发明名称 光学式测定装置及光学式测定方法
摘要 [课题]可精度良好地进行对电极之周期排列图案的测定。[解决手段]当将介由聚光透镜114的集束光照射于作为测定对象之玻璃基板时,系产生依电极31之排列图案所产生的绕射光,并由基板表面3a及背面3b进行反射。在以该表面反射光及背面反射光接近于聚光状态的状态下进行入射的位置上配置有一次元的CDD122。在一次元的CDD122上使各反射光分离进行入射,同时,在m次表面反射光的入射位置与(m+1)次表面反射光的入射位置之间,入射m次的背面反射光。从凭藉该一次元CDD122所获得之受光量资料中,仅抽出表面反射光的强度,并基于该分布状态以测定电极31的排列图案。
申请公布号 TWI263769 申请公布日期 2006.10.11
申请号 TW094104387 申请日期 2005.02.16
申请人 欧姆龙股份有限公司 发明人 冈部浩史;本城 也;福井浩;古泽拓一
分类号 G01B11/00;G01B11/24 主分类号 G01B11/00
代理机构 代理人 何金涂 台北市大安区敦化南路2段77号8楼;何秋远 台北市大安区敦化南路2段77号8楼
主权项 1.一种光学式测定装置,系以在具透光性基板上呈 周期性排列之构造物为测定对象,且使用将光照射 基板表面排列之复数周期构造物时所产生的绕射 光来执行测定处理之装置,其特征为: 具备 投光部,将于包含有沿构造物之排列方向的方向及 朝向基板表面照射之照射光的光轴方向的面之剖 面中集束的光,以该剖面成为入射面的方式倾斜入 射照射于基板表面;及 包含具有被排列之复数个受光用画素的摄像元件 的受光部,其中该排列方向为包含于藉由沿构造物 之排列方向的方向以及由基板表面所正反射的光 的光轴方向所决定的面内方向; 在摄像元件上,以在入射有藉由照射光所产生的表 面反射光的m次绕射光(m为任意的整数,将在由基板 所反射之绕射光中远离投光部侧设为正向)及(m+1) 次绕射光的位置之间,入射背面反射光之m次绕射 光的方式,来决定投光部相对基板的距离及照射光 的照射角度,以及包含摄像元件的受光部相对基板 的距离及角度。 2.如申请专利范围第1项之光学式测定装置,其中具 备基于由摄像元件获得之受光量之有关受光画素 排列方向的分布资料中的最大値以及投光部与受 光部的位置关系,从受光量之分布资料中个别抽取 各次的表面反射光强度的抽取手段;及 使用由抽取手段所抽出的各表面反射光强度来测 定构造物的测定手段。 3.如申请专利范围第2项之光学式测定装置,其中具 备输入测定对象之构造物的排列周期的输入手段; 及使用由输入手段所输入之排列周期,算出上述摄 像元件之各次的表面反射光的入射位置的间隔的 算出手段; 上述抽取手段系从由摄像元件获得之受光量之与 受光画素的排列方向相关的分布资料中排列最大 峰値及第2大峰値的部分,将由基板所反射之绕射 光中对应接近投光部的峰値特定为0次表面反射光 之入射位置,同时,将相距该入射位置仅相当于由 算出手段算出的间隔的m倍(m≠0)距离的位置特定 为m次表面反射光的入射位置,且基于此等特定之 各入射位置抽取各次之表面反射光的强度。 4.如申请专利范围第1项之光学式测定装置,其中具 备针对来自投光部的光照射在与未排列有构造物 的测定对象同种的基板上时所产生的反射光入射 于摄像元件上的有关上述受光画素的排列方向的 位置,预先予以登录的登录手段; 针对测定对象之基板,从入射于摄像元件之登录于 登录手段的位置的受光量的分布资料求得最大値, 并基于该最大値及投光部与受光部的位置关系,从 摄像元件全体之受光量分布资料中个别抽取各次 之表面反射光的强度的抽取手段;及 使用由抽取手段抽取的各表面反射光的强度测定 上述构造物的测定手段。 5.如申请专利范围第4项之光学式测定装置,其中具 备输入测定对象之构造物的排列周期的输入手段; 及使用由输入手段所输入之排列周期,算出上述摄 像元件之各次的表面反射光的入射位置的间隔的 算出手段; 登录手段系登录有基于来自投光部的光照射在与 未排列有构造物的测定对象同种的基板上时所产 生的反射光入射于摄像元件上的有关上述受光画 素的排列方向的位置而预先求得的范围; 抽取手段系从针对上述受光画素的排列方向而在 摄像元件之登录于上述登录手段的范围排列有最 大及第2大峰値的部分,将由基板所反射之绕射光 中对应接近投光部的峰値特定为0次表面反射光之 入射位置,同时,相对摄像元件全体之受光量的分 布资料,将相距0次表面反射光之入射位置仅相当 于由算出手段算出的间隔的m倍距离的位置特定为 m次表面反射光的入射位置,且基于此等特定之各 入射位置抽取各次之表面反射光的强度。 6.如申请专利范围第1至5项中任一项之光学式测定 装置,其中具备对垂直于构造物排列方向之方向的 投光部位置进行调整用的位置调整手段;及使用由 上述摄像元件获得的受光量分布资料,控制依位置 调整手段的位置调整处理的控制手段; 控制手段包含,在位置调整手段进行位置调整处理 的过程中,从在该状态下获得之受光量分布资料抽 取未对应0次表面反射光及0次背面反射光两方的 范围的受光量的手段;将所抽取之受光量与指定基 准値比较的手段;及使用比较处理之结果,针对基 板及投光部判断适合测定之位置关系的手段 7.一种光学式测定方法,系以在具透光性基板上呈 周期性排列之构造物为测定对象,且接收将光照射 于排列于基板表面之复数周期构造物时所产生的 绕射光,其特征为: 将包含沿构造物之排列方向的方向及朝向基板表 面照射之照射光的光轴方向的面之剖面中的集束 光,以该剖面成为入射面的方式倾斜入射照射于基 板表面; 在具有排列之复数受光画素,且该排列方向为含于 藉由沿构造物之排列方向的方向及由基板表面所 正反射的光的光轴方向所决定的面内的方向的摄 像元件上,以在入射有藉由照射光所产生的绕射光 之表面反射光的m次绕射光(m为任意的整数,将在由 基板所反射之绕射光中远离投光部侧设为正向)及 (m+1)次绕射光的位置之间,入射背面反射光之m次绕 射光的方式配备上述摄像元件,接收相对照射光之 基板反射光。 8.如申请专利范围第7项之光学式测定方法,其中基 于依据摄像元件接收反射光之后获得之受光量之 分布资料中的最大値及朝基板表面照射光之投光 部与包含摄像元件之受光部的位置关系,从受光量 之分布资料中个别抽取各次的表面反射光强度,使 用抽出的各表面反射光强度来测定构造物。 9.如申请专利范围第7或8项之光学式测定方法,其 中反复执行边沿垂直构造物之排列方向的方向使 相对构造物之光的照射位置移动,边使用由摄像元 件所获得之受光量的分布资料,判断上述照射位置 是否为适合测定之位置的步骤; 在该判断步骤中,执行从利用摄像元件获得之受光 量的分布资料,抽取未对应0次表面反射光及0次背 面反射光两方的范围内的受光量的步骤,及将所抽 取的受光量与指定基准値比较的步骤,在获得超过 上述基准値之受光量时,即判断该时点之光照射位 置适合于测定。 图式简单说明: 第1图为本发明之光学式测定装置的外观及其使用 例的示意图。 第2图为显示光学式测定装置的电气构成的方块图 。 第3图为同时显示玻璃基板的构成与测定对象的参 数及测定方法的示意图。 第4图为投光部及受光部的主要构成及其作用的示 意图。 第5图为照射光及反射光的行进状态的示意图。 第6图为表面反射光及背面反射光的较佳分布的关 系的示意图。 第7图为获得第6图之分布曲线所须条件的示意图 。 第8图为藉由反射光之光路表示第7图的a、b的示意 图。 第9图为有关表面反射光像的宽度w的定义的示意 图。 第10图为显示表面反射光之强度检测处理的步骤 的流程图。 第11图为强度之计测方法的示意图。 第12图为显示测定处理的步骤的流程图。 第13图为针对带状光的照射位置,用以比对良好例 及非良好例的示意图。 第14图为电极检查用检查装置的构成例的示意图 。 第15图为检查对象区域与带状光的位置对准用的 受光量资料的处理的说明图。 第16图为显示检查装置的处理步骤的流程图。 第17图为习知测定方法之光学系统的构成及光行 进状态的示意图。 第18图为由第17图之光学系统获得的表面反射光与 背面反射光的分布关系的示意图。 第19图为第17图之光学系统的问题点的示意图。
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