DE10161737C1 - Verfahren zum optischen Erfassen von lokalen Fehlern in einer periodischen Struktur - Google Patents
Verfahren zum optischen Erfassen von lokalen Fehlern in einer periodischen StrukturInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erfassen von lokalen Fehlern in einer periodischen Struktur mittels eines optischen Abtastsystems, welche Struktur wenigstens ein sich in einer Periode wiederholendes Muster aufweist, die zumindest abschnittsweise durch das Abtastsystem erfaßt wird. Gemäß der Erfindung wird vorgeschlagen, daß der Ursprungswert wenigstens eines aktuellen Abschnitts einer Periode mit wenigstens zwei Ursprungswerten von entsprechenden Abschnitten anderer Perioden verglichen wird, daß der Median der betrachteten Ursprungswerte ermittelt und in einem Abbild als Wert des dem aktuellen Abschnitt entsprechenden Abschnitts der periodischen Struktur gesetzt und aus dem Abbild und den Ursprungswerten ein Differenzbild gebildet wird, oder daß der Median der betrachteten Ursprungswerte ermittelt und der Differenzwert zwischen dem Median und dem Ursprungswert des aktuellen Abschnitts als Wert des betreffenden Abschnitts in einem Differenzbild der periodischen Struktur gesetzt wird, und daß zumindest das Differenzbild zur Ermittlung des lokalen Fehlers herangezogen wird.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erfassen von
lokalen Fehlern in einer periodischen Struktur mittels
eines optischen Abtastsystems, welche Struktur wenigstens
ein sich in einer Periode wiederholendes Muster aufweist,
die zumindest abschnittsweise durch das Abtastsystem
erfaßt wird. Insbesondere betrifft die Erfindung die
optische Prüfung regelmäßiger Strukturen, welche zum
Beispiel bei der Black-Matrix, der Active-Matrix und der
Farbfilter-Arrays eines LCD-Bildschirms auftreten.
Es ist bekannt und zunehmend auch erforderlich, daß
hochwertige Gegenstände oder Gegenstände, die sehr genau
gefertigt sind, optisch auf Fehler hin untersucht werden,
um optimale Ergebnisse bei minimalem Ausschuß zu
erhalten. Dies gilt auch für die Bestandteile eines LCD-
Bildschirms. Ein solcher LCD-Bildschirm weist unter
anderem eine periodisch strukturierte Black-Matrix auf,
die eine Vielzahl von gleichen Feldern begrenzt, die mit
Farbfiltern versehen sein können. Im einzelnen kann die
Anordnung so getroffen sein, daß ein Bildschirmpixel
jeweils drei Felder als Subpixel umfaßt, die mit den
Grundfarben blau, rot und grün versehen sind. Durch
entsprechende Ansteuerung eines jedem Subpixel
zugeordneten sogenannten Thin-Film-Transistor kann auf
dem gesamten Bildschirm das gewünschte Bild in der
gewünschten Farbaufteilung dargestellt werden. Es ist
offensichtlich, daß die Black-Matrix und auch die
einzelnen Felder des Farbfilter-Arrays mit hoher Qualität
gefertigt und fehlerfrei sein müssen, da sich eventuelle
Fehler unmittelbar auch das mit dem Bildschirm erzeugte
Bild auswirken können.
Ein solcher Aufbau hat grundsätzlich eine streng
regelmäßige Anordnung. Insbesondere sind die Pixel in der
Regel matrixförmig in Ordinaten- und Abszissenrichtung
angeordnet. Diese Struktur weist demnach ein periodisches
Muster insbesondere in Ordinaten- und Abszissenrichtung
auf. Eine Periodizität ist aber auch in einer anderen
Zeilenrichtung parallel zur Strukturoberfläche erkennbar.
Zum Erfassen von lokalen Fehlern, wie Fehlstellen in der
Black-Matrix oder in den einzelnen Feldern oder Flecken
in den einzelne Feldern, ist es erforderlich, die gesamte
Struktur optisch abzutasten. Das Problem besteht hierbei
darin, daß letztlich ein Fehler wegen der
unterschiedlichen Gestaltung der einzelnen Felder relativ
schwer gefunden werden kann, da beispielsweise ein Wert
eines Pixels, der einer schwarzen Farbe entspricht, in
einem Feld einen Fehler, in der Black-Matrix aber keinen
Fehler darstellt. Entsprechend umgekehrt verhält es sich
bei einem Wert eines Pixels, der einer hellen Farbe
entspricht. Letztlich müssen demnach die geometrische
Lage der Struktur und die geometrischen Daten des
abgetasteten Bereichs bekannt sein, um die erfaßten Werte
richtig zuordnen und als fehlerhaft oder als fehlerfrei
klassifizieren zu können.
