CN106404802A - 检查装置及检查方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种使用了检查对象的图像的容易检测形状异常部位的检查装置及检查方法。本发明为检查装置，进行检查光的反射光的亮度的强度比周围区域高的检查对象图案的外观检查，且包括：图像获取装置、图像分割部、以及算出部，所述检查装置使用所算出的检查对象图案的宽度进行检查对象图案的外观检查。

Description

检查装置及检查方法

技术领域

本发明涉及一种使用了检查对象物的图像的检查装置及检查方法。

背景技术

半导体装置等的制造中，检查是否如设计般形成着半导体膜或电极的图案。为了该检查，开发出一种使用检查对象物的图像来进行外观检查的检查方法(例如参照专利文献1)。

例如，在利用图案印刷等在半导体基体的表面形成了电极的情况下，为了确认电极的宽度等中无异常而检查电极的形状。为了检查电极的形状是否存在异常，有使用照射到形成着电极的区域的检查光的反射光的方法等。即，利用来自电极的反射光亮度的强度比来自电极以外的区域的反射光的强度高。例如，考虑如下方法，对利用电极的设计图案而算出的强度高的区域的面积的设计值、与利用检查而获得的强度高的区域的面积的实测值加以比较。该方法中，当设计值与实测值的差大时，判定为电极的形状存在异常。

然而，在对强度高的区域的面积进行比较的所述检查方法中，因基于电极整体的面积来判定有无异常，所以无法确定异常部位。例如，无法检测出关于电极的各位置的宽度的异常。而且，为了抑制检查时间的延长，难以对从图像到电极的整个区域算出宽度并进行检查。因此，难以检测出来自图像的异常部位。

专利文献1，日本专利特开2011-13094号公报。

发明内容

本发明提供一种检查装置及检查方法，其解决的技术问题为使用检查对象的图像检测出其形状的异常部位。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。一种检查装置，进行检查光的反射光亮度的强度比周围区域高的检查对象图案的外观检查，包括：(a)图像获取装置，获取被检查光照射的基体表面的检查图像；(b)图像分割部，以包含形成于基体表面的检查对象图案的各自一部分的方式，沿着检查对象图案的延伸方向将检查图像分割为多个检查区；以及(c)算出部，在各个检查区，根据检查区的强度的总和，算出检查对象图案的宽度方向的一列，即线的强度之和的平均值作为基准强度，使用基准强度与检查区中所含的线的各自的强度之和，分别算出线上的检查对象图案的宽度，所述检查装置使用所算出的检查对象图案的宽度进行检查对象图案的外观检查。

本发明解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

较佳的，上述的检查装置，所述算出部，将所述检查对象图案的宽度方向的位置作为横轴，将所述检查区的所述强度分别加上所述宽度方向的位置所得的累计值作为纵轴，制作出累计分布；通过将所述累计值为固定的基础强度以上的所述宽度方向的位置的所述累计分布的面积，除以具有所述基础强度以上的所述强度的所述线的数量，而算出所述基准强度；根据所述累计分布的分布形状算出所述检查对象图案的基准宽度；将所述线的各自的所述强度之和相对于所述基准强度之比乘以所述基准宽度，而分别算出所述检查对象图案的宽度。

较佳的，上述的检查装置，还包括：判定部，将预先设定的判定值与所算出的所述检查对象图案的宽度加以比较而进行是否优良的判定。

较佳的，上述的检查装置，所述判定部在算出所有的所述检查区中的所有的所述线上的所述检查对象图案的宽度后进行所述是否优良的判定。

较佳的，上述的检查装置，所述检查对象图案为形成于半导体基体的表面的电极。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

一种检查方法，进行检查光的反射光亮度的强度比周围区域高的检查对象图案的外观检查，包括下述步骤：(a)获取被照射检查光的基体表面的检查图像；(b)以包含形成于基体表面的检查对象图案的各自一部分的方式，沿着检查对象图案的延伸方向将检查图像分割为多个检查区；(c)在各个检查区，根据检查区的强度的总和，算出检查对象图案的宽度方向的一列，即线的强度之和的平均值作为基准强度，使用基准强度与检查区中所含的线的各自的强度之和，分别算出线上的检查对象图案的宽度；以及(d)使用所算出的检查对象图案的宽度进行检查对象图案的外观检查。

