三维轮廓取得装置、图案检测装置及三维轮廓取得方法

三维轮廓取得装置、图案检测装置及三维轮廓取得方法
【专利摘要】一种三维轮廓取得装置，具有光源(43)，其发出具有较宽频谱的光线；包含扫描部(55)与成像部(41)的干涉仪(42)，扫描部(55)构成为可沿着与被测定面(12ａ)交叉的方向进行扫描，扫描部(55)将来自光源(43)的光线分离成测定光束与参考光束，通过被测定面(12ａ)反射测定光束，通过参考镜(49)反射参考光束，使来自被测定面(12ａ)的第1反射光与来自参考镜(49)的第2反射光汇合，而产生干涉条纹；成像部(41)以干涉条纹的周期以上的曝光时间，拍摄基于第1反射光及第2反射光的影像的复数个图像；控制部(60)将扫描部(55)控制成沿着与被测定面(12ａ)交叉的方向进行扫描，且控制光源(43)以与干涉条纹的周期为相同的周期进行闪烁；以及，图像分析部(32)根据通过成像部(41)所成像的复数个图像，分别对图像的各个像素检测出在扫描部(55)的扫描方向上的干涉条纹的波峰位置，依据所检测出在各个像素的波峰位置产生三维轮廓。
【专利说明】三维轮廓取得装置、图案检测装置及三维轮廓取得方法

【技术领域】
[0001]本发明涉及一种光学性测定被测定面之高度分布而取得三维轮廓的三维轮廓取得装置、具备三维轮廓取得装置的图案检测装置、以及三维轮廓取得方法。

【背景技术】
[0002]作为此种三维轮廓取得装置，已知有使用干涉仪之异物检测装置(例如，专利文献I)、使用干涉仪之深度测定装置(例如，专利文献2)、以及使用干涉仪之表面形状测定装置(例如，专利文献3)。
[0003]例如，记载于专利文献I的异物检测装置为包含具有激光源之干涉仪，通过激光干涉法检查异物。因此，当有两道相异光程之激光汇合的情况下，不会因为两道激光之光程差有所改变，而是经常性地产生干涉条纹，造成难以实施检查对象面之高度分布的测量。
[0004]对此，专利文献2及专利文献3中所记载的测定装置，包含有发出白光光源的干涉仪，利用白光干涉法而测定深度或是表面形状。亦即，在专利文献2所记载的深度测定装置中，分光器为将白光光束区分为:通过物镜，用以投射至试料的测定光束、以及用以反射至参考镜的参考光束。条纹扫描手段系使测定光束与参考光束之间的相对光程长度差值产生变化。通过汇合来自试料之反射光与来自参考镜之反射光而产生干涉光束。光线检测手段(例如，线传感器)为接收干涉光束、产生条纹扫描信号。信号处理回路为依据来自光线检测手段(例如，线传感器)之条纹扫描信号的变位信息、以及物镜与试料间之相对位置信息，产生凹部的深度信息。
[0005]此外，于专利文献3所记载的表面形状测定装置中，来自白光光源之白光，通过带通滤波器而被限定在特定频带中，该白光通过驱动部，照射至相对距离呈变动的参照面及测定对象面。合成来自参照面之反射光与来自测定对象面之反射光，根据所合成的两道反射光的光程差而产生干涉条纹。c C D摄影机连同干涉条纹，同时进行测定对象面的成像。C P U则是以预定的取样间隔，对测定对象面之特定处产生变化的干涉光之强度值进行取样。再者，C P U依据其特定频带之频带宽度，推定具有与干涉光之波峰位置一致的波峰位置的特定函数。通过求出该特性函数的波峰位置的高度，C P U得以测定对象面的凹凸形状。
[0006]【现有技术文献】
[0007]【专利文献】
[0008]【专利文献I】日本专利特开平10- 293100号公报。
[0009]【专利文献2】日本专利特开2009- 36563号公报。
[0010]【专利文献3】日本专利特开2001- 66122号公报。


【发明内容】

[0011]【发明要解决的技术问题】
[0012]然而，当使用专利文献2所记载之白光干涉法的测定装置时，会因为干涉条纹波长之1/3以下的较短取样频率(扫描距离为100 n m以下)(专利文献2之例中为5 n m ),而造成须利用光线检测手段，在干涉条纹的单一周期之间进行复数次(三次以上)的成像处理。在此情况下，当将沿着与被测定面垂直之方向进行扫描的扫描距离设定成例如50 μm时，则一次的扫描作业必须要对数百张?1000张的图像进行成像，而具有测定时间变得相当冗长的问题。
[0013]此外，在专利文献3中所记载之使用白光干涉法的表面形状测定装置中，由于可以比干涉条纹的周期还长的时间间隔进行取样，故而在一次的扫描作业下，以摄影机所成像的图像张数可较为减少。不过，因为推定特定函数的演算需要时间，所以即便是可减少取样次数，但是却无法使得表面形状测定处理的速度变得更高。
[0014]本发明之目的，在于提供一种可通过较简单的处理、较快速地取得表示被测定面高度分布之三维轮廓的三维轮廓取得装置、图案检测装置及三维轮廓取得方法。
[0015]本发明的一个方面在于提供一种三维轮廓取得装置，其具有:光源，其所发出的光线具有较宽的频谱宽度；包含扫描部及成像部的干涉仪，所述扫描部构成为可沿着与被测定面交叉的方向进行扫描，所述扫描部将来自所述光源的光线分离成测定光束与参考光束，通过所述被测定面反射所述测定光束，且通过参考镜反射所述参考光束，使来自所述被测定面的第I反射光与来自所述参考镜的第2反射光汇合，而可产生干涉条纹；所述成像部则是以所述干涉条纹的周期以上的曝光时间，拍摄基于所述第I反射光及所述第2反射光的影像的复数个图像；控制部，其控制所述扫描部沿着与被测定面交叉的方向进行扫描，且控制所述光源以与所述干涉条纹的周期相同的周期进行闪烁；以及，图像分析部，其依据所述成像部所生成的所述复数个图像，分别对图像的各个像素检测出在所述扫描部的扫描方向上的干涉条纹的波峰位置，依据所检测到的各个像素的波峰位置，产生三维轮廓。
[0016]在上述构造中，所述控制部使所述扫描部沿着与被测定面交叉的方向进行往复动作，且使所述光源在所述扫描部进给时与返回时之间，错开所述光源闪烁的相位为较佳。
[0017]在上述构造中，所述三维轮廓取得装置还具有光传感器，其接受朝向所述成像部的所述第I反射光和第2反射光的一部分，产生表示所述第I反射光和第2反射光的一部分的受光量的受光信号；所述控制部较佳为基于所述光传感器的受光信号，使所述光源在与所述干涉条纹相同的相位下进行闪烁。
[0018]在上述构造中，所述成像部的曝光时间较佳为，设定为所述干涉条纹之发生期间的1/4?1/3范围内的值。
[0019]本发明的一个方面在于提供一种图案检测装置，具备基于成像有配线基板的配线图案的图像，检查配线是否有缺陷的图案检查部，且具备上述三维轮廓取得装置，以及验证部，基于以所述三维轮廓取得装置所产生的三维轮廓，验证由所述图案检查部所检测到的所述缺陷的真伪。
