JPH1068618A - 突起・異物等の高さ測定器 - Google Patents
突起・異物等の高さ測定器Info
- Publication number
- JPH1068618A JPH1068618A JP29702296A JP29702296A JPH1068618A JP H1068618 A JPH1068618 A JP H1068618A JP 29702296 A JP29702296 A JP 29702296A JP 29702296 A JP29702296 A JP 29702296A JP H1068618 A JPH1068618 A JP H1068618A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- height
- measuring
- needle
- foreign matter
- tip
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
- A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
Abstract
される突起、異物等の高さを迅速に測定する測定器を提
供する。 【解決手段】 試料上の突起、異物等の高さを、触針に
より測定する測定器において、触針用の針の先端部形状
を走査方向に一定の平坦な直線部分の幅を有する形状と
することにより、測定対象の突起、異物等に対して迅速
に針の位置を定めることができ、効率の良い高さ測定が
できる。また、測定の自動化に対応することも可能とな
る。
Description
ィスプレイの製造の分野で、部材表面の突起や異物等の
高さを測定するために使用される測定器に関するもので
ある。
産業では使用される部材表面上の突起、異物等により、
製品の品質が左右されるため、部材表面上の突起、異物
等の高さを測定することが頻繁に行われている。これら
の高さを測定する方法としては、表面の突起、異物等の
凹凸部にレーザーをあて、焦点のあう位置をレンズの位
置などに置き換えて測定するレーザー共焦点法、顕微鏡
のステージを上下させて、焦点の合う位置をマイクロメ
ーター等で測定する深度計法、基板表面を測定針で走査
して物理的な凹凸をピエゾ素子で弾圧に変換して高さを
測定する触針法の3種類が多く用いられている。
レーザーが赤色の単色光であるために、異物の乗ってい
る表面に色がついたり、異物自体に色がついている場合
にその色によって突起の高さに誤差を生じてしまう。従
って、カラーフィルター等のように対象物が着色されて
いる物の測定には適切ではない。また、深度計法に関し
ては基本的に顕微鏡を覗いて高さを測定するオペレータ
が必要であるため、自動化には向かない。この結果、突
起の高さを正確に自動で測定するには触針法が広い範囲
で使用されている。
動距離に応じてプロットするのに適しており、従来から
図7(A)に示すような凹凸の形状を、図7(B)のよ
うなチャートに表現するのに適した手段である。しか
し、従来のこのような高さ測定器は、一定の直線上の連
続的な高さ変化を測定するには適しているが、試料中の
特定個所について幾らの高さがあるかを求めるのは困難
な場合が多かった。そこで、そのような場合、従来の触
針法では基板上の突起、異物の位置を、反射光の散乱な
どを利用して位置を特定しておき、ステージの移動もし
くは測定針の移動によって突起、異物を触針用の針のほ
ぼ直下付近に移動させ、異物周辺を縦横に走査すること
によってその範囲で一番高さの高い点を割り出し、その
値と周囲の高さの値から突起の高さを決定していた。
高さ測定器の概要を示す図である。高さや粗さ測定用の
測定針11は、上下動する測定ユニット10に取り付け
られており、測定の際には、ステージ13上の試料基板
12表面まで下降する。試料上の規準点に対して高さ0
を設定した後、ステージ13を前後左右に移動させて、
移動距離に伴う高さや粗さの変化をチャートに記録す
る。測定試料は、ノブ14,15によりステージの水平
面が調整されることにより水平精度が維持するようにさ
れている。また、レバー16はステージの移動を停止・
解除するためのレバーである。
高さ等を測定するのには適しているが、試料基板上にあ
る微小な特定個所がどの程度の高さを有するかを測定す
るのには、測定針の先端が非常に微細であるため不便な
場合がある。上述の半導体や液晶ディスプレイ関連の産
業では、平面的な部材の特定個所に生じた突起、異物等
の高さを測定することにより、良否の判断をする場合が
多く、このような測定器では効率的な測定をすることが
困難であった。
を示す図である。この方法で特定箇所の高さを測定する
場合、試料基板41上に、突起、異物を発見してから触
針用の測定針の先端部43の下に当該突起、異物42を
持ってくるためには、針の軌跡44が示すように、突
起、異物の最高の高さ部分を探すために5回から20回
程度、突起、異物の周囲をスキャンする必要があり、1
箇所の異物の測定にかなりの時間がかかっていた。これ
は、使用する測定針の形状が先端に一定の曲率半径
(r)をもった微細な円錐状であることによっている。
通常、触針用の針には先端部の曲率半径が、2〜300
μm程度であるダイヤモンド針が使用されている。
決するために研究の結果、完成するに至ったもので、触
針用の測定針の先端形状を円筒形の一部分または走査方
向に直交する平坦な直線部分を有する形状とすることに
より、突起や異物が、当該測定針の円筒形の筒部分に垂
直にスキャンされることにより、一回の走査で、突起、
異物の最高部の高さを測定可能とするものである。かか
る触針用の測定針の先端形状はほぼ円筒形の一部分とす
ることが好ましいが、針が若干傾いて表面に接触したと
きに測定試料に傷がつかないように測定針の両端稜線部
分の角をとって曲率をもたせることがなお望ましい。
様は、基板上の突起、異物等の高さを測定するために基
板表面を走査して触針により測定する測定器において、
当該測定針の先端形状を走査方向に直交する平坦な直線
部分を有する形状としたことを特徴とする突起、異物等
の高さ測定器、にある。
は、第1の態様の高さ測定器において、測定針の先端形
状が走査方向に直交する円筒形の一部分から構成された
形状であることを特徴とする。これらの高さ測定器によ
り試料上の特定箇所の高さを迅速に測定することができ
る。
の測定針の実施形態を示す図である。図1において、測
定針1の先端部2はその右側の円内の拡大図に図示され
るように、針の走査方向に対して、一定の幅Wを有して
いる。この幅は、突起、異物等の平均的な幅を超えるも
のであることが望ましいが、極端にWを大きくする場合
