WO2012111604A1 - 線幅測定装置 - Google Patents

線幅測定装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2012111604A1
WO2012111604A1 PCT/JP2012/053252 JP2012053252W WO2012111604A1 WO 2012111604 A1 WO2012111604 A1 WO 2012111604A1 JP 2012053252 W JP2012053252 W JP 2012053252W WO 2012111604 A1 WO2012111604 A1 WO 2012111604A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
camera
pattern
line width
magnification
substrate
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.)
Ceased
Application number
PCT/JP2012/053252
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
真裕 加藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Publication of WO2012111604A1 publication Critical patent/WO2012111604A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/02—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness

Definitions

  • the present invention relates to a line width measuring apparatus.
  • the present invention relates to a line width measuring device for measuring a pattern line width or interval formed on a large glass substrate. Note that this application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2011-31563 filed on Feb. 17, 2011, the entire contents of which are incorporated herein by reference. .
  • the line width measuring device or the dimension measuring device is a device for measuring the pattern line width or interval of a liquid crystal panel substrate (for example, a TFT substrate) or the pattern line width or interval of a mask for manufacturing a semiconductor device.
  • the line width measuring apparatus for example, enlarges a pattern image obtained by irradiating a film pattern formed on a transparent glass substrate with a microscope, and then displays the image with an image sensor (for example, a CCD). The size or shape is measured by performing image processing on a pattern image obtained by imaging with a camera.
  • the line width measuring device, the dimension measuring device, the line width inspecting device, or the dimension inspecting device is referred to as a “line width measuring device”.
  • a liquid crystal panel which is a component of a liquid crystal display device (LCD) has a structure in which a pair of glass substrates are opposed to each other with a predetermined gap secured.
  • glass substrates (mother glass) for liquid crystal panels are becoming larger year by year.
  • the mother glass has a side exceeding 1 m (for example, from 1100 mm ⁇ 1300 mm (fifth generation substrate) to 2880 mm ⁇ 3130 mm (tenth generation substrate)).
  • the mother glass has a side exceeding 1 m (for example, from 1100 mm ⁇ 1300 mm (fifth generation substrate) to 2880 mm ⁇ 3130 mm (tenth generation substrate)).
  • a plurality of film patterns to be inspected having the same shape are present on the mother glass of the object to be measured.
  • the exposure error (positional deviation) of the film pattern formed on the object to be measured tends to generally increase accordingly.
  • the line width measuring apparatus does not move on the object even if the XY stage is moved to image a predetermined measurement position. Since the pattern position is shifted, a part of the measurement target area that is necessary in the captured image may protrude (for example, Patent Document 2).
  • an object to be measured is carried on a sample table by a transfer robot or the like, and positioning stoppers such as fixing pins are provided on the sample table in the X and Y directions, respectively. Then, once the sample is placed on the sample table, the object to be measured is pressed against the stopper in the X and Y directions to improve the positioning accuracy. Thereafter, for example, the object to be measured is adsorbed by an adsorbing mechanism, and the object to be measured is fixed to the sample stage.
  • the position of the object to be measured is similar to the above.
  • a positioning mechanism is provided to reduce the deviation.
  • the object to be measured is positioned by the positioning mechanism at the time of loading by a transport robot or the like so as not to impair the accuracy and sequence of measurement.
  • the object to be measured becomes larger, it becomes difficult to move the object itself due to the influence of its mass, static electricity, etc., compulsory positioning becomes difficult, and a lot of positioning operation failures occur. It has become like this. Therefore, it is also proposed to perform alignment correction processing by moving the position of the imaging head unit instead of the positioning operation at the time of carrying in (for example, Patent Document 1).
  • FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a line width measuring apparatus 500 disclosed in Patent Document 1.
  • the line width measuring apparatus 500 illustrated in FIG. 1 includes a measuring unit 501.
  • the measurement unit 501 includes an imaging head unit 508, a sample stage 509, a position correction unit 510, an air vibration isolation table 512, an illumination power source 513, a stage control unit 520, a transmission illumination power source 521, and a transmission illumination head unit 522.
  • the imaging head unit 508 includes an observation color camera unit, a measurement camera unit, an electric revolver unit, a laser autofocus unit, and the like.
  • the line width measuring apparatus 501 is provided with a color monitor 514, a measurement monitor 515, and a measurement result display monitor 516. Further, the line width measuring apparatus 501 is provided with a video printer 517, an image processing PC (Personal Computer) 518, and a control PC 519.
  • PC Personal Computer
  • the line width measuring apparatus 500 an image taken by the observation color camera of the imaging head unit 508 is displayed on the color monitor 514, and an image taken by the measurement camera is displayed on the measurement monitor 515.
  • the line width measuring apparatus 500 starts measurement in response to an instruction from the external host (HOST) or the control PC 519.
  • the measurement is started automatically or manually based on a preset recipe, and the measurement result is displayed on the measurement result display monitor 516.
  • the measurement result is written in a predetermined area of a storage device such as an HD (Hard Disk) in the control PC 519, for example.
  • the measurement result data is distributed to the external host in response to a request from the external host.
  • the air vibration isolation table 512 prevents external vibration from being transmitted to the sample table 509.
  • the image processing PC 518 analyzes the image input from the imaging head unit 508 and recognizes a predetermined pattern set in advance in the measurement object. Then, the position coordinates are acquired to obtain the correction amount. The obtained correction amount information is output to the control PC 519, and the control PC 519 outputs a control instruction signal to the stage control unit 520 based on the correction amount information.
  • the stage control unit 520 performs position correction by giving a control signal corresponding to the input control instruction signal to the position correction unit 510. As described above, in the line width measuring apparatus 500 shown in FIG. 1, even when the mounting position of the object to be measured cannot be forcibly moved mechanically by the correction by the position correction unit 510, the positional deviation correction is performed. It can be performed.
  • the positional deviation can be corrected by the correction by the position correction unit 510.
  • the positional deviation correction at the time of carry-in is performed, there is a case in which the measured site does not fit in the camera only by moving the camera of the line width measuring device once. I understood it. This will be further described below.
  • FIG. 2 schematically shows the upper surface of the mother glass 110 on which the liquid crystal panel portion (115) having a predetermined dimension is multi-faced.
  • the mother glass 110 shown in FIG. 2 is a 10th generation mother glass, and has a size of 2880 mm ⁇ 3130 mm, for example.
  • each panel region 115 in the mother glass 110 corresponds to a 40-inch liquid crystal panel.
  • TFT substrate the array substrate
  • a switching element (for example, TFT) 144 and a pixel electrode 146 are provided on the upper surface of the array substrate 112 (the surface of the array substrate 112 facing the liquid crystal layer, that is, the surface facing the color filter substrate). ing.
  • a source wiring 141 and a gate wiring 142 are provided around the switching element 144 and the pixel electrode 146 so as to form a lattice pattern.
  • the source wiring 141 and the gate wiring 142 are connected to the source electrode and the gate electrode of the switching element 144, respectively.
  • the pixel electrode 146 is made of, for example, ITO (indium tin oxide).
  • the pixel electrode 146 is formed in a rectangular shape, and in the example illustrated in FIG. 3, the pixel electrode 146 is formed in an elongated rectangular shape along the direction in which the source wiring 141 extends.
  • the line width measuring device measures a part of the pattern shown in FIG. 3 (for example, the width of the source wiring 141, etc.), and determines the quality.
  • a part of the pattern as shown in FIG. 3 (for example, the width of the source wiring 141) is enormous in the panel region 115 shown in FIG. 2, and the panel region 115 is formed on the mother glass 110.
  • a plurality are arranged. Therefore, there are a large number of points to be measured by the line width measuring device (for example, about 350 points or more), and how to accurately and efficiently measure the points is a major theme. .
  • the mother glass 110 shown in FIG. 4 is an array substrate 112 on which a pattern as shown in FIG. 3 is formed.
  • One camera of the line width measuring device images the upper half area 111a of the mother glass 110, while the other camera of the line width measuring apparatus images the lower half area 111b of the mother glass 110.
  • the camera inspection of the upper half area 111a it was possible to capture a normal image with almost one movement, but with the camera inspection of the lower half area 111b, almost all of the movement was performed with one movement. A case was observed where imaging could not be performed normally at the measurement point.
  • the pattern of the measurement target is included in the camera position.
  • the measurement target is located in the camera position. Does not contain patterns. Therefore, in the lower half area 111b, after the camera is moved once, the camera is moved to determine whether there is a measurement target pattern around it, and after the measurement target pattern is found, the measurement target pattern is measured. is necessary. Therefore, compared with the upper half area 111a, the measurement time of the lower half area 111b is very long, which naturally leads to a decrease in throughput.
  • both of the two cameras are correcting the positional deviation of the loading position at the time of loading, there should be no problem of positional deviation of both cameras.
  • one camera can capture and measure with a single movement, and the other camera cannot capture and measure with a single movement.
  • the line width measuring device for measuring in such a state is left as it is, not only the measurement work efficiency is bad, but also a malfunction of the line width measurement may be missed.
  • the present invention has been made in view of such a point, and a main object thereof is to provide a line width measuring apparatus capable of accurately and efficiently measuring an object to be measured.
  • a line width measuring apparatus is a line width measuring apparatus that measures a line width of a pattern to be measured, a camera that images the pattern to be measured, a camera moving apparatus that moves the camera, and the camera movement And a control device that controls movement of the device, wherein the pattern to be measured is formed on a substrate for a liquid crystal panel that displays at least four primary colors, and the control device images the pattern imaged by the camera.
  • An image analysis program to be analyzed is connected to a storage device, and the control device has a first camera magnification for measuring a line width of the pattern to be measured, and a magnification lower than the first camera magnification.
  • a camera magnification switching device for switching between a second camera magnification for recognizing a pixel region included in the substrate
  • the control device is configured to connect the second camera. After recognizing the picture element region by the camera with a magnification, and controls the camera so as to image the pattern of the measurement target by the camera with the first camera magnification.
  • the apparatus further includes a stage on which the substrate is placed.
  • the substrate is a mother glass for a liquid crystal panel displaying four primary colors, and the image data of the pattern to be measured is Registered in the storage device, and the control device has a function of collating the pattern of the measurement target imaged by the camera with the image data of the pattern of the measurement target registered in the storage device. ing.
  • an alignment mark indicating a reference position is provided on the substrate on which the pattern to be measured is formed, and the image analysis program causes the camera to capture the alignment mark. Moving the camera moving device; moving the camera to first prescribed coordinates with reference to the alignment mark; and, at the first prescribed coordinates, moving the pixel region at the second camera magnification.
  • a step of recognizing a step of switching from the second camera magnification to the first camera magnification; a step of searching for the same pattern as a registered pattern registered in the storage device at the first camera magnification; and Recognizing the pattern of the measurement object at the first specified coordinates; Measuring the identified line width of the pattern of the measurement target, from the first specified coordinates, and a step of moving said camera to said second specified coordinates.
  • a color identification mark indicating a color in the four primary color display is formed on the substrate, and in the step of recognizing the pixel region, the camera images the color identification mark. Executed by.
  • the image analysis program recognizes the pixel region at the second specified coordinate at the second camera magnification after moving the camera to the second specified coordinate.
  • the image analysis program recognizes the pixel region at the second specified coordinate at the second camera magnification after moving the camera to the second specified coordinate.
  • Switching from the second camera magnification to the first camera magnification searching for the same pattern as the registered pattern registered in the storage device at the first camera magnification, Recognizing the pattern of the measurement object at two specified coordinates; measuring the line width of the recognized pattern of the measurement object; from the second specified coordinates to the third specified coordinates; Moving the camera.
  • the image analysis program executes the step of unloading the substrate after the step of measuring the line width of the pattern to be measured at all the specified coordinates is executed.
  • the camera includes at least a first imaging unit and a second imaging unit.
  • a line width measuring method is a line width measuring method for measuring a line width of a pattern to be measured, a step of carrying a substrate for a liquid crystal panel with a display of at least four primary colors onto a stage, and the substrate Obtaining the type and layer information, imaging the alignment mark formed on the substrate with a camera, and moving the camera to first prescribed coordinates with reference to the alignment mark; Recognizing the pixel region at the second camera magnification at the first specified coordinates, and switching from the second camera magnification to a first camera magnification having a higher magnification than the second camera magnification. Searching for the same pattern as the registered pattern registered in the storage device at the first camera magnification, and the first prescribed position by the search. Recognizing the pattern of the measurement object in step, measuring the line width of the recognized pattern of the measurement object, and moving the camera from the first prescribed coordinate to the second prescribed coordinate. Process.
  • the line width measuring apparatus of the present invention after the pixel area is recognized by the camera having the second camera magnification for recognizing the pixel area, the first camera magnification for measuring the line width of the pattern to be measured is provided.
  • the pattern to be measured is imaged with a camera. Therefore, it is possible to suppress the measurement of the pixel region of the adjacent color due to the camera shift.
  • a line width measuring device that measures the line width of a pattern to be measured formed on a substrate for a liquid crystal panel by displaying at least four primary colors.
  • FIG. 1 It is a figure which shows the structure of the conventional line
  • (A) is a figure which shows the pattern of the area
  • (b) is a figure which shows the pattern (45) of the registered measuring object. It is a top view which shows a mode that the color identification mark 47 is imaged in the pixel area
  • FIG. 5 is a block diagram schematically showing the configuration of the line width measuring apparatus 100 according to the embodiment of the present invention.
  • the line width measuring apparatus 100 of this embodiment is a line width measuring apparatus that measures the line width of a pattern to be measured, and is referred to as a dimension measuring apparatus, a line width inspecting apparatus, or a dimension inspecting apparatus in addition to the line width measuring apparatus. However, in this embodiment, it is referred to as a “line width measuring device”.
  • the line width measuring apparatus 100 includes a camera 30 that captures a pattern to be measured, a camera moving device 32 that moves the camera 30, and a control device 40 that controls the movement of the camera moving device 32. Yes.
  • the pattern to be measured in the present embodiment is formed on a substrate for a liquid crystal panel that displays at least four primary colors.
  • control device 40 of the present embodiment is connected to a storage device 50 in which an image analysis program 52 for analyzing an image of a pattern captured by the camera 30 is stored.
  • the image analysis program 52 is a program that can measure the line width (or interval) of the pattern from image data including the pattern captured by the camera 30.
  • the camera 30 of this embodiment is, for example, a CCD image sensor or a CMOS image sensor.
  • the camera moving device 32 of this embodiment is a mechanical device that can move the camera 30 in the XY directions.
  • the control device 40 of the present embodiment is composed of a semiconductor integrated circuit, and is, for example, an MPU (micro processing unit) or a CPU (central processing unit).
  • the storage device 50 of this embodiment is, for example, a hard disk (HDD), a semiconductor memory, an optical disk, a magneto-optical disk, or the like.
  • the control device 40 is connected to an input device 62 (keyboard, mouse, touch panel, etc.) and an output device 64 (display, etc.).
  • an input device 62 keyboard, mouse, touch panel, etc.
  • an output device 64 display, etc.
  • a general-purpose PC personal computer
  • control device 40 of the present embodiment is connected to a camera magnification switching device 55 that switches between a first camera magnification (for example, 50 times) and a second camera magnification (for example, 20 times).
  • the first camera magnification (for example, 50 times) is a magnification for measuring the line width of the pattern to be measured.
  • the second camera magnification (for example, 20 times) is a magnification for recognizing the pixel region included in the substrate at a magnification lower than the first camera magnification (for example, 50 times).
  • the camera magnification switching device 55 of the present embodiment is a device that enlarges / reduces image data captured by the camera 30, in other words, a program for changing the magnification of the image data captured by the camera 30. It is a device equipped.
  • the program for constructing the camera magnification switching device 55 of this embodiment is stored in the same member as the storage device 50, and is stored in, for example, a hard disk (HDD), a semiconductor memory, or the like.
  • the program for constructing the camera magnification switching device 55 may be stored in a part of the storage device 50 or may be stored in a device different from the storage device 50.
  • the storage device 50 is a hard disk
  • a program for constructing the camera magnification switching device 55 can be stored in a part of the hard disk.
  • the camera magnification switching device 55 is not limited to a software device, and may be a device that optically changes the magnification of the camera 30.
  • the control device 40 recognizes the pixel region with the camera 30 having the second camera magnification (for example, 20 times) and then uses the camera 30 with the first camera magnification (for example, 50 times).
  • the camera 30 is controlled so as to capture the pattern to be measured. That is, the camera 30 once captures a wide area and identifies a target pixel region (for example, a green (G) pixel region), and then targets a pixel region (for example, a green (G) pixel).
  • the pattern of the measurement target included in (region) is imaged.
  • the target pixel region is recognized, and then the line width of the pattern to be measured in the target pixel region is determined. Can be measured. Therefore, in the line width measurement of a liquid crystal panel using a color filter composed of four primary colors of red (R), green (G), blue (B), and yellow (Y), even if a camera shift occurs, It is possible to avoid an erroneous measurement of measuring a color pixel region.
  • the displacement of the camera 30 is not the displacement of the positioning that occurs when the substrate is carried onto the stage 20 but the data of the coordinate displacement that accompanies the movement of the camera 30.
  • the cause of the occurrence of the coordinate shift accompanying the movement of the camera 30 is often not fully grasped even if it is specified in considerable detail. Therefore, when the coordinate shift occurs, the camera moving device 32 moves the camera 30 to a predetermined coordinate, so that the camera 30 captures the pattern to be measured in the target pixel area. In many cases, it is not possible to specify whether or not the pattern of the measurement target in the pixel area different from the target (for example, the adjacent pixel area) is captured.
  • the size (area) of each pixel region is different. . Therefore, the same kind of measurement in the adjacent pixel region (for example, the blue (B) region) is caused by the movement shift in an attempt to capture the pattern of the measurement target in the narrow pixel region (for example, the green (G) region). There is a possibility that the target pattern is imaged, and it is difficult to notice the error.
  • the size (area) of each pixel region is the same (or substantially the same).
  • the line width measuring apparatus 100 measures line width in a liquid crystal panel using color filters composed of four primary colors of red (R), green (G), blue (B), and yellow (Y). Especially effective.
  • the minimum unit for displaying each color is referred to as “picture element” or “picture element region”.
  • the minimum unit for performing color display is referred to as “pixel” or “pixel region”.
  • pixel or “pixel region”.
  • a “pixel area” is referred to as a “pixel area” as a unit of one unit.
  • the “picture element region” may be referred to as a sub-pixel. This relationship is the same for a liquid crystal panel that displays three primary colors and a liquid crystal panel that displays more than four primary colors (more than five primary colors).
  • FIGS. 6A and 6B are process diagrams showing how the camera 30 is moved in the line width measuring apparatus 100 of the present embodiment.
  • the substrate 10 is loaded onto the stage 20.
  • substrate 10 is a glass substrate, for example, and the board
  • the substrate 10 according to the present embodiment is a substrate (array substrate) for a liquid crystal panel that displays at least four primary colors. In this example, red (R), green (G), blue (B), This is a substrate (array substrate) for displaying four primary colors of yellow (Y).
  • the substrate 10 in the illustrated example is a mother glass before being cut out to the dimensions of the liquid crystal panel.
  • the size of the mother glass as the substrate 10 is 1 meter or more on one side. Specifically, when the substrate 10 is a 10th generation mother glass, the size is 2880 mm (W) ⁇ 3130 mm (L).
  • the illustrated substrate 10 is an array substrate on which TFTs (thin film transistors) and / or wirings are formed.
  • An example when the substrate 10 is mother glass is as shown in FIG. 2, and an example of a pattern when the substrate 10 is an array substrate is as shown in FIG.
  • a camera 30 is disposed above the stage 20, and the camera 30 can be moved within a range (predetermined XY coordinates) of the stage 20 by a camera moving device 32.
  • the camera moving device 32 can move the camera 30 with an accuracy of, for example, 50 ⁇ m to 80 ⁇ m (typically with an accuracy of 60 ⁇ m).
  • the pins 22 are accommodated inside the stage 20, and the substrate 10 is placed on the surface of the stage 20.
  • the substrate 10 disposed on the surface of the stage 20 is imaged by the camera 30, and the line width of the pattern on the substrate 10 is measured by analyzing the image of the camera 30.
  • the camera 30 moves to a coordinate point (for example, about 350 points or more) registered on the substrate 10 (see arrow 72), and performs imaging at that point.
  • the movement of the camera 30 is performed by the camera moving device 32 controlled by the control device 40 as described above.
  • an alignment mark representing a reference position is formed on the substrate (mother glass) 10, and the camera 30 can be moved with reference to the alignment mark (for example, a + character mark).
  • the number of the cameras 30 in the line width measuring apparatus 100 of the present embodiment may be one for one substrate 10, but can be two.
  • one of the two cameras 30 can be used for imaging the upper half 111a of the substrate, and the other camera 30 can be used for imaging the lower half 111b.
  • the substrate 10 is a mother glass of more than 1 meter, the moving distance of the camera 30 becomes very long, so that the technical merit of using the plurality of cameras 30 is great.
  • the number of cameras 30 is not limited to two, and more (for example, four) can be used.
  • FIG. 7A shows a pattern of a predetermined pixel area on the substrate 10 (array substrate).
  • the gate wiring 41 extends in the row direction (lateral direction), and the source wiring 42 extends in the column direction (vertical direction).
  • a semiconductor layer (for example, a silicon layer) 44 is formed at the intersection of the gate wiring 41 and the source wiring 42.
  • a source electrode 46 s extending from the source wiring 42 and a drain electrode 46 d extending from the drain wiring 43 are formed on the surface of the semiconductor layer 44.
  • a region 80 illustrated in FIG. 7A is a visual field region of the camera 30.
  • FIG. 7B shows a measurement target pattern (registered recognition pattern) 45 stored in the storage device 50 of the present embodiment.
  • the registration recognition pattern 45 for measuring the line width a part 41a of the gate wiring 41 and a part 43a of the drain wiring 43 are registered.
  • This registration recognition pattern 45 is located in the area 80 in FIG.
  • the line width measuring apparatus 100 recognizes the registration recognition pattern 45 and then measures the line width of the predetermined pattern (for example, the line width of the gate wiring 41, the line width of the source wiring 42, etc.). Specifically, after moving to a coordinate point (for example, about 350 points or more) registered on the substrate 10, the line width measuring apparatus 100 recognizes the registration recognition pattern 45 there, and then performs a predetermined pattern. Perform line width measurement.
  • a coordinate point for example, about 350 points or more
  • FIG. 8 shows a pixel region on an array substrate displaying four primary colors of red (R), green (G), blue (B), and yellow (Y).
  • a color identification mark 47 is provided in the green (G) picture element region.
  • the area of the green (G) and yellow (Y) pixel regions is smaller than the area of the red (R) and blue (B) pixel regions.
  • FIG. 9 is an enlarged view of the green (G) picture element region. 8 and 9, the patterns of the gate wiring 41 and the source wiring 42 are shown for convenience.
  • the camera 30 recognizes a pixel region (R, G, B, Y) included in the substrate 10 in a visual field region 82 with a second camera magnification (for example, 20 times).
  • the green (G) picture element area is recognized by capturing an image of the color identification mark 47 provided in the green (G) picture element area.
  • the camera 30 is changed from the second camera magnification (for example, 20 times) to the first camera magnification (for example, 50 times) by the camera magnification switching device 55, and the first camera A measurement target pattern in a predetermined picture element area (here, a green (G) picture element area) is imaged in a field area 84 with a magnification (for example, 50 times).
  • a predetermined picture element area here, a green (G) picture element area
  • the line width measuring apparatus 100 first recognizes the registration recognition pattern 45 and then the line width of a predetermined pattern (for example, the line width of the gate wiring 41). , The line width of the source wiring 42) is measured. After that, it moves to the next coordinate point and repeats the same process.
  • the camera 30 (having the magnification (second camera magnification) for recognizing the pixel region (R, G, B, Y) ( After the picture element region is recognized in the visual field region 82), the pattern of the measurement target is imaged by the camera 30 (the visual field region 84) having a magnification (first camera magnification) for measuring the line width of the measurement target pattern.
  • the target pixel region for example, G
  • Measurement errors can be suppressed.
  • FIG. 10 shows a flowchart of the line width measuring method of the present embodiment.
  • the substrate 10 is loaded onto the stage 20 and installed (step S110).
  • This substrate 10 carry-in process can be executed using the control device 40 in a configuration in which the control device 40 of the line width measuring device 100 is connected to a transport device (not shown) for transporting the substrate 10.
  • a substrate transfer program for controlling the transfer of the substrate 10 is stored in the storage device 50 of the line width measuring apparatus 100.
  • substrate conveyance program is operated, the stage 20 and a board
  • the start of loading of the substrate 10 may be performed by an operator using the input device 62, or automatically in accordance with the completion of the operation of the previous substrate 10, for example, in accordance with the step of the line width measuring method of the substrate 10. May be executed automatically.
  • a recipe corresponding to the type of substrate 10 carried in (that is, the type of the liquid crystal panel) and / or the layer of the substrate 10 (information on a predetermined layer in the laminated structure) is opened (step S120).
  • the information recipe of the substrate 10 is stored in the storage device 50.
  • the step of opening the recipe may be executed in synchronization with the step of carrying in the substrate 10.
  • the operator designates the type of the board 10 using the input device 62 (for example, a mouse), and at the same time, while loading the board 10,
  • the recipe for the substrate 10 may be opened.
  • the operator does not specify the substrate 10 with the input device 62, but reads the type of the substrate 10 with a sensor or the like, and automatically loads the substrate 10 and / or opens the recipe for the substrate 10. It doesn't matter.
  • the recipe for the substrate 10 includes the type of the substrate 10 (model of the liquid crystal panel), the layer information of the substrate 10, and the information on the pattern to be measured (pattern 45 in FIG. 7B) (all registered coordinates, all And the movement pattern of the camera 30 are also included.
  • the recipe (recipe data) of the substrate 10 may be stored in the camera magnification switching device 55 in addition to being stored in the storage device 50.
  • step S130 the camera 30 is moved by the camera moving device 32, and an alignment mark serving as a coordinate reference is read (step S130). Specifically, step S130 of moving the camera moving device 32 so that the camera 30 captures the alignment mark is executed.
  • the alignment mark is often provided in a non-display area of the substrate 10. In the example shown in FIG. 2, alignment marks (for example, a cross mark extending in the XY direction) can be provided in an area of the mother glass 110 excluding the panel area 115.
  • step S130 when the camera 30 reads the alignment mark, the positional deviation at the time of loading the substrate 10 can be canceled.
  • the error can be suppressed to be smaller when the alignment mark formed on the substrate 10 is set as the reference point than when the predetermined position of the stage 20 of the line width measuring apparatus 100 is set as the reference point.
  • the camera 30 is moved to the specified coordinates (step S140). Specifically, the camera 30 is moved to the first specified coordinates (first specified coordinates) with reference to the alignment mark. Therefore, the camera magnification switching device 55 sets the camera magnification (second camera magnification) to a low magnification (for example, 20 times) and executes a pattern search (step S142).
  • the pattern search in step S142 is not a search for measuring the line width of the pattern to be measured, but a search for recognizing the pixel region. Specifically, as shown in FIG. 8, by searching the color identification mark 47 in the field area 82 of the second camera magnification (for example, low magnification such as 20 times), the pixel area (for example, A green (G) pixel region) is recognized. It is also possible to change to the second camera magnification before moving in step S140.
  • the first camera magnification for example, a normal magnification such as 50 times
  • a predetermined picture element area for example, a green (G) picture element area
  • a field area 82 having a second camera magnification (20 times) is represented by a first camera magnification ( 50) to the visual field area 84.
  • step S150 a step of searching for a registered pattern from the image data of the visual field region 84, that is, a pattern recognition step is executed (step S150). Specifically, as shown in FIG. 7, the same pattern as the measurement target pattern (registered recognition pattern) 45 stored in the storage device 50 of the present embodiment is recognized from the image data of the visual field region 80.
  • the line width is measured from the image data captured in the visual field region 80 including the pattern 45 (step S160).
  • the line width of the gate wiring 41, the line width of the source wiring 42, the line width of the drain wiring 43, the dimensions of the semiconductor layer 44, the source electrode 46s, and the drain electrode 46d is measured.
  • the line width measurement in step S160 is executed by storing the image data captured by the camera 30 in the storage device 50 and analyzing the image data by the image analysis program 52.
  • various line widths for example, the line width of the gate wiring 41
  • various line widths are calculated from the image data of the visual field region 80 by the functions of the storage device 50 and the control device 40. be able to.
  • edge processing of the image data captured by the camera 30 is necessary, the edge processing of the wiring image data included in the image data is performed by a typical edge processing program, and based on the data after the edge processing. Calculate the line width.
  • the line width measurement can be performed by specifying edges (lines at both ends) extending in the extending direction from the image data pattern (for example, the pattern of the gate wiring 41) and calculating the distance between the edges.
  • step S170 when the line width measurement in step S160 is completed, the process moves to the next measurement point (step S170). Specifically, based on the recipe information read out in step S120, the camera 30 is moved to specified coordinates (that is, second specified coordinates).
  • specified coordinates that is, second specified coordinates.
  • step S150 When searching for a registered pattern at the next measurement point (step S150), the above-described steps S142, S144, and S146 are executed, and the registration recognition pattern 45 is recognized there (step S152). Subsequently, the line width is measured from the image data captured in the visual field region 80 including the pattern 45 as in the previous case (step S160).
  • Step S170 move from the second specified coordinates to the next specified coordinates (third specified coordinates). To do.
  • the same steps (S142 to S160) are executed for the third specified coordinates, and then the third specified coordinates are moved to the next specified coordinates (fourth specified coordinates) (step S170).
  • the step is executed for all measurement points (specified coordinates). That is, the above-described steps are executed for all the specified coordinates.
  • a step of unloading the substrate 10 is executed (S180).
  • the movement control of the camera 30 by the control device 40 is strictly performed.
  • an error tolerance
  • the error also has a peculiarity. Specifically, due to the influence of the motor that moves the camera 30 (the drive unit of the camera moving device 32) and the weight of the camera 30, the movement of the camera 30 moves (moves with a certain probability). Position misalignment) may occur.
  • step S154 the periphery of the visual field region 80 is searched. More specifically, if the search in step S150 is executed and the registration recognition pattern 45 cannot be recognized, the vicinity of the visual field region 80 is searched (step S154). If pattern recognition can be executed in the peripheral search in step S154 (step S156), line width measurement is executed (step S160).
  • the step (S142) of searching for a pattern with the second camera magnification (low magnification) is executed, so the number of times that steps S154 and S156 are executed is reduced or almost all. Does not occur. This is because even if the camera 30 is displaced, it is possible to absorb the displacement of the registered coordinates due to the displacement in step S142.
  • FIG. 11 is a flowchart for explaining a line width measuring method according to a comparative example.
  • the substrate 10 is carried onto the stage 20 (step S210).
  • the recipe corresponding to the type of substrate 10 and / or the layer of substrate 10 is opened (step S220).
  • the camera 30 is moved by the camera moving device 32, and an alignment mark serving as a reference for coordinates is read (step S230).
  • the camera 30 is moved to the specified coordinates (step S240). Specifically, the camera 30 is moved to the first specified coordinates (first specified coordinates) with reference to the alignment mark. In this step S240, since the data of movement shift (registered coordinate correction value) is not added to the first specified coordinates, the camera 30 uses the first specified coordinates (first registered coordinates) as per the recipe. Move to.
  • the same pattern as the measurement target pattern (registered recognition pattern) 45 is searched from the image data of the visual field area 80 at the first specified coordinates (first specified coordinates) (step S250).
  • the registration recognition pattern 45 may not be included in the visual field region 80 at the first specified coordinates. That is, in this comparative example, the step (S142) of searching for a pattern with the second camera magnification (low magnification) in the present embodiment is not executed, so the registration recognition pattern 45 is included in the visual field region 80 at the first specified coordinates. The probability that failure will occur is relatively high.
  • step S250 When the search in step S250 is executed and the step of recognizing the registration recognition pattern 45 (S252) can be executed, the line width is measured from the image data captured in the visual field region 80 including the registration recognition pattern 45 (step S252). S260).
  • step S250 when the search in step S250 is executed and the registration recognition pattern 45 cannot be recognized, the periphery of the visual field region 80 is searched (step S254).
  • This peripheral search is executed on the assumption that the registration recognition pattern 45 exists around the visual field region 80.
  • the viewing area 80 exists in the adjacent picture element area due to the displacement of the camera 30, for example, the registration recognition pattern 45 as a target is immediately found by this peripheral search (step S254). Is difficult. Therefore, it may take a considerable time for the peripheral search in step S254.
  • the line width is measured from the image data captured by the camera 30 (step S260).
  • step S260 After completion of the line width measurement step (S260) at the first specified coordinates, the process moves to the next measurement point (step S270). And step S250, step S252, step S260 or step S254, step S256 is executed also in the second specified coordinates.
  • step S254 if the peripheral search (step S254) is executed even with the second specified coordinates, it takes a long processing time here. These processes are performed for all the specified coordinates, but a long processing time is required every time the peripheral search (step S254) is executed.
  • the substrate 10 is unloaded (step S280).
  • the pattern to be measured can be imaged by the camera 30 having a first camera magnification (for example, 50 times) that measures the line width of the pattern to be measured (Steps S146, S150, S152, and S160). ). Accordingly, it is possible to suppress erroneous measurement such as measuring the pixel area of the adjacent color due to the movement shift of the camera 30.
  • the processing time for line width measurement can be reduced by reducing the number of times of the peripheral search (step S154 and step S254) or making the peripheral search execution substantially zero.
  • the first camera magnification is set to 50 times and the second camera magnification (low magnification) is set to 20 times.
  • the camera magnification is suitably suitable according to the substrate 10 to be measured. Can be used.
  • the first camera magnification (normal magnification) may be 30 to 100 times
  • the second camera magnification (low magnification) may be 10 to 25 times.
  • the measurement of the line width in the array substrate for displaying four primary colors of red (R), green (G), blue (B), and yellow (Y) has been described. If it is a substrate (for example, an array substrate displaying four primary colors of red (R), green (G), blue (B), white (W), or an array substrate displaying five primary colors or six primary colors), this embodiment This technique can be applied to other substrates.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

　被測定対象を正確に且つ効率的に測定することが可能な線幅測定装置を提供する。測定対象のパターンの線幅を測定する線幅測定装置１００であり、測定対象のパターンを撮像するカメラ３０と、カメラ移動装置３２と、カメラ移動装置３２の移動を制御する制御装置４０とを備える。測定対象のパターンは、少なくとも４原色の表示による液晶パネル用の基板１０に形成されており、制御装置４０は、カメラ３０が撮像したパターンを画像解析する画像解析プログラム５２が格納された記憶装置５０に接続されている。そして、制御装置４０は、測定対象のパターンの線幅を測定する第１カメラ倍率（通常倍率：例えば５０倍）と、基板１０に含まれる絵素領域を認識する第２カメラ倍率（低倍率：例えば２０倍）とを切り替えるカメラ倍率切替装置５５に接続されている。制御装置４０は、第２カメラ倍率を有するカメラ３０にて絵素領域を認識した後、第１カメラ倍率を有するカメラ３０にて測定対象のパターンを撮像するようにカメラ３０を制御する。

Description

線幅測定装置
　本発明は、線幅測定装置に関する。特に、大型ガラス基板上に形成されたパターン線幅または間隔を測定する線幅測定装置に関する。
　なお、本出願は２０１１年２月１７日に出願された日本国特許出願２０１１－３１５６３号に基づく優先権を主張しており、その出願の全内容は本明細書中に参照として組み入れられている。
　線幅測定装置または寸法測定装置は、液晶パネル用の基板（例えば、ＴＦＴ基板）のパターン線幅または間隔、あるいは、半導体装置を製造するためのマスクのパターン線幅または間隔を測定する装置である（例えば、特許文献１）。線幅測定装置（または寸法測定装置）は、例えば、透明ガラス基板の上に形成された膜パターンに照明を照射して得られるパターン像を顕微鏡で拡大した後、その画像をイメージセンサ（例えばＣＣＤカメラ）で撮像して得られるパターン像を画像処理することによって、寸法または形状を測定する。ここでは、線幅測定装置、寸法測定装置、線幅検査装置または寸法検査装置を「線幅測定装置」と称する。
　液晶表示装置（ＬＣＤ）の構成部品である液晶パネルは、一対のガラス基板を所定のギャップを確保した状態で対向させた構造を有している。液晶パネルの大型化・量産化に伴って、液晶パネル用のガラス基板（マザーガラス）は年々大型化している。マザーガラスは、例えば、１辺が１ｍを越えるようになっている（例えば、１１００ｍｍ×１３００ｍｍ（第５世代基板）から、２８８０ｍｍ×３１３０ｍｍ（第１０世代基板））。そして、その大型化したマザーガラスから、１枚の液晶パネルに相当する部位が多数個取り出される。したがって、被測定対象物のマザーガラスには、同じ形状の検査すべき膜パターンが複数個存在する。
　被測定対象物がマザーガラスのような基板の場合、それに伴って、被測定対象物上に形成される膜パターンの露光誤差（位置ズレ）は一般的に増加する傾向にある。ここで、被測定対象物上に形成される膜パターンの位置ズレが大きくなる結果、線幅測定装置では、所定の測定位置を撮像するためにＸＹステージを移動しても、被対象物上でのパターン位置がずれているために、撮像した映像内に必要な被測定箇所の一部がはみ出すことがある（例えば、特許文献２）。
　上述の露光誤差（位置ズレ）の増大を小さくするために、あるいは、所定の測定位置を撮像するためにＸまたはＹ方向に試料台を移動した場合に、撮像した映像内に画像処理に必要な被測定箇所の一部がはみ出す状況をできるだけ少なくすることが必要である。このために、従来は、被測定対象物を試料台上に搬送ロボット等によって搬入し、試料台の上に、Ｘ及びＹ方向にそれぞれ固定ピン等の位置決め用ストッパを設けていた。そして、一度試料台上に載置してから、ストッパに対してＸ及びＹ方向に被測定対象物を押し付けて位置決め精度を向上させていた。しかる後、例えば、吸着機構によって吸着し、被測定対象物を試料台に固定していた。
　また更に、拡大画像による微細な寸法を測定しようとする線幅測定装置において、複数の撮像ヘッド部を設けたマルチ撮像ヘッドによる測定を行う場合にも、上記と同様に、被測定対象物の位置ズレを小さくするための位置決め機構を設けている。そして、その位置決め機構により、測定の精度、シーケンスを損なわないように被測定対象物の位置決めを、搬送ロボット等による搬入時に行っていた。さらには、被測定対象物の大型化に伴って、その質量、静電気などの影響によって被測定対象物を動かすこと自体が困難になり、強制的な位置決めが難しくなり、位置決め動作不良が多く発生するようにもなってきた。そのため、搬入時の位置決め動作ではなく、撮像ヘッド部の方の位置を移動させて、アライメント補正処理を行うことも提案されている（例えば、特許文献１）。
　図１は、特許文献１に開示された線幅測定装置５００の概略構成を示すブロック図である。図１に示した線幅測定装置５００は、測定部５０１を備えている。測定部５０１は、撮像ヘッド部５０８、試料台５０９、位置補正部５１０、エアー除振台５１２、照明用電源５１３、ステージ制御部５２０、透過照明用電源５２１、透過照明ヘッド部５２２から構成されている。撮像ヘッド部５０８は、観察用カラーカメラユニット、測定カメラユニット、電動レボルバユニット、レーザーオートフォーカスユニットなどから構成されている。また、線幅測定装置５０１には、カラーモニタ５１４、測定用モニタ５１５、測定結果表示用モニタ５１６が設けられている。さらに、線幅測定装置５０１には、ビデオプリンタ５１７、画像処理ＰＣ（Personal Computer）５１８、制御ＰＣ５１９が設けられている。
　線幅測定装置５００では、撮像ヘッド部５０８の観察用カラーカメラで撮られた画像はカラーモニタ５１４に表示され、測定カメラで撮られた画像は測定用モニタ５１５に表示される。線幅測定装置５００は、外部ホスト（ＨＯＳＴ）または制御ＰＣ５１９の指令によって測定を開始する。当該測定は、予め設定されたレシピに基づいて、自動またはマニュアル動作で開始され、その測定結果は、測定結果表示用モニタ５１６に表示される。そして、測定結果は、例えば制御ＰＣ５１９内のＨＤ（Hard Disk）等の記憶装置の所定エリアに書き込まれる。また、それらの測定結果データは、外部ホストの要求によって、外部ホストに配信される。なお、エアー除振台５１２によって、外部の振動が試料台５０９に伝わらないようにしている。
　画像処理ＰＣ５１８は、撮像ヘッド部５０８から入力された画像を解析して、被測定対象物中に予め設定された所定のパターンを認識する。そして、その位置座標を取得して、補正量を求める。求めた補正量の情報は、制御ＰＣ５１９に出力され、制御ＰＣ５１９は、ステージ制御部５２０に、補正量の情報に基づいて制御指示信号を出力する。ステージ制御部５２０は、入力された制御指示信号に対応する制御信号を位置補正部５１０に与えることによって、位置補正を行う。このように、図１に示した線幅測定装置５００では、位置補正部５１０による補正によって、機械的に被測定対象物の搭載位置を強制的に動かすことができない場合であっても位置ズレ補正を行うことができる。
特開２００８－１３９０５０号公報 特開２００４－１８４４１１号公報 特開２００１－２０９０４７号公報
　特許文献１に開示された線幅測定装置５００では、位置補正部５１０による補正によって位置ズレの補正を行うことができる。しかしながら、本願発明者の検討によると、そのような搬入時における位置ズレ補正を行っても、線幅測定装置のカメラを一度移動させるだけでは、そのカメラ内に被測定部位がおさまらないケースが生じることがわかった。以下、さらに説明する。
　図２は、所定寸法の液晶パネル部分（１１５）が多面取りされるマザーガラス１１０の上面を模式的に示している。図２に示したマザーガラス１１０は、第１０世代のマザーガラスであり、例えば、２８８０ｍｍ×３１３０ｍｍの寸法を有している。ここで、マザーガラス１１０内の各パネル領域１１５は、４０インチの液晶パネルに相当するものである。各パネル領域１１５の一部を拡大すると、そのパネル領域１１５がアレイ基板（ＴＦＴ基板）の一部であるときは、例えば、図３に示すようなパターンを含んでいる。
　具体的には、アレイ基板１１２の上面（アレイ基板１１２の液晶層の側の面、すなわち、カラーフィルタ基板に対向する面）には、スイッチング素子（例えば、ＴＦＴ）１４４および画素電極１４６が設けられている。スイッチング素子１４４および画素電極１４６の周りには、格子状をなすように、ソース配線１４１およびゲート配線１４２が取り囲むようにして設けられている。ソース配線１４１およびゲート配線１４２がそれぞれ、スイッチング素子１４４のソース電極およびゲート電極に接続されている。画素電極１４６は、例えば、ＩＴＯ（インジウム・スズ・オキサイド）から構成されている。画素電極１４６は、例えば、矩形状に形成され、図３に示した例では、ソース配線１４１が延びる方向に沿って細長い長方形の形状に形成されている。
　線幅測定装置は、図３に示したパターンの一部（例えば、ソース配線１４１の幅など）を測定し、その良否を判定していく。図３に示したようなパターンの一部（例えば、ソース配線１４１の幅など）は、図２に示したパネル領域１１５の中に膨大にあり、さらに、そのパネル領域１１５は、マザーガラス１１０に複数個配置されている。したがって、線幅測定装置が測定すべきポイントは、非常に多数存在し（例えば、約３５０点またはそれ以上）、そのポイントを如何に正確に且つ効率的に測定していくかが大きなテーマとなる。
　図４に示したマザーガラス１１０は、図３に示したようなパターンが形成されたアレイ基板１１２である。線幅測定装置の一台のカメラは、マザーガラス１１０の上半分領域１１１ａを撮像し、一方、線幅測定装置のもう一台のカメラは、マザーガラス１１０の下半分領域１１１ｂを撮像する。ここで、本願発明者の検討によれば、上半分領域１１１ａのカメラ検査では、ほぼ一度の移動で正常に撮像できたが、下半分領域１１１ｂのカメラ検査では、一度の移動では、ほぼ全ての測定ポイントにおいて正常に撮像できなかったケースが観測された。
　簡単に述べると、上半分領域１１１ａでは、カメラを移動させると、そのカメラ位置に測定対象のパターンが含まれるが、下半分領域１１１ｂで、カメラを移動させても、そのカメラ位置に測定対象のパターンが含まれない。したがって、下半分領域１１１ｂでは、一度カメラを移動させた後、周囲に測定対象のパターンがないかどうかカメラを移動させ、測定対象のパターンを見つけてから、当該測定対象のパターンを測定する処理が必要である。それゆえに、上半分領域１１１ａと比較して、下半分領域１１１ｂの測定時間は、非常に多くかかり、それは当然スループットの低下につながる。
　ここで、二台のカメラとも、搬入時における搭載位置の位置ズレに対する補正を実行しているので、両カメラの位置ズレの問題は本来は無いはずである。しかしながら、実際には、一方のカメラでは、一度の移動で撮像および測定ができ、他方のカメラでは、一度の移動では撮像ができず周囲をサーチしてからでないと、撮像および測定ができない事象が存在する。このような状態で測定を行う線幅測定装置をそのままにしておけば、測定の作業効率が悪いだけでなく、線幅測定の誤作動を見逃してしまう可能性すらある。
　ところで、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３原色からなるカラーフィルタを用いた液晶パネルの他に、近年、より広い色再現範囲を表示可能にするために、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）、黄（Ｙ）の４原色からなるカラーフィルタを用いた液晶パネルが提案されている（例えば、特許文献３）。３原色の液晶パネルの場合には、各色の画素領域の大きさは同じであるが、４原色の液晶パネルの場合、各色の画素領域の大きさは同じでない。すなわち、各色の画素領域におけるＴＦＴ基板の形状はそれぞれ異なるので、カメラの移動ズレによって、隣の色の画素領域を測定してしまうと、誤った測定結果を算出してしまうことになり問題である。
　本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、被測定対象を正確に且つ効率的に測定することが可能な線幅測定装置を提供することにある。
　本発明に係る線幅測定装置は、測定対象のパターンの線幅を測定する線幅測定装置であり、測定対象のパターンを撮像するカメラと、前記カメラを移動させるカメラ移動装置と、前記カメラ移動装置の移動を制御する制御装置とを備え、前記測定対象のパターンは、少なくとも４原色の表示による液晶パネル用の基板に形成されており、前記制御装置は、前記カメラが撮像した前記パターンを画像解析する画像解析プログラムが格納された記憶装置に接続されており、そして、前記制御装置は、前記測定対象のパターンの線幅を測定する第１カメラ倍率と、前記第１カメラ倍率よりも低い倍率で、前記基板に含まれる絵素領域を認識する第２カメラ倍率とを切り替えるカメラ倍率切替装置に接続されており、前記制御装置は、前記第２カメラ倍率を有する前記カメラにて前記絵素領域を認識した後、前記第１カメラ倍率を有する前記カメラにて前記測定対象のパターンを撮像するように前記カメラを制御する。
　ある好適な実施形態では、さらに、前記基板が載置されるステージを備えており、前記基板は、４原色表示の液晶パネル用のマザーガラスであり、前記測定対象のパターンの画像データは、前記記憶装置に登録されており、前記制御装置は、前記カメラに撮像された前記測定対象のパターンと、前記記憶装置に登録された前記測定対象のパターンの前記画像データとを照合する機能を有している。
　ある好適な実施形態において、前記測定対象のパターンが形成された基板には、基準位置を示すアライメントマークが設けられており、前記画像解析プログラムは、前記カメラが前記アライメントマークを撮像するように前記カメラ移動装置を移動させるステップと、前記アライメントマークを基準にして、第１の規定座標に前記カメラを移動させるステップと、前記第１の規定座標において、前記第２カメラ倍率で前記絵素領域を認識するステップと、前記第２カメラ倍率から前記第１カメラ倍率に切り替えるステップと、前記第１カメラ倍率にて、前記記憶装置に登録された登録パターンと同一パターンをサーチするステップと、前記サーチによって、前記第１の規定座標における前記測定対象のパターンを認識するステップと、前記認識された前記測定対象のパターンの線幅を測定するステップと、前記第１の規定座標から、前記第２の規定座標に前記カメラを移動させるステップとを含む。
　ある好適な実施形態において、前記基板には、前記４原色表示における色を示す色識別マークが形成されており、前記絵素領域を認識するステップでは、前記カメラが前記色識別マークを撮像することによって実行される。
　ある好適な実施形態において、前記画像解析プログラムは、前記第２の規定座標に前記カメラを移動させた後、前記第２の規定座標において、前記第２カメラ倍率で前記絵素領域を認識するステップと、前記第２カメラ倍率から前記第１カメラ倍率に切り替えるステップと、前記第１カメラ倍率にて、前記記憶装置に登録された登録パターンと同一パターンをサーチするステップと、前記サーチによって、前記第２の規定座標における前記測定対象のパターンを認識するステップと、前記認識された前記測定対象のパターンの線幅を測定するステップと、前記第２の規定座標から、前記第３の規定座標に前記カメラを移動させるステップとを含む。
　ある好適な実施形態において、前記画像解析プログラムは、前記全ての規定座標における前記測定対象のパターンの線幅を測定するステップが実行された後、前記基板を搬出するステップを実行する。
　ある好適な実施形態において、前記カメラは、少なくとも第１撮像部と第２撮像部とを含んでいる。
　本発明に係る線幅測定方法は、測定対象のパターンの線幅を測定する線幅測定方法であり、少なくとも４原色の表示による液晶パネル用の基板をステージの上に搬入する工程と、前記基板の種類およびレイヤの情報を取得する工程と、前記基板に形成されたアライメントマークを、カメラで撮像する工程と、前記アライメントマークを基準にして、第１の規定座標に前記カメラを移動させる工程と、前記第１の規定座標において、前記第２カメラ倍率で前記絵素領域を認識する工程と、前記第２カメラ倍率から、前記第２カメラ倍率よりも高い倍率を有する第１カメラ倍率に切り替える工程と、前記第１カメラ倍率にて、前記記憶装置に登録された登録パターンと同一パターンをサーチする工程と、前記サーチによって、前記第１の規定座標における前記測定対象のパターンを認識するステップと、前記認識された前記測定対象のパターンの線幅を測定する工程と、前記第１の規定座標から、前記第２の規定座標に前記カメラを移動させる工程とを含む。
　本発明の線幅測定装置によれば、絵素領域を認識する第２カメラ倍率を有するカメラにて絵素領域を認識した後、測定対象のパターンの線幅を測定する第１カメラ倍率を有するカメラにて測定対象のパターンを撮像する。したがって、カメラの移動ズレが生じることによって隣の色の画素領域を測定することを抑制することができる。その結果、少なくとも４原色の表示による液晶パネル用の基板に形成された測定対象のパターンの線幅を測定する線幅測定装置を実現することができる。
従来の線幅測定装置５００の構成を模式的に示す図である。 多面取りされるマザーガラス１１０の上面を模式的に示す図である。 アレイ基板１１２の一部を拡大して示す上面図である。 マザーガラス１１０の上半分領域１１１ａと下半分領域１１１ｂを示す上面図である。 本発明の実施形態に係る線幅測定装置１００の構成を模式的に示すブロック図である。 （ａ）及び（ｂ）は、線幅測定装置１００におけるカメラ３０を移動させる様子を示す工程図である。 （ａ）は、アレイ基板においてカメラが撮像する領域（８０）のパターンを示す図であり、（ｂ）は、登録された測定対象のパターン（４５）示す図である。 Ｒ・Ｇ・Ｂ・Ｙからなる画素領域において色識別マーク４７を撮像する様子を示す上面図である。 所定の領域（Ｇ絵素領域）における測定対象のパターンを撮像する様子を示す上面図である。 本発明の実施形態に係る線幅測定方法を説明するフローチャートである。 比較例の線幅測定方法を説明するフローチャートである。
　以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。以下の図面においては、説明の簡潔化のために、実質的に同一の機能を有する構成要素を同一の参照符号で示す。なお、本発明は以下の実施形態に限定されない。
　図５は、本発明に係る実施形態の線幅測定装置１００の構成を模式的に示すブロック図である。本実施形態の線幅測定装置１００は、測定対象のパターンの線幅を測定する線幅測定装置であり、線幅測定装置の他、寸法測定装置、線幅検査装置または寸法検査装置と称してもよいが、本実施形態では、「線幅測定装置」と称する。
　本実施形態の線幅測定装置１００は、測定対象のパターンを撮像するカメラ３０と、カメラ３０を移動させるカメラ移動装置３２と、カメラ移動装置３２の移動を制御する制御装置４０とから構成されている。本実施形態の測定対象のパターンは、少なくとも４原色の表示による液晶パネル用の基板に形成されている。
　また、本実施形態の制御装置４０は、カメラ３０が撮像したパターンを画像解析する画像解析プログラム５２が格納された記憶装置５０に接続されている。画像解析プログラム５２は、カメラ３０が撮像したパターンを含む画像データから、当該パターンの線幅（または間隔）を測定することができるプログラムである。
　本実施形態のカメラ３０は、例えば、ＣＣＤイメージセンサ、または、ＣＭＯＳイメージセンサなどである。本実施形態のカメラ移動装置３２は、カメラ３０をＸ－Ｙ方向に移動可能な機械式装置である。また、本実施形態の制御装置４０は、半導体集積回路からなり、例えばＭＰＵ（マイクロ・プロセッシング・ユニット）またはＣＰＵ（セントラル・プロセッシング・ユニット）である。
　本実施形態の記憶装置５０は、例えば、ハードディスク（ＨＤＤ）、半導体メモリ、光ディスク、光磁気ディスクなどである。また、制御装置４０には、入力装置６２（キーボード、マウス、タッチパネルなど）および出力装置６４（ディスプレイなど）が接続されている。本実施形態の制御装置４０、記憶装置５０、入力装置６２、出力装置６４は、汎用のＰＣ（パーソナル・コンピュータ）のものを適用することができる。
　また、本実施形態の制御装置４０は、第１カメラ倍率（例えば、５０倍）と、第２カメラ倍率（例えば、２０倍）とを切り替えるカメラ倍率切替装置５５に接続されている。第１カメラ倍率（例えば、５０倍）は、測定対象のパターンの線幅を測定する倍率である。一方、第２カメラ倍率（例えば、２０倍）は、第１カメラ倍率（例えば、５０倍）よりも低い倍率で、基板に含まれる絵素領域を認識する倍率である。
　なお、本実施形態のカメラ倍率切替装置５５は、カメラ３０が撮像した画像データをソフトウエア的に拡大・縮小する装置であり、言い換えると、カメラ３０が撮像した画像データの倍率を変更するプログラムを備えた装置である。本実施形態のカメラ倍率切替装置５５を構築するプログラムは、記憶装置５０と同じ部材の中に格納されており、例えば、ハードディスク（ＨＤＤ）、半導体メモリなどの中に格納されている。カメラ倍率切替装置５５を構築するプログラムは、記憶装置５０の一部に格納してもよいし、記憶装置５０とは別の装置内に格納してもよい。記憶装置５０がハードディスクの場合、そのハードディスクの一部に、カメラ倍率切替装置５５を構築するプログラムを格納することができる。なお、カメラ倍率切替装置５５は、ソフトウエア的な装置に限らず、カメラ３０の倍率を光学的に変更する装置であっても構わない。
　本実施形態では、制御装置４０は、第２カメラ倍率（例えば、２０倍）を有するカメラ３０にて絵素領域を認識した後、第１カメラ倍率（例えば、５０倍）を有するカメラ３０にて測定対象のパターンを撮像するようにカメラ３０を制御する。すなわち、カメラ３０は、一度、広範囲を撮像してターゲットとなる絵素領域（例えば、緑（Ｇ）絵素領域）を特定した後、ターゲットとなる絵素領域（例えば、緑（Ｇ）絵素領域）に含まれる測定対象のパターンを撮像する。これにより、カメラ移動装置３２によるカメラ３０の移動に移動ズレが生じたとしても、最初に、ターゲットとなる絵素領域を認識し、次いで、その絵素領域内の測定対象のパターンの線幅を測定することができる。したがって、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）、黄（Ｙ）の４原色からなるカラーフィルタを用いた液晶パネルの線幅測定において、カメラの移動ズレが生じても、隣の色の絵素領域を測定してしまうという誤った測定を回避することができる。
　なお、カメラ３０の移動ズレは、基板をステージ２０上に搬入する際に生じる位置決めのズレではなく、カメラ３０の移動に伴う座標ズレのデータである。カメラ３０の移動に伴う座標ズレの発生の原因は、かなり詳細に特定しても掴みきれないことが多い。したがって、その座標ズレが生じた時においては、カメラ移動装置３２の移動は所定座標にカメラ３０を移動させたことになっているので、カメラ３０がターゲットの絵素領域の測定対象のパターンを撮像しているのか、ターゲットとは別の絵素領域（例えば、隣の絵素領域）の測定対象のパターンを撮像しているのかは特定できない場合が多い。
　特に、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）、黄（Ｙ）の４原色からなるカラーフィルタを用いた液晶パネルの場合には、それぞれの絵素領域の寸法（面積）が異なる。それゆえに、狭い絵素領域（例えば、緑（Ｇ）領域）内の測定対象のパターンを撮像しようとして、移動ズレにより、隣の絵素領域（例えば、青（Ｂ）領域）内の同種の測定対象パターンを撮像してしまう可能性があるとともに、そのエラーに気がつきにくい。なお、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３原色からなるカラーフィルタを用いた液晶パネルの場合、各絵素領域の寸法（面積）は同じである（または実質的に同じである）ので、移動ズレにより、隣の絵素領域（例えば、青（Ｂ）領域）内の同種の測定対象パターンを撮像してしまう可能性は少ない。したがって、本実施形態の線幅測定装置１００は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）、黄（Ｙ）の４原色からなるカラーフィルタを用いた液晶パネルにおける線幅測定する際に特に効果を奏する。
　本実施形態では、各色を表示する最小単位を「絵素」又は「絵素領域」と称する。一方で、カラー表示を行うための最小単位を「画素」または「画素領域」と称する。赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）、黄（Ｙ）の４原色表示の液晶パネルの場合、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）、黄（Ｙ）の「絵素領域」を１つのまとまりの単位として「画素領域」と称する。ここで、「画素領域」をピクセルと称するならば、「絵素領域」をサブピクセルと称しても構わない。この関係は、３原色表示の液晶パネルでも、４原色を越える表示（５原色以上）の液晶パネルでも同様である。
　図６（ａ）及び（ｂ）は、本実施形態の線幅測定装置１００においてカメラ３０を移動させる様子を示す工程図である。
　まず、図６（ａ）に示すように、ステージ２０の上に基板１０を搬入する。基板１０は、例えば、ガラス基板であり、本実施形態における基板１０は、液晶パネル用のガラス基板である。上述したように、本実施形態の基板１０は、少なくとも４原色の表示による液晶パネル用の基板（アレイ基板）であり、この例では、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）、黄（Ｙ）の４原色の表示を行う基板（アレイ基板）である。
　図示した例の基板１０は、液晶パネルの寸法に切り出す前のマザーガラスである。基板１０としてのマザーガラスの寸法は１辺が１メートル以上あり、具体的には、基板１０が第１０世代のマザーガラスの場合、その寸法は２８８０ｍｍ（Ｗ）×３１３０ｍｍ（Ｌ）である。図示した基板１０は、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）および／または配線が形成されたアレイ基板である。基板１０がマザーガラスである場合の一例は、図２に示す通りであり、基板１０がアレイ基板である場合のパターンの一例は、図３に示す通りである。
　ステージ２０上に基板１０が搬入されるタイミング（矢印７０参照）で、基板１０の内部からピン２２が浮上して、ピン２２の先端で基板１０を支持する。ステージ２０の上方には、カメラ３０が配置されており、このカメラ３０は、カメラ移動装置３２によってステージ２０の範囲（所定のＸ－Ｙ座標）を移動することができる。カメラ移動装置３２は、カメラ３０を例えば５０μｍ～８０μｍの精度で（典型的には、精度６０μｍで）移動させることができる。
　次に、図６（ｂ）に示すように、ステージ２０の内部にピン２２を収納し、ステージ２０の表面に基板１０を配置する。ステージ２０の表面に配置された基板１０は、カメラ３０によって撮像されて、そのカメラ３０の画像を解析することによって、基板１０におけるパターンの線幅が測定される。本実施形態では、カメラ３０は、基板１０において登録されている座標ポイント（例えば、約３５０点またはそれ以上）に移動し（矢印７２参照）、そのポイントで撮像を行う。カメラ３０の移動は、上述したように、制御装置４０によって制御されるカメラ移動装置３２によって行われる。また、基板（マザーガラス）１０には、基準位置を表すアライメントマークが形成されており、そのアライメントマーク（例えば、＋字マーク）を基準にしてカメラ３０を移動させることもできる。
　本実施形態の線幅測定装置１００におけるカメラ３０は、１枚の基板１０に対して１つであっても構わないが、２つにすることもできる。例えば、図４に示したように、２つのうちの１つのカメラ３０を基板の上半分１１１ａの撮像用にし、もう１つのカメラ３０を下半分１１１ｂの撮像用にすることができる。基板１０が１メートルを超えるマザーガラスの場合、カメラ３０の移動距離は非常に長くなるので、複数のカメラ３０を用いる技術的なメリットは大きい。なお、カメラ３０は、２つに限らず、それ以上（例えば、４つ）使用することもできる。
　次に、図７を参照しながら、線幅測定装置１００によって線幅を測定する方法について説明する。
　図７（ａ）は、基板１０（アレイ基板）における所定の絵素領域のパターンを示している。図示した例では、行方向（横方向）にゲート配線４１が延び、列方向（縦方向）にソース配線４２が延びている。ゲート配線４１とソース配線４２との交点には、半導体層（例えば、シリコン層）４４が形成されている。半導体層４４の表面には、ソース配線４２から延びたソース電極４６ｓと、ドレイン配線４３から延びたドレイン電極４６ｄとが形成されている。図７（ａ）に示した領域８０は、カメラ３０の視野領域である。
　図７（ｂ）は、本実施形態の記憶装置５０に格納されている測定対象のパターン（登録認識パターン）４５である。この例では、線幅測定を行うための登録認識パターン４５は、ゲート配線４１の一部４１ａと、ドレイン配線４３の一部４３ａが登録されている。この登録認識パターン４５は、図７（ａ）における領域８０内に位置するものである。そして、線幅測定装置１００は、登録認識パターン４５を認識してから、所定パターンの線幅（例えば、ゲート配線４１の線幅、ソース配線４２の線幅など）を測定する。具体的には、線幅測定装置１００は、基板１０において登録されている座標ポイント（例えば、約３５０点またはそれ以上）に移動した後、そこで、登録認識パターン４５を認識し、次いで、所定パターンの線幅の測定を実行する。
　図８は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）、黄（Ｙ）の４原色表示のアレイ基板における画素領域を示している。ここでは、緑（Ｇ）の絵素領域に、色識別マーク４７が設けられている。なお、図示した例では、赤（Ｒ）及び青（Ｂ）の絵素領域の面積と比較して、緑（Ｇ）および黄（Ｙ）の絵素領域の面積が小さい構造となっている。また、図９は、緑（Ｇ）の絵素領域を拡大して示した図である。図８および図９においては、便宜上、ゲート配線４１およびソース配線４２のパターンを示している。
　まず、図８に示すように、カメラ３０は、第２カメラ倍率（例えば、２０倍）の視野領域８２にて、基板１０に含まれる絵素領域（Ｒ・Ｇ・Ｂ・Ｙ）を認識する。ここでは、緑（Ｇ）の絵素領域に設けられた色識別マーク４７を撮像することによって、緑（Ｇ）の絵素領域を認識する。
　次に、図９に示すように、カメラ３０は、カメラ倍率切替装置５５によって第２カメラ倍率（例えば、２０倍）から第１カメラ倍率（例えば、５０倍）に変更し、そして、第１カメラ倍率（例えば、５０倍）の視野領域８４にて、所定の絵素領域（ここでは、緑（Ｇ）の絵素領域）の測定対象パターンを撮像する。図９に示した状態においては、線幅測定装置１００は、図７に示したように、まず、登録認識パターン４５を認識してから、所定パターンの線幅（例えば、ゲート配線４１の線幅、ソース配線４２の線幅など）を測定する。その後は、次の座標ポイントに移動して、同様の工程を繰り返し実行する。
　このように、本実施形態の線幅測定装置１００を用いた線幅測定によれば、絵素領域（Ｒ・Ｇ・Ｂ・Ｙ）を認識する倍率（第２カメラ倍率）を有するカメラ３０（視野領域８２）にて絵素領域を認識した後、測定対象のパターンの線幅を測定する倍率（第１カメラ倍率）を有するカメラ３０（視野領域８４）にて測定対象のパターンを撮像することができる。したがって、カメラ移動装置３２によるカメラ３０の移動ズレが生じたとしても、先に、ターゲットとなる絵素領域（例えば、Ｇ）を認識することができるので、別の絵素領域に含まれるパターンを測定するようなエラーを抑制することができる。
　次に、図１０を参照しながら、本実施形態の線幅測定装置１００を用いた線幅測定方法の一例について説明する。図１０は、本実施形態の線幅測定方法のフローチャートを示している。
　まず、基板１０をステージ２０の上に搬入して設置する（ステップＳ１１０）。この基板１０の搬入工程は、線幅測定装置１００の制御装置４０と、基板１０を搬送する搬送装置（不図示）とを接続した構成で、制御装置４０を用いて実行することができる。具体的には、線幅測定装置１００の記憶装置５０に、基板１０の搬送を制御する基板搬送プログラムを格納しておく。そして、その基板搬送プログラムを動作させ、制御装置４０の制御により、ステージ２０および基板搬送装置（例えば、ローラーコンベア）を動かして、基板１０をステージ２０上に搬入する。基板１０の搬入の開始は、入力装置６２を用いて作業者が実行してもよし、基板１０の線幅測定方法のステップにあわせて、例えば１つ前の基板１０の作業完了にあわせて自動的に実行するようにしてもよい。
　次に、搬入された基板１０の種類（すなわち、液晶パネルの機種）、及び／又は、基板１０のレイヤー（積層構造における所定の層の情報）に該当するレシピを開くようにする（ステップＳ１２０）。この基板１０の情報のレシピは、記憶装置５０に格納されている。レシピを開く工程は、基板１０の搬入工程と同調させて実行してもよい。具体的には、基板１０の搬入工程（Ｓ１１０）において、入力装置６２（例えば、マウス）を用いて作業者が基板１０の種類などを指定し、それと同時に、基板１０の搬入を実行しながら、基板１０のレシピを開くようにすることもできる。また、作業者が入力装置６２にて基板１０を指定するのではなく、センサなどによって基板１０の種類を読み取って、自動的に、基板１０の搬入、及び／又は、基板１０のレシピを開くようにしても構わない。
　この基板１０のレシピには、基板１０の種類（液晶パネルの機種）、基板１０のレイヤ情報の他、測定対象のパターン（図７（ｂ）のパターン４５）の情報（全ての登録座標、全ての登録認識パターンなど）、カメラ３０の移動パターンなども含まれている。なお、基板１０のレシピ（レシピデータ）は、記憶装置５０に格納する他、カメラ倍率切替装置５５に格納しても構わない。
　次に、カメラ３０をカメラ移動装置３２で移動させて、座標の基準となるアライメントマークを読みに行く（ステップＳ１３０）。具体的には、カメラ３０がアライメントマークを撮像するようにカメラ移動装置３２を移動させるステップＳ１３０を実行する。アライメントマークは、基板１０のうちの非表示領域に設けられていることが多い。図２に示した例では、アライメントマーク（例えば、Ｘ－Ｙ方向に延びた十字方のマーク）を、マザーガラス１１０のうちパネル領域１１５を除く領域に設けることができる。
　ステップＳ１３０において、カメラ３０がアライメントマークを読むことで、基板１０の搬入時の位置ズレをキャンセルすることができる。加えて、線幅測定装置１００のステージ２０の所定位置を基準点に設定するよりも、基板１０に形成されたアライメントマークを基準点にする方が誤差を小さく抑えることができる。加えて、アライメントマークが複数形成されている場合、基準となるアライメントマーク同士の間隔を測定することにより、基板１０における膨張・収縮、反りまたは撓みなどの情報を収集することも可能である。
　次に、ステップＳ１２０で読み出したレシピの情報に基づいて、カメラ３０を規定の座標に移動させる（ステップＳ１４０）。具体的には、アライメントマークを基準にして、最初の規定座標（第１の規定座標）にカメラ３０を移動させる。そこで、カメラ倍率切替装置５５によって低倍（例えば、２０倍）のカメラ倍率（第２カメラ倍率）にして、パターンサーチを実行する（ステップＳ１４２）。
　ステップＳ１４２におけるパターンサーチは、測定対象のパターンの線幅を測定するためのサーチではなく、絵素領域を認識するためのサーチである。具体的には、図８に示すように、第２カメラ倍率（例えば、２０倍のような低倍）の視野領域８２にて、色識別マーク４７をサーチすることによって、絵素領域（例えば、緑（Ｇ）の絵素領域）を認識する。なお、ステップＳ１４０で移動する前に、第２カメラ倍率に変更しておくことも可能である。
　ステップＳ１４２におけるパターンサーチによって、パターン認識が完了したら（ステップＳ１４４）、その後、線幅を測定するための第１カメラ倍率（例えば、５０倍のような通常倍率）に変更する（ステップＳ１４６）。具体的には、図９に示すように、所定の絵素領域（例えば、緑（Ｇ）の絵素領域）において、第２カメラ倍率（２０倍）の視野領域８２を、第１カメラ倍率（５０倍）の視野領域８４に変更する。
　次に、視野領域８４の画像データから、登録パターンをサーチするステップ、すなわち、パターン認識のステップを実行する（ステップＳ１５０）。具体的には、図７に示すように、本実施形態の記憶装置５０に格納されている測定対象のパターン（登録認識パターン）４５と同一のパターンを、視野領域８０の画像データから認識する。
　登録認識パターン４５と同一パターンを認識（ステップＳ１５２）した後は、パターン４５を含む視野領域８０において撮像されている画像データから、線幅を測定する（ステップＳ１６０）。ここでは、例えば、視野領域８０の画像データから、ゲート配線４１の線幅、ソース配線４２の線幅、ドレイン配線４３の線幅、半導体層４４、ソース電極４６ｓ、ドレイン電極４６ｄの寸法（線幅含む）のうちの少なくとも１つが測定される。
　ステップＳ１６０の線幅測定は、カメラ３０で撮像された画像データを記憶装置５０に格納し、当該画像データを画像解析プログラム５２によって画像解析することによって実行される。画像解析プログラム５２を起動させた線幅測定装置１００においては、記憶装置５０および制御装置４０の働きによって、視野領域８０の画像データから各種線幅（例えば、ゲート配線４１の線幅）を算出することができる。カメラ３０で撮像された画像データのエッジ処理が必要であれば、典型的なエッジ処理プログラムによって、画像データに含まれる配線の画像データのエッジ処理を施して、そのエッジ処理後のデータに基づいて線幅を算出する。線幅測定は、画像データのパターン（例えば、ゲート配線４１のパターン）から延長方向に延びるエッジ（両端の線）を特定し、そのエッジ間の距離を算出することによって実行可能である。
　次に、ステップＳ１６０での線幅測定が終わったら、次の測定ポイントに移動する（ステップＳ１７０）。具体的には、ステップＳ１２０で読み出したレシピの情報に基づいて、カメラ３０を規定の座標（すなわち、第２の規定座標）に移動させる。そして、次の測定ポイントにおいて登録パターンをサーチする場合（ステップＳ１５０）、上述したステップＳ１４２、Ｓ１４４、Ｓ１４６を実行して、そこで、登録認識パターン４５を認識する（ステップＳ１５２）。続いて、先ほどと同様に、パターン４５を含む視野領域８０において撮像されている画像データから、線幅を測定する（ステップＳ１６０）。
　第２の規定座標において、ステップＳ１４２、Ｓ１４４、Ｓ１４６、Ｓ１５０、Ｓ１５２、Ｓ１６０を実行した後は、ステップＳ１７０にて、第２の規定座標から、次の規定座標（第３の規定座標）に移動する。第３の規定座標においても、同様のステップ（Ｓ１４２～Ｓ１６０）を実行し、次いで、第３の規定座標から、次の規定座標（第４の規定座標）に移動し（ステップＳ１７０）、これらのステップを全ての測定点（規定座標）について実行する。すなわち、全ての規定座標において、上述したステップを実行する。全ての規定座標における測定対象のパターンの線幅を測定した後は、基板１０を搬出するステップを実行する（Ｓ１８０）。
　なお、本実施形態において、制御装置４０によるカメラ３０の移動制御は厳密になされている。しかし、実際には１０μｍ程度の誤差（公差）がある。その誤差にもクセがあり、具体的には、カメラ３０を移動させるモータ（カメラ移動装置３２の駆動部）およびカメラ３０の重量の影響によって、カメラ３０の進行方向に一定確率で移動ズレ（移動の際の位置ズレ）が起こる場合がある。逆に、カメラ３０の進行方向に対してブレーキをかける際の影響によって当該進行方向とは反対の方向に移動ズレ（移動の際の位置ズレ）が起きる場合がある。
　そのような移動ズレにより、ステップＳ１５０において登録パターンをサーチできない場合には、視野領域８０の周辺をサーチする（ステップＳ１５４）。さらに説明すると、ステップＳ１５０におけるサーチを実行し、登録認識パターン４５を認識できなかった場合、視野領域８０の周辺をサーチする（ステップＳ１５４）。ステップＳ１５４の周辺サーチで、パターン認識が実行できれば（ステップＳ１５６）、線幅の測定を実行する（ステップＳ１６０）。
　ただし、本実施形態の線幅測定方法では、第２カメラ倍率（低倍）でパターンをサーチするステップ（Ｓ１４２）を実行しているので、ステップＳ１５４及びＳ１５６を実行する回数は少なくなるか、ほとんど発生しない。これは、カメラ３０の移動ズレが生じても、ステップＳ１４２にてその移動ズレによる登録座標のズレを吸収することができるからである。
　なお、本実施形態のカメラ倍率切替装置５５を用いずに線幅測定を行う比較例について、図１１を参照しながら説明する。図１１は、比較例の線幅測定方法を説明するフローチャートである。
　まず、図１０に示したフローチャートと同じように、基板１０をステージ２０上に搬入する（ステップＳ２１０）。次に、搬入された基板１０の種類、及び／又は、基板１０のレイヤに該当するレシピを開く（ステップＳ２２０）。次いで、カメラ３０をカメラ移動装置３２で移動させて、座標の基準となるアライメントマークを読む（ステップＳ２３０）。
　その後、レシピの情報に基づいて、カメラ３０を規定の座標に移動させる（ステップＳ２４０）。具体的には、アライメントマークを基準にして、最初の規定座標（第１の規定座標）にカメラ３０を移動させる。このステップＳ２４０においては、第１の規定座標に、移動ズレのデータ（登録座標の補正値）は追加されていないので、カメラ３０は、レシピ通りの第１の規定座標（第１の登録座標）に移動する。
　次に、最初の規定座標（第１の規定座標）における視野領域８０の画像データから、測定対象のパターン（登録認識パターン）４５と同一パターンをサーチする（ステップＳ２５０）。しかし、カメラ３０の移動ズレが生じた場合、第１の規定座標における視野領域８０に、登録認識パターン４５が含まれないことが生じる。すなわち、この比較例では、本実施形態における第２カメラ倍率（低倍）でパターンをサーチするステップ（Ｓ１４２）を実行しないので、第１の規定座標における視野領域８０に、登録認識パターン４５が含まれないことが生じる確率は比較的高い。
　ステップＳ２５０におけるサーチを実行し、登録認識パターン４５を認識するステップ（Ｓ２５２）を実行できた場合、登録認識パターン４５を含む視野領域８０において撮像されている画像データから、線幅を測定する（ステップＳ２６０）。
　一方、ステップＳ２５０におけるサーチを実行し、登録認識パターン４５を認識できなかった場合、視野領域８０の周辺をサーチする（ステップＳ２５４）。この周辺のサーチは、視野領域８０の周囲に登録認識パターン４５があるという前提で実行される。しかしながら、カメラ３０の移動ズレによって、例えば隣の絵素領域に視野領域８０が存在しているような場合には、この周辺サーチ（ステップＳ２５４）で、ターゲットとなる登録認識パターン４５をすぐ見つけることが難しい。したがって、ステップＳ２５４の周辺サーチにかなりの時間がかかる場合もあり得る。
　なお、ステップＳ２５４の周辺サーチによって、測定対象のパターン４５を認識することができた場合（Ｓ２５６）、カメラ３０によって撮像されている画像データから、線幅を測定する（ステップＳ２６０）。
　第１の規定座標における線幅測定ステップ（Ｓ２６０）が終わった後は、次の測定ポイントに移動する（ステップＳ２７０）。そして、第２の規定座標においても、ステップＳ２５０、ステップＳ２５２、ステップＳ２６０、または、ステップＳ２５４、ステップＳ２５６を実行する。次いで、第２の規定座標でも、周辺サーチ（ステップＳ２５４）を実行した場合、ここでも長時間の処理時間がかかってしまう。そして、これら処理は、全ての規定座標について行われるが、周辺サーチ（ステップＳ２５４）を実行する度に、長時間の処理時間が必要となる。全ての規定座標の処理が終了したら、基板１０を搬出する（ステップＳ２８０）。
　本実施形態の線幅測定方法では、絵素領域を認識する第２カメラ倍率（例えば２０倍）を有するカメラ３０にて絵素領域（例えば、緑（Ｇ）絵素領域）を認識した後（ステップＳ１４２、Ｓ１４４）、測定対象のパターンの線幅を測定する第１カメラ倍率（例えば５０倍）を有するカメラ３０にて測定対象のパターンを撮像することができる（ステップＳ１４６、Ｓ１５０、Ｓ１５２、Ｓ１６０）。したがって、カメラ３０の移動ズレが生じることによって隣の色の画素領域を測定するような誤った測定を抑制することができる。また、周辺サーチ（ステップＳ１５４、ステップＳ２５４）の回数を減らしたり、周辺サーチの実行をほぼゼロにすることにより、線幅測定の処理時間を低減することができる。
　また、上述した実施形態では、第１カメラ倍率（通常倍率）を５０倍とし、第２カメラ倍率（低倍）を２０倍としたが、そのカメラ倍率は、測定する基板１０に応じて適宜好適なものを採用することができる。例えば、第１カメラ倍率（通常倍率）を３０倍～１００倍とし、第２カメラ倍率（低倍）を１０倍～２５倍のようにすることも可能である。なお、上述の実施形態では、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）、黄（Ｙ）の４原色表示のアレイ基板における線幅測定について説明したが、少なくとも４原色の表示のアレイ基板であれば（例えば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）、白（Ｗ）の４原色表示のアレイ基板、あるいは、五原色又は六原色表示のアレイ基板）、本実施形態の技術を、他の基板についても適用することが可能である。
　本発明によれば、被測定対象を正確に且つ効率的に測定することが可能な線幅測定装置を提供することができる。
 １０ 基板（マザーガラス）
 ２０ ステージ
 ２２ ピン
 ３０ カメラ
 ３２ カメラ移動装置
 ４０ 制御装置
 ４１ ゲート配線
 ４２ ソース配線
 ４３ ドレイン配線
 ４４ 半導体層
 ４５ 登録パターン（登録認識パターン）
 ４６ｄ ドレイン電極
 ４６ｓ ソース電極
 ４７ 色識別マーク
 ５０ 記憶装置
 ５２ 画像解析プログラム
 ５５ カメラ倍率切替装置
 ６２ 入力装置
 ６４ 出力装置
 ８０ 視野領域
１００ 線幅測定装置
１１０ マザーガラス
１１２ アレイ基板
１１５ パネル領域
１４１ ソース配線
１４２ ゲート配線
１４４ スイッチング素子
１４６ 画素電極
５００ 線幅測定装置

Claims (8)

  1. 　測定対象のパターンの線幅を測定する線幅測定装置であって、
    　測定対象のパターンを撮像するカメラと、
    　前記カメラを移動させるカメラ移動装置と、
    　前記カメラ移動装置の移動を制御する制御装置と
    　を備え、
    　前記測定対象のパターンは、少なくとも４原色の表示による液晶パネル用の基板に形成されており、
    　前記制御装置は、前記カメラが撮像した前記パターンを画像解析する画像解析プログラムが格納された記憶装置に接続されており、そして、
    　前記制御装置は、前記測定対象のパターンの線幅を測定する第１カメラ倍率と、前記第１カメラ倍率よりも低い倍率で、前記基板に含まれる絵素領域を認識する第２カメラ倍率とを切り替えるカメラ倍率切替装置に接続されており、
    　前記制御装置は、前記第２カメラ倍率を有する前記カメラにて前記絵素領域を認識した後、前記第１カメラ倍率を有する前記カメラにて前記測定対象のパターンを撮像するように前記カメラを制御することを特徴とする、線幅測定装置。
  2. 　さらに、前記基板が載置されるステージを備えており、
    　前記基板は、４原色表示の液晶パネル用のマザーガラスであり、
    　前記測定対象のパターンの画像データは、前記記憶装置に登録されており、
    　前記制御装置は、前記カメラに撮像された前記測定対象のパターンと、前記記憶装置に登録された前記測定対象のパターンの前記画像データとを照合する機能を有している、請求項１に記載の線幅測定装置。
  3. 　前記測定対象のパターンが形成された基板には、基準位置を示すアライメントマークが設けられており、
    　前記画像解析プログラムは、
          前記カメラが前記アライメントマークを撮像するように前記カメラ移動装置を移動させるステップと、
          前記アライメントマークを基準にして、第１の規定座標に前記カメラを移動させるステップと、
          前記第１の規定座標において、前記第２カメラ倍率で前記絵素領域を認識するステップと、
          前記第２カメラ倍率から前記第１カメラ倍率に切り替えるステップと、
          前記第１カメラ倍率にて、前記記憶装置に登録された登録パターンと同一パターンをサーチするステップと、
          前記サーチによって、前記第１の規定座標における前記測定対象のパターンを認識するステップと、
          前記認識された前記測定対象のパターンの線幅を測定するステップと、
          前記第１の規定座標から、前記第２の規定座標に前記カメラを移動させるステップと
    　を含む、請求項２に記載の線幅測定装置。
  4. 　前記基板には、前記４原色表示における色を示す色識別マークが形成されており、
    　前記絵素領域を認識するステップでは、前記カメラが前記色識別マークを撮像することによって実行される、請求項３に記載の線幅測定装置。
  5. 　前記画像解析プログラムは、
          前記第２の規定座標に前記カメラを移動させた後、前記第２の規定座標において、前記第２カメラ倍率で前記絵素領域を認識するステップと、
          前記第２カメラ倍率から前記第１カメラ倍率に切り替えるステップと、
          前記第１カメラ倍率にて、前記記憶装置に登録された登録パターンと同一パターンをサーチするステップと、
          前記サーチによって、前記第２の規定座標における前記測定対象のパターンを認識するステップと、
          前記認識された前記測定対象のパターンの線幅を測定するステップと、
          前記第２の規定座標から、前記第３の規定座標に前記カメラを移動させるステップと
    　を含む、請求項３または４に記載の線幅測定装置。
  6. 　前記画像解析プログラムは、
          前記全ての規定座標における前記測定対象のパターンの線幅を測定するステップが実行された後、前記基板を搬出するステップを実行する、請求項３から５の何れか１つに記載の線幅測定装置。
  7. 　前記カメラは、少なくとも第１撮像部と第２撮像部とを含んでいる、請求項１から６の何れか１つに記載の線幅測定装置。
  8. 　測定対象のパターンの線幅を測定する線幅測定方法であって、
    　少なくとも４原色の表示による液晶パネル用の基板をステージの上に搬入する工程と、
    　前記基板の種類およびレイヤの情報を取得する工程と、
    　前記基板に形成されたアライメントマークを、カメラで撮像する工程と、
    　前記アライメントマークを基準にして、第１の規定座標に前記カメラを移動させる工程と、
    　前記第１の規定座標において、前記第２カメラ倍率で前記絵素領域を認識する工程と、
    　前記第２カメラ倍率から、前記第２カメラ倍率よりも高い倍率を有する第１カメラ倍率に切り替える工程と、
    　前記第１カメラ倍率にて、前記記憶装置に登録された登録パターンと同一パターンをサーチする工程と、
    　前記サーチによって、前記第１の規定座標における前記測定対象のパターンを認識するステップと、
    　前記認識された前記測定対象のパターンの線幅を測定する工程と、　前記第１の規定座標から、前記第２の規定座標に前記カメラを移動させる工程と
    を含む、線幅測定方法。
PCT/JP2012/053252 2011-02-17 2012-02-13 線幅測定装置 Ceased WO2012111604A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011-031563 2011-02-17
JP2011031563 2011-02-17

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2012111604A1 true WO2012111604A1 (ja) 2012-08-23

Family

ID=46672523

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2012/053252 Ceased WO2012111604A1 (ja) 2011-02-17 2012-02-13 線幅測定装置

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2012111604A1 (ja)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009058377A (ja) * 2007-08-31 2009-03-19 Hitachi Kokusai Electric Inc 検査装置
JP2009079915A (ja) * 2007-09-25 2009-04-16 Hitachi Kokusai Electric Inc 微小寸法測定方法および測定装置
JP2009281836A (ja) * 2008-05-21 2009-12-03 Olympus Corp 基板観察装置、基板観察方法、制御装置、およびプログラム
JP2010009064A (ja) * 2006-06-19 2010-01-14 Sharp Corp 表示装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010009064A (ja) * 2006-06-19 2010-01-14 Sharp Corp 表示装置
JP2009058377A (ja) * 2007-08-31 2009-03-19 Hitachi Kokusai Electric Inc 検査装置
JP2009079915A (ja) * 2007-09-25 2009-04-16 Hitachi Kokusai Electric Inc 微小寸法測定方法および測定装置
JP2009281836A (ja) * 2008-05-21 2009-12-03 Olympus Corp 基板観察装置、基板観察方法、制御装置、およびプログラム

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101388169B (zh) 显示面板和面板检查装置
CN101494182B (zh) 检查方法
CN103620482B (zh) 缺陷检查装置和缺陷检查方法
US20100021046A1 (en) Pattern inspection apparatus, pattern inspection method and computer readable recording medium
CN103293867B (zh) 一种方形基板预对准装置及方法
JP2011191717A (ja) パターン検査装置及びパターン検査方法
WO2012111603A1 (ja) 線幅測定装置
JP4185502B2 (ja) 試料検査装置、被検査試料の画像位置合わせ方法及びプログラム
CN102723294A (zh) 一种检测接触孔和多晶硅栅极对准度的方法
JP7461240B2 (ja) 位置検出装置、描画システムおよび位置検出方法
WO2012111604A1 (ja) 線幅測定装置
WO2012169423A1 (ja) パターン検査装置およびパターン検査方法
JP4313162B2 (ja) アライメントマーク検出方法及び検査装置
US20040158809A1 (en) Method of simulating patterns, computer program therefor, medium storing the computer program and pattern-simulating apparatus
JP2009079915A (ja) 微小寸法測定方法および測定装置
TWM462365U (zh) 自動光學檢測設備
JP2019158442A (ja) 表示パネル検査システムおよび表示パネル検査方法
JP2009258398A (ja) 駆動基板、表示装置、電子機器、露光ずれ検査方法およびマスク
JP2007212939A (ja) 位置ずれ検査方法、プログラム及び位置ずれ検査装置
JP5260021B2 (ja) 評価パターンを配置した液晶表示装置およびその製造方法
JP5319063B2 (ja) 線幅測定装置
JP4261535B2 (ja) マスク検査装置におけるアライメント方法および評価方法
JP4895356B2 (ja) 線幅測定装置
JP5087424B2 (ja) 半導体装置、及びその寸法測定方法
JP2014002178A (ja) 配向膜の修正方法、配向膜の修正装置および液晶パネルの製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 12746552

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 12746552

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: JP