JP2006078421A - パターン欠陥検出装置及びその方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 パターンの欠陥を漏れなく検出し、検出速度を低下させず、欠陥領域を分離させずに検出可能なパターン欠陥検出装置及びその方法を提供する。
【解決手段】 本発明のパターン欠陥検出方法は、基板上に形成された周期的なパターンにおける欠陥を検出するものであり、周期分ずれた位置同士のパターンの画像を比較し、欠陥を有するパターンを検出する欠陥検出過程と、検出された欠陥の位置座標と、前回検出された欠陥の位置座標とを比較し、両位置座標が所定の距離以下であるか否かを検出する距離検出過程と、前記両位置座標が所定の距離以下である場合、これら2つの欠陥を1つの欠陥として結合する欠陥領域結合過程とを有することを特徴とする。
【選択図】 図2
【解決手段】 本発明のパターン欠陥検出方法は、基板上に形成された周期的なパターンにおける欠陥を検出するものであり、周期分ずれた位置同士のパターンの画像を比較し、欠陥を有するパターンを検出する欠陥検出過程と、検出された欠陥の位置座標と、前回検出された欠陥の位置座標とを比較し、両位置座標が所定の距離以下であるか否かを検出する距離検出過程と、前記両位置座標が所定の距離以下である場合、これら2つの欠陥を1つの欠陥として結合する欠陥領域結合過程とを有することを特徴とする。
【選択図】 図2
Description
本発明は、撮影部と照明部とからなる撮像系を搭載して、デバイスが形成された基板の広範囲の領域を撮像し、形成された電子回路のパターンの欠陥を検出するパターン欠陥検出装置及びその方法に関する。
従来、撮影装置(例えば、ラインセンサカメラ)により、基板上に形成された、電子回路の周期的なパターンを順次読み込み、1周期ずれたパターン同士の輝度値を比較し、輝度値の差が所定の数値を超えている場合に、対応するパターン箇所を欠陥として検出するパターン検査が行われている。
ここで、ラインセンサカメラである場合、受光素子が一列に並べられたCCDであり、一列の単位で撮像した測定データを出力する。
すなわち、記憶部にパターンの1列分の測定データを記憶させつつ、記憶した測定データであるパターンの1周期分の測定データと、この位置に対応する1周期分だけ前の測定データとの比較を順次行う、いわゆる隣接比較法が知られている。
ここで、ラインセンサカメラである場合、受光素子が一列に並べられたCCDであり、一列の単位で撮像した測定データを出力する。
すなわち、記憶部にパターンの1列分の測定データを記憶させつつ、記憶した測定データであるパターンの1周期分の測定データと、この位置に対応する1周期分だけ前の測定データとの比較を順次行う、いわゆる隣接比較法が知られている。
ここで、図6(a)に示すように、周期パターンの一周期を超えるような大きい欠陥領域が存在した場合、測定する箇所が欠陥であったとしても、一周期分だけ前に対応する箇所が欠陥であると、欠陥同士の比較となり所定の輝度値の差が得られないことがある。その場合図6(b)に示すように欠陥を欠陥なしとして検出してしまい、1つの欠陥領域を2つの領域に分離してしまうこととなる。(図6(b)において内部が斜線のブロックが欠陥点と判定された部分)
また、図7(a)に示すように、欠陥箇所が配線パターン上をその近傍に存在し、配線上の欠陥部と配線パターンとのコントラストが生じにくい場合、この欠陥のある配線パターンを欠陥なしとして検出してしまうことがある。と、図7(b)に示すように、1つの欠陥領域を2つの領域に分離してしまうこととなる。
さらに、図8(a)に示すように、欠陥箇所が配線パターンで無くとも、欠陥の一部が欠陥領域と欠陥のない領域とのコントラストが低い場合、1つの欠陥領域が図8(b)に示すように、複数の領域に分離してしまうこととなる。(図8(b)において内部が斜線のブロックが欠陥点、点が書き込まれている部分がコントラストが低く欠陥なしと判定されたブロック)
さらに、図8(a)に示すように、欠陥箇所が配線パターンで無くとも、欠陥の一部が欠陥領域と欠陥のない領域とのコントラストが低い場合、1つの欠陥領域が図8(b)に示すように、複数の領域に分離してしまうこととなる。(図8(b)において内部が斜線のブロックが欠陥点、点が書き込まれている部分がコントラストが低く欠陥なしと判定されたブロック)
図6から図8に示す場合、欠陥が検出されるものの、欠陥領域が複数の領域に分割されてしまうと、これらの領域を欠陥候補として、後の高い精度による欠陥の再検出の際、検出漏れを生じて、ショート部分の切断処理が行われず、この欠陥のためにデバイスが不良となることとなる。
欠陥の検出を行う際の輝度値の差による良否判定の閾値を低く設定することも考えられるが、感度が高く成りすぎて、欠陥のないもの同士の比較においても、輝度値の差が閾値を超え、欠陥なしを欠陥と判定してしまう箇所が多くなる。そして後の高い精度の再検出を行う候補が多く成りすぎて、測定時間が増加し、生産性が低下してしまうことになる。
欠陥の検出を行う際の輝度値の差による良否判定の閾値を低く設定することも考えられるが、感度が高く成りすぎて、欠陥のないもの同士の比較においても、輝度値の差が閾値を超え、欠陥なしを欠陥と判定してしまう箇所が多くなる。そして後の高い精度の再検出を行う候補が多く成りすぎて、測定時間が増加し、生産性が低下してしまうことになる。
