KR100847989B1 - Image pickup apparatus equipped with a microscope and size measuring apparatus - Google Patents
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Abstract
복수의 촬상헤드를 갖는 현미경 촬상장치 및 치수측정장치에 있어서, 어느 것인가에 이상이 발생하면 다른 촬상헤드에서 커버할 수 있는 시스템을 제공한다. 복수의 촬상장치 각각에 대하여 퇴피 영역을 두고, 각각의 촬상헤드가 피측정대상물의 측정포인트의 위치로 이동할 수 있는 스트로크를 갖게 하여, 촬상헤드가 고장 또는 비가동 상태인 경우에는 남은 촬상헤드로 커버할 수 있는 현미경 촬상장치 및 치수측정장치를 제공한다.A microscope imaging device and a dimensional measurement device having a plurality of imaging heads provide a system that can be covered by another imaging head when an abnormality occurs in either. A retracting area is provided for each of the plurality of imaging devices, and each imaging head has a stroke that can move to the position of the measurement point of the object to be measured, so that the remaining imaging head is covered by the remaining imaging head when the imaging head is broken or inoperable. Provided are a microscope imaging device and a dimensional measurement device.
Description
도 1은 본 발명의 일실시예의 치수측정 장치를 설명하기 위한 블럭도,1 is a block diagram illustrating a dimension measuring apparatus of an embodiment of the present invention;
도 2는 본 발명의 일실시예의 치수측정 장치의 제어의 방법을 설명하기 위한 제어 블럭도,2 is a control block diagram for explaining a method of control of a dimension measuring apparatus according to an embodiment of the present invention;
도 3은 종래의 치수측정 장치를 설명하기 위한 블럭도,3 is a block diagram illustrating a conventional dimensional measuring apparatus;
도 4는 종래 구성의 치수측정 장치의 제어의 방법을 설명하기 위한 제어 블럭도,4 is a control block diagram for explaining a method of controlling a dimensional measuring apparatus of a conventional configuration;
도 5는 본 발명의 선폭측정 장치의 일실시예의 구성을 설명하기 위한 도면, 5 is a view for explaining the configuration of an embodiment of a line width measurement apparatus of the present invention;
도 6은 시료의 탑재오차에 의해 발생하는 위치에러와 보정을 설명하는 도면,6 is a view for explaining position error and correction caused by loading error of a sample;
도 7은 본 발명에 의한 선폭측정 장치의 일실시예의 구성을 나타내는 블럭도,7 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of a linewidth measuring apparatus according to the present invention;
도 8은 본 발명에 의한 각 축의 동작시퀀스의 일실시예를 나타내는 흐름도, 8 is a flowchart showing an embodiment of an operation sequence of each axis according to the present invention;
도 9는 본 발명에 의한 각 축의 동작시퀀스의 일실시예를 나타내는 흐름도, 9 is a flowchart showing an embodiment of an operation sequence of each axis according to the present invention;
도 10은 본 발명에 의한 각 축의 동작시퀀스의 일실시예를 나타내는 흐름도,10 is a flowchart showing an embodiment of an operation sequence of each axis according to the present invention;
도 11은 본 발명에 의한 각 축의 동작시퀀스의 일실시예를 나타내는 흐름도,11 is a flowchart showing an embodiment of an operation sequence of each axis according to the present invention;
도 12는 본 발명에 의한 각 축의 동작시퀀스의 일실시예를 나타내는 흐름도,12 is a flowchart showing an embodiment of an operation sequence of each axis according to the present invention;
도 13은 본 발명에 의한 각 축의 동작시퀀스의 일실시예를 나타내는 흐름도,13 is a flowchart showing an embodiment of an operation sequence of each axis according to the present invention;
도 14는 본 발명에 의한 각 축의 동작시퀀스의 일실시예를 나타내는 흐름도,14 is a flowchart showing an embodiment of an operation sequence of each axis according to the present invention;
도 15는 본 발명에 의한 각 축의 동작시퀀스의 일실시예를 나타내는 흐름도,15 is a flowchart showing an embodiment of an operation sequence of each axis according to the present invention;
도 16은 본 발명에 의한 각 축의 동작시퀀스의 일실시예를 나타내는 흐름도,16 is a flowchart showing an embodiment of an operation sequence of each axis according to the present invention;
도 17은 본 발명에 의한 각 축의 동작시퀀스의 일실시예를 나타내는 흐름도,17 is a flowchart showing an embodiment of an operation sequence of each axis according to the present invention;
도 18은 본 발명에 의한 각 축의 동작시퀀스의 일실시예를 나타내는 흐름도,18 is a flowchart showing an embodiment of an operation sequence of each axis according to the present invention;
도 19는 본 발명에 의한 각 축의 동작시퀀스의 일실시예를 나타내는 흐름도,19 is a flowchart showing an embodiment of an operation sequence of each axis according to the present invention;
도 20은 본 발명의 동작시퀀스의 일실시예를 나타내는 흐름도이다.20 is a flowchart illustrating one embodiment of an operation sequence of the present invention.
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for main parts of the drawings
81, 91: 현미경헤드, 81, 91: microscope head,
82, 92: X방향 이동 스테이지, 82, 92: X-direction moving stage,
83, 93: 상하이동 스테이지, 83, 93: Shanghai-dong stage,
84, 95: 투과조명 장치, 84, 95: transmission lighting device,
85, 96: 투과조명 장치 X방향 이동 스테이지, 85, 96: transmissive lighting device X-direction moving stage,
86: 피측정 대상물, 86: the object to be measured,
87: Y방향 이동 스테이지, 87: Y-direction stage,
88, 88′: 스테이지 구동 제어 장치, 88, 88 ′: stage drive control device,
89, 97: 화상 처리 장치, 89, 97: image processing apparatus,
90, 90′: 시스템 제어 장치, 90, 90 ′: system control unit,
94: Y방향 미세이동 스테이지, 94: Y-direction microstage stage,
98: Y방향 화살표, 98: Y-direction arrow,
99: X방향 화살표.99: arrow in the X direction.
본 발명은 기판상에 형성된 패턴의 치수를 현미경 촬상 장치로 확대해서 치수를 측정하는 치수측정 장치에 관한 것으로서, 특히 복수의 촬상헤드의 운용 시스템에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE
치수측정 장치는 유리 기판상에 형성된 패턴 등의 피사체에 조명을 조사하여 얻어지는 패턴 상(像)을 현미경으로 확대하고, 그 화상을 CCD 카메라 등의 촬상 장치로 촬상해서 얻어지는 패턴 상을 화상 처리하고, 치수를 자동 측정하는 장치이다. The dimension measuring device magnifies a pattern image obtained by illuminating an object, such as a pattern formed on a glass substrate, with a microscope, and image-processes the pattern image obtained by imaging the image with an imaging device such as a CCD camera. It is a device to measure dimensions automatically.
조명을 피사체에 조사하는 경우, 현미경으로부터 동축낙사(同軸落謝)로 조사하고 그 반사광으로부터 얻어지는 화상을 처리하는 반사조명방식과, 현미경에 대해 시료의 이면측으로부터 조사하고, 그 투과광으로부터 얻어지는 화상을 처리하는 투과조명방식이 있다. When irradiating an object to illumination, the reflection illumination method which irradiates with a coaxial fall-off from a microscope, and processes the image obtained from the reflected light, and the image obtained by irradiating from the back surface side of a sample with respect to a microscope, There is a transmission lighting method.
LCD(Liquid Crystal Device) 기판과 같은 투명에 가까운 기판(이하, 유리 기 판이라 함)의 치수측정에서는 양 조명수단을 구비하며, 대상 패턴에 따라 구분하여 사용한다. In measuring the size of a near transparent substrate (hereinafter referred to as a glass substrate), such as an LCD (Liquid Crystal Device) substrate, both lighting means are provided and used according to a target pattern.
종래, 유리 기판의 패턴치수측정은 일반적으로 도 3에 나타내는 구성으로 실현하고 있었다. 도 3은 종래의 치수측정 장치를 설명하기 위한 블럭도로서, 치수측정 장치를 위에서 본 도면이다. 또한, 도 4는 도 3의 구성의 치수측정 장치의 제어의 방법을 설명하기 위한 제어 블록도이다. Conventionally, the pattern dimension measurement of a glass substrate was generally implemented by the structure shown in FIG. 3 is a block diagram illustrating a conventional dimension measuring apparatus, and is a view of the dimension measuring apparatus viewed from above. 4 is a control block diagram for explaining the method of control of the dimension measuring apparatus of the structure of FIG.
