專利名稱：線寬測量方法
技術領域：
本發(fā)明涉及由反射光及透射光同時照明測量試料的兩側來測量半透明膜的線寬的線寬測量裝置中的線寬測量方法，該測量試料是在透明基板上形成不透明圖案、并跨著透明基板和不透明圖案而形成半透明膜。
背景技術：
利用反射光和透射光對測量試料的線寬進行測量的線寬測量裝置已經在市場上出售。
首先，根據圖3說明用反射光和透射光照明測量試料的情況下得到的輝度波形。
在圖3中，測量試料由形成在玻璃31上的金屬圖案(或金屬膜)32構成。實際上同時點亮反射照明和透射照明來測量金屬圖案(無透射)32的線寬時，是同時點亮反射照明和透射照明來進行，但為了說明原理，分為僅通過反射照明得到的輝度波形、與僅通過透射照明得到的輝度波形來說明。此外，實際上也有僅用反射照明來測量的情形和僅用透射照明來測量的情形。
在只有反射照明的情況下，如圖3(a)所示，當用來自未圖示的反射光源的反射光33照明金屬圖案(無透射)32側時，由測量試料反射的反射光經由位于測量試料的上方的、未圖示的自動調光適配器內的ND(Neutral Density，中性密度)濾光片(透射率連續(xù)變化的濾光片)，入射到未圖示的攝像機中。作為該攝像機的輸出而得到的輝度波形34為圖3(b)，調整上述自動調光適配器內的ND濾光片，以使該輝度波形34的峰值成為規(guī)定值(視頻信號0.7V)。
此外，在只有透射照明的情況下，如圖3(c)所示，當用來自未圖示的透射光源的透射光35來照明與玻璃31上的金屬圖案(無透射)32形成側的相反側時，透過了測量試料的透射光經由位于測量試料的上方的上述自動調光適配器內的ND濾光片(透射率連續(xù)變化的濾光片)，入射到上述攝像機中。作為上述攝像機的輸出而得到的輝度波形36為圖3(d)，調整來自上述透射光源的透射光35，以使該輝度波形36的峰值成為規(guī)定值(視頻信號0.7V)。
因而，如圖3(e)所示，在同時點亮反射光33和透射光35的情況下，作為上述攝像機的輸出而得到的同時點亮時輝度波形37成為如圖3(f)所示的波形。即，通過圖3(b)與圖3(d)的合成，反射光33的峰值與透射光35的峰值為相同的規(guī)定值(視頻信號0.7V)，并且反射光的峰值與根據金屬圖案(無透射)32的傾斜部分的槽的底部之間的對比度、以及該槽的底部與透射光的峰值之間的對比度相同，可以得到與金屬圖案(無透射)32的傾斜部分的形狀相應的輝度波形。
作為有關線寬測量裝置的專利文獻可以舉出我公司申請的專利文獻1。但是，專利文獻1僅記載了反射光，并不是作為本發(fā)明的前提的、用反射光和透射光同時照明的線寬測量裝置。
專利文獻1日本特開2003-279318號公報但是，實際上測量試料的反射光的反射率以及透射光的透射率因樣品而不同的情況較多，在這種情況下作為上述攝像機的輸出而得到的同時點亮時輝度波形會不同。
根據圖4說明在測量試料的反射光的反射率以及透射光的透射率不同的情況下所得到的同時點亮時輝度波形。
圖4(a)是反射光33的反射率比透射光35的透射率高的情況，在這種情況下，如果將自動調光適配器內的ND濾光片調整為圖4(b)所示的同時點亮時輝度波形37a的峰值，則透射光35部分的輝度波形變得很小。
圖4(c)是反而透射光35的透射率比反射光33的反射率高的情況，在這種情況下，如果將來自透射光源的透射光35調整為圖4(d)所示的同時點亮時輝度波形37b的峰值，則反射光33部分的輝度波形變得很小。
因而，這種情況下，反射光的峰值與根據金屬圖案(無透射)32的傾斜部分的槽的底部之間的對比度、以及該槽的底部與透射光的峰值之間的對比度不相同，不能得到與金屬圖案(無透射)32的傾斜部分的形狀相應的輝度波形。
