JPS5811803A - 膜厚測定方法およびその装置 - Google Patents
膜厚測定方法およびその装置Info
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- JPS5811803A JPS5811803A JP10949781A JP10949781A JPS5811803A JP S5811803 A JPS5811803 A JP S5811803A JP 10949781 A JP10949781 A JP 10949781A JP 10949781 A JP10949781 A JP 10949781A JP S5811803 A JPS5811803 A JP S5811803A
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- G01B11/24—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
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- G01B11/06—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness ; e.g. of sheet material
- G01B11/0616—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness ; e.g. of sheet material of coating
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、厚膜回路の膜厚またはシリコンウェハの厚さ
などを非接触で高精度に抑」定するための膜厚測定方法
およびその装置に関するものである。
などを非接触で高精度に抑」定するための膜厚測定方法
およびその装置に関するものである。
微１８１；＜ターンを被測定物の表面に投影し、その投
影像のコントラストが増大する方向に被測定物の移動制
御（以下１山登り制御」という。）を行うことにより、
合焦点位置を検出して被測定物の表面の高さく位置）を
求め、被測定物の表面形状。
影像のコントラストが増大する方向に被測定物の移動制
御（以下１山登り制御」という。）を行うことにより、
合焦点位置を検出して被測定物の表面の高さく位置）を
求め、被測定物の表面形状。
厚さを求めうろことは知られている。
例えば、第１図の投影微訓パターンの一例のパターン図
に示すごとく、光の透過部分（明部）と不透過部分（斜
線を施した部分、暗部）とからなる格子パターンを通し
た透過光を被測定物表面の任意の位ｆαに縮小投旙し、
その反射光を撮像装置のイメージセンサの撮像面上に結
像させ、例えば、そのＸ軸方向（第１図において、Ｘ、
Ｙ軸は水平面内、Ｚ軸は鉛直方向にあるものとする。）
に走査をし、第２図の投影微細パターン走査画像信号の
波形図に示すごとく、その時間ｔ（上記Ｙ軸に対応する
。）に対する画像信号Ｖを得る。
に示すごとく、光の透過部分（明部）と不透過部分（斜
線を施した部分、暗部）とからなる格子パターンを通し
た透過光を被測定物表面の任意の位ｆαに縮小投旙し、
その反射光を撮像装置のイメージセンサの撮像面上に結
像させ、例えば、そのＸ軸方向（第１図において、Ｘ、
Ｙ軸は水平面内、Ｚ軸は鉛直方向にあるものとする。）
に走査をし、第２図の投影微細パターン走査画像信号の
波形図に示すごとく、その時間ｔ（上記Ｙ軸に対応する
。）に対する画像信号Ｖを得る。
この画像信号Ｖからコントラスト強度（上記画像信号Ｖ
の高レベル、低レベルの差について、当該投影部分の平
均まだは総和）の増減方向を検出してＺ軸の移動方向を
決定し、被測定物を上下に移動させる。
の高レベル、低レベルの差について、当該投影部分の平
均まだは総和）の増減方向を検出してＺ軸の移動方向を
決定し、被測定物を上下に移動させる。
これによシ、コントラスト・強度が最大となる位置を合
焦点位置とし、そのＺ軸座標から被測定物の表面位置の
位置決めを行う。
焦点位置とし、そのＺ軸座標から被測定物の表面位置の
