JPH10232112A - 高さ測定装置及び高さ測定方法 - Google Patents
高さ測定装置及び高さ測定方法Info
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】三角測量法による高さ測定装置の合焦点位置の
調節を容易に行うことができる装置を提供する。 【解決手段】光源が発生する光点を照射側結像レンズ３
を介して被測定物の表面に結像させ、その光点像を更に
受光側結像レンズ４を介して光点位置検出素子５上に結
像させて、その光点位置から被測定物の高さを測定する
高さ測定装置において、被測定物を載せて垂直方向に移
動可能なステージ１２と、ステージ上の対象面上に結像
した光点像を捉える撮像カメラ１６と、前記ステージま
たは照射側結像レンズを移動させながら、撮像カメラが
捉えた光点像の所定画素の光量が最大、または光点像の
形状が最小になるステージまたは照射側結像レンズ位置
を合焦点位置として検出する制御部とを有することを特
徴とする。
調節を容易に行うことができる装置を提供する。 【解決手段】光源が発生する光点を照射側結像レンズ３
を介して被測定物の表面に結像させ、その光点像を更に
受光側結像レンズ４を介して光点位置検出素子５上に結
像させて、その光点位置から被測定物の高さを測定する
高さ測定装置において、被測定物を載せて垂直方向に移
動可能なステージ１２と、ステージ上の対象面上に結像
した光点像を捉える撮像カメラ１６と、前記ステージま
たは照射側結像レンズを移動させながら、撮像カメラが
捉えた光点像の所定画素の光量が最大、または光点像の
形状が最小になるステージまたは照射側結像レンズ位置
を合焦点位置として検出する制御部とを有することを特
徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高さ測定装置及び
高さ測定方法にかかり、特に光学系の焦点を調整する部
分の改良に関する。
高さ測定方法にかかり、特に光学系の焦点を調整する部
分の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体チップの表面に入出力端子として
複数のバンプ端子をマトリクス状に配置し、半導体チッ
プをフェースダウンで基板にボンディングすることが行
われている。このような半導体チップは、フリップチッ
プと呼ばれ、マルチチップモジュール等に利用される。
複数のバンプ端子をマトリクス状に配置し、半導体チッ
プをフェースダウンで基板にボンディングすることが行
われている。このような半導体チップは、フリップチッ
プと呼ばれ、マルチチップモジュール等に利用される。
【０００３】このバンプ端子は、通常半導体基板の表面
に形成した電極上に形成された球状の端子であり、半田
ディップ法により形成される半田バンプやメッキ法によ
り形成される金属バンプ等がある。
に形成した電極上に形成された球状の端子であり、半田
ディップ法により形成される半田バンプやメッキ法によ
り形成される金属バンプ等がある。
【０００４】複数のバンプ端子が形成されたチップはフ
ェースダウンで基板上にボンディングされるが、その場
合、各バンプ端子が基板上の対応する電極と正常に接続
されなければならない。従って、バンプの形状が均一で
高さも均一に形成されていることが必要である。他のバ
ンプよりも高さが低いと基板の電極との接続不良の原因
となり、高さが高いとバンプの形状が大きくボンディン
グ工程で隣接するバンプと短絡する等の恐れがある。
ェースダウンで基板上にボンディングされるが、その場
合、各バンプ端子が基板上の対応する電極と正常に接続
されなければならない。従って、バンプの形状が均一で
高さも均一に形成されていることが必要である。他のバ
ンプよりも高さが低いと基板の電極との接続不良の原因
となり、高さが高いとバンプの形状が大きくボンディン
グ工程で隣接するバンプと短絡する等の恐れがある。
【０００５】そこで、フリップチップをボンディングす
る前に、表面のバンプの高さを検査することが一般に行
われる。高さ検査の一般的な方法は、光を照射してその
反射光を２分割フォトダイオードやＰＳＤ（Position S
ensitive Detector)に結像させてその高さを検出する三
角測量法である。従って、表面をレーザー光で走査して
その反射光の位置によってそれぞれのバンプの高さを検
査している。
る前に、表面のバンプの高さを検査することが一般に行
われる。高さ検査の一般的な方法は、光を照射してその
反射光を２分割フォトダイオードやＰＳＤ（Position S
ensitive Detector)に結像させてその高さを検出する三
角測量法である。従って、表面をレーザー光で走査して
その反射光の位置によってそれぞれのバンプの高さを検
査している。
【０００６】図２３は、その三角測量法の原理図であ
る。この図では、被検査物である半導体チップ１の表面
に形成された入出力端子であるバンプ端子２の高さを測
定する例が示されている。７は、照射光であるレーザ光
であり、照射側の結像レンズ３を介して被検査物である
バンプ２の頂点またはチップ１の表面に結像される。そ
して、被検査物で反射した光が受光側の結像レンズ４を
介して光点位置検出素子であるＰＳＤ（Position Sensi
tive Detector)上に結像される。バンプ端子2 の頂点を
照射した時のＰＳＤ上の結像点２ａと、チップ表面を照
射した時の結像点１ａとの関係から、バンプ２の高さが
検出される。
る。この図では、被検査物である半導体チップ１の表面
に形成された入出力端子であるバンプ端子２の高さを測
定する例が示されている。７は、照射光であるレーザ光
であり、照射側の結像レンズ３を介して被検査物である
バンプ２の頂点またはチップ１の表面に結像される。そ
して、被検査物で反射した光が受光側の結像レンズ４を
介して光点位置検出素子であるＰＳＤ（Position Sensi
tive Detector)上に結像される。バンプ端子2 の頂点を
照射した時のＰＳＤ上の結像点２ａと、チップ表面を照
射した時の結像点１ａとの関係から、バンプ２の高さが
検出される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、高さの
計測精度を上げる為には、合焦点位置にある被検査物の
表面に照射レーザ光が結像する様に照射側光学系の焦点
を合わせる必要がある。特に、バンプ端子の頂点は球面
状であり、その頂点に焦点が合ってないと頂点に結像す
る光点像がぼけてしまい、反射光の光量や密度が低くな
る。その様な光量の低下は、ＰＳＤ５の検出精度を下げ
てしまう。
計測精度を上げる為には、合焦点位置にある被検査物の
表面に照射レーザ光が結像する様に照射側光学系の焦点
を合わせる必要がある。特に、バンプ端子の頂点は球面
状であり、その頂点に焦点が合ってないと頂点に結像す
る光点像がぼけてしまい、反射光の光量や密度が低くな
る。その様な光量の低下は、ＰＳＤ５の検出精度を下げ
てしまう。
【０００８】同様に、ＰＳＤ５の表面が反射光の合焦点
位置になる様に反射側光学系の焦点を合わせる必要があ
る。ＰＳＤ５の表面に結像した光点の光量及び密度が高
くなり、ＰＳＤの感度を上げることができるからであ
る。
位置になる様に反射側光学系の焦点を合わせる必要があ
る。ＰＳＤ５の表面に結像した光点の光量及び密度が高
くなり、ＰＳＤの感度を上げることができるからであ
る。
【０００９】従って、通常はレンズ等の仕様から求めた
位置に、被検査物を載せるステージ、結像レンズやＰＳ
Ｄを配置して光学系を構成していた。しかし、かかる方
法では、レンズ等個々の公差による焦点位置のずれや配
置時の配置精度等により、焦点位置が微妙にずれてしま
い高精度の高さ測定が困難になっている。
位置に、被検査物を載せるステージ、結像レンズやＰＳ
Ｄを配置して光学系を構成していた。しかし、かかる方
法では、レンズ等個々の公差による焦点位置のずれや配
置時の配置精度等により、焦点位置が微妙にずれてしま
い高精度の高さ測定が困難になっている。
【００１０】そこで、本発明の目的は、高精度で被検査
物の高さを測定することができる高さ測定方法及びその
装置を提供することにある。
物の高さを測定することができる高さ測定方法及びその
装置を提供することにある。
【００１１】また、本発明の目的は、光学系の焦点を簡
単に且つ正確に調整することができる高さ測定方法及び
その装置を提供することにある。
単に且つ正確に調整することができる高さ測定方法及び
その装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成する為
に、本発明は、光源が発生する光点を照射側結像レンズ
を介して被測定物の表面に結像させ、その光点像を更に
受光側結像レンズを介して光点位置検出素子上に結像さ
せて、その光点位置から被測定物の高さを測定する高さ
測定方法において、垂直方向に移動可能なステージ上の
対象面上に結像させた光点像を、前記ステージまたは照
射側結像レンズを移動させながら、該ステージ上に設け
た撮像カメラにより捉え、該撮像カメラが捉えた光点像
の所定画素の光量が最大になる時、或いは光点像の形状
