JP2010151666A - Pattern inspection device and inspection method - Google Patents

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JP2010151666A JP2008331071A JP2008331071A JP2010151666A JP 2010151666 A JP2010151666 A JP 2010151666A JP 2008331071 A JP2008331071 A JP 2008331071A JP 2008331071 A JP2008331071 A JP 2008331071A JP 2010151666 A JP2010151666 A JP 2010151666A
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Hirokata Sasamoto
裕方 佐々本
Hiroki Sugihara
洋樹 杉原
Yuji Urabe
勇治 卜部
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problem wherein, though an image of a circuit pattern which is an inspection object is photographed in a defect inspection of the circuit pattern using image processing, in this case, if a camera is moved/stopped in each photographing, acquisition of image data requires much time. <P>SOLUTION: While moving a photographing camera at fixed speed relative to a substrate on which a plurality of inspection objects (circuit patterns) are arrayed, photographing is performed continuously on a visual field position determined beforehand. Therefor, moving speed, photographing timing or the like are determined beforehand from array information of the inspection objects and a hardware/software forced condition on the system side. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、プリント基板回路パターン、LSI回路パターンの欠陥を画像処理により自動的に検査する回路パターンの検査装置に関する。   The present invention relates to a circuit pattern inspection apparatus for automatically inspecting printed circuit board circuit patterns and LSI circuit pattern defects by image processing.

絶縁部材の上に導線のパターンを形成した回路パターンは、携帯電話といった電子機器の一般への普及と共に、急速に需要が高まっている。回路パターンは、それを用いる電子機器の性能や耐久性に影響を及ぼすため、電気的に設計通り結線されていることはもちろん、所定の寸法精度が要求される。   The demand for a circuit pattern in which a conductor pattern is formed on an insulating member is rapidly increasing with the spread of electronic devices such as mobile phones. Since the circuit pattern affects the performance and durability of an electronic device using the circuit pattern, the circuit pattern is not only electrically connected as designed, but also requires a predetermined dimensional accuracy.

そこで、回路パターンは作製後に全数検査し、所定のスペックを満足していることが確認される。ところで、回路パターンは、その種類も数も膨大になってきているため、できるだけ短時間に検査を終わらせる必要がある。   Therefore, all the circuit patterns are inspected after being manufactured, and it is confirmed that a predetermined specification is satisfied. By the way, since the types and number of circuit patterns have become enormous, it is necessary to complete the inspection in as short a time as possible.

従来この検査には、いくつかの方法が提案されている。線幅サブピクセル計測法と呼ばれる方法は、線幅を一定長毎に測定してゆき、前後数計測点からその間の線幅を決定し、基準幅に対しての良否を判断する方法である。この方法は、パターンピッチの1/10程度の分解能で検査が可能である。   Conventionally, several methods have been proposed for this inspection. A method called a line width sub-pixel measurement method is a method in which the line width is measured for every fixed length, the line width between them is determined from several measurement points before and after, and the quality with respect to the reference width is judged. This method can be inspected with a resolution of about 1/10 of the pattern pitch.

また、画像比較法は、2値化後の撮像データと良品データとの差分画像を求め、ある面積以上の差異部分を欠陥として求める方法である。この方法は、データを2値化しているため、計算速度は早くできる。   The image comparison method is a method of obtaining a difference image between the binarized imaging data and the non-defective product data and obtaining a difference portion having a certain area or more as a defect. Since this method binarizes data, the calculation speed can be increased.

この画像比較法では、検査対象物の画像データを取得する必要がある。そのために検査装置には、CCDイメージセンサあるいはITVエリアカメラ等の2次元撮像装置を有している(特許文献1)。
特開昭63−19541号公報
In this image comparison method, it is necessary to acquire image data of an inspection object. Therefore, the inspection apparatus has a two-dimensional imaging apparatus such as a CCD image sensor or an ITV area camera (Patent Document 1).
JP 63-19541 A

検査対象物は基板上に回路パターンとなる導線部が形成されている。そして、大量に生産する場合は、基板に複数の回路パターンが形成される。1つの広い基板上に形成すれば、1つのプロセスで多くの製品が作製できるからである。   The inspection object has a conductor portion that is a circuit pattern formed on a substrate. In the case of mass production, a plurality of circuit patterns are formed on the substrate. This is because many products can be manufactured by one process if formed on one wide substrate.

一方、回路パターンを画像処理によって欠陥検査する場合は、1つの回路パターンに対して、複数回の画像を取得しなければならない場合が多い。欠陥として判別する大きさは、ファインピッチになるに従い小さくなるが、回路パターンを1枚の画像で撮影し、なおかつ十分な分解能で欠陥を識別する光学系と撮像素子はあまりに高価になりすぎるからである。   On the other hand, when a circuit pattern is inspected for defects by image processing, it is often necessary to acquire images multiple times for one circuit pattern. The size to be determined as a defect becomes smaller as the pitch becomes finer. However, the optical system and the imaging device for capturing a circuit pattern with a single image and identifying the defect with sufficient resolution are too expensive. is there.

従って、上記のように基板に複数の回路パターンが形成されている場合は、個々の回路パターン毎に必要な画像データを取得し、欠陥検査を行う必要があった。しかし、個々の回路パターンに対して複数枚の画像データを取得するには、エリアカメラを移動させながら、視野を順次移動させて回路パターンを撮影する必要があり、長大な検査時間を要するという課題があった。   Therefore, when a plurality of circuit patterns are formed on the substrate as described above, it is necessary to obtain necessary image data for each circuit pattern and perform defect inspection. However, in order to acquire a plurality of image data for each circuit pattern, it is necessary to photograph the circuit pattern by moving the field of view sequentially while moving the area camera, which requires a long inspection time. was there.

本発明のパターン検査方法は、上記の課題を解決すべく想到されたものである。すなわち、1枚の回路パターン全体の画像を複数枚に分けて撮影する場合にタクトタイムが長くなるのは、撮影の度ごとにエリアカメラの移動と停止を繰り返すためである点に注目した。そこで、本発明は、基板上に形成された複数の回路パターンを、一定方向にスイープさせる撮像エリアカメラで連続的に撮影し、欠陥検査を行う検査装置および検査方法を提供するものである。   The pattern inspection method of the present invention has been conceived to solve the above problems. That is, attention was paid to the fact that the tact time is increased when the entire image of a single circuit pattern is shot in multiple shots because the area camera is repeatedly moved and stopped for each shot. Therefore, the present invention provides an inspection apparatus and an inspection method for performing defect inspection by continuously capturing a plurality of circuit patterns formed on a substrate with an imaging area camera that sweeps in a certain direction.

より具体的には、
基板上に複数の回路パターンが形成された回路パターンの検査装置であって、
前記基板を保持するステージと、
前記ステージを移動させるY軸スライダと、
前記基板を前記ステージ上で回転させるθ軸調整機構と、
前記ステージの上方に配置されるエリアエリアカメラと、
前記ステージ上に光を照射するストロボ光源と、
前記エリアエリアカメラを前記Y軸スライダと直角方向に移動させるX軸スライダと、
前記基板上の複数のパターンの位置情報が入力され、前記位置情報に基づき撮影プランを作成し、前記撮影プランに基づいて、前記Y軸スライダを移動させながら連続的に前記エリアエリアカメラで撮影する制御装置を有するパターン検査装置を提供する。
More specifically,
A circuit pattern inspection apparatus in which a plurality of circuit patterns are formed on a substrate,
A stage for holding the substrate;
A Y-axis slider for moving the stage;
A θ-axis adjustment mechanism for rotating the substrate on the stage;
An area area camera disposed above the stage;
A strobe light source for irradiating light on the stage;
An X-axis slider for moving the area area camera in a direction perpendicular to the Y-axis slider;
Position information of a plurality of patterns on the substrate is input, a shooting plan is created based on the position information, and shooting is continuously performed with the area area camera while moving the Y-axis slider based on the shooting plan. Provided is a pattern inspection apparatus having a control device.

