JPS60175435A - 回路パタ−ンのパタ−ン幅検査方法 - Google Patents

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】 〔発明の利用分野〕 本発明は回路パターンのパターン幅検査方法に関−する
ものである。

〔発明の背景〕

従来のパターン欠陥検査方法には、設計データ比較方式
や同一品種の比較検査方式が存在する。両者の欠点とし
ては、被検査対象と比較データの位置合わせ、あるいは
比較用のワークとの位置合わせが非常に難しく、この位
置合わせ精度と検出欠陥精度の関係から誤判定する場合
がある。

また、検査するパターン自体が幾何学的に精度が良いも
のであれば、上記した従来方式で検査できるが、パター
ンそれ自体が各サンフールによって歪んでいたり、バラ
ツキが大きい場合には、正確な欠陥判定ができない欠点
がある。これらの事情はパターン幅検査でも同様であっ
た。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をなくし、正
確な位置決めやパターン自体の精度の良悪を問題にする
ことなく、パターン欠陥検査中のパターン幅検査を行な
うことができる、回路パターンのパターン幅検査方法を
提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明の回路パターンのパターン幅検査方法は次の様な
ものである。先ず、光電変換した回路パターンの２次元
映像信号全背景画像と回路パターンとに所定のしきい値
レベルで２値化変換し、２値化画像１に得る。第１図（
α）はこうして得られた２値化画像の一例を示す図であ
り、図示する様に回路パターン１と背景画像２がらなっ
ている。

次に、上記の２値化画像がら回路パターン１と背景画像
２の変化点を検出し、変化点のＸ。

Ｙ座標と変化点画像を形成する。第１図（ｈ）は変化点
画像の一例を示す図であり、変化点画像（境界線）１ａ
〜１ｋが形成されている。

次に、ある変化点ｆｃＸ、Ｙ）ｋ中心として所定半径り
の円周上に位置する全画素と上記変化点画像の各画素の
うち、両者が重複している画素を抽出する。その場合、
上記両者が重複している画素の内容を１″とし、円周上
の重複していない画素の内容を加”として抽出する（論
理設定は、この逆でも良い。）。そして、抽出された円
周上の各画素の内容を、円周上の任意の位置の画素から
所定の回転方向に向って順に６１″、０″の論理信号と
し、て取り出す。そしてこの論理信号の論理レベルが′
１”から加”又は０″から１”に遷移する回数を計数し
、この計数値が７′ｆｔ：越えた場合に限ｐ、回路パタ
ーン１のパターン幅が所定幅よりも狭く、欠陥が生して
いると判断する。

即ち、回路パターン１のパターン幅は、一般に電流を流
すための最小パターン幅として規定され友ある幅を持っ
ていれば良いわけである。

そこで、ある変化点を中心にパターン幅に等しい半径り
の円周上に位置する全画素と変化点画像の各画素の関係
を考えると、パターン幅が正常で９以上の距離が保持さ
れている場合には、上記した半径りの円周〔以後判定サ
ークルと呼称する。〕と変化点画像の交点は２箇所にな
る。

又、パターン幅が、丁度距離りの場合は、交点の数は３
箇所になる。その場合、各交点の面積（重複する画素数
）は回路パターンの形状によって異なるのが通常である
。そこで、半径りの判定サークルと変化点画像の重複す
る画素の内容を１”又は′０″として検出し、判定サー
クル上の変化点画像と重複しない画素をその逆論理とし
て抽出する。そして、判定サークル上の任意の位置の画
素から所定の回転方向に向って順に′１”、０″の論理
信号として取り出し、論理レベルが１″から０”又は０
”から１Ｈに遷移する回数を計数する。判定サークルと
変化点画像の交点が１箇所のとき、論理レベルの遷移は
２回になるため、パターン幅が丁度距離りであるときは
、前記した様に交点が３箇所とな夛、論理レベルの遷移
は６回となる。そこで、論理レベルの遷移が７回以上検
出されたとき、回路パターン幅が所定幅よρも狭く、欠
陥があると判定する。

