JPS59176605A - 微小寸法自動計測装置 - Google Patents
微小寸法自動計測装置Info
- Publication number
- JPS59176605A JPS59176605A JP5048083A JP5048083A JPS59176605A JP S59176605 A JPS59176605 A JP S59176605A JP 5048083 A JP5048083 A JP 5048083A JP 5048083 A JP5048083 A JP 5048083A JP S59176605 A JPS59176605 A JP S59176605A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- measurement
- fine size
- digital
- measured
- line
- Prior art date
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- Pending
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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
- G01B11/024—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness by means of diode-array scanning
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、 ＩＣウェハ、 ＩＣマスク上のパター
ンの寸法や磁気ベッドのギャップ幅等サブミクロン単位
の微小物の寸法を自動的に高分解能で比較測定する装置
（関するものである。
ンの寸法や磁気ベッドのギャップ幅等サブミクロン単位
の微小物の寸法を自動的に高分解能で比較測定する装置
（関するものである。
従来の微小寸法測定装置の一例を第１〜３図に示し、説
明する。
明する。
光学顕微鏡１で微小寸法物２を拡大し、その光学像をテ
レビカメラヘッド３で充電変換し、カメラコントロール
ユニット４で増幅し、映像信号ヲ得る。その映像信号を
テレコンパレータ５に入れ内部で発生させた電子ライン
９，１１Ｑ（第２図）とキャッチマーク１１．またはエ
リヤマスク１５．１６ （第３図）とキャッチマーク
１１をビデオモニタ６の画面上に映像と一緒に表示する
。またその時２寸法値も表示する。波形プロジェクタ７
には測定箇所の反射率曲線とゲート信号１３を表示する
。測定方法には手動測定と半自動測定がある。手動測定
でけビデオモニタ６の画面内に発生した電子ライン９．
１０を測定箇所に移動させ、この電子ライン９．１０を
それぞれ立上がり立下がり点とするゲート信号１３でゲ
ートされたクロック信号１４をカウントし寸法値として
画面上に表示する。またその時の測定線はキャッチマー
ク１１で表示する。
レビカメラヘッド３で充電変換し、カメラコントロール
ユニット４で増幅し、映像信号ヲ得る。その映像信号を
テレコンパレータ５に入れ内部で発生させた電子ライン
９，１１Ｑ（第２図）とキャッチマーク１１．またはエ
リヤマスク１５．１６ （第３図）とキャッチマーク
１１をビデオモニタ６の画面上に映像と一緒に表示する
。またその時２寸法値も表示する。波形プロジェクタ７
には測定箇所の反射率曲線とゲート信号１３を表示する
。測定方法には手動測定と半自動測定がある。手動測定
でけビデオモニタ６の画面内に発生した電子ライン９．
１０を測定箇所に移動させ、この電子ライン９．１０を
それぞれ立上がり立下がり点とするゲート信号１３でゲ
ートされたクロック信号１４をカウントし寸法値として
画面上に表示する。またその時の測定線はキャッチマー
ク１１で表示する。
半自動測定ではビデオモニタ６の画面上に発生したエツ
ジ検出マスク１５．１６で被測定物８のエツジを被い、
スライスレベル１７で測定箇所の映像信号Ｊ２の適当な
スレッシュホルドレベルも選べば、被測定物は二値化信
号１３′として再現される。そしてこの信号でゲートし