また、本発明は、
基板上に形成された複数の回路パターンのパターン検査方法であって、
基板上の回路パターンの位置情報およびエリアカメラの視野情報から前記回路パターン同士の撮影視野の位相が等しくなる撮影プランを作成する工程と、
良品から前記撮影プランに基づいた検査基準画像データを取得する工程と、
前記撮影プランに基づいて前記回路パターンの画像データを連続的に取得する工程と、
前記画像データと前記検査基準画像データを比較し前記画像データの欠陥を検出することを特徴とするパターン検査方法を提供するものである。
The present invention also provides:
A pattern inspection method for a plurality of circuit patterns formed on a substrate,
Creating a shooting plan in which the phase of the shooting field of view between the circuit patterns is equal from the position information of the circuit pattern on the substrate and the field of view information of the area camera;
Acquiring inspection reference image data based on the imaging plan from a good product;
Continuously acquiring image data of the circuit pattern based on the shooting plan;
The present invention provides a pattern inspection method, wherein the image data and the inspection reference image data are compared to detect a defect in the image data.

本発明では、撮影エリアカメラを一定方向にスイープさせながら、基板上に形成された回路パターンを連続的に撮影し、欠陥検査を行うこととしたので、撮影毎に移動、停止を繰り返すといったエリアカメラの動きの無駄がなくなり、検査速度を向上させることができる。   In the present invention, the circuit pattern formed on the substrate is continuously photographed and the defect inspection is performed while sweeping the photographing area camera in a certain direction. Therefore, the area camera is repeatedly moved and stopped every photographing. This eliminates the waste of movement and improves the inspection speed.

以下本発明の実施形態について説明するが、本発明はこれらの実施形態に限定されることはなく、本発明の趣旨の範囲内で修正、変更することができる。   Embodiments of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to these embodiments, and can be modified and changed within the scope of the gist of the present invention.

図1に本発明のパターン検査装置1の概略図を示す。本発明のパターン検査装置1は、被検査物が配置されるステージ2と、ステージ上の被検査物を撮影するエリアカメラ8と、エリアカメラを被検査物に対して横断する方向に移動させるガイドになるアーム4と、エリアカメラに対してステージを移動させるY軸スライダ6(図2参照)と、被検査物をステージ上で回転させるθ軸調整機構10を含む。被検査物は基板12上に回路パターン14が多数形成されたものである。なお、本明細書において、アーム4に対して直角方向をY軸方向といい、アームに沿った方向をX軸方向と呼ぶ。Y軸方向はエリアカメラが連続撮影する際の移動方向である。   FIG. 1 shows a schematic diagram of a pattern inspection apparatus 1 according to the present invention. A pattern inspection apparatus 1 according to the present invention includes a stage 2 on which an inspection object is arranged, an area camera 8 that images the inspection object on the stage, and a guide that moves the area camera in a direction transverse to the inspection object. Arm 4, a Y-axis slider 6 (see FIG. 2) that moves the stage relative to the area camera, and a θ-axis adjustment mechanism 10 that rotates the inspection object on the stage. The inspection object has a large number of circuit patterns 14 formed on the substrate 12. In this specification, the direction perpendicular to the arm 4 is referred to as the Y-axis direction, and the direction along the arm is referred to as the X-axis direction. The Y-axis direction is the moving direction when the area camera performs continuous shooting.

さらに図2に本発明のパターン検査装置1の構成図を示す。本発明のパターン検査装置1は、図1で示した構成のほか、Y軸スライダ6を駆動させる駆動部16と、エリアカメラ8からの映像データを処理する画像処理部25と、画像処理部25のデータを蓄積する
記憶部26と、駆動部16と画像処理部25を制御する制御部21と、制御部21に指示を出す指示部30を含む。なお、制御部21、画像処理部25、駆動部16、記憶部26はまとめて制御装置20と呼ぶ。
Further, FIG. 2 shows a configuration diagram of the pattern inspection apparatus 1 of the present invention. In addition to the configuration shown in FIG. 1, the pattern inspection apparatus 1 of the present invention includes a drive unit 16 that drives the Y-axis slider 6, an image processing unit 25 that processes video data from the area camera 8, and an image processing unit 25. A storage unit 26 that accumulates the data, a control unit 21 that controls the drive unit 16 and the image processing unit 25, and an instruction unit 30 that issues an instruction to the control unit 21. The control unit 21, the image processing unit 25, the drive unit 16, and the storage unit 26 are collectively referred to as a control device 20.

次に図1および図2を参照しながら、本発明のパターン検査装置1を詳細に説明する。本発明のパターン検査装置で検査対象となるのは、基板12に回路パターンが多数形成されたものである。個々の回路パターンは、同じであることが望ましいが、個々に異なっていてもよい。基板12は、ガラスや鏡面に仕上げた金属、プラスチックなどが好ましい。回路パターンの形成には基板の平面性が求められるからである。   Next, the pattern inspection apparatus 1 of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 1 and FIG. What is to be inspected by the pattern inspection apparatus of the present invention is one in which a large number of circuit patterns are formed on the substrate 12. The individual circuit patterns are preferably the same, but may be different from each other. The substrate 12 is preferably made of glass, metal with a mirror finish, plastic, or the like. This is because the planarity of the substrate is required for forming the circuit pattern.

回路パターンは、ポリアミドやポリイミドといった耐熱性フィルム上に銅メッキによって回路パターンが形成されたものである。これらは、基板12上に張り付けられた耐熱性フィルム上に形成される。   The circuit pattern is a circuit pattern formed by copper plating on a heat-resistant film such as polyamide or polyimide. These are formed on a heat resistant film stuck on the substrate 12.

図4(a)を参照して、基板12上の回路パターンは基板上の基準点若しくは基準線から所定の位置に正確に配置される。図4(a)では基準点をアライメントマーク13として示したが、基板12の縁などでもよい。本発明のパターン検査装置は、連続的に回路パターンの画像を取得するので、回路パターンは正確に配置されていることが必要だからである。従って、それぞれの回路パターン14の大きさや、それぞれの配置間隔は正確に決められている。   Referring to FIG. 4A, the circuit pattern on the substrate 12 is accurately arranged at a predetermined position from the reference point or reference line on the substrate. Although the reference point is shown as the alignment mark 13 in FIG. 4A, the edge of the substrate 12 or the like may be used. This is because the pattern inspection apparatus of the present invention continuously acquires an image of a circuit pattern, and therefore the circuit pattern needs to be accurately arranged. Therefore, the size of each circuit pattern 14 and each arrangement interval are accurately determined.

図1、2を再度参照して、回路パターン14が形成された基板12は、ステージ2上に保持される。保持の方法は、特に限定されない。しかし、ステージ2上に細かい孔を形成し、そこから負圧で基板12を吸着保持させる方法は、基板12がガラスのような脆性の高い材料の場合は、好適である。   1 and 2 again, the substrate 12 on which the circuit pattern 14 is formed is held on the stage 2. The holding method is not particularly limited. However, the method of forming fine holes on the stage 2 and adsorbing and holding the substrate 12 with negative pressure therefrom is suitable when the substrate 12 is a highly brittle material such as glass.

基板12はステージ2に対して回転方向の位置調整を行うためのθ軸調整機構10を有する。後述するステージ上方のエリアカメラが正しく回路パターン14の画像を取得するために、基板12はステージ上の所定位置に正確に配置される必要があるからである。図1、2では、θ軸調整機構10は1つだけ記載したが、複数個配置されていてもよい。   The substrate 12 has a θ-axis adjusting mechanism 10 for adjusting the position in the rotational direction with respect to the stage 2. This is because the substrate 12 needs to be accurately placed at a predetermined position on the stage in order for an area camera above the stage, which will be described later, to correctly acquire an image of the circuit pattern 14. 1 and 2, only one θ-axis adjusting mechanism 10 is shown, but a plurality of θ-axis adjusting mechanisms 10 may be arranged.

