JPH0642939A

JPH0642939A - パターン検査装置

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Publication number: JPH0642939A
Application number: JP22080792A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Atsuta; 均熱田; Ryuji Kitakado; 龍治北門; Akira Matsumura; 明松村; Yasushi Sasa; 泰志佐々
Original assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1992-07-27
Filing date: 1992-07-27
Publication date: 1994-02-18
Anticipated expiration: 2014-05-17
Also published as: JP2891825B2

Abstract

(57)【要約】【目的】ＴＡＢなどの表面と裏面のパターンが対称形
状である検査対象物の両面の検査を、効率良くかつ小容
量のメモリを用いて実行する。【構成】検査対象物であるＴＡＢ２の両面が表側撮像
系４と裏側撮像系５とで読み取られ、２値化処理部６、
７により２値化した画像信号ＰＳａ、ＰＳｂとしてそれ
ぞれ出力される。半導体メモリ１０は基準対象物である
ＴＡＢ２の片面の基準画像信号ＭＳを記憶する。画像補
正部１２で、画像信号ＰＳａ、ＰＳｂ、ＭＳの間の不必
要な差異が縮小された上で、比較検査部１３、１４へ入
力される。比較検査部１３、１４はそれぞれ検査対象物
と基準対象物の画像信号を相互に比較して欠陥の有無を
判定する。【効果】半導体メモリは片面分の記憶容量で足り、し
かも両面の検査が同時に行われる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えば半導体装置の
リードフレーム、ＴＡＢ（Tape Automated Bonding）な
どの、表面と裏面の双方の検査を要し、しかも表面のパ
ターンと裏面のパターンが互いに対称形である検査対象
物のパターン検査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】プリント配線板などに形成されたパター
ンの検査に用いられる従来のパターン検査装置は、以下
のように構成されたものが代表的である。すなわち、ま
ずパターンに欠陥を持たない良品である基準とすべき対
象物（基準対象物）を準備し、そのパターンを読み取る
などの方法で得られる画像信号（基準画像信号）をあら
かじめメモリへ記憶する。

【０００３】つぎに、検査すべき対象物（検査対象物）
のパターンを読み取って画像信号（検査対象画像信号）
を得る。そして、上記のメモリから基準画像信号を読み
出し、これら２つの画像信号を相互に比較し、所定以上
の差異があれば検査対象物に欠陥があると判定する。例
えば、本出願人による特開昭６２−１４０００９号公報
において、この検査装置の詳細が開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】リードフレーム、ある
いはＴＡＢなどでは、これらが有するパターンは表面と
裏面の間で互いに対称形状である。パターンの表面側、
裏面側のいずれか一方のみに存在する欠陥であっても、
製品全体の不良につながるので、これらの検査は表面及
び裏面の双方について実施する必要がある。その際、従
来の技術では検査対象物毎にメモリに各面の基準画像信
号を新たに記憶して片面ずつ検査する必要があるので、
検査の効率が悪いという欠点があった。あるいは、従来
の技術において検査をより効率よく行うためには、上記
のメモリが表面と裏面の双方の基準画像信号を記憶すべ
く、片面の基準画像信号を記憶し得る大きさの２倍の大
きさの記憶容量を要するという欠点があった。

