JPH05332726A - 測長装置の測定誤差補正方法 - Google Patents
測長装置の測定誤差補正方法Info
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- JPH05332726A JPH05332726A JP13885992A JP13885992A JPH05332726A JP H05332726 A JPH05332726 A JP H05332726A JP 13885992 A JP13885992 A JP 13885992A JP 13885992 A JP13885992 A JP 13885992A JP H05332726 A JPH05332726 A JP H05332726A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ミラーの高精度の組立、調整の必要なく、ミ
ラーのうねりを補正して高精度の測定を行うことができ
る測長装置の測定測定誤差補正方法を提供すること。 【構成】 テーブル８にパターン３０ｐ1 〜３０ｐn を
有する試料３０を載置し、パターン３０ｐの多数位置の
座標を測定する。次に、試料３０をパターン３０ｐ1 〜
３０ｐn の配列方向と平行な直線の回りに１８０度回転
し（裏返しにし）、同様に座標を測定する。各測定値に
は、ミラー２４Ｘ、２４Ｙのうねりによる誤差および試
料３０の製作誤差が含まれるが、後者は両測定において
「＋」と「−」の関係にあるので、両測定値を加算して
１／２を乗算すればミラー２４Ｘ、２４Ｙのうねりの誤
差分を取り出すことができ、これを補正値として用い
る。
ラーのうねりを補正して高精度の測定を行うことができ
る測長装置の測定測定誤差補正方法を提供すること。 【構成】 テーブル８にパターン３０ｐ1 〜３０ｐn を
有する試料３０を載置し、パターン３０ｐの多数位置の
座標を測定する。次に、試料３０をパターン３０ｐ1 〜
３０ｐn の配列方向と平行な直線の回りに１８０度回転
し（裏返しにし）、同様に座標を測定する。各測定値に
は、ミラー２４Ｘ、２４Ｙのうねりによる誤差および試
料３０の製作誤差が含まれるが、後者は両測定において
「＋」と「−」の関係にあるので、両測定値を加算して
１／２を乗算すればミラー２４Ｘ、２４Ｙのうねりの誤
差分を取り出すことができ、これを補正値として用い
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、数十〜数百mm範囲の長
さ及び座標を測長装置で高精度測定する場合に生じる測
定誤差を補正する測長装置の測定誤差補正方法に関す
る。
さ及び座標を測長装置で高精度測定する場合に生じる測
定誤差を補正する測長装置の測定誤差補正方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、各種技術分野においては、使用す
る装置が微小化、かつ、高精度化され、これに伴い製造
時における装置の各部寸法も厳格な管理が必要となり、
このため、サブμｍオーダの精度で測定ができる測長装
置が要望されるようになった。ここで、上記のように高
精度の測長が必要な対象物として、テレビジョン、コン
ピュータ等の表示に使用される液晶表示装置を例示して
説明する。
る装置が微小化、かつ、高精度化され、これに伴い製造
時における装置の各部寸法も厳格な管理が必要となり、
このため、サブμｍオーダの精度で測定ができる測長装
置が要望されるようになった。ここで、上記のように高
精度の測長が必要な対象物として、テレビジョン、コン
ピュータ等の表示に使用される液晶表示装置を例示して
説明する。
【０００３】図５は液晶表示装置の電極の配置図であ
る。図で、１は基板、２は基板１上に縦横に多数配置さ
れた電極である。これら電極２は、例えば、横方向の長
さが４００ｍｍの基板１上に横方向一列に６７００個配
列されている。これら各電極２は同一寸法に形成されな
ければならず、かつ、互いに予め定められた正確な間隔
で配置される必要がある。即ち、図５に示すように隣接
する電極２間の寸法ｘ1、ｙ1 は正確でなければならな
い。したがって、このような電極パターンを製造するた
めの原板（マスク）における上記寸法ｘ1 、ｙ1 は厳格
に管理されなければならない。そして、このためには、
高精度の測長装置が必要である。例えば、上記の例で
は、寸法ｘ1 は６０μｍであるので、測長装置としては
サブμｍオーダの精度のものが要求される。このような
測長装置を図６により説明する。
る。図で、１は基板、２は基板１上に縦横に多数配置さ
れた電極である。これら電極２は、例えば、横方向の長