ステージ2の底にはY軸スライダ6が配置される。Y軸スライダ6は、溝5に沿ってステージ2を移動させる。具体的には、車輪が取り付けられたモータや、リニアモータなどが好適に利用できる。特に本発明のパターン検査装置は、基板12を保持したステージ2をY軸方向に所定の速さで移動させながら回路パターン12の画像を撮影するので、加減速の能力に優れた駆動機構が好適に利用される。   A Y-axis slider 6 is disposed at the bottom of the stage 2. The Y-axis slider 6 moves the stage 2 along the groove 5. Specifically, a motor with a wheel attached, a linear motor, or the like can be suitably used. In particular, the pattern inspection apparatus of the present invention captures an image of the circuit pattern 12 while moving the stage 2 holding the substrate 12 at a predetermined speed in the Y-axis direction, so a drive mechanism having excellent acceleration / deceleration capability is suitable. Used for

アーム4には、エリアカメラ8がアーム4に沿ってX軸方向に移動可能に取り付けられている。より具体的には、エリアカメラ8は、アーム4に沿って移動する移動架台9に固定されている。移動架台9は、アーム4に対して、エリアカメラ8を保持したまま移動することができれば、その機構は特に限定されるものではない。しかし、エリアカメラ8のアーム4上での移動量は撮影視野の範囲に影響するため、移動架台9は移動距離が正確に制御できることが要求される。   An area camera 8 is attached to the arm 4 so as to be movable along the arm 4 in the X-axis direction. More specifically, the area camera 8 is fixed to a moving gantry 9 that moves along the arm 4. The mechanism of the moving base 9 is not particularly limited as long as it can move with respect to the arm 4 while holding the area camera 8. However, since the amount of movement of the area camera 8 on the arm 4 affects the range of the field of view, the moving base 9 is required to be able to accurately control the moving distance.

エリアカメラ8は、エリアセンサを有するものが好適に利用される。本発明のパターン検査装置は、移動するエリアカメラから所定のタイミングで基板上の回路パターンを撮影しながら、検査対象の画像データを作成するからである。エリアカメラの視野(以後単に「視野」若しくは「撮影視野」ともいう)は、検出したい欠陥の大きさと、エリアセンサの画素数によって決められる。エリアセンサのデータ転送速度は、撮影周期を高くするための拘束条件となるため、できるだけ転送速度が速い方が好ましい。また、回路パターン
を上方から撮影するために、レンズはテレセントリックスタイプのものが好ましいが、これに限定されるものではない。シャッターは所定信号を受け取ることで所定時間の露光ができるのが望ましい。エリアカメラ8の撮影した画像データVdは、画像処理部25に随時転送される。
The area camera 8 having an area sensor is preferably used. This is because the pattern inspection apparatus of the present invention creates image data to be inspected while photographing a circuit pattern on the substrate at a predetermined timing from a moving area camera. The field of view of the area camera (hereinafter simply referred to as “field of view” or “shooting field of view”) is determined by the size of the defect to be detected and the number of pixels of the area sensor. Since the data transfer rate of the area sensor is a constraint condition for increasing the imaging cycle, it is preferable that the transfer rate is as fast as possible. In order to photograph the circuit pattern from above, the lens is preferably of a telecentric type, but is not limited thereto. It is desirable that the shutter can perform exposure for a predetermined time by receiving a predetermined signal. Image data Vd captured by the area camera 8 is transferred to the image processing unit 25 as needed.

また、エリアカメラ8のレンズ脇には、ストロボ7が配置される。エリアカメラ8は基板12上を所定速度で移動しながら撮影を行う。移動しながら撮影した画像データで1μm程度若しくは1μm以下の大きさを判断するためには、移動速度による画像の流れを防止する必要があり、短い時間の光でエリアセンサを感光させる必要があるからである。従って、ストロボ7は、エリアカメラのシャッター開口のための信号に同期し、シャッターが開いている間に、短時間の発光を行う。ストロボ7は、短時間の発光であるため、照度の高い光源が望ましい。さらに、回路パターンの画像データに濃淡があると欠陥検査の精度が低下する。従って、少なくとも4方向、望ましくは周囲から発光するストロボがよい。   A strobe 7 is disposed beside the lens of the area camera 8. The area camera 8 takes an image while moving on the substrate 12 at a predetermined speed. In order to determine the size of about 1 μm or 1 μm or less from image data taken while moving, it is necessary to prevent the flow of the image due to the moving speed, and it is necessary to sensitize the area sensor with light in a short time. It is. Accordingly, the strobe 7 emits light in a short time while the shutter is open in synchronization with a signal for opening the shutter of the area camera. Since the strobe 7 emits light for a short time, a light source with high illuminance is desirable. Furthermore, if the image data of the circuit pattern is shaded, the accuracy of defect inspection is reduced. Therefore, a strobe that emits light in at least four directions, preferably from the surroundings, is preferred.

また、ストロボ発光の時間だけ露光させることで、画像の流れを防止するので、装置全体をカバーで覆い、遮光するのが好ましい。   In addition, since the image is prevented from flowing by exposing only for the time of flash emission, it is preferable to cover the entire apparatus with a cover and shield it from light.

図3には望ましいストロボの一例を示す。図3はエリアカメラ側からレンズ81を見た図である。ストロボ発光源71はエリアカメラのレンズ81の周囲に円形状に配置される。それぞれのストロボ発光源71は電源72に接続されており、電源72からのパルス電圧によって発光する。なお電源72は制御装置20からの発光信号によって所定時間の発光ができる。   FIG. 3 shows an example of a desirable strobe. FIG. 3 is a view of the lens 81 as seen from the area camera side. The strobe light emission source 71 is arranged in a circle around the lens 81 of the area camera. Each strobe light source 71 is connected to a power source 72 and emits light by a pulse voltage from the power source 72. The power source 72 can emit light for a predetermined time according to a light emission signal from the control device 20.

本発明のパターン検査装置1には、図1に図示しない電子制御系の要素も含まれる。図2は、このような要素を中心に示す。制御部21は、装置全体を制御する。具体的にはステージ2を移動させるY軸スライダ6を駆動させる駆動部16や、アーム4上でエリアカメラを保持して移動する移動架台9、エリアカメラからの画像データを処理する画像処理部25と接続され、これらを制御する。また、指示部30とも接続され、指示部30からの指示で装置全体を制御する。   The pattern inspection apparatus 1 of the present invention includes elements of an electronic control system (not shown in FIG. 1). FIG. 2 focuses on such elements. The control unit 21 controls the entire apparatus. Specifically, a drive unit 16 that drives the Y-axis slider 6 that moves the stage 2, a moving base 9 that moves while holding the area camera on the arm 4, and an image processing unit 25 that processes image data from the area camera. Connected and control these. In addition, the instruction unit 30 is also connected, and the entire apparatus is controlled by an instruction from the instruction unit 30.

駆動部16は、ステージ2を移動させるY軸スライダ6を駆動する。具体的には、駆動信号SydをY軸スライダ6に送信することで、Y軸スライダ6は、所定の加速度で、加減速を行い、また所定速度で移動する。また、駆動部16は、所定のタイミングで、エリアカメラ8のシャッタータイミングを知らせる信号および移動架台9の移動指示Slxdを送信する。これらのタイミングは制御部21によって指示されるものである。なお、上記のストロボ7の発光タイミングもこの指示Slxdに含めてもよい。   The drive unit 16 drives the Y-axis slider 6 that moves the stage 2. Specifically, by transmitting the drive signal Syd to the Y-axis slider 6, the Y-axis slider 6 performs acceleration / deceleration at a predetermined acceleration and moves at a predetermined speed. In addition, the drive unit 16 transmits a signal that informs the shutter timing of the area camera 8 and the movement instruction Slxd of the movable gantry 9 at a predetermined timing. These timings are instructed by the control unit 21. Note that the light emission timing of the strobe 7 may also be included in this instruction Slxd.

本発明は、エリアカメラと被検査対象である基板が相対移動すればよいので、ステージではなく、エリアカメラ側を駆動するようにしてもよい。しかし、短い距離で移動速度を高くするには、大きな加速度をかける必要がある。すると、エリアカメラおよび移動架台に過渡の加速度がかかり、故障発生のおそれが高くなる。従って、ステージ側を駆動させるのが好ましい。なお、本明細書では、「エリアカメラの移動速度」といったように、エリアカメラの方があたかも動くように説明を行う場合がある。   In the present invention, since the area camera and the substrate to be inspected need only move relative to each other, the area camera side may be driven instead of the stage. However, in order to increase the moving speed over a short distance, it is necessary to apply a large acceleration. As a result, transient acceleration is applied to the area camera and the mobile gantry, and the risk of failure increases. Therefore, it is preferable to drive the stage side. In this specification, there may be a case where the area camera moves as if it is “the moving speed of the area camera”.