が最小になる時の前記ステージまたは照射側結像レンズ
位置を合焦点位置として検出する工程を有することを特
徴とする。
に、本発明は、光源が発生する光点を照射側結像レンズ
を介して被測定物の表面に結像させ、その光点像を更に
受光側結像レンズを介して光点位置検出素子上に結像さ
せて、その光点位置から被測定物の高さを測定する高さ
測定方法において、垂直方向に移動可能なステージ上の
対象面上に結像させた光点像を、前記ステージまたは照
射側結像レンズを移動させながら、該ステージ上に設け
た撮像カメラにより捉え、該撮像カメラが捉えた光点像
の所定画素の光量が最大になる時、或いは光点像の形状
が最小になる時の前記ステージまたは照射側結像レンズ
位置を合焦点位置として検出する工程を有することを特
徴とする。
【００１３】更に上記の目的を達成する為に、本発明
は、光源が発生する光点を照射側結像レンズを介して被
測定物の表面に結像させ、その光点像を更に受光側結像
レンズを介して光点位置検出素子上に結像させて、その
光点位置から被測定物の高さを測定する高さ測定方法に
おいて、前記光源が発生するレーザ光を偏向させて０次
光と１次光を分離し、前記光点位置検出素子または受光
側結像レンズを該光軸方向に移動させながら、光軸方向
において前記光点位置検出素子と同等の位置に設けられ
て該光点位置検出素子と共に光軸方向に移動可能な位置
に照射される０次光の光量が最大になる様な、或いは当
該位置に照射される０次光の光点像の大きさが最小にな
る様な、前記光点位置検出手段または受光側結像レンズ
の位置を合焦点位置として検出する工程を有することを
特徴とする。
は、光源が発生する光点を照射側結像レンズを介して被
測定物の表面に結像させ、その光点像を更に受光側結像
レンズを介して光点位置検出素子上に結像させて、その
光点位置から被測定物の高さを測定する高さ測定方法に
おいて、前記光源が発生するレーザ光を偏向させて０次
光と１次光を分離し、前記光点位置検出素子または受光
側結像レンズを該光軸方向に移動させながら、光軸方向
において前記光点位置検出素子と同等の位置に設けられ
て該光点位置検出素子と共に光軸方向に移動可能な位置
に照射される０次光の光量が最大になる様な、或いは当
該位置に照射される０次光の光点像の大きさが最小にな
る様な、前記光点位置検出手段または受光側結像レンズ
の位置を合焦点位置として検出する工程を有することを
特徴とする。
【００１４】上記の目的は、本発明によれば、上記の発
明において、光源が発生するレーザ光を偏向させ、０次
光と１次光を分離する偏向手段を更に有し、前記合焦点
位置を検出する時の光に前記０次光を使用し、前記被測
定物の高さを測定する時の光に前記１次光を利用するこ
とを特徴とする。
明において、光源が発生するレーザ光を偏向させ、０次
光と１次光を分離する偏向手段を更に有し、前記合焦点
位置を検出する時の光に前記０次光を使用し、前記被測
定物の高さを測定する時の光に前記１次光を利用するこ
とを特徴とする。
【００１５】上記発明では、偏向が容易で強い１次光を
高さ測定用の走査光に使用し、１次光とは別に取り出す
ことができる０次光を合焦点位置検出用の光として利用
することができる。
高さ測定用の走査光に使用し、１次光とは別に取り出す
ことができる０次光を合焦点位置検出用の光として利用
することができる。
【００１６】更に上記の目的を達成する為に、本発明
は、光源が発生する光点を照射側結像レンズを介して被
測定物の表面に結像させ、その光点像を更に受光側結像
レンズを介して光点位置検出素子上に結像させて、その
光点位置から被測定物の高さを測定する高さ測定方法に
おいて、垂直方向に移動可能なステージ上に第一の反射
係数の第一の領域とそれより低い第二の反射係数の第二
の領域を有する焦点調整パターンを載置し、前記光源が
発生する光点を該焦点調整パターンの該第一と第二の領
域の境界を横切る様に走査し、前記光点位置検出素子上
に結像した光点の光強度の変化を監視し、前記光強度の
変化が最も急峻になる前記ステージ位置または照射側の
光学系位置を検出し、該ステージ位置または照射側の光
学系位置で前記被測定物の高さを測定することを特徴と
する。
は、光源が発生する光点を照射側結像レンズを介して被
測定物の表面に結像させ、その光点像を更に受光側結像
レンズを介して光点位置検出素子上に結像させて、その
光点位置から被測定物の高さを測定する高さ測定方法に
おいて、垂直方向に移動可能なステージ上に第一の反射
係数の第一の領域とそれより低い第二の反射係数の第二
の領域を有する焦点調整パターンを載置し、前記光源が
発生する光点を該焦点調整パターンの該第一と第二の領
域の境界を横切る様に走査し、前記光点位置検出素子上
に結像した光点の光強度の変化を監視し、前記光強度の
変化が最も急峻になる前記ステージ位置または照射側の
光学系位置を検出し、該ステージ位置または照射側の光
学系位置で前記被測定物の高さを測定することを特徴と
する。
【００１７】上記の発明によれば、高さを測定する為の
照射側光学系と受光側光学系及び光点位置検出素子を使
用して、照射側の合焦位置を検出することができるの
で、その調整が簡便になる。
照射側光学系と受光側光学系及び光点位置検出素子を使
用して、照射側の合焦位置を検出することができるの
で、その調整が簡便になる。
【００１８】更に上記の目的を達成する為に、本発明
は、光源が発生する光点を照射側結像レンズを介して被
測定物の表面に結像させ、その光点像を更に受光側結像
レンズを介して光点位置検出素子上に結像させて、その
光点位置から被測定物の高さを測定する高さ測定方法に
おいて、照射光に対する反射光が第一の角度を有する第
一の領域と該第一の角度に対して偏った第二の角度を有
する第二の領域とを有する焦点調整パターンを、垂直方
向に移動可能なステージ上に載置し、前記光源が発生す
る光点を前記焦点調整パターンの前記第一と第二の領域
の境界に沿って走査し、前記光点位置検出素子上に結像
した光点の光強度の重心を監視し、前記光強度の重心に
基づいて前記ステージ位置または反射側の光学系位置の
合焦位置を検出し、該検出した合焦位置で前記被測定物
の高さを測定することを特徴とする。
は、光源が発生する光点を照射側結像レンズを介して被
測定物の表面に結像させ、その光点像を更に受光側結像
レンズを介して光点位置検出素子上に結像させて、その
光点位置から被測定物の高さを測定する高さ測定方法に
おいて、照射光に対する反射光が第一の角度を有する第
一の領域と該第一の角度に対して偏った第二の角度を有
する第二の領域とを有する焦点調整パターンを、垂直方
向に移動可能なステージ上に載置し、前記光源が発生す
る光点を前記焦点調整パターンの前記第一と第二の領域
の境界に沿って走査し、前記光点位置検出素子上に結像
した光点の光強度の重心を監視し、前記光強度の重心に
基づいて前記ステージ位置または反射側の光学系位置の
合焦位置を検出し、該検出した合焦位置で前記被測定物
の高さを測定することを特徴とする。
【００１９】上記の発明によれば、高さを測定する為の
照射側光学系と受光側光学系及び光点位置検出素子を使
用して、照射側の合焦位置を検出することができるの
で、その調整が簡便になる。
照射側光学系と受光側光学系及び光点位置検出素子を使
用して、照射側の合焦位置を検出することができるの
で、その調整が簡便になる。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面に従って説明する。しかしながら、本発明の技術
的範囲がその実施の形態に限定されるものではない。
て図面に従って説明する。しかしながら、本発明の技術
的範囲がその実施の形態に限定されるものではない。
【００２１】図１は、半導体チップの表面に形成された
バンプ端子を示す斜視図である。複数のバンプ端子２が
チップ１の表面上にマトリクス状に配置されている。
バンプ端子を示す斜視図である。複数のバンプ端子２が
チップ１の表面上にマトリクス状に配置されている。
【００２２】図２は、そのバンプ端子が形成されている
半導体チップ１の部分断面図である。半導体チップ１の
表面に形成された電極３０の上に、球状のバンプ端子２
が形成される。図２に示された例では、バンプＢ１，Ｂ
３，Ｂ５は正常な大きさであり、正常な高さｈに形成さ
れているが、バンプＢ２は形状が小さくその高さは正常
な高さｈより低く、バンプＢ４は形状が大きくその高さ
は正常値ｈよりも高い。一般にバンプの高さと大きさは
相対的な関係を有するので、ボンディング不良をおこす
か否かは、事前にバンプの高さが正常値ｈに形成されて
いるが否かを検査することにより判定することができ
る。
半導体チップ１の部分断面図である。半導体チップ１の
表面に形成された電極３０の上に、球状のバンプ端子２
が形成される。図２に示された例では、バンプＢ１，Ｂ
３，Ｂ５は正常な大きさであり、正常な高さｈに形成さ
れているが、バンプＢ２は形状が小さくその高さは正常
な高さｈより低く、バンプＢ４は形状が大きくその高さ
は正常値ｈよりも高い。一般にバンプの高さと大きさは
相対的な関係を有するので、ボンディング不良をおこす
