JP4533766B2 - 電子ビーム描画装置における高さ測定方法 - Google Patents
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Description
(1)式より、材料面1から1aへの変化量ΔHは次式で表される。
ΔH=ΔS/(2M・cosθ) (2)
従って、CCDカメラ6上のスリット像の位置の変化量ΔSを測定することによって、材料面の高さ変化量ΔHは測定することができる。
(1)請求項1記載の発明は、光源と、該光源の光を受けるスリットと、該スリットを通過した光を投光する投光レンズと、該投光レンズからの光を受光する受光レンズ及び該受光レンズの光を電気信号に変換する光電変換手段を備え、前記投光レンズによってスリット像を材料面上に結像し、受光レンズによって前記光電変換手段上にスリット像を結像し、該スリット像を画像化し、画像を2値化し、2値化画像内の“1”に対応する領域の重心位置検出によってスリット像位置を求め、該スリット像位置の変化に基づいて材料面の高さを求める方法において、
a.2値化画像内の“1”に対応する領域の面積を算出する
b.算出した面積が所定の範囲なら2値化画像内の“1”に対応する領域の重心位置を検出して材料面の高さを求めるが、所定の範囲外なら2値化閾値を変えて画像を2値化する、処理を算出した面積が所定の範囲内になるまで繰り返す、処理を行ない、算出した面積が所定の範囲になったら、2値化画像内の“1”に対応する領域の重心位置を検出して材料面の高さを求めることを特徴とする。
(2)請求項2記載の発明は、前記2値化画像内の“1”に対応する画像データを8ビットデータの最大値で表わしたことを特徴とする。
(2)請求項2記載の発明は、画像データを8ビットで表わした時の“1”に対応する画像データを8ビットデータの最大値255で表わすようにして本発明を提供することができる。
本発明の構成は、図9に示すものと同じである。材料面1は面上でスリット像SIの光軸9を反射している。光源2はスリット3を照明している。スリット3は、光源2と投光レンズ4の間に配置されており、スリット3の開口形状は矩形としている。投光レンズ4は、スリット3と材料面1の間に配置されており、スリット3から射出された光を材料1上の位置7に結像させる。
(第1の形態)
最初に、ある材料面1の高さを基準としてCCDカメラ6のスリット像Siの位置を画像処理システム10によって測定しておく。この時、図1に示すようにスリット像Siの中心位置がほとんどモニタ11上の中心位置になるように、CCDカメラ6を配置しておく。図1は本発明の第1の形態例の説明図であり、(a)はスリット像Siの画像、(b)は2値化画像である。(b)に示す2値化画像において、白い領域はLUT値255の領域、黒い領域はLUT値0の領域を示す。図のC点がLUT値255の領域の重心位置である。
従って、(2)式より次式が成り立つ。
ΔH=a・x/(2M・cosθ)=bx (4)
となる。(4)式の比例係数bを予め経験的に校正して求めておき、xの変化によって基準からの高さ変化量ΔHを算出する。
(第2の形態例)
本発明の校正は、第1の形態例に相当する。動作を以下に説明する。
(第3の形態例)
この実施の形態例では、スリット像Siの形状が円形となるようにしたものである。最初に、ある材料面1の高さを基準としてCCDカメラ6のスリット像Siの位置を画像処理システム10によって測定しておく。この時、図7に示すように、スリット像Siの中心位置がほとんどモニタ11上の中心位置となるようにCCDカメラ6を配置しておく。また、第1の形態例と同様にCCDカメラ6を90°回転させて配置し、材料面1の高さの変化に対してスリット像Siがモニタ11上を水平移動するようにしてもよい。
(第4の形態例)
第4の実施の形態例は、第3の形態例に相当する。光源2をレーザ光源に置き換え、スリット(従って、スリット像SI,Si)を用いずにスポット状の光として照明光学系を構成する。照明光学系以外の構成は、形態例1〜形態例3と同様である。
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、画像処理の2値化において、2値化のしきい値パラメータthrを材料面の反射率即ちスリット像Siの明るさ(LUT値)によって変更することにより、2値化画像内のLUT値255の領域の重心位置が検出できなくなったり、変化する現象を解消し、高さ測定において、測定不能や誤差を生じる現象を解消することが可能となる。
2 光源
3 スリット
4 投光レンズ
5 受光レンズ
6 CCDカメラ
7 スリット像SIの位置
8 スリット像Siの位置
9 光軸
10 画像処理システム
11 モニタ
Claims (2)
- 光源と、該光源の光を受けるスリットと、該スリットを通過した光を投光する投光レンズと、該投光レンズからの光を受光する受光レンズ及び該受光レンズの光を電気信号に変換する光電変換手段を備え、
前記投光レンズによってスリット像を材料面上に結像し、受光レンズによって前記光電変換手段上にスリット像を結像し、該スリット像を画像化し、画像を2値化し、2値化画像内の“1”に対応する領域の重心位置検出によってスリット像位置を求め、該スリット像位置の変化に基づいて材料面の高さを求める方法において、
a.2値化画像内の“1”に対応する領域の面積を算出する
b.算出した面積が所定の範囲なら2値化画像内の“1”に対応する領域の重心位置を検出して材料面の高さを求めるが、所定の範囲外なら2値化閾値を変えて画像を2値化する、
処理を算出した面積が所定の範囲内になるまで繰り返す、
処理を行ない、算出した面積が所定の範囲になったら、2値化画像内の“1”に対応する領域の重心位置を検出して材料面の高さを求めることを特徴とする電子ビーム描画装置における高さ測定方法。 - 前記2値化画像内の“1”に対応する画像データを8ビットデータの最大値で表わした請求項1記載の電子ビーム描画装置における高さ測定方法。
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- 2005-02-04 JP JP2005028984A patent/JP4533766B2/ja active Active
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