도 3과 도 4에 있어서, 유리 기판인 피측정 대상물(86)은 Y방향 이동 스테이지(87)상에 고정되며, 스테이지 구동 제어 장치(88)에 의해 Y방향(화살표 98)으로 이동한다. 3 and 4, the
한편, 촬상 장치 및 조명 장치를 구비한 현미경헤드(81)는 상하이동 스테이지(83)상에 설치되어 화상 처리 장치(89)에 의해 현미경 화상의 초점을 맞추는 오토포커스 제어에 사용된다. On the other hand, the
또한, 화상 처리 장치(89)는 현미경헤드(81)를 제어하여, 현미경헤드(81)의 조명조정, 렌즈배율 선택, 오토포커스 제어, 촬상 및 화상 처리에 의한 치수측정을 실행한다. In addition, the
상하이동 스테이지(83)는 현미경헤드(81)를 이동시키기 위한 X방향 이동 스테이지(82)에 설치되며, X방향 이동 스테이지(82)는 스테이지 구동 제어 장치(88)의 제어에 따라 상하이동 스테이지(83)을 X방향으로 이동시킴으로써 현미경헤드(81)를 X방향(화살표 99)으로 이동시킨다. The shanghai
또한, 현미경헤드(81)의 하부에는 투과조명 장치(84)가 배치되고, 스테이지 구동 제어 장치(88)에 의해 현미경헤드(81)와 동기해서 X방향으로 이동한다. Further, a
스테이지 구동 제어 장치(88)는 Y방향 이동 스테이지(87)와 X방향 이동 스테이지(82)를 구동하기 위한 구동 회로부 및 스테이지의 이동 제어와 위치좌표 관리를 실행하는 스테이지 제어부로 구성되고, 시스템 제어 장치(90)로부터 지시된 위치좌표에 각 스테이지(Y방향 이동 스테이지(87) 및 X방향 이동 스테이지(82))의 위치 결정을 한다. The stage
각 스테이지의 이동범위 끝에는 기계적인 충돌을 방지하기 위한 리미트센서(도시하지 않음)가 설치되고, 스테이지 구동 제어 장치(88)는 그 신호를 검지하면, 해당하는 스테이지를 긴급 정지시킨다. At the end of the movement range of each stage, a limit sensor (not shown) for preventing mechanical collision is provided, and when the stage
X방향 이동 스테이지(82), 현미경헤드 상하이동 스테이지(83), 투과조명 장치 X방향 이동 스테이지(85) 및 피측정 대상 Y방향 이동 스테이지(87)에 의해, 현미경헤드(81)는 피측정 대상물(86)상의 임의의 위치로 이동하는 것이 가능하고, 현미경헤드(81)가 임의의 위치로 이동한 후, 화상 처리 장치(89)에 의해 치수측정을 실행한다(예컨대, 일본 특허공개공보 제 2002-228411호 참조). The
그런데, LCD용 기판 등 유리 기판은 근래부터 대형화가 진행하고, 이것에 수반해서 1개의 유리 기판으로 측정하는 포인트수가 증대하고 있다. By the way, glass substrates, such as an LCD substrate, are enlarged in recent years, and with this, the number of points measured with one glass substrate is increasing.
한편, 1포인트당 측정에 요하는 시간의 개선은 이루어져 있지만, 기판의 대형화의 확장페이스를 따라 잡지 못하기 때문에, 요청되는 측정 처리를 소화시키기 위해서는 1라인에 지금까지 이상으로 치수측정 장치 대수를 늘릴 필요가 있었다. On the other hand, the time required for measurement per point has been improved, but since it cannot catch up with the expansion face of the enlargement of the substrate, it is necessary to increase the number of dimensional measuring devices in one line or more so as to digest the required measurement process. There was a need.
치수측정 장치의 대수를 늘리면, 투자금액이 대폭 상승한다고 하는 문제가 있다. 이러한 투자금액의 증대를 방지하기 위해, 치수측정 장치의 대수를 늘리지 않는 경우에는 유리 기판의 치수측정공정에서의 택트 타임(tact time)의 대폭적인 단축이 큰 과제로 되어 있다. If the number of dimensional measuring devices is increased, there is a problem that the investment amount is greatly increased. In order to prevent such an increase in the investment amount, when the number of the dimensional measuring devices is not increased, a significant shortening of the tact time in the dimensional measuring process of the glass substrate is a big problem.
상술한 과제를 해결하기 위해, 현미경헤드를 복수 설치하고, 동시에 복수의 현미경으로 다른 위치의 패턴을 측정하는 방법이 이미 실용화되고 있다. In order to solve the problem mentioned above, the method of providing a plurality of microscope heads and measuring a pattern of a different position with a plurality of microscopes at the same time has already been put into practical use.
이것은 피측정 대상 영역을 복수 분할하고, 분할된 1개의 영역을 1개의 현미경헤드가 담당하도록 해서, 동시에 복수의 현미경으로 다른 위치의 패턴을 측정하는 것이다. 이 경우, 현미경헤드, 현미경의 동작 스테이지 및 화상 처리 장치가 복수 필요하게 되기 때문에, 고장의 가능성이 증대하여, 장치의 가동율 저하나 라인의 안정성 저하의 문제가 있었다. This is done by dividing a plurality of areas to be measured, having one microscope head in charge of one divided area, and simultaneously measuring patterns at different positions with a plurality of microscopes. In this case, since a plurality of microscope heads, an operation stage of the microscope, and an image processing apparatus are required, the possibility of failure increases, and there is a problem of lowering the operation rate of the apparatus and lowering the stability of the line.
즉, 장치의 일부, 예를 들면 현미경헤드나 현미경의 동작 스테이지의 일부나 화상 처리 장치가 고장나면, 고장난 계통이 담당해야 할 분할된 피측정 대상 영역의 측정을 할 수 없게 되기 때문에, 피측정 대상 전역의 측정을 할 수 없는 문제가 있었다. 또한 일부의 고장에 의해, 장치알람이 발생하여, 장치 시스템 전체가 동작하지 않는 문제가 있었다. 또한 고장의 복구 처리체제를 갖추기 위해서는 예비부품의 준비나 보수체제 유지비 등, 막대한 비용이 발생하는 문제가 있었다. In other words, if a part of the device, for example, the microscope head or part of the operation stage of the microscope or the image processing device fails, it becomes impossible to measure the divided measurement target area to be in charge of the broken system. There was a problem that global measurements could not be made. In addition, due to some failures, device alarms occurred and the entire system of the device did not operate. In addition, there is a problem that a huge cost, such as the preparation of spare parts, maintenance costs, such as the maintenance of the failure recovery process.
한편, 고장의 복구 처리체제가 갖추어져 있지 않은 경우, 장시간 장치를 운용할 수 없게 되기 때문에, 택트 타임의 대폭적인 단축이 실현되어도 백업 장치의 준비가 필요하여, 치수측정 장치대수를 줄이는 것에 의한 투자금액 저감을 도모할 수 없는 문제가 있었다. On the other hand, if a failure recovery processing system is not provided, the device cannot be operated for a long time, so even if a significant shortening of the tact time is realized, a backup device is required and the investment amount by reducing the number of dimensional measuring devices is required. There was a problem that reduction could not be achieved.
본 발명의 목적은 상기의 문제를 해결하고, 택트 타임의 단축을 실현하기 위해 현미경헤드를 복수 설치하고, 동시에 복수의 현미경에서 다른 위치의 패턴을 측정하는 방법을 채용하고, 또한 고장시의 장치 백업기능을 보강하여, 고장에 의한 장치의 가동율 저하나 라인의 안정성 저하의 문제를 해결하는 것에 있다. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above problems and to realize a shortening of the tact time, by employing a plurality of microscope heads, simultaneously adopting a method of measuring patterns of different positions in a plurality of microscopes, and backing up the device in case of failure. It is to reinforce a function and to solve the problem of the operation | operation rate fall of the apparatus by the failure, or the fall of stability of a line.
상기의 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 치수측정 장치는 복수의 현미경헤드를 설치하고, 동시에 복수의 현미경으로 다른 위치의 패턴을 측정하는 방법을 채용하는 측정방식과, 고장시의 장치백업기능을 보강하여, 고장에 의한 장치의 가동율 저하나 라인의 안정성 저하의 문제를 해결하기 위해, 복수의 현미경헤드 및 투과조명 장치는 각각이 유리 기판상의 피측정 영역상을 직선형상으로 이동할 수 있는 스트로크를 갖도록 하고, 적어도 1개의 현미경헤드가 고장 또는 비가동 등인 이상 상태라도, 고장 또는 비가동 상태의 현미경헤드를 퇴피위치로 이동시키고, 다른 현미경헤드가 피측정 대상물의 피측정 영역의 전부의 영역을 이동해서 측정 처리를 할 수 있는 구조 및 제어로 하였다. In order to achieve the above object, the dimensional measuring apparatus of the present invention provides a measuring method that employs a method of installing a plurality of microscope heads and simultaneously measuring patterns of different positions with a plurality of microscopes, and a device backup function in the event of failure. In order to solve the problem of lowering the operation rate of the device and lowering the stability of the line due to failure, the plurality of microscope heads and the transmission lighting device each have a stroke that can move linearly on the area under measurement on the glass substrate. Even if the at least one microscope head is in an abnormal state such as failure or non-operation, the microscope head in the failure or non-operation state is moved to the retracted position, and the other microscope head moves all the regions of the measurement target object to be measured. It was set as the structure and control which can perform a measurement process.
또한, 적어도 1개의 현미경헤드가 퇴피위치에 있는 상태를 센서로 검지하고, 센서가 상기 상태를 검지하고 있는 동안, 해당 현미경헤드를 비가동 상태로 하고, 해당 현미경헤드, 관련 동작축 또는 관련 화상 처리 장치중의 어느 하나 또는 모든 전원이 차단되어 있어도, 나머지의 현미경헤드로 측정을 할 수 있도록 소프트웨어 제어를 실행하는 것이다. In addition, the sensor detects a state in which at least one microscope head is in the retracted position, and while the sensor detects the state, the microscope head is in an inactive state, and the microscope head, the associated operation axis, or the associated image processing. Even if one or all of the power supplies are disconnected, software control is performed so that measurements can be made with the remaining microscope head.
또한, 복수의 현미경헤드 및 투과조명 장치의 X방향 동작축에는 각각이 기계적으로 충돌하기 직전에 검지하는 리미트센서를 설치하고, 그 신호를 상시 감시하는 동시에, 복수의 현미경헤드간 및 복수의 투과조명 장치간의 X방향의 좌표의 차분을 상시 감시하고, 그 차분이 소정의 값의 이내가 되었을 때, 감속 정지하도록 소프트웨어 제어하는 것에 의해서 기계적인 충돌을 방지하도록 해서 고장율 저감을 도모한 것이다. In addition, a limit sensor that detects each of the microscope heads and the transmissive lighting device in the X-direction operating axis immediately before the collision with each other is provided, and the signal is constantly monitored, and between the plurality of microscope heads and the plurality of transmission lights. The difference in the coordinates in the X direction between the devices is constantly monitored, and when the difference is within a predetermined value, the software is controlled to decelerate and stop so that the mechanical collision is prevented to reduce the failure rate.