か否かは、事前にバンプの高さが正常値ｈに形成されて
いるが否かを検査することにより判定することができ
る。
【００２３】図３は、本発明にかかる実施の形態例を示
す図である。この例では、レーザ光源６からのレーザ光
７が被測定物が載せられるステージ１２上に照射され
る。レーザ光７は、被測定物の表面上を走査する為に音
響光学偏向器（Acousto-opticDeflector,ＡＯＤ）８に
より偏向される。このＡＯＤ８は、物質に超音波を印加
することで屈折率の変化を誘起し光が回折を受ける現象
を利用した光デバイスとして良く知られている。この偏
向器８に対して、超音波周波数を印加すると回折を受け
ない０次光と光強度の高い１次回折光とを得ることがで
きる。そして、超音波周波数を変更することにより、そ
の１次光の回折角度を変えることができる。従って、そ
の現象を利用して１次光を被検査物の表面で走査させる
のである。
す図である。この例では、レーザ光源６からのレーザ光
７が被測定物が載せられるステージ１２上に照射され
る。レーザ光７は、被測定物の表面上を走査する為に音
響光学偏向器（Acousto-opticDeflector,ＡＯＤ）８に
より偏向される。このＡＯＤ８は、物質に超音波を印加
することで屈折率の変化を誘起し光が回折を受ける現象
を利用した光デバイスとして良く知られている。この偏
向器８に対して、超音波周波数を印加すると回折を受け
ない０次光と光強度の高い１次回折光とを得ることがで
きる。そして、超音波周波数を変更することにより、そ
の１次光の回折角度を変えることができる。従って、そ
の現象を利用して１次光を被検査物の表面で走査させる
のである。
【００２４】この実施の形態例では、レーザ光の走査の
為に１次光を利用し、同時にＡＯＤ８で取り出すことが
できる０次光を焦点を調整する為の光として利用する。
為に１次光を利用し、同時にＡＯＤ８で取り出すことが
できる０次光を焦点を調整する為の光として利用する。
【００２５】図３に戻り、３は照射側の結像レンズであ
る。偏向器８により取り出された１次光１０が結像レン
ズ３経由で被測定物に照射、走査され、偏向することな
く取り出される０次光９も結像レンズ３を通過する。１
１は、焦点を調整する為に置かれたミラーである。従っ
て、光学系の調整工程ではこのミラーがステージ１２上
に置かれる。ミラー１１の表面１３で結像した０次光９
は、受光側の結像レンズ４を介してＰＳＤ５と同じ位置
に置かれピンホール１４を通って撮像カメラまたはＰＳ
Ｄ１５で受光される。更に、ミラー１１の表面１３に照
射された０次のレーザ光９は、ステージ１２の真上側に
設けた撮像カメラ１６によっても観察される。
る。偏向器８により取り出された１次光１０が結像レン
ズ３経由で被測定物に照射、走査され、偏向することな
く取り出される０次光９も結像レンズ３を通過する。１
１は、焦点を調整する為に置かれたミラーである。従っ
て、光学系の調整工程ではこのミラーがステージ１２上
に置かれる。ミラー１１の表面１３で結像した０次光９
は、受光側の結像レンズ４を介してＰＳＤ５と同じ位置
に置かれピンホール１４を通って撮像カメラまたはＰＳ
Ｄ１５で受光される。更に、ミラー１１の表面１３に照
射された０次のレーザ光９は、ステージ１２の真上側に
設けた撮像カメラ１６によっても観察される。
【００２６】上記の構造において、最初に照射側の合焦
点位置の調整が行われる。具体的には、ステージ１２を
上下動させてミラー１１の表面を垂直方向に移動させ
る。その時に、ミラー１１の表面に結像する０次光９の
光点の大きさまたは密度をカメラ１６により観察するこ
とにより、いずれの位置が合焦点位置かを検出する。
点位置の調整が行われる。具体的には、ステージ１２を
上下動させてミラー１１の表面を垂直方向に移動させ
る。その時に、ミラー１１の表面に結像する０次光９の
光点の大きさまたは密度をカメラ１６により観察するこ
とにより、いずれの位置が合焦点位置かを検出する。
【００２７】図４は、その照射側の合焦点位置の調整を
説明する図であり、図５はその時にカメラ１６がとらえ
たミラー１１表面の光点の例を示す図である。図４の例
では、ミラー１１の表面がＢの位置にある時が照射側の
合焦点位置である。カメラ１６の焦点深度は位置Ａ，
Ｂ，Ｃの何れも合焦点になる様に調整しておく。
説明する図であり、図５はその時にカメラ１６がとらえ
たミラー１１表面の光点の例を示す図である。図４の例
では、ミラー１１の表面がＢの位置にある時が照射側の
合焦点位置である。カメラ１６の焦点深度は位置Ａ，
Ｂ，Ｃの何れも合焦点になる様に調整しておく。
【００２８】図５に示される通り、カメラ１６がとらえ
る光点像は、合焦点から外れた位置Ａ，Ｃでは図５
（ａ）の様にぼけた像である。それに対して合焦点の位
置Ｂでは図５（ｂ）の様にシャープな像である。
る光点像は、合焦点から外れた位置Ａ，Ｃでは図５
（ａ）の様にぼけた像である。それに対して合焦点の位
置Ｂでは図５（ｂ）の様にシャープな像である。
【００２９】図６は、カメラ１６が捉えた像を分析した
グラフ図である。図６（ａ）は、ミラー１１を垂直方向
に移動した時のカメラ１６の注目画素の光量の変化を示
す。注目画素は例えば、図５中の真ん中の４つの画素の
光量である。合焦点にある位置Ｂの時が光点像は最もシ
ャープであり注目画素の光量は最大になる。図６（ｂ）
は、同様に垂直方向に移動させたときの光点像の径の変
化を示す。図５に示した通り、合焦点位置のＢのところ
で光点径が最小になる。従って、カメラ１６が捉えた光
点像を所定の画像処理することで、位置Ｂを検出するこ
とができる。焦点調整工程でその位置Ｂをメモリ等に記
憶させておくことで、後の被測定物に対して合焦点位置
に再度もってくることができる。
グラフ図である。図６（ａ）は、ミラー１１を垂直方向
に移動した時のカメラ１６の注目画素の光量の変化を示
す。注目画素は例えば、図５中の真ん中の４つの画素の
光量である。合焦点にある位置Ｂの時が光点像は最もシ
ャープであり注目画素の光量は最大になる。図６（ｂ）
は、同様に垂直方向に移動させたときの光点像の径の変
化を示す。図５に示した通り、合焦点位置のＢのところ
で光点径が最小になる。従って、カメラ１６が捉えた光
点像を所定の画像処理することで、位置Ｂを検出するこ
とができる。焦点調整工程でその位置Ｂをメモリ等に記
憶させておくことで、後の被測定物に対して合焦点位置
に再度もってくることができる。
【００３０】尚、上記の例ではミラー１１の垂直方向の
位置を検出したが、結像レンズ３を光軸方向に移動させ
て同様に合焦点の位置を検出することでも良い。
位置を検出したが、結像レンズ３を光軸方向に移動させ
て同様に合焦点の位置を検出することでも良い。
【００３１】図７は、受光側の合焦点位置の調整を説明
する図である。図７（ａ）は、図３の実施の形態例を上
から見た図である。図３と同じ箇所には同じ引用番号を
付している。この例では、受光側３２の合焦点位置を検
出する為に、ＰＳＤ５と同じ光点軸上にあり一緒に移動
するピンホール１４を光軸方向に移動させながら、カメ
ラまたはＰＳＤ１５により検出される結像光を監視す
る。
する図である。図７（ａ）は、図３の実施の形態例を上
から見た図である。図３と同じ箇所には同じ引用番号を
付している。この例では、受光側３２の合焦点位置を検
出する為に、ＰＳＤ５と同じ光点軸上にあり一緒に移動
するピンホール１４を光軸方向に移動させながら、カメ
ラまたはＰＳＤ１５により検出される結像光を監視す
る。
【００３２】図７（ｂ）は、図７（ａ）のＰＳＤ５，ピ
ンホール１４とカメラ１５の部分を拡大した図である。
前述した通り、ミラー１１で反射した０次光９は、結像
レンズ４を通過してピンホール１４に達する。そして、
ピンホール１４を通過した光がカメラまたはＰＳＤ１５
により捉えられる。そこで、ＰＳＤ５と共にピンホール
１４を光軸方向に移動すると、受光側の合焦点位置Ｂに
ピンホール１４が位置した時に、ピンホール１４を通過
する光量が最大になる。合焦点位置ではレーザ光９は数
十μｍの大きさになるので、ピンホール１４の大きさを
５０μｍ程度にしておくことで、合焦点位置にない位置
Ａ，Ｃの時にピンホール１４によりレーザ光９の一部が
遮られて、上記の通り合焦点で最大光量となる。
ンホール１４とカメラ１５の部分を拡大した図である。
前述した通り、ミラー１１で反射した０次光９は、結像
レンズ４を通過してピンホール１４に達する。そして、
ピンホール１４を通過した光がカメラまたはＰＳＤ１５
により捉えられる。そこで、ＰＳＤ５と共にピンホール
１４を光軸方向に移動すると、受光側の合焦点位置Ｂに
ピンホール１４が位置した時に、ピンホール１４を通過
する光量が最大になる。合焦点位置ではレーザ光９は数
十μｍの大きさになるので、ピンホール１４の大きさを
５０μｍ程度にしておくことで、合焦点位置にない位置
Ａ，Ｃの時にピンホール１４によりレーザ光９の一部が
遮られて、上記の通り合焦点で最大光量となる。
【００３３】図８は、そのカメラまたはＰＳＤ１５が検
出する光量と光軸方向の位置の関係を示すグラフであ
る。ピンホール１４の位置がＢの時にカメラまたはＰＳ
Ｄ１５が受光する光量が最大になる。カメラまたはＰＳ