Zweckmäßigerweise werden solche optischen Prüfungen
während des laufenden Produktionsprozesses an einer
geeigneten Stelle innerhalb der Produktionslinie
durchgeführt. Dies hat zum einen den Vorteil, daß die
Prüfung sich nicht wesentlich auf die Produktionszeit
auswirkt. Zum anderen kann bei einem erkannten Fehler
gegebenenfalls schnell in den Produktionsprozeß
eingegriffen werden, um weiteren Ausschuß zu vermeiden.
Demnach müssen eine Vielzahl von Daten innerhalb einer
kurzen Zeit verarbeitet werden, so daß die Auswertung der
erfaßten Meßwerte entsprechend schnell erfolgen muß.
Aus der US-A-5,513,275 ist es bekannt, nach der Erfassung
eines Musters die periodische Struktur dieses Musters zu
berechnen. Es wird ein Periodensegment ermittelt und mit
den erfaßten Muster verglichen, um Abweichungen zu
erkennen. Dieses Verfahren erfordert jedoch einen sehr
hohen Rechenaufwand.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
der eingangs geschilderten Art so auszubilden, daß ein
Erfassen eines Fehlers schnell und zuverlässig möglich
ist.
Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß
zunächst der Ursprungswert wenigstens eines aktuellen
Abschnitts einer Periode mit wenigstens zwei
Ursprungswerten von entsprechenden Abschnitten anderer
Perioden verglichen wird, und daß der Median der
betrachteten Ursprungswerte ermittelt und in einem Abbild
als Wert des dem aktuellen Abschnitt entsprechenden
Abschnitts der periodischen Struktur gesetzt und aus dem
Abbild und den Ursprungswerten ein Differenzbild gebildet
wird. Alternativ ist vorgesehen, daß der Median der
betrachteten Ursprungswerte ermittelt und gleich der
Differenzwert zwischen dem Median und dem Ursprungswert
des aktuellen Abschnitts als Wert des betreffenden
Abschnitts in einem Differenzbild der periodischen
Struktur gesetzt wird. Schließlich wird zumindest das
Differenzbild zur Ermittlung des lokalen Fehlers
herangezogen. Durch diese Maßnahmen wird erreicht, daß
ein Abbild der periodischen Struktur geschaffen wird, die
im wesentlichen einer idealen periodischen Struktur
entspricht. Der Fehler wird durch den Austausch der ihn
enthaltenden Abschnitte mit solchen Abschnitten, die
einer fehlerfreien Struktur entsprechen, ausgeblendet.
Das Abbild zeigt demnach eine periodische Struktur, wie
sie im einwandfreien Zustand ohne Fehler abgebildet
werden würde. Durch die sich daran anschließende
Differenzbildung zwischen dem Abbild und dem
Ursprungsbild mit den Ursprungswerten wird der Fehler
sichtbar. Der Vorteil besteht insbesondere darin, daß bei
der Differenzbildung die periodische Struktur im
wesentlichen vollständig ausgeblendet wird. Es bleibt ein
Differenzbild, das ausschließlich den Fehler zeigt. Es
liegt auf der Hand, daß ein solches Bild eines Fehlers
wesentlich einfacher ausgewertet werden kann.
Selbstverständlich ist es natürlich möglich, daß das
Differenzbild unmittelbar nach der Ermittlung des Medians
erzeugt wird. Ein Abbild als Zwischenbild mit der
bereinigten periodischen Struktur wird nicht zwingend
benötigt. Mit Differenzwert ist in der Regel der Betrag
der tatsächlichen Differenz zwischen den betreffenden
Werten zu verstehen.