図6のような、検出された欠陥が一周期より大きい場合に、他の欠陥でない領域とこの欠陥として検出された領域を比較して、欠陥の再検査を行う検査方法が知られている(特許文献1参照)。
特開2001−319222号公報
しかしながら、特許文献1に示すパターン欠陥検出方法にあっては、配線パターンの両サイドに欠陥のあるものを欠陥として検出するため、欠陥により配線パターンが消失してしまっている場合、欠陥の検出が行えないこととなる。
また、上記パターン欠陥検出方法においては、欠陥領域として認識した範囲を、この範囲と対応した位置における他の正常な領域とを比較しているため、測定データの記憶容量が必要となり、かつ比較のための演算量が増加してしまう。
さらに、上記パターン欠陥検出方法においては、一旦、検査が終了した後でないと、欠陥領域を検出することができず、処理時間が必要となる。また、図7,8のような欠陥に対応できるものではない。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、パターンが欠陥である可能性のある欠陥候補を漏れなく、検出速度を低下させずに、欠陥領域を分離させないで検出することが可能なパターン欠陥検出は装置及びその方法を提供することを目的とする。
また、上記パターン欠陥検出方法においては、欠陥領域として認識した範囲を、この範囲と対応した位置における他の正常な領域とを比較しているため、測定データの記憶容量が必要となり、かつ比較のための演算量が増加してしまう。
さらに、上記パターン欠陥検出方法においては、一旦、検査が終了した後でないと、欠陥領域を検出することができず、処理時間が必要となる。また、図7,8のような欠陥に対応できるものではない。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、パターンが欠陥である可能性のある欠陥候補を漏れなく、検出速度を低下させずに、欠陥領域を分離させないで検出することが可能なパターン欠陥検出は装置及びその方法を提供することを目的とする。
本発明のパターン欠陥検出方法は、基板上に形成された周期的なパターンにおける欠陥を検出するパターン欠陥検出方法であり、周期分ずれた位置同士のパターンの画像を比較し、欠陥を有するパターンを検出する欠陥検出過程と、検出された欠陥の位置座標と、前回検出された欠陥の位置座標とを比較し、両位置座標間が所定の距離以下であるか否かを検出する距離検出過程と、前記両位置座標が所定の距離以下である場合、これら2つの欠陥を1つの欠陥として結合する欠陥領域結合過程とを有することを特徴とする。
本発明のパターン欠陥検出は、基板上に形成された周期的なパターンにおける欠陥を検出するパターン欠陥抽装置であり、周期分ずれた位置同士のパターンの画像を比較し、欠陥を有するパターンを検出する欠陥検出部と、検出された欠陥の位置座標と、前回検出された欠陥の位置座標とを比較し、両位置座標間が所定の距離以下であるか否かを検出する距離検出部と、前記両位置座標が所定の距離以下である場合、これら2つの欠陥を1つの欠陥として結合する欠陥領域結合部とを有することを特徴とする。
本発明のパターン欠陥検出は、基板上に形成された周期的なパターンにおける欠陥を検出するパターン欠陥抽装置であり、周期分ずれた位置同士のパターンの画像を比較し、欠陥を有するパターンを検出する欠陥検出部と、検出された欠陥の位置座標と、前回検出された欠陥の位置座標とを比較し、両位置座標間が所定の距離以下であるか否かを検出する距離検出部と、前記両位置座標が所定の距離以下である場合、これら2つの欠陥を1つの欠陥として結合する欠陥領域結合部とを有することを特徴とする。
上述した構成により、本発明のパターン欠陥検出方法及び装置は、1つの欠陥領域が別々の複数の欠陥領域として検出されても、所定の距離以下である欠陥領域を1つの欠陥として結合するため、従来ではコントラストが明確でない部分があると別の欠陥として検出されたままであった部分も、所定の距離以内にあれば漏れなく1つの欠陥領域として検出することが可能となる。
また、本発明のパターン欠陥検出方法及び装置は、リアルタイムに欠陥領域を順次結合させて行くので、特許文献1のように、欠陥のあるパターン間を欠陥のある候補として検出し、後で、検出した部分に対応する位置の測定データと比較して、欠陥の再検査を行う必要がないため、検査時間を短縮することができる。
また、本発明のパターン欠陥検出方法及び装置は、リアルタイムに欠陥領域を順次結合させて行くので、特許文献1のように、欠陥のあるパターン間を欠陥のある候補として検出し、後で、検出した部分に対応する位置の測定データと比較して、欠陥の再検査を行う必要がないため、検査時間を短縮することができる。
本発明のパターン欠陥検出方法は、前記距離検出過程において、前記位置座標の距離の比較が、x軸方向及びy軸方向各々個別に行われることを特徴とする。
本発明のパターン欠陥検出装置は、前記距離検出部が、前記位置座標の距離の比較を、x軸方向及びy軸方向各々個別に行うことを特徴とする。
上述した構成により、本発明のパターン欠陥検出方法及び装置は、矩形形状で欠陥領域を結合することとなり、周囲の形状を確認する必要がないため、結合処理の演算を容易に行え、欠陥部分の検出を高速に行うことができる。
本発明のパターン欠陥検出装置は、前記距離検出部が、前記位置座標の距離の比較を、x軸方向及びy軸方向各々個別に行うことを特徴とする。