Ｄ１５が検出する光電変換電流を処理することにより、
光量が最大になる時の位置を検出することができる。ま
た、結像レンズ４を光軸方向に移動させて合焦点位置を
検出することでも良い。或いは、結像レンズ４とピンホ
ール１４を同時に移動させても良い。
出する光量と光軸方向の位置の関係を示すグラフであ
る。ピンホール１４の位置がＢの時にカメラまたはＰＳ
Ｄ１５が受光する光量が最大になる。カメラまたはＰＳ
Ｄ１５が検出する光電変換電流を処理することにより、
光量が最大になる時の位置を検出することができる。ま
た、結像レンズ４を光軸方向に移動させて合焦点位置を
検出することでも良い。或いは、結像レンズ４とピンホ
ール１４を同時に移動させても良い。
【００３４】尚、図７（ｂ）において、ピンホール１４
を光軸方向に移動することにより０次光９の位置が水平
方向に僅かに移動する。その水平方向の移動に従ってピ
ンホールを通過する光量も僅かに変化する。従って、そ
の変化を無くす為には、ピンホールの形状を水平方向を
長手方向とする楕円形状にすることが有効である。
を光軸方向に移動することにより０次光９の位置が水平
方向に僅かに移動する。その水平方向の移動に従ってピ
ンホールを通過する光量も僅かに変化する。従って、そ
の変化を無くす為には、ピンホールの形状を水平方向を
長手方向とする楕円形状にすることが有効である。
【００３５】図９は、受光側３２の合焦点の調整を行う
他の実施の形態例を示す図である。この例では、図７に
示した例とは、ピンホール１４の背後に設けたカメラま
たはＰＳＤ１５の代わりに、ミラーＭ１〜Ｍ４によりピ
ンホール１４を通過したレーザ光９をＰＳＤ５に導いて
いる点で異なる。また、ミラー以外にも例えばプリズム
や光ファイバーによりレーザ光９を導いても良い。この
実施の形態例によれば、受光側に合焦点位置の検出に
は、ピンホール１４及びまたは受光側結像レンズ４を光
軸方向に移動させながら、ＰＳＤ５が検出する光量が最
大になる位置を検出することにより行われる。
他の実施の形態例を示す図である。この例では、図７に
示した例とは、ピンホール１４の背後に設けたカメラま
たはＰＳＤ１５の代わりに、ミラーＭ１〜Ｍ４によりピ
ンホール１４を通過したレーザ光９をＰＳＤ５に導いて
いる点で異なる。また、ミラー以外にも例えばプリズム
や光ファイバーによりレーザ光９を導いても良い。この
実施の形態例によれば、受光側に合焦点位置の検出に
は、ピンホール１４及びまたは受光側結像レンズ４を光
軸方向に移動させながら、ＰＳＤ５が検出する光量が最
大になる位置を検出することにより行われる。
【００３６】図１０は、受光側３２の合焦点の調整を行
う他の実施の形態例を示す図である。この例では、図７
に示した例とは、ピンホール１４を設けずにピンホール
１４の位置にカメラ１５を直接設けた点で異なる。この
様にカメラ１７に直接０次光を結像させる場合は、図
４、５、６で示したのと同様に、結像した光点の大きさ
が最小になる位置、あるいは注目画素の光量が最大にな
る位置が合焦点の位置と検出される。
う他の実施の形態例を示す図である。この例では、図７
に示した例とは、ピンホール１４を設けずにピンホール
１４の位置にカメラ１５を直接設けた点で異なる。この
様にカメラ１７に直接０次光を結像させる場合は、図
４、５、６で示したのと同様に、結像した光点の大きさ
が最小になる位置、あるいは注目画素の光量が最大にな
る位置が合焦点の位置と検出される。
【００３７】図１１は、本発明の実施の形態例の高さ測
定装置の全体ブロック図である。この例は図３に示した
例と同じ光学系を有し、更にその制御部も示している。
従って、同じ部分には同じ引用番号を付している。
定装置の全体ブロック図である。この例は図３に示した
例と同じ光学系を有し、更にその制御部も示している。
従って、同じ部分には同じ引用番号を付している。
【００３８】２３は制御手段であり、偏向器８に偏向制
御信号２６を与えることによりレーザ光源６から発生し
たレーザ光７の１次光を偏向させる。また、この例で
は、制御装置２３により、ステージ１２が上下に駆動さ
れ、結像レンズ４が調整用駆動部２４を通してその光軸
方向に駆動される。また、ＰＳＤ５も調整用駆動部２５
を通してその光軸方向に駆動される。これらの駆動は、
制御部２３により制御される。図中ピンホール１４がＰ
ＳＤ５の陰に隠れている。１９は、カメラまたはＰＳＤ
１５が検出した光電変換電流を増幅して電圧に変換する
アンプである。カメラまたはＰＳＤ１５がピンホール１
４を通過してきた０次光９を受光し、その光量に対応し
た電圧値２７が生成される。そして、Ａ／Ｄ変換器２０
にてデジタル値に変換され、明るさ及び高さ算出回路２
１にて、受光点の明るさが検出される。そして、メモリ
２２に格納される。また、メモリ２２に格納された明る
さのデータは、制御部２３により読みだされる。
御信号２６を与えることによりレーザ光源６から発生し
たレーザ光７の１次光を偏向させる。また、この例で
は、制御装置２３により、ステージ１２が上下に駆動さ
れ、結像レンズ４が調整用駆動部２４を通してその光軸
方向に駆動される。また、ＰＳＤ５も調整用駆動部２５
を通してその光軸方向に駆動される。これらの駆動は、
制御部２３により制御される。図中ピンホール１４がＰ
ＳＤ５の陰に隠れている。１９は、カメラまたはＰＳＤ
１５が検出した光電変換電流を増幅して電圧に変換する
アンプである。カメラまたはＰＳＤ１５がピンホール１
４を通過してきた０次光９を受光し、その光量に対応し
た電圧値２７が生成される。そして、Ａ／Ｄ変換器２０
にてデジタル値に変換され、明るさ及び高さ算出回路２
１にて、受光点の明るさが検出される。そして、メモリ
２２に格納される。また、メモリ２２に格納された明る
さのデータは、制御部２３により読みだされる。
【００３９】また、アンプ１９はＰＳＤ５からの検出電
流を増幅し、明るさ及び高さ算出回路２１にて、ＰＳＤ
５の２つの電極からの信号に従ってＰＳＤ５の受光位置
に応じた高さが検出される。更に、メモリ２２には、撮
像カメラ１６からの画素単位の光電変換信号データも格
納される。
流を増幅し、明るさ及び高さ算出回路２１にて、ＰＳＤ
５の２つの電極からの信号に従ってＰＳＤ５の受光位置
に応じた高さが検出される。更に、メモリ２２には、撮
像カメラ１６からの画素単位の光電変換信号データも格
納される。
【００４０】図１２は、図１１の高さ測定装置を使用し
て高さを測定する時のフローチャート図である。更に、
図１３は、図１１の高さ測定装置の照射側の結像レンズ
３の手前に設けた０次光遮断手段を示す図である。
て高さを測定する時のフローチャート図である。更に、
図１３は、図１１の高さ測定装置の照射側の結像レンズ
３の手前に設けた０次光遮断手段を示す図である。
【００４１】図１２に従って、高さ測定の流れを説明す
る。先ず、レーザ光源６から生成されるレーザ光７から
取り出された０次光９を照射する（Ｓ１）。図１３に示
した０次光遮断手段３７を開くことで、０次光９は結像
レンズ３に照射される。そして、先ず光学系を合焦点位
置に調節する。即ち、較正である。ステップＳ２で、ス
テージ１２を垂直方向に移動させながら、ミラー１１上
に結像した０次光の光点像を撮像カメラ１６で捉え、そ
の画像データをメモリ２２に格納する。制御部２３によ
る画像処理により、カメラ１６が捉えた光点像の径が最
小になる位置、或いは特定画素の光量が最大になる位置
を検出する。その位置が、照射側の合焦点位置である。
る。先ず、レーザ光源６から生成されるレーザ光７から
取り出された０次光９を照射する（Ｓ１）。図１３に示
した０次光遮断手段３７を開くことで、０次光９は結像
レンズ３に照射される。そして、先ず光学系を合焦点位
置に調節する。即ち、較正である。ステップＳ２で、ス
テージ１２を垂直方向に移動させながら、ミラー１１上
に結像した０次光の光点像を撮像カメラ１６で捉え、そ
の画像データをメモリ２２に格納する。制御部２３によ
る画像処理により、カメラ１６が捉えた光点像の径が最
小になる位置、或いは特定画素の光量が最大になる位置
を検出する。その位置が、照射側の合焦点位置である。
【００４２】更に、今度は受光側の合焦点位置への調整
である（Ｓ３）。制御部２３により結像レンズ４或いは
ＰＳＤ５の一方または両方が光軸方向に移動されなが
ら、カメラまたはＰＳＤ１５が検出する受光点の光量を
監視する。そして、その光量が最大になる位置が合焦点
位置である。
である（Ｓ３）。制御部２３により結像レンズ４或いは
ＰＳＤ５の一方または両方が光軸方向に移動されなが
ら、カメラまたはＰＳＤ１５が検出する受光点の光量を
監視する。そして、その光量が最大になる位置が合焦点
位置である。
【００４３】こうして光学系の合焦点位置への調整が終
わり、調整用の０次光９は、遮断手段３７を閉じること
で遮断される（Ｓ４）。
わり、調整用の０次光９は、遮断手段３７を閉じること
で遮断される（Ｓ４）。
【００４４】次に、ステージ１２上のミラー１１を取り
外し、代わりに被測定物である半導体チップ１を置く
（Ｓ５）。そして、ステージ１２を先程検出した合焦点
位置に移動する（Ｓ６）。更に、ＡＯＤ８による１次光
