位置合わせ装置、位置合わせ方法および位置合わせプログラム
【課題】撮像した検査対象の画像が、検査領域から外れた場合であっても、検査対象の位置合わせにかかる検索時間を短縮して、検査時間の増大を抑制することができる位置合わせ装置、位置合わせ方法および位置合わせプログラムを提供すること。
【解決手段】検査測定のための基板画像を撮像する撮像部と、検査測定を行う測定箇所が設定された高倍レシピ画像、および高倍レシピ画像と比して広範囲な視野領域を有する低倍レシピ画像を記憶する記憶部と、高倍レシピ画像と同等の倍率の検査画像の低倍レシピ画像内の位置を検索する検索部と、検索の結果、検査画像の視野領域内から測定箇所が外れている場合、検査画像および測定箇所の位置を含む位置情報を算出する算出部と、算出部が算出した位置情報をもとに、検査画像の視野領域内に測定箇所が入るように撮像部を移動した後、検査画像を撮像させる制御部と、を備えた。
【解決手段】検査測定のための基板画像を撮像する撮像部と、検査測定を行う測定箇所が設定された高倍レシピ画像、および高倍レシピ画像と比して広範囲な視野領域を有する低倍レシピ画像を記憶する記憶部と、高倍レシピ画像と同等の倍率の検査画像の低倍レシピ画像内の位置を検索する検索部と、検索の結果、検査画像の視野領域内から測定箇所が外れている場合、検査画像および測定箇所の位置を含む位置情報を算出する算出部と、算出部が算出した位置情報をもとに、検査画像の視野領域内に測定箇所が入るように撮像部を移動した後、検査画像を撮像させる制御部と、を備えた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、フラットパネルディスプレイ用のガラス基板や半導体基板やプリント基板などを検査する検査装置に用いる位置合わせ装置、位置合わせ方法および位置合わせプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）やＰＤＰ（Ｐｌａｓｍａ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐａｎｅｌ）や有機ＥＬ（ＥｌｅｃｔｒｏＬｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイや表面伝導型電子放出素子ディスプレイ（ＳＥＤ：Ｓｕｒｆａｃｅ−ｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎ Ｅｌｅｃｔｒｏ−ｅｍｉｔｔｅｒ Ｄｉｓｐｌａｙ）などのＦＰＤ（Ｆｌａｔ Ｐａｎｅｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）基板や、半導体ウエハや、プリント基板など、各種基板の製造では、その歩留りを向上するために、各パターニングプロセス後、逐次、配線の短絡や接続不良や断線やパターン不良などの欠陥が存在するか否かが検査される。基板検査装置は、基板が載置される浮上プレートより下方から基板を照明しつつ検査対象の基板を撮像して基板検査を行う、いわゆる透過照明型の基板検査装置である。また、検査対象の基板によっては、基板を撮像する撮像素子側から照明する落射照明型の基板検査装置も用いられる。
【０００３】
ところで、ガラス基板などの広い検査対象面を持つ基板に対して検査や測定などの処理を行う基板検査装置では、検査対象面の特定位置を検査する際、レシピに登録されている座標に基づいて登録されたテンプレートを参照して検査対象基板の対象パターンのパターンマッチングを行い、位置合わせを行っていた。ただし、レシピに登録された対象パターンの座標と、ステージ上の実際の対象パターンの座標とは、必ずしも一致するものではなく、場合によっては撮像部または基板を移動させて、複数回パターンマッチングを繰り返して対象パターンを検索しなければならなかった。
【０００４】
そこで、高倍率で取得された第１のテンプレートと、検索対象画像を含む広い領域を縮小した画像とパターンマッチングさせる第２のテンプレートと、を予め設定しておき、第１のテンプレートでのパターンマッチングで対象パターンが得られなかった場合に、第２のテンプレートを用いてパターンマッチングを行う位置合わせ方法が開示されている（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３２４６６１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１が開示する位置合わせ方法は、撮像した画像が検査領域から外れた場合、撮像した位置で光学系を低倍率に切り替えて広範囲の低倍率画像を取得した後、再度パターンマッチングをする必要があるため、検査時間の増大を招いていた。また、複数回に及ぶ撮像部または基板の移動によっても検査時間の増大を招いていた。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、撮像した検査対象の画像が、検査領域から外れた場合であっても、検査対象の位置合わせにかかる検索時間を短縮して、検査時間の増大を抑制することができる位置合わせ装置、位置合わせ方法および位置合わせプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる位置合わせ装置は、検査測定のための基板の位置合わせを行う位置合わせ装置であって、前記基板の画像を撮像する撮像部と、前記検査測定を行う測定箇所が設定され、前記撮像部によって撮像された高倍レシピ画像、および前記高倍レシピ画像の視野領域を含み、該高倍レシピ画像と比して広範囲な視野領域を有し、前記撮像部によって撮像された低倍レシピ画像を記憶する記憶部と、前記記憶部が記憶する前記高倍レシピ画像と同等の倍率で前記撮像部によって撮像された前記検査測定のための検査画像の前記低倍レシピ画像内の位置を検索する検索部と、前記検索部による検索の結果、前記検査画像の視野領域内から前記測定箇所が外れている場合、該検査画像および前記測定箇所の位置を含む位置情報を算出する算出部と、前記算出部が算出した前記位置情報をもとに、前記検査画像の視野領域内に前記測定箇所が入るように前記撮像部を移動した後、検査画像を撮像させる制御部と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる位置合わせ方法は、検査測定のための基板画像を撮像する撮像部と、前記検査測定を行う測定箇所が設定された高倍レシピ画像、および前記高倍レシピ画像の視野領域を含み、該高倍レシピ画像と比して広範囲な視野領域を有する低倍レシピ画像を記憶する記憶部と、を備え、前記基板画像の位置を合わせる位置合わせ装置が行う位置合わせ方法であって、測定を行う基板の画像であって、前記高倍レシピ画像と同等の倍率で撮像され、検査測定を行う検査画像を撮像する検査画像撮像ステップと、前記検査画像の前記低倍レシピ画像内の位置を検索する検索ステップと、前記検索ステップでの検索の結果、前記検査画像の視野領域内から前記測定箇所が外れている場合、該検査画像および前記測定箇所の位置を含む位置情報を算出する算出ステップと、前記算出ステップで算出した前記位置情報をもとに、前記検査画像の視野領域内に前記測定箇所が入るように前記撮像部を移動した後、検査画像を撮像させる移動撮像ステップと、を含むことを特徴とする。
