JPH06249614A - 測長機の測定方法 - Google Patents

測長機の測定方法

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JPH06249614A
JPH06249614A JP3673193A JP3673193A JPH06249614A JP H06249614 A JPH06249614 A JP H06249614A JP 3673193 A JP3673193 A JP 3673193A JP 3673193 A JP3673193 A JP 3673193A JP H06249614 A JPH06249614 A JP H06249614A
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JP
Japan
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length measuring
moving
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Pending
Application number
JP3673193A
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English (en)
Inventor
Kiyoshi Nagasawa
潔 長澤
Yoshihiro Hoshino
吉弘 星野
Satoru Takahashi
哲 高橋
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RINKU KK
Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Original Assignee
RINKU KK
Hitachi Construction Machinery Co Ltd
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Publication date
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  • Instruments For Measurement Of Length By Optical Means (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高分解能の測長機を用いなくても、支障なく
測長を行うことができる測長機の測定方法を提供するこ
と。 【構成】 電極像9p0Lの右縁を確定し、視野の中心C
との距離bを画像処理部で測定する(I)。次に、電極
間距離の設計値を制御部へ入力し、試料テーブルを移動
させ、実際の移動距離cをレーザ変位計で測定する(I
I)。設計値と実際の移動距離bとの差を演算し、その
差だけウインドウWを移動する(III)。新たなウインド
ウWd の中心CWWにより次の電極像9p0Mを確実に把握
できる。電極像9p0Mと視野の中心Cとの距離eを測定
し、距離b、c、eを加算した値が電極像9p0Lの右縁
と電極像9p0Mの右縁との間隔となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、微小な長さを高精度で
測定する測長機を用いた測長機の測定方法に関する。
【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機
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2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2に示すように、各電
極2の寸法Δx、Δyはどの電極も所定の許容範囲で等
しくなければならず、又、隣接する電極2間の寸法
1 、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Δx、Δy、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
の測長機が必要である。例えば、上記の例では、寸法Δ
xは30μm、寸法x1 は60μmであるので、測長機
としてはサブμmオーダの精度のものが要求される。こ
のような測長機は、例えば特願昭63−204786号
等により提案されている。これを図3により説明する。
【0004】図3は測長機の斜視図である。図で、5
X、5Yは図示されない空気定盤上に支持されたXYス
テージ、6はステージ5X上を左右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は試料テーブルであり、移動台6に微動機構1
8を介して固定されている。微動機構18は、移動台6
に対して試料テーブル8をX、Y軸方向に微小寸法変位
させる装置である。9は試料テーブル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2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の光を導く導
光管、14は顕微鏡10の像を撮影するCCDカメラで
ある。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
された顕微鏡像に対して所要の処理を行い、これを表示
する。17は測長機の制御装置、19は制御装置17の
制御のもとに微動機構18を駆動する微動コントローラ
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。
【0007】このような測長機の動作の概略を顕微鏡1