【０００５】この発明は、従来の検査装置が有する上記
の欠点を解消することを目指したもので、表面と裏面の
パターンが対称形状である検査対象物の両面の検査を、
片面のみのパターンの検査を行うに必要な記憶容量を有
するメモリを用いて、しかも効率よく実行し得るパター
ン検査装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明にかかる請求項
１に記載のパターン検査装置は、表面及び裏面を有し、
表面に形成された第１のパターンと裏面に形成された第
２のパターンとが対称形状である検査対象物について、
前記第１と第２のパターンの検査を行うパターン検査装
置であって、（ａ）前記第１又は第２のパターンの比較
基準となるべき基準パターンを表現した基準画像信号を
記憶する記憶手段と、（ｂ）前記検査対象物の表面の画
像を当該表面に沿って読み取り、前記第１のパターンを
表現する第１の画像信号を得る第１の画像読取手段と、
（ｃ）前記検査対象物の裏面の画像を当該裏面に沿って
読み取り、前記第２のパターンを表現する第２の画像信
号を得る手段であって、前記第１の画像信号が表現する
画像の前記表面上の位置と、前記第２の画像信号が表現
する画像の前記裏面上の位置が、互いに対向し合う位置
であるように、前記第１の画像読取手段と同期して駆動
される第２の画像読取手段と、（ｄ）前記第１の画像信
号と前記記憶手段から読み出した前記基準画像信号とを
入力し、前記第１の画像信号と前記基準画像信号との間
に所定の程度以上の差異があれば、前記第１のパターン
において欠陥有りを示す第１の判定信号を出力する第１
の比較検査手段と、（ｅ）前記第２の画像信号と前記記
憶手段から読み出した前記基準画像信号とを入力し、前
記第２の画像信号と前記基準画像信号との間に所定の程
度以上の差異があれば、前記第２のパターンにおいて欠
陥有りを示す第２の判定信号を出力する第２の比較検査
手段と、を備える。

【０００７】この発明にかかる請求項２に記載のパター
ン検査装置は、請求項１に記載のパターン検査装置であ
って、（ｆ）前記第１及び第２の画像信号に同期して前
記記憶手段から前記基準画像信号を読み出し、これら３
つの信号の間に存在する前記第１及び第２のパターンの
欠陥に起因しない差異を縮小すべく、これら３つの信号
のうちの少なくとも１つを補正して、前記第１及び第２
の比較検査手段へ入力する画像補正手段、を更に備え
る。

【０００８】

【作用】この発明におけるパターン検査装置では、検査
対象物の表裏両面の画像を同期してそれぞれ読み取る手
段を備えるので、表裏両面の検査を同時に行うことがで
きる。また、これらの画像を読み取る手段により得られ
る表裏各面の画像信号は、表裏各面上の画像が互いに対
向し合う位置であるように得られるので、対称形状をな
すパターンを有する検査対象物に対しては、パターン上
の互いに対応する位置の画像を表現する。このため、検
査対象物の互いに対称形状をなす両面のパターンの検査
を、これら両面の画像信号を共通の１つの基準画像信号
と比較することにより実行し得る。このため、記憶手段
の記憶容量は片面分の基準画像信号を記憶し得る大きさ
で足りる（請求項１及び請求項２）。

【０００９】この発明におけるパターン検査装置では、
検査対象物の両面の画像信号、及び基準画像信号の間に
存在するパターンの欠陥に起因しない差異を縮小すべ
く、これらの画像信号の中の少なくとも１つの画像信号
に補正を施す手段を備えており、比較検査手段では補正
を施された画像信号を利用して検査を実行する。このた
め、この検査装置では検査における誤判断を抑制するこ
とができる（請求項２）

【００１０】。

【実施例】

［実施例１．］図１はこの発明の第１の実施例における
パターン検査装置１００の全体構成を示す概略ブロック
図である。検査装置１００が備える表側撮像系４及び裏
側撮像系５は、副走査方向Ｘに移動し得る搬送テーブル
３に載置されパターン１を有するＴＡＢ２などの検査対
象物又は基準対象物の表面及び裏面の画像を、搬送テー
ブル３の移動に伴ってそれぞれ走査しつつ光学的に読み
取る。