位置決めを行う。
次に、微細パターンの投影部分を他の位置（Ｘ。
Ｙ軸方向）へ移動させ、同様にして当該投影部分の位置
決めを行い、上記との差を求めることにより、被測定物
の表面形状′または厚さを決定するこ′とができる。
決めを行い、上記との差を求めることにより、被測定物
の表面形状′または厚さを決定するこ′とができる。
しかしながら、第３図のコントラスト強度−焦点ずれ関
係図に示すごとく、一般に、コントラスト強度Ｃは、合
焦点ビータＰＯ（焦点ずれＦ−０）以外に、それよシ低
レベルの偽ピークＰＩ、Ｐ２が現われることがあシ、焦
点合せの山登り制御を行う場合には、この”偽ピークＰ
Ｉ、Ｐ２による誤った合焦点位置の検出を防止する必要
がある。
係図に示すごとく、一般に、コントラスト強度Ｃは、合
焦点ビータＰＯ（焦点ずれＦ−０）以外に、それよシ低
レベルの偽ピークＰＩ、Ｐ２が現われることがあシ、焦
点合せの山登り制御を行う場合には、この”偽ピークＰ
Ｉ、Ｐ２による誤った合焦点位置の検出を防止する必要
がある。
したがって、偽ピークＰＩ、Ｐ２よシ高レベルの所定の
「しきい値」Ｌを設け、これよシもコントラスト強度Ｃ
が大となる領域Ｒｃ（以下「山登り制御域」という。）
の範囲内においてのみ山登多制御を行い、合焦点ビーク
ＰＯへ確実に到達することかできるようにしなければな
らない。
「しきい値」Ｌを設け、これよシもコントラスト強度Ｃ
が大となる領域Ｒｃ（以下「山登り制御域」という。）
の範囲内においてのみ山登多制御を行い、合焦点ビーク
ＰＯへ確実に到達することかできるようにしなければな
らない。
この場合、被測定物が最初から山登シ制御域Ｒｃ内にあ
ればよいが、そうでないときには、その焦点ずれＦの方
向（第３図の＋、−）の判別が不可能である。
ればよいが、そうでないときには、その焦点ずれＦの方
向（第３図の＋、−）の判別が不可能である。
その対策の従来方法の第１として、まず、合焦点検出精
度が若干悪くても、広範囲に焦点ずれ方向の検出が可能
な検出手段によって粗合せを行った後、上記のごとき精
合せを行うというものがあるが、これは、測定方法、装
置の複雑化、コストアップ等の点で不利となる。
度が若干悪くても、広範囲に焦点ずれ方向の検出が可能
な検出手段によって粗合せを行った後、上記のごとき精
合せを行うというものがあるが、これは、測定方法、装
置の複雑化、コストアップ等の点で不利となる。
第２として、焦点合せの可動範囲内の全域をすべて一律
に走査するという方法で、可動範囲の上限、下限に達し
たときにのみ方向反転を行うという条件で可動範囲内を
走査し、所望の山登シ制御域を探索するというものであ
る。
に走査するという方法で、可動範囲の上限、下限に達し
たときにのみ方向反転を行うという条件で可動範囲内を
走査し、所望の山登シ制御域を探索するというものであ
る。
これは、探索開始時の焦点ずれ方向がコントラスト強度
の検出結果から判断することができないので、開始時の
移動方向が焦点ずれを増大させる方向となる場合があシ
、この場合にも、一旦、可動範囲の限界まで走査し、改
めて逆方向に引き返して走査をしなければならず、その
往復に無駄な時間を要するので、測定能率が著しく低下
する。
の検出結果から判断することができないので、開始時の
移動方向が焦点ずれを増大させる方向となる場合があシ
、この場合にも、一旦、可動範囲の限界まで走査し、改
めて逆方向に引き返して走査をしなければならず、その
往復に無駄な時間を要するので、測定能率が著しく低下
する。
本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をなく Ｌ、
＋＋４１Ｊ定方法、装置の複雑化を防ぎ、かつ、高速測
定を行うことができる膜厚測定方法およびその装置を提
供することにある。
＋＋４１Ｊ定方法、装置の複雑化を防ぎ、かつ、高速測
定を行うことができる膜厚測定方法およびその装置を提
供することにある。
まず、この方法に係る発明の特徴は、明部と暗部とから
なる微細パターンを順次被測定物の任意の各表面位置に
投影し、その撮像のコントラスト強度に従って焦点合せ
を行い、所定の山登多制御域内では、そのまま山登多制