ステージ2には、θ軸調整機構10が配設されており、基板12がステージ2上の所定位置に配置されるように制御される。制御量は制御部21から指示Sitaとして受け取る。   The stage 2 is provided with a θ-axis adjusting mechanism 10 and is controlled so that the substrate 12 is placed at a predetermined position on the stage 2. The control amount is received from the control unit 21 as an instruction Sita.

画像処理部25は、エリアカメラ8からの画像データVdを受信し処理する。処理の内
容としては、送られた画像データにどの基板のどの回路パターンのどの画像であるかという識別番号を付与し、記憶部26に蓄積する。また、記憶部26にそれぞれの画像に対して、欠陥のない検査基準画像データを蓄積しておき、画像データVdを受信する毎に欠陥検査を随時おこなってもよい。また、画像処理部25は複数のMPU(Micro Processer Unit)で構成されてもよく、画像データVdの受信と、検査基準画像データに基づく欠陥検査を並行して行ってもよい。
The image processing unit 25 receives and processes the image data Vd from the area camera 8. As processing contents, an identification number indicating which image of which circuit pattern of which substrate is given to the sent image data, and stored in the storage unit 26. In addition, inspection reference image data having no defect may be stored in the storage unit 26 for each image, and defect inspection may be performed whenever the image data Vd is received. The image processing unit 25 may be composed of a plurality of MPUs (Micro Processor Units), and may receive the image data Vd and perform defect inspection based on the inspection reference image data in parallel.

画像処理部25は、制御部21からの指示Cipを受けて動作し、制御部21にはSipによって情報を送る。画像処理部25からの情報Sipは、基板12上の回路パターン毎の欠陥検査の結果を含むことができる。   The image processing unit 25 operates in response to an instruction Cip from the control unit 21 and sends information to the control unit 21 by Sip. The information Sip from the image processing unit 25 can include the result of defect inspection for each circuit pattern on the substrate 12.

制御部21、画像処理部25、駆動部16、記憶部26は制御装置20に含まれる。制御装置20内は、ハード的にも、ソフトウェア的にも構成することが可能である。ここでは、制御部、画像処理部、駆動部と3つに分けて説明したが、これらはソフトウェア的に構成されてもよいし、ハードウェア的に構成されてもよい。また、それぞれに対して1つのMPUとソフトウェアを割り当てることもできる。また、制御装置20は、これらの他にデータを送受信するための外部回線との接続端子や、外部記憶との接続ポートを有していてもよい。   The control unit 21, the image processing unit 25, the driving unit 16, and the storage unit 26 are included in the control device 20. The control device 20 can be configured in hardware or software. Here, the control unit, the image processing unit, and the drive unit have been described as being divided into three, but these may be configured as software or may be configured as hardware. Also, one MPU and software can be assigned to each. In addition to these, the control device 20 may have a connection terminal with an external line for transmitting and receiving data and a connection port with an external storage.

指示部30は、マン・マシンインターフェースであり、具体的には、表示装置とキーボードから構成することができる。指示部30からは指示Ccomで制御部21に指示を行い、制御部21からは情報Scomで指示部30へ情報を送信する。   The instruction unit 30 is a man-machine interface, and can specifically be configured from a display device and a keyboard. The instruction unit 30 instructs the control unit 21 with an instruction Ccom, and the control unit 21 transmits information to the instruction unit 30 with information Scom.

次に本発明のパターン検査装置1の画像データの取得について説明する。図4(b)を参照する。図4(b)には、図4(a)で基板12上の回路パターンの一部50を拡大し示した。エリアカメラ8は視野51がある。この視野51は、通常回路パターンよりも小さいので、1つの回路パターンの画像データを得るためには、複数枚の画像データに分けて撮影しなければならない。   Next, acquisition of image data of the pattern inspection apparatus 1 of the present invention will be described. Reference is made to FIG. FIG. 4B shows an enlarged part 50 of the circuit pattern on the substrate 12 in FIG. The area camera 8 has a field of view 51. Since the field of view 51 is smaller than the normal circuit pattern, in order to obtain image data of one circuit pattern, the image must be divided into a plurality of image data.

このように1つの対象物を複数枚の画像データにした場合、それぞれの画像データで発見した欠陥を過不足や重複なく数え上げるためには、それぞれの画像データに重複箇所を設けておけばよい。また、重複箇所を設けておけば、もし撮影場所がずれた場合でも前後の画像データとの位置関係を求めやすく、欠陥検査の際の位置補正にも役立つ。この重複部分はX軸方向、Y軸方向のそれぞれに設けることができる。   In this way, when one object is made up of a plurality of pieces of image data, in order to enumerate the defects found in each piece of image data without excess or deficiency or duplication, it is only necessary to provide duplicate portions in each piece of image data. In addition, if an overlapping portion is provided, it is easy to obtain the positional relationship with the preceding and subsequent image data even if the shooting location is shifted, and this is useful for position correction at the time of defect inspection. This overlapping portion can be provided in each of the X-axis direction and the Y-axis direction.

ここで重複する部分を視野重複部分と呼ぶ。視野重複部分のX軸方向およびY軸方向の長さをfx、fyとする。この視野重複部分は、画像処理において、隣接する画像と連結を図るうえで、決まった長さが必要である。すなわち、予め最少長さが決まる。   Here, the overlapping part is called a visual field overlapping part. Let fx and fy be the lengths in the X-axis direction and the Y-axis direction of the overlapping field of view. This visual field overlapping portion needs a fixed length in order to connect with adjacent images in image processing. That is, the minimum length is determined in advance.

図4(a)を参照して、エリアカメラ8の動きを説明する。エリアカメラ8は最初にスタート点32に配置され、基板12のY軸方向に移動(33)しながら上記の説明のように視野重複部分を確保しつつ回路パターンを撮影する。終点に達したら、次に基板12のX軸方向に移動し(34)、再び基板Y軸方向へ一定速度で移動(35)しながら画像を撮影する。これを繰り返しながら、基板上の全ての回路パターンを撮影し、画像データを得る。   With reference to FIG. 4A, the movement of the area camera 8 will be described. The area camera 8 is initially placed at the start point 32 and takes a circuit pattern while securing a field overlap portion as described above while moving (33) in the Y-axis direction of the substrate 12. When the end point is reached, next, the substrate 12 is moved in the X-axis direction (34), and the image is taken again while moving in the substrate Y-axis direction at a constant speed (35). By repeating this, all the circuit patterns on the substrate are photographed to obtain image data.

このように一定方向に移動しながら被検査物である回路パターンの画像データを得ると、エリアカメラ8の移動、停止の回数が少なくなり、短時間で多くの画像データを得ることができる。   When the image data of the circuit pattern that is the object to be inspected is obtained while moving in a certain direction as described above, the number of times the area camera 8 is moved and stopped is reduced, and a lot of image data can be obtained in a short time.

一方、本発明のパターン検査装置の画像取得方法は、1つ1つの回路パターン毎に画像データを取得するのではなく、連続的に画像データを取得するので、予めエリアカメラ8をどの程度の速度で移動させ、またどのタイミングでデータを取得するかを予め決めておかなくてはならない。   On the other hand, the image acquisition method of the pattern inspection apparatus of the present invention does not acquire image data for each circuit pattern, but continuously acquires image data. In addition, it is necessary to decide in advance at which timing the data is acquired.

