JP6894348B2 - 検査装置の高さ情報の取得方法及び検査装置 - Google Patents
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Description
H<P×Δφw―π+thのとき、H′= H+2π (5″)
上述した説明において、ラインパターンPsは、このラインパターンPsの1周期に対応する複数の短周期の縞パターンの周期のいずれか一つと対応させて白のライン(明線)を形成していたが(残りの部分は暗線)、短周期の縞パターンPtの周期のいずれか一つと同期させて黒のライン(暗線)を形成するように構成してもよい(残りの部分は明線)。また、図8に示すように、ラインパターンPsの1周期内において、短周期の縞パターンPtのいずれか一つの周期に対応する位置に白のライン(最も明るい線)を配置し、他の一つの周期に対応する位置に黒のライン(最も暗い線)を配置し、残りの位置に灰色のライン(中間の明るさの線)を配置するように構成してもよい。図8(b)においては、ラインパターンPsの次数が0の位置に白のラインを配置し、次数が2の位置に黒のラインを配置し、次数が1及び3の位置に灰色のラインを配置している。
上述した説明において、ラインパターンPsは、ラインパターンPsの1周期に対応する短周期の縞パターンPtの周期のいずれか一つと対応させて白のライン(明線)を形成しており、そのラインの周期方向の幅は短周期の縞パターンのピッチ(1周期の長さ)と同じ長さとしていた。しかしながら、短周期の縞パターンの周期の接続部分(短周期の縞パターンの位相が0や2πの付近)は、ラインパターンPsを構成するラインが反射の影響等で他の箇所に映り込んでライン像を形成してしまうため、このライン像から算出される次数特定測定位相データ(ラフ高さ)に誤差が含まれる可能性がある。したがって、図9(b)に示すように、短周期の縞パターンPtの周期の周辺部(位相0や2πの付近)はラインを形成せず、周期方向の中心部だけ白のライン(明線)となるようにしてもよい。すなわち、ラインパターンPsにおいてラインが形成される範囲(ラインパターンPsの像の位置)θは、上述した短周期測定位相データの範囲に対応させると、Δθ<θ<2π−Δθの範囲である(Δθは、ラインを形成しない範囲の周期方向の長さ)。
上述したように、短周期の縞パターンPtの周期の周辺部(位相0や2πの付近)の像は、他の箇所への映り込み等から誤差が含まれている可能性がある。そのため、ステップS260のライン位置から短周期測定位相データの取得において、ラインが検出された画素であっても、ステップS210で短周期の縞パターンの位相φfが周辺部(位相0や2π)付近であると判断された画素については、次数特定測定位相データ及びその平均値である次数特定代表位相データの算出に加えないように構成してもよい。グリッド毎の次数特定測定位相データにおいて、短周期の縞パターンPtの周期の周辺部(位相0や2πの付近)に対応する画素を除外することにより、次数特定測定位相データ(ラフ高さ)の精度を向上させることができる。
上述したように、白いライン(明線)を有するラインパターンを被検査体12に投射したときに、カメラユニット21がカラー画像を取得できる場合、被検査体12の色に応じた画像データ(次数特定測定画像データ)を取得することができる。この場合、ステップS250のグリッド単位でのライン位置検出においては、被検査体12の基板の色(例えば緑)と近い色相の画素(色相が所定の範囲内にある画素)のみをライン像としてその位置を取得するように構成してもよい。或いは、ステップS250のグリッド単位でのライン位置検出において、特定の色以外の画素(色相が所定の範囲内にない画素)のみその位置を取得する(例えば、ハンダのような灰色に近い色の画素を除く)ように構成してもよい。特定の色に近い画素、又は、特定の色を除く画素をライン像の位置として取得することにより、様々な基板(被検査体12)の高さ情報の取得において、グリッド毎に、より正確な次数特定測定位相データ及び次数特定代表位相データ(ラフ高さ)を算出することができる。
また、上述の説明では、ステップS260のライン位置からグリッド毎の次数特定代表位相データ(ラフ高さ)の算出において、ライン像を検出した画素毎に次数特定測定位相データ(φw)を算出し、グリッド内の平均値を算出することにより当該グリッドのラフ高さ(φwa)の代表値(次数特定代表位相データ)としていたが、平均値に限らず、中央値等をグリッドの次数特定測定位相データの代表値としてもよい。特に、被検査体12の基板面では、ライン像を検出した画素は、一般に基板面上に多く存在することから、基板面上の値を取るには、中央値は有効である。また、ヒストグラムを作成して、最頻度値を代表値とする(当該グリッドのラフ高さとする)構成も、基板面の高さ情報を取得するのに有効である。
21 カメラユニット
23 投射ユニット
30 制御ユニット
35 メモリ(記憶部)
Claims (6)
- 短周期の縞パターンと、
前記短周期の縞パターンの周期より長い周期の縞パターンからなる長周期の縞パターンと、
前記長周期の縞パターンの周期と一致する周期を有し、前記短周期の縞パターンの次数を特定できる次数特定パターンと、
を有する検査装置の高さ情報の取得方法であって、
前記短周期の縞パターンが投射された被検査体の画像データである短周期測定画像データを取得するステップと、
前記短周期測定画像データから画素毎の位相である短周期測定位相データを算出するステップと、
前記次数特定パターンが投射された前記被検査体の画像データである次数特定測定画像データを取得するステップと、
前記次数特定測定画像データから、前記次数特定パターンの像の位置を検出するステップと、
前記次数特定パターンの像の位置に対応する画素の前記短周期測定位相データと、前記次数特定パターンの次数とに基づいて、次数特定測定位相データを算出するステップと、
前記画素毎に、前記次数特定測定位相データと前記短周期測定位相データとに基づいて、前記被検査体の高さ情報を取得するステップと、
を有し、
前記次数特定パターンの像の位置を検出するステップは、前記次数特定測定画像データを複数の領域に分割し、前記領域ごとに当該領域に含まれる前記次数特定パターンの像の位置を検出し、
前記次数特定測定位相データを算出するステップは、前記領域毎に、当該領域内で検出された前記次数特定パターンの像の位置から代表値を決定することを特徴とする検査装置の高さ情報の取得方法。 - 前記次数特定パターンの像の位置を検出するステップの前に、前記次数特定測定画像データをM値化するステップを有することを特徴とする請求項1に記載の検査装置の高さ情報の取得方法。但し、Mは2以上の整数とする。
- 前記次数特定測定画像データをM値化するステップは、前記短周期の縞パターンの輝度情報に基づいて、M値化の閾値を決定することを特徴とする請求項2に記載の検査装置の高さ情報の取得方法。
- 前記次数特定パターンの像は、前記短周期測定位相データに対する当該次数特定パターンの像の位置をθとすると、Δθ<θ<2π−Δθの範囲内に投射されることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の検査装置の高さ情報の取得方法。
- 前記次数特定パターンの像の位置を検出するステップは、前記次数特定測定画像データの画素のうち、色相が所定の範囲内にある画素、若しくは色相が所定の範囲内にない画素を前記次数特定パターンの像の位置として検出することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の検査装置の高さ情報の取得方法。
- 被検査体に対してパターンを投射する投射ユニットと、
前記パターンが投射された前記被検査体の画像データを取得するカメラユニットと、
前記画像データを記憶する記憶部と、
請求項1〜5のいずれか一項に記載の検査装置の高さ情報の取得方法により前記被検査体の高さ情報を取得する制御ユニットと、を有することを特徴とする検査装置。
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