御によって合焦点位置を検出し、また、山登シ制御域以
外の探索域内では、所定の優先探索域を設定し、まず、
その優先探索域を、次に、それ以外の探索域を探索し、
当該山登シ制御域を判別した後、山登り制御によって合
焦点位置を検出することによｐ、その差から被測定物の
表面形状または厚さを測定しうるようにした膜厚測定方
法にある。
なる微細パターンを順次被測定物の任意の各表面位置に
投影し、その撮像のコントラスト強度に従って焦点合せ
を行い、所定の山登多制御域内では、そのまま山登多制
御によって合焦点位置を検出し、また、山登シ制御域以
外の探索域内では、所定の優先探索域を設定し、まず、
その優先探索域を、次に、それ以外の探索域を探索し、
当該山登シ制御域を判別した後、山登り制御によって合
焦点位置を検出することによｐ、その差から被測定物の
表面形状または厚さを測定しうるようにした膜厚測定方
法にある。
次に、その装置に係る発明の特徴は、明部と暗部とから
々る微細パターンを被測定物の任意の表面に投影し、更
に、その投影像を撮像装置に投射しうる光学系と、上記
撮像装置から得られる当該画像信号のコントラスト強度
に応じて上記被測定物を山登り１ｌＨ１１によって移動
しうるサーボ系とを備え、上記サーボ系によって上記撮
像装置からの当該画像のコントラスト強度に従って焦点
合せを行い、その各合焦点位置から上記被測定物の表面
位置を検知することによシ、その表面形状または厚さを
測定する機能を有する膜厚測定装置において、上記撮像
装置から得られる画像信号のコントラスト強度から山登
シ制御域内であるか否かを判別し、山登り制御域内であ
るときは、直ちに山登探索匿号を発生し、山登シ制御域
を判別した後、山登シ制御信号を発生するサーボ系制御
・処理部によシ、サーボ系機構部を制御するように構成
したことを特徴とする膜厚測定装置にある。
々る微細パターンを被測定物の任意の表面に投影し、更
に、その投影像を撮像装置に投射しうる光学系と、上記
撮像装置から得られる当該画像信号のコントラスト強度
に応じて上記被測定物を山登り１ｌＨ１１によって移動
しうるサーボ系とを備え、上記サーボ系によって上記撮
像装置からの当該画像のコントラスト強度に従って焦点
合せを行い、その各合焦点位置から上記被測定物の表面
位置を検知することによシ、その表面形状または厚さを
測定する機能を有する膜厚測定装置において、上記撮像
装置から得られる画像信号のコントラスト強度から山登
シ制御域内であるか否かを判別し、山登り制御域内であ
るときは、直ちに山登探索匿号を発生し、山登シ制御域
を判別した後、山登シ制御信号を発生するサーボ系制御
・処理部によシ、サーボ系機構部を制御するように構成
したことを特徴とする膜厚測定装置にある。
以下、上記各発明の実施例を具体的に説明する。
最初に、第４図に示す被測定物の一例の断面図に基づき
、前述の第１図〜綿３図を参照しながら、その表面段差
を測定するときの上記膜厚測定方法の基準となるべきも
のについて説明する。
、前述の第１図〜綿３図を参照しながら、その表面段差
を測定するときの上記膜厚測定方法の基準となるべきも
のについて説明する。
才ず、測定点Ａにおける表面位１Ｂ！′Ｚムを公知のご
とく測定し、次いで測定点Ｂにおける表面位置Ｚｉ＋を
測定するためＸ軸方向に移動する。
とく測定し、次いで測定点Ｂにおける表面位置Ｚｉ＋を
測定するためＸ軸方向に移動する。
この場合、例えば、測定のだめの自動焦点式の光学系は
、表面位ｆｒｔ ＺＡに対して合焦点となっているので
、測定点Ｂでは、一般にコントラスト強度Ｃが山登り制
御域Ｒｃから外れ、探索域内に入っている。
、表面位ｆｒｔ ＺＡに対して合焦点となっているので
、測定点Ｂでは、一般にコントラスト強度Ｃが山登り制
御域Ｒｃから外れ、探索域内に入っている。
なお、山登シ制御域Ｒｃ内にあるときは、そのまま山登
シ制御によって測定点Ｂの表面位置Ｚｉ＋を測定するこ
とができる。
シ制御によって測定点Ｂの表面位置Ｚｉ＋を測定するこ
とができる。
探索域内に入っている場合において、あらかじめ焦点ず
れＦの方向（＋、−）のみが予想されうるときは、その
方向の全域（焦点合せが可能な上限位置Ｚｎ”ｉたけ下