즉, 본 발명의 청구항 1에 관한 현미경 촬상 장치는, 피측정 대상물에 복수의 측정 포인트를 갖는 평면 영역상의 서로 교차하는 제 1 방향과 제 2 방향 중, 제 1 방향과 평행하게 이동 가능한 제 1 스테이지와, 상기 제 1 스테이지상에 마련되며, 상기 제 1 스테이지상을 상기 제 2 방향과 평행하게 각각 독립으로 이동 가능하고, 상기 피측정 대상물을 촬상하며, 상기 평면 영역상을 분할한 N개의 영역(N은 2이상의 정수)내의 측정 포인트를 개별적으로 이동하는 N개의 촬상헤드와, 해당 촬상헤드 각각을 독립으로 상하로 이동시키는 상하이동 스테이지와, 상기 N개의 촬상헤드 각각에 대해 이상을 검지하는 이상 검지 수단과, 제어 수단을 구비하고, 상기 평면 영역상을 분할한 N개의 영역(N은 2 이상의 정수)내의 측정 포인트를 개별적으로 이동하는 N개의 현미경헤드와, 상기 N개의 현미경헤드 각각에 대해 이상을 검지하는 이상 검지 수단과, 제어 수단을 구비하고, 상기 제어 수단은 상기 이상 검지 수단이 이상을 검지한 경우에는 해당 촬상헤드를 상기 피측정 대상물의 평면 영역으로부터 퇴피 영역에 퇴피시키고, 상기 검지 수단이 이상을 검지하지 않는 촬상헤드에 의해서 상기 피측정 대상물의 평면 영역 전체를 이동 가능하게 하도록 제어하는 것이다. That is, the microscope imaging apparatus which concerns on
또한 바람직하게는 본 발명의 청구항 2에 관한 현미경 촬상 장치는 상기 N개의 촬상헤드와 각각 대응하는 N개의 투과조명 장치와, 상기 투과조명 장치를 상기 N개의 촬상헤드의 상기 평면 영역상의 위치에 동기하여 이동시키는 투과조명 이동 스테이지를 더 구비하고, 상기 제어 수단은 상기 이상 검지 수단이 촬상헤드의 이상을 검지한 경우에는 대응하는 투과조명 장치를 상기 피측정 대상물의 평면 영역으로부터 퇴피 영역에 퇴피시키는 것이다. Also preferably, the microscope imaging apparatus according to
또한 바람직하게는 본 발명의 청구항 3에 관한 현미경 촬상 장치는 상기 N개의 촬상헤드와 각각 대응하는 N개의 투과조명 장치와, 상기 투과조명 장치를 상기 N개의 촬상헤드의 상기 평면 영역상의 위치에 동기해서 이동하는 투과조명 이동 스테이지를 더 구비하고, 또한 상기 이상 검지 수단은 상기 N개의 투과조명 장치의 이상을 검지하고, 상기 제어 수단은 상기 N개의 투과조명 장치 중 어느 하나의 이상을 검지한 경우에는 해당 투과조명 장치를 대응하는 촬상헤드와 함께 상기 퇴피 영역에 퇴피시키고, 상기 검지 수단이 이상을 검지하고 있지 않은 투과조명 장치에 대응하는 촬상헤드에 의해서 상기 피측정 대상물의 평면 영역 전체를 이동 가능하게 하도록 제어하는 것이다. Also preferably, the microscope imaging apparatus according to
또한, 본 발명의 치수측정 장치는 청구항 1 기재의 현미경 촬상 장치와, 상기 N개의 촬상헤드에 대응하고 상기 N개의 촬상헤드로부터 출력되는 영상 신호에 의거해서 상기 피측정 대상물의 복수의 측정 포인트의 측정을 실행하는 N개의 화상 처리부를 구비하여, 상기 이상 검지 수단은 또한 상기 N개의 화상 처리부의 이상을 검지하고, 상기 제어 수단은 상기 이상 검지 수단이 상기 N개의 화상 처리부 중 어느 하나의 이상을 검지한 경우에, 상기 이상을 검지한 화상 처리부에 대응하는 촬상헤드를 상기 퇴피 영역에 퇴피시키는 것이다. In addition, the dimension measuring apparatus of the present invention measures the plurality of measuring points of the measurement target object based on the microscope imaging device according to
또한, 본 발명의 치수측정 장치는 청구항 2 또는 3기재의 현미경 촬상 장치와, 상기 N개의 촬상헤드에 대응하고 상기 N개의 촬상헤드로부터 출력되는 영상 신호에 의거해서 상기 피측정 대상물의 복수의 측정 포인트의 측정을 실행하는 N개의 화상 처리부를 구비하고, 상기 이상 검지 수단은 또한 상기 N개의 화상 처리부의 이상을 검지하고, 상기 제어 수단은 상기 이상 검지 수단이 상기 N개의 화상 처리부 중의 어느 하나의 이상을 검지한 경우에, 상기 이상을 검지한 화상 처리부에 대응하는 촬상헤드와 투과조명 장치를 상기 퇴피 영역에 퇴피시키는 것이다.Further, the dimensional measuring device of the present invention is a plurality of measuring points of the measurement target object based on the microscope imaging device according to
(실시예)(Example)
본 발명의 현미경 촬상 장치 및 치수측정 장치에 대해, 특히 LCD 선폭측정 장치 등의 유리 기판상에 형성된 패턴의 치수측정 장치에 의해서 설명한다. The microscope imaging device and the dimension measurement device of the present invention are described in particular with the dimension measurement device of a pattern formed on a glass substrate such as an LCD line width measurement device.
도 1은 본 발명의 일실시예의 치수측정 장치를 설명하기 위한 블럭도로서, 치수측정 장치를 위에서 본 도면이다. 또한, 도 2는 도 1의 구성의 치수측정 장치의 제어의 방법을 설명하기 위한 제어 블록도이다. 1 is a block diagram illustrating a dimension measuring apparatus according to an embodiment of the present invention. 2 is a control block diagram for explaining the method of control of the dimension measuring apparatus of the structure of FIG.
도 1과 도 2에 있어서, LCD 기판 등의 유리 기판인 피측정 대상물(86)은 Y방 향 이동 스테이지(87)상에 고정되고, 스테이지 구동 제어 장치(88′)에 의해 Y방향(화살표 98)으로 이동한다. 1 and 2, the
한편, 촬상 장치 및 조명 장치를 구비한 현미경헤드(81)는 촬상헤드로서 상하이동 스테이지(83)상에 설치되고, 화상 처리 장치(89)에 의해 현미경 화상의 초점을 맞추는 오토포커스 제어에 사용된다. 또한, 촬상 장치 및 조명 장치를 구비한 현미경헤드(91)는 상하 이동 스테이지(93)상에 설치되며, 화상 처리 장치(97)에 의해 현미경 화상의 초점을 맞추는 오토포커스 제어에 사용된다. On the other hand, the
또한, 화상처리장치(89)는 현미경헤드(81)를 제어하여, 현미경헤드(81)의 조명조정, 렌즈배율 선택, 오토포커스 제어, 촬상 및 화상 처리에 의한 치수측정을 실행한다. 마찬가지로, 화상처리장치(97)는 현미경헤드(91)를 제어하여, 현미경헤드(91)의 조명조정, 렌즈배율 선택, 오토포커스 제어, 촬상 및 화상 처리에 의한 치수측정을 실행한다. In addition, the
즉, 현미경헤드(81, 91)는 스테이지 구동 제어장치(88')에 의해, 각각 개별적으로 독립해서, 피측정 대상물의 평면 영역내의 측정 포인트의 위치로 이동 가능하고, 화상처리장치(89, 97)가 현미경헤드(81, 91)를 제어하여 위치보정도 개별적으로 실행할 수 있으며, 또한 각각 독립해서 개별적으로, 조명조정, 렌즈배율 선택, 오토포커스 제어, 촬상 및 화상 처리에 의한 치수측정을 실행한다. That is, the microscope heads 81 and 91 can be moved independently of each other by the stage drive control device 88 'to the position of the measurement point in the planar region of the object to be measured, and the
상하이동 스테이지(83)는 현미경헤드(81)를 이동시키기 위한 X방향 이동 스테이지(82)에 설치되고, X방향 이동 스테이지(82)는 스테이지 구동 제어 장치(88′)의 제어에 따라 상하이동 스테이지(83)을 X방향으로 이동시킴으로써 현미경헤 드(81)를 X방향(화살표 99)으로 이동시킨다. 마찬가지로, 상하이동 스테이지(93)는 현미경헤드(91)를 이동시키기 위한 X방향 이동 스테이지(92)에 설치되며, X방향 이동 스테이지(92)는 스테이지 구동 제어 장치(88′)의 제어에 따라 상하이동 스테이지(93)을 X방향으로 이동시킴으로써 현미경헤드(91)를 X방향으로 이동시킨다. The shanghai-
상하이동 스테이지(93)와 X방향 이동 스테이지(92)의 사이에는 현미경헤드(91)를 Y방향으로 약간 이동(미세이동)시키는 Y방향 미세이동 스테이지(94)가 설치되어 있고, 피측정 대상물(86)이 Y방향 이동 스테이지(87)에 의해 Y방향으로 이동했을 때의 현미경헤드간의 렌즈의 편심 오차나 스테이지에 대한 피측정 대상물(86)의 회전 방향의 오차에 의해 생기는 측정 패턴 위치 오차를 보정한다(후술함). Between the
X방향 이동 스테이지(82, 92)는 현미경헤드(81, 91)의 각각이 피측정 대상물의 평면 영역 전체를 이동 가능한 스트로크를 갖고 있으며, 적어도 1개의 현미경헤드, 투과조명 장치, 또는 화상처리장치가 고장 또는 비가동과 같은 이상 상태인 경우, 이상 검지 수단(도시되지 않음)이 그 이상 상태를 검지하면, 스테이지 구동 제어장치(88')는 고장 또는 비가동 상태의 현미경헤드와 그에 대응하는 투과조명 장치, 이상 상태의 투과조명장치와 그에 대응하는 현미경헤드 및 이상 상태의 화상처리장치에 대응하는 현미경헤드 및 투과조명장치를 퇴피위치로 이동시키고, 나머지 현미경헤드 및 투과조명 장치가 피측정 대상물의 평면 영역상 전체를 이동할 수 있어, 고장 또는 비가동 등의 이동 상태에 있는 촬상헤드가 담당하고 있던 측정 포인트 위치를 포함시킨 모든 측정 포인트 위치로 이동시킬 수 있다. The
이를 위하여, 투과조명 장치(84, 95)에 있어서도, 각각이 피측정 영역상을 이동 가능한 스트로크를 갖고 있고, 적어도 1개의 투과조명 장치가 고장 또는 비가동 상태라도, 해당 현미경헤드와 투과조명 장치를 퇴피위치로 이동시키고, 다른 현미경헤드와 투과조명 장치를 피측정 전영역상에서 직선형상으로 이동시킬 수 있다.For this purpose, even in the
또한, 현미경헤드(81, 91) 각각의 퇴피위치에, 퇴피위치 검출센서(도시하지 않음)가 배치되어 있고, 해당 센서가 적어도 1개의 현미경헤드가 퇴피위치에 있는 상태를 검지하고 있는 동안, 해당 현미경헤드를 비가동 상태로 하고, 해당 현미경헤드, 그 관련 동작축, 또는 관련 화상 처리 장치(89, 97) 중의 어느 하나 또는 모든 전원이 차단되어 있어도, 나머지 현미경헤드, 그 관련 동작축, 및 관련 화상 처리 장치에서 측정을 할 수 있도록 소프트웨어 제어를 실행하고 있다. Further, a retreat position detection sensor (not shown) is disposed at the retreat position of each of the microscope heads 81 and 91, and while the sensor detects a state where at least one microscope head is at the retreat position, Even if the microscope head is left in an inactive state and any one or all power sources of the microscope head, its associated motion axis, or associated
또, 상기 제어는 시스템 제어 장치(90′)가 실행하고, 고장의 검지나 가동 상태인지 비가동 상태인지에 대한 이상 검지 수단을 이 시스템 제어 장치(90′)에 구비하지만, 별도로 검지 수단을 갖고 있어도 좋다. In addition, the control is executed by the system control device 90 ', and the system control device 90' is provided with abnormality detection means for detecting a failure, whether it is in an operating state or in an inactive state, but has a separate detection means. You may be.
