JPH04291109A

JPH04291109A - 高さ計測装置

Info

Publication number: JPH04291109A
Application number: JP3057407A
Authority: JP
Inventors: Tetsuo Hizuka; 哲男肥塚; Giichi Kakigi; 柿木　義一; Shinji Hashinami; 伸治橋波; Moritoshi Ando; 護俊安藤
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1991-03-20
Filing date: 1991-03-20
Publication date: 1992-10-15

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プリント配線パターン
等の外観検査装置に用いられる高さ計測装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図８（Ａ）は、従来の外観検査装置用高
さ計測装置の計測原理を示す。

【０００３】試料１０はプリント配線板であり、基板１
０ａ上に厚み５μｍ程度のプリント配線パターン１０ｂ
が形成されている。基板１０ａは多層配線基板であり、
基材層１０ａ２上に下層プリント配線パターン１０ｂ２
が形成され、この上に基材層１０ａ１が積層されている
。基材層１０ａ１及び１０ａ２は、厚さ３０μｍ程度の
ポリイミド樹脂等の透明物質又は透明に近い半透明物質
である。

【０００４】プリント配線パターン１０ｂの厚み、すな
わち基板１０ａの高さに対するプリント配線パターン１
０ｂの高さを計測するために、試料１０に対し光ビーム
を照射し、照射点からの光を結像レンズ２０でＰＳＤ２
２上に結像させる。ＰＳＤ２２の一対の出力ａ、ｂの和
（ａ＋ｂ）は光照射点の明るさを表し、この一対の出力
の差と和の比（ａ−ｂ）／（ａ＋ｂ）は光照射点の高さ
を表す。

【０００５】次のような場合は基板１０ａの高さを正確
に計測することができる。

【０００６】（１）光照射点がプリント配線パターン１
０ｂ上に在る場合、（２）光照射点が基板１０ａ上に在
りかつ光照射点の真下に下層プリント配線パターン１０
ｂ２が存在しない場合、又は、（３）図８（Ｂ）に示す
如く光照射点の真下に下層プリント配線パターン１０ｂ
２が在っても下層プリント配線パターン１０ｂ２で反射
された光が下層プリント配線パターン１０ｂ２の上方の
プリント配線パターン１０ｂで遮られる場合。

【０００７】通常、プリント配線パターン１０ｂの近く
の基板１０ａの高さの平均値を求め、これに対するプリ
ント配線パターン１０ｂの高さをプリント配線パターン
１０ｂの厚みとする。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところが、図８（Ａ）
に示す如く、光照射点の真下に下層プリント配線パター
ン１０ｂ２が存在する場合には、基板１０ａ上の光照射
点と下層プリント配線パターン１０ｂ２上の光照射点と
からの光が結像レンズ２０でＰＳＤ２２上に結像される
ので、このときの高さ（ａ−ｂ）／（ａ＋ｂ）は、各光
照射点の光強度を重みとする両光照射点の重み付高さ平
均値となり、基板１０ａの表面の高さを正確に計測する
ことができない。このため、プリント配線パターン１０
ｂの厚み計測精度が悪くなり、欠陥の過剰検出や欠陥の
見落としの原因となる。

【０００９】本発明の目的は、このような問題点に鑑み
、入射光に対し表面のみで光を反射する部分と表面及び
下層の両方で光を反射する部分とを有する基板上に被検
査物が配置された試料であっても、基板表面に対する被
検査物の高さを正確に計測することができる高さ計測装
置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段及びその作用】以下、実施
例図面を参照して本発明を説明する。

【００１１】高さ計測対象としての試料は、例えば図８
に示す如く、入射光に対し表面のみで光を反射する部分
と表面及び下層の両方で光を反射する部分とを有する基
板１０ａ上に被検査物、例えばプリント配線パターン１
０ｂが配置されている。

【００１２】本第１〜４発明に係る高さ計測装置は、図
１又は図４に示す如く、試料１０に対し、光源１４から
放射された光ビームを光走査手段、例えばＸ−Ｙステー
ジ１２、光走査光学系１６及びステージ制御回路１８で
走査し、試料１０上の光照射点からの光を集光して該光
照射点の明るさ及び高さを明るさ・高さ検出手段、例え
ば結像レンズ２０、ＰＳＤ２２、加算器２４、減算器２
６及び除算器２８で検出する。

