the imaging region 90 and passing through the focus position P. The gear 223 and the guide roller 224 are a part of the light irradiation unit rotating mechanism 22.

既述のように、図2および図3では、図示の都合上、受光部23の光軸J2(すなわち、受光部23の移動方向)がZ方向に平行な状態における撮像ユニット2を示しているが、実際の撮像ユニット2では、図4に示すように、撮像領域90から受光部23に至る光軸J2はZ方向に対して傾斜している。そして、受光部23の光軸J2とガラス基板9の法線Nとのなす角θ2を検出角として、受光部回動機構24(図2参照)により検出角θ2が変更される。また、光照射部21から撮像領域90に至る光軸J1と法線Nとのなす角θ1を照射角として、光照射部回動機構22により照射角θ1が変更される。図1および図4では、受光部回動機構24による回転軸を符号Kを付して示している(後述の図9ないし図11、図13、並びに、図14において同様)。   As described above, FIGS. 2 and 3 show the imaging unit 2 in a state where the optical axis J2 of the light receiving unit 23 (that is, the moving direction of the light receiving unit 23) is parallel to the Z direction for the sake of illustration. However, in the actual imaging unit 2, as shown in FIG. 4, the optical axis J2 from the imaging region 90 to the light receiving unit 23 is inclined with respect to the Z direction. Then, the detection angle θ2 is changed by the light receiving unit rotating mechanism 24 (see FIG. 2) using the angle θ2 formed by the optical axis J2 of the light receiving unit 23 and the normal line N of the glass substrate 9 as a detection angle. Further, the irradiation angle θ1 is changed by the light irradiation unit rotating mechanism 22 with the angle θ1 formed by the optical axis J1 extending from the light irradiation unit 21 to the imaging region 90 and the normal N as an irradiation angle. In FIG. 1 and FIG. 4, the rotation axis by the light receiving unit rotation mechanism 24 is shown with a symbol K (the same applies to FIGS. 9 to 11, 13, and 14 described later).

図5は、画像取得装置1の機能構成を示すブロック図である。破線にて囲む構成は、図1ないし図3に示す構成であり、他の構成は、コンピュータ3により実現される。画像取得装置1は、膜厚計12からの出力が入力されるプロファイル取得部31、プロファイル取得部31にて求められた後述のプロファイルが入力される角度決定部32、全体を制御する全体制御部30、受光部23からの出力が入力される表示制御部33、および、表示部であるディスプレイ34を備える。   FIG. 5 is a block diagram illustrating a functional configuration of the image acquisition device 1. The configuration surrounded by the broken line is the configuration shown in FIGS. 1 to 3, and the other configuration is realized by the computer 3. The image acquisition apparatus 1 includes a profile acquisition unit 31 to which an output from the film thickness meter 12 is input, an angle determination unit 32 to which a later-described profile obtained by the profile acquisition unit 31 is input, and an overall control unit that controls the whole. 30, the display control part 33 into which the output from the light-receiving part 23 is input, and the display 34 which is a display part are provided.

図6は、画像取得装置1の動作の流れ図である。画像取得装置1では、まず、移動機構11が制御されることにより、ガラス基板9においてパターンが存在する領域が膜厚計12の下方に(すなわち、図1中にて二点鎖線にて示す位置に)配置され、膜厚計12により各層の膜厚が取得される。さらに、移動機構11が制御されることにより、パターンの周囲の領域である背景の領域が膜厚計12の下方に配置され、背景の領域においても各層の膜厚が取得される(ステップS11)。なお、パターンが存在する領域のみにおいて各層の膜厚が取得され、これらの膜厚から背景における各層の膜厚が推定されてもよい。   FIG. 6 is a flowchart of the operation of the image acquisition apparatus 1. In the image acquisition device 1, first, the movement mechanism 11 is controlled so that the region where the pattern exists on the glass substrate 9 is located below the film thickness meter 12 (that is, the position indicated by the two-dot chain line in FIG. 1). The thickness of each layer is acquired by the thickness meter 12. Further, by controlling the moving mechanism 11, a background region, which is a region around the pattern, is arranged below the film thickness meter 12, and the film thickness of each layer is also acquired in the background region (step S11). . In addition, the film thickness of each layer may be acquired only in the region where the pattern exists, and the film thickness of each layer in the background may be estimated from these film thicknesses.

膜厚の測定結果はプロファイル取得部31に入力される。プロファイル取得部31では、基材上における層構造および各層の膜厚に基づいて、(照射角および)検出角とコントラストとの関係を示すプロファイルが演算により求められる(ステップS12)。図7は取得されるプロファイルを例示する図である。実線811は厚さ30nmの透明電極パターン上に厚さ900nmの透明膜を形成した場合の検出角とコントラストとの関係を示す。背景では厚さ900nmの透明膜のみが存在するものとしている。照射光の波長は570nmである。後述するように、撮像ユニット2における画像の取得では、照射角θ1と検出角θ2とが一致するように、光照射部回動機構22および受光部回動機構24が制御される。したがって、プロファイルの説明における検出角の大きさは照射角の大きさでもあり、照射角の大きさは検出角の大きさでもある。   The film thickness measurement result is input to the profile acquisition unit 31. In the profile acquisition unit 31, a profile indicating the relationship between the (irradiation angle) and the detection angle and contrast is obtained by calculation based on the layer structure on the substrate and the film thickness of each layer (step S12). FIG. 7 is a diagram illustrating an acquired profile. A solid line 811 shows the relationship between the detection angle and the contrast when a 900 nm thick transparent film is formed on a 30 nm thick transparent electrode pattern. In the background, it is assumed that only a transparent film having a thickness of 900 nm exists. The wavelength of irradiation light is 570 nm. As will be described later, in acquiring an image in the imaging unit 2, the light irradiation unit rotation mechanism 22 and the light receiving unit rotation mechanism 24 are controlled so that the irradiation angle θ1 and the detection angle θ2 coincide. Therefore, the size of the detection angle in the description of the profile is also the size of the irradiation angle, and the size of the irradiation angle is also the size of the detection angle.

ここで、コントラストとは、基材上にパターンを含む多層膜が存在する場合に受光部23に入射する光の強度と、基材上に上記多層膜からパターンを除いた膜のみが存在する場合に受光部23に入射する光の強度との比である。換言すれば、コントラストは、パターンと背景との間の明度比(=(パターン領域の明度)/(背景領域の明度))である。明度はその波長における反射率に対応し、明度比は反射率比でもある。もちろん、コントラストとしては、明度や反射率の差等の他の値が利用されてもよい。   Here, contrast refers to the intensity of light incident on the light receiving unit 23 when a multilayer film including a pattern is present on the base material, and the case where only the film obtained by removing the pattern from the multilayer film is present on the base material. It is a ratio with the intensity | strength of the light which injects into the light-receiving part 23. In other words, the contrast is the lightness ratio between the pattern and the background (= (lightness of the pattern area) / (lightness of the background area)). The brightness corresponds to the reflectance at that wavelength, and the brightness ratio is also the reflectance ratio. Of course, other values such as a difference in brightness and reflectance may be used as the contrast.

図7において、通常、コントラストが0.5以下または2以上の場合に良好なパターン表示が可能となる。実線811の場合、検出角がおよそ0°以上28°以下、または、40°以上45°以下の場合に、適切なパターン画像が取得される。ただし、45°は図7における形式的な上限にすぎない。なお、コントラストが0.77以下または1.3以上であれば、条件によってはパターン観察が可能である。好ましくは、コントラストは、0.67以下または1.5以上である。また、「コントラストが高い」とはコントラストが良好であることを指し、明暗がはっきり区別できる状態を意味する。コントラストが高いことは、必ずしもコントラストの値が大きいことを意味しない。   In FIG. 7, normally, good pattern display is possible when the contrast is 0.5 or less or 2 or more. In the case of the solid line 811, an appropriate pattern image is acquired when the detection angle is approximately 0 ° to 28 °, or 40 ° to 45 °. However, 45 ° is only a formal upper limit in FIG. If the contrast is 0.77 or less or 1.3 or more, pattern observation is possible depending on conditions. Preferably, the contrast is 0.67 or less or 1.5 or more. Further, “high contrast” means that the contrast is good, and means that the light and dark can be clearly distinguished. High contrast does not necessarily mean that the contrast value is large.

