专利名称：对位装置及对位方法
技术领域：
本发明涉及一种使用于检查装置的对位装置及对位方法，该检查装置用于对例如平板显示器用的玻璃基板、半导体基板、印刷电路板等进行检查。
背景技术：
以往，在液晶显示器(LCD :Liquid Crystal Display)、PDP (等离子体显示面板 Plasma Display I^anel)、有机 EL(ElectroLuminescence)显示器、表面传导型电子发射兀件显不器(SED :Surface-conduction Electro-emitter Display)等 FPD(Flat Panel Display)基板、半导体晶圆、印刷电路板等各种基板的制造中，为了提高其成品率，在各图案处理之后，依次检查是否存在布线的短路、连接不良、断线、图案不良等缺陷。基板检查装置是用于一边自基板所载置的浮起用板的下方对基板进行照明一边拍摄检查对象的基板而进行基板检查的、所谓透射照明型的基板检查装置。此外，根据检查对象的基板的不同， 也使用用于自拍摄基板的摄像元件侧进行照明的落射(印i-illumination)照明型的基板检查装置。但是，在用于对玻璃基板等具有较宽检查对象面的基板进行检查、测量等处理的基板检查装置中，在对检查对象面的特定位置进行检查时，参照根据登记在制程程序 (recipe)中的座标而登记的模板来进行检查对象基板的对象图案的图案匹配，并进行对位。但是，登记在制程程序中的对象图案的座标与台上实际的对象图案的座标不一定一致， 根据情况的不同，必须使摄像部或基板移动，重复进行多次图案匹配而检索对象图案。因此，公开有如下对位方法预先设定以高倍率获取的第1模板、以及用于与缩小了包含检索对象图像在内的较宽区域而成的图像进行图案匹配的第2模板，在无法利用第 1模板进行图案匹配而获得对象图案的情况下，使用第2模板进行图案匹配(例如参照专利文献1)。先行技术文献专利文献专利文献1 日本专利第3246616号公报但是，关于专利文献1所公开的对位方法，在拍摄的图像偏离于检查区域的情况下，当在拍摄的位置将光学系统切换成低倍率而获取了较宽范围的低倍率图像之后，需要再次进行图案匹配，因此导致检查时间增加。此外，多次操作所引起的摄像部或基板的移动也导致检查时间增加。
发明内容
本发明是鉴于上述情况而做成的，其目的在于提供一种即使在拍摄的检查对象的图像偏离于检查区域的情况下也能够缩短检查对象的对位所需的检索时间、从而能够抑制检查时间的增加的对位装置及对位方法。为了解决上述问题并达到目的，本发明提供一种对位装置，其用于进行用来检查测量的基板的对位，其特征在于，上述对位装置包括摄像部，其用于拍摄上述基板的图像； 存储部，其用于存储利用上述摄像部拍摄的高倍制程程序图像、以及利用上述摄像部拍摄的低倍制程程序图像，该高倍制程程序图像被设定了用于进行上述检查测量的测量部位， 该低倍制程程序图像包含上述高倍制程程序图像的视场区域，并具有范围比该高倍制程程序图像大的视场区域；检索部，其用于检索倍率与上述存储部所存储的上述高倍制程程序图像相等的、利用上述摄像部拍摄的用于进行上述检查测量的检查图像在上述低倍制程程序图像内的位置；计算部，在上述检索部的检索的结果为上述测量部位偏离于上述检查图像的视场区域内的情况下，该计算部用于计算出包含该检查图像及上述测量部位的位置在内的位置信息；以及控制部，其根据上述计算部所计算出的上述位置信息，移动了上述摄像部以使上述测量部位进入上述检查图像的视场区域内，之后使上述摄像部拍摄检查图像。