【００１３】第１発明の特徴は、例えば図１に示す如く
、明るさに基づいて光照射点の対象を判別する対象判別
手段、例えば対象判別回路３０と、対象判別手段３０で
該表面のみと判別された時に、明るさ・高さ検出手段２
０〜２８で検出された高さを保持する表面高さ記憶手段
、例えばレジスタ３２と、対象判別手段３０で該表面及
び該下層の両方であると判別された時には、表面高さ記
憶手段３２の記憶内容を選択して出力し、その他である
と判別された時には、明るさ・高さ検出手段２０〜２８
で検出された高さを選択して出力する選択手段、例えば
セレクタ３４とを備えていることにある。

【００１４】表面高さ記憶手段３２の内容は、現在の光
照射点の近くの基板１０ａ上のみに光照射点がある場合
の高さであるので、基板１０ａ上の現在の光照射点の高
さを表していると推定することができる。したがって、
上記構成の高さ計測装置は、上記性質の試料であっても
、特別な検出器を別途用いることなく、基板表面に対す
る被検査物の高さを正確に計測することが可能となる。

【００１５】第２発明では、上記第１発明において、対
象判別手段を、明るさ及び高さの組合わせに基づいて光
照射点の対象を判別する構成、例えば図６に示す対象判
別回路４０としている。

【００１６】例えば図８において、基材層１０ａ１、１
０ａ２の透明度や厚さ及び試料１０に対する光ビーム入
射角によっては、光照射点の明るさ度数分布は図３に示
すようにならず、明るさで光照射点の対象を正確に区別
することができない場合がある。一方、光照射点が基板
１０ａの表面のみにある場合の高さは、下層にも光照射
点がある場合の高さよりも大きい。高さと明るさの組合
せが取りうる範囲は、例えば図７に示す如く、光照射点
の対象により異なる。

【００１７】第２発明では、明るさ及び高さの組合わせ
に基づいて光照射点の対象を判別するので、光照射点の
対象の判別がより正確になり、基板表面に対する被検査
物の高さを第１発明よりも正確に計測することが可能と
なる。

【００１８】第３発明の特徴は、例えば図４に示す如く
、明るさに基づいて光照射点の対象を判別する対象判別
手段、例えば対象判別回路３０と、対象判別手段３０で
該表面のみと判別された時に明るさ・高さ検出手段２０
〜２８で検出された高さの平均値と、対象判別手段３０
で該表面及び該下層の両方であると判別された時に明る
さ・高さ検出手段２０〜２８で検出された高さの平均値
との差を補正値として算出する補正値算出手段、例えば
補正値算出回路３６と、該補正値を保持する補正値記憶
手段、例えばレジスタ３２と、明るさ・高さ検出手段２
０〜２８で検出された高さと補正値記憶手段３２の記憶
内容との和を演算する加算手段、例えば加算器３８と、
対象判別手段３０で該表面及び該下層の両方であると判
別された時には、加算手段３８の演算結果を選択して出
力し、その他であると判別された時には、明るさ・高さ
検出手段２０〜２８で検出された高さを選択して出力す
る選択手段、例えばセレクタ３４とを備えていることに
ある。

【００１９】対象判別手段３０で該表面及び該下層の両
方であると判別された時、加算手段３８の演算結果は基
板１０ａ上の現在の光照射点の高さを表していると推定
することができる。したがって、上記構成の高さ計測装
置は、上記性質の試料であっても、特別な検出器を別途
用いることなく、基板表面に対する被検査物の高さを正
確に計測することが可能となる。

【００２０】第４発明では、上記第３発明において、対
象判別手段を、明るさ及び高さの組合わせに基づいて光
照射点の対象を判別する構成、例えば図６に示す対象判
別回路４０としている。

【００２１】この構成の場合、上記第２発明の場合と同
様の理由により、光照射点の対象の判別がより正確にな
り、基板表面に対する被検査物の高さを第３発明よりも
正確に計測することが可能となる。

【００２２】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明
する。

【００２３】（１）第１実施例図１は、第１実施例の高さ計測装置構成図である。試料
１０の上方には、光源１４及び光走査光学系１６が配置
され、光源１４から放射された光ビームは、光走査光学
系１６で、試料１０上に垂直照射されかつ紙面垂直方向
に走査される。この一走査毎に、ステージ制御回路１８
は、光走査方向に直角な方向へ１ライン分、Ｘ−Ｙステ
ージ１２をステップ駆動する。また、試料１０の斜め上
方には、結像レンズ２０を介してＰＳＤ２２が配置され
ており、光照射点からの散乱光は、結像レンズ２０を通
ってＰＳＤ２２上に結像される。