たクロック信号をカウントし寸法値として画面上に表示
する。なお、映像信号を栄純に二値化したのでは測定に
関係ないエツジでゲートが開いたり、閉じたりしてしま
うので。
ジ検出マスク１５．１６で被測定物８のエツジを被い、
スライスレベル１７で測定箇所の映像信号Ｊ２の適当な
スレッシュホルドレベルも選べば、被測定物は二値化信
号１３′として再現される。そしてこの信号でゲートし
たクロック信号をカウントし寸法値として画面上に表示
する。なお、映像信号を栄純に二値化したのでは測定に
関係ないエツジでゲートが開いたり、閉じたりしてしま
うので。
左右のエツジ検出マスクに相当する方形波１８でエツジ
を選出している。
を選出している。
この装置は顕微鏡の倍率か１００〜５００ 倍時に０
０１μｍの分解能を有するが、スレッシュホルドレベル
を作業者が合わせるので再現性が作業者に依存してしま
う。また、測定物の反射率曲線の表示と、映像の表示か
別々なので作業能率が悪い。
０１μｍの分解能を有するが、スレッシュホルドレベル
を作業者が合わせるので再現性が作業者に依存してしま
う。また、測定物の反射率曲線の表示と、映像の表示か
別々なので作業能率が悪い。
本発明はＣＣＴＶカメラで捉えた映像信号をＡ／Ｄ変換
してマイコンで寸法処理することを特徴とし。
してマイコンで寸法処理することを特徴とし。
その目的は測定箇所のエリヤとスレッシュホルドレベル
の設定を自動的に行ない９作業者に左右されない寸法測
定を行なうことができる装置を提供することにある。本
発明の第２の目的は、被測定物の映像と反射率曲線を同
一ビデオモニタ上で監視できるようにし１作業能率を高
くした装置を提供することにある。
の設定を自動的に行ない９作業者に左右されない寸法測
定を行なうことができる装置を提供することにある。本
発明の第２の目的は、被測定物の映像と反射率曲線を同
一ビデオモニタ上で監視できるようにし１作業能率を高
くした装置を提供することにある。
本発明においては、映像信号の水平１ラインの中央部３
５μｓ期間を１，０２４分割して〜巾変換するが、その
スピードに追従できる現状のＡ／ＤコンバータやＲＡＭ
は安価には入手困難である。そこで。
５μｓ期間を１，０２４分割して〜巾変換するが、その
スピードに追従できる現状のＡ／ＤコンバータやＲＡＭ
は安価には入手困難である。そこで。
１フレーム目に５１２分割して次のフレームでその間を
５１２分割する２、１補間法を採用した。１，０２４分
割されたデータをすべてマイコンに入れ、マイコンにて
測定箇所の選定、スレッシュホルドレベルの選定および
寸法値算出を行なう。また１、０２４分割のデータはビ
デオモニタ下部に波形で表示している。
５１２分割する２、１補間法を採用した。１，０２４分
割されたデータをすべてマイコンに入れ、マイコンにて
測定箇所の選定、スレッシュホルドレベルの選定および
寸法値算出を行なう。また１、０２４分割のデータはビ
デオモニタ下部に波形で表示している。
以下、第４図と５図にて本発明の詳細な説明する。被写
体像を光学顕微鏡で拡大投影してＴＶカメラで映像信号
に変換し、入力端子１９に入れ、増幅器２０で〜巾コン
バータ２１と混合回路２２へ信号を分配ｔ−る。Ｎ勺コ
ンバータ２１には水平方向１ラインの映像が入り、１ラ
イン中の中央部３５μｓの情％ ヲ約１４ ＭＨｚのク
ロックで５１２分割し９次のフレームで同一筒所の情報
を位相を反転したクロックで５１２分割し、２フレーム
で同一箇所の情報を１．０２４分割し、輝度を２５６分
割している。この１．０２４分割されたデジタル情報を
ＲＡＭ２３ に記憶させておき、マイコンのＣＰＵ ２
４の命令に従い情報をＣＰＵへ送っている。またマイコ
ンは倍率２校正値、測定箇所やスレッシュホルドレベル
等テンキー人力された情報をＩ／１０ボート２５を介し
て入力し、測定値および条件を第５図のデータ表示窓２
６へ、測定線（キャッチマーク２７）をラインセレクト
線２８上ニ暇畳し、スレッシュホルドレベルを示すスラ
イスライン２９を波形表示窓３０へ表示している。なお
、３２は反射率曲線である。
体像を光学顕微鏡で拡大投影してＴＶカメラで映像信号
に変換し、入力端子１９に入れ、増幅器２０で〜巾コン
バータ２１と混合回路２２へ信号を分配ｔ−る。Ｎ勺コ