为了解决上述问题并达到目的，本发明提供一种对位方法，其是由对位装置所进行的对位方法，该对位装置用于使基板图像的位置对准，该对位装置包括摄像部，其用于拍摄用来检查测量的上述基板图像；以及存储部，其用于存储高倍制程程序图像和低倍制程程序图像，该高倍制程程序图像被设定了用于进行上述检查测量的测量部位，该低倍制程程序图像包含上述高倍制程程序图像的视场区域，并具有范围比该高倍制程程序图像大的视场区域；其特征在于，上述对位方法包括以下步骤检查图像拍摄步骤，拍摄用于进行检查测量的检查图像，该检查图像是用于进行测量的基板的图像，且是以与上述高倍制程程序图像相等的倍率拍摄的；检索步骤，检索上述检查图像在上述低倍制程程序图像内的位置；计算步骤，在上述检索步骤中检索的结果为上述测量部位偏离于上述检查图像的视场区域内的情况下，计算出包含该检查图像及上述测量部位的位置在内的位置信息；以及移动拍摄步骤，根据在上述计算步骤中计算出的上述位置信息，移动了上述摄像部以使上述测量部位进入上述检查图像的视场区域内，之后使上述摄像部拍摄检查图像。本发明的对位装置及对位方法起到如下效果预先登记包含测量部位的高倍制程程序图像、以及包含高倍制程程序图像并具有范围比高倍制程程序图像大的视场的低倍制程程序图像，并在以高倍率获取的检查图像偏离于检查区域的情况下，使检查图像的像素分辨率与低倍制程程序图像的倍率相等，而检索检查图像在低倍制程程序图像中的位置， 因此即使在所拍摄的检查对象的图像偏离于检查区域的情况下，也能够缩短检查对象的对位所需的检索时间，从而能够抑制检查时间的增加。
图1是示意性地表示本发明的实施方式的平板显示器(FPD)检查装置的结构的示意图。图2是表示本发明的实施方式的制程程序图像登记处理的流程图。图3是表示本发明的实施方式的FPD检查装置的制程程序图像的示意图。图4是表示本发明的实施方式的FPD检查装置的制程程序图像的示意图。图5是表示本发明的实施方式的线宽测量处理的流程图。图6是表示本发明的实施方式的FPD检查装置的检查图像的示意图。图7是表示本发明的实施方式的FPD检查装置的制程程序图像及检查图像的示意图。
图8是表示本发明的实施方式的FPD检查装置的制程程序图像及检查图像的示意图。
具体实施例方式以下，结合附图详细地说明用于实施本发明的实施方式。另外，本发明不限于以下的实施方式。此外，在以下的说明中，所参照的各图只是以能够理解本发明的内容的程度概略地表示出形状、大小、以及位置关系。即，本发明不限于在各图中例示的形状、大小、以及位置关系。首先，参照附图详细地说明本发明的实施方式的检查装置。另外，在以下的说明中，以对位装置为例说明用于使光学系统单元相对于检查对象的基板移动的类型的基板检查装置。但是，本实施方式不限于此，也可以适用于使基板相对于光学单元移动的类型的基板检查装置。此外，说明了基板检查装置为离线型的情况，但也可以是在线型。图1是表示本实施方式的平板显示器(FPD)检查装置的概略结构的示意图。如图 1所示，FPD检查装置1包括基板处理部la，其用于载置而检查被输送来的、呈矩形的基板 W;以及控制机构lb，其用于进行FPD检查装置1整体的控制。此外，基板处理部Ia包括作为架台的基础框架(baseframe) 11 ；基础框架11的顶板即呈大致矩形的台12;基板保持件13，其固定在台12上，用于保持基板W;门型框架 14，其沿台12的一个边横跨台12 ；光学单元16，其保持于门型框架14 ；以及移动机构18，其用于使光学单元16与门型框架14 一起移动。此外，将设置于门型框架14的移动机构18设置在例如台12的下方。在台12的下方也设置有沿与门型框架14的长度方向正交的方向(X方向)延伸的X轴构件19。