스테이지 구동 제어 장치(88′)는 스테이지를 구동하기 위한 구동 회로와, 스테이지의 이동 제어 및 위치좌표 관리를 실행하는 스테이지 제어 장치로 구성되고, 시스템 제어 장치(90′)로부터 지시된 위치좌표에 각 스테이지를 위치 결정한다. The stage drive control device 88 'is composed of a drive circuit for driving the stage and a stage control device that performs movement control and position coordinate management of the stage, and each of the position drive control devices 88' is positioned at a position coordinate indicated by the system control device 90 '. Position the stage.
또한, 스테이지 구동 제어 장치(88′)는 복수의 현미경헤드간 및 복수의 투과조명 장치간의 X방향의 좌표의 차분을 상시 감시하고, 그 차분이 소정의 값 이내로 되었을 때에, 감속 정지하도록 소프트웨어 제어해서 충돌을 방지하도록 하고 있 다. Further, the stage drive control device 88 'constantly monitors the difference in the coordinates in the X direction between the plurality of microscope heads and the plurality of transmission lighting devices, and performs software control to decelerate and stop when the difference is within a predetermined value. To prevent collisions.
각 스테이지의 이동범위단에는 기계적인 충돌을 방지하기 위한 리미트센서가 설치되고, 스테이지 구동 제어 장치(88′)는 그 신호를 검지하면, 스테이지를 긴급 정지시킨다. A limit sensor for preventing mechanical collision is provided at the stage of the movement range of each stage, and when the stage drive control device 88 'detects the signal, the stage is emergency stopped.
또한, X방향 이동 스테이지(82, 92)에는 각각이 기계적으로 충돌하기 직전에 검지하는 리미트센서(도시하지 않음)를 설치하고, 스테이지 구동 제어 장치(88′)는 그 신호를 상시 감시함과 동시에, 각각의 현미경헤드간의 X방향의 좌표의 차분을 상시 감시하고, 그 차분이 소정의 값의 이내로 되었을 때에, 감속 정지하도록 소프트웨어 제어하는 것에 의해 기계적, 충돌을 방지하도록 하고 있다. In addition, the X
마찬가지로, 투과조명 장치 X방향 이동 스테이지(85 및 96)에도 각각이 기계적으로 충돌하기 직전에 검지하는 리미트센서를 설치하고 스테이지 구동 제어 장치(88′)는 그 신호를 상시 감시함과 동시에, 각각의 투과조명 장치간의 X방향의 좌표의 차분을 상시 감시하고, 그 차분이 소정의 값의 이내로 되었을 때에, 감속 정지하도록 소프트웨어 제어하는 것에 의해서 기계적, 충돌을 방지하도록 하고 있다. Similarly, the transmissive lighting device X-direction moving
또한, 현미경헤드 X방향 이동 스테이지(82, 92), 현미경헤드 상하이동 스테이지(83, 93), 투과조명 장치 X방향 이동 스테이지(85, 96) 및, Y방향 이동 스테이지(87)에 의해, 각각의 현미경헤드(81, 91) 및 투과조명 장치(84, 95)는 피측정 대상물(86)상의 임의의 위치로 이동하는 것이 가능하고, 피측정 대상이 Y방향으로 이동하는 타이밍에서 각각의 현미경헤드가 동시에 X방향으로 이동하고, 또한 현미경 헤드(91)가 Y방향으로 약간 이동한다. 그리고, 이동을 완료함과 동시에, 각각의 현미경헤드에 의해, 피측정 대상물(86)상의 각각 다른 위치에서 독립해서 대략 동시에 측정 처리를 제어 소프트웨어에 의해 실행한다. Further, the microscope head
또, 상기 실시형태에서는 Y방향 이동 스테이지가 이동하는 것에 의해, 촬상헤드를 이동하는 구성이었지만, 유리 기판을 Y방향으로 이동시키는 구성이어도 좋으며, 유리 기판과 촬상헤드의 양쪽을 이동시키는 구성이어도 좋다. Moreover, in the said embodiment, although it was the structure which moves an imaging head by moving a Y direction movement stage, the structure which moves a glass substrate to a Y direction may be sufficient, and the structure which moves both a glass substrate and an imaging head may be sufficient.
또한, 상기 실시예에서는 현미경헤드(81), X방향 이동 스테이지(82), 상하이동 스테이지(83), 투과조명 장치(84), 투과조명 장치 X방향 이동 스테이지(85) 및 화상 처리 장치(89)를 1조의 측정 처리단위로서 제어하는 조합의 경우와, 현미경헤드(91), X방향 이동 스테이지(92), 상하이동 스테이지(93), 투과조명 장치(95), 투과조명 장치 X방향 이동 스테이지(96), 화상 처리 장치(97) 및 Y방향 미세이동 스테이지(94)를 1조의 측정 처리단위로서 제어하는 조합의 경우에 의해서, 본 발명의 실시예를 설명하였다. Further, in the above embodiment, the
그러나, 상기 실시예와 같이, 2개의 조합 뿐만 아니라, 3개 이상의 조합이라도 좋으며, 또한 Y방향 이동 스테이지가 복수 있는 구성이어도 좋다. However, as in the above embodiment, not only two combinations but also three or more combinations may be employed, and a configuration in which there are a plurality of Y-direction moving stages may be used.
또한, 현미경헤드(81), X방향 이동 스테이지(82), 또는 상하이동 스테이지(83)의 적어도 어느 하나가 고장 또는 비가동 상태이고, 또한 투과조명 장치(95), 또는 투과조명 장치 X방향 이동 스테이지(96)의 적어도 어느 하나가 고장 또는 비가동 상태인 경우에는 나머지 조합, 예를 들면, 현미경헤드(91), X방향 이동 스테이지(92) 및 상하이동 스테이지(93)와, 투과조명 장치(84) 및 투과조명 장 치 X방향 이동 스테이지(85)의 조합으로 측정 처리를 실행하도록 해도 좋다. In addition, at least one of the
또한, 화상 처리 장치(89와 97)의 경우에도 마찬가지의 것이 가능하며, 현미경헤드, X방향 이동 스테이지, 및 상하이동 스테이지의 조합, 투과조명 장치 및 투과조명 장치 X방향 이동 스테이지의 조합, 및 화상 처리 장치의 조합을 가동 상태에 있는 것끼리 측정 처리를 실행해도 좋다. The same can be done in the case of the
또한, 상기 실시예는 투과조명방식에서의 측정으로 설명했지만, 반사조명방식에서의 측정과 투과조명방식의 병용에서도 마찬가지라 할 수 있으며, 반사조명방식만인 경우에는 투과조명 장치와 투과조명 장치 X방향 이동 스테이지가 불필요한 분만큼, 구성도 처리도 단순하게 된다. In addition, although the above embodiment has been described in terms of the measurement in the transmission illumination method, the same can be said of the measurement in the reflection illumination method and the combination of the transmission illumination method, and in the case of only the reflection illumination method, the transmission illumination device and the transmission illumination device X As long as the direction movement stage is unnecessary, the configuration and processing are simplified.
또한, 최근 LCD 기판 등의 FPD(Flat Panel Display)는 대형화가 진행하고, 상술한 실시형태와 같은 1개의 유리 기판에 복수의 제품을 다수개 취하는 제작의 방법 뿐만 아니라, 유리 기판 1개에 FPD 제품 1대분의 패턴밖에 제작하지 않는 경우도 고려되도록 되어 있다. In addition, in recent years, the size of flat panel displays (FPDs) such as LCD substrates has been increased, and not only the production method of taking a plurality of products on one glass substrate as in the above-described embodiment, but also one FPD product on one glass substrate. The case where only one pattern is produced is also considered.
이러한 기판 1개에 1개의 제품 패턴밖에 만들 수 없는 경우에는 복수의 촬상헤드로 별도의 제품의 동일 패턴을 측정 또는 검사하는 일이 없기 때문에, 복수 헤드를 동시에 가동시킬 필요가 없다. When only one product pattern can be made in one such board | substrate, since the same pattern of a separate product is not measured or inspected by several imaging heads, it is not necessary to operate multiple heads simultaneously.