【００１０】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる位置合わせプログラムは、検査測定のための基板画像を撮像する撮像部と、前記検査測定を行う測定箇所が設定された高倍レシピ画像、および前記高倍レシピ画像の視野領域を含み、該高倍レシピ画像と比して広範囲な視野領域を有する低倍レシピ画像を記憶する記憶部と、を備え、前記基板画像の位置を合わせる位置合わせ装置に、検査を行う基板の画像であって、前記高倍レシピ画像と同等の倍率で撮像され、検査測定を行う検査画像を撮像する検査画像撮像手順と、前記検査画像の前記低倍レシピ画像内の位置を検索する検索手順と、前記検索手順での検索の結果、前記検査画像の視野領域内から前記測定箇所が外れている場合、該検査画像および前記測定箇所の位置を含む位置情報を算出する算出手順と、前記算出手順で算出した前記位置情報をもとに、前記検査画像の視野領域内に前記測定箇所が入るように前記撮像部を移動した後、検査画像を撮像させる移動撮像手順と、を実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明にかかる位置合わせ装置、位置合わせ方法および位置合わせプログラムは、測定箇所を含む高倍レシピ画像と、高倍レシピ画像を含み、高倍レシピ画像と比して広範囲な視野を有する低倍レシピ画像とを予め登録し、高倍率で取得した検査画像が検査領域から外れた場合に、検査画像を低倍レシピ画像の倍率と同等の画素分解能にして、検査画像の低倍レシピ画像における位置を検索するようにしたので、撮像した検査対象の画像が、検査領域から外れた場合であっても、検査対象の位置合わせにかかる検索時間を短縮して、検査時間の増大を抑制することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明の実施の形態にかかるフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）検査装置の構成を模式的に示す模式図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態にかかるレシピ画像登録処理を示すフローチャートである。
【図３】図３は、本発明の実施の形態にかかるＦＰＤ検査装置のレシピ画像を示す模式図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態にかかるＦＰＤ検査装置のレシピ画像を示す模式図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態にかかる線幅測定処理を示すフローチャートである。
【図６】図６は、本発明の実施の形態にかかるＦＰＤ検査装置の検査画像を示す模式図である。
【図７】図７は、本発明の実施の形態にかかるＦＰＤ検査装置のレシピ画像および検査画像を示す模式図である。
【図８】図８は、本発明の実施の形態にかかるＦＰＤ検査装置のレシピ画像および検査画像を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための形態を図面と共に詳細に説明する。なお、以下の実施の形態により本発明が限定されるものではない。また、以下の説明において参照する各図は、本発明の内容を理解し得る程度に形状、大きさ、および位置関係を概略的に示してあるに過ぎない。すなわち、本発明は各図で例示された形状、大きさ、および位置関係のみに限定されるものではない。
【００１４】
まず、本発明の実施の形態にかかる検査装置について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明では、位置合わせ装置の例として検査対象の基板に対して光学系ユニットを移動するタイプの基板検査装置を説明する。ただし、本実施の形態は、これに限定されず、光学ユニットに対して基板を移動するタイプの基板検査装置に適用することも可能である。また、基板検査装置は、オフライン型であるものとして説明するが、インライン型であってもよい。
【００１５】
図１は、本実施の形態にかかるフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）検査装置の概略構成を示す模式図である。図１に示すように、ＦＰＤ検査装置１は、搬送された矩形をなす基板Ｗを載置して検査する基板処理部１ａと、ＦＰＤ検査装置１全体の制御を行う制御機構１ｂと、を備える。
【００１６】
また、基板処理部１ａは、架台としてのベースフレーム１１と、ベースフレーム１１の天板である略矩形をなすステージ１２と、ステージ１２上に固定されて基板Ｗを保持する基板ホルダ１３と、ステージ１２を一方の辺に沿って跨ぐ門型フレーム１４と、門型フレーム１４に保持された光学ユニット１６と、光学ユニット１６を門型フレーム１４ごと移動させる移動機構１８と、を備える。
【００１７】
また、門型フレーム１４に設けられた移動機構１８は、たとえばステージ１２の下に設置される。ステージ１２の下には、門型フレーム１４の長手方向に直交する方向（Ｘ方向）に沿って延在するＸ軸部材１９も設けられている。移動機構１８は、制御部２０の制御の下、Ｘ軸部材１９に沿って移動することで、光学ユニット１６を門型フレーム１４ごとＸ方向に沿って移動させる。門型フレーム１４は、いわゆるガントリステージと呼ばれるものであり、移動機構１８の移動方向（Ｘ方向）に直交する方向（Ｙ方向）に設けられたＹ軸部材１５を備える。光学ユニット１６は、門型フレーム１４をＹ軸部材１５に沿って移動可能な移動機構１７によって門型フレーム１４に保持されている。移動機構１７は、制御部２０の制御の下、門型フレーム１４をＹ軸部材１５に沿って移動する。
【００１８】
ベースフレーム１１は、たとえばブロック状の大理石やスチール材を組み合わせたフレームなど、耐震性の高い部材によって構成される。加えて、ベースフレーム１１と設置面（たとえば床）との間には、たとえばスプリングや油圧ダンパなどで構成された振動吸収機構が設けられる。これにより、ステージ１２および光学ユニット１６の振動がさらに防止される。
【００１９】
ステージ１２は、Ｙ方向に延び、搬送面上で基板Ｗを浮上させて載置する略板状をなす複数の浮上プレートを備える。浮上プレートをＸ方向に沿って並べることで、基板Ｗの搬送経路が形成される。このように、ステージ１２は、各浮上プレートがＸ方向に沿ってすのこ状に並べられた構造を有する。各浮上プレートには、図示しないエア供給部からのエアの供給によって鉛直上方に向けてエアを吹き出す複数の吹出穴が設けられる。なお、吹出穴は、ラグランジュ点の間隔のように、基板Ｗの撓み振動が発生しないような間隔で配置されることが好ましい。また、基板Ｗの位置決め方法としては、ステージ１２上に搬入された基板Ｗを支持してステージ１２に載置するリフトピン、およびステージ１２に載置された基板Ｗを整列させる整列機構等を用いる方法が挙げられる。
【００２０】
光学ユニット１６は、視野領域を調節する顕微鏡１６１と、顕微鏡１６１によって視野領域または焦点位置が調節された基板Ｗを撮像する撮像部１６２とを有する。この光学ユニット１６によって取得された画像を解析することで、基板Ｗに欠陥が存在するか否かを検出することができる。なお、光学ユニット１６は、たとえば基板Ｗの欠陥部分に対して行うレーザ照射修復や塗布修正等を行う修復ユニット、配線等の寸法測定、膜厚測定、色測定などを行う測定ユニットなどの処理を所定の位置で施す処理ユニットを適用することができる。また、光学ユニット１６は、顕微鏡１６１を有さない撮像形態であってもよい。