図7の破線812は厚さ30nmの透明電極パターン上に厚さ960nmの透明膜を形成した場合の検出角とコントラストとの関係を示す。背景では厚さ960nmの透明膜のみが存在するものとしている。一点鎖線813は厚さ30nmの透明電極パターン上に厚さ1000nmの透明膜を形成した場合の検出角とコントラストとの関係を示す。背景では厚さ1000nmの透明膜のみが存在するものとしている。照射光の波長は570nmである。曲線811〜813にて示すように、透明膜の厚さが変化することにより、コントラストが高いパターン画像が取得される検出角が大きく変化することが判る。   The broken line 812 in FIG. 7 shows the relationship between the detection angle and contrast when a 960 nm thick transparent film is formed on a 30 nm thick transparent electrode pattern. In the background, it is assumed that only a transparent film having a thickness of 960 nm exists. An alternate long and short dash line 813 indicates a relationship between a detection angle and contrast when a transparent film having a thickness of 1000 nm is formed on a transparent electrode pattern having a thickness of 30 nm. In the background, it is assumed that only a transparent film having a thickness of 1000 nm exists. The wavelength of irradiation light is 570 nm. As shown by the curves 811 to 813, it can be seen that the detection angle at which a pattern image with high contrast is acquired greatly changes as the thickness of the transparent film changes.

すなわち、検出角を変化させると透明な各層を経由する光の光路長が変化して光の干渉状態が変化し、これにより、特定の検出角では高いコントラストが得られない場合であっても、波長を変えることなく検出角を変化させることにより、高いコントラストを得ることが可能となる。さらに換言すれば、検出角を変化させることにより、白色光源および多数のフィルタを用いて多数の波長から波長を選択してパターン画像を取得することと同等の画像取得が実現される。   That is, when the detection angle is changed, the optical path length of the light passing through each transparent layer is changed and the interference state of the light is changed, so that even if a high contrast cannot be obtained at a specific detection angle, High contrast can be obtained by changing the detection angle without changing the wavelength. In other words, by changing the detection angle, image acquisition equivalent to acquiring a pattern image by selecting a wavelength from a number of wavelengths using a white light source and a number of filters is realized.

角度決定部32では、取得されたプロファイルに基づいて、照射角および検出角の設定すべき角度(以下、「設定角度」という。)が決定される(ステップS13)。設定角度の決定では、光照射部21および受光部23の可動範囲や他の条件が考慮される。設定角度は全体制御部30へと入力され、角度調整に係る動作が行われる(ステップS14)。   The angle determination unit 32 determines an angle (hereinafter referred to as “set angle”) for setting the irradiation angle and the detection angle based on the acquired profile (step S13). In determining the set angle, the movable range of the light irradiation unit 21 and the light receiving unit 23 and other conditions are taken into consideration. The set angle is input to the overall control unit 30, and an operation related to the angle adjustment is performed (step S14).

図8は、角度調整に係る動作の流れを示す図であり、図6のステップS14にて行われる処理を示す。角度調整に係る動作では、まず、受光部回動機構24(図2参照)が受光部23を回動することにより、検出角θ2が変更されて設定角度となる(ステップS141)。図9では、検出角θ2の変更前における受光部23を二点鎖線にて示し、検出角θ2の変更後における受光部23を実線にて示している。   FIG. 8 is a diagram showing the flow of operations related to angle adjustment, and shows the processing performed in step S14 of FIG. In the operation related to the angle adjustment, first, the light receiving unit rotating mechanism 24 (see FIG. 2) rotates the light receiving unit 23, whereby the detection angle θ2 is changed to become a set angle (step S141). In FIG. 9, the light receiving unit 23 before the change in the detection angle θ2 is indicated by a two-dot chain line, and the light receiving unit 23 after the change in the detection angle θ2 is indicated by a solid line.

続いて、受光部23における検出角θ2の変位量γ(すなわち、検出角θ2の変更前後における角度差)に基づいて光照射部回動機構22が光照射部21を回動することにより、照射角θ1が変更されて設定角度となる(ステップS142)。図10では、回動前における光照射部21を二点鎖線にて示し、回動後における光照射部21を実線にて示している。角度調整に係る動作の直前において照射角θ1および検出角θ2が等しい場合には、照射角θ1の変位量は検出角θ2の変位量γの2倍であり、光照射部21の回動方向は受光部23の回動方向とは逆向きである。   Subsequently, the light irradiation unit rotating mechanism 22 rotates the light irradiation unit 21 based on the amount of displacement γ of the detection angle θ2 in the light receiving unit 23 (that is, the angle difference before and after the change of the detection angle θ2). The angle θ1 is changed to become a set angle (step S142). In FIG. 10, the light irradiation part 21 before rotation is shown by a two-dot chain line, and the light irradiation part 21 after rotation is shown by a solid line. When the irradiation angle θ1 and the detection angle θ2 are equal immediately before the operation related to the angle adjustment, the displacement amount of the irradiation angle θ1 is twice the displacement amount γ of the detection angle θ2, and the rotation direction of the light irradiation unit 21 is The direction of rotation of the light receiving unit 23 is opposite.

上記動作に並行して、全体制御部30では、検出角θ2の変更前における受光部23の光軸J2とガラス基板9の薄膜パターン(すなわち、ガラス基板9の表面)とが交わる位置(図9中にて符号R1を付す位置であり、以下、「注目位置R1」という。)と、検出角θ2の変更後における光軸J2と薄膜パターンとが交わる位置R2との間の距離(図9中において符号Dを付す矢印にて示す距離であり、以下、「位置ずれ量」という。)が、検出角θ2の変位量γに基づいて取得される(ステップS143)。そして、移動機構11によりガラス基板9が、注目位置R1から位置R2へと向かう方向に位置ずれ量Dだけ撮像領域90に対して相対的に移動する(ステップS144)。これにより、図10に示すように、検出角θ2の変更後における光軸J2とガラス基板9上の注目位置R1とが交わる。   In parallel with the above operation, in the overall control unit 30, the position at which the optical axis J2 of the light receiving unit 23 before the change of the detection angle θ2 and the thin film pattern of the glass substrate 9 (that is, the surface of the glass substrate 9) intersect (FIG. 9). The distance between the optical axis J2 after the change of the detection angle θ2 and the position R2 where the thin film pattern intersects (in FIG. 9). Is a distance indicated by an arrow with a symbol D in FIG. 5 and is hereinafter referred to as a “positional deviation amount”) based on the displacement amount γ of the detection angle θ2 (step S143). Then, the glass substrate 9 is moved relative to the imaging region 90 by the displacement amount D in the direction from the target position R1 to the position R2 by the moving mechanism 11 (step S144). Thereby, as shown in FIG. 10, the optical axis J2 after the change of the detection angle θ2 and the target position R1 on the glass substrate 9 intersect.

