JP4220571B1 - Minute height measuring device - Google Patents
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Abstract
【課題】装置の光学構成を簡単にする。
【解決手段】複数のピンホールを形成したピンホール部材3に白色光L1を照射する白色光源2と、被測定物11に対向して設けられ上記ピンホールを通過した白色光L1を被測定物11上に集光する対物レンズ4と、複数の受光素子を備えて上記ピンホールを通過した白色光L1の被測定物11からの反射光L2をそのまま受光する撮像手段6と、対物レンズ4と被測定物11との間の距離を変位させる変位手段10と、を備えたものである。
【選択図】図1An optical configuration of an apparatus is simplified.
A white light source 2 that irradiates a pinhole member 3 having a plurality of pinholes with white light L1 and a white light L1 that is provided opposite to the object to be measured 11 and passes through the pinhole is measured. An objective lens 4 that condenses on the light 11, an imaging means 6 that includes a plurality of light receiving elements and receives the reflected light L 2 from the DUT 11 of the white light L 1 that has passed through the pinhole, and the objective lens 4. Displacement means 10 for displacing the distance between the object to be measured 11 is provided.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、被測定物上の突起等の微小高さを測定する微小高さ測定装置に関し、詳しくは、ピンホールを用いた微小高さ測定装置に係るものである。 The present invention relates to a minute height measuring apparatus for measuring a minute height of a protrusion or the like on an object to be measured, and particularly relates to a minute height measuring apparatus using a pinhole.
従来の微小高さ測定装置は、計測光を放射して複数のピンホールを形成したニッポウディスクに照射する計測用光源と、被測定物に対向して設けられ上記ピンホールを通過した計測光を上記被測定物上に集光する対物レンズと、上記ピンホールを通過した計測光の被測定物からの反射光を上記ピンホールを通して受光する撮像手段と、上記対物レンズをその光軸方向に変位させる変位手段と、を備えたものとなっていた(例えば、特許文献1参照)。
しかし、このような従来の微小高さ測定装置は、ニッポウディスクのピンホールを通過した計測光の被測定物からの反射光を同じピンホールを通して受光するようにしているため、計測光源からの計測光をニッポウディスクに均一に照射するための光学系と、該光学系の光路から分岐された光路上に設けられた撮像手段の受光面上に上記ピンホールの像を結像するための結像光学系と、をニッポウディスクの背後に設ける必要があり、装置の光学構成が複雑になるという問題があった。 However, such a conventional minute height measuring device receives the reflected light from the object to be measured that has passed through the pinhole of the Nippon disk through the same pinhole. An optical system for uniformly irradiating light on the Nippon disk, and an image for forming an image of the pinhole on the light receiving surface of an image pickup means provided on the optical path branched from the optical path of the optical system There is a problem that the optical configuration of the apparatus becomes complicated because it is necessary to provide an optical system behind the Nippon disk.
そこで、本発明は、このような問題点に対処し、装置の光学構成を簡単にしようとする微小高さ測定装置を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a minute height measuring apparatus that addresses such problems and simplifies the optical configuration of the apparatus.