限位置ＺＬまで）を優先探索域として微細パターン投影
像を走査して山登り制御域Ｒｃを探索し、万一その域内
に山登シ制御域几Ｃが、存在しなければ、引き続き、そ
の逆方向を走査する。すなわち、第４図の場合には、一
方向に移ｔメすれば、山登シ制御域Ｒｅを探索し、測定
点Ｂの表面位置Ｚｍを測定することができる。
れＦの方向（＋、−）のみが予想されうるときは、その
方向の全域（焦点合せが可能な上限位置Ｚｎ”ｉたけ下
限位置ＺＬまで）を優先探索域として微細パターン投影
像を走査して山登り制御域Ｒｃを探索し、万一その域内
に山登シ制御域几Ｃが、存在しなければ、引き続き、そ
の逆方向を走査する。すなわち、第４図の場合には、一
方向に移ｔメすれば、山登シ制御域Ｒｅを探索し、測定
点Ｂの表面位置Ｚｍを測定することができる。
また、探索域内に入っている場合において、その焦点ず
れＦの方向が判明しておらず、単に焦点ずれＦの絶対値
（第４図における表面位置ＺＡＩＺ１の段差Ｉ ＺＡ
ＺＢＩ）のみが予想されうるときは、移動前の表面位置
ＺＡの上下に優先探索域として、５＝ｌＺム−Ｚ＋＋ｌ
＋α（αは、予想段差の誤差に対する余裕幅であって、
光学系、サーボ系の精度等から決定される。）を設定し
、山分シ制御域Ｒｃを探索する。この域内に、万一、山
登〕制御域Ｒｃが存在しなかった場合には、引き続き、
残余域を探索する。
れＦの方向が判明しておらず、単に焦点ずれＦの絶対値
（第４図における表面位置ＺＡＩＺ１の段差Ｉ ＺＡ
ＺＢＩ）のみが予想されうるときは、移動前の表面位置
ＺＡの上下に優先探索域として、５＝ｌＺム−Ｚ＋＋ｌ
＋α（αは、予想段差の誤差に対する余裕幅であって、
光学系、サーボ系の精度等から決定される。）を設定し
、山分シ制御域Ｒｃを探索する。この域内に、万一、山
登〕制御域Ｒｃが存在しなかった場合には、引き続き、
残余域を探索する。
上記優先探索域・Ｓのいずれを最初に探索するかは、ど
ちらでもよい。すなわち、第４図において、最初の方向
が一方向であれば、そのまま表面位置Ｚｉ＋に到達し、
逆に子方向であれば、２人＋８の（９） 点で方向反転し、表面位置ＺＡを再び通過して表面位置
ＺＢに到達するので、その無効移動量は、表面位置Ｚ、
と点Ｚ Ａ ＋８との間の往復、すなわち、距離２Ｓで
あシ、それが生ずる確率は５０％で、結局、平均無効移
ｕＪ量はＳとなるからである。
ちらでもよい。すなわち、第４図において、最初の方向
が一方向であれば、そのまま表面位置Ｚｉ＋に到達し、
逆に子方向であれば、２人＋８の（９） 点で方向反転し、表面位置ＺＡを再び通過して表面位置
ＺＢに到達するので、その無効移動量は、表面位置Ｚ、
と点Ｚ Ａ ＋８との間の往復、すなわち、距離２Ｓで
あシ、それが生ずる確率は５０％で、結局、平均無効移
ｕＪ量はＳとなるからである。
この方法は、例えば、エツチング加工をした試料のエツ
チングの深さを測定するような場合、通常、その加工部
位置、加工深さ等が予想可能であるので、測定点水平座
標Ｘ、Ｙに応じた優先探索域の設定が容易であシ、有効
である。
チングの深さを測定するような場合、通常、その加工部
位置、加工深さ等が予想可能であるので、測定点水平座
標Ｘ、Ｙに応じた優先探索域の設定が容易であシ、有効
である。
なお、焦点ずれＦの方向、奮いずれも予想することがで
きない場合には、特に、優先順位をもたせることなく、
光学系の焦点合せが可能な全域について探索をする。
きない場合には、特に、優先順位をもたせることなく、
光学系の焦点合せが可能な全域について探索をする。
このようにして、被測定物の表面位置ＺＡ。
ＺＢを測定し、その差を表面の各点について求めれば、
被測定物の表面形状、厚さを知ることができる。
被測定物の表面形状、厚さを知ることができる。
次に１以上に説明した測定方法を実施するための膜厚測
定装置について説明する。
定装置について説明する。
（１０）
第５図は、本装置発明に係る膜厚測定装置の一実施例の
構成図、第６図は、その動作フローチャートである。
構成図、第６図は、その動作フローチャートである。
ここで、１は、光源、２は、照明用レンズ、３は、微卸
１パターンマスク（？ｌＪえば、第１図に示すごとき格
子パターンのもの）、４は、ハーフミラ−１５は、対物