また、全体制御部30では、光軸J2とガラス基板9の表面とが交わる位置と、フォーカス位置Pとの間の距離(以下、「フォーカス調整距離」という。)が、検出角θ2の変位量γに基づいて取得される(ステップS145)。そして、受光部移動機構25により光軸J2に沿って受光部23をフォーカス調整距離だけ移動することにより、図11に示すように、光軸J2上においてラインセンサ231の受光面と共役なフォーカス位置Pが注目位置R1における薄膜パターン上に配置される(すなわち、フォーカス調整が行われる。)(ステップS146)。以上の角度調整に係る動作により、照射角θ1および検出角θ2が設定角度となり、撮像領域90がガラス基板9に対して検出角θ2の変更前と同じ位置となり、受光部23のフォーカス調整も完了する。   In the overall control unit 30, the distance between the position where the optical axis J2 and the surface of the glass substrate 9 intersect and the focus position P (hereinafter referred to as “focus adjustment distance”) is the amount of displacement of the detection angle θ2. Obtained based on γ (step S145). Then, by moving the light receiving unit 23 by the focus adjustment distance along the optical axis J2 by the light receiving unit moving mechanism 25, as shown in FIG. 11, the focus position conjugate with the light receiving surface of the line sensor 231 on the optical axis J2. P is arranged on the thin film pattern at the target position R1 (that is, focus adjustment is performed) (step S146). By the operation related to the angle adjustment described above, the irradiation angle θ1 and the detection angle θ2 become the set angles, the imaging region 90 becomes the same position as before the change of the detection angle θ2 with respect to the glass substrate 9, and the focus adjustment of the light receiving unit 23 is also completed. To do.

なお、ステップS141における検出角θ2の変更、ステップS142における光照射部21の回動、ステップS144におけるガラス基板9の移動、および、ステップS146における受光部23の移動は、およそ並行して行われてもよい。また、フォーカス位置Pを薄膜パターン上に配置するフォーカス調整では、オートフォーカス動作が行われてもよい。オートフォーカス動作では、例えばステップS145にて求められたフォーカス調整距離が示す位置を中心として光軸J2方向の前後に所定の微小距離ずつ順次離れた複数の位置(フォーカス調整距離が示す位置も含む。)のそれぞれに受光部23を配置して、ラインセンサ231によりライン画像が取得される。そして、当該複数の位置のうち、当該ライン画像が示す断面プロファイルにおいて薄膜パターンに相当する部位のエッジにおける画素値の変化量(微分値)が最大となる位置(すなわち、コントラストが最も高くなる位置)に受光部23が配置される。なお、当該断面プロファイルはコンピュータ3のディスプレイ34に表示されることが好ましい。   Note that the change of the detection angle θ2 in step S141, the rotation of the light irradiation unit 21 in step S142, the movement of the glass substrate 9 in step S144, and the movement of the light receiving unit 23 in step S146 are performed approximately in parallel. Also good. Further, in the focus adjustment in which the focus position P is arranged on the thin film pattern, an autofocus operation may be performed. In the autofocus operation, for example, a plurality of positions (including positions indicated by the focus adjustment distance) sequentially separated by a predetermined minute distance around the position indicated by the focus adjustment distance obtained in step S145 in the optical axis J2 direction. ) Are arranged in each of them, and a line image is acquired by the line sensor 231. Of the plurality of positions, the position where the amount of change (differential value) of the pixel value at the edge of the portion corresponding to the thin film pattern in the cross-sectional profile indicated by the line image is maximized (that is, the position where the contrast is highest). The light receiving unit 23 is disposed on the surface. The cross-sectional profile is preferably displayed on the display 34 of the computer 3.

また、角度調整に係る動作では、光照射部21の角度位置の微調整が行われてもよい。例えば、照射角θ1の変更後における光照射部21の角度位置から時計回りおよび反時計回りに所定の微小角度ずつ順次離れた複数の角度位置のそれぞれに光照射部21を配置して、ラインセンサ231によりライン画像が取得される。そして、当該複数の角度位置のうち、当該ライン画像が示す断面プロファイルにおいて薄膜パターンに相当する部位のエッジにおける画素値の変化量が最大となる角度位置に光照射部21が配置される。この場合に、上記オートフォーカス動作がさらに行われてもよい。   Further, in the operation related to the angle adjustment, fine adjustment of the angular position of the light irradiation unit 21 may be performed. For example, the light irradiation unit 21 is arranged at each of a plurality of angular positions that are sequentially separated by a predetermined minute angle clockwise and counterclockwise from the angular position of the light irradiation unit 21 after the irradiation angle θ1 is changed, and the line sensor In step S231, a line image is acquired. Of the plurality of angular positions, the light irradiation unit 21 is disposed at an angular position where the amount of change in the pixel value at the edge of the portion corresponding to the thin film pattern is maximized in the cross-sectional profile indicated by the line image. In this case, the autofocus operation may be further performed.

さらに、角度調整に係る各動作は操作者の指示するタイミングにて行われてもよい。例えば、ディスプレイ34に表示されるウィンドウにおいてステージ移動ボタンをマウスのクリック等により選択することにより、ステップS144におけるガラス基板9の移動が行われ、受光部23の光軸J2とガラス基板9の表面とが交わる位置を、検出角θ2の変更前後において一致させてもよい。同様に、ウィンドウにおいてオートフォーカスボタンを選択することにより、上記オートフォーカス動作が行われてもよい。   Furthermore, each operation related to the angle adjustment may be performed at a timing instructed by the operator. For example, by selecting a stage movement button by clicking the mouse on the window displayed on the display 34, the glass substrate 9 is moved in step S144, and the optical axis J2 of the light receiving unit 23 and the surface of the glass substrate 9 are moved. May be matched before and after the change of the detection angle θ2. Similarly, the autofocus operation may be performed by selecting an autofocus button in the window.

以上のようにして角度調整に係る動作が完了すると(図6:ステップS14)、光照射部21からの光の出射が開始され、移動機構11によりガラス基板9がY方向に連続的に移動する。ガラス基板9の移動に並行して、受光部23のラインセンサ231では、線状の撮像領域90のライン画像が高速に繰り返し取得される(ステップS15)。ライン画像のデータは表示制御部33に入力され、これにより、薄膜パターンを示す2次元のパターン画像のデータが取得され(すなわち、記憶され)、パターン画像がコンピュータ3のディスプレイ34に表示される(ステップS16)。   When the operation related to the angle adjustment is completed as described above (FIG. 6: Step S14), emission of light from the light irradiation unit 21 is started, and the glass substrate 9 is continuously moved in the Y direction by the moving mechanism 11. . In parallel with the movement of the glass substrate 9, the line sensor 231 of the light receiving unit 23 repeatedly acquires a line image of the linear imaging region 90 at a high speed (step S15). The line image data is input to the display control unit 33, whereby data of a two-dimensional pattern image indicating a thin film pattern is acquired (that is, stored), and the pattern image is displayed on the display 34 of the computer 3 ( Step S16).

以上のようにして、透明電極膜にて形成される透明な薄膜パターンの画像が、受光部23からの出力に基づいて表示(可視化)されることにより、当該薄膜パターンの形状等を作業者が確認することができ、薄膜パターンの形成プロセスの改善等を行うことができる。また、画像取得装置1では、ディスプレイ34に表示されたパターン画像において、入力部により任意の2点を選択することにより、当該2点間の距離が表示(または出力)される。さらに、パターン画像のデータに基づいて、任意の位置における断面プロファイルを表示することも可能であり、当該断面プロファイルにおける任意の2点間の距離の表示も可能である。   As described above, the image of the transparent thin film pattern formed by the transparent electrode film is displayed (visualized) based on the output from the light receiving unit 23, so that the operator can determine the shape of the thin film pattern. It can be confirmed, and the process of forming the thin film pattern can be improved. Further, in the image acquisition device 1, in the pattern image displayed on the display 34, by selecting any two points with the input unit, the distance between the two points is displayed (or output). Furthermore, a cross-sectional profile at an arbitrary position can be displayed based on pattern image data, and a distance between any two points in the cross-sectional profile can also be displayed.