第１図（Ｃ）、（ｄ）は、変化点画ｆｌＵｙ、１ｉと変
化点ム＋　ｆｓ　＊　ｆｓからパターン幅の欠陥の有無
の判定を行なう具体例を示す図である。第１図（ｃｌに
おいて、変化点ｆ、全中心とする半径りの判定サークル
上の画素と変化点画像１ｙ、　１ｉの画素との交点は、
α１．ｂｌの２点となり、判定サークル上の論理レベル
の遷移は４回となる。従って、変化点ｆ１に基づく判定
からは、パターン幅は正常と判定される。第１図（ｄ）
に示す変化点ｆ１．　ｆｔ、　ｆｓＫ基づく判定も、交
点がそれぞれ、ａＩ　＋　ｈＩ　＊　ａｔ＋ｈｌ＋α３
．ｈ、となり、論理レベルの遷移は４回とな９、正常と
判定される。しかし、第１図（ｃ）ＶＣ示す変化点ｆ、
に基づく判定では、交点がαｔ＋’ｔ＋’！＊Ｇの４点
となり、論理レベルの遷移数が８回になるため、パター
ン幅が所定幅りよりも狭く欠陥があると判断される。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を第２図、第３図。

第４図、第５図、第６図を用いて説明する。

第２図は本発明の一実施例を示すブロック図である。図
示する様に、被検査回路部品５上に形成されている回路
パターンは、光学系６全通してテレビカメラ４に結像さ
れる。そして、この回路パターンはテレビカメラ４によ
って電気信号に変換され、映像信号７として出方される
。

映像信号７は、２値化回路８にょシあらがじめ背景と回
路パターンを分岐するために設定してかいた２値化しき
い値レベルに上り、第６図（ａｌの様な２値化画像を得
る。次に、２値化画像から第６図Ｃｂ）に示す様な回路
パターンと背景の変化点（即ち、回路パターンの境界画
像）を変化点線分化回路９によってめ、同時に変化点の
ｘ、ｙ座標を変化点メモ＋７１０に記憶する。そして、
上記の２値化画像と変化点座標によって規定パターン幅
よりも狭い部分の検出をサークル検定回路１１により行
う。このとき規定パターン幅は外部から設定可能とし、
判定基準信号１４として与える。判定結果はエラ一点メ
モリ１２に記憶し、第３図（α）に示す様な欠陥２０が
第３図（Ｃ）に示す欠陥検出画像２１として得られる。

次にサークル検定回路１１について説明する。

第４図に示す様に、着目する変化点ｆＣｉ、ｊ）ｋ中心
として、検査パター、ン幅を半径とする円に相当する画
素ＥＩ　＋　Ｅｌ　＋・・・ＥＫ−１＋　Ｅｌ”を、あ
らかじめ判定サークル２２として設定して訃〈。ここで
、設定する円周の画像は外部から任意にその半径が変え
られる様に、あらかじめいくつか設定してかき、外部か
らの判断基準信号１４により切換える。

ここで、変化点ｆ　Ｃｉ、ｊ）に対する判定基準たる半
径ｆＤ画素分の距離とし、変化点ｆｃｉ、ｊ）を中心と
し半径がＤ画素分の距離に相当する円周上の画素で、次
の条件式（１）を満足する全ての画素ＥＩ　＝’ｈをめ
る。

但し、ｍ、　＋ｃ＝−１）、　−、−１、０，１、＝−
、Ｄ。

０≦αく１である。

次に、これらのに個の画素Ｅ、〜ＥＫのうち、変化点の
画素の内容ヲ″１”とし、それ以外の画素の内容を”０
”として、サークル画素抽出回路１１１全用いて抽出す
る。サークル画素抽出回路１１１によって抽出された判
定サークル２２上のに個の画素Ｅ、〜Ｅρ内容はパラレ
ル信号であυ、パラレル／シリアル変換器１１２によっ
て画素Ｅ、〜Ｅｋノ順のシリアル信号に変換される。シ
リアル信号に変換されたに個の画素Ｅ、−Ｅｋの内容は
、信号遷移状態検出回路１１３に人力され、ここで論理
レベルが”１”から”０″及び加”から１”に遷移する
回数が計数される。そして、その計数値が７以上にな巳
た場合に限り、回路パターンに欠陥があると判断してエ
ラー信号１１４ヲ出力しエラーメモリ１２に記憶させる
。

