高度检测装置及搭载该高度检测装置的涂敷装置制造方法及图纸

高度检测装置(1)一边相对于膏膜(53)在光轴方向上移动双光束干涉物镜(4)一边根据Z载台(7)的位置依次将白光的亮度从第一等级变化为第二等级，并拍摄干涉光的图像，针对拍摄到的图像的每个像素，检测在白光的亮度被设定为第一等级或第二等级的期间中干涉光的强度成为最大的Z载台(7)的位置，以作为焦点位置，并基于检测结果来获得膏膜(53)的高度。

Height detecting device and coating device equipped with the height detecting device

The height detection device (1) side changes the brightness of the white light from the first level to the second level in accordance with the position of the double beam interference objective (4) in the light axis direction relative to the paste film (53) in the light axis direction, and takes an image of the interference light, and the brightness of the white light is detected for each pixel of the captured image, and the brightness of the white light is set to be 1. The intensity of the interfering light in a grade or second grade becomes the largest Z carrier (7) position as the focus position and is based on the detection results to obtain the height of the plaster film (53).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】高度检测装置及搭载该高度检测装置的涂敷装置
本专利技术涉及高度检测装置及搭载该高度检测装置的涂敷装置，具体而言涉及对目标对象的高度进行检测的高度检测装置。更具体地，本专利技术涉及用于检查金属、树脂及其工件的形状、或者检查半导体基板、印刷电路板及平板显示器的基板表面的形状的高度检测装置。
技术介绍
日本专利特开No.2015-7564(专利文献1)公开了一种高度检测方法，包括如下步骤：将双光束干涉物镜定位于由施加在基板表面的油墨形成的油墨涂敷部的上方；之后在移动Z载台的同时拍摄干涉光的图像；针对构成所拍摄到的图像的多个像素的每一个获取对比度值达到峰值的Z载台的位置；以及基于所获取到的Z载台的位置获取油墨涂敷部的位置。引用列表专利文献专利文献1：日本专利特开No.2015-7564专利文献2：日本专利特开No.2007-268354
技术实现思路
技术问题然而，当以金属膜的高度为基准来检测膏膜(目标对象)的相对高度时(参照图8)，例如，可能会产生如下问题。金属膜中的粒径小至数nm至数十nm时，其表面光滑，容易获得规则的反射光，干涉光的强度变高。相比之下，当膏体所包含的材料的粒径较大时，反射光会因表面粗糙而发生散射，干涉光的强度变低。在该情况下，金属膜与膏膜之间的干涉光的强度大不相同。在为了增加与膏膜对应的干涉光的强度而增加白光的亮度的情况下，与金属膜对应的干涉光的强度变得很高，使得干涉光的图像的亮度可能饱和。在图像的亮度饱和的状态下，无法准确地检测对比度值的峰值，并且无法以金属膜的表面为基准准确地检测膏膜的高度。因此，本专利技术的主要目的在于提供一种能准确地检测目标对象的高度的高度检测装置。问题的解决方案本专利技术所涉及的高度检测装置检测目标对象的高度。该高度检测装置包括：光源，该光源射出白光；双光束干涉物镜，该双光束干涉物镜将由所述光源射出的白光分成双光束，将一个光束照射到所述目标对象并将另一个光束照射到参照面，使来自所述目标对象的反射光与来自所述参照面的反射光发生干涉，从而获得干涉光；成像设备，该成像设备对由所述双光束干涉物镜获得的干涉光的图像进行拍摄；Z载台，该Z载台使所述双光束干涉物镜相对于所述目标对象在光轴方向上移动；以及控制设备，该控制设备控制所述光源、所述成像设备、所述Z载台来获得所述目标对象的高度。