さが４００ｍｍの基板１上に横方向一列に６７００個配
列されている。これら各電極２は同一寸法に形成されな
ければならず、かつ、互いに予め定められた正確な間隔
で配置される必要がある。即ち、図５に示すように隣接
する電極２間の寸法ｘ1、ｙ1 は正確でなければならな
い。したがって、このような電極パターンを製造するた
めの原板（マスク）における上記寸法ｘ1 、ｙ1 は厳格
に管理されなければならない。そして、このためには、
高精度の測長装置が必要である。例えば、上記の例で
は、寸法ｘ1 は６０μｍであるので、測長装置としては
サブμｍオーダの精度のものが要求される。このような
測長装置を図６により説明する。
【０００４】図６は測長装置の系統図である。図で、
Ｘ、Ｙは座標軸を示す。この測長装置はＸ軸およびＹ軸
方向の測定が可能な２軸の測長装置である。５Ｘ、５Ｙ
はそれぞれＸ軸、Ｙ軸方向の移動機構が備えられている
ステージであり、ステージ５Ｙは図示されない空気定盤
上に支持され、ステージ５Ｘはステージ５Ｙ上において
Ｙ軸方向に移動可能に設置されている。６はステージ５
Ｘ上でＸ軸方向に移動可能な移動台である。７Ｙはステ
ージ５ＸをＹ軸方向に変位させるモータ、７Ｘは移動台
６をＸ軸方向に変位させるモータである。８は移動台６
に固定されたテーブル、９はテーブル８上に載置された
上記原板、９ｐは原板９に形成された電極パターンを示
す。この電極パターン９ｐの各電極は、図５に示す各電
極２と同一寸法、同一間隔で配列されている。
Ｘ、Ｙは座標軸を示す。この測長装置はＸ軸およびＹ軸
方向の測定が可能な２軸の測長装置である。５Ｘ、５Ｙ
はそれぞれＸ軸、Ｙ軸方向の移動機構が備えられている
ステージであり、ステージ５Ｙは図示されない空気定盤
上に支持され、ステージ５Ｘはステージ５Ｙ上において
Ｙ軸方向に移動可能に設置されている。６はステージ５
Ｘ上でＸ軸方向に移動可能な移動台である。７Ｙはステ
ージ５ＸをＹ軸方向に変位させるモータ、７Ｘは移動台
６をＸ軸方向に変位させるモータである。８は移動台６
に固定されたテーブル、９はテーブル８上に載置された
上記原板、９ｐは原板９に形成された電極パターンを示
す。この電極パターン９ｐの各電極は、図５に示す各電
極２と同一寸法、同一間隔で配列されている。
【０００５】１０は電極パターン９ｐを拡大して観察す
るオートフォーカス付の顕微鏡、１１は顕微鏡１０を支
持するスタンド、１２は原板９を照明する光源、１３は
光源１２を支持するとともにその光を導く導光管、１４
は顕微鏡１０の視野内の像を撮影するＣＣＤカメラであ
り、像に応じた信号を出力する。１６は画像処理装置で
あり、画像処理部１６ａおよび表示部１６ｂで構成さ
れ、ＣＣＤカメラ１４で撮影された顕微鏡像の信号に基
づいて所要の処理を行いこれを表示するとともに、後述
するように当該顕微鏡像についての種々の処理を実行す
る。表示部１６ｂは等間隔に縦横に配置された微粒子
（画素）で構成されている。これらの画素は表示部１６
ｂにおける発光単位であり、各画素を選択的に発光させ
ることにより映像が表示される。各画素は画像処理部１
６ａに内蔵されたメモリのアドレスに対応せしめられて
いるのが通常である。どの画素を発光させるかの選択
は、カメラ１４の信号に基づいて画像処理部１６ａで行
われる。１７は測長装置の制御装置である。
るオートフォーカス付の顕微鏡、１１は顕微鏡１０を支
持するスタンド、１２は原板９を照明する光源、１３は
光源１２を支持するとともにその光を導く導光管、１４
は顕微鏡１０の視野内の像を撮影するＣＣＤカメラであ
り、像に応じた信号を出力する。１６は画像処理装置で
あり、画像処理部１６ａおよび表示部１６ｂで構成さ
れ、ＣＣＤカメラ１４で撮影された顕微鏡像の信号に基
づいて所要の処理を行いこれを表示するとともに、後述
するように当該顕微鏡像についての種々の処理を実行す
る。表示部１６ｂは等間隔に縦横に配置された微粒子
（画素）で構成されている。これらの画素は表示部１６
ｂにおける発光単位であり、各画素を選択的に発光させ
ることにより映像が表示される。各画素は画像処理部１
６ａに内蔵されたメモリのアドレスに対応せしめられて
いるのが通常である。どの画素を発光させるかの選択
は、カメラ１４の信号に基づいて画像処理部１６ａで行
われる。１７は測長装置の制御装置である。
【０００６】２０ａ、２０ｂ、２０ｃは台、２１は台２
０ａ上に固定されたレーザヘッド、２２はこのレーザヘ
ッド２１からのレーザ光線をＸ軸方向およびＹ軸方向に
分離するビームスプリッタである。２３Ｘ、２３Ｙはそ
れぞれ台２０ｃ、２０ｂ上に固定されたインタフェロメ
ータ、２５Ｘ、２５Ｙはそれぞれ台２０ｃ、２０ｂ上に