【００２４】ＰＳＤ２２の一対の出力ａ、ｂは、加算器
２４及び減算器２６に供給され、（ａ＋ｂ）及び（ａ−
ｂ）が得られる。これらは除算器２８に供給されて、デ
ジタル値に変換された後、光照射点の高さ（ａ−ｂ）／
（ａ＋ｂ）が演算される。

【００２５】加算器２４の出力（ａ＋ｂ）は光照射点の
明るさを表し、これは、対象判別回路３０へ供給される
。対象判別回路３０は、明るさ（ａ＋ｂ）に基づいて、
光照射点がプリント配線パターン１０ｂ上に在るのか、
基板１０ａの表面上のみに在るのか、又は、基板１０ａ
の表面上及び図８に示す下層プリント配線パターン１０
ｂ２上の両方に在るのかを判別する。

【００２６】試料１０の全面を光走査したときの、光照
射点の明るさ度数分布グラフを図３に示す。この図から
、Ｅ３＜ａ＋ｂ＜Ｅ４の場合、光照射点はプリント配線
パターン１０ｂ上に在ると判定することができる。また
、Ｅ１＜ａ＋ｂ＜Ｅ２の場合、光照射点は基板１０ａ上
のみに在ると判定することができる。その他の場合には
、光照射点は基板１０ａ上と下層プリント配線パターン
１０ｂ２上の両方に在ると判定することができる。

【００２７】このような事実から、図１に示す対象判別
回路３０は、図２に示すように構成することができる。明るさ（ａ＋ｂ）は、コンパレータ３０ａ及び３０ｃの
非反転入力端子に供給され、かつ、コンパレータ３０ｂ
及び３０ｄの反転入力端子に供給される。コンパレータ
３０ａ及び３０ｃの反転入力端子及びコンパレータ３０
ｂ、３０ｄの非反転入力端子には、それぞれ調整可能な
基準電圧Ｅ３、Ｅ１、Ｅ４及びＥ２が、基準電圧発生器
３０ｅから供給される。コンパレータ３０ａ及び３０ｂ
の出力はアンドゲート３０ｆに供給され、コンパレータ
３０ｃ及び３０ｄの出力はアンドゲート３０ｇに供給さ
れる。したがって、アンドゲート３０ｆの出力である配
線パターン検出信号Ｓｂは、Ｅ３＜ａ＋ｂ＜Ｅ４のとき
に高レベルとなり、アンドゲート３０ｇの出力である基
板表面検出信号Ｓａは、Ｅ１＜ａ＋ｂ＜Ｅ２のときに高
レベルとなる。アンドゲート３０ｆ及び３０ｇの出力は
、ノアゲート３０ｈに供給され、ノアゲート３０ｈの出
力である下層検出信号Ｓａｂは、アンドゲート３０ｆ及
び３０ｇの出力が共に低レベルのときに高レベルとなる
。

【００２８】図１に示す如く、基板表面検出信号Ｓａは
、クロックＣＬＫと共にアンドゲート３１へ供給される
。クロックＣＬＫは、例えば、光走査光学系１６の動作
に同期したピクセルクロックＰＣＬＫを２分周したもの
である。アンドゲート３１の出力は、レジスタ３２のロ
ード端子に供給される。一方、除算器２８の出力は、セ
レクタ３４のＡ側入力端子及びレジスタ３２に供給され
る。セレクタ３４のＢ側入力端子には、レジスタ３２の
出力が供給される。セレクタ３４の制御端子には下層検
出信号Ｓａｂが供給され、セレクタ３４は、この制御端
子が低レベルのときＡ側に切り換えられ、高レベルのと
きＢ側に切り換えられる。

【００２９】配線パターン検出信号Ｓｂは、セレクタ３
４から出力される高さの対象が、プリント配線パターン
１０ｂであるか基板１０ａであるかを識別するのに用い
られる。