【００２１】
顕微鏡１６１は、撮像部１６２の撮像視野を縮小して所望の拡大倍率の画像取得を実現するための拡大光学系である。また、撮像部１６２は、例えば、ＬＥＤ等の照明部と、集光レンズ等の光学系と、ＣＭＯＳイメージセンサまたはＣＣＤ等の撮像素子とを有する。照明部は、撮像素子の撮像視野に白色光等の照明光を発光して、撮像視野内の被写体を照明する。この光学系は、この撮像視野からの反射光を撮像素子の撮像面に集光して、撮像素子の撮像面に撮像視野の被写体画像（基板Ｗ画像）を結像する。撮像素子は、この撮像視野からの反射光を、撮像面を介して受光し、この受光した光信号を光電変換処理して、この撮像視野の被写体画像を撮像する。顕微鏡１６１は、制御部２０の制御のもと、顕微鏡１６１自身または顕微鏡１６１が内部に有するレンズ系が、基板Ｗの撮像面に対して垂直な方向（Ｚ方向）に移動して自動で被写体に合焦するオートフォーカス機能を有する。オートフォーカスは、コントラストが最大となる位置を検出して合焦させるものであってもよいし、レーザを用いて合焦させるものであってもよい。
【００２２】
また、ＦＰＤ検査装置１が、少なくとも基板処理部１ａを囲み、光学ユニット１６の上方に設けられるクリーンな空気（以下、クリーンエアという）を送り込むＦＦＵを有する外装を備えていれば、クリーンルームを形成することができるので好ましい。このクリーンルームは、基板の搬入口および搬出口ならびに下部のダクト以外、密閉された内部空間である。
【００２３】
ＦＦＵは、例えば、パーティクルなどのダストが除去されたクリーンエアを送出する。この結果、特に光学ユニット１６の移動領域を、ダストの少ないクリーンな状態とする。また、光学ユニット１６近傍に集中して送出されたクリーンな空気は、クリーンルーム内でダウンフローを形成したのち、排気口から排気される。
【００２４】
制御機構１ｂは、制御部２０、送受信部２１、入力部２２、出力部２３、検索部２４、算出部２５および記憶部２６を備える。制御機構１ｂは、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えたコンピュータで実現される。
【００２５】
制御部２０は、ＦＰＤ検査装置１全体の制御を行う。送受信部２１は、所定の形式にしたがった情報の送受信を行うインターフェースとしての機能を有し、例えば、光学ユニット１６の撮像部１６１と接続されている。なお、図示しない通信ネットワークを介してもよい。
【００２６】
入力部２２は、キーボード、マウス、マイクロフォン等を用いて構成され、検体の分析に必要な諸情報や分析動作の指示情報等を外部から取得する。出力部２３は、ディスプレイ、プリンタ、スピーカー等を用いて構成される。
【００２７】
検索部２４は、光学ユニット１６の撮像部１６１によって撮像された基板Ｗの高倍率画像が、後述する低倍レシピ画像Ｄ２内のどの位置にあるかを検索する。また、検索部２４は、検索結果をもとに、高倍率画像内に検査対象のパターンが含まれているか否かを判断する。
【００２８】
算出部２５は、検索部２４によって検索された高倍率画像の低倍率レシピ画像Ｄ２に対する位置から、高倍率画像と高倍レシピ画像Ｄ１との距離を算出する。なお、高倍レシピ画像Ｄ１は、後述するように、低倍レシピ画像の一部分を拡大した画像であって、検査対象のパターンを含む画像である。
【００２９】
記憶部２６は、情報を磁気的に記憶するハードディスクと、基板処理部１ａが処理を実行する際にその処理にかかわる、本実施の形態にかかる位置合わせプログラムを含む各種プログラムをハードディスクからロードして電気的に記憶するメモリとを用いて構成される。また、記憶部２６は、後述する線幅測定処理に用いられる高倍レシピ画像Ｄ１および低倍レシピ画像Ｄ２を記憶している。
【００３０】
続いて、パターンマッチングに用いるレシピ画像について説明する。図２は、ＦＰＤ検査装置１が行うレシピ画像登録処理を示すフローチャートである。また、図３，４は、レシピ画像を示す模式図である。まず、制御部２０は、送受信部２１を介して、撮像部１６１によって撮像されたレシピに登録されている測定座標における測定対象のパターンを含む画像を高倍率（倍率Ｓ１とする）で取得する（ステップＳ１０２）。取得された画像は、例えば、図３に示すように、少なくとも測定対象のパターンＲ１を含む高倍レシピ画像Ｄ１である。なお、高倍レシピ画像Ｄ１には、測定対象のパターンＲ１のほか、パターンＲ２の一部もフレーム内に入るように撮像されるているが、パターンＲ２がフレーム内に入らない画像であってもよい。
【００３１】
高倍レシピ画像Ｄ１を取得後、高倍レシピ画像Ｄ１上で測定箇所を設定する（ステップＳ１０４）。図３に示すように、パターンＲ１における線幅を測定する測定箇所である測定ポイントＰ１，Ｐ２を設定する。測定ポイントＰ１，Ｐ２を設定することで、撮像画像内にパターンＲ１がある場合に、測定ポイントＰ１，Ｐ２間の距離を測定するように設定される。測定ポイントＰ１，Ｐ２は、例えば、パターンＲ１と基板表面との間の濃淡が変化する境界部分に設定される。
【００３２】
高倍レシピ画像Ｄ１における測定箇所の設定が終了すると、制御部２０は、この高倍レシピ画像Ｄ１を記憶部２６に記憶させる（ステップＳ１０６）。
【００３３】
次に、この測定座標における画像を低倍率（倍率Ｓ２（＜Ｓ１）とする）で取得する（ステップＳ１０８）。取得された画像は、図４に示すように、少なくとも高倍レシピ画像Ｄ１が含まれる低倍レシピ画像Ｄ２である。このとき、低倍レシピ画像Ｄ２の視野領域の面積は、高倍レシピ画像Ｄ１の視野領域の面積の２倍以上である。なお、図３，４に示すように、高倍レシピ画像Ｄ１の視野中心Ｃ１と低倍レシピ画像Ｄ２の視野中心Ｃ２は、一致していることが好ましい。
【００３４】
低倍レシピ画像Ｄ２を取得すると、制御部２０は、記憶部２６にこの低倍レシピ画像Ｄ２を記憶させる（ステップＳ１１０）。上述したレシピ画像登録処理は、レシピに登録されている測定座標に関して行われる。測定座標が複数ある場合は、その測定座標分の高倍レシピ画像Ｄ１および低倍レシピ画像Ｄ２が取得され、記憶される。なお、基板Ｗに同一のパターンが複数形成されている場合は、各測定座標に共通してそれぞれ高倍レシピ画像および低倍レシピ画像を１画像ずつ登録してもよい。
【００３５】
図５は、ＦＰＤ検査装置１が行う線幅測定処理を示すフローチャートである。また、図６〜８は、検査画像およびレシピ画像を示す模式図である。まず、制御部２０は、光学ユニット１６を測定座標に移動させる（ステップＳ２０２）。そして、制御部２０は、測定座標における基板Ｗの画像を高倍率（倍率Ｓ１）で撮像し、図６に示す検査画像３０として画像を取得する（ステップＳ２０４）。
【００３６】
検査画像３０を取得後、制御部２０は、ステップＳ２０４で取得した検査画像３０を（Ｓ２／Ｓ１）倍に縮小する（ステップＳ２０６）。この縮小処理によって、検査画像３０と低倍レシピ画像Ｄ２とが同等の画素分解能となる。
【００３７】
制御部２０は、検査画像３０を縮小した縮小画像４０が、低倍レシピ画像Ｄ２上のどこに位置するかを検索部２４に検索させる（ステップＳ２０８）。検索部２４は、図７に示すように、縮小画像４０の低倍レシピ画像Ｄ２内の位置の検索を行い、検査画像３０が低倍レシピ画像Ｄ２上で位置する場所を判断する。