Die Bildung des Medians ist in bezug auf die gewünschte
Erzeugung eines Abbildes mit der vom Fehler bereinigten
periodischen Struktur sehr unempfindlich und dennoch
zuverlässig. Insbesondere hat die tatsächliche Abweichung
eines eventuell auftretenden Fehlers keinen Einfluß auf
das erzeugte Abbild selbst. Für ein einwandfreies
Verfahren wird ist es jedoch als erforderlich erachtet,
daß zumindest eine gewisse Häufigkeit von bestimmten
Werten, die den Werten einer einwandfreien oder zumindest
der umliegenden Struktur zumindest näherungsweise
entsprechen, vorhanden ist. Ansonsten würde der Median,
der einem einfachen mittleren Wert einer Vielzahl von
Werten entspricht, nicht zu dem gewünschten Ergebnis
führen. Es ist daher gemäß der Erfindung vorgesehen, daß
der Unterschied oder die Differenz der erfaßten
Ursprungswerte zur Bildung des Medians untereinander
ermittelt wird, und daß der Median oder die Differenz
zwischen Median und Ursprungswert des aktuellen
Abschnitts nur dann für den Wert des dem aktuellen
Abschnitt entsprechenden Abschnitt im Abbild oder
Differenzbild gesetzt wird, wenn der Unterschied oder die
Differenz zwischen wenigstens zwei betrachteten
Ursprungswerten innerhalb einer vorgebbaren
Toleranzschwelle liegt. Damit wird sichergestellt, daß
der Median tatsächlich einem Wert entspricht, der bei den
betrachteten Abschnitten relativ häufig vorliegt. Es ist
daher davon auszugehen, daß bei fehlerfreien
vorhergehenden Abschnitten auch der betrachtete aktuelle
Abschnitt mit oder ohne Fehler im Abbild einen Wert
erhält, der einem fehlerfreien Wert entspricht. Die Folge
ist die Erzeugung eines Abbildes einer Struktur ohne
Fehler.
Es kann zweckmäßig sein, daß der Unterschied oder die
Differenz der erfaßten Ursprungswerte zur Bildung des
Medians untereinander ermittelt wird, und daß wenigstens
einer der Ursprungswerte zumindest im Differenzbild
markiert wird, wenn der Unterschied oder die Differenz
zwischen den betreffenden Ursprungswerten außerhalb einer
vorgebbaren Toleranzschwelle liegt. Hier wird
sichergestellt, daß bei solchen Ursprungswerten, bei
welchen eine Medianbildung grundsätzlich versagt, dennoch
ein Ergebnis erzeugt wird, daß auf einen vermeintlichen
Fehler hinweist. Die Auswertung wird dann sich auch auf
diesen Bereich erstrecken.
Es kann aber auch vorgesehen werden, daß der Unterschied
oder die Differenz der erfaßten Ursprungswerte zur
Bildung des Medians ermittelt wird und daß, wenn der
Unterschied oder die Differenz zwischen den betreffenden
Ursprungswerten außerhalb einer vorgebbaren
Toleranzschwelle liegt, weitere Ursprungswerte zur
Bildung des Medians erfaßt werden. So kann vorgesehen
werden, daß anstelle von nur drei Ursprungswerten
beispielsweise fünf oder sieben Ursprungswerte zur
Bildung des Medians herangezogen werden, sofern die
Ergebnisse dies erforderlich machen. Bei nicht kritischen
Ergebnissen reicht die Betrachtung von nur drei
Ursprungswerten aus.
Welche Ursprungswerte welcher Abschnitte zur Bildung des
Medians herangezogen werden, ist grundsätzlich beliebig.
Es ist jedoch zweckmäßig, wenn die Werte der Abschnitte
solcher Perioden herangezogen werden, die in der Nähe der
aktuell betrachteten Periode liegen. Es kann
beispielsweise vorgesehen werden, daß zumindest der Wert
des Abschnitts derjenigen Periode zur Bildung des Medians
erfaßt wird, die der den aktuellen Abschnitt enthaltenden
Periode unmittelbar vorhergeht und/oder unmittelbar
nachfolgt. Es kann aber auch zweckmäßig sein, wenn
zumindest der Wert des Abschnitts derjenigen Periode zur
Bildung des Medians erfaßt wird, die der Periode
vorhergeht oder folgt, die der den aktuellen Abschnitt
enthaltenden Periode unmittelbar vorhergeht und/oder
folgt. Letztlich bedeutet dies, daß der aktuelle
Abschnitt sich zwischen zwei weiteren Abschnitten anderer
Perioden befindet, deren Werte zur Bildung des Medians
herangezogen werden. Es kann aber auch vorgesehen werden,
daß der aktuell betrachtete Abschnitt am Rand der Gruppe
von betrachteten Abschnitten liegt, und daß
beispielsweise ein aktueller Wert mit zwei vorhergehenden
Werten zur Bildung des Medians herangezogen wird.