【００３０】次に、上記の如く構成された本第１実施例
の動作を説明する。

【００３１】光照射点がプリント配線パターン１０ｂ上
に在る場合には、下層検出信号Ｓａｂが低レベルとなっ
ており、セレクタ３４はＡ側入力端子を選択し、除算器
２８の出力（ａ−ｂ）／（ａ＋ｂ）がセレクタ３４を通
って取出される。この際、基板表面検出信号Ｓａ及びア
ンドゲート３１の出力も低レベルであり、レジスタ３２
は保持状態となっている。

【００３２】光照射点が基板１０ａ上のみに在る場合に
は、基板表面検出信号Ｓａが高レベルとなっており、ア
ンドゲート３１が開かれてピクセルクロックＰＣＬＫが
レジスタ３２のロード端子へ供給され、除算器２８の出
力がピクセルクロックＰＣＬＫに同期してレジスタ３２
に保持される。この際、下層検出信号Ｓａｂが低レベル
となっており、セレクタ３４は上記同様にＡ側入力端子
が選択され、除算器２８の出力（ａ−ｂ）／（ａ＋ｂ）
がセレクタ３４を通って取出される。

【００３３】光照射点が図８（Ａ）に示す如く基板１０
ａ上及び下層プリント配線パターン１０ｂ２上に在る場
合には、基板表面検出信号Ｓａが低レベル、下層検出信
号Ｓａｂが高レベルとなっており、アンドゲート３１は
閉じられ、かつ、セレクタ３４はＢ側入力端子が選択さ
れる。したがって、レジスタ３２の保持内容が高さとし
て、セレクタ３４を通って取出される。この時のレジス
タ３２の内容は、現在の光照射点の近くの、基板１０ａ
上のみに在る光照射点の高さである。基板１０ａの反り
は一般に緩やかであるので、レジスタ３２の内容は、現
在の基板１０ａ上の光照射点の高さを表していると推定
することができる。

【００３４】したがって、基板１０ａの高さを従来より
も正確に計測することが可能となり、これによって、基
板１０ａに対するプリント配線パターン１０ｂの高さ、
すなわち、プリント配線パターン１０ｂの厚みを、より
正確に計測することが可能となる。

【００３５】（２）第２実施例図４は、第２実施例の高さ計測装置構成図である。図１
と同一構成要素には同一符号を付してその説明を省略す
る。

【００３６】この高さ計測装置は、図１に示す構成要素
３０〜３２の代わりに、構成要素３２、３６及び３８を
備えている他は、図１と同一である。

【００３７】補正値算出回路３６には、除算器２８から
高さ（ａ−ｂ）／（ａ＋ｂ）が供給され、対象判別回路
３０から基板表面検出信号Ｓａ及び下層検出信号Ｓａｂ
が供給され、さらに、光走査光学系１６の動作に同期し
たピクセルクロックＰＣＬＫが供給される。補正値算出
回路３６は、基板表面検出信号Ｓａが高レベルのときに
ピクセルクロックＰＣＬＫに同期して高さ（ａ−ｂ）／
（ａ＋ｂ）を累積加算し、その平均値ｈａを求め、同様
に、下層検出信号Ｓａｂが高レベルのときにピクセルク
ロックＰＣＬＫに同期して高さ（ａ−ｂ）／（ａ＋ｂ）
を累積加算し、その平均値ｈａｂを求める。そして、両
平均値の差（ｈａ−ｈａｂ）を求めて、これをレジスタ
３２に供給し保持させる。加算器３８は、レジスタ３２
の出力（ｈａ−ｈａｂ）と除算器２８の出力（ａ−ｂ）
／（ａ＋ｂ）との和を求め、これをセレクタ３４のＢ側
入力端子に供給する。

【００３８】図５は、上記補正値算出回路３６の構成図
である。ピクセルクロックＰＣＬＫ及び基板表面検出信
号Ｓａがアンドゲート３６ａに供給され、アンドゲート
３６ａの出力は、カウンタ３６ｂに供給されて計数され
、かつ、累積加算器３６ｃのクロック端子に供給される
。累積加算器３６ｃは、アンドゲート３６ａからのクロ
ックに同期して、高さ（ａ−ｂ）／（ａ＋ｂ）を累積加
算する。累積加算器３６ｃ及びカウンタ３６ｂの出力は
除算器３６ｄに供給され、基板１０ａ上の光照射点の高
さ平均値ｈａが算出される。同様に、ピクセルクロック
ＰＣＬＫ及び下層検出信号Ｓａｂがアンドゲート３６ｅ
に供給され、アンドゲート３６ｅの出力は、カウンタ３
６ｆに供給されて計数され、かつ、累積加算器３６ｇの
クロック端子に供給される。累積加算器３６ｇは、アン
ドゲート３６ｅからのクロックに同期して、高さ（ａ−
ｂ）／（ａ＋ｂ）を累積加算する。累積加算器３６ｇ及
びカウンタ３６ｆの出力は除算器３６ｈに供給され、図
８に示す基板１０ａ上及び下層プリント配線パターン１
０ｂ２上の両方に形成された光照射点の上記重み付高さ
平均値ｈａｂが算出される。