【００１１】図２は表側撮像系４及び裏側撮像系５の構
成を示す説明図である。表側及び裏側撮像系４及び５が
備える画像センサー４ａ、５ａはそれぞれ、ガラス等の
透明な材質で構成される搬送テーブル３の上方及び下方
に設置されており、ＴＡＢ２を載置した搬送テーブル３
が移動する副走査方向Ｘに垂直な主走査方向Ｙに沿って
一列に配列したＣＣＤなどで構成される。これら画像セ
ンサー４ａ、５ａは、ＴＡＢ２の表面及び裏面の主走査
方向Ｙに沿った直線上の画像を読み取る。搬送テーブル
３が副走査方向Ｘへ移動する間に画像センサー４ａ及び
５ａは、主走査方向Ｙに沿って反復して読取り位置を走
査する。画像センサー４ａと５ａは互いに同期して、常
にＴＡＢ２の表面と裏面上の互いに対向する位置をそれ
ぞれ走査する。言い替えると、画像センサー４ａと５ａ
はＴＡＢ２上の互いに同一の位置を、表面側及び裏面側
からそれぞれ走査する。

【００１２】検査対象物の一例であるＴＡＢ２は、例え
ば図３に示すようにポリイミドなどの樹脂で構成される
絶縁体のベース２ａ上に、銅などの導電体のパターン１
が形成されたものである。図３（ａ）及び（ｂ）は、そ
れぞれこのＴＡＢ２の表面及び裏面の外観図である。こ
れらの図におけるパターン１は、それぞれ１つのパター
ン１の表面（第１のパターン）及び裏面（第２のパター
ン）を表現しており、パターン１はこれらの図の間で互
いに対称形状をなしている。従って、上述のように画像
センサー４ａ、５ａにより、互いに同期して読み取ら
れ、２値化処理部６、７（図１参照）で出力されるＴＡ
Ｂ２の画像信号は、走査の任意の段階において、それぞ
れパターン１上の互いに対称に対応する部分における画
像を表現する。

【００１３】図１に戻って、表側撮像系４、及び裏側撮
像系５は、ＴＡＢ２上のパターン１の有無によって信号
レベルに差異が現れるアナログ電気信号ＡＳａ、ＡＳｂ
をそれぞれ出力し、第１及び第２の２値化処理部６、７
へ送信する。２値化処理部６、７は、これらのアナログ
電気信号ＡＳａ、ＡＳｂを、画像を構成する単位である
画素毎にそれぞれデジタル電気信号に変換し、更に所定
の閾値と比較し、その結果に基づいて値”１”及び”
０”の２つの値を有するデジタル的な画像信号ＰＳａ、
ＰＳｂに変換する。これにより画像信号ＰＳａ及びＰＳ
ｂは、例えばパターン１の存在する領域では値”１”を
有し、存在しない領域では値”０”を有する。すなわ
ち、これらの画像信号ＰＳａ、ＰＳｂは、読み取られた
ＴＡＢ２のパターン１の画像を表現する。セレクタ８
は、後述するシステムコントローラ１１から送信される
選択信号に基づいて、これら画像信号ＰＳａ、ＰＳｂ、
およびＣＡＤ（コンピュータ作画システム）９から送出
される画像信号ＤＳのいずれかを選択して、高速での書
き込み及び読み出しが可能な半導体メモリ１０（記憶手
段）へ入力する。

【００１４】ＴＡＢ２の検査を行う場合には、まずＴＡ
Ｂ２に関する基準画像信号をあらかじめ半導体メモリ１
０へ記憶する。そのために、パターン１に欠陥がなく良
品である基準とすべきＴＡＢ２を搬送テーブル３の上に
載置し、その画像を読み取って得られる画像信号ＰＳ
ａ、ＰＳｂの中のいずれかをセレクタ８で選択して、こ
れを基準画像信号ＭＳとして半導体メモリ１０へ記憶す
る。あるいは、ＣＡＤ９で作成され、ＴＡＢ２の表面又
は裏面の中の１方における欠陥のないパターン１の画像
を表現する画像信号ＤＳをセレクタ８で選択して、この
画像信号ＤＳを基準画像信号ＭＳとして半導体メモリ１
０へ記憶する。この実施例の検査装置１００では、ＣＡ
Ｄ９で作画された画像信号ＤＳを基準画像信号ＭＳとし
て利用することができるので、パターン１に欠陥を持た
ない基準とすべきＴＡＢ２を準備する手間を省くことが
可能である。