には、試料基板に与える損傷等の問題が生じることにな
る。測定針の測定試料面と接する部分は理論的には平坦
な直線を形成するようにされていることが必要である。
また、測定針の先端部は、走査方向の垂直方向に半径R
の曲率を有している。図1において一定の曲率を有する
角度θの範囲内においては、曲率半径Rとにより、扇状
の形を形成し、この扇状の形状は、W方向に伸びて円筒
形の一部分の形状を構成している。
の他の実施形態を示す図である。図2において、測定針
1の先端部2はその右側の円内の拡大図に図示されるよ
うに、針の走査方向に対して、一定の幅Wを有している
とともに、測定針の先端部の稜線3の部分は僅かな曲面
を形成するように構成されている。また、測定針の先端
部は半径Rの曲率を有している。このように稜線を曲面
とすることにより試料に損傷を与えることを少なくする
ことができる。なお、図2では、このような曲面の表現
が困難であるため針の稜線の一部のみを曲面に表現して
いるが、このような曲面は針の先端付近の全ての稜線に
形成されていることになる。このよな測定針の材質はダ
イヤモンドであることが望ましいが、特に耐久性を必要
としない場合には、ステンレス、タングステン等の硬質
の金属であってもよい。
針の形態を示す図である。図3において、測定針1の先
端部2はその右側の円内の拡大図に図示されるように、
円錐状に構成され、測定針の先端部は半径rの曲率を有
している。
法を示す図である。本発明の測定器の測定針の先端部3
3は、微小な突起、異物32の幅よりも大きい一定の幅
Wを持っているため、突起、異物の目標位置が定まれ
ば、容易にその走査位置の前方に位置させることがで
き、一回の走査で目標物の高さhを測定することができ
る。これに対し、従来の高さ測定器では、図5に示すよ
うな試行錯誤的な走査が必要になり、前記のように正確
な高さ測定値を求めるためには多数回の走査が必要にな
り、測定に時間がかかっていた。
突起、異物の高さを測定し、製品の良否を判定するた
め、テンコール社製「αstep」に試作の測定針をセ
ットして測定を行った。測定の対象としてはカラーフィ
ルター製造工程中に巻き込まれた異物が、カラーフィル
ター内に埋め込まれてしまったもので、カラーフィルタ
ー面から10.0μm飛び出しているものを試料として
使用した。測定には測定針の先端が、曲率半径250μ
mの円筒形の一部分をもった図1の形状とその稜線を僅
かに曲面とした図2の形状の測定針を用いて高さの測定
を行った。測定針の材質にはステンレスを使用した。測
定針の先端の基板上に接している平坦な直線部分の幅W
を、200μmとしたため、走査は図4のようにいずれ
の測定針も1回行えば良く、走査速度100μm/se
cの条件で表面をスキャンし、測定時間5秒で異物の最
高点の高さを測定することができた。測定後、基板上に
は傷などは確認できなかった。但し、基板もしくは測定
針が傾いて接触すると図1の測定針では基板に若干の傷
が付くことが認められた。このことを考慮して測定針の
両端の稜線にも曲率を持たせた図2の実施形態のもの
が、傷がつき難かった。
一試料のカラーフィルター基板を使用して、テンコール
社製の「αstep」を用いて測定した。試料のカラー
フィルター基板を測定器のステージ上に載置し、通常の
場合の測定条件として、先端部の曲率半径rが250μ
mの円錐形の測定針を使用し、針荷重150mg、走査
速度100μm/secの条件で表面をスキャンした。
位置出しの精度を高めるため異物を中心に、図5のよう
に500μm×200μmの範囲を10μm間隔で合計
21回走査しないと、確実に異物の一番高い点を測定す
ることができなかった。そのため、測定には合計110
秒が必要であった。
先端部が、走査方向に直交する一定の幅Wを有している
ので、特定の測定位置における高さの絶対値を速やかに
求めるのに適している。産業面では、試料上の連続的な
高さ変化を測定することを目的とする他に、試料中の特
定の一か所の高さの絶対値を迅速に求め、これを自動化
して測定する要請が強い、本発明はこのような産業上の
要請に適切に対応することができるものとして意義が大
きい。
を示す図である。
形態を示す図である。
示す図である。
である。
ある。
る。
ある。
Claims (2)
- 【請求項1】 基板上の突起、異物等の高さを測定する
ために基板表面を走査して触針により測定する測定器に
おいて、当該測定針の先端形状を走査方向に直交する平
坦な直線部分を有する形状としたことを特徴とする突
起、異物等の高さ測定器。 - 【請求項2】 測定針の先端形状が走査方向に直交する
円筒形の一部分から構成された形状であることを特徴と
する請求項1記載の突起、異物等の高さ測定器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29702296A JP3615330B2 (ja) | 1996-06-19 | 1996-10-21 | 突起・異物等の高さ測定器 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17716096 | 1996-06-19 | ||
JP8-177160 | 1996-06-19 | ||
JP29702296A JP3615330B2 (ja) | 1996-06-19 | 1996-10-21 | 突起・異物等の高さ測定器 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1068618A true JPH1068618A (ja) | 1998-03-10 |
JP3615330B2 JP3615330B2 (ja) | 2005-02-02 |
Family
ID=26497799
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP29702296A Expired - Lifetime JP3615330B2 (ja) | 1996-06-19 | 1996-10-21 | 突起・異物等の高さ測定器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3615330B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009276087A (ja) * | 2008-05-12 | 2009-11-26 | Nec Fielding Ltd | 突起物探索装置および突起物探索方法 |