レンズ、６は、被測定物（例えば、第４図に示すごとく
段差を有するもの）、７は、サーボ系機構部に係る試料
台、８は、同焦点合せ微動機構、９は、同ＸＹテーブル
、１０は、同位置検出器、１１は１．撮像装置、１２は
、サーボ系制御・処理ｉηＩＳに係るコントラスト強度
判定回路、１１ｊ：、同マイクロコンピュータ、１４は
、同微動制御回路である。
１パターンマスク（？ｌＪえば、第１図に示すごとき格
子パターンのもの）、４は、ハーフミラ−１５は、対物
レンズ、６は、被測定物（例えば、第４図に示すごとく
段差を有するもの）、７は、サーボ系機構部に係る試料
台、８は、同焦点合せ微動機構、９は、同ＸＹテーブル
、１０は、同位置検出器、１１は１．撮像装置、１２は
、サーボ系制御・処理ｉηＩＳに係るコントラスト強度
判定回路、１１ｊ：、同マイクロコンピュータ、１４は
、同微動制御回路である。
まず、マイクロコンピュータ１４の測定開始命令により
、被測定物の測定すべき表面位置（座標Ｘ、Ｙ）の位置
決めをＸＹテーブル９によって行う（第６図のブロック
２０）。
、被測定物の測定すべき表面位置（座標Ｘ、Ｙ）の位置
決めをＸＹテーブル９によって行う（第６図のブロック
２０）。
一方、光源１からの投射光は、照明用レンズ２゜微細パ
ターンマスク３．ハーフミラ−４，対物しく１１） ンズ５を通し、被測定物６の表面に上記微細パターンマ
スク３のパターンを縮小投影している。
ターンマスク３．ハーフミラ−４，対物しく１１） ンズ５を通し、被測定物６の表面に上記微細パターンマ
スク３のパターンを縮小投影している。
その投影パターンの反射光は、再び対物レンズ５、ハー
フミラ−４を通し、撮像装置１１の撮像面に結像されて
いる。
フミラ−４を通し、撮像装置１１の撮像面に結像されて
いる。
撮像装置１１は、これを所定の方向（例えば、給１図に
おけるＸ軸方向）に走査し、第３図に示′すごとき画像
信号Ｖを順次コントラスト強度判定回路１２へ送出する
。
おけるＸ軸方向）に走査し、第３図に示′すごとき画像
信号Ｖを順次コントラスト強度判定回路１２へ送出する
。
コントラスト強度判定回路１２は、上記画像信号Ｖから
、幽該表■部分について、そのコントラスト残置Ｃの平
均値または総和をｌＦ算し、そのコントラスト残置情報
をマイクロコンピュータ１３に伝達する。
、幽該表■部分について、そのコントラスト残置Ｃの平
均値または総和をｌＦ算し、そのコントラスト残置情報
をマイクロコンピュータ１３に伝達する。
これにより、マイクロコンピュータ１３は、前述の測定
方法による基準に基づき、焦点合せのための被測定物の
Ｚ軸移動方向に関する指定情報を微動制御回路１４に与
え（同前ブロック２１）、微動制御回路１４は、指定さ
れた方向に被測定物表面を移動させるべく焦点合せ微動
機構８を制御（１２） し、焦点合せが開始される（同前ブロック２２）。
方法による基準に基づき、焦点合せのための被測定物の
Ｚ軸移動方向に関する指定情報を微動制御回路１４に与
え（同前ブロック２１）、微動制御回路１４は、指定さ
れた方向に被測定物表面を移動させるべく焦点合せ微動
機構８を制御（１２） し、焦点合せが開始される（同前ブロック２２）。
なお、被測定物の表面位置（座標２）は、常に、位置検
出器１０によって検出されてマイクロコンピュータ１３
に伝達されている。
出器１０によって検出されてマイクロコンピュータ１３
に伝達されている。
マイクロコンピュータ１３は、コントラスト強度情報か
ら、焦点合せ開始後、直ちに、山登り制御域に入ったか
否かを判定しく同前ブロック２３）、入っていれば、微
動制御回路１４へ山登り制御信号を送出し、これによシ
、焦点合せ微動機構８０山登り制御動作をせしめる（同
前ブロック２４）。
ら、焦点合せ開始後、直ちに、山登り制御域に入ったか
否かを判定しく同前ブロック２３）、入っていれば、微
動制御回路１４へ山登り制御信号を送出し、これによシ
、焦点合せ微動機構８０山登り制御動作をせしめる（同
前ブロック２４）。
この山登り制ＫＪ動作中にも、山登逆制御域内にあるか
否かを判別しつつ（同前ブロック２５）、合焦点位置ま
で移動させ、合焦点位置に到達したか否かを判定し、（
