JPH02148180A - パターン検査方法及び装置 - Google Patents

パターン検査方法及び装置

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JPH02148180A
JPH02148180A JP63301866A JP30186688A JPH02148180A JP H02148180 A JPH02148180 A JP H02148180A JP 63301866 A JP63301866 A JP 63301866A JP 30186688 A JP30186688 A JP 30186688A JP H02148180 A JPH02148180 A JP H02148180A
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master
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JP63301866A
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Yoshiyuki Aoyama
青山 喜行
Takahiro Nakano
隆広 中野
Osamu Kanezashi
金指 理
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NSK Ltd
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    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
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    • G03F7/70616—Monitoring the printed patterns
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    • G—PHYSICS
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    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
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    • G01R31/28—Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
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    • G06T2207/30—Subject of image; Context of image processing
    • G06T2207/30108—Industrial image inspection
    • G06T2207/30141—Printed circuit board [PCB]

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  • Image Processing (AREA)
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、マスク、レチクル、プリント基板等に形成
されたパターンの欠陥の有無を検査するパターン欠陥検
査方法及び装置に関する。
〔従来の技術〕
−iに、マスク、レチクル、プリント基板等に形成され
たパターンの欠陥を検査するには、マスクパターンと検
査パターンとを比較することによって行うようにしてい
る。
従来の欠陥検査方法としては、例えば特開昭55−10
5329号公報(第1従来例)及び特開昭49−343
85号公報(第2従来例)に記載されているものがある
。
第1従来例は、基準パターンデータに基づいて発生され
た第1の走査信号と、該基準パターンに対する被検査パ
ターンを走査して得た第2の走査信号とを比較照合する
ことにより欠陥パターンを検出するものであり、基準パ
ターン及び被検査パターンの走査方向の幅をクロックパ
ルスのカウント値によって検出して、両カウント値を比
較することにより、欠陥の有無を判定するようにしてい
る。
第2従来例は、対象パターンの映像を局部的二次元二値
映像として順次切り出す手段と、該局部的二次元映像の
中心絵素の周囲を覆い尽くすごとく取った複数個のすべ
ての部分領域において、該中心絵素の論理状態と反対の
論理的状態をもっ絵素が必ず含まれておれば出力論理処
理を行うようにしている。
しかし、これら第1及び第2の従来例においては、基準
パターンと被検査パターンとを比較することから、両者
に角度ずれがなく整合性がとれていることが前提となる
。この整合性をとるために、従来、特開昭60−215
23号公報(第3従来例)及び特開昭59−12683
0号公報(第4従来例)に記載されているパターン欠陥
検査方法が提案されている。
すなわち、第3従来例は、フォトマスクの欠陥検査方法