ここで、仮に大型のガラス基板9をZ方向に昇降してフォーカス調整を行う場合、大型の昇降機構が必要になる。これに対し、画像取得装置1では、受光部回動機構24による検出角の変位量に基づいて、受光部移動機構25が受光部23を光軸J2に沿って移動することにより、光軸J2上においてラインセンサ231の受光面と共役なフォーカス位置Pが薄膜パターン上に配置される。これにより、検出角を変更しつつ受光部23のフォーカス調整を容易に行うことができる。   Here, if focus adjustment is performed by moving the large glass substrate 9 up and down in the Z direction, a large lifting mechanism is required. On the other hand, in the image acquisition device 1, the light receiving unit moving mechanism 25 moves the light receiving unit 23 along the optical axis J2 based on the amount of displacement of the detection angle by the light receiving unit rotating mechanism 24, thereby causing the optical axis J2 to move. Above, a focus position P conjugate with the light receiving surface of the line sensor 231 is arranged on the thin film pattern. Thereby, the focus adjustment of the light receiving unit 23 can be easily performed while changing the detection angle.

また、撮像ユニット2では、撮像領域90に平行かつフォーカス位置Pを通過する軸を中心として光照射部21を回動する光照射部回動機構22を設けることにより、照射角を検出角に容易に一致させることができる。さらに、全体制御部30が、検出角の変位量に基づいて移動機構11を制御することにより、検出角の変更前後において撮像領域90のガラス基板9に対する位置が一致する。これにより、検出角の変更によりガラス基板9に対する撮像領域90の位置がずれることを防止することができ、その結果、検出角および照射角を複数通りに変更したパターン画像を取得する場合等に、ガラス基板9上における同じ領域の画像を取得することが容易に可能となる。   In the imaging unit 2, the irradiation angle can be easily set to the detection angle by providing the light irradiation unit rotating mechanism 22 that rotates the light irradiation unit 21 around the axis parallel to the imaging region 90 and passing through the focus position P. Can match. Further, the overall control unit 30 controls the moving mechanism 11 based on the displacement amount of the detection angle, so that the position of the imaging region 90 with respect to the glass substrate 9 matches before and after the change of the detection angle. Thereby, it is possible to prevent the position of the imaging region 90 relative to the glass substrate 9 from being shifted due to the change of the detection angle.As a result, when acquiring a pattern image in which the detection angle and the irradiation angle are changed in a plurality of ways, etc. It is possible to easily acquire an image of the same region on the glass substrate 9.

画像取得装置1では、撮像領域90に照射される光の波長を変更することなく、パターンと背景との間のコントラストが高いパターン画像を取得して表示することができる。これにより、波長を変更するための複雑な構造、あるいは、多波長の光に対応した光学系の設計や煩雑な調整が不要となり、画像取得装置1の製造コストを削減することができる。さらに、例えば、感光性のレジストがパターン上の層に含まれる場合等であっても、使用できない波長の光を避けつつ、パターン画像の表示を容易に行うことができる。   The image acquisition device 1 can acquire and display a pattern image having a high contrast between the pattern and the background without changing the wavelength of light applied to the imaging region 90. This eliminates the need for a complicated structure for changing the wavelength, or the design and complicated adjustment of an optical system corresponding to multi-wavelength light, and the manufacturing cost of the image acquisition device 1 can be reduced. Further, for example, even when a photosensitive resist is included in the layer on the pattern, it is possible to easily display the pattern image while avoiding light having an unusable wavelength.

画像取得装置1において、パターン画像の表示の他に、パターン検査が行われてもよい。例えば、図5にて破線の矩形にて示すように受光部23に検査部36が接続される。パターン検査の際には、ガラス基板9の移動に同期してライン画像が受光部23から検査部36に繰返し出力されてパターン画像のデータが取得される。また、検査部36には、基準となる参照画像のデータが記憶されており、パターン画像のデータと参照画像のデータとを比較することにより、欠陥の有無が判定される。なお、画像取得装置1をパターン検査装置として用いる場合には、パターン画像が連続的に取得されるため、例えば、光軸J2方向における受光部23とガラス基板9との間の距離を検出するセンサを設け、当該センサの出力に基づいて受光部23が光軸J2に沿って移動することにより、パターン画像の取得時にリアルタイムでフォーカス調整が行われてもよい。また、他の画像取得装置において検査部36が設けられてもよい。   In the image acquisition device 1, in addition to displaying the pattern image, a pattern inspection may be performed. For example, the inspection unit 36 is connected to the light receiving unit 23 as indicated by a broken-line rectangle in FIG. In the pattern inspection, the line image is repeatedly output from the light receiving unit 23 to the inspection unit 36 in synchronization with the movement of the glass substrate 9, and pattern image data is acquired. The inspection unit 36 stores reference image data serving as a reference, and the presence or absence of a defect is determined by comparing the pattern image data with the reference image data. In addition, when using the image acquisition apparatus 1 as a pattern inspection apparatus, since a pattern image is acquired continuously, the sensor which detects the distance between the light-receiving part 23 and the glass substrate 9 in the optical axis J2 direction, for example , And the light receiving unit 23 may move along the optical axis J2 based on the output of the sensor, so that focus adjustment may be performed in real time when the pattern image is acquired. Further, the inspection unit 36 may be provided in another image acquisition device.

画像取得装置1では、図12に示すように、X方向に沿って複数の撮像ユニット2が千鳥状に配列されることにより、ガラス基板9のY方向への一回の移動においてガラス基板9の幅全体におけるパターン画像が取得されてもよい。各撮像ユニット2は、別途設けられた天板に支持ブロック201が固定される点を除き、図2および図3の撮像ユニット2と同様の構成である。図12の画像取得装置1では、複数の撮像ユニット2における受光部23のフォーカス調整を個別に行うことができ、ガラス基板9のうねりやステージ41上のガラス基板9の傾き等に容易に対応して、各撮像ユニット2においてパターン画像を精度よく取得することができる。他の画像取得装置において複数の撮像ユニット2が設けられてもよい。   In the image acquisition device 1, as shown in FIG. 12, the plurality of imaging units 2 are arranged in a staggered manner along the X direction, so that the glass substrate 9 is moved in the Y direction once. A pattern image in the entire width may be acquired. Each imaging unit 2 has the same configuration as the imaging unit 2 of FIGS. 2 and 3 except that the support block 201 is fixed to a separately provided top plate. In the image acquisition device 1 of FIG. 12, the focus adjustment of the light receiving units 23 in the plurality of imaging units 2 can be individually performed, and it easily copes with the undulation of the glass substrate 9 and the inclination of the glass substrate 9 on the stage 41. Thus, the pattern image can be obtained with high accuracy in each imaging unit 2. A plurality of imaging units 2 may be provided in other image acquisition devices.

図13は、光照射部の他の例を示す図である。図13の光照射部21aを有する撮像ユニット2では、光照射部回動機構22は省略される。光照射部21aでは、線状の撮像領域90に平行かつフォーカス位置Pを通過する軸を中心とする円弧状の支持部210が設けられ、支持部210は受光部23に固定される。支持部210には複数のLED211が配列され、複数のLED211からの光は拡散板212を介して均一化されて撮像領域90に照射される。このように、図13の光照射部21aは、撮像領域90に平行かつフォーカス位置Pを通過する軸を中心とする所定の角度範囲αにおいて撮像領域90に向けて光を照射するものである。   FIG. 13 is a diagram illustrating another example of the light irradiation unit. In the imaging unit 2 having the light irradiation unit 21a of FIG. 13, the light irradiation unit rotation mechanism 22 is omitted. In the light irradiation unit 21 a, an arcuate support unit 210 centering on an axis parallel to the linear imaging region 90 and passing through the focus position P is provided, and the support unit 210 is fixed to the light receiving unit 23. A plurality of LEDs 211 are arranged on the support unit 210, and light from the plurality of LEDs 211 is made uniform through the diffusion plate 212 and irradiated onto the imaging region 90. As described above, the light irradiation unit 21a shown in FIG. 13 irradiates the imaging region 90 with light in a predetermined angle range α around the axis parallel to the imaging region 90 and passing through the focus position P.