本发明解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

较佳的，上述的检查方法，还包括下述步骤：(a)分别算出所述线上的所述检查对象图案的宽度；(b)将所述检查对象图案的宽度方向的位置作为横轴，将所述检查区的所述强度分别加上所述宽度方向的位置所得的累计值作为纵轴，制作出累计分布；(c)通过将所述累计值为固定的基础强度以上的所述宽度方向的位置的所述累计分布的面积，除以具有所述基础强度以上的所述强度的所述线的数量，而算出所述基准强度；(d)根据所述累计分布的分布形状算出所述检查对象图案的基准宽度；以及(e)将所述线的各自的所述强度之和相对于所述基准强度之比乘以所述基准宽度，而分别算出所述检查对象图案的宽度。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本发明一种检测装置及检测方法可达到相当的技术进步性及实用性，并具有产业上的广泛利用价值，其至少具有下列优点：

根据本发明，能够提供一种使用了检查对象的图像的容易检测出形状的异常部位的检查装置及检查方法。

附图说明

图1是表示本发明的实施例的检查装置的构成的示意图；

图2是表示检查对象图案的实施例的示意图；

图3是用以说明检查区的示意图；

图4是用以说明检查区中所含的线的示意图；

图5是表示利用本发明实施例的检查装置制作出的累计分布的示意图；

图6(a)为本发明检测装置检查对象图案的示意图；

图6(b)为本发明检测装置检查对象图案正常区域的强度分布示意图；

图6(c)为本发明检测装置检查对象图案异常区域的强度分布示意图。

【主要组件符号说明】

1： 检查装置 10： 照明装置

20： 图像获取装置 30： 数据处理装置

31： 图像分割部 32： 算出部

33： 判定部 100： 基体

110： 电极 A1～Am： 检查区

H： 阈值 L1～Ln、Lk： 线

R： 检查光 S0： 面积

Ts： 基础强度 Wst： 基准宽度

具体实施方式

接下来，参照附图对本发明的实施例进行说明。以下的附图的记载中对相同或类似的部分附上相同或类似的符号。其中，应注意的是附图为示意性的。而且，以下所示的实施例用以将本发明的技术思想具体化的装置或方法，本发明的实施例的构成零件的结构、配置等不特定为下述内容。本发明的实施方式能够在权利要求中添加各种变更。

图1所示的本发明的实施例的检查装置1使用对形成着检查对象图案的基体100的表面照射的检查光R的反射光，来进行检查对象图案的外观检查。此处，检查对象图案为检查光R的反射光的亮度的强度比周围区域高的区域。以下，将反射光亮度的强度简称作“强度”。

以下，对检查对象图案为形成于基体100的表面的电极的情况进行例示性说明。例如，对如图2所示的在硅基板等的基体100的表面相互平行地形成着多个电极110的太阳电池单元(battery cell)，检查电极110的形状。太阳电池单元中，比起作为半导体区域的受光区域，用以将在受光区域产生的电力提取到外部的包含金属材等的电极110中的强度更高。即，获得电极110中的强度比周围的半导体区域高的检查图像。

图1所示的检查装置1包括照明装置10、图像获取装置20、以及数据处理装置30。照明装置10对形成着电极110的基体100的表面照射检查光R。图像获取装置20获取被照射检查光R的区域的检查图像。图像获取装置20中例如可采用电荷耦合器件(Charge CoupleDevice，CCD)相机或互补金属氧化膜半导体(Complementary Metal OxideSemiconductor，CMOS)相机等。

数据处理装置30对检查图像的数据进行处理，而检查作为检查对象图案的电极110的形状。数据处理装置30包括图像分割部31、算出部32、以及判定部33。

图像分割部31将从图像获取装置20发送的检查图像沿着电极110的延伸方向分割为多个检查区。此时，以各检查区包含电极110的各自一部分的方式分割检查图像。

数据处理装置30中注册有形成于基体100的检查对象图案的布局信息，图像分割部31根据布局信息来分割检查对象图案。如图3所示，图像分割部31将形成着1根电极110的区域进行m段分割而为检查区A1～检查区Am(m：2以上的自然数)。分割数m为任意，例如将分割数m设定为100左右。

算出部32使用检查图像，对各个检查区A1～检查区Am算出电极110的宽度。以下对算出部32的动作进行说明。

算出部32在图4所示的检查区Ai(1≦i≦m)中，对各个沿着电极110的延伸方向的n个测量地点，获取沿着宽度方向连续的多个测量位置的强度。测量地点数n依存于检查区Ai的面积或图像获取装置20的分辨率。以下，将电极110的宽度方向的测量位置的一列称作“线”。如图4所示，检查区Ai中包含n条线L1～线Ln。线的间隔例如对应于图像获取装置20的一个像素。而且，各线的宽度方向的测量位置的数量依存于图像获取装置20的分辨率等，例如为线的宽度方向上排列的像素数。

而且，算出部32对检查区Ai整体的强度进行累计，并制作出如图5所示的累计分布。此处“累计分布”是将宽度方向的测量位置作为横轴，将检查区Ai的强度分别加上宽度方向的位置所得的累计值作为纵轴。该累计值是将检查区Ai中所含的所有的线L1～线Ln的各自的强度加上宽度方向的位置所得的值。