であって、マスク上に位置合わせマークとして少なくと
も3個のマークを設け、これらのマークの各中心位置を
マスクを光照射部によって一方向に走査することにより
得られる被検査パターンに対応する走査信号を検出する
信号検出部により検出し、これらの中心位置の各座標か
ら前記マスクのX方向伸縮量、Y方向伸縮量及び直交度
のずれを求め、これらに基づいて基準信号発生部(マス
クパターン)の比較用走査信号を発生する際の位置情報
を補正することにより、被検査パターンとマスクパター
ンとの位置ずれによる誤判断を防止するようにしている
。
第4従来例は、走査に使用する一次元ラインセンサを被
検体中の走査領域に対して一定角度傾けた状態で走査を
行い、画像に対するライン方向のずれを防止するように
している。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、上記第1従来例及び第2従来例にあって
は、何れの場合にも、単にパターンの2次元画像を2値
化し、その画像データに基づいて欠陥パターンを抽出す
るようにしており、1つのパターンについて、一定の基
準で欠陥判定を行うので、例えば検査パターンとマスク
パターンとの間に多少のパターンずれを許容できるパタ
ーンが存在する場合でも、一定基準で欠陥判定すること
になり、欠陥抽出精度を高めると例えばパンチング又は
ドリリングによって形成するプリント基板のスルーホー
ルのように高精度に形成することが困難で且つパターン
ずれがさほど大きな影響を与えることがないパターンに
対して欠陥有りと判定することになり、この欠陥データ
が膨大となると共に、欠陥データに対する人手による再
検査の手間も多くなる。一方、欠陥抽出精度を低下させ
ると、スルーホール等の高精度を要求されないパターン
部についての欠陥判定が緩やかになり、再検査の個数が
減少するが、高精度を要求されるパターン部については
、欠陥が抽出されなくなるおそれが高くなり、何れの場
合も正確で再検査個数の減少の双方を満足する欠陥検査
を行うことができないという未解決の課題があった。
また、基準パターンと被検査パターンとのずれを補正す
る第3従来例にあっては、被検査部材Gこ。
被検査パターンとは別個に少なくとも3つの位置合わせ
マークを設ける必要があると共に、これらの位置合わせ
パターンを読取って中心位置座標を検出する必要があり
、パターンの位置合わせマーク読取手段が別途必要であ
るなど装置が複雑大型化するという未解決の課題があっ
た。
また、上記第4従来例にあっては、1次元ラインセンサ
をX方向に走査しながら、被検査パターンをY方向に連
続的に移動させる場合の読取パターンの補正には有効で
あるが、被検査パターンとマスタパターンとのずれを補
正するためには、別途被検査パターンとマスクパターン
とのずれ角を検出しなければ、1次元ラインセンサの傾
きを制御することができないという未解決の課題があっ
た。
そこで、この発明は、上記従来例の未解決の課題に着目
してなされたものであり、特別な位置合わせマークを設
けることなく、被検査パターンに角度ずれを生じている
場合であっても、その状態で被検査パターンをX方向及
びY方向に走査しながら読取って、画像処理時に角度誤
差を補正し、さらにパターン部に応じて異なる欠陥認識
精度の設定を可能として正確で且つ再検査個数の減少の
双方を満足することが可能なパターン検査方法及び装置
を提供することを目的としている。
〔課題を解決するための手段〕
上記課題を解決するために、請求項(1)に係るパター
ン検査方法は、検査対象パターンを形成した被検査物と
撮像装置とを相対的に1次元又は2次元に走査して検査
パターンデータを得、該検査パターンデータと予め記憶
したマスタパターンデータとを比較して検査パターンの
欠陥を検査するようにしたパターン検査方法において、
前記撮像装置からの1走査ライン毎の検査パターンデー
タを複数の画素群に分割して記憶し、該記憶された検査
パターンデータと前記マスタパターンデータとを比較し
て検査パターンの傾きを算出し、該検査パターンの傾き
に応じて前記検査パターン及びマスタパターンデータの
何れかの読出順を変更して両パターンデータ間を整合さ
せ、次いで前記マスタパターンデータ中の欠陥認識精度
の重要度が低いパターン部に対応する所望のずれ量に設
定したずれ許容パターンデータを形成し、該ずれ許容パ
ターンデータと前記マスタパターンデータとに基づいて
比較用マスタパターンデータを形成すると共に、該比較
用マスタパターンデータの輪郭データを形成し、前記比
較用パターンデータと前記検査パターンデータとを比較
して欠陥部を抽出すると共に、抽出された欠陥部を前記
輪郭データでマスクしてパターンの欠陥の有無を判定す
るようにしたことを特徴としている。ここで、検査パタ
ーンデータ及びマスタパターンデータとの排他的論理和
をとることにより行うことが好ましい。
さらに、請求項(3)に係るパターン検査装置は、検査
対象パターンを形成した被検査物と撮像装置とを相対的
に1次元又は2次元に走査して検査パターンデータを得
、該検査パターンデータと予め記憶したマスタパターン
データとを比較して検査パターンの欠陥を検査するよう
