JPH087055B2 - 幅を有する測定対象部の長さ測定方法 - Google Patents

幅を有する測定対象部の長さ測定方法

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JPH087055B2
JPH087055B2 JP8503788A JP8503788A JPH087055B2 JP H087055 B2 JPH087055 B2 JP H087055B2 JP 8503788 A JP8503788 A JP 8503788A JP 8503788 A JP8503788 A JP 8503788A JP H087055 B2 JPH087055 B2 JP H087055B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は幅を有する測定対象部の長さ測定方法に係
り、特に境界が凹凸を伴うパターンの、パターン幅の高
速かつ高精度測定方法に関する。
〔従来の技術〕
従来のパターン幅測定法を第2図を用いて説明する。
第2図(a)に示すように、黒パターン12に隣接した白
パターン13の幅を、第1図に示す顕微鏡のTVモニタ像7
の基準ライン11上で測定する場合、第2図(b)に示す
ように基準ライン11上の映像信号に対してスレッシヨル
ドレベル(破線で示す)を設け、パターン幅Wを測定す
ることができる。例えば、精機学会:光技術応用システ
ム(昭58−3)、頁60〜63に示されている。
〔発明が解決しようとする課題〕
上記従来技術では、パターンの境界が直線状の場合は
測定上問題が生じないが、パターンの境界が例えば加工
面で、凹凸のある直線状の場合は、測定する基準ライン
上の測定値が、境界形状を代表する値とはならないこと
が多く、測定上問題となる。またパターン境界はモニタ
画面の基準ラインに対して直角に位置決めされるとは限
らず、一般に傾いているため、基準ラインをモニタ画面
のどこに設けるかによって、境界の検出位置(座標)が
変化してしまうという不都合があった。
本発明の目的は幅を有する測定対象部であって幅方向
に凹凸のある境界線を有する測定対象部の長さを高速に
かつ精度よく測定する測定方法を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
上記課題は、ある幅を有する測定対象部の長さ測定方
法において、該幅のほぼ中央で該測定対象部の長さに平
行に基準ラインを設け、該基準ラインを線対称に対の測
定長を設定して複数対測定し、該対を構成する長さの平
均値をそれぞれの対につき算出して対平均値とし、該対
平均値を所定の大きさの階級に分けてヒストグラムによ
り度数分布を作成し、該度数分布の最も大きい階級に属
する前記対を構成する長さの平均値を幅を有する測定対
象部の長さ測定方法により、または前記所定の大きさの
階級を半分の大きさずらした階級に分けてヒストグラム
により第2の度数分布を作成し、請求項1記載の度数分
布の最も大きい階級と前記第2の度数分布の最も大きい
階級とを比較して大きい階級に属する前記対を構成する
長さの平均値を幅を有する測定対象部の長さとする請求
項1記載の方法により達成される。
〔実施例〕
以下、本発明の一実施例を第1図、第3〜第8図によ
り説明する。
第1図に本発明の一実施例を行う装置のブロック図を
示す。測定物1に形成されたパターンを照明光源4,対物
レンズ、顕微鏡鏡筒3よりなる顕微鏡により観察し、そ
の像をTVカメラ5に結像する。カメラコントロールユニ
ット6によりモニタTV7上に像を表示する。一方、信号
処理装置8により、映像信号から測定ライン上のパター
ンの座標を測定し、そのデータをコンピュータ9に送り
統計処理をして、計算結果をプリンタ10に表示する。
パターン境界の座標を測定するには第3図に示すよう
に複数本の測定ライン18によりモニタ画面7上のパター
ン境界位置の座標を測定する。例えば黒パターン12と白
パターン13の境界位置と、第4図に示すように白パター
ン13右側の切断加工された境界位置19の座標が検出でき
るので、これにより個々の測定ライン上の白パターンの
幅が検出できる。しかし、白パターン右側の切断加工面
19は凹凸形状を伴なった直線であり、ゴミの付着15やチ
ッピング(欠け)16があることと、切断加工面19は黒パ
ターン12境界線と必ずしも平行でなく、画面上で測定ラ
イン18に直角に位置決めすることが難かしいという2つ
の問題により、白パターン幅の平均値を正確に求めるこ
とが難しい。
パターン幅の平均値を求める一つの方法として、第4
図に示すような最小自乗法によりパターン境界を直線近
似する方法が考えられる。第3図のようにx,y座標を定
め、境界線17をax+by=c,(a,b,cは定数)で与え、各
測定ライン上の切断加工図19と直線近似された境界線と
の距離δiの2乗の和を求める。例えば測定ラインが20
本ある場合は、 を求め、この値が最小となるように直線近似の定数a,b,
cを求めればよいのであるが、この最小自乗法の計算時
間は一例として5秒以上を要するため測定時間が長過ぎ
て、生産ラインには適さない。
そこで本発明では、第5〜8図に示す測定方法により
高速にかつ高精度にパターン幅を測定する方法を開発し
た。
第5図に示すごとく、基準ライン(図示せず)に対し
上下対称に測定ライン18を複数本設ける。例えば測定ラ
インを等間隔にn=20本設けると、上から10本目と11本
目の中間位置が基準ラインとなる。各測定ライン上のパ
ターン境界位置座標をxiとし、基準ラインに対し対称位
置の測定ラインの座標の平均値 をそれぞれ演算する。Xjデータを所定の桁で4捨5入し
たものと、Xjデータを所定の桁以下で切捨てたものにつ
いて、それぞれ第6,7図のようなヒストグラムを作成
し、最頻値グループの度数を求める。この度数を両者の
ヒストグラムで比較して、度数の大きい方の最頻値グル
ープ(階級)を選び、この度数が予め設定された許容値
(例えば50%)以上である場合に、最頻値グループに属
する元のデータ(桁を丸める前のデータ)の平均値を算
出する。これによりパターン加工面境界の傾きが補正さ
れた基準ライン上のパターン幅測定が可能になり(必要
に応じて、白黒パターン境界の座標も上述したのと同じ
手順で求められることは言うまでもない)、ゴミの付着
やチッピングの影響を受けない測定が可能になる。
上記説明した内容のアルゴリズムを示すと第8図のよ
うになる。
本実施例によれば、加工面粗さを伴うパターン幅測定
精度0.1μm以下、測定時間0.5秒を達成することが可能
となる。
〔発明の効果〕
本発明によれば、幅を有する測定対象部の長さを、異
状部の長さを除き代表する長さの属するグリープをとり
出しそのグループの各長さを平均することにより、正
確、迅速に測定することができる。また長さを代表する
長さグループのサンプリングを複数行い最もよく長さを
代表するグループの値から平均値を求めることによりさ
らに正確に長さを測定することができる。
【図面の簡単な説明】 第1図は本発明を実施する装置のブロック図、第2図は
従来のパターン幅測定法を示す図、第3図は測定ライン
説明図、第4図は最小自乗法により直線近似する場合の
説明図、第5図は本実施例の測定ライン説明図、第6
図、第7図は測定データのヒストグラム説明図、第8図
はパターン幅測定法のフロー図である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ある幅を有する測定対象部の長さ測定方法
    において、該幅のほぼ中央で該測定対象部の長さに平行
    に基準ラインを設け、該基準ラインを線対称に対の測定
    長を設定して複数対測定し、該対を構成する長さの平均
    値をそれぞれの対につき算出して対平均値とし、該対平
    均値を所定の大きさの階級に分けてヒストグラムにより
    度数分布を作成し、該度数分布の最も大きい階級に属す
    る前記対を構成する長さの平均値を幅を有する測定対象
    部の長さとする幅を有する測定対象部の長さ測定方法。
  2. 【請求項2】前記所定の大きさの階級を半分の大きさず
    らした階級に分けてヒストグラムにより第2の度数分布
    を作成し、請求項1記載の度数分布の最も大きい階級と
    前記第2の度数分布の最も大きい階級とを比較して大き
    い階級に属する前記対を構成する長さの平均値を幅を有
    する測定対象部の長さとする請求項1記載の方法。
JP8503788A 1988-04-08 1988-04-08 幅を有する測定対象部の長さ測定方法 Expired - Lifetime JPH087055B2 (ja)

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JPH01259209A JPH01259209A (ja) 1989-10-16
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JP2791447B2 (ja) * 1991-02-15 1998-08-27 食品産業オンラインセンサー技術研究組合 測定値処理方法
JPH05162652A (ja) * 1991-12-10 1993-06-29 Mitsubishi Motors Corp ステアリングハンドルの中立点推定方法

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