[0020]本发明的一个方面在于提供一种取得三维轮廓的方法，具备以下步骤:干涉形成步骤，将干涉仪的扫描部沿着对被测定面交叉的方向进行扫描，且将由光源发出的具有较广频谱宽度的光线，分离成测定光束与参考光束，利用所述被测定面反射所述测定光束，利用参考镜反射所述参考光束，使来自所述被测定面的第I反射光与来自所述参考镜的第2反射光汇合、产生干涉条纹；发光控制步骤，为使所述光源以与所述干涉条纹周期相同的周期进行闪烁；成像步骤，为通过所述干涉仪的成像部，在所述干涉条纹的周期以上的曝光时间中，拍摄基于所述第I反射光及所述第2反射光的影像的复数个图像；轮廓生成步骤，依据通过所述成像部所拍摄的所述复数个图像，分别对图像的各个像素检测出在所述扫描部的扫描方向上的干涉条纹的波峰位置，依据检测到的各个像素的所述波峰位置，产生三维轮廓。
[0021]【发明效果】
[0022]若通过本发明，可以较为简单的处理、且较快的速度，取得表示被测定面之高度分布的三维轮廓。

【专利附图】

【附图说明】
[0023]图1为一实施方式中的图案检测装置的示意立体图。
[0024]图2所示为配线基板的局部断面图。
[0025]图3所示为三维轮廓取得装置的示意图。
[0026]图4为说明三维光学单元中之白光干涉法原理的示意图。
[0027]图5为表示因光程差所造成的干涉条纹的图表。
[0028]图6为表不具有台阶的配线基板的不意立体图。
[0029]图7所示之图表，为分别在成像高度相异之面的两个像素之间，比较干涉条纹之波峰位置。
[0030]图8为表示干涉波形、L E D驱动波形、摄影机输入光波形及摄影机输出之间关系的图表。
[0031]图9为表示测定时的扫描位置、干涉波形、L E D驱动波形及摄影机成像亮度之间关系的图表。
[0032]图10( a )所不之图表,为表不在进给扫描时与返回扫描时中，对于其中一方扫描位置的干涉波形、L E D驱动波形、摄影机输入光波形、摄影机输出的关系，图10( b )则为另一方之图表。
[0033]图11为表示三维轮廓取得处理的步骤的流程图。

【具体实施方式】
[0034]以下，利用图1?图11，针对在一实施方式中具备有三维轮廓取得装置(被测定面之面形状测量装置)的图案检测装置进行说明。
[0035]如图1所示，图案检测装置11为检查形成在配线基板12之配线图案是否有缺陷存在。图案检测装置11包含有支撑座13、设于支撑座13上面的可动式台座14、跨过台座14而架设的门型支撑框架15、固定在支撑框架15之横杆15 a的轨道16、以及可将配线基板12进行成像而悬挂至轨道16的成像单元17。例如，支撑座13具有方形箱状。
[0036]成像单元17包含有高分辨率透镜18与摄影机19。例如，摄影机19为采用区域摄影机。图案检测装置11进行图案检查，其依据摄影机19所成像之配线基板12的图像，对配线基板12的配线进行是否存在有缺陷的检查。然而，图案检查之缺陷检测精度由于有其极限，因此利用图案检查所检测出作为缺陷候选的配线，必须要依据配线基板12之高度分布信息来验证缺陷的真伪。
[0037]在本实施方式之图案检测装置11中，为了进行上述验证，搭载有三维光学单元20。三维光学单元20所成像的图像，为用以测量配线基板12之被测定面12 a的高度分布。
[0038]当将被测定面12 a制定成X Y平面的情况下，三维光学单元20构成三维轮廓取得装置21的一部份，以取得表示该被测定面12 a之高度分布的三维轮廓((X，y，z )座标组)。三维光学单元20所成像的图像，用以取得在配线基板12检查对象区域内之被测定面12 a (二维平面)上表示高度分布的三维轮廓。
[0039]图案检测装置11例如包含有控制器23，其设在支撑座13内，且驱动控制各个构成部分。控制器23为，例如进行台座14的移动控制、控制以摄影机19所进行之成像控制等的图案检查、且控制三维光学单元20之驱动。
[0040]此外，图案检测装置11包含有例如个人电脑之类的电脑25。电脑25包含有本体26、由键盘及鼠标等构成的输入装置27、以及监视器28。在本体26内的硬盘(未图示)中，储存有各种进行配线基板12之配线图案检查及缺陷候选验证等的程序。另外，本体26包含有图像处理电路，其根据由摄影机19所提供的成像图像，测量配线基板12之被测定面12a的高度分布。作为以运作程序的C P U及图像处理电路等所构成功能部分，本体26包括如图1所示的检查部31、图像分析部32、以及验证部33 (校核部)等。
[0041]图1所示之检查部31所进行的图案检查为，依据摄影机19所成像的图像，对配线基板12之配线图案检查是否存在有缺陷。检查部31则是进行，作为用以进行图案检查的图像处理而实施图案匹配处理、或是延迟自我比较处理等的已知处理，检查出缺陷。图像分析部32则为，分析以三维光学单元20所成像之复数个图像，计算测量被测定面12 a的高度分布，藉此产生被测定面12 a的高度分布为以三维座标所表示之三维轮廓。此外，验证部33是在检查部31的检查中，针对在真伪方面有所怀疑的候选缺陷，依据图像分析部32取得之三维轮廓，而验证(校核)其真伪。
[0042]如图2所示，配线基板12包含有基板35、以及形成在基板35之被测定面12 a的复数个配线36。由于要求配线36的高密度化，因而造成配线36高度与宽度之比的高宽比相对较高。在分析被测定面12 a之二维图像、检测出缺陷的图案检查中，如图2所示，将难以识别形成在配线36上端面之氧化膜36 a、位于配线36上端部之凹部36 b、配线36高度方向上之缺损一半以上的缺损部36 c。例如，由于氧化膜36 a已确保配线36的电性阻抗达规定以上，故非为缺陷。另外，凹部36 b若为相当浅时，将不视作缺陷。不过，当凹部36 b具有一定深度以上的情况下，由于凹部36 b会造成配线36的电性阻抗的增大，进而成为缺陷。另一方面，由于缺损部36 c会使配线36的电性阻抗显著增大，进而成为缺陷。因此，在本实施方式的图案检查中，依据使用白光干涉法测定被测定面12 a之高度分布所得的三维轮廓，使得难以识别的氧化膜36 a、凹部36 b及缺损部36 c的候选缺陷得以验证其真伪。
[0043]接着，利用图3来说明三维轮廓取得装置21之细部构造。
[0044]如图3所示，三维轮廓取得装置21包含有三维光学单元20与控制装置40。控制装置40以控制三维光学单元20的控制器23之一部分、以及取得三维轮廓作业中进行必要处理的电脑25之一部分所构成。
[0045]如图3所示，三维光学单元20所包含的干涉仪42，具有作为成像部之一例的摄影机41。作为一例，干涉仪42为迈克耳孙干涉仪(Michelson Interferometer)。干涉仪42包含有发出具有较广频谱宽度之光(例如，白光)的光源43 (作为一例为白光光源)、聚光透镜44、光学滤波器45、半反射镜46、物镜47、半反射镜48、参考镜49、压电致动器50、成像透镜51、以及前述之摄影机41。在摄影机41下部，设置具有与摄影机41光轴同轴的镜筒52。在镜筒52内，沿着光轴方向依序隔开指定间隔，配置物镜47、半反射镜46、成像透镜51、半反射镜53。
[0046]图3所示的光源43，包含有例如超高亮度L E D。由光源43所射出的白光以聚光透镜44聚光，被聚光之光线则通过光学滤波器45，滤波成特定波长区域的光(频谱宽度较广的光)。被滤波之光线以半反射镜46的下面所反射，通过物镜47及半反射镜48而照射至配线基板12的被测定面12 a。另外，光学滤波器45具有可将后述发生干涉条纹的期间(可干涉距离)调整为适当数值的功能。此外，尤其是当由光源43所发出的光线具有相当宽的频谱宽度时，干涉条纹之波峰附近的频率将不同于波峰外围的频率。因此，将光学滤波器45配置在光源43与干涉仪42之间的目的在于，将来自光源43的光线色彩进行某种程度的限制，使得干涉条纹的频率在其发生期间(可干涉距离)之全区域中靠近一既定频率。特别是在不需要此种调整的情况下，亦可省略光学滤波器45。
[0047]半反射镜48为被配置在物镜47与配线基板12之间，其被架设为可连同物镜47而沿着Z方向移动。在来自物镜47的局部光线以半反射镜48的上面所反射之方向(在图3为左方)的延伸线上的位置，亦可连同半反射镜48而沿着Z方向移动的状态下配置参考镜49。此外，参考镜49以固定在物镜47之支撑构件54所支撑。所构成的扫描部55为，物镜47、半反射镜48及参考镜49可一体地沿着Z方向移动。扫描部55则形成为通过压电致动器50的驱动，而可在沿着与配线基板12被测定面12 a垂直的高度方向(Z方向)于指定的微量行程(例如，20?100 μ m范围内的指定值)内进行移动。
[0048]来自物镜47的一部分光，透过半反射镜48再由配线基板12的被测定面12 a反射，来自被测定面12 a的第I反射光再度透过半反射镜48，由下侧朝向物镜47射入。另夕卜，以半反射镜48之上面所反射的来自物镜47之另一部分的光线，由参考镜49反射，来自参考镜49的第2反射光则再度以半反射镜48的上面反射、由下侧面而朝向物镜47射入。第I反射光与第2反射光为在半反射镜48的上面汇合。第I及第2反射光的光程差，会根据扫描部55的扫描位置而产生变化。当第I及第2反射光的光程差形成规定值以下时，将通过第I及第2反射光而形成干涉条纹(干涉条纹)。
[0049]另外，在图3所示的三维光学单元20中设有光传感器56 (photo sensor),用以将在半反射镜48的上面所汇合的局部第I及第2反射光进行受光。已汇合的局部之第I及第2反射光，通过配置在成像透镜51与摄影机41之间的半反射镜53之下面所反射，射入至光传感器56。光传感器56所产生的受光信号，显示出与其受光量成比例的值。因此，当发生干涉条纹之际，在光传感器56的受光信号中包含有对应于干涉条纹之明暗的波形。
[0050]图3所示的控制装置40，包含有前述的图像分析部32、控制三维光学单元20的控制部60、发光驱动部61、以及压电驱动部62。控制部60包含有:控制摄影机41的成像控制部63、依据来自光传感器56的受光信号而监控干涉条纹之周期及相位的干涉监控部64、以及控制光源43的发光控制部65。
[0051]本实施方式之光源43的闪烁周期是与干涉条纹的周期相同。因此，光源43在干涉条纹的半周期内持续发光。当扫描部55进行扫描、且在光源43之发光期间中，干涉监控部64对光传感器56的受光信号之波形进行取样，在干涉条纹之周期与相位之中至少取得相位。至少所取得之干涉条纹I F的相位，则由干涉监控部64传送至发光控制部65。
[0052]图3所示的发光控制部65为，依据干涉条纹的周期及相位资料或是来自光传感器56的受光信号，产生具有配合干涉条纹之周期及相位的周期、以及相位的L E D驱动脉冲信号(发光驱动信号)，供给至发光驱动部61。发光控制部65则例如内藏有相位锁定回路(PLL (phase locked loop)回路)。相位锁定回路系基于干涉条纹之周期及相位资料，产生具有与干涉条纹之相位为相同相位的脉冲信号。替代性的，在产生干涉条纹、且光源43发光的期间中，相位锁定回路为依据光传感器56的受光信号进行反馈控制，产生L E D驱动脉冲信号，其具有与来自未图示之发振器的该受光信号同步的相位脉冲波形。在此情况下，发光控制部65为依据光源43发光期间的半周期之受光信号，产生半周期份的L E D驱动脉冲信号，产生剩余半周期份的L E D驱动脉冲信号，其与已经产生的半周期份的L ED驱动脉冲信号之相位为相同相位。
[0053]发光驱动部61依据来自发光控制部65的L E D驱动脉冲信号,产生L E D驱动电压脉冲供给至光源43，L E D驱动电压脉冲具有配合干涉条纹周期及相位之周期及相位。其结果，光源43以与干涉条纹I F相同周期及相位进行闪烁。
[0054]此外，控制部60所产生的压电驱动信号是规定了为使扫描部55进行扫描而施加至致动器50的电压值。压电驱动部62，依据来自控制部60的压电驱动信号，将电压供给(施加)至压电致动器50。致动器50则构成为而将复数个压电元件(例如，P Z T元件)沿着可伸缩方向层积。致动器50依据所供给的电压，利用压电元件的电致伸缩作用而伸长、收缩。通过致动器50进行伸长、收缩，而将扫描部55沿着Z方向进行移动。在本实施方式中，作为使扫描部55沿着Z方向移动的指定行程的一例,可设定成约50μ m。藉此，所谓的指定行程，具有的距离是远远大于假设在配线基板12中应测量之凹部深度及台阶高度(例如，配线36的高度)等Z方向的最大测量长度。此外，在本实施方式中，为在一次的高度分布测定中，使扫描部55进行两次(一往一复)以上的移动。在本例中，则是使扫描部55进行两次(一往一复)的移动。