【００３９】ｈａ及びｈａｂは減算器３６ｉに供給され
、両者の差（ｈａ−ｈａｂ）が算出される。この（ｈａ
−ｈａｂ）が、補正値算出回路３６の出力となる。

【００４０】次に、上記の如く構成された本第２実施例
の動作を説明する。

【００４１】図８において、基板１０ａにはその全面に
わたって反りがあるが、下層プリント配線パターン１０
ｂ２上の基材層１０ａ１の厚みは、基板１０ａの製造上
、基材層１０ａ１の全体にわたってほぼ一定であると考
えられる。そこで、高さ計測装置に対しティーチングを
行うために、最初に試料１０上の特定ラインを光走査し
て、補正値算出回路３６で（ｈａ−ｈａｂ）を算出し、
これをレジスタ３２に保持させる。

【００４２】次に、試料１０の外観検査を行うために、
通常の光走査を開始する。セレクタ３４は、上記第１実
施例と同様に切換え制御される。すなわち、下層プリン
ト配線パターン１０ｂ２上に光照射点があると対象判別
回路３０が判別した場合には、セレクタ３４はＢ側入力
端子が選択され、除算器２８の出力（ａ−ｂ）／（ａ＋
ｂ）とレジスタ３２の内容（ｈａ−ｈａｂ）との和が、
基板１０ａの高さとして、セレクタ３４を通して出力さ
れる。

【００４３】なお、外観検査のための光走査中において
も、補正値算出回路３６を常に動作状態とし、配線パタ
ーン検出信号Ｓｂの立ち上がりでレジスタ３２の内容を
更新した後、図５のカウンタ３６ｂ、３６ｆ及び累積加
算器３６ｃ、３６ｇの出力をゼロクリアする構成であっ
てもよい。

【００４４】（３）第３実施例図６は、本発明の第３実施例に係る対象判別回路４０の
構成図である。この対象判別回路４０は、図１又は図４
の対象判別回路３０の代わりに用いられる。

【００４５】図８において、基材層１０ａ１、１０ａ２
の透明度や厚さ及び試料１０に対する光ビーム入射角に
よっては、光照射点の明るさ度数分布は図３に示すよう
にならず、明るさ（ａ＋ｂ）で光照射点の対象を正確に
区別することができない場合がある。一方、光照射点が
基板１０ａ上のみにある場合の高さ（ａ−ｂ）／（ａ＋
ｂ）は、下層プリント配線パターン１０ｂ２上にも光照
射点がある場合の高さ（ａ−ｂ）／（ａ＋ｂ）よりも大
きい。高さと明るさの組合せが取りうる範囲は、図７に
示す如く、光照射点の対象により異なる。そこで、本第
３実施例では、高さと明るさのベクトルがどの範囲にあ
るかにより、光照射点の対象を判別している。

【００４６】図６において、明るさ（ａ＋ｂ）は、ウイ
ンドコンパレータ４０ａ、４０ｃ及び４０ｅに供給され
、高さ（ａ−ｂ）／（ａ＋ｂ）は、ウインドコンパレー
タ４０ｂ、４０ｄ及び４０ｆに供給される。ウインドコ
ンパレータ４０ａ〜４０ｆは互いに同一構成であり、ぞ
れぞれＢ６＜ａ＋ｂ＜Ｂ４、Ｈ６＜（ａ−ｂ）／（ａ＋
ｂ）＜Ｈ５、Ｂ５＜ａ＋ｂ＜Ｂ２、Ｈ２＜（ａ−ｂ）／
（ａ＋ｂ）＜Ｈ１、Ｂ３＜ａ＋ｂ＜Ｂ１、Ｈ４＜（ａ−
ｂ）／（ａ＋ｂ）＜Ｈ３のときのみ出力が高レベルとな
る。これらＢ１〜Ｂ６及びＨ１〜Ｈ６は、図７に示す如
く光照射点の各対象の範囲に基づいて選定される。