此时，算出部32获取具有预先设定的固定的基础强度Ts以上的强度的线(以下称作“有效线”)的数量nt。此处，基础强度Ts根据电极110的强度来设定。即，有效线为存在电极110的线。

另一方面，累计分布中为基础强度Ts以上的累计值的面积S0为形成于检查区Ai的内部的电极110的强度的总和。另外，电极110的宽度中存在不均。因此，如图5所示，累计分布具有在电极110的宽度方向的中心大而在周边部小的分布。

算出部32将累计值为基础强度Ts以上的宽度方向的位置的累计分布的面积S0除以有效线的数量nt。除算所得的数值为存在电极110的有效线上的强度之和的平均值。以下将该平均值称作“基准强度Sst”。

此外，算出部32根据累计分布的分布形状算出电极110的基准宽度Wst。基准宽度Wst根据被判定为优良的电极110的宽度而设定。例如，将累计分布的拐点(inflectionpoint)的位置的宽度设为基准宽度Wst。而且，也可将基础强度Ts的位置处的累计分布的宽度设为基准宽度Wst。或者，也可对累计值的最大值设定固定的比率(例如数％)，将该比率的累计值的位置处的累计分布的宽度设为基准宽度Wst。

如所述般，算出部32对各个检查区A1～检查区Am根据检查区的强度的总和算出基准强度Sst，作为电极110的宽度方向的一列，即线的强度之和的平均值。然后，算出线的宽度的基准宽度Wst作为累计分布中具有固定强度的区域的宽度。

然后，算出部32根据检查图像，对于各线L1～线Ln算出强度之和。例如，线Lj的强度之和Sj(j＝1～n)作为强度分布的面积而获得，上述强度分布中将宽度方向的测量位置作为横轴，将宽度方向上连续的测量位置的强度作为纵轴。例如，在如图6(a)所示一部分断线的电极110中，在形成着电极110的正常区域的线Lj中如图6(b)所示存在电极110的位置的强度超过阈值H。另一方面，电极110断线的异常区域的线Lk的强度分布中，如图6(c)所示，任一测量位置中强度均未达到阈值H。阈值H以电极110的强度超过阈值H的方式，根据电极110的强度而设定。

算出部32使用基准强度Sst、基准宽度Wst及线各自的强度之和Sj，利用以下的式(1)算出线Lj的电极110的宽度Wj：

Wj＝Wst×(Sj/Sst)…(1)

根据检查装置1，能够使用所算出的电极110的宽度进行电极110的外观检查。图1所示的检查装置1中，线L1～线Ln上的电极110的宽度Wj的数据从算出部32发送到判定部33。判定部33将预先设定的判定值与所算出的宽度Wj的数据进行比较，进行外观检查的是否优良的判定。例如，通过将宽度Wj的判定值设为零，而将电极110中产生断线的情况判定为不良。

或者，在将宽度Wj为固定宽度以下的情况判定为不良时，适当设定宽度Wj的判定值即可。判定值越大则电极110所容许的宽度的减少越小，判定为优良的产品的可靠性提高。

算出部32对多个检查区的各个依次算出各线上的电极110的宽度。判定部33例如在算出所有检查区的所有线上的电极110的宽度后，进行外观检查的是否优良的判定。由此，能够对整个电极110算出宽度。例如，可将电极110的宽度不满足判定值的线的数量超过预先设定的容许数的情况判定为不良，也可将只有一个部位不满足判定值的情况判定为不良。

或者，也可针对每个检查区进行是否优良的判定。由此，能够进行早期的是否优良的判定。而且，也可在每次对线算出电极110的宽度时进行是否优良的判定。由此，能够使检查时间更为缩短。

所述中，示例性地表示了检查对象图案为形成于半导体基体等的基体100的电极110的情况。然而，根据检查装置1，在检查对象图案为电极110以外的情况下，也能够对反射光的亮度的强度比周围高的区域进行形状等的外观检查。因此，除太阳电池以外的例如集成电路用半导体基板或液晶基板的外观检查等中也能够应用检查装置1。

如以上说明，本发明的实施方式的检查装置1中，针对每个检查区而使用线的强度之和的平均值算出各线的检查对象图案的宽度。而且，能够使用所算出的检查对象图案的宽度来进行检查对象图案的外观检查。因此，根据检查装置1，容易使用检查对象的图像进行异常部位的检测。即，比起使用检查图像来测量检查对象图案的宽度的方法，能够缩短检查时间。而且，检查装置1中，将检查对象图案分割为多个检查区，针对每个检查区算出检查对象图案的宽度。因此，比起对检查对象图案整体进行检查的情况，能够进行高精度的检查。此外，在应作为直线的检查对象图案发生弯曲时，也能够进行整个区域的外观检查。