[0055]此外，图3所示的成像控制部63进行摄影机41的成像控制。在该种成像控制中，成像控制部63控制进行一张图像成像的曝光时间T e，也就是说控制进行一张图像成像之际的成像时间间隔。摄影机41所成像的图像资料为逐次传送至控制装置40的图像分析部32。图像分析部32分析摄影机41成像的复数个图像，在各个像素检测出干涉条纹的波峰位置。由各个像素的波峰位置，演算在被测定面12 a中之像素对应位置(X、y )的z座标。
[0056]接着，通过使用干涉仪42，简单说明求得被测定面12 a之高度分布的原理。
[0057]如图4所示，由光源43所发出的光线通过聚光透镜44及光学滤波器45，通过半反射镜46的下面反射而朝下方射出，以半反射镜48分离成两道光束。已透过半反射镜48之局部光线(测定光束)以配线基板12的被测定面12 a反射，再返回半反射镜48。另一方面，通过半反射镜48的上面而反射之其他另一部分的光线(参考光束)，则是以参考镜49反射、返回半反射镜48。相异光程的测定光束与参考光束在半反射镜48的上面进行汇合。在扫描部55中，于半反射镜48与参考镜49之间具有一定的距离Z m (以下,亦称「参考距离Zm」。)，半反射镜48与被测定面12 a之间的距离Z s (以下，亦称「测定距离Zs」。)为伴随着扫描部55的Z方向之扫描而进行变化。在扫描部55进行扫描的两道反射光的光程差形成为2 ( Z s — Z m )。
[0058]在本实施方式中，通过光学滤波器45后的白光为具有较广的频谱宽度。因此，测定光束与参考光束为，仅仅在测定光束与参考光束之间的光程差2 ( Z s 一 Zm)形成为规定值以下的极小范围(ZsNZm)内发生干涉。利用此种特性，控制部60为使扫描部55沿着Z方向扫描，使得光程差2( Z s — Zm)产生变化。图像分析部32为，依据复数个图像，当Z s N Z m、产生干涉条纹的发生期间中，出现干涉条纹的波峰时(也就是当Z s =Zm的时候)的扫描位置(Z位置)，将其作为波峰位置而求出各个像素。此时，来自光源43之光的色彩，通过光学滤波器45而受到某种程度的限制，干涉条纹的频率为调整成在干涉条纹的发生期间(可干涉距离)全区域内基本为恒定的。由三维光学单元20之X方向及Y方向的位置(X，Y )、以及摄影机41之倍率等的已知信息，在配线基板12的被测定面12 a中之摄影机41的成像范围为已知。该成像范围内的像素可与成像范围内的被测定面12 a上之位置作对应。图像分析部32依据摄影机41之复数个像素的Z位置，求出在与复数个像素分别对应的被测定面12 a中之复数个位置(X，y )之高度(z座标)分布(x，y，z )的三维轮廓。
[0059]图5所示为光程差与各像素之亮度的关系。如该图表所示，当光程差( = 2( ZS-Zm))形成为指定规定值(可干涉距离L f )以下的范围内时，产生干涉条纹I F。各个像素的亮度波形之振幅因应光程差而产生变化，当光程差为零(也就是Z S=Zm)时，干涉条纹I F的波峰形成最大。
[0060]在本实施方式中，例如为使参考距离Z m配合物镜47的焦点距离。当物镜47的焦点与配线基板12之被测定面12 a (作为一例，为无缺陷之配线36的上面)重合时，测定距离Z s与参考距离Zm几乎一致、出现干涉条纹I F。藉此，扫描部55仅移动些许距离，该距离为物镜47的焦点与被测定面12 a重合位置作为中心的指定行程(作为一例，可为 50 μ m ) ο
[0061]作为一例，如图6所示，说明测量具有台阶12 b之配线基板12的Z方向位置(高度)的情况。例如，配线基板12为具有夹设台阶12 b的低面P A以及高面P B。
[0062]如图7所示，当半反射镜48与低面P A之间的测定距离Z s、以及与参考距离Zm之间的差值以两倍所示的光程差2 ( Z s — Zm)形成在规定范围以内时，在抵接到成像有摄影机41之复数个像素中的低面P A之像素(在图7中，称「像素A」。)的光，会出现有干涉条纹I F。因此，在干涉条纹I F的产生区域中，抵接到像素A的光之亮度根据扫描位置而产生变化。此时，抵接到成像有摄影机41之复数个像素中的高面P B之像素(在图7中，称之为「像素B」。)的光，并未出现干涉光柵I F。
[0063]此外，当半反射镜48与高面P B间之测定距离Z s与参考距离Zm之间的差值之两倍所示的光程差2 ( Z s — Zm)形成在规定范围以内时，抵接到成像高面P B之像素B的光将会出现干涉条纹I F。因此，在干涉条纹I F的产生区域中，抵接像素B的光线亮度将会根据扫描位置而产生变化。此时，在抵接到成像低面P A之像素A的光线，并不会出现干涉条纹I F。
[0064]在抵接像素A之光线中出现干涉条纹I F时之扫描部55的扫描位置Z a、以及在抵接像素B之光线中出现干涉条纹I F时之扫描部55的扫描位置Z b之间的距离2 ΛZ，为形成台阶12 b之高度Λ Z的两倍。若需要求出在抵接各像素A、B之光线的干涉条纹之Z方向中的波峰位置Z a、Z b时，则可将两个波峰位置Z a、Z b间的距离2Λ Z之1/2，设为相对于面P A之面P B的高度Λ Z而求出。
[0065]不过，在如专利文献2所记载之将干涉条纹的波形，以在每一周期进行复数点的取样方法中，为了求出干涉条纹的波峰，在干涉条纹I F间距至少相当于1/3或是1/4之100 n m (纳米)以下的取样中，必须要取得大量的图像。在此情况下，假设在扫描部55的移动行程50μ m之范围内取得图像资料的情况下，则必须要有500张以上的图像。在此情况下，虽然可以获得纳米(nm)等级的精度，但是在成像作业方面将会非常的耗时，所需要的存储容量也将会相当的庞大，此外，计算各个像素之波峰位置的处理时间也会变得相当的长，并不具实用性。再者，在将扫描部55沿Z方向一面进行扫描，一面进行100 nm以下的取样步骤中，将难以抑制在取得细致且多数图像之际所产生的曝光时间内的振动，也因此，亦难以搭载至图案检测装置11。另一方面，当使摄影机41的成像速度高速化、进而欲使振动的影响得以减轻时，将会造成图像变暗，波峰位置检测精度降低。
[0066]另一方面，在图案检测装置11中所进行的配线基板12之缺陷验证方面，无须纳米(nm)等级，100 n m等级的精度便十分足够。因此，以可减少进行成像的图像张数而得以增加曝光时间为佳。但由于干涉条纹I F在明部与暗部具有周期性显现的波形，因此，在使光源43连续性的发光，且摄影机41的像素在干涉条纹I F之周期以上的一定曝光时间T e受光的情况下，将导致抵接至各像素之光的干涉条纹I F之明部与暗部被平均化。此将造成难以检测出干涉条纹I F的波峰。
[0067]在此，如图8所示，在本实施方式中，以与干涉条纹I F的波形(以下，亦称「干涉波形」。)为相同周期(换言之，为相同频率)及相位，使光源43( LED)进行闪烁。例如，摄影机41为选择性的成像对应于在干涉波形中之光源43点亮期间的明部(在图8中，为较输入光波形中心线更位于上侧的部分)。在图8的例子中，射入至摄影机41之各像素之光的波形，约略等同于在曝光时间T e下所选择之明部的波形。因此，摄影机41之像素的输出(在图8中为摄影机输出)所具有的亮度值，对应在曝光时间T e之间，像素受光之受光量的积算值(积分值)。在图8的例子中，已被成像之图像中所对应的像素之亮度值，具有对应选择性对明部之受光量进行积分的数值。在此情况下，由于朝光源43熄灭时之摄影机41的输入光之光量经常维持极低之一定值，因此作为在曝光时间T e中之像素受光量之积分值的摄影机输出值(像素之亮度值)，几乎与干涉条纹I F之包络线EV (在图5中的两点链线)的高度成比例。图像分析部32则依据复数个图像，进行相异图像对应之像素的两个亮度值间之内插演算，以较成像间隔更细的位置精度演算载置于包络线E V上的复数个亮度值，通过该等亮度值演算包络线E V之波峰位置，以求出干涉条纹I F的波峰位置。另夕卜，于图8中，以点表示摄影机输出值(亮度值)，以实线表示在曝光时间T e之间的摄影机41之像素受光量的时间变化。
[0068]此外，如图8所示，设定有光源43 ( L E D )之L E D驱动波形为一周期以上的曝光时间T e。例如，将曝光时间T e设定成L E D驱动波形之一周期的自然数的倍数。在图8的例子中，曝光时间T e为等同于L E D驱动波形的一周期。当然并非仅限定于此，若是可将曝光时间T e设定成光源43点灭周期之自然数的倍数即可。例如，曝光时间T e可以为L E D驱动波形之周期的2倍或3倍。另外，由于不需要特别的处理便得以增长曝光时间，因此在出现干涉条纹I F的可干涉距离L f之区间中移动扫描部55时，设定的曝光时间T e的值期望为可成像3张以上的图像。亦即，较佳为将曝光时间T e设定在干涉条纹I F发生期间(换言之，为扫描可干涉距离L f的时间)之1/4?1/3范围内之值。当然，亦可将曝光时间T e设定为，当可检测出干涉条纹I F之波峰的情况下，超过干涉条纹I F发生期间之1/3之值。在此情况下，亦可并用得以进行干涉条纹之波峰检测、且得以尽量将曝光时间T e设定成较长的作业(波峰检测解析处理等)。例如，当所要求的精度比较没有那么高的情况下，亦可设定干涉条纹I F发生期间以上的曝光时间T e。
[0069]然而在图8所示之例中，干涉波形之明部与L E D驱动波形之点亮期间虽然几乎一致、且干涉波形的相位与L E D驱动波形的相位几乎重合，但仍会有因为控制上的限制而造成有相位偏移的情况产生。例如，如图10( a )所示，当相对于干涉波形之相位，L ED驱动波形的相位仅偏移约90度的情况下，在曝光时间T e内之L E D驱动波形的点亮期间中，于摄影机输入光波形分别出现有略一半的干涉波形之明部与暗部。在此情况下，即便假设波形的振幅相异，但由于相对于明部之振幅中心的差值约略等同于相对于暗部之振幅中心的差值，因而造成其明部与暗部受到平均化，在成像于摄影机41之复数个图像中对应的像素间，于曝光时间T e中之受光量，将不会产生有差异。其结果将会造成难以由摄影机41之各个像素的亮度值演算干涉条纹I F的波峰位置。在此，于本实施方式中采用下述控制。
[0070]图9所示之图表，由上依序揭示有扫描部55之扫描位置(Z位置)、于摄影机41之像素中的干涉波形、L E D驱动波形、摄影机成像亮度(摄影机输出)。摄影机成像亮度所表示的亮度值，对应在测定时(成像时)之摄影机41像素的受光量。如图9所示，扫描部55为对一个测定区域进行一往一复的扫描。发光控制部65为在进给运动过程与返回运动过程中，仅将LED驱动波形的相位偏移90度。在扫描部55由作为扫描开始位置之原点(位置O μ m)移动至扫描上限位置Z ο (位置50 μ m)的进给扫描过程中，L E D驱动波形的相位则形成预设的相位，在返回扫描过程中，L E D驱动波形的相位形成为，对进给扫描过程的相位偏移90度。
[0071]例如，在如图10( a )所示的进给扫描过程中，若是将干涉波形与L E D驱动波形之间的相位偏移约90度时，将难以进行如前所述之干涉条纹I F之波峰位置的演算。即便是在此种情况下，于图10( b )所示之返回扫描过程中，干涉波形与L E D驱动波形之间的相位形成为相同，且由于仅对曝光时间T e内的明部进行积分，因此可依据像素的亮度值来进行干涉条纹I F波峰位置的演算。如此，在扫描部55之进给时与返回时通过使光源43闪烁而使相位偏移90度，而可演算进给时与返回时之至少任一方的干涉条纹I F之波峰位置。在此，图像分析部32为，在扫描部55的扫描中，使用摄影机41成像之复数个图像中的各像素之亮度值，在相异图像中对应的像素之两个亮度值间进行内插演算，而演算干涉条纹I F的包络线E V之波峰位置。另外，通过图像分析部32所进行之各个像素之干涉条纹的波峰位置检测处理，则使利用电脑25内的图像处理回路以高速来进行。
[0072]接着，说明图案检测装置11及三维轮廓取得装置21之作用。
[0073]首先，对已形成在配线基板12之所有配线36进行图案检查。检查部31依据成像单元17之摄影机19所成像的被测定面12 a之图像进行图案检查，而检测出真伪有疑虑的缺陷候选之情况下，则要求进行验证处理。例如，如图2所示之配线36上的氧化膜36 a、凹部36 b、缺损部36 c，在图案检查中作为缺陷候选而被检测而出，成为验证的对象。接收验证要求指令的控制部60则使台座14于可将缺陷候选者进行成像的X方向之位置移动，且使三维光学单元20于可将缺陷候选者进行成像的Y方向之位置移动。
[0074]当在扫描开始前使光源43发光的情况下，所进行的校准作业，使扫描部55至少进行一次扫描，依据光传感器56的受光信号至少在干涉条纹之周期与相位之中求出相位。利用这种校准作业，求出对于扫描部55之扫描位置的干涉条纹之相位。
[0075]控制装置40执行图11所示之三维轮廓取得处理流程的程序。以下，依据图11之流程图，针对三维轮廓取得处理流程进行说明。此外，在图11的处理中，包含有光源43的发光控制、扫描部55的扫描控制及摄影机41的成像控制等在控制器23内之控制部60所进行的控制、以及通过图像分析部32所进行的处理。另外，控制部60所进行的控制中，可将其局部的处理或是全部的处理以电脑25来进行。且亦可在控制器23内备有图像分析部32。