図5を参照して、移動しながらの撮影のために決めるべき項目について説明する。図5は図4(b)をさらに拡大した図である。回路パターン14aは、基板12の左上の回路パターンであるとする。Y軸方向の長さをAとし、回路パターン同士の間隔をCとする。また、回路パターンのX軸方向の長さをBとし、X軸方向に隣接する回路パターンとの間隔をDとする。また、撮影視野のY軸方向の長さを「a」、X軸方向の長さを「b」とする。そして、エリアカメラ8は基板12の左上から撮影を開始するものとして説明する。   With reference to FIG. 5, items to be determined for shooting while moving will be described. FIG. 5 is a further enlarged view of FIG. It is assumed that the circuit pattern 14 a is a circuit pattern at the upper left of the substrate 12. The length in the Y-axis direction is A, and the interval between circuit patterns is C. The length of the circuit pattern in the X-axis direction is B, and the distance between the circuit patterns adjacent in the X-axis direction is D. The length of the field of view in the Y-axis direction is “a”, and the length in the X-axis direction is “b”. The area camera 8 will be described on the assumption that shooting starts from the upper left of the substrate 12.

エリアカメラ8は最初は静止状態にあるため、一定速度になるには、加速期間が必要である。つまり、最初の視野53に至る前に助走期間Lが必要である。そこで、最初にエリアカメラ8は視野52が見える位置に配置される。なお、この位置は図4(a)のスタート点32である。この助走期間Lは、Y軸スライダ6の駆動能力と、到達速度で決まるので、カメラ移動速度Vcamが決まれば決定することができる。   Since the area camera 8 is initially in a stationary state, an acceleration period is required to reach a constant speed. That is, the run-up period L is necessary before reaching the first visual field 53. Therefore, first, the area camera 8 is arranged at a position where the visual field 52 can be seen. This position is the start point 32 in FIG. The run-up period L is determined by the driving ability of the Y-axis slider 6 and the arrival speed, and can be determined if the camera moving speed Vcam is determined.

最初の視野53は、回路パターンの縁を視野に入れるのが望ましいので、回路パターン14aの縁よりlだけY軸方向の上側に設定する。このlもシステム側であらかじめ決めておいてよい。次の撮影視野54は視野53と距離fyだけ視野重複部分を確保しながら設定される。この視野重複部分fyは、画像処理の観点から最低距離が決まる。最低距離が確保できれば、後は回路パターンの長さAと、回路パターン間の隙間Cによって可変してもよい。   The first visual field 53 is preferably set to the upper side in the Y-axis direction by 1 from the edge of the circuit pattern 14a because it is desirable to put the edge of the circuit pattern into the visual field. This l may also be determined in advance on the system side. The next field of view 54 is set while ensuring a field-of-view overlap with the field of view 53 by a distance fy. This visual field overlap portion fy has a minimum distance from the viewpoint of image processing. If the minimum distance can be secured, the circuit pattern length A and the gap C between the circuit patterns may be varied thereafter.

取得した画像データは、必ず何れかの回路パターンの画像データか、どの回路パターンの画像データでもないことが望ましい。1つの画像データ中に複数の回路パターンが含まれると、処理が複雑になるからである。例えば、視野55や56に、回路パターン14a、14bの一部が共に映っていると、この画像データから抽出された欠陥は、両方の回路パターンの欠陥として認識されるおそれもあり、正確な欠陥検査ができない。   It is desirable that the acquired image data is not necessarily image data of any circuit pattern or image data of any circuit pattern. This is because the processing becomes complicated if a plurality of circuit patterns are included in one image data. For example, if a part of the circuit patterns 14a and 14b is shown in the visual fields 55 and 56, the defect extracted from the image data may be recognized as a defect of both circuit patterns. Cannot inspect.

このような状況を回避するためには、回路パターン14aの最初の撮影視野53と回路パターン14bの最初の撮影視野57は同じ位相で配置されるのがよい。ここで、同じ位相というのは、回路パターンと撮影視野のずれ「l」が同じであることをいう。従って、回路パターンの最初の撮影視野53と回路パターン14bの最初の撮影視野57の直前の撮影視野56までの間に視野重複部分fyで、しかも等間隔に撮影視野が並べば、視野53と視野57は同位相に配置できる。   In order to avoid such a situation, the first imaging field 53 of the circuit pattern 14a and the first imaging field 57 of the circuit pattern 14b are preferably arranged in the same phase. Here, the same phase means that the shift “l” between the circuit pattern and the photographing field of view is the same. Therefore, if the field of view overlaps fy between the first field of view 53 of the circuit pattern and the field of view 56 just before the first field of view 57 of the circuit pattern 14b, and the fields of view are arranged at equal intervals, the field 53 and the field of view are displayed. 57 can be arranged in the same phase.

このような撮像プランを決定することで、それぞれの回路パターンとエリアカメラで撮像する視野範囲との位置関係が全ての回路パターンで一致させることができる。このため、基板上に複数存在する回路パターンのうちパターンが共通するものについては、共通の検査基準画像データを用いて検査することができる。特に全ての回路パターンが同じパターンである場合には、比較対象の検査基準画像データは1つ分のみで、すべての回路パターンについて検査が可能となり、検査基準画像データの管理が容易になるとともに、検査開始時の検査基準画像の準備時間が短縮できる。   By determining such an imaging plan, the positional relationship between each circuit pattern and the field-of-view range captured by the area camera can be matched in all circuit patterns. For this reason, it is possible to inspect a circuit pattern having a common pattern among a plurality of circuit patterns existing on the substrate by using the common inspection reference image data. In particular, when all the circuit patterns are the same pattern, only one inspection reference image data to be compared can be inspected, all the circuit patterns can be inspected, and the inspection reference image data can be easily managed. Preparation time of the inspection reference image at the start of inspection can be shortened.

より具体的には、回路パターンの長さAと配置間隔Cとして、下記(1)式で求められるnが整数になるように、fyを調整する。すなわち、視野重複部分の長さfyは、fyの最低距離以上であって、nが整数になるように設定する。   More specifically, as the circuit pattern length A and the arrangement interval C, fy is adjusted so that n obtained by the following equation (1) becomes an integer. That is, the length fy of the overlapping field of view is set to be not less than the minimum distance of fy and n is an integer.

n=(A+C)/(a−fy) ・・・・(1)式
また、同様にX軸方向にも視野重複部分fxを確保しながら撮影視野を決める。この場合もX軸方向に隣接する回路パターンとの間隔およびX軸方向の回路パターンの長さによって視野重複部分fxを設定する。
n = (A + C) / (a−fy) (1) Similarly, the field of view to be taken is determined while securing the field overlap portion fx in the X-axis direction. Also in this case, the visual field overlapping portion fx is set according to the distance between the circuit patterns adjacent in the X-axis direction and the length of the circuit pattern in the X-axis direction.

撮影視野の位置が決まると、シャッタータイミングTsとストロボタイミングTbを求めることができる。また、システムからの拘束条件で、カメラ移動速度Vcam、および初期位置をも決めることができる。   When the position of the photographing field of view is determined, the shutter timing Ts and the strobe timing Tb can be obtained. In addition, the camera moving speed Vcam and the initial position can be determined by the constraint conditions from the system.

図6に各種タイミングチャートを示す。(a)はシャッタータイミング、(b)はストロボタイミング、(c)はエリアカメラの移動速度である。それぞれのチャートは横軸が時間である。なお、カッコで示した表示は、説明する距離である。エリアカメラ8は、時刻t=0の点で、初速ゼロから加速し、時刻t1の時点で、Vcamになる。ストロボタイミングtb1は、撮影視野53の点であり、ストロボタイミングtb2は、撮影視野54の点である。すなわち、この間に(a−fy)の距離を移動する。なお、「a」は撮影視野のY軸方向の長さであった。   FIG. 6 shows various timing charts. (A) is the shutter timing, (b) is the strobe timing, and (c) is the moving speed of the area camera. Each chart has time on the horizontal axis. In addition, the display shown in parentheses is a distance to be described. The area camera 8 accelerates from the initial speed zero at the time t = 0, and becomes Vcam at the time t1. The strobe timing tb1 is a point in the photographing visual field 53, and the strobe timing tb2 is a point in the photographing visual field 54. That is, the distance of (a-fy) is moved during this time. “A” was the length of the field of view in the Y-axis direction.