上述した構成により、本発明のパターン欠陥検出方法及び装置は、矩形形状で欠陥領域を結合することとなり、周囲の形状を確認する必要がないため、結合処理の演算を容易に行え、欠陥部分の検出を高速に行うことができる。
本発明のパターン欠陥検出方法及び装置は、前記所定の距離がx軸方向及びy軸方向ともに、周期的パターンのピッチの距離であることを特徴とする。
上述した構成により、本発明のパターン欠陥検出方法及び装置は、周期的なパターンのピッチの距離を閾値とし、欠陥領域間の距離がこの閾値より短い距離の配線パターンなどの輝度値の差が出来にくい部分も、欠陥なしとされずに周辺の欠陥に結合されて1つの欠陥とされるため、欠陥の検出の漏れを防止することが可能である。
上述した構成により、本発明のパターン欠陥検出方法及び装置は、周期的なパターンのピッチの距離を閾値とし、欠陥領域間の距離がこの閾値より短い距離の配線パターンなどの輝度値の差が出来にくい部分も、欠陥なしとされずに周辺の欠陥に結合されて1つの欠陥とされるため、欠陥の検出の漏れを防止することが可能である。
本発明のパターン欠陥検出方法は、前記欠陥検出過程において、ラインセンサにより時系列に取得される画像の1ライン毎に欠陥の座標位置の距離の比較処理を行うことを特徴とする。
本発明のパターン欠陥検出装置は、前記欠陥検出部が、ラインセンサにより時系列に取得される画像の1ライン毎に欠陥の座標位置の距離の比較処理を行うことを特徴とする。
上述した構成により、本発明のパターン欠陥検出方法及び装置は、ラインセンサから入力される画像が欠陥であると判定された場合、この欠陥部分と欠陥が検出された部分との距離を、1ライン毎に順次リアルタイムに計算することとなるため、欠陥の領域間の結合処理を高速に行うことが可能となる。
本発明のパターン欠陥検出装置は、前記欠陥検出部が、ラインセンサにより時系列に取得される画像の1ライン毎に欠陥の座標位置の距離の比較処理を行うことを特徴とする。
上述した構成により、本発明のパターン欠陥検出方法及び装置は、ラインセンサから入力される画像が欠陥であると判定された場合、この欠陥部分と欠陥が検出された部分との距離を、1ライン毎に順次リアルタイムに計算することとなるため、欠陥の領域間の結合処理を高速に行うことが可能となる。
本発明のパターン欠陥検出方法は、結合された欠陥の領域のサイズを求め、サイズ内の領域と該領域外とにおいて、周期的に対応する部分を比較して、欠陥部分の再検査を行う欠陥再検査過程を有することを特徴とする。
本発明のパターン欠陥検出装置は、結合された欠陥の領域のサイズを求め、サイズ内の領域と該領域外とにおいて、周期的に対応する部分を比較して、欠陥部分の再検査を行う欠陥再検査部を有することを特徴とする。
上述した構成により、本発明のパターン欠陥検出方法及び装置は、欠陥領域結合処理された欠陥領域の座標に基づき、順次、この欠陥領域と対応する位置の他の位置の欠陥のない領域のデータの輝度値を比較して、欠陥はないが欠陥と判定された領域を検出して、欠陥のないデータに書き替えるため、検査速度を低下させずに、欠陥検出の検出精度を向上させることができる。
本発明のパターン欠陥検出装置は、結合された欠陥の領域のサイズを求め、サイズ内の領域と該領域外とにおいて、周期的に対応する部分を比較して、欠陥部分の再検査を行う欠陥再検査部を有することを特徴とする。
上述した構成により、本発明のパターン欠陥検出方法及び装置は、欠陥領域結合処理された欠陥領域の座標に基づき、順次、この欠陥領域と対応する位置の他の位置の欠陥のない領域のデータの輝度値を比較して、欠陥はないが欠陥と判定された領域を検出して、欠陥のないデータに書き替えるため、検査速度を低下させずに、欠陥検出の検出精度を向上させることができる。
以上説明したように、本発明のパターン欠陥検出方法及び装置によれば、本来1つの欠陥領域が別々の領域として検出された欠陥領域に対して、所定の距離以下である欠陥領域を1つの欠陥として結合するので、従来ではコントラストが明確でない部分があると別の欠陥としたまま検出された部分も、所定の距離以内にあれば漏れなく検出することが可能となる。
また、本発明のパターン欠陥検出方法及び装置は、リアルタイムに欠陥領域を順次結合させて行くので、特許文献1のように、欠陥のあるパターン間を欠陥のある候補として検出し、全体の検査が終了した後に、検出した部分に対応する他の領域における測定データと比較する、欠陥の再検査を行う必要がないため、検査時間を短縮することができる。
また、本発明のパターン欠陥検出方法及び装置は、リアルタイムに欠陥領域を順次結合させて行くので、特許文献1のように、欠陥のあるパターン間を欠陥のある候補として検出し、全体の検査が終了した後に、検出した部分に対応する他の領域における測定データと比較する、欠陥の再検査を行う必要がないため、検査時間を短縮することができる。
以下、本発明の一実施例による基板におけるパターンの欠陥を検出するパターン欠陥検出装置を図面を参照して説明する。
図1は同実施例の構成例を示す概念図である。
この図において、検査装置は、撮像部1(ラインセンサ)及び照明部2からなる撮像系と、欠陥検出を行う画像処理部4と、校正用サンプル3の位置を調整する保持移動部5と、基板8が配置されるステージ6と、該ステージ6において基板8を移動させる基板搬送部7とを有している。
ここで、本発明は、画像処理部4及び複数の撮像系からなる基板のパターン欠陥検出装置である。撮像系は図面奥に向かって複数配置されており、各々撮像部1と照明装置2とから構成されている。