移动机构18在控制部20的控制下沿X轴构件19移动，从而使光学单元16与门型框架14 一起沿X方向移动。门型框架14被称作所谓的龙门载物台，包括在与移动机构18的移动方向 (X方向)正交的方向(Y方向)上设置的Y轴构件15。光学单元16利用能够使门型框架 14沿Y轴构件15移动的移动机构17而保持于门型框架14。移动机构17用于在控制部20 的控制下使门型框架14沿Y轴构件15移动。基础框架11由例如组合块状的大理石、钢材而成的框架等耐震性较高的构件构成。除此之外，在基础框架11和设置面(例如地板)之间设置由例如弹簧、液压减震器等构成的振动吸收机构。由此进一步防止台12及光学单元16的振动。台12包括沿Y方向延伸并用于在输送面上使基板W浮起而载置该基板W的、呈大致板状的多个浮起用板。通过沿X方向排列浮起用板而形成基板W的输送路径。如此，台 12具有各浮起用板沿X方向排列成帘子状而成的构造。在各浮起用板中设置多个吹出孔， 该多个吹出孔用于利用来自未图示的空气供给部的空气供给而朝向铅垂上方吹出空气。另外，优选吹出孔如拉格朗日点的间隔那样以不会产生基板W的挠曲振动的这种间隔配置。 此外，作为基板W的定位方法，可列举使用升降销(Iiftpin)及定位机构等的方法，该升降销用于支承被输入到台12上的基板W而使其载置于台12，该定位机构用于使载置于台12 的基板W定位。光学单元16包括用于调节视场区域的显微镜161、以及用于对利用显微镜161调节了视场区域或焦点位置的基板W进行拍摄的摄像部162。通过解析利用该光学单元16获取的图像，能够检测基板W是否存在缺陷。另外，光学单元16可以使用例如用于对基板 W的缺陷部分进行激光照射修复、涂布修正等的修复单元、用于在预定的位置实施布线等的尺寸测量、膜厚测量、颜色测量等测量单元等的处理的处理单元。此外，光学单元16也可以是不具有显微镜161的摄像形态。显微镜161是用于缩小摄像部162的摄像视场而实现所希望的放大倍率的图像获取的放大光学系统。此外，摄像部162包括例如LED等照明部、聚光透镜等光学系统、以及CMOS图像传感器或CCD等摄像元件。照明部用于向摄像元件的摄像视场发出白色光等照明光从而照亮摄像视场内的被摄体。该光学系统用于使来自该摄像视场的反射光聚光到摄像元件的摄像面，从而使摄像视场的被摄体图像(基板W图像)成像于摄像元件的摄像面。摄像元件用于借助摄像面接收来自该摄像视场的反射光并对该接收的光信号进行光电转换处理，从而对该摄像视场的被摄体图像进行拍摄。显微镜161具有自动调焦功能，即， 在控制部20的控制下，使显微镜161自身或在内部具有显微镜161的透镜系统沿与基板W 的摄像面垂直的方向(Z方向)移动而自动地对被摄体进行对焦。自动调焦既可以是检测对比度成为最大时的位置而进行对焦，也可以是使用激光而进行对焦。此外，FPD检查装置1只要包括如下的外壳，就能够形成无尘室，故为优选，该外壳至少包围基板处理部la，并具有设置于光学单元16的上方并用于送入洁净的空气(以下称作洁净空气)的FFU。该无尘室是除了基板的输入口、搬出口及下部的管道以外被密闭的空间。FFU用于送出已去除了例如微粒等粉尘的洁净空气。其结果，特别是使光学单元 16的移动区域成为粉尘较少的洁净的状态。此外，当向光学单元16附近集中送出的洁净的空气在无尘室内形成下降流(down flow)之后，自排气口排出。控制机构Ib包括控制部20、收发部21、输入部22、输出部23、检索部24、计算部 25以及存储部26。控制机构Ib利用包括ROM、RAM等的计算机来实现。控制部20用于进行FPD检查装置1整体的控制。