固定されたレシーバである。２４は試料テーブル８に固
定されたＬ型ミラーであり、Ｘ軸方向に延びるミラー２
４ＸおよびＹ軸方向に延びるミラー２４Ｙで構成されて
いる。２６はパルスコンパレータである。これらにより
レーザ変位計が構成される。なお、レーザ光線による測
長原理は知られているので説明は省略する。
０ａ上に固定されたレーザヘッド、２２はこのレーザヘ
ッド２１からのレーザ光線をＸ軸方向およびＹ軸方向に
分離するビームスプリッタである。２３Ｘ、２３Ｙはそ
れぞれ台２０ｃ、２０ｂ上に固定されたインタフェロメ
ータ、２５Ｘ、２５Ｙはそれぞれ台２０ｃ、２０ｂ上に
固定されたレシーバである。２４は試料テーブル８に固
定されたＬ型ミラーであり、Ｘ軸方向に延びるミラー２
４ＸおよびＹ軸方向に延びるミラー２４Ｙで構成されて
いる。２６はパルスコンパレータである。これらにより
レーザ変位計が構成される。なお、レーザ光線による測
長原理は知られているので説明は省略する。
【０００７】このような測長装置の動作を画像処理装置
１６の表示像を示す図７および図８を参照しながら説明
する。まず、原板９をテーブル８上にセットし、表示部
１６ｂに表示された顕微鏡１０の視野を観察しながら、
制御装置１７によりテーブル８を移動させ、原板９の最
端部の電極パターン９ｐ1 を顕微鏡１０の視野に捉え
る。このときの顕微鏡像が図７に示されている。図７
で、Ａは顕微鏡１０の視野、Ｃは顕微鏡１０の中心線に
対応する中心線、９ｐ01は電極パターン９ｐ1 の像であ
る。
１６の表示像を示す図７および図８を参照しながら説明
する。まず、原板９をテーブル８上にセットし、表示部
１６ｂに表示された顕微鏡１０の視野を観察しながら、
制御装置１７によりテーブル８を移動させ、原板９の最
端部の電極パターン９ｐ1 を顕微鏡１０の視野に捉え
る。このときの顕微鏡像が図７に示されている。図７
で、Ａは顕微鏡１０の視野、Ｃは顕微鏡１０の中心線に
対応する中心線、９ｐ01は電極パターン９ｐ1 の像であ
る。
【０００８】画像処理装置１６により電極パターン９ｐ
1 の像９ｐ01のエッジを投影分布法等の方法により確定
し、次いで、視野中央を原点とする座標系における垂直
方向のエッジのＸ座標ｆおよび水平方向のエッジのＹ座
標ｇを、その間の画素数をカウントすることにより求め
る。さらに、このときのＸ軸およびＹ軸のレーザ変位計
による測定値ＬXA、ＬYAを読み取る。かくして、レーザ
変位計の座標系における電極パターン９ｐ1 の左下隅の
座標ＡL は、ＡL ｛（ＬXA＋ｆ、ＬYA＋ｇ）｝となり、
この座標ＡL は制御装置１７に記憶される。
1 の像９ｐ01のエッジを投影分布法等の方法により確定
し、次いで、視野中央を原点とする座標系における垂直
方向のエッジのＸ座標ｆおよび水平方向のエッジのＹ座
標ｇを、その間の画素数をカウントすることにより求め
る。さらに、このときのＸ軸およびＹ軸のレーザ変位計
による測定値ＬXA、ＬYAを読み取る。かくして、レーザ
変位計の座標系における電極パターン９ｐ1 の左下隅の
座標ＡL は、ＡL ｛（ＬXA＋ｆ、ＬYA＋ｇ）｝となり、
この座標ＡL は制御装置１７に記憶される。
【０００９】次に、制御装置１７はモータ７Ｘ、７Ｙに
指令信号を出力し、テーブル８を移動して原板９におけ
る次の電極パターン９ｐ2 を顕微鏡１０の視野に捉え
る。このときの顕微鏡像が図８に示されている。図８で
図７と同一部分には同一符号が付してある。９ｐ02は電
極パターン９ｐ2 の像である。この像９ｐ02に対しても
像９ｐ01と同じ処理がなされ、電極パターン９ｐ2 の左
下隅の座標ＢL ｛（ＬXB＋ｈ、ＬYB＋ｉ）｝が求めら
れ、制御装置１７に記憶される。
指令信号を出力し、テーブル８を移動して原板９におけ
る次の電極パターン９ｐ2 を顕微鏡１０の視野に捉え
る。このときの顕微鏡像が図８に示されている。図８で
図７と同一部分には同一符号が付してある。９ｐ02は電
極パターン９ｐ2 の像である。この像９ｐ02に対しても
像９ｐ01と同じ処理がなされ、電極パターン９ｐ2 の左
下隅の座標ＢL ｛（ＬXB＋ｈ、ＬYB＋ｉ）｝が求めら
れ、制御装置１７に記憶される。
【００１０】制御装置１７は、得られた座標値ＡL 、Ｂ
L に基づいて最端部の電極パターン９ｐ1 の左下隅を原
点とした座標系における次の電極パターン９ｐ2 の左下
隅の座標ＢL を次のように算出する。 ＢL ｛（ＬXB＋ｈ）−（ＬXA＋ｆ）、（ＬYB＋ｉ）−
（ＬYA＋ｇ）｝ さらに、制御装置１７は座標ＢL に基づいて、最端部の
電極パターン９ｐ1 の左下隅から次の電極パターン９ｐ
2 の左下隅までの距離を演算する。
L に基づいて最端部の電極パターン９ｐ1 の左下隅を原