【００３８】
縮小画像４０の低倍レシピ画像Ｄ２内における位置の検索が終了すると、制御部２０は、検査画像３０における測定箇所の位置を算出する（ステップＳ２１０）。このとき、制御部２０は、例えば、検査画像３０の視野中心Ｃ３の座標を算出する。
【００３９】
検査画像３０の視野中心Ｃ３の座標が算出されると、制御部２０は、算出された座標をもとに、検査画像３０内に測定箇所があるか否かを判断する（ステップＳ２１２）。ここで、検査画像３０内に測定箇所があると判断した場合（ステップＳ２１２：Ｙｅｓ）、制御部２０は、ステップＳ２１８に移行して測定箇所の線幅測定処理を行う。制御部２０は、例えば、図３に示した測定ポイントＰ１，Ｐ２間の距離を測定する。線幅測定終了後、制御部２０は、次の測定座標がある場合（ステップＳ２２０：Ｙｅｓ）、ステップＳ２０２に移行して次の測定座標における線幅測定処理を行う。また、制御部２０は、次の測定座標がない場合（ステップＳ２２０：Ｎｏ）、処理を終了する。
【００４０】
一方、制御部２０は、検査画像３０内に測定箇所がない（検査領域から外れている）と判断した場合（ステップＳ２１２：Ｎｏ）、検査画像３０の測定箇所からのずれ量を算出する（ステップＳ２１４）。具体的には、図８に示すように、制御部２０が、縮小画像４０（検査画像３０）の視野中心Ｃ３と低倍レシピ画像Ｄ２の視野中心Ｃ２との距離および方向を算出部２５に算出させる。制御部２０は、算出部２５が算出したずれ量の距離および方向をもとに、光学ユニット１６を高倍率（倍率Ｓ１）における視野が領域５０となるように移動させる。
【００４１】
制御部２０は、光学ユニット１６を移動後、高倍率（倍率Ｓ１）で画像を取得する（ステップＳ２１６）。画像を取得後、制御部２０は、ステップＳ２１８に移行して線幅測定処理を行う。
【００４２】
上述した本実施の形態によれば、測定箇所を含む高倍レシピ画像と、高倍レシピ画像を含み、高倍レシピ画像と比して広範囲な視野を有する低倍レシピ画像とを予め登録し、高倍率で取得した検査画像が検査領域から外れた場合に、検査画像を低倍レシピ画像の倍率と同等の画素分解能にして、検査画像の低倍レシピ画像における位置を検索するようにしたので、検査画像が検査領域から外れた場合であっても、光学系の倍率を切り替えることなく、測定箇所を含む検査画像を取得できる。また、複数回の取り直しおよびパターンマッチングを行うことなく、一度の移動動作で測定箇所を含む検査領域に光学ユニットを移動させることができる。これにより、検査対象の位置合わせにかかる検索時間を短縮して、検査時間の増大を抑制することができる。
【００４３】
また、低倍レシピ画像の視野領域を、高倍レシピ画像の視野領域の２倍以上とすることで、検査画像が測定箇所から大きく外れたとしても、低倍レシピ画像内に検査画像が存在するため、低倍レシピ画像内にける検査画像の検索を確実なものとすることができる。
【００４４】
なお、算出部２５が、画像の視野中心の座標を基準としてずれ量を算出するものとして説明したが、算出するための基準点（座標）は、画像のフレーム内の如何なる場所でもよい。例えば、フレームの角を基準点としてもよく、高倍レシピ画像Ｄ１内の測定箇所に対応する点を基準としてもよい。
【００４５】
以上のように、本発明にかかる位置合わせ装置、位置合わせ方法および位置合わせプログラムは、効率的なパターンマッチングを行ない、検査時間を短縮させることに有用である。
【符号の説明】
【００４６】
１ ＦＰＤ検査装置
１ａ 基板処理部
１ｂ 制御機構
１１ ベースフレーム
１２ ステージ
１３ 基板ホルダ
１４ 門型フレーム
１５ Ｙ軸部材
１６ 光学ユニット
１７，１８ 移動機構
１９ Ｘ軸部材
２０ 制御部
２１ 送受信部
２２ 入力部
２３ 出力部
２４ 検索部
２５ 算出部
２６ 記憶部
３０ 検査画像
４０ 縮小画像
１６１ 顕微鏡
１６２ 撮像部
Ｃ１〜Ｃ３ 視野中心
Ｄ１ 高倍レシピ画像
Ｄ２ 低倍レシピ画像
Ｒ１，Ｒ２ パターン
Ｗ 基板
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、フラットパネルディスプレイ用のガラス基板や半導体基板やプリント基板などを検査する検査装置に用いる位置合わせ装置、位置合わせ方法および位置合わせプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）やＰＤＰ（Ｐｌａｓｍａ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐａｎｅｌ）や有機ＥＬ（ＥｌｅｃｔｒｏＬｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイや表面伝導型電子放出素子ディスプレイ（ＳＥＤ：Ｓｕｒｆａｃｅ−ｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎ Ｅｌｅｃｔｒｏ−ｅｍｉｔｔｅｒ Ｄｉｓｐｌａｙ）などのＦＰＤ（Ｆｌａｔ Ｐａｎｅｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）基板や、半導体ウエハや、プリント基板など、各種基板の製造では、その歩留りを向上するために、各パターニングプロセス後、逐次、配線の短絡や接続不良や断線やパターン不良などの欠陥が存在するか否かが検査される。基板検査装置は、基板が載置される浮上プレートより下方から基板を照明しつつ検査対象の基板を撮像して基板検査を行う、いわゆる透過照明型の基板検査装置である。また、検査対象の基板によっては、基板を撮像する撮像素子側から照明する落射照明型の基板検査装置も用いられる。
【０００３】
ところで、ガラス基板などの広い検査対象面を持つ基板に対して検査や測定などの処理を行う基板検査装置では、検査対象面の特定位置を検査する際、レシピに登録されている座標に基づいて登録されたテンプレートを参照して検査対象基板の対象パターンのパターンマッチングを行い、位置合わせを行っていた。ただし、レシピに登録された対象パターンの座標と、ステージ上の実際の対象パターンの座標とは、必ずしも一致するものではなく、場合によっては撮像部または基板を移動させて、複数回パターンマッチングを繰り返して対象パターンを検索しなければならなかった。
【０００４】