上記目的を達成するために、本発明による微小高さ測定装置は、複数のピンホールを形成したピンホール部材に計測光を照射する計測用光源と、被測定物に対向して設けられ前記ピンホールを通過した計測光を前記被測定物上に集光する対物レンズと、前記対物レンズから前記ピンホール部材に向かう光路が分岐された光路上に設けられ、複数の受光素子を備えて前記ピンホールを通過した計測光が前記被測定物上に照射して指定した測定点からの反射光をそのまま受光する撮像手段と、前記対物レンズと前記被測定物との間の距離を変位させる変位手段と、を備え、前記ピンホール部材の任意の一つのピンホールを通過した計測光により指定された前記被測定物上の測定点からの反射光を受光する前記撮像手段の複数の受光素子のうち、最も高い検出出力を示した一つの受光素子からの出力を前記測定点に対応した受光素子からの出力として選択するものである。 In order to achieve the above object, a minute height measuring apparatus according to the present invention includes a measurement light source for irradiating measurement light to a pinhole member in which a plurality of pinholes are formed, and the pin provided to face the object to be measured. An objective lens that condenses the measurement light that has passed through the hole on the object to be measured, and an optical path that is branched from an optical path from the objective lens toward the pinhole member. imaging means for directly receiving the reflected light from the measurement point the measurement light passing through the hole is specified by irradiating onto the object to be measured, the displacement means for displacing the distance between the measured object and the objective lens And a plurality of light receiving elements of the imaging means for receiving reflected light from a measurement point on the measurement object designated by measurement light that has passed through any one pinhole of the pinhole member The most And selects the output from one of the light receiving element showed a high detection output as an output from the light receiving element corresponding to the measurement point.
このような構成により、複数のピンホールを形成したピンホール部材に計測用光源で計測光を照射し、被測定物に対向して設けられた対物レンズで上記ピンホールを通過した計測光を被測定物上に集光し、対物レンズからピンホール部材に向かう光路が分岐された光路上に設けられ、複数の受光素子を備えた撮像手段でピンホール部材を通過した計測光が被測定物上に照射して指定した測定点からの反射光をそのまま受光し、変位手段で対物レンズと被測定物との間の距離を変位させ、上記ピンホール部材の任意の一つのピンホールを通過した計測光により指定された被測定物上の測定点からの反射光を受光する撮像手段の複数の受光素子のうち、最も高い検出出力を示した一つの受光素子からの出力を上記測定点に対応した受光素子からの出力として選択して微小高さを測定する。 With such a configuration, the pinhole member in which a plurality of pinholes is formed is irradiated with the measurement light by the measurement light source, and the measurement light that has passed through the pinhole is covered by the objective lens that is provided facing the object to be measured. focused on the measurement object, the optical path toward the pinhole member from the objective lens is provided on the branched optical path, a plurality of measuring light having passed through the pinhole member in an imaging means having a light receiving element on the object to be measured The reflected light from the specified measurement point is received as it is, and the distance between the objective lens and the object to be measured is displaced by the displacement means, and the measurement passes through any one pinhole of the pinhole member. Among the plurality of light receiving elements of the imaging means for receiving the reflected light from the measurement point on the object to be measured designated by the light, the output from the one light receiving element showing the highest detection output corresponds to the measurement point. From light receiving element Selected as a force to measure minute height.
また、前記ピンホール部材は、透明な基板上に複数のピンホールを所定間隔でマトリクス状に形成したものである。これにより、透明な基板上に所定間隔でマトリクス状に形成された複数のピンホールで計測光を通過させる。 The pinhole member is formed by forming a plurality of pinholes in a matrix at predetermined intervals on a transparent substrate. Thereby, measurement light is allowed to pass through a plurality of pinholes formed in a matrix at predetermined intervals on a transparent substrate.
そして、前記ピンホール部材は、複数のピンホールを螺旋状に形成したニッポウディスクである。これにより、ニッポウディスクに螺旋状に形成された複数のピンホールで計測光を通過させる。 The pinhole member is a Nippon disc having a plurality of pinholes formed in a spiral shape. Thereby, measurement light is allowed to pass through a plurality of pinholes spirally formed on the Nippon disc.