光照射部21aを有する撮像ユニット2では、当該軸に垂直な面上において、ガラス基板9の法線Nから光軸J2とは反対側に当該軸を中心として検出角θ2だけ傾斜した角度位置(図13中にて符号A1を付す一点鎖線にて示す。)が角度範囲αに含まれる限り、当該角度位置において、光照射部21aから撮像領域90に至る光軸が配置されていると捉えることができ、照射角と検出角とが等しくなっている。したがって、光照射部21aを有する画像取得装置1では、コントラストの高いパターン画像を容易に取得することができる。また、光照射部21を回動する機構が省略されるため、撮像ユニットの制御を簡素化することができる。他の画像取得装置において図13の光照射部21aが用いられてもよい。   In the imaging unit 2 having the light irradiation part 21a, on the surface perpendicular to the axis, an angular position (inclined by the detection angle θ2 from the normal line N of the glass substrate 9 to the side opposite to the optical axis J2 with the axis as the center ( As long as the angle range α is included in the angle range α, it is assumed that the optical axis from the light irradiation unit 21a to the imaging region 90 is disposed at the angular position. The irradiation angle is equal to the detection angle. Therefore, the image acquisition device 1 having the light irradiation unit 21a can easily acquire a pattern image with high contrast. Further, since the mechanism for rotating the light irradiation unit 21 is omitted, the control of the imaging unit can be simplified. The light irradiation unit 21a of FIG. 13 may be used in another image acquisition device.

図14は、画像取得装置の他の例を示す図である。図14の画像取得装置1aは、搬送機構11aと、膜厚計12と、撮像ユニット2と、コンピュータ3とを備え、搬送機構11aの構造が図1の移動機構11と異なるという点を除いて図1の画像取得装置1と同様である。また、表示対象は、透明電極膜や透明膜等が形成された樹脂フィルムのウエブ、すなわち、連続シートである。   FIG. 14 is a diagram illustrating another example of the image acquisition apparatus. The image acquisition apparatus 1a of FIG. 14 includes a transport mechanism 11a, a film thickness meter 12, an imaging unit 2, and a computer 3, except that the structure of the transport mechanism 11a is different from the moving mechanism 11 of FIG. This is the same as the image acquisition device 1 in FIG. The display object is a web of a resin film on which a transparent electrode film or a transparent film is formed, that is, a continuous sheet.

搬送機構11aは、図14の右側((+Y)側)に位置する供給部111と、左側((−Y)側)に位置する回収部112とを備える。供給部111は、ウエブ9aをロール91として支持し、左方向へとウエブ9aを繰り出す。回収部112は、ウエブ9aをロール92として支持し、ウエブ9aを回収する。搬送機構11aはウエブ9aの主要部である基材を撮像領域90に対して相対的に移動する移動機構である。図14の画像取得装置1aでは、撮像領域90がウエブ9aの幅のおよそ全体に亘って設けられるが、撮像領域90の長さをウエブ9aの幅よりも小さくし、撮像ユニット2をX方向に移動する機構が別途設けられてもよい。膜厚計12および撮像ユニット2は、供給部111から回収部112に向かってこの順で配置される。画像取得装置1aにおけるパターン画像を取得する動作は、図1の画像取得装置1と同様である。   The transport mechanism 11a includes a supply unit 111 located on the right side ((+ Y) side) of FIG. 14 and a recovery unit 112 located on the left side ((−Y) side). The supply unit 111 supports the web 9a as a roll 91 and feeds the web 9a leftward. The collection unit 112 supports the web 9a as a roll 92 and collects the web 9a. The transport mechanism 11a is a moving mechanism that moves the base material, which is the main part of the web 9a, relative to the imaging region 90. In the image acquisition device 1a of FIG. 14, the imaging region 90 is provided over almost the entire width of the web 9a. However, the length of the imaging region 90 is made smaller than the width of the web 9a, and the imaging unit 2 is moved in the X direction. A moving mechanism may be provided separately. The film thickness meter 12 and the imaging unit 2 are arranged in this order from the supply unit 111 toward the collection unit 112. The operation of acquiring the pattern image in the image acquisition device 1a is the same as that of the image acquisition device 1 in FIG.

画像取得装置1aにおいても、受光部移動機構25が受光部23を光軸J2に沿って移動することにより、フォーカス位置Pがウエブ9aの表面に配置される。これにより、検出角を変更しつつ受光部23のフォーカス調整を容易に行うことができる。また、光源の波長を切り替える機構が不要であるため、画像取得装置1aの製造コストを削減することができる。   Also in the image acquisition device 1a, the light receiving unit moving mechanism 25 moves the light receiving unit 23 along the optical axis J2, so that the focus position P is arranged on the surface of the web 9a. Thereby, the focus adjustment of the light receiving unit 23 can be easily performed while changing the detection angle. In addition, since a mechanism for switching the wavelength of the light source is unnecessary, the manufacturing cost of the image acquisition device 1a can be reduced.

以上の画像取得装置1,1aでは、受光部23を回動する受光部回動機構24により、検出角を変更する検出角変更機構が実現されるが、検出角変更機構は基材を傾斜させる機構により実現されてもよい。   In the image acquisition devices 1 and 1a described above, the detection angle changing mechanism that changes the detection angle is realized by the light receiving unit rotating mechanism 24 that rotates the light receiving unit 23. The detection angle changing mechanism inclines the base material. It may be realized by a mechanism.

例えば、図15の画像取得装置1bでは、移動機構11における第2移動部43の(−Y)側の端部が、支持部45によりX方向に平行な軸を中心として回動可能に支持される。そして、摺動部移動機構44が、第2移動部43の底面に当接する摺動部441をY方向に移動することにより、ガラス基板9が移動機構11と共に支持部45を中心として回動し、受光部23の光軸J2とガラス基板9の法線Nとのなす検出角が変更される。このように、図15の画像取得装置1bでは、摺動部移動機構44(および支持部45)により検出角変更機構が実現され、図1の受光部回動機構24は省略される。また、受光部移動機構25により受光部23が光軸J2に沿って(すなわち、Z方向に)移動することにより、フォーカス位置Pがガラス基板9の表面に配置される。そして、第2移動部43がガラス基板9を移動することにより、パターン画像が取得される。   For example, in the image acquisition device 1b of FIG. 15, the (−Y) side end of the second moving unit 43 in the moving mechanism 11 is supported by the support unit 45 so as to be rotatable about an axis parallel to the X direction. The Then, when the sliding part moving mechanism 44 moves the sliding part 441 in contact with the bottom surface of the second moving part 43 in the Y direction, the glass substrate 9 rotates around the support part 45 together with the moving mechanism 11. The detection angle formed by the optical axis J2 of the light receiving unit 23 and the normal line N of the glass substrate 9 is changed. As described above, in the image acquisition device 1b of FIG. 15, the detection angle changing mechanism is realized by the sliding portion moving mechanism 44 (and the support portion 45), and the light receiving portion rotating mechanism 24 of FIG. 1 is omitted. Further, the light receiving portion 23 is moved along the optical axis J2 by the light receiving portion moving mechanism 25 (that is, in the Z direction), whereby the focus position P is disposed on the surface of the glass substrate 9. And a pattern image is acquired because the 2nd moving part 43 moves the glass substrate 9. FIG.