接著，根據圖5說明測量試料的線寬的測量原理。圖5(a)是測量試料，在玻璃基板上形成有圖案(膜)50。圖5(b)是用攝像機的掃描線Li橫截測量試料的玻璃基板和圖案50的情況下所得到的輝度波形。設輝度分布中的最大輝度級51為100％，設最小輝度級52為0％，設相當于中間的輝度級50％的輝度級53的第a個像素和第b個像素間的位置差為Nab。此外，設由攝像機的測量倍率和從攝像機到測量試料的被攝體距離決定的系數為k。此時，測量試料的圖案50的線寬X可以用下式(1)求出。
X＝k×Nab ……(1)因而，為了測量測量試料的圖案50的線寬X，需要準確地得到輝度波形的中間的輝度級。
但是，如果有測量試料的反射光的反射率和透射光的透射率不同的樣品，則如圖4所說明的那樣，反射光的峰值與根據金屬圖案(無透射)32的傾斜部分的槽的底部之間的對比度、以及該槽的底部與透射光的峰值之間的對比度不相同，不能得到與金屬圖案(無透射)32的傾斜部分的形狀相應的輝度波形。由此，因為所得到的輝度波形的中間的輝度級偏離正確的位置，所以不能測量圖案的準確的線寬。
圖6是表示作為實際的測量對象的測量試料與由以往的線寬測量裝置得到的輝度波形的圖。圖6(a)是作為實際的測量對象的測量試料的俯視圖，圖6(b)是其截面圖。如圖6(a)、(b)所示，作為實際的測量對象的測量試料，是在以LCD基板為代表的透明基板21上形成不透明圖案22、并跨著透明基板21與不透明圖案22而形成了半透明膜(ITO)23的試料。
在用反射光和透射光同時照明該測量試料的兩側來測量半透明膜(ITO)23的情況下，以往是固定反射光的功率及透射光的功率比例來測量。功率的比例按測量試料的樣品的反射率及透射率，是根據作業(yè)者的感覺來決定，所以因人而有個人差異，還有因反射光源和透射光源的劣化而功率比例產生變化的情況，這種情況下，如圖4所說明的那樣，始終得不到相同輝度波形，因而難以保持相同對比度的狀態(tài)。
圖6(c)是所得到的輝度波形25的例子，在透射率較差的樣品的情況下通過透射光得到的輝度波形的峰值降低，其結果，對比度與通過反射光得到的輝度波形的對比度不同而會變差。
因而，隨著測量試料的樣品而線寬數據不均勻，測量的再現困難，并且不能做線寬的準確的測量。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種能夠保持穩(wěn)定的對比度狀態(tài)的線寬測量方法。
本發(fā)明在線寬測量裝置中用反射光和透射光同時照明測量試料的兩側來測量半透明膜的線寬，該測量試料是在透明基板上形成不透明圖案、并跨著上述透明基板與上述不透明圖案而形成上述半透明膜，在測量上述半透明膜的線寬時，對上述透明基板和上述不透明圖案分別指定調光區(qū)域后分別調光，然后測量上述半透明膜的線寬。
此外，本發(fā)明在線寬測量裝置中用來自反射光源的反射光照明測量試料的半透明膜、同時用來自透射光源的透射光照明上述測量試料的上述半透明膜的相反側，來測量上述半透明膜的線寬，上述測量試料是在透明基板上形成不透明圖案、并跨著上述透明基板與上述不透明圖案而形成上述半透明膜，在測量上述半透明膜的線寬時，對上述透明基板和上述不透明圖案分別指定透射光的調光區(qū)域和反射光的調光區(qū)域；調整調光適配器內的濾光片或來自上述反射光源的反射光，以便從上述反射光的調光區(qū)域得到的輝度波形的峰值成為預定值；并調整上述調光適配器內的上述濾光片或來自上述透射光源的透射光，以便從上述透射光的調光區(qū)域得到的輝度波形的峰值成為預定值；然后測量上述半透明膜的線寬。
發(fā)明效果根據本發(fā)明，能夠得到可以保持穩(wěn)定的對比度狀態(tài)的線寬測量方法。


圖1是使用了本發(fā)明的線寬測量方法的線寬測量裝置的實施方式的結構圖；圖2是用于說明本發(fā)明中的線寬測量方法的、表示圖1的試料臺上放置的測量試料與由本發(fā)明的實施方式得到的輝度波形的圖；圖3是表示用反射光和透射光照明測量試料時得到的輝度波形的圖；圖4是測量試料的反射光的反射率及透射光的透射率不同的情況下表示所得到的同時點亮時輝度波形的圖；圖5是說明測量試料的線寬的測量原理的圖；圖6是表示作為實際的測量對象的測量試料、與由以往的線寬測量裝置得到的輝度波形的圖。
具體實施例方式
圖1是利用了本發(fā)明的線寬測量方法的線寬測量裝置的實施方式的結構圖。在圖1中，1是測量用的CCTV(closed-circuit television閉路電視)攝像機，拍攝由顯微鏡放大的測量試料的樣品的圖像。2是配置在CCTV攝像機前的自動調光適配器，是用于將到達CCTV攝像機1的攝像元件(CCD)的光量調整為規(guī)定量的值的設備。
3～6為顯微鏡的結構部件，3是直筒，4是投光管，5是轉換器(revolver)，6是物鏡。7是光波導，11是顯微鏡的反射照明光源組件，從該反射照明光源組件11的射出口輸出的光經過光波導7、投光管4、及物鏡6，照射試料臺8上的未圖示的測量試料，用作反射照明。
此外，9是透射照明頭，10是光波導，12是透射照明光源組件，從該透射照明光源組件12的射出口輸出的光，經過光波導10、透射照明頭9，從背面照射在試料臺8上的未圖示的測量試料，用作透射照明。
由測量試料反射的光及透射的光經由自動調光適配器2內的ND濾光片入射到CCTV攝像機1中，被拍攝并變換為視頻信號。
由CCTV攝像機1得到的視頻信號輸入到圖像處理裝置13中，轉換為可由視頻顯視器14顯示的格式，該圖像顯示在視頻顯視器14上。
15是鼠標或鍵盤等的操作器，觀察由視頻監(jiān)視器14顯示的圖像，來進行控制圖像處理裝置13、指定并顯示調光區(qū)域的操作。
圖2是用于說明本發(fā)明中的線寬測量方法的、表示圖1的試料臺8上放置的測量試料和由本發(fā)明的實施方式得到的輝度波形的圖。圖2(a)是實際的測量對象即測量試料的俯視圖，圖2(b)是其截面圖，圖2(c)是所得到的輝度波形的例子。
如圖2(a)、(b)所示，測量試料在以LCD基板為代表的透明基板21上形成不透明圖案22，并跨著透明基板21和不透明圖案22，在其上形成半透明膜23。
當用反射光和透射光同時照明該測量試料的兩側時，在視頻監(jiān)視器14上顯示測量試料的俯視圖2(a)和輝度波形圖2(c)的圖像(但是，在此階段中不顯示標號26和27的區(qū)域。此外，在此階段中的輝度波形是從圖2(c)的波形中輝度波形的峰值降低后的波形L)。
在測量該測量試料的半透明膜(ITO)23的線寬時，在本發(fā)明的實施方式中使用圖1的操作器15，如圖2(a)所示，在透明基板21上指定并顯示透射光的調光區(qū)域26，在不透明圖案22上指定并顯示反射光的調光區(qū)域27。
接著，在輝度波形圖2(c)中，對圖1的自動調光適配器2內的ND濾光片(透射率連續(xù)變化的濾光片)進行調光，以便從反射光的調光區(qū)域27得到的輝度波形的峰值為預定的規(guī)定值(例如，視頻信號0.7V)；并且在圖1的透射照明光源組件12內，對來自透射光源的透射光進行調光，以便從透射光的調光區(qū)域26得到的輝度波形的峰值為預定的規(guī)定值(例如，視頻信號0.7V)。