請求項1に係る発明によれば、ピンホール部材の任意の一つのピンホールを通過した計測光により指定された被測定物上の測定点からの反射光を受光する撮像手段の複数の受光素子のうち、最も高い検出出力を示した一つの受光素子からの出力を上記測定点に対応した受光素子からの出力として選択して微小高さを測定することができる。したがって、ピンホールを通過した計測光が被測定物上に照射して指定した測定点からの反射光を撮像手段で上記ピンホールを介することなくそのまま受光することができ、撮像手段の受光面上に上記ピンホールの像を結像するための結像光学系をピンホール部材の背後に設ける必要がない。また、このような結像光学系を設ける必要がないため計測光源をピンホール部材に近接して設けることができ、計測光源からの計測光をピンホール部材に均一に照射するための光学系を設ける必要がない。したがって、装置の光学構成を簡単にすることができ、装置を安価に製造することができる。 According to the first aspect of the present invention, the plurality of light receiving elements of the imaging means for receiving the reflected light from the measurement point on the measurement object designated by the measurement light that has passed through any one pinhole of the pinhole member Among them, the output from one light receiving element showing the highest detection output can be selected as the output from the light receiving element corresponding to the measurement point, and the minute height can be measured. Therefore, the measurement light that has passed through the pinhole irradiates the object to be measured, and the reflected light from the designated measurement point can be received as it is without passing through the pinhole by the imaging means, and on the light receiving surface of the imaging means. Further, it is not necessary to provide an imaging optical system for forming the pinhole image behind the pinhole member. In addition, since it is not necessary to provide such an imaging optical system, a measurement light source can be provided close to the pinhole member, and an optical system for uniformly irradiating the pinhole member with measurement light from the measurement light source is provided. There is no need to provide it. Therefore, the optical configuration of the apparatus can be simplified, and the apparatus can be manufactured at low cost.
また、請求項2に係る発明によれば、微小高さの測定が簡便になり、装置の製造コストを低減することができる。 Moreover, according to the invention which concerns on Claim 2, the measurement of micro height becomes simple and can reduce the manufacturing cost of an apparatus.
そして、請求項3に係る発明によれば、観察領域内の高さ測定をより緻密に行うことができる。
And according to the invention which concerns on
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。図1は本発明による微小高さ測定装置の実施形態を示す正面図である。この微小高さ測定装置は、被測定物上の突起等の微小高さを測定するもので、ステージ1と、白色光源2と、ピンホール部材3と、対物レンズ4と、結像レンズ5と、撮像手段6と、照明光源7と、レーザ光源8と、光束規制手段9と、変位手段10と、からなる。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a front view showing an embodiment of a minute height measuring apparatus according to the present invention. This minute height measuring device measures minute heights of protrusions and the like on the object to be measured, and includes a
上記ステージ1は、上面に被測定物11を載置して水平面内をX,Y方向に移動させるものであり、図示省略のモータ及びギア等を組み合わせた駆動手段によって移動するようになっている。なお、Y方向は、図1において奥行き方向である。
The
上記ステージ1の上方には、計測用光源としての白色光源2が、後述のピンホール部材3に近接して設けられている。この白色光源2は、ピンホール部材3に白色光(計測光)L1を照射するもので、キセノンランプ、超高圧水銀ランプ、白色レーザ光源、白色LED等である。