点とした座標系における次の電極パターン９ｐ2 の左下
隅の座標ＢL を次のように算出する。 ＢL ｛（ＬXB＋ｈ）−（ＬXA＋ｆ）、（ＬYB＋ｉ）−
（ＬYA＋ｇ）｝ さらに、制御装置１７は座標ＢL に基づいて、最端部の
電極パターン９ｐ1 の左下隅から次の電極パターン９ｐ
2 の左下隅までの距離を演算する。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】このような測長装置の
測定精度は、上記値ＬXA、ＬXB、ＬYA、ＬYBを測定する
レーザ変位計の測定精度に左右されるのは明らかであ
る。ところで、レーザ変位計による測定に用いられるミ
ラー２４Ｘ、２４Ｙには微小なうねりが存在するのを避
けることはできず、このうねりが測定精度に大きく影響
する。例えば、上記測長装置の測定精度を±０．５μｍ
とするためには、当然、ミラー２４Ｘ、２４Ｙのうねり
も±０．５μｍ以下としなければならない。しかしなが
ら、数百ｍｍの長さをもつミラー２４Ｘ、２４Ｙを±
０．５μｍ以下の平坦度で測長装置に組込むことはほと
んど不可能であり、仮にこれが可能であっても、その組
立、調整に極めて多くの手間と時間を要することとな
る。
測定精度は、上記値ＬXA、ＬXB、ＬYA、ＬYBを測定する
レーザ変位計の測定精度に左右されるのは明らかであ
る。ところで、レーザ変位計による測定に用いられるミ
ラー２４Ｘ、２４Ｙには微小なうねりが存在するのを避
けることはできず、このうねりが測定精度に大きく影響
する。例えば、上記測長装置の測定精度を±０．５μｍ
とするためには、当然、ミラー２４Ｘ、２４Ｙのうねり
も±０．５μｍ以下としなければならない。しかしなが
ら、数百ｍｍの長さをもつミラー２４Ｘ、２４Ｙを±
０．５μｍ以下の平坦度で測長装置に組込むことはほと
んど不可能であり、仮にこれが可能であっても、その組
立、調整に極めて多くの手間と時間を要することとな
る。
【００１２】本発明の目的は、上記従来技術における課
題を解決し、組立、調整が容易であり、かつ、高精度の
測定を行うことができる測長装置の測定誤差補正方法を
提供することにある。
題を解決し、組立、調整が容易であり、かつ、高精度の
測定を行うことができる測長装置の測定誤差補正方法を
提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、入力信号に応じて移動する移動ステー
ジ、測長対象物を載置し前記移動ステージにより移動せ
しめられる試料テーブル、前記測長対象物の像を拡大す
る顕微鏡、この顕微鏡の拡大像を撮影するカメラ、前記
試料テーブルに固定されたミラー、このミラーにレーザ
光を反射させることにより前記試料テーブルの移動量を
測定するレーザ変位計、前記カメラが撮影した顕微鏡像
を処理する画像処理部、およびこの画像処理部で処理さ
れた顕微鏡像を表示する表示部で構成された測長装置に
おいて、この測長装置により、表面に直線状に配列され
たパターンを有する試料における当該パターンの多数位
置の座標と、当該試料の裏面における前記パターンの多
数位置の座標とを測定し、両者の測定により得られた値
に基づいて前記ミラーのうねりを演算し、これを補正値
として記憶し、この補正値により前記測長装置の測定値
を補正することを特徴とする。
め、本発明は、入力信号に応じて移動する移動ステー
ジ、測長対象物を載置し前記移動ステージにより移動せ
しめられる試料テーブル、前記測長対象物の像を拡大す
る顕微鏡、この顕微鏡の拡大像を撮影するカメラ、前記
試料テーブルに固定されたミラー、このミラーにレーザ
光を反射させることにより前記試料テーブルの移動量を
測定するレーザ変位計、前記カメラが撮影した顕微鏡像
を処理する画像処理部、およびこの画像処理部で処理さ
れた顕微鏡像を表示する表示部で構成された測長装置に
おいて、この測長装置により、表面に直線状に配列され
たパターンを有する試料における当該パターンの多数位
置の座標と、当該試料の裏面における前記パターンの多
数位置の座標とを測定し、両者の測定により得られた値
に基づいて前記ミラーのうねりを演算し、これを補正値
として記憶し、この補正値により前記測長装置の測定値
を補正することを特徴とする。
【００１４】又、上記試料の辺の長さが当該測定装置の
測定領域の所定方向の長さより短いとき、前記試料を前
記測定領域の前記所定方向に沿って移動させることによ
り、当該試料が前記所定方向における測定領域全てに位
置するようにし、かつ、当該各位置は隣接位置相互に重
なりを存在させ、各移動位置毎に前記試料の表面および
裏面についての前記測定を行うようにしたことも特徴と
する。