にしたパターン検査装置において、前記撮像装置からの
1走査ライン毎の検査パターンデータを複数の画素群に
分割して記憶する分割記憶手段と、該分割記憶手段に記
憶された検査パターンデータと前記マスタパターンデー
タとを比較して検査パターンの傾きを検出する傾き検出
手段と、該傾き検出手段の検出結果に基づいて前記検査
パターン及びマスタパターンデータの何れかの読出順を
変更して両パターンデータ間を整合させるデータ整合手
段と、前記マスタパターンデータの欠陥認識精度の重要
度が低いパターン部に対応する所望ずれ幅のずれ許容パ
ターンデータを形成するずれ許容パターンデータ形成手
段と、該ずれ許容パターンデータ形成手段で形成したず
れ許容パターンデータと前記マスタパターンデータとに
基づいて比較用マスタパターンデータを生成する比較用
マスタパターンデータ生成手段と、該比較用マスタパタ
ーンデータ生成手段で生成した比較用マスクパターンの
輪郭パターンデータを形成する輪郭パターンデータ形成
手段と、前記比較用マスタパターンデータと前記検査パ
ターンデータとを比較して欠陥部を抽出し、該欠陥部抽
出データを前記輪郭パターンデータでマスクする欠陥部
抽出手段とを備えたことを特徴としている。ここで、比
較手段は、検査パターンデータ及びマスタパターンデー
タの排他的論理和をとって欠陥部を抽出する構成とする
ことが好ましい。
〔作用] この発明においては、被検査物を走査して得られるl走
査分の検査パターンデータを複数の画素群に分割して記
憶し、その分割記憶された検査パターンデータとマスタ
パターンデータとを比較することにより、両者間の傾き
誤差を検出し、この傾き誤差に応じて検査パターンデー
タ及びマスタパターンデータの何れかのデータ読出順を
変更することにより、両者間のパターンデータの整合性
を確保する。このため、特別な位置合わせマークや、そ
の読取手段を設けることなく傾き誤差を補正することが
できる。この整合をとった状態で、基準となるマスタパ
ターンデータ中の欠陥認識精度の低いパターン部に対応
して所望のずれ量を設定可能なずれ許容パターンデータ
を形成し、このずれ許容パターンデータとマスタパター
ンデータとに基づいて欠陥認識精度の重要性が比較的低
いパターン部について所望のずれ許容幅を有する比較用
マスタパターンデータを形成し、この比較用マスタパタ
ーンデータの輪郭パターンデータを形成することにより
、この輪郭パターンデータが比較的精度が低下せざるを
得ないパターン輪郭部及び低欠陥認識精度のパターン部
に対応することになる。そして、比較用マスタパターン
データと被検査物のパターンデータとを比較して欠陥部
を抽出し、この欠陥抽出データを輪郭パターンデータで
マスクすることにより、欠陥認識精度の異なるパターン
部に対して異なる判定基準で欠陥判定を行うことができ
、欠陥検出精度を高精度に維持しながら、再検査個数を
減少させて、欠陥検査のスルーブツトを向上させること
ができる。
〔実施例〕
以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第1図はこの発明の一実施例を示すブロック図である。
図中、lはマスク、レチクル、プリント基板等の表面に
所定の検査パターンPを形成した被検査物2を載置して
少なくともXY力方向移動可能な載置台であって、この
載置台1がX軸駆動モータIa及びY軸駆動モータ1b
によってXY力方向移動される。
載置台1の上面側には、被検査物2と対向する位置に撮
像装置としてのCCDカメラ3が固定配置され、このC
CDカメラ3で被検査物2の検査パターンPを撮像して
その画像データを出力する。
そして、載置台1及びCCDカメラ3が例えばコンピュ
ータを含んで構成される画像処理兼制御装置4によって
制御されると共に、CCDカメラ3の画像データが画像
処理兼制御装置4によって処理される。
画像処理兼制御装置4には、X軸モータ1a及びY軸モ
ータlbを制御するモータコントローラ7、CCDカメ
ラ3を制御するカメラコントローラ8、CCDカメラ3
からの画像信号の1走査ラインを例えば8つのシフトレ
ジスタR1〜R0に分割して記憶する複数例えば4つの
直列に接続されたシフトレジスタ群93〜9dと、画像
メモリとしての5つのビットマツプメモリ10a、10
b、10c、10d、10e及び欠陥データメモIJ 
10 f 、磁気テープ装置11、磁気ディスク装置i
 12、CRTデイスプレィ13並びにプリンタ14が
接続されている。磁気テープ装置11には、プリント基
板等の被検査物2に形成する検査パターンPの設計を行
う場合に使用するCAD装置からのフォトプロッタ、パ
ターンジェネレータ等への入力用データ(以下、CAD
データと称す)を記録した磁気テープが装着される。こ
こで、CADデータは、第6図及び第7図に示すように
、マスタパターンMが例えばプリント基板に形成するラ
ンドLとこれに連結された導体Cとで構成されているも
のとすると、これらが位置座標と方向を表すベクトルデ
ータとして圧縮されて形成されている。
画像処理兼制御装置4は、予め内蔵するROMに記憶さ
れたプログラムに従って所定の処理を実行し、まずCC
Dカメラ3から出力される4走査ライン分の画像データ