0の視野を示す図4および図5を参照しながら説明す
る。電極パターン9pの1つの電極9p1 とこれに隣接
する電極9p2 との間のX軸方向の間隔を測定する場
合、まず、電極9p1 の右辺縁部を図4に示すように顕
微鏡10の視野Aに入れる。図で、9p01は電極9p1
の顕微鏡像、Cは視野Aの中心線を示す。当該縁部は凹
凸となって現れる。この凹凸を画像処理部16の演算処
理(投影分布法等)により1つの縁線Eとして確定す
る。このときの縁線Eと中心線Cとの距離δ1 を画像処
理部16の演算処理により算出する。
【0008】次いでモータ7Xを駆動して試料テーブル
8をX軸方向に移動させることにより電極9p2 の右辺
縁部を図5に示すように顕微鏡10の視野Aに入れる。
図で、9p02は電極9p2 の顕微鏡像である。顕微鏡像
9p01の場合と同じく、縁線Eを確定し、距離δ2 を算
出する。上記試料テーブル8のX軸方向の移動距離をL
とすると、電極9p1 の右辺縁部と電極9p2 の右辺縁
部との距離は、(L+δ1 +δ2 )となる。
【0009】なお、試料テーブル8の移動距離Lは次の
ようにして求められる。即ち、レーザヘッド21からの
レーザ光線をビームスプリッタ22、インタフェロメー
タ23Xを介してミラー24Xに照射し、この入力光線
とミラー24Xからの反射光とをインタフェロメータ2
3Xで干渉させ、この干渉の程度に応じた信号をレシー
バ25Xから出力し、パルスコンパレータ26で当該信
号に比例するパルスに変換し、このパルスに基づいて制
御装置17で移動距離Lが算出される。又、距離δ1
δ2 は微動機構18を用いて縁線Eと中心線Cとが一致
するような処理により得ることもできる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】上記測長機において、
モータ7X、7Yには、停止時の振動レベルが低いステ
ッピングモータが多用され、これらモータ7X、7Yに
よるXYステージ5X、5Yの移動は、モータ7X、7
Yでボールネジを回転させて行われる。この場合、試料
テーブル8の移動の分解能は1パルス当たり移動量であ
り、その値は、「ボールネジのリード(mm/re
v.)」を「モータ1回転の分割数(puls/re
v.)」で除した値となる。例えば、ボールネジのリー
ドが2mm、モータ1回転の分割数が1000とする
と、分解能は2μmとなる。
【0011】さらに、モータ7X、7Yにステッピング
モータが使用されている場合、モータ7X、7Yの駆動
は所要のパルス数を入力することにより行われるが、こ
のパルスのカウントが外部ノイズ等によりミスカウント
される場合がある。そして、このミスカウントが1つ生
じると、分解能に相当する量だけ移動過大又は移動不足
が発生する。
【0012】ところで、上記測長機を用いた測定におい
ては、当該分解能およびミスカウントが測定に影響を与
える場合がある。これを図により説明する。図6は図2
と同じく液晶表示装置の電極の配置図である。この場
合、各電極の幅、各電極の対向する縁部の間の寸法はい
ずれも同一の寸法a(μm)である。このような電極配
置は通常みられる配置であり、これを、分解能a(寸法
aと同一長さ)の測長機で測定するものとする。
【0013】図7および図8は図6に示す電極の顕微鏡
像を示す図である。図で、Aは表示部16bに表示され
る顕微鏡の視野、Cは視野Aの中心線を示す。寸法aが
小さい場合、視野Aには複数の電極像が含まれる。この
ような場合、測定対象電極を示すため表示領域の一部に
ウインドウWが設定される。ウインドウWの作成は通常
使用される手法であり、画像処理部16aにより、その
大きさや位置を自由に変更することができる。CW はウ
インドウWの中心線を示す。
【0014】今、電極像9p0Iまでの寸法の測定を終了
し、次に、電極像9p0Iの右縁から電極像9p0Jの右縁
までの寸法を測定する場合、測定者は制御装置17に当
該寸法の設計値を入力し試料テーブル8を図で左方に移
動する。ミスカウントがない場合、電極像9p0Jの右縁
がウインドウWの中心線CW の近辺に現れるが、1個の
ミスカウントがあると、電極像9p0kの左縁が中心線C
W の近辺に現れる。この場合、各電極の幅および間隔は
同一であるから、測定対象電極が電極像9p0Jなのか電
極像9p0Kなのか判断することはできず、測定不能とな
る。ミスカウントの数が多くなると、電極間隔が大きい
場合でも上記の不都合が生じる。このような不都合は、
高分解能の測長機を使用すれば解消されるが、分解能が
高ければ高いほど、測長機の価格は飛躍的に増大する。
【0015】本発明の目的は、上記従来技術における課
題を解決し、高分解能の測長機を使用しなくても、何等
支障なく測定を行うことができる測長機の測定方法を提
供するにある。
【0016】
【課題を解決するための手段】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、および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、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、この表示部の表示面の一部に表示される
ウインドウ、およびこのウインドウの位置を移動させる
ウインドウ移動手段とで構成される測長機において、前
記顕微鏡像の視野の中心から測長始点までの始点寸法を
求め、次いで前記測長始点から次の測長点までの設計値
を入力して前記移動ステージを移動させ前記次の測長点
を前記視野に入れ、前記レーザ変位計により前記移動ス
テージの移動寸法を測定し、前記ウインドウ移動手段に
より前記ウインドウを移動寸法と設計値との差だけ移動
し、前記視野の中心と前記次の測長点までの寸法を求