Above the
上記白色光源2の白色光L1の放射方向前方には、ピンホール部材3が設けられている。このピンホール部材3は、図2に示すように、複数のピンホール12を所定間隔でマトリクス状に形成したもので、例えば、透明な基板13上に形成されたクロム(Cr)等の不透明膜14をエッチングして複数のピンホール12を形成したピンホールマスクである。なお、ピンホール12の配列ピッチは、後述の撮像手段6の受光素子の配列ピッチの略整数倍となるようにするとよい。さらに、ピンホール12の配列ピッチは、隣接するピンホール12を通過した光の被測定物11からの反射光が撮像手段6の受光面上で干渉しないように、十分に広くするとよい。そして、各ピンホール12は、それぞれ撮像手段6の各受光素子と1対1の対応関係を成すように位置合わせされるとよい。
A
上記白色光源2とステージ1とを結ぶ光軸上にて、ステージ1に載置された被測定物11に対向して対物レンズ4が設けられている。この対物レンズ4は、ピンホール部材3のピンホール12を通過した白色光L1を被測定物11上に集光するものであり、ステージ1の面に平行に移動可能とされたレンズホルダー15に着脱可能に保持された倍率の異なる複数種の対物レンズ4a〜4dからなっている。
An
上記白色光源2と対物レンズ4との間の光路上には、結像レンズ5が設けられている。この結像レンズ5は、対物レンズ4と組み合わされて被測定物11上にピンホール部材3のピンホール12の像を結像させるものである。
An imaging lens 5 is provided on the optical path between the white light source 2 and the
上記結像レンズ5からピンホール部材3に向かう光路がビームスプリッタ16によって分岐された光路上には、撮像手段6が設けられている。この撮像手段6は、複数の受光素子をマトリクス状に備えて被測定物11上の二次元画像を撮像するものであり、微小高さを測定する際には、上記ピンホール部材3のピンホール12を通過した白色光L1の被測定物11からの反射光L2をピンホール部材を介することなくそのまま受光して反射光L2の輝度を検出する検出手段として機能する、例えばCCDカメラやCMOSカメラ等である。この場合、任意の一つのピンホール12を通過した白色光L1が被測定物11上に照射して指定した測定点からの反射光L2を受光する受光素子は、一つではなく、一群の複数の受光素子である。しかし、高さ計測時には、図示省略の画像処理部において、この一群の複数の受光素子のうち最も高い輝度の検出出力を示した一つの受光素子からの出力を上記測定点に対応した受光素子からの出力として選択するようになっている。
An imaging means 6 is provided on the optical path where the optical path from the imaging lens 5 toward the
上記対物レンズ4から結像レンズ5に向かう光路がビームスプリッタ17によって分岐された光路上には、照明光源7が設けられている。この照明光源7は、被測定物11上に照明光L3を照射して撮像手段6による被測定物11表面の撮像を可能にさせるものであり、ハロゲンランプ等である。
An
上記結像レンズ5から白色光源2に向かう光路がビームスプリッタ18によって分岐された光路上には、レーザ光源8が設けられている。このレーザ光源8は、レーザ光L4を放射し、被測定物11に照射して該被測定物11を加工するものであり、例えば532nm又は355nmの波長のレーザ光L4を放射するパルスレーザである。
A
上記結像レンズ4とレーザ光源8との間には、光束規制手段9が設けられている。この光束規制手段9は、被測定物11に照射されるレーザ光L4の光束断面形状を形状規制部19で加工形状に対応した形状に規制して射出するものであり、例えばXY平面内をスライド可能な複数の部材を組み合わせて構成されている。その構成の具体的一例は、図3に示すように、XY平面内をX方向にスライドすると共に該平面内を矢印A,B方向に回動する一対の第1の部材20と、その上方に配設されY方向にスライドすると共に上記XY平面内を矢印C,D方向に回動する一対の第2の部材21と、から成り、上記一対の第1の部材20及び第2の部材21によって囲まれた開口部を上記形状規制部19としている。
Between the
上記白色光源2、ピンホール部材3、対物レンズ4、結像レンズ5、撮像手段6、照明光源7、レーザ光源8、及び光束規制手段9を含む光学系の本体部を上下動可能に変位手段10が設けられている。この変位手段10は、光学系本体部を所定の移動範囲内を下方から上方に向かって、又は上方から下方に向かって所定速度で移動させて、対物レンズ4と被測定物11との間隔を変位させるもので、例えばモータとギア等を組み合わせて構成されている。
Displacement means for moving the main body of the optical system including the white light source 2, the
なお、上記光学系において、ピンホール部材3のピンホール12の形成位置、撮像手段6の受光面の位置及び光束規制手段9の形状規制部19の位置は、それぞれ対物レンズ4の結像位置に対して共役の関係となるようにされている。また、図1において、符号22はレンズホルダー15をX方向に移動させるためのモータ、符号23はモータ22に連結されて回転しレンズホルダー15をX方向に移動させるボールネジ、符号24はレンズホルダー15をY方向に移動させるためのモータ、符号25は全反射ミラー、及び符号26は撮像手段6による撮像領域内を均一に照明するフィールドレンズである。
In the above optical system, the position of the
次に、このように構成された微小高さ測定装置の動作及び異常突起(異物)の除去手順について、図4及び図5を参照して説明する。なお、以下の説明においては、被測定物11がカラーフィルタ基板の場合について述べる。
先ず、ステップS1においては、カラーフィルタ基板が微小高さ測定装置のステージ1上に載置される。そして、装置の起動スイッチが投入されて、照明光源7が点灯する。これにより、照明光L3が対物レンズ4を介してカラーフィルタ基板面に照射する。また、同時に撮像手段6がON駆動してカラーフィルタ基板表面を撮像する。このとき、白色光源2及びレーザ光源8は消灯されたままである。また、対物レンズ4としては、低倍率の対物レンズ4a〜4cのいずれかが選択されている。