一方エリアカメラ8はストロボが発光する前にシャッターを開いておく必要がある。シャッター開口時間をtsとする。また、ストロボで撮影した後、次のシャッターを開くまでに、画像データVdを画像処理部25に転送しなければならない。この転送時間をtdとする。このシャッター速度tsおよびデータ転送速度tdもエリアカメラ8のハード的な性能で決まるものであるので拘束条件となる。従って、撮影視野が移動する(a−fy)の距離の間に、シャッター開口時間tsとデータ転送時間tdを終える必要がある。従って(2)式が成立する。なお、1/(ts+td)が撮像のフレームレート(1秒間に撮像できる画面数)である。   On the other hand, the area camera 8 needs to open the shutter before the strobe emits light. Let ts be the shutter opening time. In addition, the image data Vd must be transferred to the image processing unit 25 before the next shutter is opened after shooting with the flash. This transfer time is assumed to be td. Since the shutter speed ts and the data transfer speed td are also determined by the hardware performance of the area camera 8, they are constraint conditions. Therefore, it is necessary to finish the shutter opening time ts and the data transfer time td during the distance (a-fy) in which the photographing field of view moves. Therefore, equation (2) is established. Note that 1 / (ts + td) is an imaging frame rate (the number of screens that can be imaged per second).

Vcam=(a−fy)/(ts+td) ・・・(2)
カメラ移動速度Vcamの最大値は、Y軸スライダ6の能力とステージ2および基板12の総重量で決まる。もし、カメラ移動速度が(2)式で得られる速度より小さい場合は、カメラのフレームレートを落として対応する。また、Y軸スライダ6の能力とステージなどの総重量でエリアカメラの最大移動加速度αが決まる。速度Vcamに加速するまでにはVcam/αの時間が必要である。またこの間にL1=Vcam2/(2α)の距離だけ移動する。従ってこのL1より長い距離を最初の撮影視野53とスタート点32との間の助走距離Lとして設定する。
Vcam = (a−fy) / (ts + td) (2)
The maximum value of the camera moving speed Vcam is determined by the ability of the Y-axis slider 6 and the total weight of the stage 2 and the substrate 12. If the camera moving speed is smaller than the speed obtained by equation (2), the camera frame rate is lowered to cope with it. The maximum movement acceleration α of the area camera is determined by the ability of the Y-axis slider 6 and the total weight of the stage and the like. A time of Vcam / α is required until acceleration to the speed Vcam. Further, during this time, the lens moves by a distance of L1 = Vcam 2 / (2α). Therefore, a distance longer than L1 is set as the run-up distance L between the first photographing visual field 53 and the start point 32.

以上のように、重なり距離fy、スタート点32、エリアカメラ移動速度Vcam、シャッタータイミングts1、ストロボタイミングtb1、およびそれぞれのタイミングの最終タイミングを求めることができる。   As described above, the overlap distance fy, the start point 32, the area camera moving speed Vcam, the shutter timing ts1, the strobe timing tb1, and the final timing of each timing can be obtained.

図4(a)を参照して、X軸方向に関しては、ステージが一度停止し、停止した状態でエリアカメラ8が移動(34)するので、1つの撮影視野の中に、2つの回路パターンの画像データが含まれない点と、視野重複部分fxを確保するという条件だけで、エリアカメラ移動距離33を求めることができる。X軸方向には移動しながら撮影することはしないからである。図5では、このエリアカメラ移動距離は符号59である。   Referring to FIG. 4A, regarding the X-axis direction, the stage stops once, and the area camera 8 moves (34) in the stopped state. The area camera movement distance 33 can be obtained only on the condition that the image data is not included and the condition that the visual field overlap portion fx is secured. This is because shooting is not performed while moving in the X-axis direction. In FIG. 5, this area camera moving distance is denoted by reference numeral 59.

次に制御部21が作成する撮影プランについて説明する。制御部21は、指示部30から入力される基板12上の回路パターンの位置関係の情報に基づき、撮影プランを作成する。撮影プランとは、上記のパラメータを決定することである。   Next, a photographing plan created by the control unit 21 will be described. The control unit 21 creates an imaging plan based on the positional relationship information of the circuit pattern on the substrate 12 input from the instruction unit 30. The shooting plan is to determine the above parameters.

より具体的には、基板12上の回路パターンの大きさと配置間隔と、システムがハード
的および画像処理的に有する拘束条件に基づいて、重なり距離fy、fx、スタート点32の位置、エリアカメラ移動速度Vcam、シャッタータイミングts1、ストロボタイミングtb1、ストロボ間隔(tb2−tb1)およびそれぞれのタイミングの最終タイミングを求めることができる。
More specifically, the overlapping distances fy and fx, the position of the start point 32, and the area camera movement based on the size and arrangement interval of the circuit pattern on the substrate 12 and the constraint conditions that the system has in terms of hardware and image processing The speed Vcam, shutter timing ts1, strobe timing tb1, strobe interval (tb2-tb1), and the final timing of each timing can be obtained.

これらの値が求まることで、以下の手順で連続的に撮影を行うことができる。まず、撮影を開始する前にエリアカメラを初期位置に配置する。次にエリアカメラをスタートさせる。Y軸スライダの加速力によってステージはエリアカメラに対して相対速度Vcamで移動する。最初のシャッタータイミングでシャッターを開く。そして最初のストロボタイミングtb1でストロボを発光させて露光する。そして、ステージ上の基板の端で止まるまで、(ts+td)毎にシャッターを開き、(a−fy)/Vcam毎にストロボを発光させる。   By obtaining these values, it is possible to continuously shoot in the following procedure. First, the area camera is placed at the initial position before shooting is started. Next, start the area camera. The stage moves at a relative speed Vcam with respect to the area camera by the acceleration force of the Y-axis slider. Open the shutter at the first shutter timing. Then, exposure is performed by emitting a strobe at the first strobe timing tb1. Then, the shutter is opened every (ts + td) until it stops at the edge of the substrate on the stage, and the strobe is emitted every (a−fy) / Vcam.

エリアカメラが停止したら、(b−fx)だけエリアカメラをX軸方向に移動させ、またY軸方向に同じように移動させながら撮影を行う。   When the area camera stops, the area camera is moved in the X-axis direction by (b-fx), and shooting is performed while moving in the same manner in the Y-axis direction.

次に、本発明のパターン検査装置1を用いた検査について説明する。本発明の検査装置には、取り込んだ画像データを検査基準画像データと比較する。そのため、まず、検査基準画像データの取り込みが必要である。   Next, inspection using the pattern inspection apparatus 1 of the present invention will be described. In the inspection apparatus of the present invention, the captured image data is compared with inspection reference image data. For this reason, it is necessary to fetch inspection reference image data first.

検査基準画像データは、設計データなどを利用することもできるが、検査対象物の基板の中で良品の物の画像データを取り込んで検査基準画像データとするのが簡単で好ましい。この場合、検査基準画像データと検査によって取り込むデータの画像処理を容易にするには、検査によって連続的に取り込む画像データと位相のそろった検査基準画像データを用意するのがよい。   As the inspection reference image data, design data or the like can be used. However, it is preferable that the inspection reference image data is obtained by taking in the image data of a non-defective product among the inspection target substrates. In this case, in order to facilitate the image processing of the inspection reference image data and the data captured by the inspection, it is preferable to prepare image data continuously captured by the inspection and inspection reference image data having the same phase.

図7に検査基準画像データの取得例を示す。基板12上の回路パターン15は、良品であると確認されたものであるとする。この回路パターン15から検査基準画像データを取得する際には、エリアカメラの視野をそれぞれ1乃至9の9視野で取得する。この画像データの取得は、1視野毎にエリアカメラを止めて画像データを取得してよい。1つの回路パターンの画像データを得るだけだからである。   FIG. 7 shows an example of acquiring inspection reference image data. It is assumed that the circuit pattern 15 on the substrate 12 is confirmed to be a good product. When acquiring the inspection reference image data from the circuit pattern 15, the visual field of the area camera is acquired with nine visual fields 1 to 9, respectively. The image data may be acquired by stopping the area camera for each field of view. This is because only image data of one circuit pattern is obtained.

ただし、検査対象物から得る画像データと位相を合わせるために、縁からのずれ分「l」、視野重複部分fy、fxは撮影プランに合わせるのが好ましい。   However, in order to match the phase with the image data obtained from the inspection object, it is preferable to match the deviation “1” from the edge and the visual field overlap portions fy and fx to the imaging plan.

視野撮影の順番も、図7では、1、2、3、6、5、4、7、8、9となるように矢印で示したが、どの順番であってもよい。ただし、取得した検査基準画像データがどの番号の視野であるかを視野毎に記録する必要がある。検査基準画像データの視野毎の画像データは、何度も利用されるからである。このように検査基準画像データを取得することを、検査基準画像データ取得工程とよぶ。   The field-of-view shooting order is also shown by arrows so as to be 1, 2, 3, 6, 5, 4, 7, 8, and 9 in FIG. 7, but any order may be used. However, it is necessary to record for each visual field which field of view the acquired inspection reference image data is. This is because the image data for each field of view of the inspection reference image data is used many times. Obtaining inspection reference image data in this way is called an inspection reference image data acquisition step.

なお、図7では、基板12上で作製された状態の回路パターンを検査基準画像データとしたが、基板から分離して検査した結果、良品であると確認できた回路パターンを1枚だけセットしてもよい。   In FIG. 7, the circuit pattern produced on the substrate 12 is used as inspection reference image data. However, only one circuit pattern that is confirmed to be non-defective as a result of inspection separated from the substrate is set. May be.

このように本発明のパターン検査装置は、良品の画像データを取得する必要がある。従って、1つの基板に同じ形状の回路パターンが多く形成されていればいるほど、効率的な検査が可能になる。良品の画像データを検査基準画像データとして取り込む工程も、タクトタイムに含まれるからである。   As described above, the pattern inspection apparatus of the present invention needs to acquire non-defective image data. Therefore, the more circuit patterns having the same shape are formed on one substrate, the more efficient inspection can be performed. This is because the step of taking good image data as inspection reference image data is also included in the tact time.

図8に本発明のパターン検査装置1の検査のフローを示す。本発明の検査装置がスタートすると(S100)、基板情報を入力する(S102)。基板情報とは、基板上の回路パターンの長さや幅、また配置間隔などである。   FIG. 8 shows an inspection flow of the pattern inspection apparatus 1 of the present invention. When the inspection apparatus of the present invention is started (S100), substrate information is input (S102). The board information is the length and width of the circuit pattern on the board, the arrangement interval, and the like.

次に上記に説明したように各種のパラメータを求め、撮影プランを作成する(S104)。検査基準画像データを取得する(S105)。検査基準画像データの取得は、このタイミングでなくてもよい。しかし、撮影プランによる縁からのずれ分と視野重複分の長さが判明してから行えば、検査で取得した画像データと同じ位相の検査基準画像データを得ることができる。得られた検査基準画像データは記憶部に記録される。   Next, as described above, various parameters are obtained and a shooting plan is created (S104). Inspection reference image data is acquired (S105). The acquisition of the inspection reference image data may not be at this timing. However, inspection reference image data having the same phase as the image data obtained by the inspection can be obtained if the length of the deviation from the edge and the overlap of the field of view according to the imaging plan are determined. The obtained inspection reference image data is recorded in the storage unit.

次に初期化を行う(S106)。初期化はエリアカメラ8を所定の位置に配置したり、駆動部16にシャッタータイミングやストロボタイミング、エリアカメラの移動速度Vcamを指示する。そして、終了判定をした後(S108)、撮影を開始する(S110)。終了判定は、基板上のすべての回路パターンの画像データを取得できたか否かで判断することができる。   Next, initialization is performed (S106). Initialization places the area camera 8 at a predetermined position, and instructs the drive unit 16 about shutter timing, strobe timing, and area camera moving speed Vcam. Then, after determining the end (S108), shooting is started (S110). The end determination can be made based on whether image data of all circuit patterns on the substrate has been acquired.

本発明のパターン検査装置では、エリアカメラは一度走行を始めると、基板の端に到達するまで走行しながら撮影を続ける。従ってその期間はずっと画像データの取得(S112)である。画像データVdは、エリアカメラが露光され、シャッターを閉じると画像処理部25に転送される。   In the pattern inspection apparatus of the present invention, once the area camera starts traveling, it continues to photograph while traveling until it reaches the end of the substrate. Therefore, the image data is always acquired (S112) during that period. The image data Vd is transferred to the image processing unit 25 when the area camera is exposed and the shutter is closed.

画像処理部25では、送られてきた画像データに識別子を付与し、記憶部に記録する。識別子は、回路パターンの固有番号、回路パターン上での分割片番号である。例えば図4(b)を参照すると、回路パターン14cおよび14dがこの順で並んでいたとする。また、1つの回路パターンを9つの視野でカバーするとする。それぞれ1乃至9と番号をつける。   The image processing unit 25 assigns an identifier to the transmitted image data and records it in the storage unit. The identifier is a unique number of the circuit pattern and a divided piece number on the circuit pattern. For example, referring to FIG. 4B, it is assumed that the circuit patterns 14c and 14d are arranged in this order. Also, assume that one circuit pattern is covered with nine fields of view. Number them 1 through 9 respectively.

ここで回路パターン14cの左上から撮影を開始したとすると、それぞれの画像データに付与される識別子は、一例として以下のようになる。まず、(14c、1)、(14c、2)、(14c、3)、(14d、1)、(14d、2)、(14d、3)、・・・・・・・、(14z、3)という識別子を取得された画像データに付与する。これが図4のY軸上方から下に向かうカメラの移動(37)中に撮影される画像データに付与される識別子である。なお、最後の回路パターンを符号「14z」とした。   Here, assuming that shooting is started from the upper left of the circuit pattern 14c, identifiers assigned to the respective image data are as follows as an example. First, (14c, 1), (14c, 2), (14c, 3), (14d, 1), (14d, 2), (14d, 3), ..., (14z, 3 ) Is added to the acquired image data. This is an identifier given to the image data taken during the camera movement (37) from the upper side to the lower side of the Y axis in FIG. In addition, the last circuit pattern was made into code | symbol "14z".

また、エリアカメラがY軸方向の下から上に向かって移動(38)しながら撮影すると、(14z、6)、・・・・、(14d、6)、(14d、5)、(14d、4)(14c、6)、(14c、5)、(14c、4)と付与される。   Further, when the area camera moves (38) from the bottom to the top in the Y-axis direction, (14z, 6), (14d, 6), (14d, 5), (14d, 4) (14c, 6), (14c, 5), (14c, 4).

再度図8を参照して、エリアカメラが基板の端まで到達し、停止すると、エリアカメラを次の列に移動させる(S114)。次の撮影に備えるためである。そして、再度終了判定に戻る(S108)。   Referring to FIG. 8 again, when the area camera reaches the end of the substrate and stops, the area camera is moved to the next row (S114). This is to prepare for the next shooting. Then, the process returns to the end determination again (S108).

すべての回路パターンを撮影し終わったら(ステップS108のY分岐)、終了処理を行う(S116)。終了処理は、エリアカメラを待機位置に戻すなどの処理が含まれる。また、この終了処理で、各画像データに基づく欠陥検査を行ってもよい。終了処理が終わったら終了する。   When all the circuit patterns have been imaged (Y branch of step S108), the end process is performed (S116). The termination processing includes processing such as returning the area camera to the standby position. Further, in this termination process, defect inspection based on each image data may be performed. When the end process is finished, the process ends.

本発明は、欠陥検査のタスク時間を短縮させることを目的としているので、画像データが取得できれば、画像処理による欠陥検査を撮影と並行して行ってもよい。従って、最初の撮影開始(S110)があったら、画像処理は撮影とは独立して開始することができる
The object of the present invention is to reduce the task time of defect inspection. Therefore, if image data can be acquired, defect inspection by image processing may be performed in parallel with imaging. Accordingly, when the first shooting is started (S110), the image processing can be started independently of shooting.