【００１５】つぎに、パターン１に欠陥を有している可
能性のある検査対象物としてのＴＡＢ２を搬送テーブル
３の上に載置し、その画像を読み取る。このとき得られ
る画像信号ＰＳａ、ＰＳｂ（第１及び第２の画像信号）
は、画像補正部１２（画像補正手段）へ入力される。同
時に、半導体メモリ１０からは基準画像信号ＭＳが読み
出され、画像補正部１２へ入力される。

【００１６】画像信号ＰＳａ、ＰＳｂ及び基準画像信号
ＭＳはＴＡＢ２上の同一の位置における画素毎に互いに
同期して画像補正部１２へ入力される。前述のように画
像センサー４ａと５ａはそれぞれＴＡＢ２上の同一の位
置を同期して走査するので、画像信号ＰＳａとＰＳｂは
それぞれＴＡＢ２上の同一の位置における画素毎に互い
に同期して出力される。このため、半導体メモリ１０か
らの読み出しの速さを調整することにより、基準画像信
号ＭＳと画像信号ＰＳａ、ＰＳｂとを、ＴＡＢ２上の同
一の位置における画素に対応するように互いに同期して
入力することができる。半導体メモリ１０からの読み出
しの速さの調整は、システムコントローラ１１からの信
号に基づいて行われる。

【００１７】ところで、ＴＡＢ２の表面のパターン１の
画像と裏面のパターン１の画像の間には、エッチングフ
ァクタの差異及びその他に起因して、パターン１の幅そ
の他に若干の差異が現れることがある。また、検査装置
１００自身において、例えば表側撮像系４と裏側撮像系
５の間に特性上の差異が存在し得る。更に、ＣＡＤ９で
作成された画像信号ＤＳが表現するパターン１の画像
は、エッチングに起因して製品のパターン１の角部分に
現れる丸みがないなど、画像信号ＰＳａ、ＰＳｂが表現
するパターン１の画像との間に差異を有している。画像
補正部１２はこれらの差異を補正する。例えば、基準画
像信号ＭＳとして画像信号ＤＳが半導体メモリ１０に記
憶されているとき、基準画像信号ＭＳが表現するパター
ン１の画像の角の部分に丸みを付加すべく基準画像信号
ＭＳに補正を施す。あるいは、画像信号ＰＳａ、ＰＳｂ
のいずれかに拡大処理、或は縮小処理を施して、これら
両者間の差異を補正する。

【００１８】画像補正部１２は、補正を施した又は施さ
ないままの、画像信号ＰＳａ、ＰＳｂを被比較信号ＣＳ
ａ、ＣＳｂとして、それぞれ第１及び第２の比較検査部
１３、１４（第１、第２の比較検査手段）へ入力する。
同時に画像補正部１２は、補正を施した又は施さないま
まの基準画像信号ＭＳを比較基準信号ＣＭＳとして比較
検査部１３、１４へ入力する。

【００１９】比較基準信号ＣＭＳと被比較信号ＣＳａ、
ＣＳｂは互いに同期して、互いに比較すべき位置におけ
る画素同士が同時に比較検査部１３、１４へ入力され
る。このため、半導体メモリ１０で記憶すべき基準画像
信号ＭＳは、基準とすべきＴＡＢ２の表面又は裏面のい
ずれか一方の画像信号のみで十分であり、半導体メモリ
１０の記憶容量は表面又は裏面の画像信号を記憶し得る
大きさで足り、表裏両面の画像信号を記憶し得る大きさ
を必要としない。また、検査すべきＴＡＢ２の画像の撮
像系による走査に同期して、２値化処理部６、７での処
理から比較検査部１３、１４における比較検査までの処
理が実行されるので、上記記憶手段以外に画像信号を一
旦まとめて記憶する手段を要せず、しかも迅速な検査が
行われ得る。