同前ブロック２６）′、当該表面位置（すなわち、座標
Ｚ）の読取シを行う（同前ブロック２７）。
否かを判別しつつ（同前ブロック２５）、合焦点位置ま
で移動させ、合焦点位置に到達したか否かを判定し、（
同前ブロック２６）′、当該表面位置（すなわち、座標
Ｚ）の読取シを行う（同前ブロック２７）。
同−被測定物表面で複数個所の測定を行う場合には、次
の測定閏所へＸＹテーブル９を移動させ、更に上述と同
様な動作を続行し、全測定が終了したことを判定すると
（同前ブロック２８）、座標（１３） Ｘ、Ｙ、Ｚを原点に復帰させ（同前ブロック２９）、測
定動作を終了する。
の測定閏所へＸＹテーブル９を移動させ、更に上述と同
様な動作を続行し、全測定が終了したことを判定すると
（同前ブロック２８）、座標（１３） Ｘ、Ｙ、Ｚを原点に復帰させ（同前ブロック２９）、測
定動作を終了する。
一方、上記ブロック２３において、座標Ｚが山登り制御
域内にガいものと判定されたときは、新たに優先探索域
を設定し、その方向に座標Ｚを移動するように指示する
探索１ば号を発しく同前ブロック３０）、微動制御回路
１４をして焦点合せ微′動栽構８を制御せしめる。
域内にガいものと判定されたときは、新たに優先探索域
を設定し、その方向に座標Ｚを移動するように指示する
探索１ば号を発しく同前ブロック３０）、微動制御回路
１４をして焦点合せ微′動栽構８を制御せしめる。
その結果、出征り制御域が発見されたか否かを判定しく
同前ブロック３１）、発見されたときは、上述のブロッ
ク２４以降の動作に移行して合焦点位置の座標Ｚの読取
りを終え、発見されないときは、移動を更に続け、移動
−鼠が優先選択域の半幅値Ｓを超えたか否かの判定を繰
シ返しく同前ブロック３２）、判定移動量が上記半幅値
Ｓを超えると、座標Ｚの移動方向を反転せしめ（同前ブ
ロック３３）、逆方向に移動をさせガから（同前ブロッ
ク３４）、山登り制御域を探索しく同前ブロック３５）
、発見されると上述のブロック２４以降の動作に移行し
て合焦点位置の座標Ｚの読取りを（１４） 終了することができる。
同前ブロック３１）、発見されたときは、上述のブロッ
ク２４以降の動作に移行して合焦点位置の座標Ｚの読取
りを終え、発見されないときは、移動を更に続け、移動
−鼠が優先選択域の半幅値Ｓを超えたか否かの判定を繰
シ返しく同前ブロック３２）、判定移動量が上記半幅値
Ｓを超えると、座標Ｚの移動方向を反転せしめ（同前ブ
ロック３３）、逆方向に移動をさせガから（同前ブロッ
ク３４）、山登り制御域を探索しく同前ブロック３５）
、発見されると上述のブロック２４以降の動作に移行し
て合焦点位置の座標Ｚの読取りを（１４） 終了することができる。
上記実施クリにおける制御・処理は、大部分がマイクロ
コンピュータ１３のソフトウェア処理によって行われる
ように説明したが、例えば、第６図におけるブロック２
０〜２２．２７〜３０，３２゜３３等をマイクロコンピ
ュータ１３のソフトウェア処理により、その他、特に、
山登り制御動作（第６図におけるブロック２３〜２６．
３１等の動作）については、その機能をコントラスト強
度判定回路１２．微動？ＩｊｌＪ御回路１４のハードウ
ェアに分担してもたせておくようにしてもよく、いずれ
をとるかは、設計上、爽施上の都合によって任意に決め
ることができる。
コンピュータ１３のソフトウェア処理によって行われる
ように説明したが、例えば、第６図におけるブロック２
０〜２２．２７〜３０，３２゜３３等をマイクロコンピ
ュータ１３のソフトウェア処理により、その他、特に、
山登り制御動作（第６図におけるブロック２３〜２６．
３１等の動作）については、その機能をコントラスト強
度判定回路１２．微動？ＩｊｌＪ御回路１４のハードウ
ェアに分担してもたせておくようにしてもよく、いずれ
をとるかは、設計上、爽施上の都合によって任意に決め
ることができる。
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、測定方
法、装置ａを複雑化せずに測定の高速化、特に、あらか
じめ、焦点ずれの方向が判別することができない測定領
域でも、合焦点位置の予想が可能な場合には、焦点合せ
に必要な時間を大幅に短鰯することができ、その効果は