따라서, 제품에 따라 1개조 혹은 복수개조의 촬상헤드, 화상처리장치 및 투과조명장치를 이용하도록 해 두면, 본 발명은 더 많은 용도의 제품에 적용할 수 있으므로, 이용범위가 넓어진다. 또한 이 경우, 사용하고 있지 않은 기기를 떼어내어 유지 보수하는 것도 가능하다. Therefore, if one set or multiple sets of imaging heads, image processing apparatuses, and transmission lighting apparatuses are used depending on the product, the present invention can be applied to products of more uses, thereby increasing the scope of use. In this case, it is also possible to remove and maintain unused equipment.
상술한 실시예와 같이, 1대의 장치상에서 복수의 현미경을 사용해서 동시 측정하는 것이 가능하게 되어 대폭적인 택트 타임의 단축이 가능하다. 또한 복수의 현미경 동작축과 투과조명 동작축에 퇴피 영역의 여유를 갖는 동작 스트로크를 갖게 하고, 또한 적절한 소프트웨어 제어를 하는 것에 의해, 고장시의 장치백업 기능을 보강하고, 고장에 의한 장치의 가동율 저하나 라인의 안정성 저하의 문제를 방지할 수 있다. As in the above-described embodiment, it is possible to measure simultaneously using a plurality of microscopes on one device, and thus significantly reduce the tact time. In addition, a plurality of microscope operating axes and transmission illumination operating axes are provided with an operating stroke having a margin of retraction area and appropriate software control to reinforce the device backup function at the time of failure and to reduce the operation rate of the device due to the failure. The problem of the stability fall of one line can be prevented.
도 1과 도 2에 있어서의 현미경헤드(91)를 Y방향으로 약간 이동(미세이동)시키는 Y방향 미세이동 스테이지(94)에 대해, 이하에 더 설명한다. The Y-
본 발명의 일실시예를, 도 5와 도 6에 의해서 설명한다. 도 5는 본 발명을 이용한 2헤드방식의 LCD(Liquid Crystal Display) 선폭측정 장치의 구성을 설명하기 위한 도면이다. 도 5(a)는 장치를 위에서 본 평면도, 도 5(b)는 도 5(a)의 평면도를 화살표 A방향에서 본 도면, 도 5(c)는 장치를 도 5(a)의 평면도를 화살표 B방향에서 본 도면이다. An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 5 and 6. 5 is a view for explaining the configuration of a two-head LCD (Liquid Crystal Display) line width measurement apparatus using the present invention. Fig. 5 (a) is a plan view of the device from above, Fig. 5 (b) is a view of the plan view of Fig. 5 (a) from the direction of arrow A, and Fig. 5 (c) is a plane view of the device of Fig. 5 (a). It is the figure seen from the B direction.
도 5에 의해서, 2헤드방식 LCD 선폭측정 장치의 이동축의 구성과 동작 방향을 설명한다. 101은 탑재대, 103은 피측정 대상물, 102는 피측정 대상물(103)을 탑재하는 시료대이다. 탑재대(101) 상에 시료대(102)가 고정되어, 피측정 대상물(103)은, 시료대(102) 상에 도시하지 않는 반송부에 의해서 반입 혹은 반출된다. 반송부로부터 반입된 피측정 대상물(103)은 시료대(102)에 진공흡착 등의 방법으로 고정된다. 예를 들면, 피측정 대상물(103)은 2헤드방식 LCD 선폭 장치의 도시하지 않은 흡착기구에 의해서 흡착되어, 시료대(102)에 고정된다. 피측정 대상물(103) 은, 예컨대 기판 등의 판형상의 기체(基體)이며, 판형상의 기체에 형성 또는 도포된 막 패턴의 선폭 등을 측정 또는 검사한다. 판형상의 기체는, 예컨대 LCD(Liquid Crystal Display) 기판의 TFT(Thin Film Transistor)나 반도체의 마스크이다. 5, the structure and the operation direction of the moving shaft of the 2-head type LCD linewidth measuring apparatus are demonstrated.
2헤드방식 LCD 선폭측정 장치는 촬상헤드부를 2개 구비한 LCD 선폭측정 장치로서, N헤드방식 LCD 선폭측정 장치는 촬상헤드부를 N개 구비한 LCD 선폭측정 장치이다 (N은 2이상의 자연수). The two-head LCD linewidth measuring device is an LCD linewidth measuring device having two imaging head portions, and the N-head type LCD linewidth measuring device is an LCD linewidth measuring device having N imaging head portions (N is a natural number of two or more).
1은 Y축의 빔, 2는 X1축의 가이드, 3은 X2축의 가이드이다. Y축의 빔(1)은, X1축의 가이드(2) 상 및 X2축의 가이드(3)에 따라 X축으로 평행(도 5(a)에서는, 지면(紙面)의 좌우 방향)하게 이동한다. Y축의 빔(1)의 레일 부분(이하, Y축의 레일이라고 칭한다)은, X축에 대하여 직교하는 구성으로 되어 있다. 또한, X1축의 가이드(2) 및 X2축의 가이드(3)의 높이를 낮게 하고, Y축의 빔(1)을 문형(門型: gantry) 구조로 하여도 좋다. 1 is a beam along the Y axis, 2 is a guide along the X1 axis, and 3 is a guide along the X2 axis. The
4는 Y1축의 가이드, 5는 Y2축의 가이드이다. Y1축의 가이드(4) 및 Y2축의 가이드(5)는, Y축의 레일에 따라 각각 독립적으로 이동한다. 또한 이 때, Y1축의 가이드 및 Y2축의 가이드는, X축에 대하여 직교하는 방향(Y축(도 5(a)에서는, 지면 상하 방향)으로 이동한다.4 is a guide on the Y1-axis, and 5 is a guide on the Y2-axis. The
6은 Z1축의 가이드, 7은 Z2축의 가이드이다. Z1축의 가이드(6)는 Y1축의 가이드(4)에 탑재되고, Z2축의 가이드(7)는 Y2축의 가이드(5)에 탑재된다. Z1축의 가이드(6)는, Y1축의 가이드(4)에 따라 Z축(도 5(b)에서는, 지면 상하 방향) 방향 으로 이동하고, 동일하게, Z2축의 가이드(7)는, Y2축의 가이드(5)에 따라 Z축 방향으로 이동한다. 6 is a guide on the Z1 axis, 7 is a guide on the Z2 axis. The
8은 △X1축의 가이드, 9는 △X2축의 가이드, 10과 11은 촬상 헤드부이다. △X1축의 가이드(8)는 Z1축의 가이드(6)에 탑재되고, △X2축(9)의 가이드는 Z2축의 가이드(7)에 탑재된다. 8 is a guide on the ΔX1 axis, 9 is a guide on the ΔX2 axis, and 10 and 11 are imaging head portions. The
촬상헤드부(10)는 △X1축의 가이드(8)에 탑재되고, 촬상헤드부(11)는 △X2축의 가이드(9)에 탑재되어 있다. The
촬상헤드부(10)는 △X1축의 가이드(8)를 따라 X축 방향으로 이동하고, 마찬가지로, 촬상헤드부(11)는 △X2축의 가이드(9)를 따라 X축 방향으로 이동한다. The
또한, 도 5의 실시예에서는 촬상헤드부(10 및 11)와 각각 쌍으로 되어 동작하는 투과조명축 기구가 장비된다. 즉, 12는 촬상헤드부(10)의 Py1축, 13은 촬상 헤드부(11)의 Py2축, 14는 촬상 헤드부(10)의 △Px1축, (15)는 촬상 헤드부(11)의 △Px2축이다. In addition, in the embodiment of Fig. 5, a transmission illumination shaft mechanism which is operated in pairs with the
Py1축(12)과 Py2축(13)은 Y축의 빔(1)으로부터 매달린 투과조명 가이드(104)에 탑재되고, 투과조명 가이드(104)를 따라 Z축 방향으로 동작한다. The
또한, Py1축(12)상에 △Px1축(14)이 마련되고, Py2축(13)상에 △Px2축(15)이 마련되어 있다. △Px1축(14)에는 투과조명(16)이 탑재되고, △Px2축(15)에는 투과조명(17)이 탑재되어 있다. In addition, the
투과조명(16)은 △Px1축(14)을 따라 X축방향으로 이동하고, 마찬가지로, 투과조명(17)은 △Px2축(15)을 따라 X축방향으로 이동한다. The
투과조명(16)의 △Px1축(14)을 따른 이동과, 촬상헤드부(10)의 △X1축(8)을 따른 이동은 연동되어 있으며, 예를 들면, 투과조명(16)의 조명광의 출사중심축과, 촬상헤드부(10)의 입사광축은 동일한 광축(111)이다. The movement along the
마찬가지로, 투과조명(17)의 △Px2축(15)을 따른 이동과, 촬상헤드부(11)의 △X2축(9)을 따른 이동은 연동되어 있으며, 예를 들면, 투과조명(17)의 조명광의 출사중심축과, 촬상헤드부(11)의 입사광축은 동일한 광축(112)이다. Similarly, the movement along the
또, 도 5(b)에서는 빔(1)의 일부와, 빔(1)에 부착된 Py1축(12), Py2축(13), △Px1축(14), △Px2축(15), 및 투과조명(16, 17)과, 시료대(102)는 화살표 B방향으로부터 보이는 개소에서 볼 수 없는 개소를 혼재시켜, 보기 쉬운 도면으로 하고 있으며, 정확한 측면도는 아니다. 마찬가지로, 도 5(c)도 모식적인 단면도이다. In addition, in FIG. 5B, a part of the
도 6은 본 발명이 필요하게 되는 시료의 탑재오차에 의해서 발생하는 위치에러와 보정을 설명하기 위한 도면이다. 도 6의 횡축이 선폭측정 장치의 시료대(102)상에서의 X축의 이동 방향을 나타내고, 종축이 선폭측정 장치의 시료대(102)상에서의 Y축의 이동 방향을 나타낸다. Fig. 6 is a view for explaining position error and correction caused by mounting error of a sample required by the present invention. The horizontal axis in FIG. 6 shows the moving direction of the X axis on the sample stand 102 of the line width measuring device, and the vertical axis shows the moving direction of the Y axis on the sample stand 102 of the line width measuring device.