図1は同実施例の構成例を示す概念図である。
この図において、検査装置は、撮像部1(ラインセンサ)及び照明部2からなる撮像系と、欠陥検出を行う画像処理部4と、校正用サンプル3の位置を調整する保持移動部5と、基板8が配置されるステージ6と、該ステージ6において基板8を移動させる基板搬送部7とを有している。
ここで、本発明は、画像処理部4及び複数の撮像系からなる基板のパターン欠陥検出装置である。撮像系は図面奥に向かって複数配置されており、各々撮像部1と照明装置2とから構成されている。
撮像部1は、受光素子であるCCD(電荷結合素子)が画素単位で一列に並んで配置されたラインセンサカメラで構成されている。
照明部2は、例えば、ハロゲンランプを光源としており、被撮像対象である基板8に対して所定の光量の光を放射させる。
また、撮像部1は、上記照明部2から被撮像対象に照射された光の反射光を受光して、所定の輝度情報、すなわち輝度値を示すデジタルデータを、画像処理部4に対して出力する。
照明部2は、例えば、ハロゲンランプを光源としており、被撮像対象である基板8に対して所定の光量の光を放射させる。
また、撮像部1は、上記照明部2から被撮像対象に照射された光の反射光を受光して、所定の輝度情報、すなわち輝度値を示すデジタルデータを、画像処理部4に対して出力する。
画像処理部4は、本発明の特徴的な部分であり、後に詳細な説明を行うが、複数の撮像系(撮像部1,照明部2)各々を制御して、パターンの欠陥を検出する処理を行う。
校正用サンプル3は、各照明部2の光量の調整、及び撮像装置間の機差の低減処理を行うための輝度情報を取得するために用いられる。
保持移動部5は、上記校正用サンプル3の位置を調整、すなわち、校正に使用する際に、照明装置2から放射された光が反射して、反射した反射光が撮像部1の受光部に入射する位置に移動させ、検査が行われており、使用されない際に、ステージ6上における基板8の搬送に邪魔にならない位置に移動さる。
基板搬送部7は、撮像系が基板8における画像をサンプリングするタイミングに対応させた速度で、基板8をステージ6上において搬送させる。
基板8には、同一のパターンがX軸方向及びY軸方向、またはX軸方向に所定のピッチで周期的に作成されている。ここで、X軸方向の周期のピッチをXsとし、Y軸方向の周期のピッチをYsとする。
校正用サンプル3は、各照明部2の光量の調整、及び撮像装置間の機差の低減処理を行うための輝度情報を取得するために用いられる。
保持移動部5は、上記校正用サンプル3の位置を調整、すなわち、校正に使用する際に、照明装置2から放射された光が反射して、反射した反射光が撮像部1の受光部に入射する位置に移動させ、検査が行われており、使用されない際に、ステージ6上における基板8の搬送に邪魔にならない位置に移動さる。
基板搬送部7は、撮像系が基板8における画像をサンプリングするタイミングに対応させた速度で、基板8をステージ6上において搬送させる。
基板8には、同一のパターンがX軸方向及びY軸方向、またはX軸方向に所定のピッチで周期的に作成されている。ここで、X軸方向の周期のピッチをXsとし、Y軸方向の周期のピッチをYsとする。
すなわち、照明部2は、ハロゲンランプなどの高照度の光を発光する光源と、この光源の光量を調整する調光制御部とを有しており、上記制御管理部からの制御信号により所定の光量の光を放射する。
撮像部1は、基板からの反射光を受光し、受光素子により受光した光量を画素毎の輝度値に変換して、この輝度値を示すデジタルデータとして出力する受光部と、所定の制御信号により、所定の周期のサンプリングタイミング毎に、受光部が光を受光する時間幅すなわち露光時間を制御する撮像制御部とを有している。撮像部1がCCDによるラインセンサカメラであるので、1次元に並べられた受光素子が各々1画素の輝度値を出力することになる。
撮像部1は、基板からの反射光を受光し、受光素子により受光した光量を画素毎の輝度値に変換して、この輝度値を示すデジタルデータとして出力する受光部と、所定の制御信号により、所定の周期のサンプリングタイミング毎に、受光部が光を受光する時間幅すなわち露光時間を制御する撮像制御部とを有している。撮像部1がCCDによるラインセンサカメラであるので、1次元に並べられた受光素子が各々1画素の輝度値を出力することになる。
保持移動部5は、ステージ6上において、校正用サンプル3の反射面を照明部2及び、撮像部1に対して基板8の検査面と同一の高さに調整するサンプル上下駆動制御部を有している。
基板搬送部7は、基板8を乗せて移動する搬送部と、搬送部の移動速度を上記サンプリングタイミングに対応した速度に調整する搬送制御部と、搬送部に基板8を固定する基板クランプ部と、この基板クランプ部における基板8の固定及び固定の解除の制御を行うクランプ制御部とを有している。
基板搬送部7は、基板8を乗せて移動する搬送部と、搬送部の移動速度を上記サンプリングタイミングに対応した速度に調整する搬送制御部と、搬送部に基板8を固定する基板クランプ部と、この基板クランプ部における基板8の固定及び固定の解除の制御を行うクランプ制御部とを有している。
<第1の実施例>
次に、図2を参照して、詳細に図1の欠陥検出を行う画像処理部の説明を行う。図2は、上記画像処理部の第1の実施例による構成例を詳細に示すブロック図である。