Weiterhin kann vorgesehen werden, daß der Wert des
aktuellen Abschnitts einer Periode mit den entsprechenden
Werten der Abschnitte umliegender unmittelbar und/oder
mittelbar benachbarter Perioden zur Bildung des Medians
herangezogen wird. So liegen bei einer Black-Matrix oder
einem Farbfilter-Array die periodischen Strukturen
jeweils in Zeilenform vor. Identische Perioden
wiederholen sich demnach nicht nur in einer Richtung,
sondern liegen in identischer Weise auch in darüber- und
darunterliegenden Zeilen vor. Dies hat zur Folge, daß
eine Periode vier unmittelbare und vier diagonale
Nachbarn hat. Grundsätzlich kann es hier zweckmäßig sein,
wenn diese acht, nur die vier unmittelbaren, nur die vier
diagonalen oder beliebige Kombinationen der Perioden um
die aktuell betrachtete Periode herum beziehungsweise die
Werte der jeweils betrachteten Abschnitte zur Bildung des
Medians herangezogen werden.
Wie eingangs beschrieben, wird der Ursprungswert eines
Abschnitts einer Periode insbesondere dann durch den
Median ersetzt, wenn die erfaßten Werte der betrachteten
Abschnitte unterschiedlich sind. Da jedoch nur das Umfeld
des betrachteten Abschnitts erfaßt und zur Bildung des
Medians herangezogen werden, entsteht ein Problem dann,
wenn der Fehler sich über mehrere Perioden erstreckt.
Allerdings wird durch das Verfahren sichergestellt, daß
zumindest der Randbereich des Fehlers sicher erfaßt wird.
Sofern jedoch alle Werte der betrachteten Abschnitte
fehlerhafte Werte sind, wird auch der Medianwert einem
fehlerhaften Wert entsprechen. Das Abbild enthält somit
tatsächlich den Fehler, jedoch wird zumindest der
Randbereich durch einen Medianwert ersetzt, der einem
fehlerfreien Wert entspricht. Dies hat zur Folge, daß bei
der Bildung der Differenz zwischen Ursprungsbild und
Abbild der Fehler zwar vollständig verschwindet, jedoch
der Rand desselben offensichtlich bleibt. Eine Auswertung
der Ursprungswerte innerhalb des somit leicht erkennbaren
Fehlergebiets ist ohne weiteres möglich.
Grundsätzlich ist es zweckmäßig, wenn ein Ursprungsbild
mit den Ursprungswerten und/oder das Abbild mit den
Medianen und/oder das Differenzbild gespeichert werden.
Dies kann für die sich anschließende Auswertung der
Fehler zweckmäßig sein. Insbesondere bei größeren Fehler,
bei denen nur der Rand des Fehlers im Differenzbild
erscheint, wird ein Zugriff auf das Ursprungsbild nach
wie vor erforderlich sein. Auch kann anstelle einer
Differenz und dem Erzeugen eines Differenzbildes eine
andere vergleichende Verknüpfung der Werte erfolgen.
Insbesondere kann vorgesehen werden, daß der Quotient der
betreffenden Werte ermittelt und ein Quotientenbild
erzeugt wird. Dies liefert gleiche oder ähnliche
Ergebnisse mit der gleichen Aussagekraft. Auf die Bildung
des Medians hat die sich daran anschließende
vergleichende Verknüpfung keinen Einfluß.
Wie im einzelnen die periodische Struktur erfaßt wird,
ist grundsätzlich beliebig. Es kann vorgesehen werden,
daß die periodische Struktur relativ zum optischen
Abtastsystem bewegt wird. Es entsteht eine Vielzahl von
Daten, die im wesentlichen zeitgleich oder zumindest
zeitnah entsprechend dem oben beschriebenen Verfahren
ausgewertet werden können. Die Periode kann dabei
parallel zur Bewegungsrichtung verlaufen. Auch kann
vorgesehen werden, daß die Periode senkrecht zur
Bewegungsrichtung verläuft. Bei streng rasterförmigen
periodischen Strukturen, wie es bei einer Black-Matrix
oder bei Farbfilter-Arrays der Fall ist, ist eine solche
Ausrichtung des Musters relativ zu dem optischen
Abtastsystem ohne weiteres möglich.