WO2012011346A1 (ja) * | 2010-07-20 | 2012-01-26 | 株式会社ブイ・テクノロジー | カラーフィルタの突起欠陥高さ測定器及びリペア装置 |
-
1996
- 1996-10-21 JP JP29702296A patent/JP3615330B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009276087A (ja) * | 2008-05-12 | 2009-11-26 | Nec Fielding Ltd | 突起物探索装置および突起物探索方法 |
WO2012011346A1 (ja) * | 2010-07-20 | 2012-01-26 | 株式会社ブイ・テクノロジー | カラーフィルタの突起欠陥高さ測定器及びリペア装置 |
JP2012026766A (ja) * | 2010-07-20 | 2012-02-09 | V Technology Co Ltd | カラーフィルタの突起欠陥高さ測定器及びリペア装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3615330B2 (ja) | 2005-02-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5311286A (en) | Apparatus and method for optically measuring a surface | |
US5852232A (en) | Acoustic sensor as proximity detector | |
US5125746A (en) | Surface topography measurement apparatus and method | |
US20040174537A1 (en) | Method for measuring surface properties and co-ordinate measuring device | |
JP4791118B2 (ja) | 画像測定機のオフセット算出方法 | |
US10837764B2 (en) | Surface flatness measuring device and surface flatness measuring method | |
WO1998029707A9 (en) | Acoustic sensor as proximity detector | |
US20050283985A1 (en) | Method for observation of microstructural surface features in heterogeneous materials | |
JPS61233312A (ja) | パタ−ン位置測定装置 | |
KR20170027268A (ko) | 시료 홀더 및 시료 홀더군 | |
JPH1068618A (ja) | 突起・異物等の高さ測定器 | |
JP3180091B2 (ja) | レーザーオートフォーカスによる非接触寸法測定方法 | |
Bachtiak-Radka et al. | Susceptibility of SPG parameters to the environment conditions and the method of acquisition of cloud of points with optical measuring systems applied | |
JP6515873B2 (ja) | 原子間力顕微鏡用探針の評価方法 | |
JPH0649958U (ja) | 半導体ウェハ厚さ測定機 | |
US6975405B2 (en) | Method and apparatus for measuring flatness and/or relative angle between top and bottom surfaces of a chip | |
CN212620514U (zh) | 一种面差规及归零治具 | |
JP3656399B2 (ja) | スクラッチ機構を有する原子間力顕微鏡 | |
JPS6250806A (ja) | 石炭用油浸型顕微鏡 | |
JPH11153414A (ja) | 成形品のバリ高さ及び型ずれ量の測定方法 | |
JPH06117844A (ja) | Spm用探針の評価方法 | |
JP2586633Y2 (ja) | 平面度測定機 | |
JP2001235322A (ja) | プローブ式3次元形状測定装置 | |
JPH0435761Y2 (ja) | ||
JPH0894643A (ja) | 走査型プローブ顕微鏡およびそれを用いた微小異物の検査方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040713 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040720 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040907 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20041005 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20041029 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081112 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091112 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091112 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101112 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101112 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111112 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121112 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131112 Year of fee payment: 9 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |