[發(fā)明專利]顯微鏡攝像裝置及尺寸測量裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710084046.6
• 申請日: 2007-02-13
• 公開（公告）號: CN101050942A
• 公開（公告）日: 2007-10-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 伊從潔;野上大
• 申請（專利權(quán)）人: 株式會社日立國際電氣
• 主分類號: G01B9/04
• 分類號: G01B9/04;G01B21/00;G01C11/00
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 黃劍鋒

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及通過顯微鏡攝像裝置將形成于基板上的圖案的尺寸放大來測量尺寸的尺寸測量裝置，特別涉及多個攝像頭的運用系統(tǒng)。

背景技術(shù)

尺寸測量裝置是通過顯微鏡將對形成在照相機基板上的圖案等的被攝體照射照明光而得到的圖案圖像放大、對通過CCD照相機等的攝像裝置將該圖像攝像而得到的圖案圖像進(jìn)行圖像處理、自動測量尺寸的裝置。

在對被攝體照射照明光的情況下，有從顯微鏡通過同軸反射照射并處理由其反射光得到的圖像的反射照明方式、和從試料的背側(cè)對顯微鏡照射并處理由其透過光得到的圖像的透過照明方式。

在LCD(Liquid?Crystal?Device)基板那樣的接近于透明的基板(以下稱作玻璃基板)的尺寸測量中，具備兩個照明機構(gòu)，根據(jù)對象圖案而分開使用。

以往，玻璃基板的圖案尺寸測量一般是通過圖3所示的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)的。圖3是用來說明以往的尺寸測量裝置的框圖，是從上觀察尺寸測量裝置的圖。此外，圖4是用來說明圖3的結(jié)構(gòu)的尺寸測量裝置的控制的方法的控制框圖。

在圖3和圖4中，作為玻璃基板的被測量對象物86固定在Y方向移動載物臺87上，在載物臺驅(qū)動控制裝置88的作用下向Y方向(箭頭98)移動。

另一方面，具備攝像裝置及照明裝置的顯微鏡測頭(head)81設(shè)置在上下移動載物臺83上，用于在圖像處理裝置89的作用下對準(zhǔn)顯微鏡圖像的焦點的自動對焦控制。

此外，圖像處理裝置89控制顯微鏡測頭81，進(jìn)行顯微鏡測頭81的照明調(diào)節(jié)、透鏡倍率選擇、自動對焦控制、攝像、以及圖像處理的尺寸測量。

上下移動載物臺83設(shè)置在用來移動顯微鏡測頭81的X方向移動載物臺82上，X方向移動載物臺82通過在載物臺驅(qū)動控制裝置88的控制下使上下移動載物臺83沿X方向移動而使顯微鏡測頭81向X方向(箭頭99)移動。

在顯微鏡測頭81的下部配置有透過照明裝置84，在載物臺驅(qū)動控制裝置88的作用下與顯微鏡測頭81同步地沿X方向移動。

載物臺驅(qū)動控制裝置88由用來驅(qū)動Y方向移動載物臺87和X方向移動載物臺82的驅(qū)動電路部、以及進(jìn)行載物臺的移動控制和位置坐標(biāo)管理的載物臺控制部構(gòu)成，進(jìn)行各載物臺(Y方向移動載物臺87及X方向移動載物臺82)的向從載物臺控制裝置90指示的位置坐標(biāo)的定位。

在各載物臺的移動范圍端設(shè)置有用來防止機械沖突的限位傳感器(未圖示)，載物臺驅(qū)動控制裝置88如果檢測到其信號，則將該載物臺緊急停止。

在X方向移動載物臺82、顯微鏡測頭上下移動載物臺83、透過照明裝置X方向移動載物臺85、以及Y方向移動載物臺87的作用下，顯微鏡測頭81能夠移動到被測量對象物86上的任意的位置，在顯微鏡測頭81移動到任意的位置后，通過圖像處理裝置89進(jìn)行尺寸測量(參照特許文獻(xiàn)1)。

【特許文獻(xiàn)1】特開2002—228411號公報

LCD用基板等玻璃基板在近年來大型化不斷發(fā)展，隨之在1片玻璃基板上測量的點數(shù)增多。

另一方面，雖然進(jìn)行了每1個點的測量所需要的時間的改善，但是由于趕不上基板的大型化的擴展速度，所以為了完成需要的測量處理，在1個生產(chǎn)線中需要比目前增加尺寸測量裝置載物臺數(shù)。

如果增加了尺寸測量裝置的載物臺數(shù)，則有投資金額大幅上升的問題。為了防止這樣的投資金額的增大，在不增加尺寸測量裝置的載物臺數(shù)的情況下大幅縮短玻璃基板的尺寸測量工序中的生產(chǎn)節(jié)拍時間成為較大的課題。

為了解決上述的課題，設(shè)置多個顯微鏡測頭而同時用多個顯微鏡測量不同的位置的圖案的方法已經(jīng)實用化。

這種方法是將被測量對象區(qū)域分割為多個，使一個顯微鏡測頭負(fù)責(zé)分割后的一個區(qū)域，同時通過多個顯微鏡測量不同位置的圖案。在此情況下，由于需要多個顯微鏡測頭、顯微鏡的動作載物臺以及圖像處理裝置，所以有故障的可能性增大、裝置的工作效率下降以及生產(chǎn)線的穩(wěn)定性下降的問題。

即，如果裝置的一部分、例如顯微鏡測頭或顯微鏡的動作載物臺的一部分或圖像處理裝置故障，則不能進(jìn)行故障的系統(tǒng)所負(fù)責(zé)的分割的被測量對象區(qū)域的測量，所以有不能進(jìn)行被測量對象整個區(qū)域的測量的問題。此外，還有因一部分的故障而產(chǎn)生裝置報警、裝置系統(tǒng)整體不動作的問題。此外，有為了建立故障的復(fù)原處理機制而發(fā)生備用部件的配備或維護機制維持費等龐大的費用的問題。

另一方面，在沒有建立故障的復(fù)原處理機制的情況下，不能長時間運行裝置，所以即使實現(xiàn)了生產(chǎn)節(jié)拍時間的大幅縮短，也需要準(zhǔn)備后備裝置，有不能實現(xiàn)由減少尺寸測量裝置載物臺數(shù)帶來的投資金額降低的問題。

發(fā)明內(nèi)容