[0076]在步骤S I中，使扫描部55进行进给运动。亦即，控制部60将压电驱动信号供给至压电驱动部62，通过使施加至致动器50的电压产生变化，而使扫描部55以一定的速度由扫描开始位置(原点=位置O μ m)至扫描终了位置(位置50 μ m)进行进给运动。
[0077]在步骤S 2中，使光源以与干涉条纹之周期为相同的周期闪烁。亦即，发光控制部65产生与干涉条纹I F之周期相同周期的L E D驱动脉冲信号，将该脉冲信号供给至发光驱动部61、将脉冲电压施加至光源43，藉此使光源43以与干涉条纹I F之周期为相同的周期闪烁。
[0078]在步骤S 3中，通过摄影机在作为干涉条纹周期的自然数的倍数之曝光时间，将被测定面12 a进行成像。亦即，成像控制部63为在摄影机41中，进行在各曝光时间T e中的成像。通过摄影机41所成像的图像资料，为逐次传送至图像分析部32。
[0079]在接下来的步骤S 4中，分析复数个图像，分别于各个像素检测到出现有干涉条纹之波峰的Z位置。亦即，图像分析部32将成像有未显现出干涉条纹时的被测定面12 a的像素之亮度作为基准亮度值，储存至存储器中。而图像分析部32则是在图像资料之各个像素中，演算亮度值与基准亮度值之间的差值Λ B，将各个像素之差值Λ B逐次储存至存储器中。而图像分析部32则使用多次的各个像素的差值Λ B来进行内插演算，分别在较扫描部55于一次成像之间所移动的成像间距还窄的位置(扫描位置)上，逐次求出各个像素的干涉条纹I F之包络线EV (参照图5)上的差值。图像分析部32则是逐次比较包络线E V上的差值，将成为最大值时的扫描位置设为波峰位置(Z位置)检测而得。
[0080]在干涉条纹I F的出现区间中，由于在光传感器56点亮期间中，于受光信号内包含有干涉条纹的波形，因此干涉监控部64可检测出干涉条纹的周期及相位。发光控制部65则依据光传感器56的受光信号，配合干涉条纹的相位而产生L E D驱动脉冲信号。因此，在干涉条纹I F的发生区间中，光源43之闪烁波形的相位为与干涉条纹的相位重合，获得相对较大的差值Λ B，进而提高波峰位置检测灵敏度。
[0081]在步骤S 5中判定是否已经结束扫描部的进给运动。控制部60用以判定压电驱动信号之值，是否已经达到扫描部55仅结束移动指定行程(例如，50μ m)、且位于扫描上限位置Z ο时的数值。若是在扫描部55进给运动结束前时，则回到步骤S 3，将步骤S 3的成像处理及以步骤S 4图像分析所进行的波峰位置检测处理，重复运作直到于步骤S 5中判定进给运动结束为止。
[0082]例如，当测定于图6所示的配线基板12之被测定面12 a的情况下，在扫描部55的进给运动过程中，在图7所示的扫描位置Z a中，抵接至成像低面P A的像素A之光中出现干涉条纹I F的波峰，在扫描位置Z b中，抵接至成像高面P B的像素B之光中出现干涉条纹I F的波峰。因此，在步骤S 4中，分别检测出对应于被测定面12 a上的两个面PA,P B之高度的两个波峰位置Z a、Z b。而当结束扫描部55的进给运动之后，前进至步骤S 6。
[0083]在步骤S 6中，使扫描部55进行返回动作。亦即，控制部60将压电驱动信号供给至压电驱动部62，通过将施加至致动器50的电压变化成与进给时为逆向，而使得扫描部55以一定的速度，由扫描终了位置(位置50 μ m)返回至扫描开始位置(原点=位置O μ
m ) ο
[0084]在步骤S 7中，使光源以与干涉条纹相同周期、且与扫描部55进给时为90度相异之相位进行闪烁。亦即，先前干涉监控部64监控的干涉条纹周期为已知，通过将L E D驱动脉冲信号的输出时间点对于扫描部55进给时的输出时间点偏移1/4周期，而将L E D驱动脉冲信号的相位相对于进给时偏移90度,该L E D驱动脉冲信号的输出时间点为相对于扫描部55之扫描位置通过发光控制部65产生。接着，将与该相位偏移90度之干涉条纹I F周期为相同周期的LED驱动脉冲信号供给至发光驱动部61，以与干涉条纹I F周期为相同的周期、且与扫描部55进给时呈90度差异的相位，使光源43闪烁。
[0085]接下来的步骤S 8及S 9的各个处理，为进行与步骤S 2及S 3的各个处理相同的处理。亦即，在步骤S 8中，以干涉条纹周期之自然数的倍数的曝光时间，通过摄影机来将被测定面12 a进行成像。以摄影机41所成像的图像资料，逐次传送至图像分析部32。并且在步骤S 9中，分析复数个图像，分别于各个像素检测出显现有干涉条纹之波峰的Z位置。
[0086]在步骤S 10中，则判定扫描部之返回运动是否已经结束。亦即，控制部60为判定压电驱动信号之值，是否已经达到扫描部55位于扫描开始位置时之值。倘若扫描部55的返回运动为结束之前时，则回到步骤S 8，反复进行通过步骤S 8之成像处理及S 9之图像分析所进行的波峰位置检测处理，直到在步骤S 10中判定返回运动结束为止。当结束扫描部55的返回运动后，前进至步骤S 11。例如，在扫描部55之进给时与返回时中之任一方，对于干涉条纹I F的相位，即便是光源43的波形之相位略为偏移90度，在另一方，相对于干涉条纹I F的相位，光源43的闪烁波形之相位则形成为略为重合、或是略为偏移180度。因此，在另一方进行扫描时，可依据差值Λ B检测出干涉条纹I F之包络线E V的波峰位置(Z位置)。
[0087]在步骤S 11中，依据在各个像素所检测而得的Z位置产生三维轮廓。亦即，图像分析部32为分别在各个像素，比较于扫描部55进给时所检测而出的波峰、以及于扫描部55返回时所检测而出的波峰，采用波峰较大的一方作为Z位置。在此情况下亦可构成为，针对全像素中的局部像素，比较进给时的波峰与返回时的波峰，判定采用的波峰位置是否已在扫描部55进给时检测而出、或是已在返回时检测而出，采用判定一方的波峰位置。当决定采用的各个像素之Z位置时，依据因应Z位置的ζ座标来产生三维轮廓P D。
[0088]如此，当产生各像素以座标(X，y，ζ )来表现的三维轮廓P D后，将该三维轮廓P D传递至验证部33。验证部33由三维轮廓P D取得对真伪有疑虑的缺陷表面之高度分布，依据该高度而进行缺陷真伪的验证。例如，在图2所示之氧化膜36 a的情况下，由于配线36之上面的高度已超过规定高度，故而缺陷验证为否定。当如图2所示的凹部36 b的情况下，配线36上面的高度若已超过规定高度时，则缺陷验证为否定，若未达规定高度时，则缺陷验证为肯定。再者，如图2所示之缺损部36 c的情况下，则由于配线36之上面的高度未达规定高度，因此在缺陷验证方面则被验证为肯定。
[0089]此外，依据在步骤S 4及S 9中复数个图像来检测各个像素之干涉条纹的波峰位置的演算，亦可在步骤S 10的扫描部55之扫描中，以摄影机41所进行的成像(于步骤S10中为肯定判定)全部结束之后来进行。亦即，在上述的例子中，波峰位置的演算处理为在扫描部55的去程与回程之成像中进行。然而，在扫描部55的去程与回程中，当结束通过摄影机41所进行的全部成像后，依据至此在存储器所储存之复数个图像，在去程与回程分别演算各个像素的干涉条纹之波峰位置，在相同像素之去程与回程中，采用波峰较高的一方，检测各个像素的波峰位置亦可。
[0090]如以上详述内容，若通过第I实施方式，则可获得以下之效果。
[0091](I)使光源43闪烁成与以干涉仪42所产生的干涉条纹I F的周期为同步。从而，当摄影机41将通过干涉仪42的反射光之影像以干涉条纹I F周期以上的曝光时间T e进行成像的情况下，干涉条纹的光线为每隔半周期、也就是在光源43点亮的期间内，抵达至摄影机41的像素。因此，摄影机41的像素将干涉条纹I F以每隔半周期的方式接受光。此时，例如仅成像干涉条纹I F的明部、或是仅成像其暗部。其结果，图像资料的像素为具有反映干涉条纹I F之包络线E V的亮度值，图像分析部32则可依据复数个图像，检测在各个像素中之干涉条纹I F的波峰位置。藉此，图像分析部32由在各个像素中所测得的干涉条纹I F之波峰位置取得被测定面12 a之高度分布，而可产生三维轮廓P D。
[0092](2)使扫描部55进行往复扫描，使光源43在扫描部55的进给时与返回时进行闪烁、使相位偏移约略90度，藉此，在进给时与返回时之至少任一方，可检测出干涉条纹I F的波峰位置。例如，即便是不严格地使光源43之闪烁与干涉条纹之间的相位一致，仍可分别在各个像素检测出干涉条纹I F的波峰位置、产生三维轮廓P D。此外，相较于仅一次使扫描部55进行扫描的构造，可以更高的精度产生三维轮廓P D。
[0093](3)设置的光传感器56，将通过干涉仪42的一部分反射光进行接受，依据光传感器56的受光信号，在干涉条纹I F的相位，可使光源43进行闪烁。因而可降低在成像时的曝光时间T e内，由于干涉条纹I F之明部与暗部因受到平均化而导致的干涉条纹I F之波峰位置检测错误的情况产生。
[0094](4)摄影机41之曝光时间T e所设定的值，为在由扫描部55之扫描速度所决定的干涉条纹I F之发生期间的1/4?1/3之范围内。因此，相较于例如以取样法检测波峰的情况下，使用数分之一?数十分之一之较少数量的图样，便可检测干涉条纹I F的波峰位置。此外，图像资料保存所需的存储器大小也可以较少的容量便可解决。此外，用极少张的图像即可，且图像分析部32无需使用复数个图像来进行波峰位置检测处理等特别的处理(复杂的波峰检测解析处理等)，仅须以较简单的处理方式便可解决，因此可通过图像分析部32而使得三维轮廓P D的取得处理得以高速化。
[0095](5)三维轮廓取得装置21适用于图案检测装置11，将通过配线基板12的图案检查所检测的缺陷候选之真伪，以验证部33依据由三维轮廓取得装置21所取得的三维轮廓P D来进行验证。藉此，因配线36之微细化的需求而在包含较高长宽比的配线36之配线基板12的检查中，可以高精度来检测因配线36的高度不足所导致的缺陷。
[0096](6)光源43的闪烁周期为设定成与干涉条纹I F的周期相同。从而，依据在扫描部55的扫描作业中之光传感器56的受光信号，可每隔干涉条纹I F的半周期检测出其波形，且可将LED驱动脉冲信号的相位调整成配合干涉条纹I F的相位。因而提高干涉条纹I F之波峰检测感度，进而可取得较高精度的三维轮廓P D。例如，可提高通过验证部33所进行之缺陷候选的验证精度。
[0097]实施方式并非仅限定于上述构造，亦可变更成如以下之构造。
[0098]在前述实施方式中，虽然使扫描部55沿着与被测定面12 a垂直的Z方向进行往复运动，但亦可进行只有进给运动、或是仅有返回运动的单程扫描。例如，当由输入光传感器56之受光信号的发光控制部65内的相位锁定回路,可输出与干涉条纹之相位为同相位的L E D驱动脉冲信号的情况下，即便是扫描部55的单程扫描，仍可取得具有必要精度的三维轮廓P D。另外，通过光传感器56及干涉监控部64，依据干涉条纹之波形的取样所取得的干涉条纹I F之相位信息，若是可将L E D驱动波形的相位进行正确的校正时，仅扫描部55之一次扫描便可以较佳的精度检测干涉条纹I F的波峰位置，取得具有一定程度以上之精度的三维轮廓P D。
[0099]测定被测定面之同一区域之高度分布的扫描部55的扫描次数，并非仅限定在一次往返运动(进行两次扫描)，亦可为一点五次的往返(进行三次扫描)、复数次的往返运动(进行四次以上之偶数次扫描)、或是五次以上的奇数次扫描。在这些情况下，较佳为将相异的进给运动或是返回运动时的相位进行些许的偏移，而这些已被偏移的相位中，以包含有至少一个为偏移90度相位的情况为佳。当然，亦可构成为不偏移光源43之闪烁的相位。
[0100]亦可不设置光传感器56及干涉监控部64。即使是在此种构造中，于扫描部55进给时与返回时，若将光源43的闪烁之相位改变90度时，由于可检测干涉条纹I F的波峰位置，故可产生三维轮廓。
[0101]光源43只要是可发出频谱宽度较广的光即可，其发光色并非一定得限定在白光。只要来自光源的光谱具有一定宽度、且可在光程差较窄的范围内产生干涉条纹I F、并可使用于白光干涉法者即可。此外，光源43并非仅限于L E D，亦可为灯泡、有机E L发光体、荧光灯。此外，光源43之光，亦可局部包含有可通过摄影机41所接受之红外光或是紫外光。
[0102]使光源43配合干涉条纹的暗部、于点亮的相位使其闪烁，依据已将干涉条纹的暗部进行积分的亮度值来求出干涉条纹之波峰位置亦可。
[0103]当进给扫描时以及返回扫描时的偏移光源43之闪烁的角度并非仅限定在90度，亦可设定为其他角度。例如，以80?100度范围内之值为佳，但即便是偏移些许角度，仍可通过进给运动与返回运动中任一方的运动来提升波峰位置检测精度。此外，当偏移相位的情况下，亦可推进或是延迟相对于扫描部55进给时的返回时之相位。即便是在此种构成下，仍可通过扫描部55在进给时与返回时中之至少一方来确实的检测干涉条纹之波峰位置。
[0104]可以不进行将光源43闪烁时的相位与干涉条纹重合之相位的控制。即使不进行相位的控制，仍可进行干涉条纹之波峰位置的检测。
[0105]亦可采用米劳干涉仪(Mirau interferometer)来取代迈尔耳孙干涉仪,其在物镜中心表面上安装极小的参考镜(反射镜)，将半反射镜设置在焦点面的途中，以干涉来自被测定面的光线及来自透镜上的参考镜的反射光。
[0106]可将控制部60中至少一部分以软件构成、以硬件构成、或是以软件与硬件之间的协动所构成。亦可通过软件构成图像分析部32，或是将其以软件与硬件之间的协动所构成。
[0107]配线基板12亦可为实施有封装、T A B带、I C晶片等配线型样的配线基板、或是平板显示器用的配线基板。例如，亦可为液晶显示器用、有机电致发光(有机E L )用、等离子显示器用的平板配线基板。另外，配线基板可为玻璃配线基板、亦可为塑胶配线基板。而作为检查对象的被测定面上的图案，并不限定于配线36，亦可为凸块，可利用图案检测装置11来进行配线基板之凸块图案的检查。
[0108]三维轮廓取得装置并非仅限定于适用在图案检测装置。测定对象不限定在配线基板，作为检查对象，只要是被测定面具有细微的凹部、凸部、台阶中任一形态即可。在此情况下，所作的检查可以是将细微凹部或凸部未达到指定深度或高度的对象视为缺陷的检查，也可以是检查在应为平坦面之处是否有无细微凹部或凸部所形成的缺陷的检查。另外，亦可使用在如专利文献I所述之异物检查，或是使用在如专利文献2所述之穿孔检查。再者，亦可适用于检查半导体芯片上之微凸块高度或体积的内建芯片凸块检测装置。亦可适用于检查倒装芯片(FC)之凸块搭载的单片或框状I C封装之凸块高度或体积的F C凸块检测装置。此外，亦可适用于监控在层积基板之二维图案之电镀厚度的层积基板电镀厚度监控装置。再者，亦可适用于精密的进行监控、反馈焊料或导电性油墨之涂覆厚度(印刷厚度)等的高精度印刷监控装置。
[0109]以三维轮廓取得装置所测定的对象物，并非仅限定于配线基板等电子构装元件，只要是需要将高度分布进行精密的测量、检测之物即可。例如，亦可测定在M EMS (MicroElectro Mechanical Systems)中之高度分布。例如,可将应用有微型机械、显示装置、传感器、致动器作为测定对象。再者，亦可进行在生物芯片(例如，DNA芯片)中之用以实现传感器功能之微小凹槽深度的管理。此外，在所谓的将原版压接至基板、通过转印来实现微细加工的纳米压印中，亦可适用于转印微细构造之高速且精密的检测。此外，亦可适用于光通讯装置或是光I C、光导波路等深度分布检查。
[0110]【附图标记说明】
[0111]11…图案检测装置，12...配线基板，12 a…被测定面，21...三维轮廓取得装置，31…作为检查部一个例子的图案检查部，32...图像分析部，33...验证部，36…配线，41...作为成像部一个例子的摄影机，42...干涉仪，43...光源，48...半反射镜，49...参考镜，50…致动器，55...扫描部，56…光传感器，60…控制部，65...构成控制部一个例子的发光控制部，IF…干涉条纹，T e…曝光时间，A、B…像素，Z a、Z b…波峰位置，P D…三维轮廓。
【权利要求】
1.一种三维轮廓取得装置，其特征在于，具有: 光源，其所发出的光线具有较宽的频谱宽度； 包含扫描部及成像部的干涉仪，其中，所述扫描部构成为可沿着与被测定面交叉的方向进行扫描，所述扫描部将来自所述光源的光线分离成测定光束与参考光束，通过所述被测定面反射所述测定光束，且通过参考镜反射所述参考光束，使来自所述被测定面的第I反射光与来自所述参考镜的第2反射光汇合，而可产生干涉条纹；所述成像部则是以所述干涉条纹的周期以上的曝光时间，拍摄基于所述第I反射光及所述第2反射光的影像的复数个图像； 控制部，其控制所述扫描部沿着与被测定面交叉的方向进行扫描，且控制所述光源以与所述干涉条纹的周期相同的周期进行闪烁；以及， 图像分析部，其依据所述成像部所生成的所述复数个图像，分别对图像的各个像素检测出在所述扫描部的扫描方向上的干涉条纹的波峰位置，依据所检测到的各个像素的波峰位置，产生三维轮廓。
2.如权利要求1所述的三维轮廓取得装置，其中，所述控制部使所述扫描部沿着与被测定面交叉的方向进行往复动作，且使所述光源在所述扫描部进给时与返回时之间，错开所述光源闪烁的相位。
3.如权利要求1或2所述的三维轮廓取得装置，其中， 所述三维轮廓取得装置还具有光传感器，其接受朝向所述成像部的所述第I反射光和第2反射光的一部分，产生表示所述第I反射光和第2反射光的一部分的受光量的受光信号; 所述控制部基于所述光传感器的受光信号，使所述光源在与所述干涉条纹相同的相位下，进行闪烁。
4.如权利要求1或2所述的三维轮廓取得装置，其中，所述成像部的曝光时间设定为所述干涉条纹的发生期间的1/4?1/3范围内的值。
5.一种图案检测装置，具备图案检查部，其基于成像有配线基板的配线图案的图像，检查配线是否有缺陷，所述图案检测装置的特征在于，具备: 如权利要求1或2所述的三维轮廓取得装置；以及， 验证部，基于所述三维轮廓取得装置所产生的三维轮廓，验证由所述图案检查部检测到的所述缺陷的真伪。
6.一种三维轮廓取得方法，其特征在于，具备下述步骤: 干涉形成步骤，将干涉仪的扫描部沿着与被测定面交叉的方向进行扫描，且将由光源发出的具有较广频谱宽度的光线，分离成测定光束与参考光束，利用所述被测定面反射所述测定光束，利用参考镜反射所述参考光束，使来自所述被测定面的第I反射光与来自所述参考镜的第2反射光汇合、而产生干涉条纹； 发光控制步骤，使所述光源以与所述干涉条纹的周期相同的周期进行闪烁； 成像步骤，通过所述干涉仪的成像部，在所述干涉条纹的周期以上的曝光时间中，拍摄基于所述第I反射光及所述第2反射光的影像的复数个图像；以及， 轮廓生成步骤，依据通过所述成像部所生成的所述复数个图像，分别对图像的各个像素检测出在所述扫描部的扫描方向上的干涉条纹的波峰位置，依据检测到的各个像素的所 述波峰位置，产生三维轮廓。
【文档编号】G01N21/956GK104180768SQ201410216798
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年5月21日 优先权日:2013年5月24日
【发明者】村上知广 申请人:英斯派克有限公司