【００４７】ウインドコンパレータ４０ａ及び４０ｂの
出力はアンドゲート４０ｇに供給され、アンドゲート４
０ｇから配線パターン検出信号Ｓｂが出力される。ウイ
ンドコンパレータ４０ｃ及び４０ｄの出力はアンドゲー
ト４０ｈに供給され、アンドゲート４０ｈから下層検出
信号Ｓａｂが出力される。同様に、ウインドコンパレー
タ４０ｅ及び４０ｆはアンドゲート４０ｉに供給され、
アンドゲート４０ｉから基板表面検出信号Ｓａが出力さ
れる。

【００４８】上記の如く構成された対象判別回路４０を
、図１又は図４の対象判別回路３０の代わりに用いれば
、光照射点の対象の判別がより正確になるので、プリン
ト配線パターン１０ｂのパターン形状を上記第１及び第
２の実施例の場合よりも正確に計測することが可能とな
る。

【００４９】なお、本発明には外にも種々の変形例が含
まれる。例えば、加算器２４及び除算器２８の出力を画
像メモリに格納した後に、上記各実施例のハードウエア
構成による処理をコンピュータのソフトウエアで行う構
成であってもよい。

【００５０】

【発明の効果】以上説明した如く、本第１〜４発明に係
る高さ計測装置によれば、入射光に対し表面のみで光を
反射する部分と表面及び下層の両方で光を反射する部分
とを有する基板上に被検査物が配置された試料であって
も、光照射点が基板表面及び下層の両方に在ると対象判
別手段で判別された時、基板表面のみにある光照射点の
高さを推定するので、特別な検出器を別途用いることな
く、基板表面に対する被検査物の高さを正確に計測する
ことが可能となるという優れた効果を奏し、高精度の高
さ計測が要求されるプリント配線パターン等の外観検査
の正確化に寄与するところが大きい。

【００５１】本第２及び第４発明では、対象判別手段を
、明るさ及び高さの組合わせに基づいて光照射点の対象
を判別する構成としているので、明るさのみで光照射点
の対象を正確に区別することができない場合であっても
、光照射点が基板表面のみにある場合の高さは下層にも
光照射点がある場合の高さよりも大きいという性質から
、光照射点の対象の判別がより正確になり、基板表面に
対する被検査物の高さをより正確に計測することが可能
となるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の高さ計測装置構成図であ
る。