そこで、高倍率で取得された第１のテンプレートと、検索対象画像を含む広い領域を縮小した画像とパターンマッチングさせる第２のテンプレートと、を予め設定しておき、第１のテンプレートでのパターンマッチングで対象パターンが得られなかった場合に、第２のテンプレートを用いてパターンマッチングを行う位置合わせ方法が開示されている（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３２４６６１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１が開示する位置合わせ方法は、撮像した画像が検査領域から外れた場合、撮像した位置で光学系を低倍率に切り替えて広範囲の低倍率画像を取得した後、再度パターンマッチングをする必要があるため、検査時間の増大を招いていた。また、複数回に及ぶ撮像部または基板の移動によっても検査時間の増大を招いていた。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、撮像した検査対象の画像が、検査領域から外れた場合であっても、検査対象の位置合わせにかかる検索時間を短縮して、検査時間の増大を抑制することができる位置合わせ装置、位置合わせ方法および位置合わせプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる位置合わせ装置は、検査測定のための基板の位置合わせを行う位置合わせ装置であって、前記基板の画像を撮像する撮像部と、前記検査測定を行う測定箇所が設定され、前記撮像部によって撮像された高倍レシピ画像、および前記高倍レシピ画像の視野領域を含み、該高倍レシピ画像と比して広範囲な視野領域を有し、前記撮像部によって撮像された低倍レシピ画像を記憶する記憶部と、前記記憶部が記憶する前記高倍レシピ画像と同等の倍率で前記撮像部によって撮像された前記検査測定のための検査画像の前記低倍レシピ画像内の位置を検索する検索部と、前記検索部による検索の結果、前記検査画像の視野領域内から前記測定箇所が外れている場合、該検査画像および前記測定箇所の位置を含む位置情報を算出する算出部と、前記算出部が算出した前記位置情報をもとに、前記検査画像の視野領域内に前記測定箇所が入るように前記撮像部を移動した後、検査画像を撮像させる制御部と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる位置合わせ方法は、検査測定のための基板画像を撮像する撮像部と、前記検査測定を行う測定箇所が設定された高倍レシピ画像、および前記高倍レシピ画像の視野領域を含み、該高倍レシピ画像と比して広範囲な視野領域を有する低倍レシピ画像を記憶する記憶部と、を備え、前記基板画像の位置を合わせる位置合わせ装置が行う位置合わせ方法であって、測定を行う基板の画像であって、前記高倍レシピ画像と同等の倍率で撮像され、検査測定を行う検査画像を撮像する検査画像撮像ステップと、前記検査画像の前記低倍レシピ画像内の位置を検索する検索ステップと、前記検索ステップでの検索の結果、前記検査画像の視野領域内から前記測定箇所が外れている場合、該検査画像および前記測定箇所の位置を含む位置情報を算出する算出ステップと、前記算出ステップで算出した前記位置情報をもとに、前記検査画像の視野領域内に前記測定箇所が入るように前記撮像部を移動した後、検査画像を撮像させる移動撮像ステップと、を含むことを特徴とする。
【００１０】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる位置合わせプログラムは、検査測定のための基板画像を撮像する撮像部と、前記検査測定を行う測定箇所が設定された高倍レシピ画像、および前記高倍レシピ画像の視野領域を含み、該高倍レシピ画像と比して広範囲な視野領域を有する低倍レシピ画像を記憶する記憶部と、を備え、前記基板画像の位置を合わせる位置合わせ装置に、検査を行う基板の画像であって、前記高倍レシピ画像と同等の倍率で撮像され、検査測定を行う検査画像を撮像する検査画像撮像手順と、前記検査画像の前記低倍レシピ画像内の位置を検索する検索手順と、前記検索手順での検索の結果、前記検査画像の視野領域内から前記測定箇所が外れている場合、該検査画像および前記測定箇所の位置を含む位置情報を算出する算出手順と、前記算出手順で算出した前記位置情報をもとに、前記検査画像の視野領域内に前記測定箇所が入るように前記撮像部を移動した後、検査画像を撮像させる移動撮像手順と、を実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明にかかる位置合わせ装置、位置合わせ方法および位置合わせプログラムは、測定箇所を含む高倍レシピ画像と、高倍レシピ画像を含み、高倍レシピ画像と比して広範囲な視野を有する低倍レシピ画像とを予め登録し、高倍率で取得した検査画像が検査領域から外れた場合に、検査画像を低倍レシピ画像の倍率と同等の画素分解能にして、検査画像の低倍レシピ画像における位置を検索するようにしたので、撮像した検査対象の画像が、検査領域から外れた場合であっても、検査対象の位置合わせにかかる検索時間を短縮して、検査時間の増大を抑制することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明の実施の形態にかかるフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）検査装置の構成を模式的に示す模式図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態にかかるレシピ画像登録処理を示すフローチャートである。
【図３】図３は、本発明の実施の形態にかかるＦＰＤ検査装置のレシピ画像を示す模式図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態にかかるＦＰＤ検査装置のレシピ画像を示す模式図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態にかかる線幅測定処理を示すフローチャートである。
【図６】図６は、本発明の実施の形態にかかるＦＰＤ検査装置の検査画像を示す模式図である。
【図７】図７は、本発明の実施の形態にかかるＦＰＤ検査装置のレシピ画像および検査画像を示す模式図である。
【図８】図８は、本発明の実施の形態にかかるＦＰＤ検査装置のレシピ画像および検査画像を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための形態を図面と共に詳細に説明する。なお、以下の実施の形態により本発明が限定されるものではない。また、以下の説明において参照する各図は、本発明の内容を理解し得る程度に形状、大きさ、および位置関係を概略的に示してあるに過ぎない。すなわち、本発明は各図で例示された形状、大きさ、および位置関係のみに限定されるものではない。
【００１４】
まず、本発明の実施の形態にかかる検査装置について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明では、位置合わせ装置の例として検査対象の基板に対して光学系ユニットを移動するタイプの基板検査装置を説明する。ただし、本実施の形態は、これに限定されず、光学ユニットに対して基板を移動するタイプの基板検査装置に適用することも可能である。また、基板検査装置は、オフライン型であるものとして説明するが、インライン型であってもよい。
【００１５】
図１は、本実施の形態にかかるフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）検査装置の概略構成を示す模式図である。図１に示すように、ＦＰＤ検査装置１は、搬送された矩形をなす基板Ｗを載置して検査する基板処理部１ａと、ＦＰＤ検査装置１全体の制御を行う制御機構１ｂと、を備える。
【００１６】
また、基板処理部１ａは、架台としてのベースフレーム１１と、ベースフレーム１１の天板である略矩形をなすステージ１２と、ステージ１２上に固定されて基板Ｗを保持する基板ホルダ１３と、ステージ１２を一方の辺に沿って跨ぐ門型フレーム１４と、門型フレーム１４に保持された光学ユニット１６と、光学ユニット１６を門型フレーム１４ごと移動させる移動機構１８と、を備える。