画像処理部4は画像メモリ10と欠陥検出部11と、ランレングスデータ記憶メモリ12と、欠陥距離検出部13と、欠陥領域結合部14と、欠陥情報記憶メモリ15とから構成されており、検査中において、欠陥検出部11は検査画像を生成し、この検査画像から欠陥の可能性のある部分を検出し、この部分の座標を出力する。
次に、図2を参照して、詳細に図1の欠陥検出を行う画像処理部の説明を行う。図2は、上記画像処理部の第1の実施例による構成例を詳細に示すブロック図である。
画像処理部4は画像メモリ10と欠陥検出部11と、ランレングスデータ記憶メモリ12と、欠陥距離検出部13と、欠陥領域結合部14と、欠陥情報記憶メモリ15とから構成されており、検査中において、欠陥検出部11は検査画像を生成し、この検査画像から欠陥の可能性のある部分を検出し、この部分の座標を出力する。
画像メモリ10は撮像部1により撮像された画像データである測定データ(測定された輝度値)が、1ピッチの周期単位で記憶されており、撮像部1の画素に対応したシフトレジスタ(例えば、FIFO(First-in-First-out)メモリなど)の構成となっている。
例えば、撮像部1が画像メモリ10に対して出力する一周期分のデータが記憶されると、その周期の測定データが欠陥検出部11に対して順次出力される。
例えば、撮像部1が画像メモリ10に対して出力する一周期分のデータが記憶されると、その周期の測定データが欠陥検出部11に対して順次出力される。
欠陥検出部11は、撮像部1から入力され、画像メモリ10から出力されたラインの画素毎の輝度とを1周期分毎にその前後で比較し、予め設定された閾値を超える輝度値の差がある場合、その画素(位置)の点を欠陥候補として、この位置の座標値及びこの欠陥点を特定する識別番号を付加して、ランレングスデータ記憶メモリ12に格納する。
上記閾値は、基板8の検出から統計的に得られたものであり、複数の基板8において実験して、複数種類のパターンに対してデータを取得して、検出漏れの少ない輝度の差を求めて用いている。例えば、閾値として、良品同士の輝度差の上述の統計からとり、その3σの3倍〜5倍などの数値を用いる。
上記閾値は、基板8の検出から統計的に得られたものであり、複数の基板8において実験して、複数種類のパターンに対してデータを取得して、検出漏れの少ない輝度の差を求めて用いている。例えば、閾値として、良品同士の輝度差の上述の統計からとり、その3σの3倍〜5倍などの数値を用いる。
ランレングスデータ記憶メモリ12は、基板8において欠陥と判定された部分の座標値と、この欠陥部分を識別する識別番号とが対応付けられた欠陥情報を記憶している。
欠陥距離検出部13は、ランレングスデータ記憶メモリ12から、1ライン毎に時系列に順次入力される欠陥情報間の座標値から、X軸方向及びY軸方向おのおのの距離を計算する。
ここで、X軸方向については時系列な欠陥情報のY軸方向の座標値が同一な点の距離であり、Y軸方向については同一のタイミング(X軸方向の座標値)での距離である。
また、1ライン毎とは、ラインセンサから1サンプリング毎に出力されるタイミングを示しており、一列に並んだラインセンサの受光素子単位である。
欠陥点の座標は、X軸方向として時系列に移動してサンプリングされる位置であり、Y軸方向としてラインセンサの受光素子の位置で決定される。
欠陥距離検出部13は、ランレングスデータ記憶メモリ12から、1ライン毎に時系列に順次入力される欠陥情報間の座標値から、X軸方向及びY軸方向おのおのの距離を計算する。
ここで、X軸方向については時系列な欠陥情報のY軸方向の座標値が同一な点の距離であり、Y軸方向については同一のタイミング(X軸方向の座標値)での距離である。
また、1ライン毎とは、ラインセンサから1サンプリング毎に出力されるタイミングを示しており、一列に並んだラインセンサの受光素子単位である。
欠陥点の座標は、X軸方向として時系列に移動してサンプリングされる位置であり、Y軸方向としてラインセンサの受光素子の位置で決定される。
欠陥領域結合部14は、欠陥距離検出部13から出力される欠陥情報間の距離(X軸方向及びY軸方向)が、所定の設定距離以下であるか否かの検出を行う。
ここで、設定距離は、例えば、X軸方向及びY軸方向それぞれに対して、基板8における周期的なパターンのX軸方向及びY軸方向各々のピッチXs,Ys(1周期の距離)とする。
また、欠陥領域結合部14は、上記設定距離以下である欠陥情報の識別番号を小さい方の識別番号に合わせて、2つの欠陥情報を結合させる。
一方、欠陥領域結合部14は、設定距離を超える欠陥情報に対して、その時点の識別番号を変更させず、かつ結合を行わない。
ここで、設定距離は、例えば、X軸方向及びY軸方向それぞれに対して、基板8における周期的なパターンのX軸方向及びY軸方向各々のピッチXs,Ys(1周期の距離)とする。
また、欠陥領域結合部14は、上記設定距離以下である欠陥情報の識別番号を小さい方の識別番号に合わせて、2つの欠陥情報を結合させる。
一方、欠陥領域結合部14は、設定距離を超える欠陥情報に対して、その時点の識別番号を変更させず、かつ結合を行わない。
欠陥情報記憶メモリ15は、結合処理が終了した欠陥情報、及びこの欠陥情報によって生成された欠陥領域を特定する座標値が記憶されている。
すなわち、欠陥領域結合部14は、基板8の欠陥検出の処理が終了した時点において、欠陥情報記憶メモリ15に記憶されている欠陥情報から識別番号が同一な欠陥点をグループ化(同一の欠陥領域として結合)し、このグループ単位にX軸座標及びY軸座標毎に最も小さい座標値と大きい座標値とを抽出し、この求められた座標値から欠陥点のグループを矩形形状の欠陥領域として、同一の識別番号に対応させて、欠陥情報記憶メモリ15に格納する。
すなわち、欠陥領域結合部14は、基板8の欠陥検出の処理が終了した時点において、欠陥情報記憶メモリ15に記憶されている欠陥情報から識別番号が同一な欠陥点をグループ化(同一の欠陥領域として結合)し、このグループ単位にX軸座標及びY軸座標毎に最も小さい座標値と大きい座標値とを抽出し、この求められた座標値から欠陥点のグループを矩形形状の欠陥領域として、同一の識別番号に対応させて、欠陥情報記憶メモリ15に格納する。
次に、図2及び図3を参照して、第1の実施例の動作を説明する。図3は第1の実施例によるパターン欠陥検出装置の動作例を示すフローチャートである。
ユーザが設定距離値Xs(X軸方向),Ys(Y軸方向)を図示しない入力装置から入力し、欠陥領域結合部14に予め設定される(ステップS1)。このXs,Ysは絵素サイズに該当し、この値を一周期分の画素数(距離)としている。
撮像部1は、撮像した輝度値を順次画像メモリ10に書き込むそして画像メモリ10は、欠陥検出部11へ出力する。
これにより、欠陥検出部11には、画像メモリ10から出力された一周期前の対応する位置(X軸方向及びY軸方向共に対応する位置)の輝度値が入力されており、新たに画像メモリ10から出力された対応位置の輝度値が入力される(ステップS2)。
ユーザが設定距離値Xs(X軸方向),Ys(Y軸方向)を図示しない入力装置から入力し、欠陥領域結合部14に予め設定される(ステップS1)。このXs,Ysは絵素サイズに該当し、この値を一周期分の画素数(距離)としている。
撮像部1は、撮像した輝度値を順次画像メモリ10に書き込むそして画像メモリ10は、欠陥検出部11へ出力する。
これにより、欠陥検出部11には、画像メモリ10から出力された一周期前の対応する位置(X軸方向及びY軸方向共に対応する位置)の輝度値が入力されており、新たに画像メモリ10から出力された対応位置の輝度値が入力される(ステップS2)。
次に、欠陥検出部11には、上記画像メモリ10から出力された一周期分前の位置の輝度値と、新たに入力された位置(座標)の輝度値との比較を行い、双方の輝度値の差が所定の閾値以上であると、このサンプリングされた座標のパターンを欠陥として検出する(ステップS3)。
そして、欠陥検出部11は、欠陥とされた座標を欠陥点として、この欠陥点の座標値と欠陥点を識別する識別番号とを対応させて欠陥情報として、ランレングスデータ記憶メモリ12へ格納する(ステップS4)。
そして、ステップS2からステップS4までの処理が基板8の欠陥検出の処理が終了されるまで、所定のサンプリング周期で、輝度値が検出されての比較が繰り返される。
そして、欠陥検出部11は、欠陥とされた座標を欠陥点として、この欠陥点の座標値と欠陥点を識別する識別番号とを対応させて欠陥情報として、ランレングスデータ記憶メモリ12へ格納する(ステップS4)。
そして、ステップS2からステップS4までの処理が基板8の欠陥検出の処理が終了されるまで、所定のサンプリング周期で、輝度値が検出されての比較が繰り返される。
次に、欠陥距離検出部13は、ランレングスデータ記憶メモリ12に順次格納される欠陥情報を時系列に読み出し、順次、各々の座標間の距離を演算する。
このとき、欠陥距離検出部13は、例えば、欠陥情報が識別番号B1,B2,B3,…の順序で記憶されているとすると、B1とB2との欠陥点の座標の距離を比較した後、B2とB3との距離を比較していき、すなわち時系列に隣接する2つの欠陥点の距離を順次、設定された距離と比較していく。
このとき、欠陥距離検出部13は、例えば、欠陥情報が識別番号B1,B2,B3,…の順序で記憶されているとすると、B1とB2との欠陥点の座標の距離を比較した後、B2とB3との距離を比較していき、すなわち時系列に隣接する2つの欠陥点の距離を順次、設定された距離と比較していく。
そして、欠陥領域結合部14は、識別番号B1とB2との座標上の距離を計算して、X軸方向の距離が設定距離Xs以下であるか、Y軸方向の距離が設定距離Ys以下であるかのいずれかの場合、2つの欠陥情報の識別番号を小さい方とするため、識別番号B2を識別番号B1に書き替え、双方の欠陥点ともに識別番号B1として2つの欠陥点の結合を行い、欠陥情報記憶メモリ15に各欠陥点を格納する(ステップS6)。
次に、欠陥領域結合部14は、基板8の欠陥検出処理において、欠陥点間の距離、すなわち異なる識別番号間の距離が、所定の設定距離を超えている場合、1つの識別番号への書き換えによる結合処理を終了し、この結合処理をしたグループ、すなわち識別番号が同一のグループからX軸方向における最小及び最大の座標値を各々抽出し、またY軸方向における最小及び最大の座標値を各々抽出し、これら抽出された座標値から欠陥領域を矩形状とし、識別番号とともに矩形形状の座標値を欠陥情報記憶メモリ15に格納する(ステップS7,ステップS8)。ここで上記矩形形状の領域(外接矩形)に含まれるサンプリングされた座標(測定点)は全て欠陥点とされる。
次に、欠陥領域結合部14は、上記外接矩形の座標から欠陥の中心位置を求め(ステップS10)、外形矩形の座標からこの外形矩形のサイズ(高さ×幅)を求め、識別番号に対応させて、欠陥情報記憶メモリ15へ登録する(ステップS11)。
そして、欠陥領域結合部14は、ランレングスデータ記憶メモリ12の測定データが終了するまで、次に連続している欠陥点の距離を測定し、欠陥点の結合処理、すなわちステップS5からステップS11の処理を繰り返して行う。
そして、欠陥領域結合部14は、ランレングスデータ記憶メモリ12の測定データが終了するまで、次に連続している欠陥点の距離を測定し、欠陥点の結合処理、すなわちステップS5からステップS11の処理を繰り返して行う。
<第2の実施例>
図4に第2の実施例によるパターン欠陥検出装置の構成を示す。図4は、第2の実施例によるパターン欠陥検出装置の構成例を示すブロック図である。
第1の実施例と同様な構成については同一の符号を付しており、第2の実施例は欠陥再検査部16の構成が第1の実施例に加えられている。
上記欠陥再検査部16は、欠陥として登録した座標範囲の輝度値と、この座標範囲に対応しており、登録した座標範囲と重ならない他の周期位置の座標範囲の輝度値とを比較し、すなわち、欠陥のない部分と欠陥の部分とを比較して欠陥点を検出し、欠陥がないにもかかわらず欠陥と判定した部分を除外する処理を行う。
図4に第2の実施例によるパターン欠陥検出装置の構成を示す。図4は、第2の実施例によるパターン欠陥検出装置の構成例を示すブロック図である。
第1の実施例と同様な構成については同一の符号を付しており、第2の実施例は欠陥再検査部16の構成が第1の実施例に加えられている。
上記欠陥再検査部16は、欠陥として登録した座標範囲の輝度値と、この座標範囲に対応しており、登録した座標範囲と重ならない他の周期位置の座標範囲の輝度値とを比較し、すなわち、欠陥のない部分と欠陥の部分とを比較して欠陥点を検出し、欠陥がないにもかかわらず欠陥と判定した部分を除外する処理を行う。
次に、図4及び図5を参照して、第2の実施例の動作を説明する。図5は第2の実施例によるパターン欠陥検出装置の動作例を示すフローチャートである。
第2の実施例において、ステップS1からステップS6までと、ステップS9からステップS11までとが同様であるため、このステップS6からステップS9の間に挿入されたステップS21からステップS25の処理について説明する。ここでステップS21以降の処理は、ステップS6において、欠陥領域結合部14が、欠陥点間の距離、すなわち異なる識別番号間の距離が、所定の設定距離を超えていない場合、1つの識別番号への書き換えによる結合処理を終了した後に行う。
欠陥再検査部16は、欠陥情報記憶メモリ15に格納されている同一の識別番号の欠陥点の集合から、X軸方向において最小及び最大の座標値を抽出し、再検査範囲として内部に登録する(ステップS21)。
第2の実施例において、ステップS1からステップS6までと、ステップS9からステップS11までとが同様であるため、このステップS6からステップS9の間に挿入されたステップS21からステップS25の処理について説明する。ここでステップS21以降の処理は、ステップS6において、欠陥領域結合部14が、欠陥点間の距離、すなわち異なる識別番号間の距離が、所定の設定距離を超えていない場合、1つの識別番号への書き換えによる結合処理を終了した後に行う。
欠陥再検査部16は、欠陥情報記憶メモリ15に格納されている同一の識別番号の欠陥点の集合から、X軸方向において最小及び最大の座標値を抽出し、再検査範囲として内部に登録する(ステップS21)。
そして、欠陥再検査部16は、登録した上記再検査範囲と重ならない、他の位置にある欠陥がなく、周期的に再検査範囲と対応する位置の輝度値を画像メモリ10から読み出す(ステップS22)。
ここで、画像メモリ10は、第1の実施例と異なり、第2の実施例において、複数の周期に渡りパターンの測定データを格納している。
次に、欠陥再検査部16は、登録した再検査範囲の輝度値を読み出し(ステップS23)、他の位置にある良品の輝度値と再検査範囲の輝度値とを比較し、ほぼ同一に近い(例えば、輝度値の10パーセント以内の輝度差である)輝度値の場合、再検査範囲の座標の点を良品とし、それ以外を欠陥点として欠陥情報記憶メモリ15の前回のデータに上書きする(ステップS24)。
ここで、画像メモリ10は、第1の実施例と異なり、第2の実施例において、複数の周期に渡りパターンの測定データを格納している。
次に、欠陥再検査部16は、登録した再検査範囲の輝度値を読み出し(ステップS23)、他の位置にある良品の輝度値と再検査範囲の輝度値とを比較し、ほぼ同一に近い(例えば、輝度値の10パーセント以内の輝度差である)輝度値の場合、再検査範囲の座標の点を良品とし、それ以外を欠陥点として欠陥情報記憶メモリ15の前回のデータに上書きする(ステップS24)。
そして、欠陥領域結合部14は、欠陥の再検査が終了すると、1ライン毎(X軸方向毎)に存在する欠陥点が、設定距離以内であれば、同一の識別番号を付加し、設定距離を超えた場合には異なる識別番号を付加し、欠陥情報記憶メモリ15に格納し、処理をステップS9へ進める(ステップS25)。
なお、図1におけるパターン欠陥検出装置の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによりパターン欠陥の検出の処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータシステム」は、ホームページ提供環境(あるいは表示環境)を備えたWWWシステムも含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ(RAM)のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク(通信網)や電話回線等の通信回線(通信線)のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であっても良い。