を順次パンツアメモリとしてのシフトレジスタ群9a〜
9dに格納し、格納された画像データから予め設定した
所定パターンの左右方向のエツジ座標(XP、、  Y
PI)及び(XP Z +  Y P 2 )を算出し
、これらエツジ座標(X、、。
Y、1)及び(XPZ、  YPz) t!:マス9ハ
タ7M(D同一パターンのエツジ座標(X、4.、  
YM、)及び(XM2.  YMりとからマスクパター
ンMに対する検査パターンPの傾きtanθを算出し、
この傾きtanθからシフトレジスタ群9a〜9dの各
シフトレジスタRI”” Reに対する続出アドレス順
序を決定することにより座標変換し、この続出アドレス
順序にしたがって、シフトレジスタ群9a〜9dに格納
されている画像データを読出し、これをビットマツプメ
モリ10aに検査パターン読取データとして格納する。
なお、検査パターンPの傾きによるCCDカメラ3のラ
イン方向のずれに対しては予め傾きに応じて設定した所
定量だけスキャン時にテーブルをライン方向に移動させ
ることにより補正する。
また、画像処理兼制御装置4は、予めCADデータから
マスクパターンMの外形を示す座標データ(エツジのx
、y座標を数値データ)を算出してこれをマスタパター
ンデータとして磁気ディスク装置12に記憶する。
さらに、画像処理兼制御装置4は、第2図に示すように
、欠陥検査部20を備えている。この欠陥検査部20は
、前記CADデータにおける欠陥認識精度の低いパター
ン部に対して第8図に示すずれ許容パターンデータを設
定するずれ許容パターンデータ設定部20aと、そのず
れ許容パターンデータとビットマツプメモリ10aに格
納されているマスタパターンデータとに基づいて第9図
に示す比較用マスタパターンデータを作成する比較用マ
スタパターンデータ生成部20bと、その比較用マスタ
パターンデータを所定の大きさを有するウィンドウを使
用して輪郭パターンデータに変換する輪郭データ形成部
20cと、比較用マスタパターンデータ生成部20bで
作成した比較用マスタパターンデータと前記ビットマツ
プメモリlObに格納された検査パターンデータとを比
較して欠陥を抽出すると共に、抽出した欠陥データを前
記輪郭データ形成部20cからの輪郭データでマスクし
て真の欠陥データを形成し、これを欠陥データメモリ1
0fに記憶する欠陥抽出部20dとを備え、ビットマツ
プメモリ20fに格納された欠陥データを必要に応じて
グラフィックデイスプレィ12及びプリンタ13に出力
する。
ずれ許容パターンデータ設定部20aは、位置精度が劣
ったりぼり等によって周縁部に粗さが残るが、これらの
影響が重大な欠陥とはならないもの即ち欠陥認識精度の
低いパターン部例えばプリント基板のパンチング、ドリ
リング等によって穿設するスルーホールTのずれ許容量
に応じて、グラフィックデイスプレィ12を使用して、
第8図に示すように、正規のスルーホールTの中心座標
とずれ許容量に応じたスルーホールTの直径より小さい
直径とを入力して小径の内側ずれ境界円BC,を形成し
、この境界円B Cr内を黒色で塗り潰すと共に、この
内側ずれ境界円BC,と同心的にずれ許容量に応じた大
径の外側ずれ境界円BC。
を形成し、この外側ずれ境界円BC,と内側ずれ境界円
BC,との中間部を例えば市松模様に網かけを行ってド
ツト単位のずれ許容パターンデータを形成し、これをビ
ットマツプメモリlocに記憶する。
比較用マスクパターン生成部20bは、ビットマツプメ
モリ10aに格納されているマスタパターンデータと、
ビットマツプメモリ10cに格納されているずれ許容パ
ターンデータとを同一のアドレス指定を行って所定順序
で1ビツトづつ読出し、両データの排他的論理和をとる
ことにより、比較用マスタパターンデータを形成し、こ
れをビットマツプメモリ10dの同一アドレスに格納す
る。
輪郭データ形成部20cは、ビットマツプメモリ10d
に格納されている比較用マスタパターンデータを3×3
ビツトの方形ウィンドウWに対応したアドレス指定を行
って9ビツトづつ読出し、その各ビット信号を第3図に
示すように正論理のAND回路21及び負論理のAND
回路22に入力し、両AND回路21及び22の出力を
NOR回路23に入力することにより、NOR回路23
からウィンドウWの全てのビットが“1゛′又は“°0
°”であるときにウィンドWの中心画素W、に対応する
ビット位置を論理値“0°゛、ウィンドウWのビットに
“′1゛及び“0”が混在しているときに、ウィンドウ
Wの中心画素W、に対応するビット位置を論理値゛1”
とそれぞれすることにより、輪郭データを形成し、これ
を順次ビットマツプメモリ10eの現在の中心画素W、
のアドレスに対応するアドレスに格納する。
欠陥抽出部20dは、ビットマツプメモリ10bに格納
されている検査パターンデータ、ビットマツプメモリl
odに格納されている比較用マスタパターンデータ及び
ビットマツプメモリ10eに格納されている輪郭データ
をアドレス指定により1ビツトづつ順次読出し、比較用
マスタパターンデータと検査パターンデータとを排他的
論理和回路31に供給して排他的論理和をとることによ
り、欠陥パターン部に対して論理値“1′°となる欠陥