測定領域の所定方向の長さより短いとき、前記試料を前
記測定領域の前記所定方向に沿って移動させることによ
り、当該試料が前記所定方向における測定領域全てに位
置するようにし、かつ、当該各位置は隣接位置相互に重
なりを存在させ、各移動位置毎に前記試料の表面および
裏面についての前記測定を行うようにしたことも特徴と
する。
【００１５】
【作用】試料表面のパターンに対して多数位置の座標を
測定し、次に、試料を裏返しにし、その裏面についても
同様にパターンの多数位置の座標を測定する。これら表
裏両者の測定結果には、それぞれミラーのうねりによる
誤差とパターンの製作誤差とが含まれているが、パター
ンの製作誤差は表面と裏面では「＋」「−」が反転して
現れるので、これを打ち消すことが可能になり、これに
より、両者の測定結果からミラーのうねりの誤差を取り
出すことができる。これを補正値として記憶し、測長対
象物の測定時、当該補正値により測定結果を補正する。
測定し、次に、試料を裏返しにし、その裏面についても
同様にパターンの多数位置の座標を測定する。これら表
裏両者の測定結果には、それぞれミラーのうねりによる
誤差とパターンの製作誤差とが含まれているが、パター
ンの製作誤差は表面と裏面では「＋」「−」が反転して
現れるので、これを打ち消すことが可能になり、これに
より、両者の測定結果からミラーのうねりの誤差を取り
出すことができる。これを補正値として記憶し、測長対
象物の測定時、当該補正値により測定結果を補正する。
【００１６】試料が短く、所定方向の測定領域全体をカ
バーできない場合、当該方向に沿って試料を移動させて
試料が測定領域全体に位置するようにし、その際、隣接
する位置相互に重なりが存在するようにする。そして、
各移動位置毎に測長装置により上記と同一方法での測定
を行い、上記と同様に補正値を得る。
バーできない場合、当該方向に沿って試料を移動させて
試料が測定領域全体に位置するようにし、その際、隣接
する位置相互に重なりが存在するようにする。そして、
各移動位置毎に測長装置により上記と同一方法での測定
を行い、上記と同様に補正値を得る。
【００１７】
【実施例】以下、本発明を図示の実施例に基づいて説明
する。図１は本発明の実施例に係る測長装置の測定誤差
補正方法を説明する説明図である。図で、８はテーブ
ル、２４Ｘ、２４Ｙはミラーであり、これらは図６に示
すものと同じである。Ｅは測長装置の測定領域を示し、
ｘ＝０〜Ｌx 、ｙ＝０〜Ｌy の範囲に設定されている。
３０は一辺が測定領域Ｅのｘ方向の長さより長い寸法を
有する透明又は半透明の材料より成る試料であり、多数
のパターン３０ｐが一列に配置されている。３０ｐ1 は
最左端のパターン、３０ｐn は最右端のパターンを示
す。又、３０ｐ1LU はパターン３０ｐ1 の左下隅を、３
０ｐnLU はパターン３０ｐn の左下隅を示す。試料３０
上の文字「ＡＢＣ」は実際に描かれてはおらず、単に理
解を容易にするために描かれたものである。
する。図１は本発明の実施例に係る測長装置の測定誤差
補正方法を説明する説明図である。図で、８はテーブ
ル、２４Ｘ、２４Ｙはミラーであり、これらは図６に示
すものと同じである。Ｅは測長装置の測定領域を示し、
ｘ＝０〜Ｌx 、ｙ＝０〜Ｌy の範囲に設定されている。
３０は一辺が測定領域Ｅのｘ方向の長さより長い寸法を
有する透明又は半透明の材料より成る試料であり、多数
のパターン３０ｐが一列に配置されている。３０ｐ1 は
最左端のパターン、３０ｐn は最右端のパターンを示
す。又、３０ｐ1LU はパターン３０ｐ1 の左下隅を、３
０ｐnLU はパターン３０ｐn の左下隅を示す。試料３０
上の文字「ＡＢＣ」は実際に描かれてはおらず、単に理
解を容易にするために描かれたものである。
【００１８】ここで、ミラー２４Ｙのうねりの補正値を
得る方法について説明する。まず、試料３０を図１に示
すように、ミラー２４Ｙの長さ方向とパターン３０ｐの
配列方向とが平行になるようにテーブル８上に載置す
る。この状態で、例えば、パターン３０ｐ1 の左下隅３
０ｐ1LU を原点とし、これとパターン３０ｐn の左下隅
３０ｐnLU とを結ぶ直線をＸ軸とする座標系を設定し、
測長装置により、パターン３０ｐの所定パターンの所定
位置の座標を前述と同じ方法で測定する（表面側測
定）。
得る方法について説明する。まず、試料３０を図１に示
すように、ミラー２４Ｙの長さ方向とパターン３０ｐの
配列方向とが平行になるようにテーブル８上に載置す
る。この状態で、例えば、パターン３０ｐ1 の左下隅３
０ｐ1LU を原点とし、これとパターン３０ｐn の左下隅
３０ｐnLU とを結ぶ直線をＸ軸とする座標系を設定し、