また、図16の画像取得装置1cでは、Y方向に関して供給部111と撮像ユニット2との間に、X方向に伸びるローラ461が設けられ、受光部23と回収部112との間に、X方向に伸びるもう1つのローラ462が設けられる。また、ローラ461はローラ昇降機構46によりZ方向に移動可能であり、ローラ461のZ方向の位置が変更されることにより、撮像ユニット2の下方近傍におけるウエブ9aの法線Nの向きが変更される。図16の画像取得装置1cでは、ローラ昇降機構46(およびローラ461)により、受光部23の光軸J2とウエブ9aの法線Nとのなす検出角を変更する検出角変更機構が実現され、図1の受光部回動機構24は省略される。また、受光部移動機構25により受光部23が光軸J2に沿って(すなわち、Z方向に)移動することにより、フォーカス位置Pがウエブ9aの表面に配置される。そして、搬送機構11aがウエブ9aを移動することにより、パターン画像が取得される。   In the image acquisition device 1c of FIG. 16, a roller 461 extending in the X direction is provided between the supply unit 111 and the imaging unit 2 in the Y direction, and the X direction is provided between the light receiving unit 23 and the collection unit 112. Another roller 462 is provided that extends to the front. The roller 461 can be moved in the Z direction by the roller lifting mechanism 46, and the direction of the normal line N of the web 9a in the vicinity of the lower part of the imaging unit 2 is changed by changing the position of the roller 461 in the Z direction. The In the image acquisition device 1c of FIG. 16, a detection angle changing mechanism that changes the detection angle formed by the optical axis J2 of the light receiving unit 23 and the normal line N of the web 9a is realized by the roller lifting mechanism 46 (and the roller 461). The light receiving unit rotating mechanism 24 in FIG. 1 is omitted. Further, the light receiving portion 23 is moved along the optical axis J2 (that is, in the Z direction) by the light receiving portion moving mechanism 25, whereby the focus position P is disposed on the surface of the web 9a. And a pattern image is acquired because the conveyance mechanism 11a moves the web 9a.

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。   Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made.

画像取得装置1では、照射角および検出角を等しく維持しつつ照射角および検出角を複数の角度に変更し、各角度にて受光部23により取得されるライン画像においてパターンの領域からの光強度と背景の領域からの光強度との比をコントラストとして求めることにより、検出角とコントラストとの関係を示すプロファイルが取得されてもよい。この場合、画像取得装置1から膜厚計12が省かれる。   In the image acquisition device 1, the irradiation angle and the detection angle are changed to a plurality of angles while keeping the irradiation angle and the detection angle equal, and the light intensity from the pattern region in the line image acquired by the light receiving unit 23 at each angle. A profile indicating the relationship between the detection angle and the contrast may be obtained by obtaining the ratio of the light intensity from the background region as the contrast. In this case, the film thickness meter 12 is omitted from the image acquisition device 1.

また、p偏光光またはs偏光光の一方を利用することにより、偏光光を利用しない場合に比べてコントラストが高いパターン画像が取得可能である場合には、撮像領域90と受光部23との間に偏光子が配置されてもよい。この場合、ガラス基板9からの反射光のうち、p偏光光またはs偏光光のみが受光部23に入射する。また、光軸J2を中心として偏光子を回転する回転機構が設けられ、受光部23に入射する偏光光が切り替えられてもよい。さらに、p偏光光に基づいて第1パターン画像が取得され、s偏光光に基づいて第2パターン画像が取得されてもよい。この場合、例えば、第1パターン画像の各画素の値と第2パターン画像の対応する画素の値との積が求められ、積を画素値として有する画像がパターン画像として取得される。このようなパターン画像では、種類の異なる2つの画像が利用されるため、画像におけるノイズ等の影響が低減される。   Further, when one of p-polarized light and s-polarized light can be used to obtain a pattern image having a higher contrast than the case where polarized light is not used, the space between the imaging region 90 and the light receiving unit 23 can be obtained. A polarizer may be disposed on the substrate. In this case, only p-polarized light or s-polarized light out of the reflected light from the glass substrate 9 enters the light receiving unit 23. In addition, a rotation mechanism that rotates the polarizer around the optical axis J2 may be provided, and the polarized light incident on the light receiving unit 23 may be switched. Further, the first pattern image may be acquired based on the p-polarized light, and the second pattern image may be acquired based on the s-polarized light. In this case, for example, the product of the value of each pixel of the first pattern image and the value of the corresponding pixel of the second pattern image is obtained, and an image having the product as the pixel value is obtained as the pattern image. In such a pattern image, since two different types of images are used, the influence of noise or the like in the image is reduced.

表示対象(または検査対象)の基材は、フィルムやガラス基板には限定されず、樹脂板等であってもよい。基材上に形成される膜構造は、様々なものであってよく、通常、上記実施の形態にて例示したものよりも複雑な構造を有する。表示対象となるパターンは1種類には限定されず、複数種類であってもよい。この場合、各表示対象のパターンの表示の際に、このパターンに重なる他のパターンは、背景として扱われる。   The display target (or inspection target) base material is not limited to a film or a glass substrate, and may be a resin plate or the like. The film structure formed on the substrate may be various, and usually has a more complicated structure than that exemplified in the above embodiment. The pattern to be displayed is not limited to one type and may be a plurality of types. In this case, at the time of displaying each display target pattern, the other pattern overlapping this pattern is treated as a background.

上記実施の形態では、背景は1種類であるものとして説明したが、背景は1種類には限定されない。背景が複数種類の場合、各背景に関してプロファイルが求められ、いずれの背景に対してもコントラストが高くなる照射角および検出角が決定される。   In the above embodiment, the background has been described as having one type, but the background is not limited to one type. When there are a plurality of types of backgrounds, a profile is obtained for each background, and an irradiation angle and a detection angle at which the contrast is high for any background are determined.

薄膜パターンの組成は、照射光に対してある程度の透過性を有するのであれば、他の材料にて形成されたものであってよく、必ずしも可視光に対して透明である必要はない。パターンは透明電極には限定されず、他の用途のパターンであってもよい。ただし、画像取得装置の用途としては、可視光を照射しても影ができない透明電極のパターン画像の表示に特に適している。   The composition of the thin film pattern may be formed of other materials as long as it has a certain degree of transparency to the irradiation light, and is not necessarily transparent to visible light. The pattern is not limited to the transparent electrode, and may be a pattern for other uses. However, the application of the image acquisition device is particularly suitable for displaying a pattern image of a transparent electrode that cannot be shaded even when irradiated with visible light.

基材を撮像領域に対して相対的に移動する移動機構は、基材を固定し、撮像ユニット2を移動する機構であってもよい。光照射部回動機構22および受光部回動機構24は必ずしも互いに独立した機構である必要はなく、照射角および検出角を連動させて変更する機構であってもよい。光照射部回動機構22および受光部回動機構24では照射角および検出角は連続的に変化する必要はなく、例えば、数段階にのみ変更可能であってもよい(図15の摺動部移動機構44および図16のローラ昇降機構46において同様)。   The moving mechanism that moves the base material relative to the imaging region may be a mechanism that fixes the base material and moves the imaging unit 2. The light irradiation unit rotation mechanism 22 and the light reception unit rotation mechanism 24 are not necessarily independent mechanisms, and may be a mechanism that changes the irradiation angle and the detection angle in conjunction with each other. In the light irradiation unit rotating mechanism 22 and the light receiving unit rotating mechanism 24, the irradiation angle and the detection angle do not need to change continuously, and may be changed only in several steps (sliding unit in FIG. 15). The same applies to the moving mechanism 44 and the roller lifting mechanism 46 of FIG.