め、この寸法と前記始点寸法と前記移動寸法とを加算し
て前記測長始点から前記次の測長点までの寸法を求める
ことを特徴とする。
【0017】
【作用】1つの測長始点から次の測長点までの長さを測
定する場合、移動ステージを設計値だけ移動させ、レー
ザ変位計により移動ステージの移動寸法を測定し、実際
の移動寸法と設計値との差だけウインドウをウインドウ
移動手段により移動して測定対象を明確にする。この状
態で、視野の中心と次の測長点までの寸法を求め、この
寸法と始点寸法と移動寸法とを加算して測長始点から次
の測長点までの寸法を求める。
【0018】
【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機の測定方法を
説明する説明図である。図で、図7に示す部分と同一部
分には同一符号が付してある。9p0L、9p0M、9p0N
は電極像を示す。まず、図のIに示すように、電極像9
0Lの右縁が確定された後、画像処理部16aにより当
該右縁と視野の中心との間の寸法bが測定される。
【0019】次に、制御装置17に予め判っている各電
極間隔の設計値sを入力することにより、試料テーブル
8が移動せしめられる。この移動により各電極像も移動
するが、この間にミスカウントが発生するおそれがあ
る。図のIIに示すように、上記の実際の移動寸法cがレ
ーザ変位計により測定される。次いで、設計値sと実際
の移動寸法cとの差d(d=s−c)が演算される。こ
の差の値が分解能以上であれば、ミスカウントが発生し
ているものと考え、図のIII に示すようにウインドウW
を、差dが正の場合には前記移動方向と反対方向へ、負
の場合には移動方向へ、差dだけ移動させる。これによ
り、ウインドウWの中心CW も差dだけ移動する。新た
なウインドウがWd で、新たな中心がCWWで示されてい
る。新たな中心CWWに基づいて、これに最も近い電極像
の右縁、即ち電極像9p0Mの右縁が次の測定対象という
ことが判る。
【0020】この状態で、電極像9p0Mの右縁を確定
し、その後で当該右縁と視野の中心との間の寸法eが画
像処理部16aにより測定される。最後に上記の各寸法
b、c、eを加算することにより、電極像9p0Lと電極
像9p0Mとの間の寸法が得られる。
【0021】このように、本実施例では、試料テーブル
を設計値だけ移動した後、実際の移動寸法を測定し、両
者の差だけウインドウを移動するようにしたので、測定
対象電極像を確実に把握することができ、高分解能の測
長機を用いなくても、何等の支障もなく測定を行うこと
ができる。
【0022】
【発明の効果】以上述べたように、本発明では、試料テ
ーブルを設計値だけ移動した後、実際の移動寸法を測定
し、両者の差だけウインドウを移動するようにしたの
で、次の測長点を確実に把握することができ、高分解能
の測長機を用いなくても、何等の支障もなく測定を行う
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係る測長機の測定方法を説明
する説明図である。
【図2】測定対象原板の平面図である。
【図3】測長機の斜視図である。
【図4】顕微鏡の視野を示す図である。
【図5】顕微鏡の視野を示す図である。
【図6】測長対象原板の一部拡大平面図である。
【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。
【符号の説明】
9p0L、9p0M、9p0N 電極像 C 視野の中心 W、Wd ウインドウ CW 、CWW ウインドウの中心
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 哲 東京都小平市喜平町一丁目五番十号 株式 会社リンク内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【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、およ
    び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、
    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、この表示部の表示面の一部に表示されるウインド
    ウ、およびこのウインドウの位置を移動させるウインド
    ウ移動手段とで構成される測長機において、前記顕微鏡
    像の視野の中心から測長始点までの始点寸法を求め、次
    いで前記測長始点から次の測長点までの設計値を入力し
    て前記移動ステージを移動させ前記次の測長点を前記視
    野に入れ、前記レーザ変位計により前記移動ステージの
    移動寸法を測定し、前記ウインドウ移動手段により前記
    ウインドウを移動寸法と設計値との差だけ移動し、前記
    視野の中心と前記次の測長点までの寸法を求め、この寸
    法と前記始点寸法と前記移動寸法とを加算して前記測長
    始点から前記次の測長点までの寸法を求めることを特徴
    とする測長機の測定方法。
JP3673193A 1993-02-25 1993-02-25 測長機の測定方法 Pending JPH06249614A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102628670A (zh) * 2011-02-01 2012-08-08 株式会社其恩斯 尺寸测量设备、尺寸测量方法和用于尺寸测量设备的程序
CN112629417A (zh) * 2020-12-14 2021-04-09 苏州耘侬软件科技有限公司 一种长度测量方法、装置、设备及存储介质

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