測長装置により、パターン３０ｐの所定パターンの所定
位置の座標を前述と同じ方法で測定する（表面側測
定）。
【００１９】次に、試料３０をＸ軸と平行な直線を軸と
して１８０度回転して（裏返して）テーブル８上に載置
する。この状態が図２に示されている。図２の試料３０
上の文字「ＡＢＣ」が反転していることから試料３０の
裏返しの状態が明瞭に判る。この裏返しの状態で、図１
に示す場合と同様の測定を行う（裏面側測定）。
して１８０度回転して（裏返して）テーブル８上に載置
する。この状態が図２に示されている。図２の試料３０
上の文字「ＡＢＣ」が反転していることから試料３０の
裏返しの状態が明瞭に判る。この裏返しの状態で、図１
に示す場合と同様の測定を行う（裏面側測定）。
【００２０】上記表面側測定および裏面側測定の測定結
果には、パターン３０ｐの製作誤差とミラー２４Ｙのう
ねりによる誤差とが含まれている。これを図３により説
明する。図３はミラー２４Ｙの仮想のうねり、試料３０
の仮想の製作誤差、および測定結果を示すグラフであ
る。図で、Ｍ（ｘ）はミラー２４ＹのＹ軸方向のうね
り、Ｇ（ｘ）は試料３０の表面側測定における製作誤
差、Ｇ2 （ｘ）は試料３０の裏面側測定における製作誤
差、Ｓ（ｘ）は表面側測定における測定結果、Ｓ
2 （ｘ）は裏面側測定における測定結果を示す。うねり
Ｍ（ｘ）、製作誤差Ｇ（ｘ）、およびＧ2 （ｘ）はいず
れも未知であり、図３に示すこれらのグラフは想像上の
グラフである。測定結果Ｓ（ｘ）、Ｓ2 （ｘ）は既知で
あり、これらのグラフは、パターンに対する多数位置の
測定値に基づいて最小２乗法等の手法により近似した結
果のグラフである。
果には、パターン３０ｐの製作誤差とミラー２４Ｙのう
ねりによる誤差とが含まれている。これを図３により説
明する。図３はミラー２４Ｙの仮想のうねり、試料３０
の仮想の製作誤差、および測定結果を示すグラフであ
る。図で、Ｍ（ｘ）はミラー２４ＹのＹ軸方向のうね
り、Ｇ（ｘ）は試料３０の表面側測定における製作誤
差、Ｇ2 （ｘ）は試料３０の裏面側測定における製作誤
差、Ｓ（ｘ）は表面側測定における測定結果、Ｓ
2 （ｘ）は裏面側測定における測定結果を示す。うねり
Ｍ（ｘ）、製作誤差Ｇ（ｘ）、およびＧ2 （ｘ）はいず
れも未知であり、図３に示すこれらのグラフは想像上の
グラフである。測定結果Ｓ（ｘ）、Ｓ2 （ｘ）は既知で
あり、これらのグラフは、パターンに対する多数位置の
測定値に基づいて最小２乗法等の手法により近似した結
果のグラフである。
【００２１】ところで、測定値Ｓ（ｘ）はミラー２４Ｙ
のうねりと表面側測定時の試料３０の製作誤差とを含ん
だ値であるので、次式で表される。 Ｓ（ｘ）＝Ｇ（ｘ）−Ｍ（ｘ）…………（１） 又、測定値Ｓ2 （ｘ）はミラー２４Ｙのうねりと裏面側
測定時の試料３０の製作誤差とを含んだ値であるので、
次式で表される。 Ｓ2 （ｘ）＝Ｇ2 （ｘ）−Ｍ（ｘ）…………（２） ここで、誤差Ｇ2 （ｘ）は裏面側測定時のものであるか
ら、表面側測定時の誤差Ｇ（ｘ）に対して「＋」、
「−」が反転した関係にあり、Ｇ2 （ｘ）＝−Ｇ（ｘ）
となる。したがって、上記（２）式は、 Ｓ2 （ｘ）＝−Ｇ（ｘ）−Ｍ（ｘ）…………（３） となる。そこで、（１）式と（３）式を加算すると、 −Ｍ（ｘ）＝（Ｓ（ｘ）＋Ｓ2 （ｘ））／２…………（４） となり、ミラー２４Ｙのうねりを補正する値（−Ｍ
（ｘ））を得ることができ、この値は制御装置１７に記
憶される。なお、補正値（−Ｍ（ｘ））も多数の測定値
に基づく最小２乗法等により得られた値である。
のうねりと表面側測定時の試料３０の製作誤差とを含ん
だ値であるので、次式で表される。 Ｓ（ｘ）＝Ｇ（ｘ）−Ｍ（ｘ）…………（１） 又、測定値Ｓ2 （ｘ）はミラー２４Ｙのうねりと裏面側
測定時の試料３０の製作誤差とを含んだ値であるので、
次式で表される。 Ｓ2 （ｘ）＝Ｇ2 （ｘ）−Ｍ（ｘ）…………（２） ここで、誤差Ｇ2 （ｘ）は裏面側測定時のものであるか
ら、表面側測定時の誤差Ｇ（ｘ）に対して「＋」、
「−」が反転した関係にあり、Ｇ2 （ｘ）＝−Ｇ（ｘ）
となる。したがって、上記（２）式は、 Ｓ2 （ｘ）＝−Ｇ（ｘ）−Ｍ（ｘ）…………（３） となる。そこで、（１）式と（３）式を加算すると、 −Ｍ（ｘ）＝（Ｓ（ｘ）＋Ｓ2 （ｘ））／２…………（４） となり、ミラー２４Ｙのうねりを補正する値（−Ｍ
（ｘ））を得ることができ、この値は制御装置１７に記
憶される。なお、補正値（−Ｍ（ｘ））も多数の測定値
に基づく最小２乗法等により得られた値である。
【００２２】以後、測長装置により測定される被測長物
の測定結果は上記補正値で補正されるので、ミラーのう
ねりが存在していても高精度の測定を行うことができ、
又、測定誤差を避けるための測長装置の高精度の組立、
調整を不要とすることができる。
の測定結果は上記補正値で補正されるので、ミラーのう
ねりが存在していても高精度の測定を行うことができ、
又、測定誤差を避けるための測長装置の高精度の組立、
調整を不要とすることができる。
【００２３】なお、ミラー２４Ｘの補正値も上記ミラー
２４Ｙと同様の手法で求めることができるのは明らかで
ある。
２４Ｙと同様の手法で求めることができるのは明らかで
ある。
【００２４】図４は本発明の他の実施例に係る測長装置
の測定誤差補正方法を説明する説明図である。図で、図
１に示す部分と同一部分には同一符号が付してある。４
０はさきの実施例の試料３０に相当する試料であり、多
数のパターンが配置されている。さきの実施例の試料３
０が測定領域Ｅのｘ方向の全領域をカバーする長さを有
するのに対して、本実施例の試料４０のｘ方向の寸法は
測定領域Ｅのｘ方向の寸法より短い。
の測定誤差補正方法を説明する説明図である。図で、図
１に示す部分と同一部分には同一符号が付してある。４
０はさきの実施例の試料３０に相当する試料であり、多
数のパターンが配置されている。さきの実施例の試料３
０が測定領域Ｅのｘ方向の全領域をカバーする長さを有
するのに対して、本実施例の試料４０のｘ方向の寸法は
測定領域Ｅのｘ方向の寸法より短い。
【００２５】このような試料４０を用いてミラーのうね
りの補正値を求めるには、まず、図４に示すように、試
料４０を、ｘ＝Ｌx1〜Ｌx2の範囲に相当するテーブル８
上の位置に設置し、当該範囲についてさきの実施例と同
じ方法により補正値（−Ｍ（ｘ））を求めるとともに、
試料４０上のパターン４０ｐを表す曲線を求める。
りの補正値を求めるには、まず、図４に示すように、試
料４０を、ｘ＝Ｌx1〜Ｌx2の範囲に相当するテーブル８
上の位置に設置し、当該範囲についてさきの実施例と同
じ方法により補正値（−Ｍ（ｘ））を求めるとともに、
試料４０上のパターン４０ｐを表す曲線を求める。
【００２６】次に、試料４０を一点鎖線Ｆで示す位置に
移動し、同様の測定を行い、補正値と試料４０上のパタ
ーン４０ｐを表す曲線とを求める。この測定位置Ｆは、
ｘ＝０〜Ｌx1をカバーするとともに、ｘ＝Ｌx1〜Ｌx2と
重なる領域Ｗを有する。全く同様に、試料４０を一点鎖
線Ｈで示す位置に移動し、同様の測定を行い、補正値と
試料４０上のパターン４０ｐを表す曲線とを求める。こ
の測定位置Ｈは、ｘ＝Ｌx2〜Ｌx （Ｌx は図１に示すよ
うに測定領域Ｅの右端を示す）をカバーするとともに、
ｘ＝Ｌx1〜Ｌx2と重なる領域Ｗを有する。
移動し、同様の測定を行い、補正値と試料４０上のパタ
ーン４０ｐを表す曲線とを求める。この測定位置Ｆは、
ｘ＝０〜Ｌx1をカバーするとともに、ｘ＝Ｌx1〜Ｌx2と
重なる領域Ｗを有する。全く同様に、試料４０を一点鎖
線Ｈで示す位置に移動し、同様の測定を行い、補正値と
試料４０上のパターン４０ｐを表す曲線とを求める。こ
の測定位置Ｈは、ｘ＝Ｌx2〜Ｌx （Ｌx は図１に示すよ
うに測定領域Ｅの右端を示す）をカバーするとともに、
ｘ＝Ｌx1〜Ｌx2と重なる領域Ｗを有する。
【００２７】第１の位置と第２の位置との重なり領域Ｗ
のパターン４０ｐの曲線、又、第１の位置と第３の位置
との重なり領域Ｗのパターン４０ｐの曲線をそれぞれ一
致させることにより、ｘ＝０〜Ｌx1、ｘ＝Ｌx1〜Ｌx2、
ｘ＝Ｌx2〜Ｌx の各範囲で得られた各補正値を正確に合
成して、ｘ＝０〜Ｌx の範囲の補正値を得ることができ
る。本実施例もさきの実施例と同じ効果を奏する。
のパターン４０ｐの曲線、又、第１の位置と第３の位置
との重なり領域Ｗのパターン４０ｐの曲線をそれぞれ一
致させることにより、ｘ＝０〜Ｌx1、ｘ＝Ｌx1〜Ｌx2、
ｘ＝Ｌx2〜Ｌx の各範囲で得られた各補正値を正確に合
成して、ｘ＝０〜Ｌx の範囲の補正値を得ることができ
る。本実施例もさきの実施例と同じ効果を奏する。
【００２８】
【発明の効果】以上述べたように、本発明では、パター
ンを備えた試料を用いて、試料表面および裏面でパター
ンの多数位置の座標を測定し、両者の測定値に基づいて
ミラーのうねりを補正する補正値を得るようにしたの
で、高精度の測定を行うことができ、又、測定誤差を避
けるための測長装置の高精度の組立、調整を不要とする
ことができる。
ンを備えた試料を用いて、試料表面および裏面でパター
ンの多数位置の座標を測定し、両者の測定値に基づいて
ミラーのうねりを補正する補正値を得るようにしたの
で、高精度の測定を行うことができ、又、測定誤差を避
けるための測長装置の高精度の組立、調整を不要とする
ことができる。