Das optische Abtastsystem kann die periodische Struktur
beispielsweise zeilenweise erfassen. Hierbei ist es
zweckmäßig, wenn die Periode parallel zur Zeile verläuft.
Damit kann die Betrachtung der betreffenden Werte
innerhalb der erfaßten Zeile erfolgen. Der Rechenaufwand
wird somit wesentlich reduziert.
Grundsätzlich ist es günstig, wenn die periodische
Struktur durch das optische Abtastsystem pixelweise
erfaßt wird. Die periodische Struktur wird dabei mit
einem Abbildungsmaßstab abgebildet, der so gewählt ist,
daß ein ganzzahliges Vielfaches der Periode auf einem
ganzzahligen Vielfachen von Pixeln abgebildet wird. Dies
hat den Vorteil, daß eine Zuordnung der zur Bildung des
Medians heranzuziehenden Werte beziehungsweise die
betreffenden Pixel leicht zu ermitteln sind. Weiterhin
ist es zweckmäßig, wenn der Abbildungsmaßstab so gewählt
ist, daß die betreffenden Abschnitte der periodischen
Struktur auf wenigstens einem Pixel abgebildet werden. Es
können somit Mischwerte vermieden werden, die eine
Auswertung erschweren. Bei dem Einsatz schneller
Zeilenkameras, die eine Zeile mit einer Vielzahl,
beispeilsweise 4096 oder 8192 Pixel besitzen und die
parallel zum Verlauf der periodischen Struktur
ausgerichtet ist, während die Bewegung des Substrats mit
der periodischen Struktur senkrecht zur Zeile verläuft,
kann zusammen mit dem letztgenannten Abbildungsmaßstab
eine einfache, schnelle und genaue Erfassung der lokalen
Fehler erfolgen.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der schematischen
Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 die Erzeugung des Abbildes der periodischen
Struktur bei übereinstimmenden Werten,
Fig. 2 das Ursprungsbild, das Abbild und das
Differenzbild bei einer Abbildung gemäß Fig.
1,
Fig. 3 die Erzeugung des Abbildes der periodischen
Struktur bei einem abweichenden Wert,
Fig. 4 das Ursprungsbild, das Abbild und das
Differenzbild bei einer Abbildung gemäß Fig.
3,
Fig. 5 die Erzeugung des Abbildes der periodischen
Struktur bei mehreren abweichenden Werten, und
Fig. 6 das Ursprungsbild, das Abbild und das
Differenzbild bei einer Abbildung gemäß Fig.
5.
Die in der Zeichnung dargestellten Diagramme zeigen im
Schema die Ermittlung des Medians und das anschließende
Ersetzen des aktuellen Werten durch den Median. Auf der
Ordinate ist jeweils die Intensität I und auf der
Abszisse die räumliche Erstreckung des Musters in eine
Richtung, in der die Periodizität erkennbar ist,
abgebildet. Bei den Beispielen sind jeweils drei Perioden
gezeigt, die jeweils drei Abschnitte aufweisen, die, von
links nach rechts, eine absteigender Intensität besitzen.
In den Fig. 2, 4 und 6 sind die erzeugten Abbildungen
der Werte gepunktet dargestellt, während die
Ursprungswerte den durchgezogenen Linien entsprechen.
Die Fig. 1 und 2 zeigen den Werteverlauf von drei
aufeinanderfolgenden Perioden 1, 2, 3. Jede Periode weist
drei Abschnitte auf, die mit unterschiedlichen Werten
belegt sind. Der aktuelle Wert des zweiten Abschnitts der
Periode 3 wird mit wenigstens zwei Werten der
entsprechenden zweiten Abschnitte der Perioden 1 und 2
zur Bildung des Medians herangezogen. Aufgrund der
Tatsache, daß alle Werte im wesentlichen gleich sind,
wird der Ursprungswert, oder der Wert, der gerade dem
Median entspricht, an die Stelle des Wertes des zweiten
Absatzes der Periode 3 im Abbild gesetzt. Die abgebildete
periodische Struktur entspricht somit im wesentlichen bis
hin zur Identität der ursprünglichen Struktur.