Next, the operation of the minute height measuring apparatus configured as described above and the procedure for removing abnormal protrusions (foreign matter) will be described with reference to FIGS. In the following description, the case where the DUT 11 is a color filter substrate will be described.
First, in step S1, the color filter substrate is placed on the
ステップS2においては、変位手段10がON駆動して光学系本体部を上下動し、撮像手段6で撮像されるカラーフィルタ基板のパターンの画像が鮮明となるようにオートフォーカス調整がなされる。このとき、撮像手段6による撮像画像は、図示省略のモニター画面に表示される。 In step S2, the displacing means 10 is turned ON to move the optical system main body up and down, and the autofocus adjustment is performed so that the color filter substrate pattern image picked up by the image pickup means 6 becomes clear. At this time, the image captured by the imaging unit 6 is displayed on a monitor screen (not shown).
ステップS3においては、撮像手段6により撮像されたカラーフィルタ基板のパターン画像に対して公知のパターンマッチング法が適用され、パターンの欠陥、例えばパターン上に付着した異物(異常突起)が検出される。ここで、パターン欠陥が検出されない(“NO”判定)ときには、ステップS4に進んでステージ1が所定方向に所定量だけ移動されて次の観察領域が選択される。
In step S3, a known pattern matching method is applied to the pattern image of the color filter substrate picked up by the image pickup means 6 to detect pattern defects, for example, foreign matters (abnormal protrusions) attached to the pattern. Here, when the pattern defect is not detected ("NO" determination), the process proceeds to step S4, the
一方、ステップS3において、パターン欠陥が検出されると(“YES”判定)、ステップS5に進んで、ステージ1がX,Y方向に移動されて欠陥部(異物27)(図5参照)が対物レンズ4の視野Fの中心に位置付けられる。
On the other hand, if a pattern defect is detected in step S3 ("YES" determination), the process proceeds to step S5, the
そして、ステップS6において、モータ22が駆動されてレンズホルダー15がX方向に移動され、対物レンズ4が高倍率の対物レンズ4dに交換される。また、対物レンズ4dの光軸と光学系本体部の光軸とがずれている場合には、さらに、モータ24が駆動されてレンズホルダー15がY方向に移動され、光軸合わせがなされる。
In step S6, the
対物レンズ4が高倍率の対物レンズ4dに交換されると、変位手段10が再度ON駆動して光学系本体部を上下動し、撮像手段6で撮像されるカラーフィルタ基板のパターンの画像が鮮明となるようにオートフォーカス調整がなされる(図5(a)参照)。
When the
ステップS7においては、照明光源7が消灯され、白色光源2が点灯される。これにより、白色光源2から放射した白色光L1は、ピンホール部材3の複数のピンホール12を通過し、対物レンズ4を介してカラーフィルタ基板上に照射する。そして、カラーフィルタ基板上に上記ピンホール12に対応する複数の測定点28を指定する(図5(b)参照)。さらに、各測定点28からの反射光L2は、対物レンズ4を通って白色光源2側に戻り、ビームスプリッタ16で反射されて撮像手段6にそのまま入射する。
In step S7, the
ステップS8においては、高さ測定が開始される。即ち、上記反射光L2の輝度が撮像手段6の受光素子によって検出され、その輝度情報が反射光を受光した受光素子毎に図示省略の記憶部の対応領域に保存される。同時に、このときの変位手段10の高さ情報が変位手段10に備えられた位置センサーによって検出され、上記輝度情報に関連付けて記憶部に保存される。 In step S8, height measurement is started. That is, the luminance of the reflected light L2 is detected by the light receiving element of the imaging means 6, and the luminance information is stored in a corresponding area of a storage unit (not shown) for each light receiving element that has received the reflected light. At the same time, the height information of the displacement means 10 at this time is detected by a position sensor provided in the displacement means 10 and stored in the storage unit in association with the luminance information.