１０の偏向範囲は通常１ｍｍ程度であるので、１０乃至
２０ｍｍ角のチップの所定の走査領域に１次光１０が走
査できる様に、ステージ１２がＸ、Ｙ方向に移動される
（Ｓ７）。
外し、代わりに被測定物である半導体チップ１を置く
（Ｓ５）。そして、ステージ１２を先程検出した合焦点
位置に移動する（Ｓ６）。更に、ＡＯＤ８による１次光
１０の偏向範囲は通常１ｍｍ程度であるので、１０乃至
２０ｍｍ角のチップの所定の走査領域に１次光１０が走
査できる様に、ステージ１２がＸ、Ｙ方向に移動される
（Ｓ７）。
【００４５】この様に、走査領域へのアライメントが終
わると、制御部２３による偏向制御信号２６により１次
光１０が偏向され、ステージ１２が例えばその偏向方向
と垂直な方向に移動することにより、チップ表面が走査
される。その走査に従って、チップ表面の高さとバンプ
頂点の高さとが、ＰＳＤ５により検出される。従って、
制御部２３がその高さの差を計算することにより、各バ
ンプの高さが測定される（Ｓ８）。そして、ステップＳ
７、８がチップ表面全部の走査が終了するまで（Ｓ９）
繰り返される。
わると、制御部２３による偏向制御信号２６により１次
光１０が偏向され、ステージ１２が例えばその偏向方向
と垂直な方向に移動することにより、チップ表面が走査
される。その走査に従って、チップ表面の高さとバンプ
頂点の高さとが、ＰＳＤ５により検出される。従って、
制御部２３がその高さの差を計算することにより、各バ
ンプの高さが測定される（Ｓ８）。そして、ステップＳ
７、８がチップ表面全部の走査が終了するまで（Ｓ９）
繰り返される。
【００４６】図２にバンプ端子２の断面図を示したが、
バンプ２の頂点部分が球面状になっていてその位置で少
なくとも照射側の焦点が合っていれば、バンプの頂点で
反射する光を最大限に利用することができる。従って、
上記のステップＳ６において、バンプ頂点の平均的高さ
ｈよりも少し低い位置を合焦点位置に調節することが最
も測定精度を上げることになる。勿論、被測定物の形状
に応じて、どの位置を合焦点位置とするかが決定され
る。
バンプ２の頂点部分が球面状になっていてその位置で少
なくとも照射側の焦点が合っていれば、バンプの頂点で
反射する光を最大限に利用することができる。従って、
上記のステップＳ６において、バンプ頂点の平均的高さ
ｈよりも少し低い位置を合焦点位置に調節することが最
も測定精度を上げることになる。勿論、被測定物の形状
に応じて、どの位置を合焦点位置とするかが決定され
る。
【００４７】以上の説明では、レーザ光６の０次光９を
合焦点位置の調整用の光として利用し、１次光１０を走
査光に利用した。その理由は、０次光９が１次光１０と
は異なる方向に取り出すことができるので、ＰＳＤ５の
近傍の異なる位置にあるピンホール１４にその０次光９
を照射することができるからである。
合焦点位置の調整用の光として利用し、１次光１０を走
査光に利用した。その理由は、０次光９が１次光１０と
は異なる方向に取り出すことができるので、ＰＳＤ５の
近傍の異なる位置にあるピンホール１４にその０次光９
を照射することができるからである。
【００４８】但し、本発明は０次光により調整を行う場
合に限定されず、例えば１次光をそのまま調整用に使用
することも可能である。その場合は、ＰＳＤ５の位置に
カメラまたはピンホール付きのＰＳＤを移動させること
が必要である。
合に限定されず、例えば１次光をそのまま調整用に使用
することも可能である。その場合は、ＰＳＤ５の位置に
カメラまたはピンホール付きのＰＳＤを移動させること
が必要である。
【００４９】［光点位置検出素子を利用した焦点調整］
上記してきた実施の形態例における焦点調整の方法で
は、照射側の焦点調整に撮像カメラ１６を利用したり、
反射側の焦点調整にピンホール等を利用する。しかしな
がら、実際の被測定物の高さの測定は、被測定物で反射
した光点をＰＳＤのような光点位置検出素子の出力を利
用して行われる。従って、その光点位置検出素子からの
出力を利用して焦点の調整も行うことができると、余分
な部品を設ける必要がなく、また制御部もその出力の信
号処理により焦点位置を検出することができる。
上記してきた実施の形態例における焦点調整の方法で
は、照射側の焦点調整に撮像カメラ１６を利用したり、
反射側の焦点調整にピンホール等を利用する。しかしな
がら、実際の被測定物の高さの測定は、被測定物で反射
した光点をＰＳＤのような光点位置検出素子の出力を利
用して行われる。従って、その光点位置検出素子からの
出力を利用して焦点の調整も行うことができると、余分
な部品を設ける必要がなく、また制御部もその出力の信
号処理により焦点位置を検出することができる。
【００５０】図１４は、照射側の合焦位置を検出する方
法を説明する為の図である。この例では、焦点調整パタ
ーン４０が反射率が高い第一の領域４０Ａと、それより
反射率が低い第二の領域４０Ｂとを有する。具体的に
は、両領域４０Ａと４０Ｂとがストライプ状に形成され
る。かかる焦点調整パターン４０は、例えば、シリコン
基板上にアルミニウムのような光反射率が高い金属パタ
ーンを形成し、その金属パターン領域を第一の領域４０
Ａとし、シリコン基板表面を第二の領域４０Ｂとする。
法を説明する為の図である。この例では、焦点調整パタ
ーン４０が反射率が高い第一の領域４０Ａと、それより
反射率が低い第二の領域４０Ｂとを有する。具体的に
は、両領域４０Ａと４０Ｂとがストライプ状に形成され
る。かかる焦点調整パターン４０は、例えば、シリコン
基板上にアルミニウムのような光反射率が高い金属パタ
ーンを形成し、その金属パターン領域を第一の領域４０
Ａとし、シリコン基板表面を第二の領域４０Ｂとする。
【００５１】本方法では、かかる焦点調整パターン４０
を、図１１で示した上下移動可能なステージ１２上に載
置し、光源６から生成される光点にその焦点調整パター
ン４０上を走査させる。その走査は、例えば図中４１に
示される方向の様に、高反射率の領域４０Ａと低反射率
の領域４０Ｂとの境界をクロスする方向とする。入射さ
れる光１０Ｘを矢印４１の方向に走査し、その反射光１
０ＹをＰＳＤ等の光点位置検出素子５上に投影する。そ
の時、ＰＳＤ５が検出する投影された光の強度を監視す
る。この光の強度は、ＰＳＤの２つの電極からの信号
ａ，ｂの和ａ＋ｂを利用することにより簡単に検出する
ことができる。
を、図１１で示した上下移動可能なステージ１２上に載
置し、光源６から生成される光点にその焦点調整パター
ン４０上を走査させる。その走査は、例えば図中４１に
示される方向の様に、高反射率の領域４０Ａと低反射率
の領域４０Ｂとの境界をクロスする方向とする。入射さ
れる光１０Ｘを矢印４１の方向に走査し、その反射光１
０ＹをＰＳＤ等の光点位置検出素子５上に投影する。そ
の時、ＰＳＤ５が検出する投影された光の強度を監視す
る。この光の強度は、ＰＳＤの２つの電極からの信号
ａ，ｂの和ａ＋ｂを利用することにより簡単に検出する
ことができる。
【００５２】高反射率領域４０Ａからの反射光１０Ｙは
光強度が大きく、低反射率領域４０Ｂからの反射光１０
Ｙは光強度が小さい。従って、位置ｔ１からｔ２まで両
領域の境界をクロスする様に光点を走査した時の検出さ
れる光強度の変化を監視することで、照射側の合焦位置
か否かの判定を行うことができる。即ち、合焦位置にな
く焦点調整パターン４０上に結像する光点の大きさが大
きい場合は、その検出される光強度の変化は、図１４
（ｂ）に破線４３で示される通りなだらかになる。一
方、合焦位置にあって焦点調整パターン４０上に結像す
る光点の大きさが小さい場合は、その検出される光強度
の変化は、図１４（ａ）に実線４２で示される通り急峻
なものとなる。
光強度が大きく、低反射率領域４０Ｂからの反射光１０
Ｙは光強度が小さい。従って、位置ｔ１からｔ２まで両
領域の境界をクロスする様に光点を走査した時の検出さ
れる光強度の変化を監視することで、照射側の合焦位置
か否かの判定を行うことができる。即ち、合焦位置にな
く焦点調整パターン４０上に結像する光点の大きさが大
きい場合は、その検出される光強度の変化は、図１４
（ｂ）に破線４３で示される通りなだらかになる。一
方、合焦位置にあって焦点調整パターン４０上に結像す
る光点の大きさが小さい場合は、その検出される光強度
の変化は、図１４（ａ）に実線４２で示される通り急峻
なものとなる。
【００５３】そこで、図１１に示された高さ検査装置に
おいて、ステージ１２を垂直方向に移動させながら、或
いは照射側の結像レンズ３をその光軸方向に移動させな
がら、それぞれの位置での上記光強度の変化を監視す
る。そして、光強度の変換が最も急峻である時のステー
ジの位置あるいは照射光学系の位置を、照射側の合焦位
置と判定する。その後、ステージ上に被測定物を載せて
高さを測定する場合は、上記合焦位置と判定された位置
にセットしてから、その高さ測定が行われる。
おいて、ステージ１２を垂直方向に移動させながら、或
いは照射側の結像レンズ３をその光軸方向に移動させな
がら、それぞれの位置での上記光強度の変化を監視す
る。そして、光強度の変換が最も急峻である時のステー
ジの位置あるいは照射光学系の位置を、照射側の合焦位