第４図は、サークル検定回路１１の具体例を示す図であ
る。サークル画素抽出回路１１１（第４図には図示せず
）から出力される画素Ｅ、　−Ｅｋの内容は、取り込み
パルス３０の出力タイミングでにビットのシフトレジス
タ３１に取り込まれる。

その際、シフトレジスタ５１の第１ビツト目には画素Ｅ
ｋの、内容が取り込まれ、第２ビツト目には画素Ｅｋ、
＋の内容が取り込まれ、以後同様にして第にビット目に
は画素Ｅ、の内容が取り込まれる。

このシフトレジスタ３１は前記したパラレル／シリアル
変換器１１２に相当するもので、シフトパルスが入力さ
れる毎に各ビットの内容を１段シフトする。そして、第
にビット目と第（＆−１）ビット目の内容は、信号遷移
状態検出回路１１３に入力される。信号遷移状態検出回
路１１３内の排　′他オア回路６２は、第にビット目と
第（＆−１）ビット目の内容を受け、シフトレジスタ３
１の内容が１段シフトされる毎に、第にビット目と第（
＆−１）ビット目の内容が１″と０″の組み合せになっ
たか否かを検出する。そして、１″と０″の組み合せに
なった場合に限って′１”を出力する。

これによって、画素Ｅ、−Ｅｋの内容（１”、′０″）
の遷移点が検出される。排他オア回路３２から出力され
る遷移点を示す１”は、アンド回路３３でシフトパルス
とアンド条件をとった後、カウンタ３４に入力され、計
数される。そして、カウンタ３４の計数値は比較器３５
に入力され、計数値が７以上になった場合に１比較器３
５から前記エラー信号１１４に相当する”１”が出方さ
れる。

第５図（ａ）、　（Ａ）は、第２図に示す変化点分化回
路９から出力される回路パターンの変化点画像１、．１
ｉ（境界線）の具体例を示す図である。第５図←）は、
変化点ｆ（ｉ、ｊ）を中心とする判定サークル２２が変
化点画像１．と２点で交わる場合を示シ、ｆｉｎ５図（
Ａ）ＦＸ変什点ｆ　Ｃｉ、ノ）　ｋ中心とする判定サー
クル２２が変化点メモリ、１．と４点で交わる場合を示
している。従って、第５図（α）は回路パターンが正常
な場合であシ、第５図（ｂ）は回路パターンに欠陥が生
じている場合である。尚、第５図（α）、　Ｃｂ）にお
いて、判定サークル２２は２８個ｆ）画素Ｅ１〜Ｅｔ８
から形成されている。

第６図（α）、Ｃｂ）ｉｊ、第５図（α）、（ｈ）Ｋ示
す判定サークル２２上の各画素Ｅ、〜Ｅ！８１に第４図
に示すサークル検定回路１１で処理し′ｆｃ場合の、サ
ークル判、定回路１１内のサークル画素抽出回路１１１
の出力とアンド回路３３の出力を示すタイムチャートで
ある。ここで、第６図←）は第５図（ｅＬ）に示す各画
素Ｅ１〜Ｅ！ｓｔ−処理した場合であシ、第６図（Ａ）
は第５図（ｈ）に示す各画素Ｅ、〜Ｅ！ｓを処理した場
合である。第５図（α）及び第６図（α）に示す場合は
、図示する様に、画素Ｅ□、Ｅ４　と画素Ｅ２６　＊　
Ｅ１７の２組がサークル画素抽出回路１１１によって１
′′として検出され、そのためアンド回路３６がらは論
理レベルの遷移を示す４個のパルスが出力される。