続いて、変位手段10がON駆動して、光学系本体部を所定速度で例えば上方に移動する。このとき、複数のピンホール12を通過した白色光L1のカラーフィルタ基板からの反射光L2が撮像手段6の複数の受光素子によって受光され、所定の時間間隔で上記反射光L2の輝度が検出される。同時に、変位手段10の高さ情報が変位手段10の位置センサーの出力に基づいて上記輝度の検出に同期して取得される。そして、これら輝度情報及び高さ情報は、互いに関連付けられて受光素子毎に記憶部に保存される。
Subsequently, the displacing means 10 is turned ON to move the optical system main body upward, for example, at a predetermined speed. At this time, the reflected light L2 from the color filter substrate of the white light L1 that has passed through the plurality of
具体的には、輝度情報が所定時間間隔で入力される度に、新たに入力された輝度情報が記憶部に保存されている一つ前の輝度情報と比較される。そして、この新たな輝度情報が一つ前の輝度情報を上回ると、記憶部に保存された輝度情報が更新される。同時に、高さ情報も更新される。一方、輝度情報の更新が予め設定された複数回だけ行われないときには、上記保存された輝度情報を最大輝度として検出し、最後に輝度情報の更新が行われたときの高さ情報をその測定点の高さとして保存する。 Specifically, every time the luminance information is input at a predetermined time interval, the newly input luminance information is compared with the previous luminance information stored in the storage unit. When the new luminance information exceeds the previous luminance information, the luminance information stored in the storage unit is updated. At the same time, the height information is updated. On the other hand, when the brightness information is not updated a plurality of times set in advance, the stored brightness information is detected as the maximum brightness, and the height information when the brightness information is last updated is measured. Save as point height.