ンバータ２１には水平方向１ラインの映像が入り、１ラ
イン中の中央部３５μｓの情％ ヲ約１４ ＭＨｚのク
ロックで５１２分割し９次のフレームで同一筒所の情報
を位相を反転したクロックで５１２分割し、２フレーム
で同一箇所の情報を１．０２４分割し、輝度を２５６分
割している。この１．０２４分割されたデジタル情報を
ＲＡＭ２３ に記憶させておき、マイコンのＣＰＵ ２
４の命令に従い情報をＣＰＵへ送っている。またマイコ
ンは倍率２校正値、測定箇所やスレッシュホルドレベル
等テンキー人力された情報をＩ／１０ボート２５を介し
て入力し、測定値および条件を第５図のデータ表示窓２
６へ、測定線（キャッチマーク２７）をラインセレクト
線２８上ニ暇畳し、スレッシュホルドレベルを示すスラ
イスライン２９を波形表示窓３０へ表示している。なお
、３２は反射率曲線である。
測定方式としてはプリセット自動計測方式で作業者が測
定開始線３１を測定開始点に移動させ９倍率、スレッシ
ュホルドレベル（支））等をテンキーで入力し、モニタ
上に表示された被測定物の反射率曲線３２を（ａ）〜（
ｆ）の中から選択し、スタートボタンを押すだけで寸法
値が表示され自動的にデータがプリントされる。
定開始線３１を測定開始点に移動させ９倍率、スレッシ
ュホルドレベル（支））等をテンキーで入力し、モニタ
上に表示された被測定物の反射率曲線３２を（ａ）〜（
ｆ）の中から選択し、スタートボタンを押すだけで寸法
値が表示され自動的にデータがプリントされる。
マイコンのデータ処理としてはＲＡＭ２３において１，
０２４のデータを１，０２４の各番地に入れ、波形の立
下がり、立上がりに相当する番地を検出し。
０２４のデータを１，０２４の各番地に入れ、波形の立
下がり、立上がりに相当する番地を検出し。
その中でスレッシュホルドレベルに相当する番地を見つ
けて（ａ）〜（ｆ）の波形の種類に応じて２点の番地を
検出し、その２点間の番地差に校正値をかけて測定値と
している。
けて（ａ）〜（ｆ）の波形の種類に応じて２点の番地を
検出し、その２点間の番地差に校正値をかけて測定値と
している。
映像信号をＡ／ｌ）変換すると、必ず映像のもつノイズ
成分までデジタル変換してしまうので、波形の立上がり
、立下がり点を検出する時にもノイズによる誤検出を防
ぐためにデータを前後のアドレスより変換している。
成分までデジタル変換してしまうので、波形の立上がり
、立下がり点を検出する時にもノイズによる誤検出を防
ぐためにデータを前後のアドレスより変換している。
また９分解能向上のために各アドレス間を補間演算して
顕微鏡の倍率１００〜５００倍時に分解能を００１μｍ
としている。
顕微鏡の倍率１００〜５００倍時に分解能を００１μｍ
としている。
以上の動作により、測定箇所の自動検出、スレッシュホ
＃ｌ’ｌｚヘルの自動設定、データの自動プリント等が
可能となった。
＃ｌ’ｌｚヘルの自動設定、データの自動プリント等が
可能となった。
まブこ、データの自動プリントｍＧｐ−ｒＢインターフ
ェイスでおこなっているので、 ＧＰ−ＩＢインターフ
ェイス機能を有するマイコン等を外部に接続することで
、データの平均化や各部被写体が変わった場合の測定条
件の設定変更等が可能となる。
ェイスでおこなっているので、 ＧＰ−ＩＢインターフ
ェイス機能を有するマイコン等を外部に接続することで
、データの平均化や各部被写体が変わった場合の測定条
件の設定変更等が可能となる。
以上説明したごとく本発明によれば、ラインセレクト線
と測定開始線をリモートまたはコンピュータ管理により
動かすことにより自動測定か可能となす、ｒｃ製造工場
等でゴミ発生率の高い人間をクリーンルームに入れない
で、コンピュータによる自動測定が可能となる。
と測定開始線をリモートまたはコンピュータ管理により
動かすことにより自動測定か可能となす、ｒｃ製造工場
等でゴミ発生率の高い人間をクリーンルームに入れない
で、コンピュータによる自動測定が可能となる。
また、オートフォーカス機構を顕微鏡に組入れ。
ＩＣウェハの自動ステージを組入れることにより。
さらに測定の自動化を高めることができる。
第１図は従来のハード処理主体の微小寸法測定装置の系