Für die Auswertung eines eventuellen Fehlers werden in
einem weiteren Schritt die einander korrespondierenden
Werte der einzelnen Abschnitte in den einzelnen Perioden
voneinander abgezogen. Da sowohl das Ursprungsbild als
auch das Abbild im wesentlichen übereinstimmende Werte
enthält, ergibt sich ein Differenzbild mit dem Wert Null.
Es sind insbesondere keine Änderungen ersichtlich, was
auf eine einwandfreie Struktur schließen läßt.
Die Fig. 3 und 4 zeigen schematisch das Verfahren zum
Erfassen von lokalen Fehlern, bei welchem in der dritten
Periode 3 ein Fehler im zweiten Abschnitt vorhanden ist.
Auch hier werden die entsprechenden Werte der zweiten
Abschnitte der vorhergehenden Perioden 1 und 2 zur
Bildung des Medians herangezogen. Es liegen demnach zwei
normale Werte und ein erhöhter Wert vor. Der Median
entspricht einem der normalen Werte der ersten oder
zweiten Periode 1, 2. Dieser Wert wird an die Stelle des
aktuellen Wertes der dritten Periode 3 gesetzt, so daß
anstelle des fehlerhaften Verlaufs im Abbild ein
fehlerfreier Verlauf abgebildet wird. Das Ergebnis zeigt
Fig. 4. Aufgrund der Unterschiede der Werte des zweiten
Abschnitts der dritten Periode im Ursprungsbild
einerseits und im Abbild andererseits entsteht im
Differenzbild eine Änderung, nämlich ein von Null
abweichender Wert. Da der übrige Werteverlauf im
Differenzbild im wesentlichen Null ist, läßt sich diese
Änderung leicht erfassen.
Die Fig. 5 und 6 veranschaulichen die Bildung des
Medians und das anschließende Erzeugen des
Differenzbildes bei größeren Fehlern, die sich über
mehrere Perioden erstrecken. Das Beispiel ist so gewählt,
daß bei den gezeigten sieben Perioden die dritte, vierte
und fünfte Periode 3, 4, 5 im zweiten Abschnitt einen
Fehler aufweisen. Bei der Bildung des Medians wird bei
dem gezeigten Ausführungsbeispiel der Wert eines
aktuellen Abschnittes einer aktuellen Periode mit den
entsprechenden Werten der entsprechenden Abschnitte der
zwei vorhergehenden Perioden herangezogen. Demnach wird
bei der Abbildung des Wertes des zweiten Abschnittes der
dritten Periode 3 der aktuelle Wert durch einen Wert der
ersten oder zweiten Periode 1, 2 ersetzt, da diese der
Mehrzahl entsprechen und einer dem Median bildet. Bei der
Betrachtung der vierten Periode 4 hingegen überwiegen die
fehlerhaften Werte der dritten und vierten Periode 3, 4,
so daß hier als Median ein fehlerhafter Wert in die
Abbildung gesetzt wird. Entsprechendes gilt bei der
Betrachtung der fünften und sechsten Periode 5, 6. Bei
der Betrachtung der siebten Periode 7 und deren zweiten
Abschnitt überwiegt wieder die Anzahl der herkömmlichen
Werte, so daß hier in der Abbildung ein herkömmlicher
Wert erscheint.
Letztlich führt dies dazu, daß das Abbild den Fehler in
der gleichen Größe zeigt, jedoch um eine Periode
verschoben. Das Ergebnis zeigt Fig. 6. Aufgrund der
Verschiebung der fehlerhaften Perioden wird sich im
Differenzbild eine Änderung ebenfalls in der dritten und
sechsten Periode zeigen. Diese Änderungen sind relativ
einfach zu erfassen, so daß zum einen die Ränder eines
Fehlers erfaßt und die Größe des Fehlers ermittelt werden
kann. Insbesondere steht in der Regel ein Ursprungsbild
mit den Ursprungswerten zur Verfügung, so daß eine
abschließende Auswertung des fehlerhaften Bereichs anhand
der Ursprungswerte erfolgen kann.