置と判定する。その後、ステージ上に被測定物を載せて
高さを測定する場合は、上記合焦位置と判定された位置
にセットしてから、その高さ測定が行われる。
【００５４】図１５及び図１６は、高さ測定装置の反射
側の合焦位置を検出する方法を説明する図である。この
方法では、入射光１０Ｘに対して所定の角度或いは広が
り角度をもった反射光１０ＹＢを生成する領域４５Ｂ
と、入射光１０Ｘに対してそれよりも偏った角度或いは
広がり角度をもった反射光１０ＹＡを生成する領域４５
Ａとを有する焦点調整パターン４５が使用される。そし
て、光源６から生成される光点の焦点調整パターン４５
上に投影された光点が、図１５中の矢印４２の如く両領
域４５Ａ，４５Ｂの境界に沿って走査される。焦点調整
パターン４５は、例えばシリコン基板の表面（領域４５
Ｂ）に所定の傾斜をもつ構造を形成して領域４５Ａとす
る。図中では、くさび型の形状をなす。或いは、単にシ
リコン基板の表面にアルミニウム膜を形成し、そのアル
ミニウム膜のエッジの部分に形成される傾斜を領域４５
Ａとして利用してもよい。
側の合焦位置を検出する方法を説明する図である。この
方法では、入射光１０Ｘに対して所定の角度或いは広が
り角度をもった反射光１０ＹＢを生成する領域４５Ｂ
と、入射光１０Ｘに対してそれよりも偏った角度或いは
広がり角度をもった反射光１０ＹＡを生成する領域４５
Ａとを有する焦点調整パターン４５が使用される。そし
て、光源６から生成される光点の焦点調整パターン４５
上に投影された光点が、図１５中の矢印４２の如く両領
域４５Ａ，４５Ｂの境界に沿って走査される。焦点調整
パターン４５は、例えばシリコン基板の表面（領域４５
Ｂ）に所定の傾斜をもつ構造を形成して領域４５Ａとす
る。図中では、くさび型の形状をなす。或いは、単にシ
リコン基板の表面にアルミニウム膜を形成し、そのアル
ミニウム膜のエッジの部分に形成される傾斜を領域４５
Ａとして利用してもよい。
【００５５】図１６に示される通り、上記の境界に沿っ
て光点が走査されると、領域４５Ｂ上に照射された入射
光１０Ｘは、図に示される通り一点鎖線の光軸に対称な
ある程度の広がり角度をもった反射光１０ＹＢの如く反
射する。また、領域４５Ａ上に照射された入射光１０Ｘ
は、図に示される通り光軸から偏った広がり角度（図中
の例では低く狭い広がり角度）をもった反射光１０ＹＡ
の如く反射する。
て光点が走査されると、領域４５Ｂ上に照射された入射
光１０Ｘは、図に示される通り一点鎖線の光軸に対称な
ある程度の広がり角度をもった反射光１０ＹＢの如く反
射する。また、領域４５Ａ上に照射された入射光１０Ｘ
は、図に示される通り光軸から偏った広がり角度（図中
の例では低く狭い広がり角度）をもった反射光１０ＹＡ
の如く反射する。
【００５６】そこで、図１５に示される通り、位置ｔ１
から矢印４２の方向に位置ｔ２まで光点を走査させる場
合について、光点位置検出素子５で検出される光強度の
重心がどの様に変化するかについて説明する。図１７、
１８，１９は、ステージ１２の位置を垂直方向に変更或
いは受光側の光学系の位置を変更したときの、光点位置
検出素子５が検出する光点像の光強度の重心を説明する
図である。受光側の光学系の位置の変更とは、結像レン
ズ４や光点位置検出素子５等の光軸方向の位置を変更す
ることを意味する。図１７は、受光側の焦点が光点位置
検出素子５より後ろ側にある場合、図１８は合焦の位置
にある場合、図１９は受光側の焦点が光点位置検出素子
５より前側にある場合をそれぞれ示す。尚、光点像の光
強度の重心は、光点位置検出素子であるＰＳＤの２つの
電極からの出力をａ，ｂとすると、（ａ−ｂ）／（ａ＋
ｂ）により求められる。この重心の位置は、通常ＰＳＤ
においては、高さ位置を示す検出値として利用される。
から矢印４２の方向に位置ｔ２まで光点を走査させる場
合について、光点位置検出素子５で検出される光強度の
重心がどの様に変化するかについて説明する。図１７、
１８，１９は、ステージ１２の位置を垂直方向に変更或
いは受光側の光学系の位置を変更したときの、光点位置
検出素子５が検出する光点像の光強度の重心を説明する
図である。受光側の光学系の位置の変更とは、結像レン
ズ４や光点位置検出素子５等の光軸方向の位置を変更す
ることを意味する。図１７は、受光側の焦点が光点位置
検出素子５より後ろ側にある場合、図１８は合焦の位置
にある場合、図１９は受光側の焦点が光点位置検出素子
５より前側にある場合をそれぞれ示す。尚、光点像の光
強度の重心は、光点位置検出素子であるＰＳＤの２つの
電極からの出力をａ，ｂとすると、（ａ−ｂ）／（ａ＋
ｂ）により求められる。この重心の位置は、通常ＰＳＤ
においては、高さ位置を示す検出値として利用される。
【００５７】図１５，１６で示した通り、領域４５Ａと
４５Ｂとの境界に沿って入射光１０Ｘを走査すると、そ
の反射光は、１０ＹＡと１０ＹＢとが形成される。即
ち、結像レンズ４に照射される反射光は、図１７，１
８，１９に示される通り、図中の下側にその光量が偏っ
ている。
４５Ｂとの境界に沿って入射光１０Ｘを走査すると、そ
の反射光は、１０ＹＡと１０ＹＢとが形成される。即
ち、結像レンズ４に照射される反射光は、図１７，１
８，１９に示される通り、図中の下側にその光量が偏っ
ている。
【００５８】そこで、図１７（ａ）の後焦点の場合は、
光点位置検出素子５上に結像する光点像は、反射光１０
ＹＡの存在によりその光強度の重心は、一点鎖線の光軸
から下側にずれて検出される。従って、図１５の位置ｔ
１からｔ２に走査すると、領域４５Ｂに対する反射光１
０ＹＢは光軸を中心として広がるので、光強度の重心は
光軸に一致する。しかし、領域４５Ａと４５Ｂとの境界
に沿って走査される場合は、光強度の重心が下側にずれ
て検出される。また、位置ｔ２を走査する場合は、再度
光強度の重心は光軸に一致する。図１７（ｂ）に走査位
置に対するＰＳＤ５から検出される高さ出力（光強度の
重心位置）を示す。図示される通り、高さ出力は走査途
中で低下する。
光点位置検出素子５上に結像する光点像は、反射光１０
ＹＡの存在によりその光強度の重心は、一点鎖線の光軸
から下側にずれて検出される。従って、図１５の位置ｔ
１からｔ２に走査すると、領域４５Ｂに対する反射光１
０ＹＢは光軸を中心として広がるので、光強度の重心は
光軸に一致する。しかし、領域４５Ａと４５Ｂとの境界
に沿って走査される場合は、光強度の重心が下側にずれ
て検出される。また、位置ｔ２を走査する場合は、再度
光強度の重心は光軸に一致する。図１７（ｂ）に走査位
置に対するＰＳＤ５から検出される高さ出力（光強度の
重心位置）を示す。図示される通り、高さ出力は走査途
中で低下する。
【００５９】図１８（ａ）の合焦点位置にある場合は、
反射光１０ＹＡも１０ＹＢも同様に光点位置検出素子５
の光軸上に結像するので、高さ出力は、走査位置にかか
わらず一定の値になる。図１８（ｂ）に示される通りで
ある。
反射光１０ＹＡも１０ＹＢも同様に光点位置検出素子５
の光軸上に結像するので、高さ出力は、走査位置にかか
わらず一定の値になる。図１８（ｂ）に示される通りで
ある。
【００６０】図１９（ａ）の前焦点の場合は、光点位置
検出素子５上に結像する光点像は、反射光１０ＹＡの存
在によりその光強度の重心は、一点鎖線の光軸から上側
にずれて検出される。従って、図１５の位置ｔ１からｔ
２に走査すると、領域４５Ａと４５Ｂとの境界に沿って
走査される場合に、光強度の重心が上側にずれて検出さ
れる。即ち、図１９（ｂ）に示される通りの高さ出力の
変化が検出される。
検出素子５上に結像する光点像は、反射光１０ＹＡの存
在によりその光強度の重心は、一点鎖線の光軸から上側
にずれて検出される。従って、図１５の位置ｔ１からｔ
２に走査すると、領域４５Ａと４５Ｂとの境界に沿って
走査される場合に、光強度の重心が上側にずれて検出さ
れる。即ち、図１９（ｂ）に示される通りの高さ出力の
変化が検出される。
【００６１】図１７（ｂ）、１８（ｂ）、１９（ｂ）に
示される通り、各ステージ位置或いは受光側の光学系の
位置を変化させ、それぞれの位置で光点を走査させた時
に検出されるＰＳＤ５からの光強度の重心位置を監視
し、その位置が走査位置にかかわらず一定になる図１７
（ｂ）の波形が検出される位置を反射側の合焦位置とし
て検出する。そして、その合焦位置で被測定物をステー
ジ上においてその高さ測定を行う。
示される通り、各ステージ位置或いは受光側の光学系の
位置を変化させ、それぞれの位置で光点を走査させた時
に検出されるＰＳＤ５からの光強度の重心位置を監視
し、その位置が走査位置にかかわらず一定になる図１７
（ｂ）の波形が検出される位置を反射側の合焦位置とし
て検出する。そして、その合焦位置で被測定物をステー
ジ上においてその高さ測定を行う。
【００６２】図２０は、焦点調整パターンとしてシリコ
ン基板４６上にアルミニウムのような金属パターン４７
を形成した構成を示す図である。金属パターン４７のエ
ッジ部分が、上記した反射光の広がり角度が１０ＹＡ様
に偏る領域４６Ａとして利用される。また、シリコン基
板４６の表面は、光軸方向に対称に広がる反射光１０Ｙ
Ｂを生成する領域４６Ｂとして利用される。また、金属