【図２】図１に示す対象判別回路３０の構成図である。

【図３】試料全面を光走査したときの光照射点の明るさ
度数分布グラフである。

【図４】本発明の第２実施例の高さ計測装置構成図であ
る。

【図５】図４に示す補正値算出回路３６の構成図である
。

【図６】本発明の第３実施例に係る対象判別回路４０の
構成図である。

【図７】試料全面を光走査したときの高さ・明るさ分布
図である。

【図８】従来技術の問題点説明図であって、（Ａ）は問
題ある場合を示し、（Ｂ）は問題ない場合を示す。

【符号の説明】

１０　　試料１０ａ　　基板１０ｂ　　プリント配線パターン１０ａ１　　基材層１０ｂ２　　下層プリント配線パターン１２　　Ｘ−Ｙ
ステージ１４　　光源１６　　光走査光学系１８　　ステージ制御回路２０　　結像レンズ２２　　ＰＳＤ２４、３８　　加算器２６、３６ｉ　　減算器２８、３６ｄ、３６ｈ　　除算器３０、４０　　対象判別回路３２　　レジスタ３４　　セレクタ３６　　補正値算出回路３０ａ〜３０ｄ　　コンパレータ３０ｅ　　基準電圧発生器３６ｃ、３６ｇ　　累積加算器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　入射光に対し表面のみで光を反射する
部分と表面及び下層の両方で光を反射する部分とを有す
る基板（１０ａ）上に被検査物（１０ｂ）が配置された
試料（１０）に対し、光源（１４）から放射された光ビ
ームを光走査手段（１２、１６、１８）で走査し、該試
料上の光照射点からの光を集光して該光照射点の明るさ
及び高さを明るさ・高さ検出手段（２０〜２８）で検出
する高さ計測装置において、該明るさに基づいて該光照
射点の対象を判別する対象判別手段（３０）と、該対象
判別手段で該表面のみと判別された時に、該明るさ・高
さ検出手段で検出された高さを保持する表面高さ記憶手
段（３２）と、該対象判別手段で該表面及び該下層の両
方であると判別された時には、該表面高さ記憶手段の記
憶内容を選択して出力し、その他であると判別された時
には、該明るさ・高さ検出手段で検出された高さを選択
して出力する選択手段（３４）と、を有することを特徴
とする高さ計測装置。
【請求項２】　　入射光に対し表面のみで光を反射する
部分と表面及び下層の両方で光を反射する部分とを有す
る基板（１０ａ）上に被検査物（１０ｂ）が配置された
試料（１０）に対し、光源（１４）から放射された光ビ
ームを光走査手段（１２、１６、１８）で走査し、該試
料上の光照射点からの光を集光して該光照射点の明るさ
及び高さを明るさ・高さ検出手段（２０〜２８）で検出
する高さ計測装置において、該明るさ及び高さの組合わ
せに基づいて該光照射点の対象を判別する対象判別手段
（４０）と、該対象判別手段で該表面のみと判別された
時に、該明るさ・高さ検出手段で検出された高さを保持
する表面高さ記憶手段（３２）と、該対象判別手段で該
表面及び該下層の両方であると判別された時には、該表
面高さ記憶手段の記憶内容を選択して出力し、その他で
あると判別された時には、該明るさ・高さ検出手段で検
出された高さを選択して出力する選択手段（３４）と、
を有することを特徴とする高さ計測装置。
【請求項３】　　入射光に対し表面のみで光を反射する
部分と表面及び下層の両方で光を反射する部分とを有す
る基板（１０ａ）上に被検査物（１０ｂ）が配置された
試料（１０）に対し、光源（１４）から放射された光ビ
ームを光走査手段（１２、１６、１８）で走査し、該試
料上の光照射点からの光を集光して該光照射点の明るさ
及び高さを明るさ・高さ検出手段（２０〜２８）で検出
する高さ計測装置において、該明るさに基づいて該光照
射点の対象を判別する対象判別手段（３０）と、該対象
判別手段で該表面のみと判別された時に該明るさ・高さ
検出手段で検出された高さの平均値と、該対象判別手段
で該表面及び該下層の両方であると判別された時に該明
るさ・高さ検出手段で検出された高さの平均値との差を
補正値として算出する補正値算出手段（３６）と、該補
正値を保持する補正値記憶手段（３２）と、該明るさ・
高さ検出手段で検出された高さと該補正値記憶手段の記
憶内容との和を演算する加算手段（３８）と、該対象判
別手段で該表面及び該下層の両方であると判別された時
には、該加算手段の演算結果を選択して出力し、その他
であると判別された時には、該明るさ・高さ検出手段で
検出された高さを選択して出力する選択手段（３４）と
、を有することを特徴とする高さ計測装置。
【請求項４】　　入射光に対し表面のみで光を反射する
部分と表面及び下層の両方で光を反射する部分とを有す
る基板（１０ａ）上に被検査物（１０ｂ）が配置された
試料（１０）に対し、光源（１４）から放射された光ビ
ームを光走査手段（１２、１６、１８）で走査し、該試
料上の光照射点からの光を集光して該光照射点の明るさ
及び高さを明るさ・高さ検出手段（２０〜２８）で検出
する高さ計測装置において、該明るさ及び高さの組合わ
せに基づいて該光照射点の対象を判別する対象判別手段
（４０）と、該対象判別手段で該表面のみと判別された
時に該明るさ・高さ検出手段で検出された高さの平均値
と、該対象判別手段で該表面及び該下層の両方である判
別された時に該明るさ・高さ検出手段で検出された高さ
の平均値との差を補正値として算出する補正値算出手段
（３６）と、該補正値を保持する補正値記憶手段（３２
）と、該明るさ・高さ検出手段で検出された高さと該補
正値記憶手段の記憶内容との和を演算する加算手段（３
８）と、該対象判別手段で該表面及び該下層の両方であ
ると判別された時には、該加算手段の演算結果を選択し
て出力し、その他であると判別された時には、該明るさ
・高さ検出手段で検出された高さを選択して出力する選
択手段（３４）と、を有することを特徴とする高さ計測
装置。