所述控制设备一边相对于所述目标对象在所述光轴方向上移动所述双光束干涉物镜，一边根据所述Z载台的位置使所述白光的亮度依次在第一至第K等级中变化，并拍摄所述干涉光的图像，针对所拍摄到的图像的各个像素，检测在所述白光的亮度被设定为第k等级的期间中所述干涉光的强度成为最大的所述Z载台的位置，以作为焦点位置，基于该检测结果来获得所述目标对象的高度，K为等于或大于2的整数，k是1到K的任意整数。专利技术的有益效果本专利技术所涉及的高度检测装置中，一边相对于目标对象在光轴方向上移动双光束干涉物镜，一边根据Z载台的位置使白光的亮度依次在第一至第K等级中变化，并拍摄干涉光的图像，针对所拍摄到的图像的各个像素，检测在白光的亮度被设定为第k等级的期间中干涉光的强度成为最大的Z载台的位置，以作为焦点位置，基于该检测结果来获得目标对象的高度。因此，根据目标对象及其附近的性质来设定白光的亮度等级，从而能准确地检测目标对象的高度。附图说明图1是示出本专利技术的一个实施方式的高度检测装置的结构的框图。图2是示出图1所示的双光束干涉物镜的结构的图。图3是示出包括图1所示的双光束干涉物镜与观察光学系统的光学元件的布局的图。图4是示出图3所示的Z载台7的位置与干涉光的强度之间的关系的图。图5是示出图1所示的控制设备的结构的框图。图6是示出图5所示的控制设备的操作的流程图。图7是示出指令值对应表的图。图8是示出工件的结构的图。图9是示出Z载台的位置与干涉光的亮度之间的关系的图。图10是示出位置指令值序列及照明指令值序列的图。图11是用于说明检测焦点位置的方法的图。图12是示出搭载有本实施方式的高度检测装置的涂敷装置的整体结构的立体图。图13是示出观察光学系统与涂敷机构的主要部分的立体图。图14是示出从图13的A方向观察主要部分而得的图。图15是用于说明涂敷操作的细节的图。图16是用于说明涂敷待机时膏体的行为的图。图17是示出涂敷待机时间与涂敷量之间的关系的一个示例的图。图18是示出涂敷针的接触时间与涂敷量之间的关系的一个示例的图。图19是用于说明涂敷操作期间涂敷针的推入的图。图20是示出涂敷针的推入量与涂敷量之间的关系的一个示例的图。图21是从上方观察涂敷区域而得的图。图22是示出涂敷装置中执行的施加膏体及调整涂敷量的处理的流程图。具体实施方式[高度检测装置的结构]图1是示出本专利技术的一个实施方式的高度检测装置1的结构的框图。图1中，该高度检测装置1包括：光源2、光源控制器3、双光束干涉物镜4、观察光学系统5、成像设备6、Z载台7、Z载台控制器8、支承件9、底座10、控制设备11、键盘12、鼠标13及监视器14。观察光学系统5经由支承件9固定于底座10。平板状工件15安装在底座10的表面。高度检测装置1检测工件15的表面上的目标对象的高度(参照图8)。光源2设置于观察光学系统5的侧面并射出白光。光源控制器3与光源2连接，根据来自控制设备11的照明指令值序列(第二指令值序列)对白光的亮度进行控制。光源控制器3例如通过控制提供给光源2的电流来控制白光的亮度。由光源2射出的白光通过观察光学系统5射入双光束干涉物镜4。双光束干涉物镜4经由Z载台7设置于观察光学系统5的下端，将来自光源2的白光分成两个光束。一个光束照射至工件15的表面，另一个光束照射至参照面，使来自工件15的表面的反射光与来自参照面的反射光发生干涉，从而产生干涉光。观察光学系统5为了观察由双光束干涉物镜4所产生的干涉光而设置。成像设备6被控制设备11控制成以固定周期来捕获通过观察光学系统5的干涉光的图像，并将所捕获的图像提供给控制设备11。Z载台7设置于观察光学系统5的下端，使双光束干涉物镜4上下移动。Z载台控制器8根据来自控制设备11的位置指令值序列(第一指令值序列)使Z载台7在上下方向上移动。控制设备11例如由个人计算机构成。控制设备11与键盘12、鼠标13及监视器14相连接。高度检测装置1的用户利用键盘12与鼠标13向控制设备11发出指令，例如用于开始与停止高度检测。控制设备11根据来自键盘12、鼠标13等的信号控制整个高度检测装置1来获取工件15的高度。监视器14显示来自操作员的指令、检测到的高度等。[高度检测原理]本实施方式中，将米罗干涉物镜(Mirauinterferenceobjectivelens)用作为双光束干涉物镜4。虽然本实施方式中使用米罗干涉物镜，但也可以使用迈克尔逊干涉物镜(Michelsoninterferenceobjectivelens)或林尼克干涉物镜(Linnikinterferenceobjectivelens)。使用白色光源作为光源2。由于不同于诸如激光这样的单一波长光源，干涉光的亮度在透镜的焦点位置最大，因此白光适合用于检测高度。如图2所示，双光束干涉物镜4包括透镜21、参照镜22及分束器23。参照镜22设置于透镜21的下表面的中央。