従って、この場合には第４図に示すカウンタ３４の計数
値が４となシ、７より小さいため、回路パターンは正常
と判定される。第５図（α）及び第６図（ｈ）に示す場
合は、図示する様に、画素Ｅ、と画素ＥＩＩ　＊　Ｅ６
と、画素ＥＩｏｒ　４１　と、画素Ｅ０の４組がサーク
ル抽出回路１１１によって”１”として検出され、その
ためアンド回路３３がらは論理レベルの遷移を示す８個
のパルスが出力される。従って、この場合には第４図に
示すカウンタ３４の計数値が８となり、７より大きくな
るため、回路パターンに欠陥があると判定される。

尚、本発明はソフトウェア処理で実現することも可能で
あるが、パイプライン画像メモリを使用しハードウェア
による実時間処理で実現することもできる。

以上の様に本実施例によれば、高精度の位置決め及び比
較するための標準パターン金持たずして、簡単な判定基
準により、パターン幅を検査することが可能になる。し
たがって、検査装置の低価格化が実現できる。

〔発明の効果］ 本発明によれば、判定基準の単純化がはかられ、従来技
術士必要とされた高精度の位置決めや標準パターンが不
要となり、又、回路パターン自体の精度を問題にしない
回路パターンのパターン幅検査方法が提供できる。従っ
て、比較用の標準パターン発生装置等が不要となシ、検
査装置の小形化・低価格化をはかることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図←）、　（Ａ）ｌ　（Ｃ）９　（ｄ）は本発明の
原理を示す図、第２図は本発明の一実施例を示す図、第
３図（α）、　（Ａ）、　ＣＣ）は第２図に示す実施例
の動作を示す説明図、第４図は第２図に示す実施例にお
けるサークル検定回路の一例を示す図、第５図（α）。 （ｂ）は第２図に示す実施例における変化点分化回路か
ら出力される回路パターンの変化点画像の具体例を示す
図、第６図（ｅＬ（Ａ）は第２図に示す実施例における
サークル検定回路による判定サークル上の各画素の処理
を示すタイムチャートである。 １・・・回路パターン　１α〜１ｋ・・・変化点画像２
・・・背景画像　４・・・テレビカメラ５・・・被検査
回路部品　６・・・光学系８・・・２値化回路　９・・
・変化点分化回路１０・・・変化点メモリ１１・・・サ
ークル検定回路１２・・・エラーメモリ　２０・・・欠
陥２１・・・欠陥検出画像　２２・・・判定サークル３
１・・・シフトレジスタ　３２・・・排他オア回路３３
・・・アンド回路　３４・・・カウンタ３５・・・比較
器 １１１・・・サークル画素抽出回路 １１２・・・パラレル／シリアル変換器１１３・・・信
号遷移状態検出回路 第１図 第２図 １４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 光電変換した回路パターンの２次元映像信号を、背景画
   像と回路パターンとに所定のしきい値レベルで２値化変
   換して２値化画像全形成し、次に上記２値化画像から背
   景画像と回路パターンとの変化点を検出して、変化点の
   Ｘ、Ｙ座標と変化点画像を形成し、次にある変化点ｆｃ
   Ｘ。 Ｙ）を中心にして所定半径の円周上に位置する全画素と
   上記変化点画像とが重複する画素を論理レベル″１”又
   は０″とし、重複していない上記円周上の画素を上記重
   複する画素の逆論理として抽出し、次に抽出された論理
   信号を上記円周上の任意の位置から一定回転方向に向っ
   て順に取り出し、論理レベル”１”、”０”が遷移する
   回数を計数し、この計数値が所定数を越えた場合に限っ
   て、パターン幅が所定幅よりも狭く欠陥が生じていると
   判定すること全特徴とする回路パターンのパターン幅検
   査方法。