【００１７】
また、門型フレーム１４に設けられた移動機構１８は、たとえばステージ１２の下に設置される。ステージ１２の下には、門型フレーム１４の長手方向に直交する方向（Ｘ方向）に沿って延在するＸ軸部材１９も設けられている。移動機構１８は、制御部２０の制御の下、Ｘ軸部材１９に沿って移動することで、光学ユニット１６を門型フレーム１４ごとＸ方向に沿って移動させる。門型フレーム１４は、いわゆるガントリステージと呼ばれるものであり、移動機構１８の移動方向（Ｘ方向）に直交する方向（Ｙ方向）に設けられたＹ軸部材１５を備える。光学ユニット１６は、門型フレーム１４をＹ軸部材１５に沿って移動可能な移動機構１７によって門型フレーム１４に保持されている。移動機構１７は、制御部２０の制御の下、門型フレーム１４をＹ軸部材１５に沿って移動する。
【００１８】
ベースフレーム１１は、たとえばブロック状の大理石やスチール材を組み合わせたフレームなど、耐震性の高い部材によって構成される。加えて、ベースフレーム１１と設置面（たとえば床）との間には、たとえばスプリングや油圧ダンパなどで構成された振動吸収機構が設けられる。これにより、ステージ１２および光学ユニット１６の振動がさらに防止される。
【００１９】
ステージ１２は、Ｙ方向に延び、搬送面上で基板Ｗを浮上させて載置する略板状をなす複数の浮上プレートを備える。浮上プレートをＸ方向に沿って並べることで、基板Ｗの搬送経路が形成される。このように、ステージ１２は、各浮上プレートがＸ方向に沿ってすのこ状に並べられた構造を有する。各浮上プレートには、図示しないエア供給部からのエアの供給によって鉛直上方に向けてエアを吹き出す複数の吹出穴が設けられる。なお、吹出穴は、ラグランジュ点の間隔のように、基板Ｗの撓み振動が発生しないような間隔で配置されることが好ましい。また、基板Ｗの位置決め方法としては、ステージ１２上に搬入された基板Ｗを支持してステージ１２に載置するリフトピン、およびステージ１２に載置された基板Ｗを整列させる整列機構等を用いる方法が挙げられる。
【００２０】
光学ユニット１６は、視野領域を調節する顕微鏡１６１と、顕微鏡１６１によって視野領域または焦点位置が調節された基板Ｗを撮像する撮像部１６２とを有する。この光学ユニット１６によって取得された画像を解析することで、基板Ｗに欠陥が存在するか否かを検出することができる。なお、光学ユニット１６は、たとえば基板Ｗの欠陥部分に対して行うレーザ照射修復や塗布修正等を行う修復ユニット、配線等の寸法測定、膜厚測定、色測定などを行う測定ユニットなどの処理を所定の位置で施す処理ユニットを適用することができる。また、光学ユニット１６は、顕微鏡１６１を有さない撮像形態であってもよい。
【００２１】
顕微鏡１６１は、撮像部１６２の撮像視野を縮小して所望の拡大倍率の画像取得を実現するための拡大光学系である。また、撮像部１６２は、例えば、ＬＥＤ等の照明部と、集光レンズ等の光学系と、ＣＭＯＳイメージセンサまたはＣＣＤ等の撮像素子とを有する。照明部は、撮像素子の撮像視野に白色光等の照明光を発光して、撮像視野内の被写体を照明する。この光学系は、この撮像視野からの反射光を撮像素子の撮像面に集光して、撮像素子の撮像面に撮像視野の被写体画像（基板Ｗ画像）を結像する。撮像素子は、この撮像視野からの反射光を、撮像面を介して受光し、この受光した光信号を光電変換処理して、この撮像視野の被写体画像を撮像する。顕微鏡１６１は、制御部２０の制御のもと、顕微鏡１６１自身または顕微鏡１６１が内部に有するレンズ系が、基板Ｗの撮像面に対して垂直な方向（Ｚ方向）に移動して自動で被写体に合焦するオートフォーカス機能を有する。オートフォーカスは、コントラストが最大となる位置を検出して合焦させるものであってもよいし、レーザを用いて合焦させるものであってもよい。
【００２２】
また、ＦＰＤ検査装置１が、少なくとも基板処理部１ａを囲み、光学ユニット１６の上方に設けられるクリーンな空気（以下、クリーンエアという）を送り込むＦＦＵを有する外装を備えていれば、クリーンルームを形成することができるので好ましい。このクリーンルームは、基板の搬入口および搬出口ならびに下部のダクト以外、密閉された内部空間である。
【００２３】
ＦＦＵは、例えば、パーティクルなどのダストが除去されたクリーンエアを送出する。この結果、特に光学ユニット１６の移動領域を、ダストの少ないクリーンな状態とする。また、光学ユニット１６近傍に集中して送出されたクリーンな空気は、クリーンルーム内でダウンフローを形成したのち、排気口から排気される。
【００２４】
制御機構１ｂは、制御部２０、送受信部２１、入力部２２、出力部２３、検索部２４、算出部２５および記憶部２６を備える。制御機構１ｂは、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えたコンピュータで実現される。
【００２５】
制御部２０は、ＦＰＤ検査装置１全体の制御を行う。送受信部２１は、所定の形式にしたがった情報の送受信を行うインターフェースとしての機能を有し、例えば、光学ユニット１６の撮像部１６１と接続されている。なお、図示しない通信ネットワークを介してもよい。
【００２６】
入力部２２は、キーボード、マウス、マイクロフォン等を用いて構成され、検体の分析に必要な諸情報や分析動作の指示情報等を外部から取得する。出力部２３は、ディスプレイ、プリンタ、スピーカー等を用いて構成される。
【００２７】
検索部２４は、光学ユニット１６の撮像部１６１によって撮像された基板Ｗの高倍率画像が、後述する低倍レシピ画像Ｄ２内のどの位置にあるかを検索する。また、検索部２４は、検索結果をもとに、高倍率画像内に検査対象のパターンが含まれているか否かを判断する。
【００２８】
算出部２５は、検索部２４によって検索された高倍率画像の低倍率レシピ画像Ｄ２に対する位置から、高倍率画像と高倍レシピ画像Ｄ１との距離を算出する。なお、高倍レシピ画像Ｄ１は、後述するように、低倍レシピ画像の一部分を拡大した画像であって、検査対象のパターンを含む画像である。
【００２９】
記憶部２６は、情報を磁気的に記憶するハードディスクと、基板処理部１ａが処理を実行する際にその処理にかかわる、本実施の形態にかかる位置合わせプログラムを含む各種プログラムをハードディスクからロードして電気的に記憶するメモリとを用いて構成される。また、記憶部２６は、後述する線幅測定処理に用いられる高倍レシピ画像Ｄ１および低倍レシピ画像Ｄ２を記憶している。
【００３０】
続いて、パターンマッチングに用いるレシピ画像について説明する。図２は、ＦＰＤ検査装置１が行うレシピ画像登録処理を示すフローチャートである。また、図３，４は、レシピ画像を示す模式図である。まず、制御部２０は、送受信部２１を介して、撮像部１６１によって撮像されたレシピに登録されている測定座標における測定対象のパターンを含む画像を高倍率（倍率Ｓ１とする）で取得する（ステップＳ１０２）。取得された画像は、例えば、図３に示すように、少なくとも測定対象のパターンＲ１を含む高倍レシピ画像Ｄ１である。なお、高倍レシピ画像Ｄ１には、測定対象のパターンＲ１のほか、パターンＲ２の一部もフレーム内に入るように撮像されるているが、パターンＲ２がフレーム内に入らない画像であってもよい。
【００３１】
高倍レシピ画像Ｄ１を取得後、高倍レシピ画像Ｄ１上で測定箇所を設定する（ステップＳ１０４）。図３に示すように、パターンＲ１における線幅を測定する測定箇所である測定ポイントＰ１，Ｐ２を設定する。測定ポイントＰ１，Ｐ２を設定することで、撮像画像内にパターンＲ１がある場合に、測定ポイントＰ１，Ｐ２間の距離を測定するように設定される。測定ポイントＰ１，Ｐ２は、例えば、パターンＲ１と基板表面との間の濃淡が変化する境界部分に設定される。
【００３２】
高倍レシピ画像Ｄ１における測定箇所の設定が終了すると、制御部２０は、この高倍レシピ画像Ｄ１を記憶部２６に記憶させる（ステップＳ１０６）。
【００３３】
次に、この測定座標における画像を低倍率（倍率Ｓ２（＜Ｓ１）とする）で取得する（ステップＳ１０８）。取得された画像は、図４に示すように、少なくとも高倍レシピ画像Ｄ１が含まれる低倍レシピ画像Ｄ２である。このとき、低倍レシピ画像Ｄ２の視野領域の面積は、高倍レシピ画像Ｄ１の視野領域の面積の２倍以上である。なお、図３，４に示すように、高倍レシピ画像Ｄ１の視野中心Ｃ１と低倍レシピ画像Ｄ２の視野中心Ｃ２は、一致していることが好ましい。
【００３４】
低倍レシピ画像Ｄ２を取得すると、制御部２０は、記憶部２６にこの低倍レシピ画像Ｄ２を記憶させる（ステップＳ１１０）。上述したレシピ画像登録処理は、レシピに登録されている測定座標に関して行われる。測定座標が複数ある場合は、その測定座標分の高倍レシピ画像Ｄ１および低倍レシピ画像Ｄ２が取得され、記憶される。なお、基板Ｗに同一のパターンが複数形成されている場合は、各測定座標に共通してそれぞれ高倍レシピ画像および低倍レシピ画像を１画像ずつ登録してもよい。
【００３５】
図５は、ＦＰＤ検査装置１が行う線幅測定処理を示すフローチャートである。また、図６〜８は、検査画像およびレシピ画像を示す模式図である。まず、制御部２０は、光学ユニット１６を測定座標に移動させる（ステップＳ２０２）。そして、制御部２０は、測定座標における基板Ｗの画像を高倍率（倍率Ｓ１）で撮像し、図６に示す検査画像３０として画像を取得する（ステップＳ２０４）。
【００３６】
検査画像３０を取得後、制御部２０は、ステップＳ２０４で取得した検査画像３０を（Ｓ２／Ｓ１）倍に縮小する（ステップＳ２０６）。この縮小処理によって、検査画像３０と低倍レシピ画像Ｄ２とが同等の画素分解能となる。
【００３７】
制御部２０は、検査画像３０を縮小した縮小画像４０が、低倍レシピ画像Ｄ２上のどこに位置するかを検索部２４に検索させる（ステップＳ２０８）。検索部２４は、図７に示すように、縮小画像４０の低倍レシピ画像Ｄ２内の位置の検索を行い、検査画像３０が低倍レシピ画像Ｄ２上で位置する場所を判断する。
【００３８】
縮小画像４０の低倍レシピ画像Ｄ２内における位置の検索が終了すると、制御部２０は、検査画像３０における測定箇所の位置を算出する（ステップＳ２１０）。このとき、制御部２０は、例えば、検査画像３０の視野中心Ｃ３の座標を算出する。
【００３９】
検査画像３０の視野中心Ｃ３の座標が算出されると、制御部２０は、算出された座標をもとに、検査画像３０内に測定箇所があるか否かを判断する（ステップＳ２１２）。ここで、検査画像３０内に測定箇所があると判断した場合（ステップＳ２１２：Ｙｅｓ）、制御部２０は、ステップＳ２１８に移行して測定箇所の線幅測定処理を行う。制御部２０は、例えば、図３に示した測定ポイントＰ１，Ｐ２間の距離を測定する。線幅測定終了後、制御部２０は、次の測定座標がある場合（ステップＳ２２０：Ｙｅｓ）、ステップＳ２０２に移行して次の測定座標における線幅測定処理を行う。また、制御部２０は、次の測定座標がない場合（ステップＳ２２０：Ｎｏ）、処理を終了する。
【００４０】
一方、制御部２０は、検査画像３０内に測定箇所がない（検査領域から外れている）と判断した場合（ステップＳ２１２：Ｎｏ）、検査画像３０の測定箇所からのずれ量を算出する（ステップＳ２１４）。具体的には、図８に示すように、制御部２０が、縮小画像４０（検査画像３０）の視野中心Ｃ３と低倍レシピ画像Ｄ２の視野中心Ｃ２との距離および方向を算出部２５に算出させる。制御部２０は、算出部２５が算出したずれ量の距離および方向をもとに、光学ユニット１６を高倍率（倍率Ｓ１）における視野が領域５０となるように移動させる。
【００４１】
制御部２０は、光学ユニット１６を移動後、高倍率（倍率Ｓ１）で画像を取得する（ステップＳ２１６）。画像を取得後、制御部２０は、ステップＳ２１８に移行して線幅測定処理を行う。
【００４２】
上述した本実施の形態によれば、測定箇所を含む高倍レシピ画像と、高倍レシピ画像を含み、高倍レシピ画像と比して広範囲な視野を有する低倍レシピ画像とを予め登録し、高倍率で取得した検査画像が検査領域から外れた場合に、検査画像を低倍レシピ画像の倍率と同等の画素分解能にして、検査画像の低倍レシピ画像における位置を検索するようにしたので、検査画像が検査領域から外れた場合であっても、光学系の倍率を切り替えることなく、測定箇所を含む検査画像を取得できる。また、複数回の取り直しおよびパターンマッチングを行うことなく、一度の移動動作で測定箇所を含む検査領域に光学ユニットを移動させることができる。これにより、検査対象の位置合わせにかかる検索時間を短縮して、検査時間の増大を抑制することができる。
【００４３】
また、低倍レシピ画像の視野領域を、高倍レシピ画像の視野領域の２倍以上とすることで、検査画像が測定箇所から大きく外れたとしても、低倍レシピ画像内に検査画像が存在するため、低倍レシピ画像内にける検査画像の検索を確実なものとすることができる。
【００４４】
なお、算出部２５が、画像の視野中心の座標を基準としてずれ量を算出するものとして説明したが、算出するための基準点（座標）は、画像のフレーム内の如何なる場所でもよい。例えば、フレームの角を基準点としてもよく、高倍レシピ画像Ｄ１内の測定箇所に対応する点を基準としてもよい。
【００４５】
以上のように、本発明にかかる位置合わせ装置、位置合わせ方法および位置合わせプログラムは、効率的なパターンマッチングを行ない、検査時間を短縮させることに有用である。
【符号の説明】
【００４６】
１ ＦＰＤ検査装置
１ａ 基板処理部
１ｂ 制御機構
１１ ベースフレーム
１２ ステージ
１３ 基板ホルダ
１４ 門型フレーム
１５ Ｙ軸部材
１６ 光学ユニット
１７，１８ 移動機構
１９ Ｘ軸部材
２０ 制御部
２１ 送受信部
２２ 入力部
２３ 出力部
２４ 検索部
２５ 算出部
２６ 記憶部
３０ 検査画像
４０ 縮小画像
１６１ 顕微鏡
１６２ 撮像部
Ｃ１〜Ｃ３ 視野中心
Ｄ１ 高倍レシピ画像
Ｄ２ 低倍レシピ画像
Ｒ１，Ｒ２ パターン
Ｗ 基板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査測定のための基板の位置合わせを行う位置合わせ装置であって、
前記基板の画像を撮像する撮像部と、
前記検査測定を行う測定箇所が設定され、前記撮像部によって撮像された高倍レシピ画像、および前記高倍レシピ画像の視野領域を含み、該高倍レシピ画像と比して広範囲な視野領域を有し、前記撮像部によって撮像された低倍レシピ画像を記憶する記憶部と、
前記記憶部が記憶する前記高倍レシピ画像と同等の倍率で前記撮像部によって撮像された前記検査測定のための検査画像の前記低倍レシピ画像内の位置を検索する検索部と、
前記検索部による検索の結果、前記検査画像の視野領域内から前記測定箇所が外れている場合、該検査画像および前記測定箇所の位置を含む位置情報を算出する算出部と、
前記算出部が算出した前記位置情報をもとに、前記検査画像の視野領域内に前記測定箇所が入るように前記撮像部を移動した後、検査画像を撮像させる制御部と、
を備えたことを特徴とする位置合わせ装置。
【請求項２】
前記検索部は、前記検査画像を前記低倍レシピ画像と同等の画素分解能に縮小して検索を行うことを特徴とする請求項１に記載の位置合わせ装置。
【請求項３】
前記低倍レシピ画像の視野領域の面積は、前記高倍レシピ画像の視野領域の面積の２倍以上であることを特徴とする請求項１に記載の位置合わせ装置。
【請求項４】
前記高倍レシピ画像と前記低倍レシピ画像とは、視野中心の位置が一致することを特徴とする請求項１に記載の位置合わせ装置。
【請求項５】
検査測定のための基板画像を撮像する撮像部と、前記検査測定を行う測定箇所が設定された高倍レシピ画像、および前記高倍レシピ画像の視野領域を含み、該高倍レシピ画像と比して広範囲な視野領域を有する低倍レシピ画像を記憶する記憶部と、を備え、前記基板画像の位置を合わせる位置合わせ装置が行う位置合わせ方法であって、
測定を行う基板の画像であって、前記高倍レシピ画像と同等の倍率で撮像され、検査測定を行う検査画像を撮像する検査画像撮像ステップと、
前記検査画像の前記低倍レシピ画像内の位置を検索する検索ステップと、
前記検索ステップでの検索の結果、前記検査画像の視野領域内から前記測定箇所が外れている場合、該検査画像および前記測定箇所の位置を含む位置情報を算出する算出ステップと、
前記算出ステップで算出した前記位置情報をもとに、前記検査画像の視野領域内に前記測定箇所が入るように前記撮像部を移動した後、検査画像を撮像させる移動撮像ステップと、
を含むことを特徴とする位置合わせ方法。
【請求項６】
検査測定のための基板画像を撮像する撮像部と、前記検査測定を行う測定箇所が設定された高倍レシピ画像、および前記高倍レシピ画像の視野領域を含み、該高倍レシピ画像と比して広範囲な視野領域を有する低倍レシピ画像を記憶する記憶部と、を備え、前記基板画像の位置を合わせる位置合わせ装置に、
検査を行う基板の画像であって、前記高倍レシピ画像と同等の倍率で撮像され、検査測定を行う検査画像を撮像する検査画像撮像手順と、
前記検査画像の前記低倍レシピ画像内の位置を検索する検索手順と、
前記検索手順での検索の結果、前記検査画像の視野領域内から前記測定箇所が外れている場合、該検査画像および前記測定箇所の位置を含む位置情報を算出する算出手順と、
前記算出手順で算出した前記位置情報をもとに、前記検査画像の視野領域内に前記測定箇所が入るように前記撮像部を移動した後、検査画像を撮像させる移動撮像手順と、
を実行させることを特徴とする位置合わせプログラム。
【請求項１】
検査測定のための基板の位置合わせを行う位置合わせ装置であって、
前記基板の画像を撮像する撮像部と、
前記検査測定を行う測定箇所が設定され、前記撮像部によって撮像された高倍レシピ画像、および前記高倍レシピ画像の視野領域を含み、該高倍レシピ画像と比して広範囲な視野領域を有し、前記撮像部によって撮像された低倍レシピ画像を記憶する記憶部と、
前記記憶部が記憶する前記高倍レシピ画像と同等の倍率で前記撮像部によって撮像された前記検査測定のための検査画像の前記低倍レシピ画像内の位置を検索する検索部と、
前記検索部による検索の結果、前記検査画像の視野領域内から前記測定箇所が外れている場合、該検査画像および前記測定箇所の位置を含む位置情報を算出する算出部と、
前記算出部が算出した前記位置情報をもとに、前記検査画像の視野領域内に前記測定箇所が入るように前記撮像部を移動した後、検査画像を撮像させる制御部と、
を備えたことを特徴とする位置合わせ装置。
【請求項２】
前記検索部は、前記検査画像を前記低倍レシピ画像と同等の画素分解能に縮小して検索を行うことを特徴とする請求項１に記載の位置合わせ装置。
【請求項３】
前記低倍レシピ画像の視野領域の面積は、前記高倍レシピ画像の視野領域の面積の２倍以上であることを特徴とする請求項１に記載の位置合わせ装置。
【請求項４】
前記高倍レシピ画像と前記低倍レシピ画像とは、視野中心の位置が一致することを特徴とする請求項１に記載の位置合わせ装置。
【請求項５】
検査測定のための基板画像を撮像する撮像部と、前記検査測定を行う測定箇所が設定された高倍レシピ画像、および前記高倍レシピ画像の視野領域を含み、該高倍レシピ画像と比して広範囲な視野領域を有する低倍レシピ画像を記憶する記憶部と、を備え、前記基板画像の位置を合わせる位置合わせ装置が行う位置合わせ方法であって、
測定を行う基板の画像であって、前記高倍レシピ画像と同等の倍率で撮像され、検査測定を行う検査画像を撮像する検査画像撮像ステップと、
前記検査画像の前記低倍レシピ画像内の位置を検索する検索ステップと、
前記検索ステップでの検索の結果、前記検査画像の視野領域内から前記測定箇所が外れている場合、該検査画像および前記測定箇所の位置を含む位置情報を算出する算出ステップと、
前記算出ステップで算出した前記位置情報をもとに、前記検査画像の視野領域内に前記測定箇所が入るように前記撮像部を移動した後、検査画像を撮像させる移動撮像ステップと、
を含むことを特徴とする位置合わせ方法。
【請求項６】
検査測定のための基板画像を撮像する撮像部と、前記検査測定を行う測定箇所が設定された高倍レシピ画像、および前記高倍レシピ画像の視野領域を含み、該高倍レシピ画像と比して広範囲な視野領域を有する低倍レシピ画像を記憶する記憶部と、を備え、前記基板画像の位置を合わせる位置合わせ装置に、
検査を行う基板の画像であって、前記高倍レシピ画像と同等の倍率で撮像され、検査測定を行う検査画像を撮像する検査画像撮像手順と、
前記検査画像の前記低倍レシピ画像内の位置を検索する検索手順と、
前記検索手順での検索の結果、前記検査画像の視野領域内から前記測定箇所が外れている場合、該検査画像および前記測定箇所の位置を含む位置情報を算出する算出手順と、
前記算出手順で算出した前記位置情報をもとに、前記検査画像の視野領域内に前記測定箇所が入るように前記撮像部を移動した後、検査画像を撮像させる移動撮像手順と、
を実行させることを特徴とする位置合わせプログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−１０３０７２（Ｐ２０１２−１０３０７２Ａ）
【公開日】平成２４年５月３１日（２０１２．５．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２５０９４８（Ｐ２０１０−２５０９４８）
【出願日】平成２２年１１月９日（２０１０．１１．９）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月３１日（２０１２．５．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月９日（２０１０．１１．９）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
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