收发部21具有作为用于发送/ 接收遵循了规定的形式的信息这种接口的功能，并与例如光学单元16的摄像部161连接。 另外，也可以采用未图示通信网络。输入部22使用键盘、鼠标、麦克风等而构成，用于自外部获取检查体的分析所需要的各种信息、分析动作的指示信息等。输出部23使用显示器、打印机、扬声器等而构成。检索部M用于检索由光学单元16的摄像部161拍摄的基板W的高倍率图像处于后述的低倍制程程序图像D2内的什么位置。此外，检索部M用于根据检索结果来判断在高倍率图像内是否包含检查对象的图案。计算部25用于根据利用检索部M检索的高倍率图像在低倍率制程程序图像D2 的位置而计算出高倍率图像和高倍制程程序图像Dl之间的距离。另外，高倍制程程序图像 Dl如后述那样是放大了低倍制程程序图像的一部分而成的图像，是包含检查对象的图案的图像。存储部沈使用硬盘和存储器而构成，该硬盘用于磁存储信息，该存储器用于自硬盘加载而电存储各种程序，该各种程序在基板处理部Ia执行处理时与其处理有关，包含本实施方式的对位程序。此外，存储部26存储有在后述的线宽测量处理中使用的高倍制程程序图像Dl及低倍制程程序图像D2。
接着说明在图案匹配中使用的制程程序图像。图2是表示FPD检查装置1所进行的制程程序图像登记处理的流程图。此外，图3、4是表示制程程序图像的示意图。首先，控制部20借助收发部21以高倍率(设倍率为Si)获取利用摄像部161拍摄的、登记于制程程序的测量座标中的包含测量对象的图案的图像(步骤S102)。所获取的图像为例如图3 所示那样至少包含测量对象的图案Rl的高倍制程程序图像D1。另外，在高倍制程程序图像 Dl中，除了测量对象的图案Rl之外，以使图案R2的一部分也进入帧内的方式进行拍摄，但也可以是图案R2没有进入帧内的图像。在获取高倍制程程序图像Dl之后，在高倍制程程序图像Dl上设定测量部位(步骤S104)。如图3所示，设定用于测量图案Rl中的线宽的作为测量部位的测量点PI、P2。 通过设定测量点P1、P2，而设定为在图案Rl处于摄像图像内的情况下对测量点P1、P2之间的距离进行测量。将测量点PI、P2设定在例如图案Rl和基板表面之间的浓淡变化的交界部分。若结束高倍制程程序图像Dl中的测量部位的设定，则控制部20使存储部沈存储该高倍制程程序图像Dl (步骤S106)。接着，以低倍率(设倍率为S2(< Sl))获取该测量座标中的图像(步骤S108)。 如图4所示，所获取的图像为至少包含高倍制程程序图像Dl的低倍制程程序图像D2。此时，低倍制程程序图像D2的视场区域的面积为高倍制程程序图像Dl的视场区域的面积的 2倍以上。另外，如图3、4所示，优选高倍制程程序图像Dl的视场中心Cl与低倍制程程序图像D2的视场中心C2对齐。若获取低倍制程程序图像D2，则控制部20使存储部沈存储该低倍制程程序图像 D2(步骤S110)。上述制程程序图像登记处理是进行有关于登记在制程程序中的测量座标的处理的。在具有多个测量座标的情况下，获取并存储与其测量座标相应的高倍制程程序图像Dl及低倍制程程序图像D2。另外，当在基板W上形成多个相同的图案的情况下，也可以分别共用高倍制程程序图像及低倍制程程序图像而1个图像1个图像地登记于各测量座标。图5是表示FPD检查装置1进行线宽测量处理的流程图。此外，图6 8是表示检查图像及制程程序图像的示意图。首先，控制部20使光学单元16向测量座标移动(步骤S202)。然后，控制部20以高倍率(倍率Si)对测量座标中的基板W的图像进行拍摄，并获取图6所示的作为检查图像30的图像(步骤S204)。当获取检查图像30之后，控制部20将在步骤S204中获取的检查图像30缩小(S2/ Si)倍(步骤S206)。利用该缩小处理使检查图像30的像素分辨率和低倍制程程序图像D2