光照射部から出射される光の波長は、単一には限定されず、複数の波長の光が選択的に出射可能であってもよい。光源にはLEDではなく、LDが設けられてもよい。さらに、ハロゲンランプ等のランプとフィルタとの組み合わせが光源として設けられてもよい。膜厚計12は、分光エリプソメータであってもよい。   The wavelength of the light emitted from the light irradiation unit is not limited to a single wavelength, and light of a plurality of wavelengths may be selectively emitted. The light source may be provided with an LD instead of the LED. Further, a combination of a lamp such as a halogen lamp and a filter may be provided as the light source. The film thickness meter 12 may be a spectroscopic ellipsometer.

上記実施の形態および各変形例における構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わされてよい。   The configurations in the above-described embodiments and modifications may be combined as appropriate as long as they do not contradict each other.

1,1a〜1c 画像取得装置
2 撮像ユニット
9 ガラス基板
9a ウエブ
11 移動機構
11a 搬送機構
21,21a 光照射部
22 光照射部回動機構
23 受光部
24 受光部回動機構
25 受光部移動機構
30 全体制御部
44 摺動部移動機構
46 ローラ昇降機構
90 撮像領域
231 ラインセンサ
232 光学系
J1,J2 光軸
P フォーカス位置
S15,S141,S144,S146 ステップ
α 角度範囲
γ 変位量
θ1 照射角
θ2 検出角
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,1a-1c Image acquisition apparatus 2 Imaging unit 9 Glass substrate 9a Web 11 Movement mechanism 11a Conveyance mechanism 21,21a Light irradiation part 22 Light irradiation part rotation mechanism 23 Light receiving part 24 Light reception part rotation mechanism 25 Light reception part movement mechanism 30 General control unit 44 Sliding part moving mechanism 46 Roller lifting mechanism 90 Imaging area 231 Line sensor 232 Optical system J1, J2 Optical axis P Focus position S15, S141, S144, S146 Step α Angle range γ Displacement amount θ1 Irradiation angle θ2 Detection angle

Claims (7)

基材上に形成された薄膜パターンの画像を取得する画像取得装置であって、
前記基材上における線状の撮像領域を撮像する撮像ユニットと、
前記基材を前記撮像領域と交差する方向に前記撮像領域に対して相対的に移動する移動機構と、
制御部と、
を備え、
前記撮像ユニットが、
前記薄膜パターンに対して透過性を有する波長の光を出射する光照射部と、
ラインセンサと、前記光が照射される前記撮像領域からの光を前記ラインセンサへと導く光学系とを有する受光部と、
前記光学系の光軸と前記基材の法線とのなす検出角を変更する検出角変更機構と、
前記光軸に沿って前記受光部を移動する受光部移動機構と、
を備え、
前記制御部が、前記検出角の変位量に基づいて前記受光部移動機構を制御することにより、前記光軸上において前記ラインセンサの受光面と共役な位置を前記薄膜パターン上に配置することを特徴とする画像取得装置。
An image acquisition device for acquiring an image of a thin film pattern formed on a substrate,
An imaging unit for imaging a linear imaging region on the substrate;
A moving mechanism for moving the base material relative to the imaging region in a direction intersecting the imaging region;
A control unit;
With
The imaging unit is
A light irradiation unit that emits light of a wavelength having transparency to the thin film pattern;
A light receiving unit including a line sensor and an optical system that guides light from the imaging region irradiated with the light to the line sensor;
A detection angle changing mechanism for changing a detection angle formed by an optical axis of the optical system and a normal line of the substrate;
A light receiving unit moving mechanism for moving the light receiving unit along the optical axis;
With
The control unit controls the light receiving unit moving mechanism based on the amount of displacement of the detection angle, thereby placing a position conjugate with the light receiving surface of the line sensor on the thin film pattern on the optical axis. A characteristic image acquisition device.
請求項1に記載の画像取得装置であって、
前記撮像ユニットが、前記撮像領域に平行かつ前記共役な位置を通過する軸を中心として前記光照射部を回動する光照射部回動機構をさらに備え、
前記光照射部回動機構が前記受光部に固定され、
前記制御部が、前記検出角の変位量に基づいて前記光照射部回動機構を制御することにより、前記光照射部から前記撮像領域に至る光軸と前記法線とのなす照射角を前記検出角に一致させることを特徴とする画像取得装置。
The image acquisition device according to claim 1,
The imaging unit further includes a light irradiation unit rotation mechanism that rotates the light irradiation unit around an axis parallel to the imaging region and passing through the conjugate position,
The light irradiation unit rotation mechanism is fixed to the light receiving unit,
The control unit controls the light irradiation unit rotation mechanism on the basis of the displacement amount of the detection angle, so that the irradiation angle formed by the optical axis from the light irradiation unit to the imaging region and the normal line is set as described above. An image acquisition apparatus characterized by matching with a detection angle.
請求項1に記載の画像取得装置であって、
前記光照射部が、前記撮像領域に平行かつ前記共役な位置を通過する軸を中心とする所定の角度範囲において前記撮像領域に向けて前記光を照射するものであり、
前記光照射部が前記受光部に固定され、
前記軸に垂直な面上において、前記法線から前記光軸とは反対側に前記軸を中心として前記検出角だけ傾斜した角度位置が前記所定の角度範囲に含まれることを特徴とする画像取得装置。
The image acquisition device according to claim 1,
The light irradiation unit irradiates the light toward the imaging region in a predetermined angle range centered on an axis parallel to the imaging region and passing through the conjugate position;
The light irradiation unit is fixed to the light receiving unit,
An image acquisition characterized in that an angular position inclined by the detection angle about the axis on the opposite side of the optical axis from the normal line on a plane perpendicular to the axis is included in the predetermined angle range. apparatus.
請求項1ないし3のいずれかに記載の画像取得装置であって、
前記制御部が、前記検出角の変位量に基づいて前記移動機構を制御することにより、前記検出角の変更前後における前記撮像領域の前記基材に対する位置を一致させることを特徴とする画像取得装置。
The image acquisition device according to any one of claims 1 to 3,
The control unit controls the moving mechanism based on a displacement amount of the detection angle, thereby matching the position of the imaging region with respect to the base material before and after the change of the detection angle. .
請求項1ないし3のいずれかに記載の画像取得装置であって、
前記撮像ユニットと同様の構成のもう1つの撮像ユニットをさらに備えることを特徴とする画像取得装置。
The image acquisition device according to any one of claims 1 to 3,
An image acquisition apparatus, further comprising another imaging unit having a configuration similar to that of the imaging unit.
基材上に形成された薄膜パターンの画像を、画像取得装置により取得する画像取得方法であって、
前記画像取得装置が、
前記薄膜パターンに対して透過性を有する波長の光を出射する光照射部と、
ラインセンサと、前記光が照射される線状の撮像領域からの光を前記ラインセンサへと導く光学系とを有する受光部と、
を備え、
前記画像取得方法が、
a)前記光学系の光軸と前記基材の法線とのなす検出角を変更する工程と、
b)前記光軸に沿って前記受光部を移動することにより、前記光軸上において前記ラインセンサの受光面と共役な位置を前記薄膜パターン上に配置する工程と、
c)前記基材を前記撮像領域と交差する方向に前記撮像領域に対して相対的に移動する工程と、
を備えることを特徴とする画像取得方法。
An image acquisition method for acquiring an image of a thin film pattern formed on a substrate by an image acquisition device,
The image acquisition device is
A light irradiation unit that emits light of a wavelength having transparency to the thin film pattern;
A light receiving unit including a line sensor and an optical system that guides light from a linear imaging region irradiated with the light to the line sensor;
With
The image acquisition method includes:
a) changing the detection angle formed by the optical axis of the optical system and the normal of the substrate;
b) arranging the position conjugate with the light receiving surface of the line sensor on the optical axis on the thin film pattern by moving the light receiving unit along the optical axis;
c) moving the substrate relative to the imaging region in a direction intersecting the imaging region;
An image acquisition method comprising:
請求項6に記載の画像取得方法であって、前記c)工程の前に、
d)前記基材を前記撮像領域に対して相対的に移動することにより、前記検出角の変更前後における前記撮像領域の前記基材に対する位置を一致させる工程をさらに備えることを特徴とする画像取得方法。
The image acquisition method according to claim 6, wherein the c) step is performed before
d) The image acquisition further comprising the step of matching the position of the imaging region with respect to the base material before and after the change of the detection angle by moving the base material relative to the imaging region. Method.
JP2011213759A 2011-06-01 2011-09-29 Image acquisition apparatus and image acquisition method Active JP5728353B2 (en)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011213759A JP5728353B2 (en) 2011-09-29 2011-09-29 Image acquisition apparatus and image acquisition method
KR1020120052750A KR101376450B1 (en) 2011-06-01 2012-05-18 Image Acquisition Apparatus, Pattern Inspection Apparatus, and Image Acquisition Method
US13/481,392 US20120307041A1 (en) 2011-06-01 2012-05-25 Image acquisition apparatus, pattern inspection apparatus, and image acquisition method
CN201210179841.4A CN102809567B (en) 2011-06-01 2012-06-01 Image acquisition apparatus, pattern inspection apparatus, and image acquisition method
TW101119734A TWI477769B (en) 2011-06-01 2012-06-01 Image acquisition apparatus, pattern inspection apparatus, and image acquisition method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011213759A JP5728353B2 (en) 2011-09-29 2011-09-29 Image acquisition apparatus and image acquisition method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2013072824A true JP2013072824A (en) 2013-04-22
JP5728353B2 JP5728353B2 (en) 2015-06-03