統図、第２図は手動測定方法の説明図。 第３図は半自動測定方法の説明図、第４図は本発明の系
統図、第５図（ａ）は本発明のビデオモニタの表示面を
示す図、（ｂ）〜（ｆ）Ｈ反射率曲線とスライスライン
を示す図である。 に光学顕微鏡、２・微小寸法物、３：白黒カメラヘッド
、４゛カメラコントロールユニ、ット。 ５：テレコンパレータ、６・ビデオモニタ、７：波形プ
ロジェクタ、８：被測定物像、９：左側電子フィン／カ
ーソル線、１０：右側電子ライン／カーソルｉ、１１：
キャッチマーク、１２：水平方向１ライン映像信号、１
３°ゲート信号、１３′・二値化信号、１４゛ゲート後
のクロックパルス、１ｓ：左側エツジ検出マスク、１６
：右側エツジ検出マスク。 １７：スライスレベル、１８：エッシ検出マスクニ相当
する方形波、１９：入力信号端子、２０．映像増幅器、
２１ ： Ａ／Ｄコンバータ、２２；映像混合回路。 ２３ ： ＲＡＭメモリ、２４：マイコンのＣＰＵ、
２５ ：マイコンの工１０ボート及びバッファ回路、２
６ ビデオモニタ上のデータ表示窓、２７°測定間隔
を示すキャッチマーク、２８ニラインセレクトを示すセ
レクトライン、２９ニスレノシユホルトレベルと測定間
隔を示すスライスライン、３０：反射率曲線を表示する
窓、３工：測定開始点を示す垂直電子ライン。 ３２ ： １．０２４分割された反射率曲線。 手続補正書（方式） ７ゎ□・喀ｉ０．’ ２６８ 特許庁長官 殿 事件の表示 昭和５８年特許願第５０４８０号 発明の名称 微小寸法自動計測装置 抽圧をする者 １川、どの１州イ、 特許出願人 イ（−所〒１６０ 東京都新宿区高田馬場３丁目１８
番２５号名セ、 日立電子システムサーヒス株
式会社代 表 者 高 亀 陽 − 代 理 人 居 所〒１００ 東京都千代田区丸の内−丁目５
番１号株式会社 日 立 製 イ乍 所内
統図、第２図は手動測定方法の説明図。 第３図は半自動測定方法の説明図、第４図は本発明の系
統図、第５図（ａ）は本発明のビデオモニタの表示面を
示す図、（ｂ）〜（ｆ）Ｈ反射率曲線とスライスライン
を示す図である。 に光学顕微鏡、２・微小寸法物、３：白黒カメラヘッド
、４゛カメラコントロールユニ、ット。 ５：テレコンパレータ、６・ビデオモニタ、７：波形プ
ロジェクタ、８：被測定物像、９：左側電子フィン／カ
ーソル線、１０：右側電子ライン／カーソルｉ、１１：
キャッチマーク、１２：水平方向１ライン映像信号、１
３°ゲート信号、１３′・二値化信号、１４゛ゲート後
のクロックパルス、１ｓ：左側エツジ検出マスク、１６
：右側エツジ検出マスク。 １７：スライスレベル、１８：エッシ検出マスクニ相当
する方形波、１９：入力信号端子、２０．映像増幅器、
２１ ： Ａ／Ｄコンバータ、２２；映像混合回路。 ２３ ： ＲＡＭメモリ、２４：マイコンのＣＰＵ、
２５ ：マイコンの工１０ボート及びバッファ回路、２
６ ビデオモニタ上のデータ表示窓、２７°測定間隔
を示すキャッチマーク、２８ニラインセレクトを示すセ
レクトライン、２９ニスレノシユホルトレベルと測定間
隔を示すスライスライン、３０：反射率曲線を表示する
窓、３工：測定開始点を示す垂直電子ライン。 ３２ ： １．０２４分割された反射率曲線。 手続補正書（方式） ７ゎ□・喀ｉ０．’ ２６８ 特許庁長官 殿 事件の表示 昭和５８年特許願第５０４８０号 発明の名称 微小寸法自動計測装置 抽圧をする者 １川、どの１州イ、 特許出願人 イ（−所〒１６０ 東京都新宿区高田馬場３丁目１８
番２５号名セ、 日立電子システムサーヒス株
式会社代 表 者 高 亀 陽 − 代 理 人 居 所〒１００ 東京都千代田区丸の内−丁目５
番１号株式会社 日 立 製 イ乍 所内
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 顕微鏡等の光学系で拡大された微小物の寸法をＣＣＴＶ
カメラを用いて被測定物の反射率から測定する装置にお
いて画面内の水平１ラインの映像信号をＡ／Ｄ変換し、
そのデジタル信号を記憶装置に記憶し、上記反射率を示
す波形の立下り、立上りに相当する上記記憶装置の番地
で且つ設定したスレッシュホルドレベルに相当する番地
を検出し。 その中から所定の２点の番地を選択し、その番地差から