的像素分辨率相等。控制部20使检索部M检索缩小了检查图像30而成的缩小图像40在低倍制程程序图像D2上位于什么位置(步骤S208)。如图7所示，检索部M检索缩小图像40在低倍制程程序图像D2内的位置并判断检查图像30在低倍制程程序图像D2上所处的位置。若结束缩小图像40在低倍制程程序图像D2内的位置的检索，则控制部20计算出检查图像30中的测量部位的位置(步骤S210)。此时，控制部20计算出例如检查图像30 的视场中心C3的座标。若计算出检查图像30的视场中心C3的座标，则控制部20根据计算出的座标来判断在检查图像30内是否存在测量部位(步骤S212)。在这里，在判断为在检查图像30内存在测量部位的情况下(步骤S212 :Yes)，控制部20转移至步骤S218而进行测量部位的线宽测量处理。控制部20测量例如图3所示的测量点P1、P2之间的距离。当结束线宽测量之后，控制部20在存在接下来的测量座标的情况下(步骤S220 =Yes)转移至步骤S202而进行接下来的测量座标中的线宽测量处理。此外，控制部20在不存在接下来的测量座标的情况下(步骤S220 =No)结束处理。另一方面，控制部20在判断为在检查图像30内不存在测量部位(偏离于检查区域)的情况下(步骤S212 :No)，计算出测量部位偏离于检查图像30的偏移量(步骤S214)。 具体地说，如图8所示，控制部20使计算部25计算出缩小图像40 (检查图像30)的视场中心C3和低倍制程程序图像D2的视场中心C2之间的距离及方向。控制部20根据计算部25 所计算出的偏移量的距离及方向使光学单元16移动以使高倍率(倍率Si)中的视场成为区域50。控制部20在使光学单元16移动之后以高倍率(倍率Si)获取图像(步骤S216)。 当获取图像之后，控制部20转移至步骤S218而进行线宽测量处理。根据上述本实施方式，由于预先登记包含测量部位的高倍制程程序图像、以及包含高倍制程程序图像并具有范围比高倍制程程序图像宽的视场的低倍制程程序图像，并在以高倍率获取的检查图像偏离于检查区域的情况下，使检查图像的像素分辨率与低倍制程程序图像的倍率相等，检索检查图像在低倍制程程序图像中的位置，因此即使在检查图像偏离于检查区域的情况下，也无需切换光学系统的倍率就能够获取包含测量部位在内的检查图像。此外，无需进行多次的重做及图案匹配，仅用一次移动动作就能够使光学单元移动到包含测量部位在内的检查区域。由此，能够缩短检查对象的对位所需的检索时间，从而能够抑制检查时间的增加。此外，通过将低倍制程程序图像的视场区域设为高倍制程程序图像的视场区域的 2倍以上，即使检查图像较大地偏离于测量部位，由于在低倍制程程序图像内存在检查图像，因此能够可靠地进行低倍制程程序图像内中的检查图像的检索。另外，说明了计算部25以图像的视场中心的座标为基准而计算出偏移量的情况， 但用于计算的基准点(座标)也可以是图像在帧内的任意位置。例如，也可以将帧的角设为基准点，还可以将与高倍制程程序图像Dl内的测量部位对应的点设为基准。如上所述，本发明的对位装置及对位方法在高效地进行图案匹配从而缩短检查时间这一点上是有用的。附图标记说明1、FPD检查装置；la、基板处理部；lb、控制机构；11、基础框架；12、台；13、基板保持件；14、门型框架；15、Y轴构件；16、光学单元；17、18、移动机构；19、X轴构件；20、控制部；21、收发部；22、输入部；23、输出部；24、检索部；25、计算部；26、存储部；30、检查图像； 40、缩小图像；161、显微镜；162、摄像部；Cl C3、视场中心；D1、高倍制程程序图像；D2、低倍制程程序图像；R1、R2、图案；W、基板。