顕著である。
法、装置ａを複雑化せずに測定の高速化、特に、あらか
じめ、焦点ずれの方向が判別することができない測定領
域でも、合焦点位置の予想が可能な場合には、焦点合せ
に必要な時間を大幅に短鰯することができ、その効果は
顕著である。
（１５）
、 第１図は、投影微細パターンの一例のパターン図、
第２図は、投影微細パターン走査画像信号の波形図、第
３図は、コントラスト強度−焦点ずれ関係図、第４図は
、被測定物の一例の１折面図、第５図は、本装置発明に
係る膜厚測定装置ｄの一実施例の構成図、第６図は、そ
の動作フローチャートである。。 １・・・光源、２・・・照明用レンズ、３・・・微細パ
ターンマスク、４・・・ハーフミラ−１訃・・対物レン
ズ、６・・・被測定物、７・・・試料台、８・・・焦点
合せ微動機構、９・・・ＸＹテーブル、１０・・・位置
検出器、１１・・・撮像装置、１２・・・コントラスト
強度判定回路、１３・・・マイクロコンピュータ、１４
・・・微動制御回路。 代理人 弁理士 福田幸作 （ほか１名） （１６） 茅 １ 目 γ ＄２ 口 ＄３ 目 第４ 旧 ２ ＄５ 口 ｌ／
第２図は、投影微細パターン走査画像信号の波形図、第
３図は、コントラスト強度−焦点ずれ関係図、第４図は
、被測定物の一例の１折面図、第５図は、本装置発明に
係る膜厚測定装置ｄの一実施例の構成図、第６図は、そ
の動作フローチャートである。。 １・・・光源、２・・・照明用レンズ、３・・・微細パ
ターンマスク、４・・・ハーフミラ−１訃・・対物レン
ズ、６・・・被測定物、７・・・試料台、８・・・焦点
合せ微動機構、９・・・ＸＹテーブル、１０・・・位置
検出器、１１・・・撮像装置、１２・・・コントラスト
強度判定回路、１３・・・マイクロコンピュータ、１４
・・・微動制御回路。 代理人 弁理士 福田幸作 （ほか１名） （１６） 茅 １ 目 γ ＄２ 口 ＄３ 目 第４ 旧 ２ ＄５ 口 ｌ／
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、明部と暗部とからなる微細パターンを順次被測定物
の任意の各表面位１ｋに投影し、その撮像のコントラス
ト強度に従って焦点合せを行い、所定の山登り制御域内
では、そのまま山登多制御によって合焦点位置を検出し
、山分υ制御域以外の探索域内では、所定の優先探索域
を設定し、まず、その優先探索域を、次に、それ以外の
探索域を探索し、尚該山登シ制御域を判別した後、山登
多制御によって合焦点位置を検出することによシ、それ
らの差から被測定物の表面形状または厚さを測定しうろ
ことを特徴とする膜厚測定方法。 ２、明部と暗部へ、からなる微細パターンを被測定物の
任意の、表面６影し、更に、その投影像を撮像装置に投
射しうる１光学系と、す記撮像装置から得られる描酸画
像信号のコントラスト強度に応じて上記被測定物を山登
り制御によって移動しうるサーボ系とを備え、上記サー
ボ系によって上記撮像装置からの当該画像信号のコント
ラスト強度に従って焦点合せを行い、その各合焦点位置
から上記被測定物の表面位置を検出することにょシ、そ
の表面形状または厚さを測定する機能を有する膜厚測定
装置において、上記撮像装置から得られる画像信号のコ
ントラスト強度から山登’） ｆｌｒｉ御域であるか否
かを判別し、山登多制御域内であるときは、直ちに山登
り制御信号を発生し、また、山登り制御域内でないとき
は、まず、所定の優先探索域を、次に、それ以外の探索
ＩＪＡを探索すべき探索伝号を発生し、山登シ制仰域を
判別した後、山登多制御信号を発生するサーボ系制御・
処理部にょシ、サーボ系機構部を制御するように構成し
たことを特徴とする膜厚測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10949781A JPS5811803A (ja) | 1981-07-15 | 1981-07-15 | 膜厚測定方法およびその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10949781A JPS5811803A (ja) | 1981-07-15 | 1981-07-15 | 膜厚測定方法およびその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5811803A true JPS5811803A (ja) | 1983-01-22 |