データを形成し、この欠陥データと輪郭パターンデータ
の反転データとをAND回路32に供給してAND条件
をとることにより、輪郭データでマスクした真の欠陥デ
ータを得、このときのアドレスを欠陥データとして欠陥
データメモリlOrに格納する。
次に、上記実施例の動作を画像処理兼制御装置4のパタ
ーン整合処理手順を示す第4図及び第5図のフローチャ
ートを伴って説明する。
すなわち、第4図に示すように、ステップ■で磁気テー
プ装置11を駆動してマスクパターンMのCADデータ
を読込み、次いでステップ■に移行して、CADデータ
を伸長してドツト対応のマスタパターンデータに変換し
、これをビットマツプメモリ10aに格納する。
次いで、ステップ■に移行して、CODカメラ3からの
画像データを読込み、これに基づいて検査パターンがマ
スクパターンに対して傾斜しているときにその傾斜を補
正してビットマツプメモリ10bに登録する検査パター
ン座標変換処理を実行する。
次いで、ステップ■に移行して、ビットマツプメモリ1
0aに格納されているマスタパターンデータ及びビット
マツプメモリ1bに格納されている検査パターンデータ
に基づいて欠陥検査処理を実行する。
次いで、ステップ■に移行して、検査を終了するか否か
を判定し、検査を継続する場合には、ステップ■に移行
して次の検査を開始する検査開始指令が入力されたか否
かを判定し、検査開始指令が入力されていないときには
、そのまま待機し、検査開始指令が入力されたときには
、前記ステップ■に戻り、検査を終了する場合には処理
を終了する。
そして、ステップ■の検査パターン座標変換処理は、第
5図に示すように、ステップ■aで、CCDカメラ3か
ら出力されるの検査パターン読取データを最初の4走査
ライン分をバッファメモリとしてのシフトレジスタ群9
a〜9dに書込む。
このシフトレジスタ群9a〜9dに対するデータの書込
みは、各シフトレジスタ群9a〜9dが直列に接続され
ているので、CCDカメラ3から時間順次に出力される
データを順次シフトレジスタ群9aのシフトレジスタR
2に書込むことにより、最初に書込まれた書込データが
順次シフトされてシフトレジスタ群9dのシフトレジス
タRfiの最終段に書込まれる。
次いで、ステップ■bに移行してシフトレジスタ群9a
〜9dに対する読取データの書込みが完了したか否かを
判定し、書込みが未完了であるときには、前記ステップ
■aに戻って読取データの書込処理を継続し、書込みが
完了したときには、ステップ■Cに移行する。
このステップ■Cでは、シフトレジスタ群9a〜9dに
書込まれた検査パターン読取データを検索して予め設定
された例えば第6図で鎖線図示の検査パターンPRに対
する2つのエツジ座標(XPl+  YPI)及び(X
pz、  YPりを算出し、これらエツジ座標と、これ
に対応する第6図で実線図示のマスクパターンMのエツ
ジ座標(X□、  Y、4+)及び(X、t、  YM
Z)とからマスクパターンMに対する検査パターンPの
傾きtanθを算出する。
この傾きtanθの算出は、先ず検査パターンP及びマ
スクパターンMの一方のエツジ座標(X PI。
Yp+)及び(XMl、 YMI)に着目して、X方向
の偏差ΔX及びY方向の偏差ΔYを下記(1)式及び(
2)式に従って算出し、次いで両者に基づいて下記(3
)式の演算を行って傾きtanθ1を算出する。
ΔX=lX□−XN11   ・・・・・・・・・・・
・(1)ΔY ”’ l YPI  Y□I  ・・・
・・・・・・・・・(2)tanθ1=ΔX/ΔY ・
・・・・・・・・・・・(3)同様に、他方のエツジ座
標についても同様の演算を行って傾きtanθ2を算出
し、両傾きtanθ1及びtanθ2の何れか大きい方
又は両者が等しいときには何れか一方を傾きtanθと
して決定する。この決定は、検査パターンPが何れかの
エツジ座標を中心として傾斜している場合があり、この
ときには、中心となるエツジ座標については傾きが零と
なり、他方のエツジ座標については傾斜に応じた傾きt
anθが得られるので、その傾きtanθを検査パター
ンの傾きとして決定する。
次いで、ステップ■dに移行して、前記ステップ■Cで
算出した傾きtanθに基づいて予め記憶された傾きt
anθと続出アドレスとの対応関係を示す記憶テーブル
を参照してシフトレジスタ群9a〜9dにおける読出ア
ドレス順序(例えばシフトレジスタ群9dのシフトレジ
スタR,,R,、シフトレジスタ群9Cのシフトレジス
タR6,R5、シフトレジスタ群9bのシフトレジスタ
R4,R3及びシフトレジスタ群9aのシフトレジスタ
Rz。
R1)を選択する。この場合、傾きtanθが小さ(な
るに従ってシフトレジスタ9a、9b19Cの順に記憶
されているデータの読出しが行われな(なり、傾きta
nθが零であるときには、シフトレジスタ9dの記憶デ
ータのみを読出す。
次いで、ステップ■eに移行して、上記ステップ■dで
選択された続出アドレス順序でシフトレジスタ群9a〜
9dの各シフトレジスタR1〜R8から書込データを続
出し、これを順次ビットマツプメモリ10bに格納する
。
次いで、ステップ■fに移行して、ビットマツプメモリ
10bに全ての画像データの書込みが完了したか否かを