权利要求
1.一种对位装置，其用于进行用来检查测量的基板的对位，其特征在于，上述对位装置包括摄像部，其用于拍摄上述基板的图像；存储部，其用于存储利用上述摄像部拍摄的高倍制程程序图像、以及利用上述摄像部拍摄的低倍制程程序图像，该高倍制程程序图像被设定了用于进行上述检查测量的测量部位，该低倍制程程序图像包含上述高倍制程程序图像的视场区域，并具有范围比该高倍制程程序图像大的视场区域；检索部，其用于检索倍率与上述存储部所存储的上述高倍制程程序图像相等的、利用上述摄像部拍摄的用于进行上述检查测量的检查图像在上述低倍制程程序图像内的位置；计算部，在上述检索部的检索的结果为上述测量部位偏离于上述检查图像的视场区域内的情况下，该计算部用于计算出包含该检查图像及上述测量部位的位置在内的位置信息；以及控制部，其根据上述计算部所计算出的上述位置信息，移动了上述摄像部以使上述测量部位进入上述检查图像的视场区域内，之后使上述摄像部拍摄检查图像。
2.根据权利要求1所述的对位装置，其特征在于，上述检索部用于将上述检查图像的像素分辨率缩小成与上述低倍制程程序图像的像素分辨率相等而进行检索。
3.根据权利要求1所述的对位装置，其特征在于，上述低倍制程程序图像的视场区域的面积是上述高倍制程程序图像的视场区域的面积的2倍以上。
4.根据权利要求1所述的对位装置，其特征在于，上述高倍制程程序图像的视场中心的位置与上述低倍制程程序图像的视场中心的位置对齐。
5.一种对位方法，其是由对位装置所进行的对位方法，该对位装置用于使基板图像的位置对准，该对位装置包括摄像部，其用于拍摄用来检查测量的上述基板图像；以及存储部，其用于存储高倍制程程序图像和低倍制程程序图像，该高倍制程程序图像被设定了用于进行上述检查测量的测量部位，该低倍制程程序图像包含上述高倍制程程序图像的视场区域，并具有范围比该高倍制程程序图像大的视场区域；其特征在于，上述对位方法包括以下步骤检查图像拍摄步骤，拍摄用于进行检查测量的检查图像，该检查图像是用于进行测量的基板的图像，且是以与上述高倍制程程序图像相等的倍率拍摄的；检索步骤，检索上述检查图像在上述低倍制程程序图像内的位置；计算步骤，在上述检索步骤中检索的结果为上述测量部位偏离于上述检查图像的视场区域内的情况下，计算出包含该检查图像及上述测量部位的位置在内的位置信息；以及移动拍摄步骤，根据在上述计算步骤中计算出的上述位置信息，移动了上述摄像部以使上述测量部位进入上述检查图像的视场区域内，之后使上述摄像部拍摄检查图像。
全文摘要
本发明提供即使在所拍摄的检查对象的图像偏离于检查区域时也能缩短检查对象的对位所需的检索时间、能抑制检查时间的增加的对位装置及对位方法。对位装置包括拍摄用来检查测量的基板图像的摄像部；存储部，存储被设定了进行检查测量的测量部位的高倍制程程序图像及具有范围比高倍制程程序图像大的视场区域的低倍制程程序图像；检索倍率与高倍制程程序图像相等的检查图像在低倍制程程序图像内的位置的检索部；当检索的结果为测量部位偏离于检查图像的视场区域内时计算出包含检查图像及测量部位的位置的位置信息的计算部；根据计算部所计算出的位置信息移动了摄像部以使测量部位进入检查图像的视场区域内之后使摄像部拍摄检查图像的控制部。
文档编号G01N21/892GK102565082SQ20111035302
公开日2012年7月11日 申请日期2011年11月9日 优先权日2010年11月9日
发明者加藤阳治 申请人:奥林巴斯株式会社