Family
ID=14511749
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10949781A Pending JPS5811803A (ja) | 1981-07-15 | 1981-07-15 | 膜厚測定方法およびその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5811803A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60152909A (ja) * | 1984-01-21 | 1985-08-12 | Sanwa Seiki Kk | 非接触型３次元測定器 |
| JPS60218016A (ja) * | 1984-04-13 | 1985-10-31 | Kajima Corp | 掘削面形状の計測装置 |
| EP0196049A2 (de) * | 1985-03-28 | 1986-10-01 | Gerd Prof. Dr. Häusler | Verfahren und Vorrichtung zur optischen mehrdimensionalen Formerfassung eines Objekts |
| EP0206744A2 (en) * | 1985-06-17 | 1986-12-30 | View Engineering, Inc. | Optical sensing of a surface |
| JPS6323921U (ja) * | 1986-07-31 | 1988-02-17 | ||
| JPS6363907A (ja) * | 1986-09-04 | 1988-03-22 | Tamuron:Kk | 非接触式高さ測定方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5596406A (en) * | 1979-01-19 | 1980-07-22 | Hitachi Ltd | Device for determining roughness of surface |
-
1981
- 1981-07-15 JP JP10949781A patent/JPS5811803A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5596406A (en) * | 1979-01-19 | 1980-07-22 | Hitachi Ltd | Device for determining roughness of surface |
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| JPH047806B2 (ja) * | 1984-04-13 | 1992-02-13 | Kajima Corp | |
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| JPS622118A (ja) * | 1985-06-17 | 1987-01-08 | ヴイユウ エンジニアリング インコ−ポレイテツド | Ｚ軸方向位置測定方法及び装置 |
| EP0206744A3 (en) * | 1985-06-17 | 1988-08-31 | View Engineering, Inc. | Optical sensing of a surface |
| JPS6323921U (ja) * | 1986-07-31 | 1988-02-17 | ||
| JPS6363907A (ja) * | 1986-09-04 | 1988-03-22 | Tamuron:Kk | 非接触式高さ測定方法 |
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