JP5055095B2 - 測定装置及び測定方法 - Google Patents
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このため、従来から、特許文献1に開示されるような測定装置により基板各所の寸法を測長し、測長部位が所定の寸法に形成されているか否かを検査している。
そして、基板上の測定部位となる例えば2点の基準マークをCCDカメラにより夫々撮像し、カメラの移動量と撮像したマークの座標位置に基づき測長を行っている。
しかしながら、近年では基板に形成される回路パターンが微細化し、特許文献1に開示の測定装置のように測定テーブルのうねりを小さく抑えても、測定誤差が生じ、高精度の測定が出来ないという課題があった。
さらに、前記のように測長に時間を要するため、従来は、非測定物である基板は全枚数検査(測長)されることはなく、抜き取り検査されることが多かった。このため、測長結果に基づき、例えば露光マスクを作成しても、基板によっては、ずれが大きくなり、歩留まりが低下するという課題があった。
また、前記各基板基準マークに対して前記撮像手段が1つずつ設けられていることが望ましい。
また、前記基板は、前記透明ガラス板の一面に密着することが望ましい。
即ち、スケール基準マークに対する基板基準マークの位置を特定可能な画像を撮像することで高精度に測定することができる。
また、各基板基準マークに対して設けられた撮像手段により略同時に撮像すれば、撮像された複数の画像データに基づき、直ぐに算出処理を行うことができる。したがって、各基板に対して高速に測定処理を進めることができ、非測定物である全ての基板に対して測定を行っても実用上問題ない。
また、全ての基板に対する測定を行うことにより、例えば測定結果が近似する(基板の)グループ単位での平均測定結果に基づき、マスクの形成やレーザー直描の制御を行うことができ、歩留まりを向上することができる。
このような方法によれば、前記した本発明に係る測定装置による効果と同様の効果を得ることができる。
誤差測定ユニット100は、本発明に係る測定装置1と、ワークである基板Wを枚様式に測定装置1に投入するための投入装置2と、測定装置1による測定が終了した基板を搬出するための搬出装置3とで構成されている。
各受取装置7は、昇降自在な受取ステージ7aを備えており、夫々複数枚の基板Wを重ねて載置することが可能な構成となされている。
尚、搬出コンベア装置3には、モニタ装置30が設けられ、作業者によって測定装置1における測定結果の確認並びに受取装置7への振り分け結果の確認ができるようになされている。
測定装置1は、搬送方向に平行に設けられた2本の搬送ベルト9により基板Wを搬送する搬送部10を備える。また、この搬送部10においては、投入装置2から投入された基板Wを受け取るための2段のローラ機構17(17a、17b)と、搬出装置3に測定処理後の基板Wを送り出すための2段のローラ機構18(18a、18b)とが設けられている。
また、測定終了後の基板Wは、再び搬送ベルト9上に載置され、搬出装置3に向けて搬送される。そして、搬送される基板W終端が搬出確認センサ4bにより検出されると、基板Wが搬出されたと判断され、次の基板Wの搬送制御がなされる。
このテーブル11は、図3、図4に示すように測定開始前に昇降機構11aの駆動によって上昇移動し、搬送ベルト9上を搬送されてきた基板Wを上面に吸着して搬送ベルト9から引き離し、基板Wをより上方に持ち上げるようになされている。
また、透明ガラス板12の下面(基板Wに接する面)の四隅付近には夫々、図5、図6に示すように、予め諸寸法が決められたスケール基準マーク15(15a、15b、15c、15d)が設けられる。各スケール基準マーク15は、四つの十字を示すサブマーク16(16a、16b、16c、16d)が方形(長方形、正方形等)の頂点部に配置される。
また、図6に示す、透明ガラス板12における水平方向のスケール基準マーク15間距離は、左下のスケール基準マーク15のサブマーク16bから右下のスケール基準マーク15のサブマーク16bまでの距離を例にするとH1に設定されている。
また、透明ガラス板12における垂直方向のスケール基準マーク15間距離は、左下のスケール基準マーク15のサブマーク16bから左上のスケール基準マーク15のサブマーク16bまでの距離を例にするとV1に設定されている。
尚、制御部22は、測定結果を所定のフォーマットに沿って出力する。そして、測定結果に基づき測定後の基板Wをグループ分けし、搬出装置3に受取装置7に対する振り分け等の動作指示を行う。また、モニタ装置30に測定結果等を表示する制御を行う。
尚、基板基準マークPを撮像するCCDカメラ13は、例えば30万画素のものを用いることができる。図11に示すように、その撮像画像Iは、水平方向(H)が640画素、垂直方向(V)が480画素を有する画像となる。
具体的に説明すると、各CCDカメラ13による撮影画像Iには、図12に示すように基板Wの基準マークPと共にガラス板12に形成されたスケール基準マーク15が撮像される。
しかしながら、本発明に係る測定装置においては、撮像画像I内(同一画像領域内)に基板基準マークPとスケール基準マーク15とが撮像されていれば、スケール基準マーク15を基準とする基板基準マークPの2次元座標値を得ることができるので、図13のように画像枠がマークに対して傾いていても構わない。
次いで、スケール基準マーク15を座標基準とする基板基準マークPの座標位置が求められる。例えば、図12、図13に示すようにスケール基準マーク15のサブマーク16bを原点とする二次元座標値(Sx,Sy)が求められる。尚、画素に基づく座標値は所定の長さ単位(例えばmm)に基づく座標値に変換される。
各基板基準マークPの座標値が求められると、図15に示す基板基準マークP1、P2間のピッチHDは、マークP1、P2間のx方向の差分をe1、y方向の差分をf1とすると、式(1)により算出される。
即ち、スケール基準マーク15に対する基板基準マークPの位置を特定可能な画像を撮像できればよいため、CCDカメラ13の撮像時の固定精度に拘わらず高精度に測定することができる。
また、各基板基準マークPに対して1台ずつ設けられたCCDカメラ13により略同時に撮像すれば、撮像された複数の画像データに基づき、直ぐに算出処理を行うことができる。したがって、各基板Wに対して高速に測定処理を進めることができ、非測定物である全ての基板Wに対して測定を行っても実用上問題ない。
また、全ての基板Wに対する測定を行うことにより、例えば測定結果が近似する(基板Wの)グループ単位での平均測定結果に基づき、マスクの形成やレーザー直描の制御を行うことができ、歩留まりを向上することができる。
また、透明ガラス板12に設けたスケール基準マーク15を構成するサブマーク16は、十字マークとしたが、CCDカメラ13による撮影画像において画像処理部21が形を認識できれば他の形でも構わない。
2 投入装置
3 搬出装置
5 投入手段
5a ステージ
5b ローラ機構
6 搬送部
7 受取装置
7a 受取ステージ
8 搬送ベルト
9 搬送ベルト
10 搬送部
11 テーブル
11a 昇降機構
12 透明ガラス板
13 CCDカメラ(撮像手段)
15 スケール基準マーク
16 サブマーク
17 ローラ機構
21 画像処理部(演算処理手段)
22 制御部
100 誤差測定ユニット
P 基板基準マーク
W 基板
Claims (6)
- 基板の面に設けられた複数の基板基準マークのマーク間距離を測定する測定装置であって、
前記複数の基板基準マークにそれぞれ対応すると共に、寸法が予め決められた複数のスケール基準マークが形成され、前記基板に対向して配置された透明ガラス板と、
前記対応する基板基準マークとスケール基準マークとを組として同一画像領域内に撮像する撮像手段と、
前記撮像手段により撮像された前記基板基準マークと前記スケール基準マークとの組毎に導出した2次元座標上距離と、前記複数のスケール基準マーク間距離とに基づき、前記基板基準マークのマーク間距離を算出する演算処理手段とを備えることを特徴とする測定装置。 - 前記各基板基準マークと前記組を構成する前記スケール基準マークは、少なくとも2つのサブマークにより構成されていることを特徴とする請求項1に記載された測定装置。
- 前記各基板基準マークに対して前記撮像手段が1つずつ設けられていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載された測定装置。
- 前記基板は、前記透明ガラス板の一面に密着することを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載された測定装置。
- 基板の面に設けられた複数の基板基準マークのマーク間距離を測定する測定方法であって、
透明ガラス板に形成され、寸法が予め決められた複数のスケール基準マークを撮像手段により撮像するステップと、
前記複数のスケール基準マークにそれぞれ対応する前記複数の基板基準マークを前記撮像手段により撮像するステップと、
前記撮像手段により撮像した前記複数のスケール基準マークの画像と前記複数の基板基準マークの画像とに基づき、対応する前記基板基準マークと前記スケール基準マークとを組として、組毎にそれらの間の2次元座標上距離を導出するステップと、
前記組毎に導出した前記スケール基準マークと前記基板基準マークとの間の2次元座標上距離と、前記複数のスケール基準マーク間距離とに基づき、前記基板基準マークのマーク間距離を算出するステップとを実行することを特徴とする測定方法。 - 基板の面に設けられた複数の基板基準マークのマーク間距離を測定する測定方法であって、
前記複数の基板基準マークにそれぞれ対応すると共に、寸法が予め決められた複数のスケール基準マークが形成された透明ガラス板に、前記基板を対向させるステップと、
前記基板に設けられた各基板基準マークについて、対応する前記スケール基準マークと組にして撮像手段により同一画像領域内に撮像するステップと、
前記撮像した前記基板基準マークと前記スケール基準マークの画像に基づき、前記基板基準マークとスケール基準マークとの組毎に、それらの間の2次元座標上距離を導出するステップと、
前記組毎に導出した前記基板基準マークと前記スケール基準マークとの間の2次元座標上距離と、前記複数のスケール基準マーク間距離とに基づき、前記基板基準マークのマーク間距離を算出するステップとを実行することを特徴とする測定方法。
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