パターン４７の平坦な部分を照射した場合は、反射光は
１０ＹＢの如く光軸を中心とする対称な広がり角度を有
することは明らかである。
ン基板４６上にアルミニウムのような金属パターン４７
を形成した構成を示す図である。金属パターン４７のエ
ッジ部分が、上記した反射光の広がり角度が１０ＹＡ様
に偏る領域４６Ａとして利用される。また、シリコン基
板４６の表面は、光軸方向に対称に広がる反射光１０Ｙ
Ｂを生成する領域４６Ｂとして利用される。また、金属
パターン４７の平坦な部分を照射した場合は、反射光は
１０ＹＢの如く光軸を中心とする対称な広がり角度を有
することは明らかである。
【００６３】図２１は、図２０で示した金属パターン４
７Ａをシリコン表面４７Ｂ上に形成した焦点調整パター
ン４７を利用した場合の、焦点調整方法を説明する図で
ある。図２１（ａ）に示される通り、この焦点調整パタ
ーン４７では、入射光１０Ｘが金属パターン４７Ａ上か
ら、シリコン表面４７Ｂとの境界、そして再度金属パタ
ーン４７Ａ上を走査する。この場合でも、検出される高
さ位置は、図２１（ｂ）に示される通り、後焦点の時は
波形５０の如く、合焦点の時は波形５１の如く、そして
前焦点の時は波形５２の如くそれぞれ検出される。従っ
て、波形５０が得られる位置を合焦位置として検出す
る。
７Ａをシリコン表面４７Ｂ上に形成した焦点調整パター
ン４７を利用した場合の、焦点調整方法を説明する図で
ある。図２１（ａ）に示される通り、この焦点調整パタ
ーン４７では、入射光１０Ｘが金属パターン４７Ａ上か
ら、シリコン表面４７Ｂとの境界、そして再度金属パタ
ーン４７Ａ上を走査する。この場合でも、検出される高
さ位置は、図２１（ｂ）に示される通り、後焦点の時は
波形５０の如く、合焦点の時は波形５１の如く、そして
前焦点の時は波形５２の如くそれぞれ検出される。従っ
て、波形５０が得られる位置を合焦位置として検出す
る。
【００６４】図２１の場合は、図１５の場合と比べて、
入射光が常に反射率が高い金属パターン上を走査する。
従って、走査位置ｔ１からｔ２までの反射光の強度の差
が少なく、ＰＳＤ等の光点位置検出素子のダイナミック
レンジが比較的狭くても正常に検出することができる。
入射光が常に反射率が高い金属パターン上を走査する。
従って、走査位置ｔ１からｔ２までの反射光の強度の差
が少なく、ＰＳＤ等の光点位置検出素子のダイナミック
レンジが比較的狭くても正常に検出することができる。
【００６５】図２２は、別の焦点調整パターン４８を利
用した時の焦点調整方法を説明する図である。この焦点
調整パターンは、金属パターン４８Ａとシリコン表面４
８Ｂとの関係が、走査方向に沿って左右逆転する様に形
成される。従って、走査位置ｔ１からｔ２に沿って走査
すると、後ろ焦点の場合は、検出される高さが波形５５
の様に大きく変動する。また、前焦点の場合は、検出さ
れる高さが波形５７の様に大きく且つ後ろ焦点と反対方
向に変動する。合焦位置にある場合は、検出される高さ
が波形５６の様に一定となる。
用した時の焦点調整方法を説明する図である。この焦点
調整パターンは、金属パターン４８Ａとシリコン表面４
８Ｂとの関係が、走査方向に沿って左右逆転する様に形
成される。従って、走査位置ｔ１からｔ２に沿って走査
すると、後ろ焦点の場合は、検出される高さが波形５５
の様に大きく変動する。また、前焦点の場合は、検出さ
れる高さが波形５７の様に大きく且つ後ろ焦点と反対方
向に変動する。合焦位置にある場合は、検出される高さ
が波形５６の様に一定となる。
【００６６】図２２の例の場合は、合焦位置にない時に
検出される高さの波形が非常に大きく変動するので、合
焦位置を検出する精度が図１５や図２１の場合よりも高
くなることが理解される。
検出される高さの波形が非常に大きく変動するので、合
焦位置を検出する精度が図１５や図２１の場合よりも高
くなることが理解される。
【００６７】以上、図１４以下で説明した方法では、通
常の高さ検出に利用されるＰＳＤ等の光点位置検出素子
５の出力を利用して合焦位置を検出することができる。
従って、高さ測定器の調節を簡単に行うことができる。
図１１に示した通り、光点位置検出素子５からの出力が
演算部２１により、上記した光強度（ａ＋ｂ）や光強度
の重心位置（ａ−ｂ）／（ａ＋ｂ）を求めることができ
る。従って、制御部２３によりステージや対応する光学
系の位置を変化させながら、上記の波形が監視されるこ
とにより、高さ検査装置の焦点調整が行われる。
常の高さ検出に利用されるＰＳＤ等の光点位置検出素子
５の出力を利用して合焦位置を検出することができる。
従って、高さ測定器の調節を簡単に行うことができる。
図１１に示した通り、光点位置検出素子５からの出力が
演算部２１により、上記した光強度（ａ＋ｂ）や光強度
の重心位置（ａ−ｂ）／（ａ＋ｂ）を求めることができ
る。従って、制御部２３によりステージや対応する光学
系の位置を変化させながら、上記の波形が監視されるこ
とにより、高さ検査装置の焦点調整が行われる。
【００６８】
【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、照
射側の光学系と受光側の光学系の合焦点位置を容易に調
整することができ、所望の位置の合焦点を設定すること
でその後の高さの測量を高精度に行うことができる。
射側の光学系と受光側の光学系の合焦点位置を容易に調
整することができ、所望の位置の合焦点を設定すること
でその後の高さの測量を高精度に行うことができる。
【００６９】更に、ＡＯＤによりレーザ光を偏向して被
測定物の表面を走査する場合は、１次光とは異なる方向
に生成される０次光を調整用の光源に使用することがで
きる。その為、受光系の合焦点位置の検出が容易に行わ
れる。
測定物の表面を走査する場合は、１次光とは異なる方向
に生成される０次光を調整用の光源に使用することがで
きる。その為、受光系の合焦点位置の検出が容易に行わ
れる。
【００７０】更に、焦点調整パターンを利用して受光側
に設けた光点位置検出素子から検出される出力を利用し
て、簡単に照射側と受光側の合焦位置の調整を簡単に行
うことができる。
に設けた光点位置検出素子から検出される出力を利用し
て、簡単に照射側と受光側の合焦位置の調整を簡単に行
うことができる。
【図１】半導体チップの表面に形成されたバンプ端子を
示す平面図である。
示す平面図である。
【図２】バンプ端子が形成されている半導体チップの部
分断面図である。
分断面図である。
【図３】本発明にかかる実施の形態例を示す図である。
【図４】照射側の合焦点位置の調整を説明する図であ
る。
る。
【図５】カメラがとらえたミラー表面の光点の例を示す
図である。
図である。
【図６】カメラ１６が捉えた像を分析したグラフ図であ
る。
る。
【図７】受光側の合焦点位置の調整を説明する図であ
る。
る。
【図８】カメラまたはＰＳＤ１５が検出する光量と光軸
方向の位置の関係を示すグラフである。
方向の位置の関係を示すグラフである。
【図９】他の実施の形態例を示す図である。
【図１０】他の実施の形態例を示す図である。
【図１１】本発明の実施の形態例の高さ測定装置の全体
ブロック図である。
ブロック図である。
【図１２】高さを測定する時のフローチャート図であ
る。
る。
【図１３】照射側の結像レンズ３の手前に設けた０次光
遮断手段を示す図である。
遮断手段を示す図である。
【図１４】照射側の合焦位置を検出する方法を説明する
為の図である。
為の図である。
【図１５】高さ測定装置の反射側の合焦位置を検出する
方法を説明する図である。
方法を説明する図である。
【図１６】高さ測定装置の反射側の合焦位置を検出する
方法を説明する図である。
方法を説明する図である。
【図１７】光点位置検出素子５が検出する光点像の光強
度の重心を説明する図である。
度の重心を説明する図である。
【図１８】光点位置検出素子５が検出する光点像の光強
度の重心を説明する図である。
度の重心を説明する図である。
【図１９】光点位置検出素子５が検出する光点像の光強
度の重心を説明する図である。
度の重心を説明する図である。
【図２０】焦点調整パターンとしてシリコン基板４６上
にアルミニウムのような金属パターン４７を形成した構
成を示す図である。
にアルミニウムのような金属パターン４７を形成した構
成を示す図である。
【図２１】金属パターンをシリコン表面上に形成した焦
点調整パターンを利用した場合の焦点調整方法を説明す
る図である。
点調整パターンを利用した場合の焦点調整方法を説明す
る図である。
【図２２】金属パターンをシリコン表面上に形成した別
の焦点調整パターンを利用した場合の焦点調整方法を説
明する図である。
の焦点調整パターンを利用した場合の焦点調整方法を説
明する図である。
【図２３】三角測量法の原理図である。
１ 半導体チップ ２ バンプ端子 ３ 照射側結像レンズ ４ 受光側結像レンズ ５ 光点位置検出素子、ＰＳＤ ６ 光源 ８ 偏光器 ９ ０次光 １０ １次光 １４ ピンホール手段 １５ カメラまたはＰＳＤ（光量検出手段） １６、１７ 撮像カメラ ４０，４５〜４８ 焦点調整パターン