【００２０】比較検査部１３は、例えば前述の特開昭６
２−１４０００９号公報に開示される技術を用いて構成
し得る。すなわち、被比較信号ＣＳａが表現する画像と
比較基準信号ＣＭＳが表現する画像のそれぞれを、所定
のサイズの区画（評価区画）に区分けし、各区画毎に双
方のパターンを重ね合わせて比較し、所定以上の差異が
あればその区画において欠陥があると判定する。比較検
査部１４も同様に、被比較信号ＣＳｂと比較基準信号Ｃ
ＭＳの間の比較を行って、欠陥の有無を判定する。比較
検査部１３、１４は、欠陥の有無に対応して、例えば
値”１”及び”０”を有する判定信号ＩＮＳａ、ＩＮＳ
ｂ（第１、第２の判定信号）を、それぞれ後処理部１５
へ送信する。後処理部１５は図示しない表示装置を備え
ており、例えば欠陥の存在する評価区画の位置を表示す
る。比較検査部１３、１４へ入力される画像信号の間に
は、画像補正部１２によって不必要な差異が取り除かれ
ているので、上述の検査において、欠陥に起因しない差
異を誤って欠陥と判定する誤判定が抑制される。

【００２１】ＣＰＵ１６は、図示しないマイクロプロセ
ッサを内蔵した装置であり、これには表示装置であるＣ
ＲＴ１７と手操作による入力手段であるキーボード１８
が接続されており、更にシステムコントローラ１１との
間で信号の交換を行う。システムコントローラ１１はＣ
ＰＵ１６の指示に基づいて、セレクタ８への選択信号を
送信する他、半導体メモリ１０への書き込み及び読み出
し動作及びその速さの指示、並びに画像補正部１２、比
較検査部１３、１４、及びテーブル駆動装置１９への動
作の指示を行うべく、所定の信号をこれらへ送信する。
テーブル駆動装置１９は図示しないモーターを内蔵して
おり、ＴＡＢ２の画像を読み取る際に搬送テーブル３を
副走査方向Ｘに移動させる。

【００２２】以上のように検査装置１００では、ＴＡＢ
２の片面に対応する基準画像信号ＭＳを用いてＴＡＢ２
の両面の検査を行うことができるので、半導体メモリ１
０はＴＡＢ２の表裏両面分の記憶容量を必要とせず、片
面分の記憶容量を備えておれば十分である。しかも、表
面と裏面の検査を行う毎に半導体メモリ１０に表面と裏
面それぞれに対応する基準画像信号ＭＳを入力し直す必
要がないので、検査の効率が良好である。更に、表裏両
面の画像を同時に読み取り、かつ両面を同時に検査し得
るので、更に効率よく検査を実施し得る。

【００２３】［実施例２．］図４はこの発明の第２の実
施例におけるパターン検査装置１０１の全体概略ブロッ
ク図である。この実施例の検査装置１０１では、画像補
正部１２が設けられておらず、検査装置１００より構成
が簡略化されている。基準画像信号ＭＳ、画像信号ＰＳ
ａ、ＰＳｂなどは補正を施されることなく、直接に比較
検査部１３、１４へ入力される。前述のようなパターン
１の表面の画像と裏面の画像との間の差異が問題になる
ほど大きくはなく、また画像信号ＤＳから基準画像信号
ＭＳを得る場合に、画像信号ＤＳが表現する画像と製品
のパターン１の画像との間の差異も同様に問題にならな
い場合には、この検査装置１０１で十分に良好な検査を
実施し得る。図４におけるその他の構成は、図１の第１
の実施例と同じであるので、図１と同符号を付してその
説明を省略する。

【００２４】なお、以上の実施例では、撮像系４、５を
固定し搬送テーブル３を移動させる構成であったが、逆
に搬送テーブル３を固定し、撮像系４、５を移動するよ
うに構成してもよい。また、上述の実施例では、検査対
象物の一例としてＴＡＢ２を取り上げて説明したが、こ
の発明は半導体装置のリードフレーム、及びその他の表
面と裏面のパターンが互いに対称形状である検査対象物
一般に実施が可能である。