Das beschriebene Verfahren läßt sich mit einfachen
Mitteln durchführen. Insbesondere ist es möglich, die
Bildung des Medians in einer fest programmierten
Schaltung durchzuführen. Die Vorverarbeitung des
Ursprungsbildes kann somit sehr schnell erfolgen, während
sich die Auswertung nur noch auf den im Differenzbild
leicht erkennbaren Fehlerbereich beschränken kann.
Dadurch kann die Dauer der Prüfung minimiert werden, so
daß eine Online-Prüfung der betreffenden Strukturen
möglich wird.
Claims (17)
1. Verfahren zum Erfassen von lokalen Fehlern in einer
periodischen Struktur mittels eines optischen
Abtastsystems, welche Struktur wenigstens ein sich in
einer Periode wiederholendes Muster aufweist, die
zumindest abschnittsweise durch das Abtastsystem erfaßt
wird, dadurch gekennzeichnet,
daß der Ursprungswert wenigstens eines aktuellen Abschnitts einer Periode mit wenigstens zwei Ursprungswerten von entsprechenden Abschnitten anderer Perioden verglichen wird,
daß der Median der betrachteten Ursprungswerte ermittelt und in einem Abbild als Wert des dem aktuellen Abschnitt entsprechenden Abschnitts der periodischen Struktur gesetzt und aus dem Abbild und den Ursprungswerten ein Differenzbild gebildet wird,
oder daß der Median der betrachteten Ursprungswerte ermittelt und der Differenzwert zwischen dem Median und dem Ursprungswert des aktuellen Abschnitts als Wert des betreffenden Abschnitts in einem Differenzbild der periodischen Struktur gesetzt wird,
und daß zumindest das Differenzbild zur Ermittlung des lokalen Fehlers herangezogen wird.
daß der Ursprungswert wenigstens eines aktuellen Abschnitts einer Periode mit wenigstens zwei Ursprungswerten von entsprechenden Abschnitten anderer Perioden verglichen wird,
daß der Median der betrachteten Ursprungswerte ermittelt und in einem Abbild als Wert des dem aktuellen Abschnitt entsprechenden Abschnitts der periodischen Struktur gesetzt und aus dem Abbild und den Ursprungswerten ein Differenzbild gebildet wird,
oder daß der Median der betrachteten Ursprungswerte ermittelt und der Differenzwert zwischen dem Median und dem Ursprungswert des aktuellen Abschnitts als Wert des betreffenden Abschnitts in einem Differenzbild der periodischen Struktur gesetzt wird,
und daß zumindest das Differenzbild zur Ermittlung des lokalen Fehlers herangezogen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Unterschied oder die Differenz der erfaßten
Ursprungswerte zur Bildung des Medians untereinander
ermittelt wird, und daß der Median oder die Differenz
zwischen Median und Ursprungswert des aktuellen
Abschnitts nur dann für den Wert des dem aktuellen
Abschnitt entsprechenden Abschnitts in dem Abbild oder
Differenzbild gesetzt wird, wenn der Unterschied oder die
Differenz zwischen wenigstens zwei betrachteten
Ursprungswerten innerhalb einer vorgebbaren
Toleranzschwelle liegt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der Unterschied oder die Differenz
der erfaßten Ursprungswerte zur Bildung des Medians
untereinander ermittelt wird, und daß wenigstens einer
der Ursprungswerte in dem Abbild oder Differenzbild
markiert wird, wenn der Unterschied oder die Differenz
zwischen den betreffenden Ursprungswerten außerhalb einer
vorgebbaren Toleranzschwelle liegt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der Unterschied oder die Differenz
der erfaßten Ursprungswerte zur Bildung des Medians
ermittelt wird, und daß, wenn der Unterschied oder die
Differenz zwischen den betreffenden Ursprungswerten
außerhalb einer vorgebbaren Toleranzschwelle liegt,
weitere Ursprungswerte zur Bildung des Medians erfaßt
werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß zumindest der Wert des Abschnitts
derjenigen Periode zur Bildung des Medians erfaßt wird,
die der den aktuellen Abschnitt enthaltenden Periode
unmittelbar vorhergeht und/oder unmittelbar nachfolgt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß zumindest der Wert des Abschnitts der
Periode zur Bildung des Medians erfaßt wird, die
derjenigen Periode vorhergeht oder folgt, die der den
aktuellen Abschnitt enthaltenden Periode unmittelbar
vorhergeht oder folgt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß der Wert des aktuellen Abschnitts
einer Periode mit den entsprechenden Werten der
Abschnitte umliegender unmittelbar und/oder mittelbar
benachbarter Perioden zur Bildung des Medians verglichen
wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß ein Ursprungsbild mit den
Ursprungswerten und/oder das Abbild mit den Medianen
und/oder das Differenzbild gespeichert werden.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß die periodische Struktur relativ zum
optischen Abtastsystem bewegt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die Periode parallel zur Bewegungsrichtung verläuft.