分束器23设置于透镜2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高度检测装置，用于检测目标对象的高度，其特征在于，包括：光源，该光源射出白光；双光束干涉物镜，该双光束干涉物镜将由所述光源射出的白光分成双光束，将一个光束照射到所述目标对象并将另一个光束照射到参照面，使来自所述目标对象的反射光与来自所述参照面的反射光发生干涉，从而获得干涉光；成像设备，该成像设备对由所述双光束干涉物镜获得的干涉光的图像进行拍摄；Z载台，该Z载台使所述双光束干涉物镜相对于所述目标对象在光轴方向上移动；以及控制设备，该控制设备控制所述光源、所述成像设备、所述Z载台来获得所述目标对象的高度，所述控制设备一边相对于所述目标对象在所述光轴方向上移动所述双光束干涉物镜，一边根据所述Z载台的位置使所述白光的亮度依次在第一至第K等级中变化，并拍摄所述干涉光的图像，针对所拍摄到的图像的各个像素，检测在所述白光的亮度被设定为第k等级的期间中所述干涉光的强度成为最大的所述Z载台的位置，以作为焦点位置，基于该检测结果来获得所述目标对象的高度，K为等于或大于2的整数，k是1到K的任意整数。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.11.12 JP 2015-222091;2016.08.29 JP 2016-166601.一种高度检测装置，用于检测目标对象的高度，其特征在于，包括：光源，该光源射出白光；双光束干涉物镜，该双光束干涉物镜将由所述光源射出的白光分成双光束，将一个光束照射到所述目标对象并将另一个光束照射到参照面，使来自所述目标对象的反射光与来自所述参照面的反射光发生干涉，从而获得干涉光；成像设备，该成像设备对由所述双光束干涉物镜获得的干涉光的图像进行拍摄；Z载台，该Z载台使所述双光束干涉物镜相对于所述目标对象在光轴方向上移动；以及控制设备，该控制设备控制所述光源、所述成像设备、所述Z载台来获得所述目标对象的高度，所述控制设备一边相对于所述目标对象在所述光轴方向上移动所述双光束干涉物镜，一边根据所述Z载台的位置使所述白光的亮度依次在第一至第K等级中变化，并拍摄所述干涉光的图像，针对所拍摄到的图像的各个像素，检测在所述白光的亮度被设定为第k等级的期间中所述干涉光的强度成为最大的所述Z载台的位置，以作为焦点位置，基于该检测结果来获得所述目标对象的高度，K为等于或大于2的整数，k是1到K的任意整数。2.如权利要求1所述的高度检测装置，其特征在于，所述控制设备检测在所述白光的亮度被设定为所述第k等级的期间中与表示所述Z载台的位置与所述干涉光的强度之间的关系的曲线的包络线的重心对应的所述干涉光的强度，以作为最大强度，并将与检测到的最大强度对应的所述Z载台的位置设定作为所述焦点位置。3.如权利要求1或2所述的高度检测装置，其特征在于，控制设备分别在图像中设定与所述第一至第K等级对应的第一至第K处理区域，针对各个处理区域检测所述焦点位置的顶点或平均值的至少一个，并基于检测结果来检测所述目标对象的高度。4.如权利要求1或2所述的高度检测装置，其特征在于，所述控制设备被配置成执行如下步骤：第一步骤，在第一步骤中生成第一指令值序列与第二指令值序列，该第一指令值序列用于指示所述Z载台的位置，使得所述Z载台以固定速度移动，该第二指令值序列用于指示所述白光的亮度，以使所述白光的亮度根据所述Z载台的位置依次在所述第一至第K等级中变化；第二步骤，该第二步骤中加载一边基于所述第一指令值序列与所述第二指令值序列来控制所述Z载台的位置与所述白光的亮度一边由所述成像设备以固定周期拍摄的图像，并且获得在所述白光的亮度被设定为所述第k等级的期间中像素的亮度成为最大的图像的编号；第三步骤，该第三步骤中，针对图像的各个像素，利用所述图像的编号与加载的所述图像的亮度获得表示所述Z载台的位置与所述干涉光的强度之间的关系的曲线的包络线，检测所述包络线成为最大的图像的编号，并检测通过转换所获得的图像的所述编号而得到的所述Z载台的位置，以作为焦点位置；以及第四步骤，该第四步骤中，基于针对所述图像的各个像素而获得的所述焦点位置来获得所述目标对象的高度。5.如权利要求4所述的高度检测装置，其特征在于，在所述第二步骤中，在各个固定周期中，通过获得本次加载的图像的像素的亮度与上一次加载的图像的像素的亮度之差等于或大于规定的阈值且成为最大的图像的编号，从而获得在所述白光的亮度被设定为所述第k等级的期间中像素的亮度成为最大的图像的编号。6.如权利要求4或5所述的高度检测装置，其特征在于，在所述第三步骤中，获得与所述包络线的重心对应的图像的编号，并检测通过转换所获得的所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：大庭博明，
申请(专利权)人：NTN株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP