[发明专利]显微镜摄像装置及尺寸测量装置

说明书

技术领域

本发明涉及通过显微镜摄像装置将形成于基板上的图案的尺寸放大来测量尺寸的尺寸测量装置，特别涉及多个摄像头的运用系统。

背景技术

尺寸测量装置是通过显微镜将对形成在照相机基板上的图案等的被摄体照射照明光而得到的图案图像放大、对通过CCD照相机等的摄像装置将该图像摄像而得到的图案图像进行图像处理、自动测量尺寸的装置。

在对被摄体照射照明光的情况下，有从显微镜通过同轴反射照射并处理由其反射光得到的图像的反射照明方式、和从试料的背侧对显微镜照射并处理由其透过光得到的图像的透过照明方式。

在LCD(Liquid Crystal Device)基板那样的接近于透明的基板(以下称作玻璃基板)的尺寸测量中，具备两个照明机构，根据对象图案而分开使用。

以往，玻璃基板的图案尺寸测量一般是通过图3所示的结构实现的。图3是用来说明以往的尺寸测量装置的框图，是从上观察尺寸测量装置的图。此外，图4是用来说明图3的结构的尺寸测量装置的控制的方法的控制框图。

在图3和图4中，作为玻璃基板的被测量对象物86固定在Y方向移动载物台87上，在载物台驱动控制装置88的作用下向Y方向(箭头98)移动。

另一方面，具备摄像装置及照明装置的显微镜测头(head)81设置在上下移动载物台83上，用于在图像处理装置89的作用下对准显微镜图像的焦点的自动对焦控制。

此外，图像处理装置89控制显微镜测头81，进行显微镜测头81的照明调节、透镜倍率选择、自动对焦控制、摄像、以及图像处理的尺寸测量。

上下移动载物台83设置在用来移动显微镜测头81的X方向移动载物台82上，X方向移动载物台82通过在载物台驱动控制装置88的控制下使上下移动载物台83沿X方向移动而使显微镜测头81向X方向(箭头99)移动。

在显微镜测头81的下部配置有透过照明装置84，在载物台驱动控制装置88的作用下与显微镜测头81同步地沿X方向移动。

载物台驱动控制装置88由用来驱动Y方向移动载物台87和X方向移动载物台82的驱动电路部、以及进行载物台的移动控制和位置坐标管理的载物台控制部构成，进行各载物台(Y方向移动载物台87及X方向移动载物台82)的向从载物台控制装置90指示的位置坐标的定位。

在各载物台的移动范围端设置有用来防止机械冲突的限位传感器(未图示)，载物台驱动控制装置88如果检测到其信号，则将该载物台紧急停止。

在X方向移动载物台82、显微镜测头上下移动载物台83、透过照明装置X方向移动载物台85、以及Y方向移动载物台87的作用下，显微镜测头81能够移动到被测量对象物86上的任意的位置，在显微镜测头81移动到任意的位置后，通过图像处理装置89进行尺寸测量(参照特许文献1)。

【特许文献1】特开2002—228411号公报

LCD用基板等玻璃基板在近年来大型化不断发展，随之在1片玻璃基板上测量的点数增多。

另一方面，虽然进行了每1个点的测量所需要的时间的改善，但是由于赶不上基板的大型化的扩展速度，所以为了完成需要的测量处理，在1个生产线中需要比目前增加尺寸测量装置载物台数。

如果增加了尺寸测量装置的载物台数，则有投资金额大幅上升的问题。为了防止这样的投资金额的增大，在不增加尺寸测量装置的载物台数的情况下大幅缩短玻璃基板的尺寸测量工序中的生产节拍时间成为较大的课题。

为了解决上述的课题，设置多个显微镜测头而同时用多个显微镜测量不同的位置的图案的方法已经实用化。

这种方法是将被测量对象区域分割为多个，使一个显微镜测头负责分割后的一个区域，同时通过多个显微镜测量不同位置的图案。在此情况下，由于需要多个显微镜测头、显微镜的动作载物台以及图像处理装置，所以有故障的可能性增大、装置的工作效率下降以及生产线的稳定性下降的问题。

即，如果装置的一部分、例如显微镜测头或显微镜的动作载物台的一部分或图像处理装置故障，则不能进行故障的系统所负责的分割的被测量对象区域的测量，所以有不能进行被测量对象整个区域的测量的问题。此外，还有因一部分的故障而产生装置报警、装置系统整体不动作的问题。此外，有为了建立故障的复原处理机制而发生备用部件的配备或维护机制维持费等庞大的费用的问题。

另一方面，在没有建立故障的复原处理机制的情况下，不能长时间运行装置，所以即使实现了生产节拍时间的大幅缩短，也需要准备后备装置，有不能实现由减少尺寸测量装置载物台数带来的投资金额降低的问题。

发明内容