파선테두리(24)는 이상적인 피측정 대상물의 탑재위치로서, 이 탑재위치에서의 피측정 대상물(103)이 갖는 좌표축이, 선폭측정 장치의 스테이지기구의 XY축과 평행하고, 또한 기준(피측정 대상물의 원점과 선폭측정 장치의 원점)이 일치하는 탑재위치이다. 이러한 피측정 대상물이 예를 들면 LCD 기판인 경우, 복수의 동일한 형상의 복수의 검사 대상 제품이 파선테두리(24)일 때에는 그 X축에 평행하게 x개, Y축에 평행하게 y개 동일한 피치로 합계 x × y개 배치되어 있다. The dashed
실선테두리(25)는 실제로 탑재되는 시료위치로서, XY축 방향의 위치 오차(기준점의 불일치)과 회전 방향의 오차이 발생한다. 이들 오차은 위치보정이 필요한 측정에러의 발생요인으로 된다. 예를 들면, 동일 열에 배치되어 있던 2개의 제품 중, 촬상헤드부(10)의 촬상시야내에는 측정좌표 P1이 포함되지만, 촬상헤드부(11)의 촬상시야내에는 동일 열에 배치되어 있는 측정좌표 P2가 포함되지 않는 경우가 위치보정이 필요한 측정에러라고 할 수 있다. 이하, 상세하게 설명한다. The
도 6은 피측정 대상물의 탑재에 의해 생기는 오차(특히 회전 방향의 오차)을 나타낸 도면으로서, 24는 이상적인 피측정 대상물의 탑재위치를 나타내는 파선테두리, 25는 실제의 피측정 대상물의 탑재위치를 나타내는 실선테두리, 18은 회전 방향의 위치 오차량 θ이다. 실제의 피측정 대상물의 탑재위치에서는 이상적인 피측정 대상물의 탑재위치와, 회전 방향의 위치 오차을 발생하고 있다. 18은 회전 방향의 위치 오차량 θ, 19는 멀티 촬상헤드부 중 위치 제어상의 기준이 되는 촬상헤드부(10)의 측정좌표 P1(측정 포인트)의 위치, 20은 촬상헤드부(11)에서 실제로 측정해야 하는 측정좌표 P2의 위치, 21은 이상적인 피측정 대상물의 탑재위치에서의 촬상헤드부(11)의 측정좌표의 위치, 22는 보정해야 할 회전 방향의 오차에 의해 발생하는 X축 방향의 오차량 △X, 23은 보정해야 할 회전 방향의 오차에 의해 생기는 Y축 방향의 오차량 △Y, 24는 측정좌표 P1과 측정좌표 P2의 사이의 거리(YP1-P2)이다. 또한, 여기서, 각 포인트 P1, P2, P2'를 둘러싸고 있는 사각형의 테두리는, 각각의 측정 포인트를 중심으로 하여 촬상되었을 때의 시야(관찰시야) 범위를 모식 적으로 나타내고 있다. 또한, 도 6에서는, 측정 포인트 중의 하나(촬상 헤드부가 2개 있으므로, 실제로는 1쌍)를 도시하고 있으나, 통상 복수의 측정 포인트가 있다. Fig. 6 is a diagram showing an error (especially an error in the direction of rotation) caused by mounting of an object to be measured, where 24 is a broken line border indicating an ideal mounting position of the object under test, and 25 is a mounting position of the actual measuring object. The
또, 회전 방향의 오차을 검출하기 위해서는 예를 들면, 도 6의 위치맞춤 패턴(28)을 이용해서, 미리 등록된 패턴과 촬상헤드부(10)에 의해 촬상한 화상의 매칭 처리에 의해서 패턴 인식에 의해 위치맞춤 패턴(28)의 위치좌표를 구하고, 다음에 촬상헤드부(10)를 이동시켜, 마찬가지의 패턴 인식에 의해 위치맞춤 패턴(29)의 위치좌표를 구하고, 이상적인 시료탑재위치와의 차이를 검출해서 구한다. In addition, in order to detect the error of a rotation direction, pattern recognition is performed by the matching process of the image which was imaged by the
이 오차량 △X(22) 및 오차량 △Y(23)는 이하 수학식 1 및 2에 의해 구할 수 있다. The error amount ΔX (22) and error amount ΔY (23) can be obtained by the following equations (1) and (2).
도 6에 있어서, 실선테두리(25)와 같이 피측정 대상물(103)의 탑재위치가 어긋나 있던 경우, 촬상헤드부(10)의 측정좌표 P1의 시료대(102)상의 위치(19)와 촬 상헤드부(11)의 측정좌표 P2의 시료대(102)상의 위치(21)는 본래 이상적인 피측정 대상물의 탑재위치로서, X축상의 좌표가 일치해야 하지만 △X(22)만큼 어긋나 있고, 또한 Y축상에서도 △Y(23)만큼 어긋나 있다. In FIG. 6, when the mounting position of the object to be measured 103 is shifted as in the
촬상헤드부(10)의 측정좌표 P1의 위치(19)를 기준으로 하면, 정확한 측정위치(20)로 촬상헤드부(11)를 이동시키기 위해서는 △X(22) 및 △Y(23)만큼 이동시키지 않으면 안된다. 여기서, △X(22)만큼의 보정 이동을 실행하기 위해서는 촬상헤드부(10)와, 촬상헤드부(11)를 개별적으로 이동시키기 위한 구동축이 필요하게 된다. 즉, 본 발명의 △X1축(8)과 △X2축(9)이 필요하게 된다. Based on the
예를 들면, △X2축(9)에 의해서 촬상헤드부(11)만을 X축 방향으로 약간 이동시키고, 또한, △X1축(8)에 의해 촬상헤드부(10)만을 X축 방향으로 약간 이동시키는 것에 의해, 개별적으로 적어도 촬상헤드부(10) 또는 촬상헤드부(11) 중의 어느 하나를 이동시키는 것에 의해서, 촬상헤드부(10)와 촬상헤드부(11)의 측정 포인트를 X축상에서 일치시키도록 보정할 수 있다. For example, only the
또, Y축 방향도 촬상헤드부(10) 또는 촬상헤드부(11)의 적어도 한쪽을 Y1축의 가이드(4) 또는 Y2축의 가이드(5)에 의해서, 개별적으로 이동시키는 것에 의해, 더욱 정밀도 좋게 보정할 수 있다. Moreover, the Y-axis direction is also correct | amended more accurately by moving at least one of the
또, 촬상헤드부의 수는 상기 실시예에서는 2대이지만 복수대라면 몇대라도 좋다. In addition, although the number of imaging head parts is two in the said Example, many may be sufficient as several.
또한, 상기 실시예에서는 투과조명에 의한 측정 또는 검사이었지만, 반사조명에 의한 측정 또는 검사만의 선폭측정 장치이면, 투과조명은 불필요하고, 물론 촬상헤드부와의 이동에 대한 연동도 불필요하다. In addition, in the above embodiment, the measurement or inspection by transmission illumination is used. However, in the case of the line width measuring device only for measurement or inspection by reflection illumination, transmission illumination is not necessary, and of course, interlocking movement with the imaging head portion is also unnecessary.
상기 도 5에서는 선폭측정 장치에 있어서, 발명에 관한 구성만을 설명했지만, 예를 들면, 촬상헤드부로부터는 피측정 대상물의 소정 부분의 화상을 취득하고, 화상 처리부 이후에 출력해서 측정 또는 검사하는 유닛이 필요하다. 또, 투과조명에는 광원이 부속하지 않으면 안되고, 위치보정 등을 위해, 각각의 가이드나 축을 이동시키기 위한 기구 부분 등, 선폭측정 장치에 있어서 필요한 구성 모두를 기재하고 있지 않다. 예를 들면, 이하의 도 7에서 설명하는 바와 같은 구성이 적어도 필요하다. In FIG. 5, only the configuration related to the invention has been described in the line width measuring apparatus. For example, a unit for acquiring an image of a predetermined portion of an object to be measured from the image capturing head unit and outputting the image after the image processing unit is measured or inspected. need. In addition, a light source must be attached to transmission light, and all the structures which are required in a line width measuring apparatus, such as a mechanism part for moving each guide | shaft or an axis, for position correction etc. are not described. For example, the structure as demonstrated in FIG. 7 below is required at least.
도 7은 선폭측정 장치의 대략 구성을 나타내는 블럭도이다. 7 is a block diagram showing the general configuration of a line width measuring apparatus.
도 7에 있어서, 508은 관찰용 컬러 카메라유닛, 측정 카메라유닛, 전동 리볼버유닛 및 레이저 오토포커스유닛 등으로 이루어지는 촬상헤드부, 509는 시료대, 510은 위치 보정부, 512는 제진대(除振臺), 513은 조명용 전원, 514는 컬러 모니터, 515는 측정용 모니터, 516은 측정 결과 표시용 모니터, 517은 비디오 프린터, 518은 화상 처리 PC(Personal Computer), 519는 제어 PC, 520은 스테이지 제어부, 521은 투과조명용 전원, 522는 투과조명 헤드부이다. 또한, 501은 촬상헤드부(508), 시료대(509), 위치 보정부(510), 제진대(512), 조명용 전원(513), 스테이지 제어부(520), 투과조명용 전원(521), 투과조명 헤드부(522)로 구성되어 있는 측정부이다. In Fig. 7,
도 7에 있어서, 촬상헤드부(508)의 관찰용 컬러 카메라로 찍어진 화상은 컬러모니터(514)에 표시되고, 측정카메라로 찍어진 화상은 측정용 모니터(515)에 표 시된다. In FIG. 7, the image taken by the color camera for observation of the
측정 장치는 외부 호스트(HOST) 또는 제어 PC(519)의 지령에 의해 측정을 개시한다. 측정은 미리 설정된 레시피에 의거해서, 자동 또는 매뉴얼 동작으로 개시되고, 측정 결과는 측정 결과 표시용 모니터(516)에 표시되며, 또한 측정 결과는 예를 들면 제어 PC(519)내의 HD(하드 디스크) 등의 자기디스크의 소정의 영역에 기입된다. 또한, 그들 측정 결과 데이터는, 외부 호스트의 요구에 의해 외부 호스트로 배신(配信)된다. The measurement device starts measurement by the command of an external host (HOST) or
또한, 제진대(512)에 의해서, 외부의 진동이 시료대(509)에 전달되지 않도록 하고 있다. In addition, the vibration damping table 512 prevents external vibration from being transmitted to the sample table 509.