判定し、書込みが未完了であるときには、ステップ■g
に移行してCCDカメラ3からの次の4走査ライン分の
画像データをシフトレジスタ群9a〜9dに格納してか
らステップ■eに戻り、全ての画像データの書込みが完
了したときには処理を終了して第4図のステップ■に移
行する。
この検査パターン座標変換処理によって、検査パターン
PのマスクパターンMに対する傾きに応じてシフトレジ
スタ群9a〜9dの各シフトレジスタR1〜R8の続出
位置を変更することにより、ビットマツプメモリ10b
に格納される検査パターンデータは、その傾きが補正さ
れてビットマツプメモリ10aに格納されているマスタ
パターンデータに対して整合性を有するものとなる。
そして、ステップ■の欠陥検査処理では、予めずれ許容
パターンデータ形成部20aによって、グラフィックデ
イスプレィ12を使用してCADデータにおけるプリン
ト基板の欠陥認識精度の低い各ランドLの中心座標及び
ずれ許容量に応じた直径を入力することにより内側ずれ
境界円BC。
を形成し、この内側ずれ境界円BC,の内側を黒色に塗
り潰す。次いで、内側ずれ境界円BC,と同心的にずれ
許容量に応じた直径を入力することにより外側ずれ境界
円BC,を形成し、両境界円間をドツト単位の市松模様
に網かけを行って第8図に示すずれ許容データを作成し
、このずれ許容データをビットマツプメモリ10cに格
納しておこの状態で、比較用マスタパターンデータ生成
部20bで、ビットマツプメモリ10a及び10Cに格
納されているマスタパターンデータ及びずれ許容データ
を順次所定順序で読出し、両データをビット単位で排他
的論理和をとることにより、第9図に示すように、内側
ずれ境界円BC,の内側が白色となり、この内側ずれ境
界円BC,及び外側ずれ境界円BCo間がずれ許容デー
タの市松模様を反転した市松模様となり、その外側のパ
ターンデータが黒色となる比較用マスクパターンMCが
生成され、この比較用マスクパターンMCのドツト単位
の比較用パターンデータがビットマツプメモリ10dに
格納される。
さらに、輪郭データ形成部20cで、ビットマツプメモ
リ10dに格納された比較用マスタパターンデータを、
3×3ビツトの計9ビットのウィンドウWを使用して順
次読出し、各ビット信号の正論理及び負論理のAND条
件をとり、次いでNOR条件をとることにより、輪郭デ
ータを形成する。すなわち、第9図において、ウィンド
ウWの各画素W、〜W、がランドL及び導体Cに重なっ
ていないときには、各画素W1〜W、のビットは全て論
理値“0°”であり、AND回路21の出力が“′0”
”、AND回路22の出力が°“1”となってNOR回
路23の出力が白色を表す論理値“0゛。
となり、これがビットマツプメモリ10eのウィンドウ
Wの中心画素W、の現在のアドレス位置に書込まれる。
逆に、ウィンドウWの全ての画素W。
〜W、がランドL又は導体Cと重なっているときには、
各画素wl−’−wqのビットは全て論理値“1゛°で
あり、AND回路21の出力が°1゛。
AND回路22の出力がII OJTとなってNOR回
路23の出力が白色を表す論理値°“0゛°となり、こ
れがビットマツプメモリ10eのウィンドウWの中心画
素W、の現在のアドレス位置に書込まれる。一方、ウィ
ンドウWの各画素W、〜W、の一部がランドL又は導体
Cに重なっているか、若しくは市松模様に重なっている
ときには、AND回路2工及び22の出力が共に論理値
゛0゛となるので、NOR回路23の出力が黒色を表す
論理値°“1°゛となって、これがビットマツプメモリ
10eの中心画素W、のアドレス位置に書込まれる。
したがって、第10図に示すように、第9図の比較用マ
スクパターンMCの外側の輪郭部と、内側の市松模様部
が黒色となる輪郭パターンOPが形成され、この輪郭パ
ターンOPのドツト単位の輪郭パターンデータがマスク
データとしてビットマツプメモリ10eに格納される。
このようにして、ビットマツプメモリ10dに比較用マ
スタパターンデータが、ビットマツプメモリ10eに輪
郭データがそれぞれ格納された状態で、検査対象となる
被検査物2の検査パターンPを検査するには、ビットマ
ツプメモリ10bに格納されている第11図に示すずれ
補正された検査パターンデータとビットマツプメモリ1
0dに格納されている比較用マスタパターンデータとビ
ットマツプメモリ10eに格納されている輪郭データと
を同一のアドレス指定を行って順次読出し、これらの内
比較用マスタパターンデータ及び検査パターンデータを
排他的論理和回路31の入力端に供給する。このため、
排他的論理和回路31から比較用マスタパターンデータ
と検査パターンデータとが一致しているときに論理値゛
0°“、不一致のときに論理値”1′の欠陥検出データ
が出力される。この欠陥検出データは、AND回路32
の肯定入力側に入力され、このAND回路32の否定入
力側にはビットマツプメモリ10eから読出された輪郭
データが供給されているので、このAND回路32から
輪郭データに対応する欠陥検出データがマスクされて第
12図に示すように比較用マスタパターンデータの輪郭
部を除く他のドツト位置での欠陥部Fのみが抽出され、
そのときのアドレスが欠陥座標として欠陥データメモリ
10fに格納される。
したがって、輪郭データは比較的欠陥認識精度の高いラ
ンドL及び導体Cの外側輪郭部の幅に対して、比較的欠
陥認識精度の低いスルーホールT位置の幅が広く設定さ
れているので、ランドL及び導体Cの外側輪郭部につい
ては、高精度の欠陥認識を行うことができ、被検査パタ
ーンPに形成されたスルーホールTについては基準位置
に対して位置ずれを生じているものとしても、その位置
ずれがずれ許容データ中の市松模様内に収まる場合には
、欠陥パターンとは認識されないことになり、この分欠
陥データメモリ10fに格納される欠陥検出データが減
少して、真の欠陥検出データのみが欠陥データメモリ1
0fに格納される。また、ずれ許容量はずれ許容パター
ン形成部20aで任意の幅に設定することができる。
しかも、輪郭パターンデータ形成部20cで、3×3ビ
ツトのウィンドウWを使用して欠陥検査を行うようにし
ているので、マスクパターンM及び検査パターンPに±
1ビットの量子化誤差、位置ずれ、パターン形成時の粗
さが生じた場合でも欠陥無しと判断することができ、誤
検出を防止することができる。
なお、上記実施例においては、検査パターンデータの続
出順序を変更して検査パターン及びマスクパターンの整
合を得るようにした場合について説明したが、これに限
定されるものではなく、マスタパターンデータの続出順
序を変更するようにしてもよい。
また、上記実施例においては、パターンの両端のエツジ
座標を基準として傾きを算出する場合について説明した
が、プリント基板等にあっては所定のスルーホール等の
微小パターンの位置座標を基準として傾きを算出するよ
うにしてもよい。
さらに、上記実施例においては、撮像装置としてCCD
カメラ3を適用した場合について説明したが、これに限
定されるものではなく、ライン走査形のイメージセンサ
と同期をとって移動する載置台の組合わせ等を適用する
こともできる。
またさらに、上記実施例においては、ずれ許容パターン
設定部20aで市松模様のパターンを形成する場合につ
いて説明したが、これに限定されるものではなく、輪郭
パターンデータを作成する夜に黒色となるものであれば
よいものである。
なおさらに、一般にパターンを形成するためのCADデ
ータには、第13図(a)に示すように、被検査物2を
載置台l上に位置決めするための複数のアライメントマ
ークAMも表されており、このアライメントマークAM
の座標と、第13図(b)に示す被検査物2の読取デー
タ中に含まれるアライメントマークAM’の座標とを比
較することにより、両者のずれ量を算出することができ
、このずれ量をSIi置台1を移動させて補正するか、
ビットマツプメモリ10dの座標を補正して解消するこ
とにより、ウィンドウWを最小画素単位の大きさに選定
することもできる。
また、上記実施例においては、CADデータとしてフォ
トブロック又はパターンジェネレータへの入力用データ
を適用した場合について説明したが、これに限定される
ものではなく、パターンの外形を取り出せる図形データ
であればよく、またデータ記録媒体としては磁気テープ
以外にフロッピィディスクネットワーク等の任意の記録
媒体を適用することができる。
〔発明の効果〕
以上説明したように、この発明によれば、前記撮像装置
からの1走査ライン毎の検査パターンデータを複数の画
素群に分割して記憶し、該記憶された検査パターンデー
タと前記マスタパターンデータとを比較して検査パター
ンの傾きを算出し、該検査パターンの傾きに応じて前記
検査パターン及びマスタパターンデータの何れかの読出
順を変更して両パターンデータ間を整合させてから両者
を比較して欠陥検査を行うようにしたので、検査パター
ンとマスタパターンとの角度ずれによる欠陥パターンと
誤判断することを確実に防止することができ、しかも欠
陥検査が基準となるマスタパターンデータと、このマス
タパターンにおける欠陥認識精度の低いパターン部につ
いて設定したずれ許容データとに基づいて比較用マスタ
パターンデータを形成すると共に、この比較用マスタパ
ターンデータの輪郭データを形成し、比較用マスタパタ
ーンデータと被検査物の検査パターンデータとを比較し
て欠陥データを抽出すると共に、この欠陥データを前記
輪郭データでマスクするようにしているので、不必要な
欠陥データを排除して真の欠陥データのみを抽出するこ
とができるので、欠陥データ用のメモリ容量を小さくす
ることができると共に、欠陥認識精度を高精度に維持し
ながら、無用の再検査を防止して、目視判定のための労
力及び時間を軽減することができ、欠陥検査のスルーブ
ツトを向上することができる効果が得られる。
また、検査パターンと比較用マスクパターンとの排他的
論理和をとることにより、両データ間に多少座標ずれを
生じている場合にも正確な欠陥検査を行うことができる
。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例を示すブロック図、第2図
は画像処理兼制御装置の欠陥検査部の一例を示すブロッ
ク図、第3図は輪郭パターンデータ形成部の一例を示す
ブロック図、第4図は制御装置の処理手順を示すフロー