【００２５】

【発明の効果】この発明におけるパターン検査装置で
は、検査対象物の表裏両面の画像を同期してそれぞれ読
み取る手段を備え、しかも、これらの表裏各面の画像信
号は、表裏各面において互いに対称形状をなすパターン
を有する検査対象物に対しては、パターン上の互いに対
応する位置の画像を表現する。このため、表面と裏面の
パターンが対称形状である検査対象物の両面の検査を、
片面のみのパターンの検査を行うのに必要な記憶容量を
有する記憶手段を用いて、しかも効率よく実行し得る
（請求項１及び請求項２）。

【００２６】この発明におけるパターン検査装置では、
検査対象物の両面の画像信号、及び基準画像信号の間に
存在するパターンの欠陥に起因しない差異を縮小すべ
く、補正を施された画像信号を利用して検査を実行する
ので、検査における誤判断が抑制され、高い精度の検査
が行われる（請求項２）。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施例における検査装置の全
体構成を示す概略ブロック図である。

【図２】表側撮像系及び裏側撮像系の構成を示す説明図
である。

【図３】ＴＡＢの表面及び裏面の外観図である。

【図４】この発明の第２の実施例における検査装置の全
体概略ブロック図である。

【符号の説明】

１パターン２ＴＡＢ（検査対象物）４表側撮像系５裏側撮像系６、７２値化処理部９ＣＡＤ（コンピュータ作画システム）１０半導体メモリ（記憶手段）ＰＳａ、ＰＳｂ画像信号（第１、第２の画像信号）１２画像補正部（画像補正手段）１３、１４比較検査部（第１、第２の比較検査手段）１００、１０１パターン検査装置ＭＳ基準画像信号ＩＮＳａ、ＩＮＳｂ判定信号（第１、第２の判定信
号）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者松村明京都市上京区堀川通寺之内上る４丁目天神北町１番地の１大日本スクリーン製造株式会社内 (72)発明者佐々泰志京都市上京区堀川通寺之内上る４丁目天神北町１番地の１大日本スクリーン製造株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表面及び裏面を有し、表面に形成された
第１のパターンと裏面に形成された第２のパターンとが
対称形状である検査対象物について、前記第１と第２の
パターンの検査を行うパターン検査装置であって、
（ａ）前記第１又は第２のパターンの比較基準となるべ
き基準パターンを表現した基準画像信号を記憶する記憶
手段と、（ｂ）前記検査対象物の表面の画像を当該表面
に沿って読み取り、前記第１のパターンを表現する第１
の画像信号を得る第１の画像読取手段と、（ｃ）前記検
査対象物の裏面の画像を当該裏面に沿って読み取り、前
記第２のパターンを表現する第２の画像信号を得る手段
であって、前記第１の画像信号が表現する画像の前記表
面上の位置と、前記第２の画像信号が表現する画像の前
記裏面上の位置が、互いに対向し合う位置であるよう
に、前記第１の画像読取手段と同期して駆動される第２
の画像読取手段と、（ｄ）前記第１の画像信号と前記記
憶手段から読み出した前記基準画像信号とを入力し、前
記第１の画像信号と前記基準画像信号との間に所定の程
度以上の差異があれば、前記第１のパターンにおいて欠
陥有りを示す第１の判定信号を出力する第１の比較検査
手段と、（ｅ）前記第２の画像信号と前記記憶手段から
読み出した前記基準画像信号とを入力し、前記第２の画
像信号と前記基準画像信号との間に所定の程度以上の差
異があれば、前記第２のパターンにおいて欠陥有りを示
す第２の判定信号を出力する第２の比較検査手段と、を
備えるパターン検査装置。
【請求項２】請求項１に記載のパターン検査装置であ
って、（ｆ）前記第１及び第２の画像信号に同期して前
記記憶手段から前記基準画像信号を読み出し、これら３
つの信号の間に存在する前記第１及び第２のパターンの
欠陥に起因しない差異を縮小すべく、これら３つの信号
のうちの少なくとも１つを補正して、前記第１及び第２
の比較検査手段へ入力する画像補正手段、を更に備える
パターン検査装置。