上記寸法を測定するようにしたことを特徴とする微小寸
法自動計測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5048083A JPS59176605A (ja) | 1983-03-28 | 1983-03-28 | 微小寸法自動計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5048083A JPS59176605A (ja) | 1983-03-28 | 1983-03-28 | 微小寸法自動計測装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59176605A true JPS59176605A (ja) | 1984-10-06 |
Family
ID=12860067
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5048083A Pending JPS59176605A (ja) | 1983-03-28 | 1983-03-28 | 微小寸法自動計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59176605A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01219603A (ja) * | 1988-02-29 | 1989-09-01 | Rozefu Technol:Kk | 微小寸法の測定方法およびその装置 |
| JPH02231507A (ja) * | 1989-03-03 | 1990-09-13 | Mitsubishi Electric Corp | 幅検出方法 |
| US6680781B2 (en) * | 2001-02-28 | 2004-01-20 | Hitachi Kokusai Electric Inc. | Critical dimension measurement method and apparatus capable of measurement below the resolution of an optical microscope |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55110903A (en) * | 1979-02-21 | 1980-08-27 | Hitachi Ltd | Treatment device for trolley wire detecting signal |
-
1983
- 1983-03-28 JP JP5048083A patent/JPS59176605A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55110903A (en) * | 1979-02-21 | 1980-08-27 | Hitachi Ltd | Treatment device for trolley wire detecting signal |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01219603A (ja) * | 1988-02-29 | 1989-09-01 | Rozefu Technol:Kk | 微小寸法の測定方法およびその装置 |
| JPH02231507A (ja) * | 1989-03-03 | 1990-09-13 | Mitsubishi Electric Corp | 幅検出方法 |
| US6680781B2 (en) * | 2001-02-28 | 2004-01-20 | Hitachi Kokusai Electric Inc. | Critical dimension measurement method and apparatus capable of measurement below the resolution of an optical microscope |
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