如所述般，本发明通过实施方式进行了记载，但形成该公开的一部分的论述及附图不应理解为对本发明进行限定者。本领域技术人员根据该公开应明白各种代替实施方式、实施例及运用技术。

所述检查装置1中，利用判定部33进行是否优良的判定。然而，根据检查装置1，也能够进行仅算出检查对象图案的宽度的检查。而且，检查作业人员也可使用所算出的检查对象图案的宽度来进行是否优良的判定。例如，将从算出部32输出的检查对象图案的宽度输出到省略图示的显示装置。由此，能够由检查作业人员进行是否优良的判定。或者，也可将所算出的检查对象图案的宽度发送到设置于其他场所的判定装置，并利用该判定装置进行是否优良的判定。

如所述般，本发明当然包含此处未记载的各种实施方式等。本发明的技术范围根据所述的说明仅由妥善的权利要求的发明特定事项所规定。

Claims (7)

1.一种检查装置，进行检查光的反射光亮度的强度比周围区域高的检查对象图案的外观检查，所述检查装置的特征在于包括：

图像获取装置，获取被所述检查光照射的基体表面的检查图像；

图像分割部，以包含形成于所述基体表面的所述检查对象图案的各自一部分的方式，沿着所述检查对象图案的延伸方向将所述检查图像分割为多个检查区；以及

算出部，在所述各个检查区，根据所述检查区的所述强度的总和，算出所述检查对象图案的宽度方向的一列，即线的所述强度之和的平均值作为基准强度，使用所述基准强度与所述检查区中所含的所述线的各自的所述强度之和，分别算出所述线上的所述检查对象图案的宽度；

所述检查装置使用所算出的所述检查对象图案的宽度进行所述检查对象图案的外观检查。

2.根据权利要求1所述的检查装置，其特征在于：

所述算出部，

将所述检查对象图案的宽度方向的位置作为横轴，将所述检查区的所述强度分别加上所述宽度方向的位置所得的累计值作为纵轴，制作出累计分布；

通过将所述累计值为固定的基础强度以上的所述宽度方向的位置的所述累计分布的面积，除以具有所述基础强度以上的所述强度的所述线的数量，而算出所述基准强度；

根据所述累计分布的分布形状算出所述检查对象图案的基准宽度；

将所述线的各自的所述强度之和相对于所述基准强度之比乘以所述基准宽度，而分别算出所述检查对象图案的宽度。

3.根据权利要求1或2所述的检查装置，其特征在于还包括：

判定部，将预先设定的判定值与所算出的所述检查对象图案的宽度加以比较而进行是否优良的判定。

4.根据权利要求3所述的检查装置，其特征在于：

所述判定部在算出所有的所述检查区中的所有的所述线上的所述检查对象图案的宽度后进行所述是否优良的判定。

5.根据权利要求1或2所述的检查装置，其特征在于：所述检查对象图案为形成于半导体基体的表面的电极。

6.一种检查方法，进行检查光的反射光亮度的强度比周围区域高的检查对象图案的外观检查，所述检查方法的特征在于包括下述步骤：

S1，获取被照射所述检查光的基体表面的检查图像；

S2，以包含形成于所述基体表面的所述检查对象图案的各自一部分的方式，沿着所述检查对象图案的延伸方向将所述检查图像分割为多个检查区；

S3，在所述各个检查区，根据所述检查区的所述强度的总和，算出所述检查对象图案的宽度方向的一列，即线的所述强度之和的平均值作为基准强度，使用所述基准强度与所述检查区中所含的所述线的各自的所述强度之和，分别算出所述线上的所述检查对象图案的宽度；

以及S4，使用所算出的所述检查对象图案的宽度进行所述检查对象图案的外观检查。

7.根据权利要求6所述的检查方法，其特征在于还包括下述步骤：

S1，分别算出所述线上的所述检查对象图案的宽度；

S2，将所述检查对象图案的宽度方向的位置作为横轴，将所述检查区的所述强度分别加上所述宽度方向的位置所得的累计值作为纵轴，制作出累计分布；

S3，通过将所述累计值为固定的基础强度以上的所述宽度方向的位置的所述累计分布的面积，除以具有所述基础强度以上的所述强度的所述线的数量，而算出所述基准强度；

S4,根据所述累计分布的分布形状算出所述检查对象图案的基准宽度；

以及S5，将所述线的各自的所述强度之和相对于所述基准强度之比乘以所述基准宽度，而分别算出所述检查对象图案的宽度。