なお、本発明においては、カラーフィルタ基板の任意の一つの測定点28からの反射光L2は、撮像手段6の複数の受光素子によって受光される。しかし、各受光素子は個別に輝度情報を出力するため、高さ測定時には、図示省略の画像処理部において、上記複数の受光素子のうち最も高い輝度情報を出力した一つの受光素子からの出力を上記測定点28に対応した受光素子からの出力として選択し、高さ測定に使用する。
In the present invention, the reflected light L2 from any one
ステップS9において、全ての測定点28の高さ測定が終了すると(“YES”判定)、ステップS10に進んで白色光源2が消灯される。同時に、変位手段10を駆動して光学系本体部の高さを所定の高さに合わせる。この高さは、照射するレーザ光のパワーに依存し、例えばカラーフィルタ基板のパターン表面、異物27の頂点、又はその中間高さ位置等であり、実験により決められる。
In step S9, when the height measurement of all the measurement points 28 is completed ("YES" determination), the process proceeds to step S10 and the white light source 2 is turned off. At the same time, the displacement means 10 is driven to adjust the height of the optical system body to a predetermined height. This height depends on the power of the laser beam to be irradiated, and is, for example, the pattern surface of the color filter substrate, the apex of the
続いて、レーザ照射による異物27の除去段階に移る。この場合、先ず、ステップS11において、照明光源7が点灯され、異物27を含む欠陥パターンの画像が撮像手段6により撮像される。
Then, it moves to the removal stage of the
ステップS12においては、光束規制手段9の第1の部材20及び第2の部材21を動かして形状規制部19の大きさが上記異物27の大きさに合わされる。この動作は、例えば、第1の部材20及び第2の部材21の動きに連動して変わり上記形状規制部19に対応した窓29をモニター画面上に表示させ、該窓29内に上記異物27が納まるように第1の部材20及び第2の部材21の位置を手動調整する(図5(c)参照)。又は、撮像手段6により撮像された画像のコントラストから異物27の輪郭を検出し、それに基づいて異物27のX,Y方向の最大幅(対物レンズ4の倍率を考慮した幅)を算出し、光束規制手段9の形状規制部19のX,Y方向の幅が上記算出されたX,Y方向の幅と一致するように第1の部材20及び第2の部材21の位置を自動調整するようにしてもよい。なお、上記窓29は、第1の部材20及び第2の部材21に位置センサーを備え、該位置センサーの出力を利用して生成することができる。
In step S12, the
ステップS13においては、レーザ光源8がON駆動され、レーザ光L4が予め設定されたパワー、又は異物27の高さに応じて自動設定されたパワーで所定時間だけ照射される。これにより、異物27がレーザ光L4の熱により瞬時にガス化されて除去される(図5(d)参照)。
In step S <b> 13, the
ステップS14においては、基板表面がモニターにより観察され、異物27の除去状況が確認される。そして、ステップS15において、モータ22を駆動し、レンズホルダー15を移動して対物レンズ4を低倍率の対物レンズ4a〜4cのいずれかに交換した後、ステップS4に進んで、ステージ1をX,Y方向に移動してカラーフィルタ基板の観察領域を次の領域まで移動する。このようにして、次の観察領域において、ステップS1〜S14が実行される。
In step S14, the substrate surface is observed by a monitor, and the removal status of the
ステップS14において、異物27の除去状況を確認した後、上述と同様にして、高さ測定を再度行ってもよい。この場合、例えば、異物27が取りきれず、許容範囲を超えた高さが検出されたときには、レーザ光の照射を再度行うとよい。
In step S14, after confirming the removal status of the
なお、以上の説明においては、カラーフィルタ基板の欠陥修正、特に異物27の除去について述べたが、本発明はこれに限られず、被測定物11に所定の深さの凹部を形成する場合にも適用することができる。この場合、被測定物11に対する加工量(加工深さ)を測定しながらレーザ加工を行うことにより、加工精度を向上することができる。
In the above description, the defect correction of the color filter substrate, particularly the removal of the
また、上記実施形態においては、高さ測定を行う際に、光学系本体部を上下方向に移動して対物レンズ4と被測定物11との間の距離を変位させる場合について説明したが、本発明はこれに限られず、ステージ1を上下方向に移動してもよく、又は結像レンズ5をその光軸方向に変位させてもよい。
In the above embodiment, the case where the distance between the
さらに、上記実施形態においては、ピンホール部材3、白色光源2及び撮像手段6を結像レンズ5から光束規制手段9に向かう光路がビームスプリッタ18によって分岐された光路上に設ける場合について説明したが、本発明はこれに限られず、上記各構成要素を対物レンズ4から結像レンズ5に向かう光路が分岐された光路上に設けてもよい。この場合も、ピンホール部材3のピンホール12の形成位置、撮像手段6の受光面の位置及び光束規制手段9の形状規制部19の位置は、それぞれ対物レンズ4の結像位置に対して共役の関係となるように構成される。
Further, in the above embodiment, the case where the
また、上記実施形態においては、計測用光源が白色光源2の場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、例えば赤、緑、青の単色光を放射するレーザ光源又はLED等であってもよく、又は白色光源2と上記レーザ光源等とをスイッチで切り換えて使用できるようにしてもよい。 In the above embodiment, the case where the measurement light source is the white light source 2 has been described. However, the present invention is not limited to this, and may be, for example, a laser light source or LED that emits monochromatic light of red, green, and blue. Alternatively, the white light source 2 and the laser light source or the like may be switched using a switch.