チャート、第5図は制御装置の検査パターン座標変換処
理手順を示すフローチャート、第6図はマスクパターン
を示す説明図、第7図はマスクパターンの一部を示す拡
大説明図、第8図はずれ許容パターンを示す説明図、第
9図は比較用マスクパターンを示す説明図、第1O図は
比較用マスクパターンの輪郭を示す説明図、第11図は
検査パターンを示す説明図、第12図は欠陥パターンを
示す説明図、第13図(a)及び(b)はそれぞれこの
発明の他の実施例の説明に供する説明図である。 図中、lは載置台、2は被検査物、3はCODカメラ(
撮像装置)、4は画像処理兼制御装置、9a〜9dはシ
フトレジスタ群、R,〜R4はシフトレジスタ、10a
〜10dはビットマツプメモリ、11は磁気テープ装置
、12は磁気ディスク、13はCRTデイスプレィ、1
4はプリンタ、20aはずれ許容データ形成部、20b
は比較用マスタパターンデータ生成部、20cは輪郭デ
ータ形成部、20dは欠陥抽出部、21.22はAND
回路、23はNOR回路、31は排他的論理和回路、3
2はAND回路、Mはマスクパターン、Pは検査パター
ン、Wはウィンドウである。 第1図 第 図 (Xp 、Yp +(XMI、YMll (XP2.YF3 ) (XM2.YM2 )′   
 〆 第10図 02脚1叩パクウ 第7図 Mマスクツずクー〉 第8 図

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)検査対象パターンを形成した被検査物と撮像装置
    とを相対的に1次元又は2次元に走査して検査パターン
    データを得、該検査パターンデータと予め記憶したマス
    タパターンデータとを比較して検査パターンの欠陥を検
    査するようにしたパターン検査方法において、前記撮像
    装置からの1走査ライン毎の検査パターンデータを複数
    の画素群に分割して記憶し、該記憶された検査パターン
    データと前記マスタパターンデータとを比較して検査パ
    ターンの傾きを算出し、該検査パターンの傾きに応じて
    前記検査パターン及びマスタパターンデータの何れかの
    読出順を変更して両パターンデータ間を整合させ、次い
    で前記マスタパターンデータ中の欠陥認識精度の重要度
    が低いパターン部に対応する所望のずれ量に設定したず
    れ許容パターンデータを形成し、該ずれ許容パターンデ
    ータと前記マスタパターンデータとに基づいて比較用マ
    スタパターンデータを形成すると共に、該比較用マスタ
    パターンデータの輪郭データを形成し、前記比較用パタ
    ーンデータと前記検査パターンデータとを比較して欠陥
    部を抽出すると共に、抽出された欠陥部を前記輪郭デー
    タでマスクしてパターンの欠陥の有無を判定するように
    したことを特徴とするパターン検査方法。
  2. (2)比較用パターンデータ及び検査パターンデータの
    比較は、両者の排他的論理和をとることにより行うよう
    にした請求項(1)記載のパターン検査方法。
  3. (3)検査対象パターンを形成した被検査物と撮像装置
    とを相対的に1次元又は2次元に走査して検査パターン
    データを得、該検査パターンデータと予め記憶したマス
    タパターンデータとを比較して検査パターンの欠陥を検
    査するようにしたパターン検査装置において、前記撮像
    装置からの1走査ライン毎の検査パターンデータを複数
    の画素群に分割して記憶する分割記憶手段と、該分割記
    憶手段に記憶された検査パターンデータと前記マスタパ
    ターンデータとを比較して検査パターンの傾きを検出す
    る傾き検出手段と、該傾き検出手段の検出結果に基づい
    て前記検査パターン及びマスタパターンデータの何れか
    の読出順を変更して両パターンデータ間を整合させるデ
    ータ整合手段と、前記マスタパターンデータの欠陥認識
    精度の重要度が低いパターン部に対応する所望ずれ幅の
    ずれ許容パターンデータを形成するずれ許容パターンデ
    ータ形成手段と、該ずれ許容パターンデータ形成手段で
    形成したずれ許容パターンデータと前記マスタパターン
    データとに基づいて比較用マスタパターンデータを生成
    する比較用マスタパターンデータ生成手段と、該比較用
    マスタパターンデータ生成手段で生成した比較用マスタ
    パターンの輪郭パターンデータを形成する輪郭パターン
    データ形成手段と、前記比較用マスタパターンデータと
    前記検査パターンデータとを比較して欠陥部を抽出し、
    該欠陥部抽出データを前記輪郭パターンデータでマスク
    する欠陥部抽出手段とを備えたことを特徴とするパター
    ン検査装置。
  4. (4)欠陥部抽出手段は、比較用マスタパターンデータ
    と検査用パターンデータとの排他的論理和をとって欠陥
    部を抽出するようにしてなる請求項(3)記載のパター
    ン欠陥検査装置。
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