Family

ID=48477426

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011213759A Active JP5728353B2 (en) 2011-06-01 2011-09-29 Image acquisition apparatus and image acquisition method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5728353B2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114354514A (en) * 2021-12-24 2022-04-15 南昌大学 Non-contact multi-modal material perception and recognition device
KR20220086879A (en) * 2020-12-17 2022-06-24 (주)메티스 Vision inspection apparatus for enhancing operation efficiency
WO2023012966A1 (en) * 2021-08-05 2023-02-09 株式会社オプト・システム Method and device for determining quality of semiconductor chip

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101865338B1 (en) * 2016-09-08 2018-06-08 에스엔유 프리시젼 주식회사 Apparatus for measuring critical dimension of Pattern and method thereof
CN108007932A (en) * 2016-10-27 2018-05-08 台耀科技股份有限公司 A kind of optical detection apparatus

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01187437A (en) * 1988-01-21 1989-07-26 Nikon Corp Defect inspection device
JPH03264912A (en) * 1990-03-14 1991-11-26 Fujitsu Ltd Surface shape observing device
JPH06174448A (en) * 1992-12-09 1994-06-24 Seiko Epson Corp Positioning device for liquid crystal panel and pattern inspection device
JPH08233532A (en) * 1995-02-27 1996-09-13 Suinku:Kk Inspection of transparent electrode
JPH109838A (en) * 1996-06-25 1998-01-16 Matsushita Electric Works Ltd Processing method of image and detecting method of defect of surface of substance
US5774224A (en) * 1997-01-24 1998-06-30 International Business Machines Corporation Linear-scanning, oblique-viewing optical apparatus
JP2000121565A (en) * 1998-10-14 2000-04-28 Ricoh Co Ltd Image pickup device and surface observing method
JP2004020254A (en) * 2002-06-13 2004-01-22 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Inspecting apparatus for transparent electrode film substrate
WO2008015973A1 (en) * 2006-08-02 2008-02-07 Nikon Corporation Defect detecting apparatus and defect detecting method

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01187437A (en) * 1988-01-21 1989-07-26 Nikon Corp Defect inspection device
JPH03264912A (en) * 1990-03-14 1991-11-26 Fujitsu Ltd Surface shape observing device
JPH06174448A (en) * 1992-12-09 1994-06-24 Seiko Epson Corp Positioning device for liquid crystal panel and pattern inspection device
JPH08233532A (en) * 1995-02-27 1996-09-13 Suinku:Kk Inspection of transparent electrode
JPH109838A (en) * 1996-06-25 1998-01-16 Matsushita Electric Works Ltd Processing method of image and detecting method of defect of surface of substance
US5774224A (en) * 1997-01-24 1998-06-30 International Business Machines Corporation Linear-scanning, oblique-viewing optical apparatus
JP2000121565A (en) * 1998-10-14 2000-04-28 Ricoh Co Ltd Image pickup device and surface observing method
JP2004020254A (en) * 2002-06-13 2004-01-22 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Inspecting apparatus for transparent electrode film substrate
WO2008015973A1 (en) * 2006-08-02 2008-02-07 Nikon Corporation Defect detecting apparatus and defect detecting method

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220086879A (en) * 2020-12-17 2022-06-24 (주)메티스 Vision inspection apparatus for enhancing operation efficiency
KR102631655B1 (en) * 2020-12-17 2024-02-01 (주)메티스 Vision inspection apparatus for enhancing operation efficiency
WO2023012966A1 (en) * 2021-08-05 2023-02-09 株式会社オプト・システム Method and device for determining quality of semiconductor chip
CN114354514A (en) * 2021-12-24 2022-04-15 南昌大学 Non-contact multi-modal material perception and recognition device
CN114354514B (en) * 2021-12-24 2024-02-09 南昌大学 Non-contact multi-mode material sensing and identifying device

Also Published As

Publication number Publication date
JP5728353B2 (en) 2015-06-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI477769B (en) Image acquisition apparatus, pattern inspection apparatus, and image acquisition method
JP5728353B2 (en) Image acquisition apparatus and image acquisition method
JPWO2005103658A1 (en) Defect inspection apparatus and substrate manufacturing system using the same
JP5459944B2 (en) Surface shape measuring device, stress measuring device, surface shape measuring method and stress measuring method
KR20110010749A (en) Observation device and observation method
KR101426603B1 (en) Image Acquisition Apparatus and Image Acquisition Method
JP6085188B2 (en) Pattern inspection device
TWI612293B (en) Detecting device for crystalline quality of ltps backplane and method thereof
TW200423278A (en) Method and device for surface inspection
JP5728348B2 (en) Pattern image display device and pattern image display method
TW201314384A (en) Film exposure device
TW201239346A (en) Method and apparatus for inspecting patterned substrate
TWI579660B (en) Image acquisition device and image acquisition method
JP2013501244A (en) Non-uniformity measurement system and method for glass substrate
JP2012251808A (en) Inspection image acquisition device, pattern inspection device, and inspection image acquisition method
WO2009133848A1 (en) Surface examining device
JP2010107355A (en) Optical filter adjusting method and irregularity inspection device
TWI817991B (en) Optical system, illumination module and automated optical inspection system
JP2013205702A (en) Proximity exposure apparatus, alignment method of proximity exposure apparatus, and manufacturing method of panel substrate
JP5824780B2 (en) Transparent film inspection apparatus and inspection method
KR20180016757A (en) Method and device for inspecting depect of optical film
JP5935266B2 (en) Scratch defect inspection method and sheet manufacturing method
KR100767498B1 (en) Uneveness inspecting apparatus and uneveness inspecting method
JP2005195531A (en) Inspection device and inspection method for transparent electrode
JP2005274161A (en) Flaw inspection device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20140625

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20150121

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150129

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150309

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20150326

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20150406

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5728353

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250