화상 처리 PC(518)는 촬상헤드부(508)로부터 입력된 화상을 해석하여, 피측정 대상물(103) 중에 미리 설정된 소정의 패턴을 인식해서 좌표를 취득하고, 보정량을 구한다. The
구한 보정량의 정보를 제어 PC(519)로 출력하고, 제어 PC(519)는 스테이지 제어부(520)를 보정량의 정보에 의거해서 제어 지시 신호를 한다. 스테이지 제어부(520)는 입력된 제어 지시 신호에 대응하는 제어 신호를 위치보정부(510)에 부여하고, 위치보정을 실행한다. The obtained information of the correction amount is output to the
이와 같이 해서 위치보정을 실행하면서, 측정 또는 검사를 실행한다. In this way, while performing position correction, measurement or inspection is performed.
또한, LCD 기판의 치수(단위: ㎜)는 가로(X) × 세로(Y)가, 예컨대 1850×1500 또는 2250×1950 등이고, 두께는 0.5∼0.7 정도이다. 예를 들면, 피측정 대상물을 시료대상에 반송로봇 등에 의해서 반입했을 때의 위치 오차량을 ±5∼10 ㎜ 정도로 예측한 경우, 보정량의 최대를 ±10 ㎜로 설정한다. 즉, △X1축의 가이드(8)와 △X2축의 가이드(9)의 스트로크를 ±10 ㎜로 설정하면 좋다. In addition, the dimension (unit: mm) of an LCD board | substrate is horizontal (X) x vertical (Y), for example, 1850x1500 or 2250x1950, etc., and thickness is about 0.5-0.7. For example, when the position error amount when the object to be measured is brought into the sample object by a transport robot or the like is estimated to be about ± 5 to 10 mm, the maximum of the correction amount is set to ± 10 mm. In other words, the stroke of the
또한, Y축 방향의 오차의 보정은 전술한 바와 같이, Y1축의 가이드(4) 또는 Y2축의 가이드(5)에서 실행해도 좋다. In addition, correction of the error of the Y-axis direction may be performed by the
또한, X축 방향, Y방향 및 회전(θ) 방향으로 미세 조정할 수 있는 머니퓰레이터(manipulator)를 이용하여, 제어 PC(519)에 의해서 보정하는 것도 좋다. Further, the
이상과 같이, 본 발명에 의하면, 종래의 클램프기구(에어 실린더 등에 의한 누름 기구)를 이용해서, 기계적으로 피측정 대상물의 탑재위치를 강제적으로 이동시키는 방식에 의해서 문제로 된 피측정 대상물의 대형화, 정전기 등의 영향에 의해 실제로 시료를 이동시킬 수 없는 점, 또한, 탑재위치의 오차을 화상인식으로 측정하고 보정하는 방법을 이용한 경우에 있어서도, 멀티 촬상헤드화에 의해 발생하는 헤드간의 위치 오차로 인해 효율 좋게 측정을 실시할 수 없는 문제(본래, X축 방향의 좌표를 동일하게 하는 2개의 점을, 예를 들면 2대의 촬상헤드부에서 측정하는 경우, 1회의 X축 방향의 위치 결정 동작으로 동시 화상을 받아들여 처리를 실행하는 것이 효율적이고, 멀티 촬상헤드화의 목적이다. 그러나, 시료의 탑재위치 오차에 회전 성분을 포함하는 것에 의해, △X만큼의 위치 오차가 발생하여, 대형의 시료에서는 특히, 실질적으로 1회의 X방향위치 결정 동작에서는 검출 처리를 실행할 수 없다)를, △X축 기구를 마련하는 것, 또한 이 기구를 △X만큼에 대한 위치보정용으로서 제어하는 것에 의해 해결한다. As described above, according to the present invention, by using a conventional clamping mechanism (a pressing mechanism by an air cylinder or the like), the size of the object under measurement is increased by a method of forcibly moving the mounting position of the object under measurement. Even when the sample cannot be moved by the influence of static electricity or the like, and the method of measuring and correcting the error of the mounting position by image recognition, the efficiency due to the position error between the heads caused by the multi-imaging heading is used. Problem that measurement cannot be performed well (originally, when two points that make the coordinates in the X-axis direction equal are measured by, for example, two imaging heads, simultaneous images by one positioning operation in the X-axis direction It is efficient to carry out the process by carrying out the process, and it is the purpose of multi-imaging heading, but the rotational component is included in the mounting position error of the sample. Position error occurs by ΔX, and in a large sample, in particular, the detection process cannot be carried out substantially in one time of the X-direction positioning operation). This is solved by controlling the mechanism as the position correction for ΔX.
도 8∼도 19는 본 발명에 있어서의 각 축의 동작시퀀스의 일실시예를 나타내 는 흐름도를 나타내는 도면이다. 8 to 19 are flowcharts showing one embodiment of an operation sequence of each axis in the present invention.
본 발명의 일실시예의 위치 결정 동작의 흐름도는 크게 나누어 4개의 처리시퀀스(순서)로 이루어져 있다. 즉, 처리 전체를 담당하는 주시퀀스부, 주시퀀스부로부터의 지시에 의해 촬상헤드부(10)가 촬상한 화상을 해석하는 제 1 화상해석 시퀀스부, 주시퀀스부로부터의 지시에 의해서 촬상헤드부(11)가 촬상한 화상을 해석하는 제 2 화상해석 시퀀스부, 주시퀀스부로부터의 지시에 의해서, 선폭측정 장치의 측정부(501)(도 7에 나타내는 구성으로 말하면, 촬상헤드부(508), 시료대(509), 위치보정부(510), 제진대(512), 조명용 전원(513), 스테이지 제어부(520), 투과조명용 전원(521), 및 투과조명 헤드부(522)로 이루어짐)를 제어하는 스테이지 시퀀스부로 이루어져 있다. The flowchart of the positioning operation of one embodiment of the present invention is roughly divided into four processing sequences (sequences). That is, a gaze sequence part in charge of the entire process, a first image analysis sequence part for analyzing an image picked up by the
또한, 도 7에서 나타내면, 주시퀀스부는 제어용 PC(519)내에서 처리되고, 제 1 화상해석 시퀀스부와 제 2 화상해석 시퀀스부는 제어용 PC(519)로부터의 지시를 받아 화상 처리 PC(518)에서 처리된다. 또한, 측정부(501)의 동작은 제어용 PC(519)로부터의 지시를 받아 스테이지 제어부(520)에서 처리된다. 7, the main sequence unit is processed in the
도 8, 도 11 및 도 16은 본 발명의 위치 결정 동작의 시퀀스의 중심 처리 동작을 나타내는 흐름도로서, 제어용 PC(519)에서의 주처리 동작 시퀀스를 나타낸다. 또한, 도 9∼도 10, 도 12∼도 15 및 도 17∼도 19는 도 8, 도 11 및 도 16의 주처리 동작 시퀀스로부터의 지령에 근거하여, 각 헤드마다의 화상 처리, 선폭측정 장치의 스테이지부 각각의 제어를 실행하고, 결과 정보를 주처리 동작 시퀀스로 되돌리는 처리 동작 시퀀스를 나타내는 흐름도를 나타낸다. 8, 11, and 16 are flowcharts showing the central processing operation of the sequence of the positioning operation of the present invention, which shows the main processing operation sequence in the
예를 들면, 도 9, 도 12 및 도 17은 촬상헤드부(10)가 촬상한 화상(Image 1)을 처리하는 화상 1 처리 동작시퀀스의 흐름도를 나타내고, 도 9, 도 13, 및 도 18은 촬상헤드부(11)가 촬상한 화상(Image 2)을 처리하는 화상 2 처리 동작시퀀스의 흐름도를 나타낸다. 또한, 도 10, 도 14, 도 15 및 도 19는 측정부(501)에 필요한 구성부에 대해, 주처리 동작 시퀀스로부터의 지령을 받아 처리하는 측정부 처리 시퀀스를 나타낸다. For example, FIG. 9, FIG. 12, and FIG. 17 show flowcharts of the
도 8에 있어서의 인터록 신호(Interlock signal)는 비상정지명령으로서, 예를 들면, 장치를 설치하고 있는 실내에 작업자 등이 들어가는 경우에, 도어가 열린 것을 검지해서 발생한다. 또한, 작업자가 장치의 정지버튼을 누른 경우 등이다. 이 인터록 신호가 입력된 경우, 인터록(Interlock) 유무 판정 처리를 실행하고, 인터록 신호의 입력이 있으면, 에러(Error) 처리로서, 장치의 동작을 정지시킨다. 이 인터록 신호의 입력과 인터록 유무 판정 처리는, 도면에 표시하는 필요상, 도 8의 이 시퀀스로서 나타내었지만, 주처리 동작 시퀀스 중의 어느 시퀀스중에서도 인터록 신호가 입력된 경우에 처리 동작이 실행된다. The interlock signal in Fig. 8 is an emergency stop command and is generated by detecting that the door is opened, for example, when an operator or the like enters a room where the apparatus is installed. In addition, when the operator pressed the stop button of the device. When the interlock signal is input, the interlock presence / absence determination process is executed, and when there is an input of the interlock signal, the operation of the apparatus is stopped as an error process. Although this interlock signal input and interlock presence determination process are shown as this sequence of FIG. 8 as needed in a figure, a process operation | movement is performed when an interlock signal is input in any sequence of a main processing operation sequence.