さらに、上記実施形態においては、光束規制手段9がXY平面内をスライド可能な複数の部材を組み合わせて構成したものである場合について説明したが、本発明はこれに限られず、光束規制手段9は、個別に傾動可能な複数のマイクロミラーをマトリクス状に並べたマイクロミラーデバイスであってもよい。これにより、レーザ光の光束断面形状を加工形状に合わせて任意に設定することができる。
Furthermore, in the above-described embodiment, the case where the light
さらにまた、上記実施形態においては、ピンホール部材3が透明な基板上に複数のピンホール12を所定間隔でマトリクス状に形成したものである場合について説明したが、本発明はこれに限られず、ピンホール部材3は、複数のピンホールを螺旋状に形成したニッポウディスクであってもよい。この場合、ニッポウディスクを所定速度で回転させることにより、観察領域内の高さ測定をより緻密に行うことができる。
Furthermore, in the above embodiment, the case where the
そして、以上の説明においては、レーザ加工機能を備えたものについて述べたが、本発明はこれに限られず、突起の高さを測定し該突起をテープ研磨して除去するようにしたものにも適用することができる。 In the above description, the laser processing function has been described. However, the present invention is not limited to this, and the height of the projection is measured and the projection is removed by tape polishing. Can be applied.
2…白色光源(計測用光源)
3…ピンホール部材
4…対物レンズ
5…結像レンズ
6…撮像手段
8…レーザ光源
9…光束規制手段
10…変位手段
11…被測定物
19…形状規制部
L1…白色光(計測光)
L2…反射光
L4…レーザ光
2 ... White light source (light source for measurement)
DESCRIPTION OF
L2 ... Reflected light L4 ... Laser light
Claims (3)
被測定物に対向して設けられ前記ピンホールを通過した計測光を前記被測定物上に集光する対物レンズと、
前記対物レンズから前記ピンホール部材に向かう光路が分岐された光路上に設けられ、複数の受光素子を備えて前記ピンホールを通過した計測光が前記被測定物上に照射して指定した測定点からの反射光をそのまま受光する撮像手段と、
前記対物レンズと前記被測定物との間の距離を変位させる変位手段と、
を備え、
前記ピンホール部材の任意の一つのピンホールを通過した計測光により指定された前記被測定物上の測定点からの反射光を受光する前記撮像手段の複数の受光素子のうち、最も高い検出出力を示した一つの受光素子からの出力を前記測定点に対応した受光素子からの出力として選択することを特徴とする微小高さ測定装置。 A measurement light source for irradiating measurement light to a pinhole member formed with a plurality of pinholes;
An objective lens that is provided opposite to the object to be measured and collects the measurement light that has passed through the pinhole on the object to be measured;
The optical path extending from the objective lens to the pinhole member is provided on the branched optical path, the measurement point the measurement light passing through the pinhole comprises a plurality of light receiving elements specified by irradiating onto the object to be measured Imaging means for receiving reflected light from the light as it is,
Displacement means for displacing a distance between the objective lens and the object to be measured;
Equipped with a,
The highest detection output among the plurality of light receiving elements of the imaging means that receives the reflected light from the measurement point on the measurement object designated by the measurement light that has passed through any one pinhole of the pinhole member A minute height measuring apparatus , wherein the output from one light receiving element indicating the above is selected as the output from the light receiving element corresponding to the measurement point .
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