該調光的結果，使反射光的峰值與透射光的峰值成為相同的規(guī)定值(例如，視頻信號0.7V)。在此階段中的輝度波形是從圖6(c)的波形中輝度波形的峰值上升后的波形H。此外，還可以與上述例子不同，通過來自反射光源的反射光調整從反射光的調光區(qū)域得到的輝度波形的峰值、或通過ND濾光片調整從透射光的調光區(qū)域得到的輝度波形的峰值。
然后，通過進行圖5說明那樣的線寬的測量，來測量半透明膜(ITO)23的線寬。
因而，在本實施方式中，能夠得到可以保持穩(wěn)定的對比度狀態(tài)的線寬測量方法。由此能夠準測量半透明膜(ITO)23的線寬。此外，線寬數據不會因測量試料的樣品而不均勻，測量的再現也容易。
此外，在本實施方式中，即使反射光的反射率及透射光的透射率因測量試料的樣品而不同，因為由圖1的圖像處理裝置13產生控制信號，使該控制信號反饋到自動調光適配器2內的ND濾光片(透射率連續(xù)變化的濾光片)及透射照明光源組件12，所以也能夠始終自動地保持相同的規(guī)定值(視頻信號0.7V)。此外，由此能夠始終準確地測量半透明膜(ITO)23的線寬。
權利要求
1.一種線寬測量方法，其特征在于，在線寬測量裝置中用反射光和透射光同時照明測量試料的兩側來測量半透明膜的線寬，該測量試料是在透明基板上形成不透明圖案、并跨著上述透明基板與上述不透明圖案而形成上述半透明膜，在測量上述半透明膜的線寬時，對上述透明基板和上述不透明圖案分別指定調光區(qū)域后分別調光，然后測量上述半透明膜的線寬。
2.一種線寬測量方法，其特征在于，在線寬測量裝置中用來自反射光源的反射光照明測量試料的半透明膜、同時用來自透射光源的透射光照明上述測量試料的上述半透明膜的相反側，來測量上述半透明膜的線寬，上述測量試料是在透明基板上形成不透明圖案、并跨著上述透明基板與上述不透明圖案而形成上述半透明膜，在測量上述半透明膜的線寬時，對上述透明基板和上述不透明圖案分別指定透射光的調光區(qū)域和反射光的調光區(qū)域；調整調光適配器內的濾光片或來自上述反射光源的反射光，以便從上述反射光的調光區(qū)域得到的輝度波形的峰值成為預定值；并調整上述調光適配器內的上述濾光片或來自上述透射光源的透射光，以便從上述透射光的調光區(qū)域得到的輝度波形的峰值成為預定值；然后測量上述半透明膜的線寬。
3.如權利要求2所述的線寬測量方法，其特征在于，調整調光適配器內的濾光片，以便從上述反射光的調光區(qū)域得到的輝度波形的峰值成為預定值；并調整來自上述透射光源的透射光，以便從上述透射光的調光區(qū)域得到的輝度波形的峰值成為預定值；然后測量上述半透明膜的線寬。
4.如權利要求3所述的線寬測量方法，其特征在于，進行調光，使從上述反射光的調光區(qū)域得到的上述輝度波形的上述峰值、與從上述透射光的調光區(qū)域得到的上述輝度波形的上述峰值相同。
全文摘要
本發(fā)明提供一種可以保持穩(wěn)定的對比度狀態(tài)的線寬測量方法。本發(fā)明的線寬測量方法，在由反射光及透射光同時照明測量試料的兩側，來測量半透明膜的線寬的線寬測量裝置中，上述測量試料是在透明基板(21)上形成不透明圖案(22)、并跨著透明基板與不透明圖案而形成半透明膜(23)，在測量半透明膜的線寬時，對透明基板和不透明圖案分別指定調光區(qū)域(26、27)后分別調光，然后測量上述半透明膜的線寬。
文檔編號G01B11/02GK1804545SQ20061000495
公開日2006年7月19日 申請日期2006年1月11日 優(yōu)先權日2005年1月11日
發(fā)明者野上大 申請人:株式會社日立國際電氣