【００２９】さらに、試料の所定方向の長さが測定領域
に対して短くても、隣接位置相互に重なりが存在するよ
うに試料を移動させ、各位置毎に同一手段による測定を
行うようにしたので、長さの長い試料を用いた場合と同
様の効果を奏する。
に対して短くても、隣接位置相互に重なりが存在するよ
うに試料を移動させ、各位置毎に同一手段による測定を
行うようにしたので、長さの長い試料を用いた場合と同
様の効果を奏する。
【図１】本発明の実施例に係る測長装置の測定誤差補正
方法を説明する説明図である。
方法を説明する説明図である。
【図２】本発明の実施例に係る測長装置の測定誤差補正
方法を説明する説明図である。
方法を説明する説明図である。
【図３】図１、２に示す方法を用いて補正値を得る演算
を説明するグラフである。
を説明するグラフである。
【図４】本発明の他の実施例に係る測長装置の測定誤差
補正方法を説明する説明図である。
補正方法を説明する説明図である。
【図５】測長対象原板の平面図である。
【図６】測長装置の系統図である。
【図７】顕微鏡の視野を示す図である。
【図８】顕微鏡の視野を示す図である。
８ テーブル １０ 顕微鏡 １６画像処理装置 ２４Ｘ、２４Ｙ ミラー ３０、４０ 試料 ３０ｐ1 、３０ｐn パターン
Claims (4)
- 【請求項１】 入力信号に応じて移動する移動ステー
ジ、測長対象物を載置し前記移動ステージにより移動せ
しめられる試料テーブル、前記測長対象物の像を拡大す
る顕微鏡、この顕微鏡の拡大像を撮影するカメラ、前記
試料テーブルに固定されたミラー、このミラーにレーザ
光を反射させることにより前記試料テーブルの移動量を
測定するレーザ変位計、前記カメラが撮影した顕微鏡像
を処理する画像処理部、およびこの画像処理部で処理さ
れた顕微鏡像を表示する表示部で構成された測長装置に
おいて、この測長装置により、表面に直線状に配列され
たパターンを有する試料における当該パターンの多数位
置の座標と、当該試料の裏面における前記パターンの多
数位置の座標とを測定し、両者の測定により得られた値
に基づいて前記ミラーのうねりを演算し、これを補正値
として記憶し、この補正値により前記測長装置の測定値
を補正することを特徴とする測長装置の測定誤差補正方
法。 - 【請求項２】 請求項１において、前記試料は、透明体
又は半透明体であることを特徴とする測長装置の測定誤
差補正方法。 - 【請求項３】 請求項１において、前記試料は、少なく
ともその一辺が前記測長装置の測定領域の所定方向の長
さを超える長さであることを特徴とする測長装置の測定
誤差補正方法。 - 【請求項４】 請求項１記載の測長装置の測定誤差補正
方法において、前記試料の辺の長さが当該測定装置の測
定領域の所定方向の長さより短いとき、前記試料を前記
測定領域の前記所定方向に沿って移動させることによ
り、当該試料が前記所定方向における測定領域全てに位
置するようにし、かつ、当該各位置は隣接位置相互に重
なりを存在させ、各移動位置毎に前記試料の表面および
裏面についての前記測定を行うようにしたことを特徴と
する測長装置の測定誤差補正方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13885992A JPH05332726A (ja) | 1992-05-29 | 1992-05-29 | 測長装置の測定誤差補正方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13885992A JPH05332726A (ja) | 1992-05-29 | 1992-05-29 | 測長装置の測定誤差補正方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05332726A true JPH05332726A (ja) | 1993-12-14 |
Family
ID=15231813
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13885992A Pending JPH05332726A (ja) | 1992-05-29 | 1992-05-29 | 測長装置の測定誤差補正方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05332726A (ja) |
-
1992
- 1992-05-29 JP JP13885992A patent/JPH05332726A/ja active Pending
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