또한, 도 9의 영상(Image) PC HDD에는 촬상 헤드부가 촬상한 화상이 저장되어 있고, 주처리 동작 시퀀스로부터의 어드레스 등의 지정에 의해서, 원하는 화상이 받아들여져, 화상 1 또는 2의 처리 동작 시퀀스에서 사용된다. 또한, 그 처리 결과가 저장된다. In addition, an image captured by the imaging head unit is stored in the image PC HDD of FIG. 9, and a desired image is received by designating an address or the like from the main processing sequence, and the processing operation sequence of the
또한, 도 10의 보정 테이블에는 바르게 정렬한 정도(straightness) 등, 장치의 기계적 오차를 보정하기 위한 보정 데이터가 저장되어 있고, 위치좌표 등의 보 정에 사용된다. In addition, the correction table of FIG. 10 stores correction data for correcting the mechanical error of the apparatus, such as a straightness, and is used for correction of position coordinates and the like.
또한, 도 12∼도 15와 도 17∼도 19의 시퀀스중의 레이저 오토포커스 처리(레이저 AF)나 측정 오토포커스 처리(측정 AF)는 도 7에는 나타내고 있지 않지만 주지의 기술을 이용한다(예를 들면, 일본 특허공개공보 제 2005-98970호, 일본국 특허공개공보 평성7-17013호 참조). In addition, although the laser autofocus process (laser AF) and the measurement autofocus process (measurement AF) in the sequence of FIGS. 12-15 and 17-19 are not shown in FIG. 7, a well-known technique is used (for example, , Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-98970, and Japanese Patent Publication No. Hei 7-17013).
다음에, 도 20과 도 6에 의해서, 본 발명의 시료(피측정 대상물)의 탑재시의 회전 방향으로의 오차에 대한 촬상헤드부의 위치보정의 처리의 일실시예를 설명한다. 도 20은 본 발명의 동작시퀀스의 일실시예를 나타내는 흐름도이다. Next, with reference to FIG. 20 and FIG. 6, one Example of the process of the position correction of the imaging head part with respect to the error in the rotation direction at the time of mounting the sample (object to be measured) of this invention is demonstrated. 20 is a flowchart illustrating one embodiment of an operation sequence of the present invention.
도 6에 나타내는 바와 같이, 이상적인 탑재위치(파선테두리(24))와 비교해서 알 수 있는 바와 같이, 시료대(102)상에 탑재된 피측정 대상물(실선테두리(25))이 회전 방향으로 어긋난 경우의 위치보정의 처리 동작을 설명한다. As shown in FIG. 6, as can be seen from the ideal mounting position (dashed line border 24), the measurement target object (solid line border 25) mounted on the
우선, 도 6에 있어서, 보정해야 할 회전 방향의 오차에 의해 발생하는 X방향의 오차량 △X와 Y방향의 오차량 △Y는 전술한 바 있는 수학식 1 및 2에 의해서 산출된다. First, in Fig. 6, the error amount DELTA X in the X direction and the error amount DELTA Y in the Y direction caused by the error in the rotational direction to be corrected are calculated by the equations (1) and (2) described above.
이 산출한 오차량 △X(22)와 오차량 △Y(23)를 이용해서, 도 20에 나타내는 시퀀스에 의해서 위치보정을 실행한다. Position correction is performed by the sequence shown in FIG. 20 using the calculated error amount ΔX (22) and error amount ΔY (23).
도 20에 있어서, 측정위치좌표 데이터(301)가 도 8의 메인(Main) PC HDD로부터 출력되고, 얼라이먼트 보정량 데이터(302)가 도 7의 화상 처리 PC(518)는 촬상헤드부(508)로부터 입력된 화상을 해석해서, 피측정 대상물(103) 중에 미리 설정된 소정의 패턴을 인식하고 그 위치좌표를 취득해서 구해진다. In Fig. 20, the measurement position coordinate
이들 데이터로부터, X축의 이동량(X1 + XAL_offset), Y1축의 이동량(Y1 + YAL_offset), Y2축의 이동량(Y2 + YAL_offset + YAL_angle), 및 △X2 축의 이동량(X2 - X1 + YAL_offset + YAL_angle)이 제어용 PC(519)로부터 스테이지 제어부(520)로 송출되고, 각 축이 이동한다(스테이지 이동 303). From these data, the amount of movement on the X axis (X1 + X AL_offset ), the amount of movement on the Y1 axis (Y1 + Y AL_offset ), the amount of movement on the Y2 axis (Y2 + Y AL_offset + Y AL_angle ), and the amount of movement on the ΔX2 axis (X2-X1 + Y AL_offset + Y AL_angle is sent from the
이것에 의해서, 촬상헤드부(10)와 (11)의 시야범위내에 각각의 측정 포인트 P1과 P2가 투영된다. As a result, the respective measuring points P1 and P2 are projected in the viewing ranges of the imaging heads 10 and 11.
다음에, 화상 처리 PC(518)에 의해 촬상헤드부(10)가 취득한 화상 1의 일부와 미리 등록되어 있는 패턴의 패턴 매칭 위치 검출 처리를 실행하고(검출 처리 304), 측정 대상을 시야범위의 중심으로 이동시키기 위한 보정량을 산출하여, Y1축의 이동량과 △X1축의 이동량을 제어용 PC(519)를 거쳐서 스테이지 제어부(520)로 송출한다(처리 305). Next, a pattern matching position detection process of a part of the
마찬가지로, 화상 처리 PC(518)에서 촬상헤드부(11)가 취득한 화상 2의 일부와 미리 등록되어 있는 패턴의 패턴 매칭 위치 검출 처리를 실행하고(검출 처리 306), 측정 대상을 시야범위의 중심으로 이동시키기 위한 보정량을 산출하며, Y2축의 이동량과 △X2축의 이동량을 제어용 PC(519)를 거쳐서 스테이지 제어부(520)로 송출한다(처리 307). Similarly, in the
스테이지 제어부(520)는 상기의 이동의 지시를 받아, X축 고정인 채, Y1축, △X1축, Y2축, 및 △X2축을 이동시키고, 그 후, 각각의 촬상헤드부(10, 11)에 의해서 화상을 취득하고, 선폭측정 처리(309, 310)를 실행한다. The
현재의 측정 포인트 P1, P2를 중심으로 한 시야범위 내에서의 선폭측정 처리를 종료하면, 다음의 측정 포인트의 측정위치좌표 데이터(301)를 도 8의 메인 PC HDD로부터 출력하고, 다음의 측정 포인트로 이동한다. 즉, 도 20의 동작을 반복한다. When the line width measurement processing within the viewing range centering on the current measurement points P1 and P2 is finished, the measurement position coordinate
이상과 같이 해서, 복수의 촬상헤드부를 측정 포인트로 이동시키는 경우에, 피측정 대상물이 시료대에 탑재되었을 때의 회전을 보정하기 위해, 복수의 촬상헤드부의 이동에 필요한 축의 수 및 수순을 최소한으로 할 수 있으므로 택트 타임을 단축할 수 있다. As described above, in the case where the plurality of imaging heads are moved to the measurement point, the number and procedure of axes required for the movement of the plurality of imaging heads are minimized in order to correct the rotation when the object to be measured is mounted on the sample stage. As a result, the tact time can be shortened.
또, 상기 실시예에서는 측정 포인트의 이동시마다 △X2축의 위치보정을 실행하고 있지만, 1개의 피측정 대상물 상의 다수개 취득 제품의 각각의 제작위치정밀도가 좋으면, 한번 △X2축의 위치보정을 실행하면, 측정 포인트의 이동마다 △X2축의 위치보정을 실행하지 않아도 좋다.Incidentally, in the above embodiment, the positional correction of the ΔX2 axis is performed for each movement of the measuring point. However, if the manufacturing position precision of each of a plurality of acquired products on one object to be measured is good, once the positional correction of the ΔX2 axis is performed, It is not necessary to perform the position correction on the ΔX2 axis for each movement of the measuring point.
본 발명에 의하면, 1대의 장치로 복수의 현미경을 사용해서 동시 측정하는 것이 가능하게 되고, 대폭적인 택트 타임의 단축이 가능하다. According to the present invention, it is possible to measure simultaneously using a plurality of microscopes with one device, and it is possible to significantly shorten the tact time.
또한, 복수의 현미경 동작축과 조명 동작축에 퇴피 영역의 여유를 갖는 동작 스트로크를 갖게 하고, 또한 적절한 소프트웨어 제어를 하는 것에 의해서, 고장시의 장치백업기능을 보강하여, 고장에 의한 장치의 가동율 저하나 라인의 안정성 저하의 문제를 방지할 수 있어, 신뢰성이 증가하였다. In addition, a plurality of microscope operating axes and illumination operating axes are provided with an operating stroke having a margin of retraction area, and appropriate software control is performed to reinforce the device backup function at the time of failure to reduce the operation rate of the device due to the failure. The problem of the stability fall of one line can be prevented, and reliability increased.
또한, 유리 기판에 동일한 패턴이 복수개 존재하는 경우에는 복수 헤드로 측정하고, 1개밖에 패턴이 없는 경우에는 1헤드만 구동해서 측정을 실행하도록 해서, 복수헤드로 동작시킬지 1개의 헤드로 동작시킬지를 전환하는 기능을 구비하는 것도 가능하다. 이 때문에, 유리 기판의 종류, 제품의 종류, 또는 측정의 종류에 따라서 각종 측정을 실행할 수 있기 때문에, 1대의 장치로 다양한 사용법을 실행할 수 있다. In the case where a plurality of identical patterns are present on the glass substrate, the measurement is performed using a plurality of heads. When there is only one pattern, only one head is driven to perform measurement. It is also possible to have a function for switching. For this reason, since various measurements can be performed according to the kind of glass substrate, the kind of product, or the kind of measurement, various usages can be performed by one apparatus.
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