フロントページの続き (72)発明者 西山 陽二 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 (72)発明者 高橋 文之 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 (72)発明者 塚原 博之 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内
Claims (13)
- 【請求項１】光源が発生する光点を照射側結像レンズを
介して被測定物の表面に結像させ、その光点像を更に受
光側結像レンズを介して光点位置検出素子上に結像させ
て、その光点位置から被測定物の高さを測定する高さ測
定装置において、 該被測定物を載せて垂直方向に移動可能なステージと、 該ステージ上の対象面上に結像した光点像を捉える撮像
カメラと、 前記ステージまたは照射側結像レンズを移動させなが
ら、該撮像カメラが捉えた光点像の所定画素の光量が最
大になる前記ステージまたは照射側結像レンズ位置を合
焦点位置として検出する制御部とを有することを特徴と
する高さ測定装置。 - 【請求項２】光源が発生する光点を照射側結像レンズを
介して被測定物の表面に結像させ、その光点像を更に受
光側結像レンズを介して光点位置検出素子上に結像させ
て、その光点位置から被測定物の高さを測定する高さ測
定装置において、 該被測定物を載せて垂直方向に移動可能なステージと、 該ステージ上の対象面上に結像した光点像を捉える撮像
カメラと、 前記ステージまたは照射側結像レンズを移動させなが
ら、該撮像カメラが捉えた光点像の形状が最小になる前
記ステージまたは照射側結像レンズ位置を合焦点位置と
して検出する制御部とを有することを特徴とする高さ測
定装置。 - 【請求項３】光源が発生する光点を照射側結像レンズを
介して被測定物の表面に結像させ、その光点像を更に受
光側結像レンズを介して光点位置検出素子上に結像させ
て、その光点位置から被測定物の高さを測定する高さ測
定装置において、 光軸方向において前記光点位置検出素子と同等の位置に
設けられ、該光点位置検出素子と共に光軸方向に移動可
能なピンホール手段と、 該ピンホール手段を通過した光の量を検出する光量検出
手段と、 前記ピンホール手段または受光側結像レンズを該光軸方
向に移動させながら、該光量検出手段が検出する光量が
最大になる前記ピンホール手段または受光側結像レンズ
の位置を合焦点位置として検出する制御部とを有するこ
とを特徴とする高さ測定装置。 - 【請求項４】光源が発生する光点を照射側結像レンズを
介して被測定物の表面に結像させ、その光点像を更に受
光側結像レンズを介して光点位置検出素子上に結像させ
て、その光点位置から被測定物の高さを測定する高さ測
定装置において、 光軸方向において前記光点位置検出素子と同等の位置に
設けられ、該光点位置検出素子と共に光軸方向に移動可
能な撮像カメラと、 前記撮像カメラまたは受光側結像レンズを該光軸方向に
移動させながら、該撮像カメラが検出する光点像の大き
さが最小になる前記撮像カメラまたは受光側結像レンズ
の位置を合焦点位置として検出する制御部とを有するこ
とを特徴とする高さ測定装置。 - 【請求項５】光源が発生する光点を照射側結像レンズを
介して被測定物の表面に結像させ、その光点像を更に受
光側結像レンズを介して光点位置検出素子上に結像させ
て、その光点位置から被測定物の高さを測定する高さ測
定装置において、 光軸方向において前記光点位置検出素子と同等の位置に
設けられ、該光点位置検出素子と共に光軸方向に移動可
能な撮像カメラと、 前記撮像カメラまたは受光側結像レンズを該光軸方向に
移動させながら、該撮像カメラが検出する光点像の所定
の画素の光量が最大になる前記撮像カメラまたは受光側
結像レンズの位置を合焦点位置として検出する制御部と
を有することを特徴とする高さ測定装置。 - 【請求項６】光源が発生する光点を照射側結像レンズを
介して被測定物の表面に結像させ、その光点像を更に受
光側結像レンズを介して光点位置検出素子上に結像させ
て、その光点位置から被測定物の高さを測定する高さ測
定装置において、 光軸方向において前記光点位置検出素子と同等の位置に
設けられ、該光点位置検出素子と共に光軸方向に移動可
能なピンホール手段と、 該ピンホール手段を通過した光を前記光点位置検出素子
上に導く導光路手段と、 前記ピンホール手段または受光側結像レンズを該光軸方
向に移動させながら、該光点位置検出素子が検出する前
記ピンホール手段を通過した光量が最大になる前記ピン
ホール手段または受光側結像レンズの位置を合焦点位置
として検出する制御部とを有することを特徴とする高さ
測定装置。 - 【請求項７】請求項１乃至６に記載の高さ測定装置にお
いて、 光源が発生するレーザ光を偏向させ、０次光と１次光を
分離する偏向手段を更に有し、 前記合焦点位置を検出する時の光に前記０次光を使用
し、前記被測定物の高さを測定する時の光に前記１次光
を利用することを特徴とする。 - 【請求項８】光源が発生する光点を照射側結像レンズを
介して被測定物の表面に結像させ、その光点像を更に受
光側結像レンズを介して光点位置検出素子上に結像させ
て、その光点位置から被測定物の高さを測定する高さ測
定方法において、 垂直方向に移動可能なステージ上の対象面上に結像させ
た光点像を、前記ステージまたは照射側結像レンズを移
動させながら、該ステージ上に設けた撮像カメラにより
捉え、該撮像カメラが捉えた光点像の所定画素の光量が
最大になる時、或いは光点像の形状が最小になる時の前
記ステージまたは照射側結像レンズ位置を合焦点位置と
して検出する工程を有することを特徴とする高さ測定方
法。 - 【請求項９】光源が発生する光点を照射側結像レンズを
介して被測定物の表面に結像させ、その光点像を更に受
光側結像レンズを介して光点位置検出素子上に結像させ
て、その光点位置から被測定物の高さを測定する高さ測
定方法において、 前記光源が発生するレーザ光を偏向させて０次光と１次
光を分離し、 前記光点位置検出素子または受光側結像レンズを該光軸
方向に移動させながら、光軸方向において前記光点位置
検出素子と同等の位置に設けられて該光点位置検出素子
と共に光軸方向に移動可能な位置に照射される０次光の
光量が最大になる様な、或いは当該位置に照射される０
次光の光点像の大きさが最小になる様な、前記光点位置
検出手段または受光側結像レンズの位置を合焦点位置と
して検出する工程を有することを特徴とする高さ測定方
法。 - 【請求項１０】光源が発生する光点を照射側結像レンズ
を介して被測定物の表面に結像させ、その光点像を更に
受光側結像レンズを介して光点位置検出素子上に結像さ
せて、その光点位置から被測定物の高さを測定する高さ
測定方法において、 垂直方向に移動可能なステージ上に第一の反射係数の第
一の領域とそれより低い第二の反射係数の第二の領域を
有する焦点調整パターンを載置し、 前記光源が発生する光点を該焦点調整パターンの該第一
と第二の領域の境界を横切る様に走査し、前記光点位置
検出素子上に結像した光点の光強度の変化を監視し、 前記光強度の変化が最も急峻になる前記ステージ位置ま
たは照射側の光学系位置を検出し、 該ステージ位置または照射側の光学系位置で前記被測定
物の高さを測定することを特徴とする高さ測定方法。 - 【請求項１１】光源が発生する光点を照射側結像レンズ
を介して被測定物の表面に結像させ、その光点像を更に
受光側結像レンズを介して光点位置検出素子上に結像さ
せて、その光点位置から被測定物の高さを測定する高さ
測定方法において、 照射光に対する反射光が第一の角度を有する第一の領域
と該第一の角度に対して偏った第二の角度を有する第二
の領域とを有する焦点調整パターンを、垂直方向に移動
可能なステージ上に載置し、 前記光源が発生する光点を前記焦点調整パターンの前記
第一と第二の領域の境界に沿って走査し、前記光点位置
検出素子上に結像した光点の光強度の重心を監視し、 前記光強度の重心に基づいて前記ステージ位置または受
光側の光学系位置の合焦位置を検出し、 該検出した合焦位置で前記被測定物の高さを測定するこ
とを特徴とする高さ測定方法。 - 【請求項１２】請求項１１において、 前記光点の該焦点調整パターン上の走査は、前記第一ま
たは第二の領域上を走査する第一の走査と、前記第一と
第二の領域の境界に沿って走査する第二の走査とを有
し、 前記合焦位置の検出は、前記光強度の重心が前記第一の
走査時と前記第二の走査時とで変化しない場合に行われ
ることを特徴とする高さ測定方法。 - 【請求項１３】請求項１１において、 前記光点の該焦点調整パターン上の走査は、前記第一と
第二の領域の第一の境界に沿って走査する第一の走査
と、前記第一と第二の領域の第二の境界であって該第一
及び第二の領域の位置関係が前記第一の境界とは逆にな
っている境界に沿って走査する第二の走査とを有し、 前記合焦位置の検出は、前記光強度の重心が前記第一の
走査時と前記第二の走査時とで変化しない場合に行われ
ることを特徴とする高さ測定方法。
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