1…撮像部 2…照明部
3…校正用サンプル 4…画像処理部
5…保持移動部 6…ステージ
7…基板搬送部 8…基板
10…画像メモリ 11…欠陥検出部
12…ランレングスデータ記憶メモリ 13…欠陥距離検出部
14…欠陥領域結合部 15…欠陥情報記憶メモリ
16…欠陥再検査部
3…校正用サンプル 4…画像処理部
5…保持移動部 6…ステージ
7…基板搬送部 8…基板
10…画像メモリ 11…欠陥検出部
12…ランレングスデータ記憶メモリ 13…欠陥距離検出部
14…欠陥領域結合部 15…欠陥情報記憶メモリ
16…欠陥再検査部
Claims (10)
- 基板上に形成された周期的なパターンにおける欠陥を検出するパターン欠陥検出方法であり、
周期分ずれた位置同士のパターンの画像を比較し、欠陥を有するパターンを検出する欠陥検出過程と、
検出された欠陥の位置座標と、前回検出された欠陥の位置座標とを比較し、両位置座標間が所定の距離以下であるか否かを検出する距離検出過程と、
前記両位置座標が所定の距離以下である場合、これら2つの欠陥を1つの欠陥として結合する欠陥領域結合過程と
を有することを特徴とするパターン欠陥検出方法。 - 前記距離検出過程において、前記位置座標の距離の比較が、x軸方向及びy軸方向各々個別に行われることを特徴とする請求項1に記載のパターン欠陥検出方法。
- 前記所定の距離がx軸方向及びy軸方向ともに、周期的パターンのピッチの距離であることを特徴とする請求項2に記載のパターン欠陥検出方法。
- 前記欠陥検出過程において、ラインセンサにより時系列に取得される画像の1ライン毎に欠陥の座標位置の距離の比較処理を行うことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載のパターン欠陥検出方法。
- 結合された欠陥の領域のサイズを求め、サイズ内の領域と該領域外とにおいて、周期的に対応する部分を比較して、欠陥部分の再検査を行うこと欠陥再検査過程を特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載のパターン欠陥検出方法。
- 基板上に形成された周期的なパターンにおける欠陥を検出するパターン欠陥検出装置であり、
周期分ずれた位置同士のパターンの画像を比較し、欠陥を有するパターンを検出する欠陥検出部と、
検出された欠陥の位置座標と、前回検出された欠陥の位置座標とを比較し、両位置座標間が所定の距離以下であるか否かを検出する距離検出部と、
前記両位置座標が所定の距離以下である場合、これら2つの欠陥を1つの欠陥として結合する欠陥領域結合部と
を有することを特徴とするパターン欠陥検出装置。 - 前記距離検出部が、前記位置座標の距離の比較を、x軸方向及びy軸方向各々個別に行うことを特徴とする請求項6に記載のパターン欠陥検出装置。
- 前記所定の距離がx軸方向及びy軸方向ともに、周期的パターンのピッチの距離であることを特徴とする請求項7に記載のパターン欠陥検出装置。
- 前記欠陥検出部が、ラインセンサにより時系列に取得される画像の1ライン毎に欠陥の座標位置の距離の比較処理を行うことを特徴とする請求項6から請求項8のいずれかに記載のパターン欠陥検出装置。
- 結合された欠陥の領域のサイズを求め、サイズ内の領域と該領域外とにおいて、周期的に対応する部分を比較して、欠陥部分の再検査を行う欠陥再検査部を有することを特徴とする請求項6から請求項9のいずれかに記載のパターン欠陥検出装置。
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JP2004265036A JP2006078421A (ja) | 2004-09-13 | 2004-09-13 | パターン欠陥検出装置及びその方法 |
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN101275917A (zh) * | 2007-03-30 | 2008-10-01 | 大日本网目版制造株式会社 | 缺陷检查装置、图形描绘装置及图形描绘系统 |
US8300918B2 (en) | 2007-03-30 | 2012-10-30 | Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd. | Defect inspection apparatus, defect inspection program, recording medium storing defect inspection program, figure drawing apparatus and figure drawing system |
CN104535014A (zh) * | 2014-12-31 | 2015-04-22 | 宝利根(东莞)电子科技有限公司 | 高精度电子插接件注塑成型产品检测方法 |
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