11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die Periode senkrecht zur Bewegungsrichtung verläuft.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch
gekennzeichnet, daß das optische Abtastsystem die
periodische Struktur zeilenweise erfaßt und die Periode
parallel zur Zeile verläuft.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, daß die periodische Struktur durch das
optische Abtastsystem pixelweise erfaßt wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß die periodische Struktur mit einem Abbildungsmaßstab
erfaßt wird, der so gewählt ist, daß ein ganzzahliges
Vielfaches der Periode auf einem ganzzahligen Vielfachen
von Pixeln abgebildet wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 oder 14,
dadurch gekennzeichnet, daß die betreffenden Abschnitte
der periodischen Struktur auf wenigstens einem Pixel
abgebildet werden.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,
daß der Median, das Abbild und das Differenzbild
pixelweise ermittelt werden.
17. Verfahren nach einem
oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß anstelle der Differenz von Werten der
Quotient der Werte gebildet und anstelle des
Differenzbildes ein Quotientenbild erzeugt wird.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10161737A DE10161737C1 (de) | 2001-12-15 | 2001-12-15 | Verfahren zum optischen Erfassen von lokalen Fehlern in einer periodischen Struktur |
AU2002361053A AU2002361053A1 (en) | 2001-12-15 | 2002-12-11 | Method for optically detecting local defects in a periodic structure |
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DE102006000946A1 (de) * | 2006-01-07 | 2007-07-12 | Isra Vision Systems Ag | Verfahren und System zur optischen Inspektion einer periodischen Struktur |
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Citations (3)
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---|---|---|---|---|
DE3885747T2 (de) * | 1988-09-17 | 1994-06-09 | Sigmax Kk | Vorrichtung zur Erkennung von Mustern. |
US5513275A (en) * | 1993-01-12 | 1996-04-30 | Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | Automated direct patterned wafer inspection |
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US4969198A (en) * | 1986-04-17 | 1990-11-06 | International Business Machines Corporation | System for automatic inspection of periodic patterns |
EP1383084A3 (de) * | 1993-10-27 | 2004-07-14 | Toshiba Engineering Corporation | Verfahren und Gerät zur Inspektion der Oberflächenunregelmässigkeit eines Gegenstandes |
US6134022A (en) * | 1995-07-14 | 2000-10-17 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Color image printing system capable of correcting density deviation on image and system for detecting color deviation on image |
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3885747T2 (de) * | 1988-09-17 | 1994-06-09 | Sigmax Kk | Vorrichtung zur Erkennung von Mustern. |
US5513275A (en) * | 1993-01-12 | 1996-04-30 | Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | Automated direct patterned wafer inspection |
DE19834718A1 (de) * | 1998-07-31 | 2000-02-03 | Fraunhofer Ges Forschung | Digitale Bildverarbeitung für ein Qualitätskontrollsystem |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102006000946A1 (de) * | 2006-01-07 | 2007-07-12 | Isra Vision Systems Ag | Verfahren und System zur optischen Inspektion einer periodischen Struktur |
WO2007079934A2 (de) * | 2006-01-07 | 2007-07-19 | Isra Vision Ag | Verfahren und system zur optischen inspektion einer periodischen struktur |
DE102006000946B4 (de) * | 2006-01-07 | 2007-11-15 | Isra Vision Systems Ag | Verfahren und System zur Inspektion einer periodischen Struktur |
WO2007079934A3 (de) * | 2006-01-07 | 2008-10-02 | Isra Vision Ag | Verfahren und system zur optischen inspektion einer periodischen struktur |
DE102012101242A1 (de) * | 2012-02-16 | 2013-08-22 | Hseb Dresden Gmbh | Inspektionsverfahren |
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