図9には、画像処理のフローを示す。ここで、スタート(S130)は、図8の検査の開始(ステップS100)であってもよいし、撮影開始の処理(ステップS110)に同期してもよい。画像処理が開始されると、記憶部26に画像データがあるか否かを判断する(S132)。連続して撮影された画像データは記憶部に記録されるからである。そして、画像データが記録されるまで待機する。   FIG. 9 shows a flow of image processing. Here, the start (S130) may be the start of the inspection in FIG. 8 (step S100) or may be synchronized with the imaging start process (step S110). When image processing is started, it is determined whether there is image data in the storage unit 26 (S132). This is because the continuously captured image data is recorded in the storage unit. Then, it waits until image data is recorded.

画像データがあったら(ステップS132のY分岐)、終了判定を行う(S134)。終了判定は、基板上のすべての回路パターンの画像処理が終わったか否かで判断してよい。   If there is image data (Y branch in step S132), an end determination is made (S134). The end determination may be made based on whether or not the image processing of all circuit patterns on the substrate has been completed.

処理が継続する場合は、画像処理を行う(S136)。ここで画像処理とは、欠陥検査のことである。画像処理は、回路パターンの撮影した部分に対する検査基準画像データと比較することにより、分離した配線同士がつながってしまうショートや配線の一部が欠落する欠け、配線の一部が予定寸法ほり大きくなる突起などを欠陥として検出する。   If the process continues, image processing is performed (S136). Here, image processing refers to defect inspection. Image processing is compared with inspection reference image data for the imaged part of the circuit pattern, resulting in shorts that connect separated wirings, missing parts of wiring, and parts of wiring that are larger than planned dimensions. Detect protrusions as defects.

画像処理が終了したら、検査結果を集計する(S138)。画像処理は、画像データ毎に行われるので、1つの回路パターンの視野が得られる毎に行われるため、回路パターン毎に集計をしておく必要があるからである。この際に指示部30へ結果を表示、送信してもよい。   When the image processing is completed, the inspection results are totaled (S138). This is because the image processing is performed for each image data, and is performed every time the visual field of one circuit pattern is obtained, so that it is necessary to add up for each circuit pattern. At this time, the result may be displayed and transmitted to the instruction unit 30.

基板上のすべての回路パターンについて画像処理が終了したら(S134のY分岐)、終了処理(S140)を行う。終了処理はそれぞれの回路パターン毎の欠陥の個数や欠陥個所にまとめて、指示部30に表示する。もちろんこれらのデータは記録されてもよい。   When image processing is completed for all circuit patterns on the substrate (Y branch in S134), end processing (S140) is performed. The termination processing is displayed on the instruction unit 30 together with the number of defects and the defect locations for each circuit pattern. Of course, these data may be recorded.

以上のように、本発明のパターン検査装置は、エリアカメラに対してステージ上の基板を一方向(Y軸方向)に移動させながら、連続的に撮影するので、撮影毎に移動・停止がなくなり、画像データの取得時間が短くできる。   As described above, the pattern inspection apparatus according to the present invention continuously shoots while moving the substrate on the stage in one direction (Y-axis direction) with respect to the area camera. The image data acquisition time can be shortened.

本発明は回路パターンの自動欠陥検査に好適に利用することができる。   The present invention can be suitably used for automatic defect inspection of circuit patterns.

本発明のパターン検査装置の外観を示す図である。It is a figure which shows the external appearance of the pattern inspection apparatus of this invention. 本発明のパターン検査装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the pattern inspection apparatus of this invention. 本発明のエリアカメラに配設されるストロボの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the flash provided in the area camera of the present invention. 本発明のパターン検査装置で検査する基板と回路パターンを説明する図である。It is a figure explaining the board | substrate and circuit pattern which are test | inspected with the pattern test | inspection apparatus of this invention. 回路パターンと撮影視野の関係を説明する図である。It is a figure explaining the relationship between a circuit pattern and a photography visual field. シャッターとストロボと移動速度のタイミングチャートである。It is a timing chart of a shutter, strobe, and moving speed. 検査基準画像データの取得例を説明する図である。It is a figure explaining the example of acquisition of inspection standard image data. 本発明のパターン検査装置の処理フローを示す図である。It is a figure which shows the processing flow of the pattern inspection apparatus of this invention. パターン検査装置の欠陥検査のフローを示す図である。It is a figure which shows the flow of the defect inspection of a pattern inspection apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

1 パターン検査装置
2 ステージ
4 アーム
5 溝
6 Y軸スライダ
7 ストロボ
8 エリアカメラ
10 θ軸調整機構
12 被検査物(基板)
13 アライメントマーク
14 回路パターン
16 駆動部
20 制御装置
21 制御部
25 画像処理部
26 記憶部
30 指示部
53、54、55、56 撮影視野
71 ストロボ発光源
72 電源
81 レンズ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Pattern inspection apparatus 2 Stage 4 Arm 5 Groove 6 Y-axis slider 7 Strobe 8 Area camera 10 θ-axis adjustment mechanism 12 Inspected object (substrate)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 13 Alignment mark 14 Circuit pattern 16 Drive part 20 Control apparatus 21 Control part 25 Image processing part 26 Memory | storage part 30 Instruction part 53,54,55,56 Field of view 71 Strobe light emission source 72 Power supply 81 Lens

Claims (7)

基板上に複数の回路パターンが形成された回路パターンの検査装置であって、
前記基板を保持するステージと、
前記基板を撮像するエリアカメラと
前記基板に光を照射するストロボ光源と、
前記ステージと前記エリアカメラとを相対移動させるY軸スライダと、
前記基板を前記ステージ上で回転させるθ軸調整機構と、
前記エリアカメラを前記Y軸スライダと直角方向に移動させるX軸スライダと、
前記基板上の複数のパターンの位置情報が入力され、前記位置情報に基づき撮影プランを作成し、前記撮影プランに基づいて、前記Y軸スライダを移動させながら連続的に前記エリアカメラで撮影し、前記エリアカメラで撮影された画像データと、検査基準画像データを比較し、欠陥を検出する制御装置を有するパターン検査装置。
A circuit pattern inspection apparatus in which a plurality of circuit patterns are formed on a substrate,
A stage for holding the substrate;
An area camera that images the substrate, and a strobe light source that emits light to the substrate;
A Y-axis slider for relatively moving the stage and the area camera;
A θ-axis adjustment mechanism for rotating the substrate on the stage;
An X-axis slider for moving the area camera in a direction perpendicular to the Y-axis slider;
Position information of a plurality of patterns on the substrate is input, a shooting plan is created based on the position information, and shooting is continuously performed by the area camera while moving the Y-axis slider based on the shooting plan. A pattern inspection apparatus having a control device that compares image data captured by the area camera with inspection reference image data to detect defects.
前記撮影プランは、前記基板上の複数の回路パターンについて、それぞれの回路パターンと前記エリアカメラで撮像する視野範囲との位置関係が全ての前記複数の回路パターンで一致する撮影プランである請求項1に記載されたパターン検査装置。 2. The imaging plan is an imaging plan in which a positional relationship between each circuit pattern and a visual field range captured by the area camera is the same for all the plurality of circuit patterns for a plurality of circuit patterns on the substrate. Pattern inspection device described in 1. 前記撮影プランは、前記エリアカメラの連続する視野の重複距離が等しくなる撮影プランである請求項1または2に記載されたパターン検査装置。 The pattern inspection apparatus according to claim 1, wherein the photographing plan is a photographing plan in which an overlapping distance between continuous visual fields of the area cameras is equal. 前記撮影プランは、前記エリアカメラの撮像時の移動方向であるY軸方向の回路パターン長さAおよび前記回路パターンの配置間隔Cと、前記エリアカメラ視野の前記Y軸方向の長さaと、視野重複部分の前記Y軸方向の長さfyが(1)式を満たす撮影プランである請求項1乃至3のいずれかに記載されたパターン検査装置。
n =(A+C)/(a−fy) ただし、nは整数 (1)
The shooting plan includes a circuit pattern length A in the Y-axis direction that is a moving direction during imaging of the area camera, an arrangement interval C of the circuit patterns, a length a of the area camera field of view in the Y-axis direction, The pattern inspection apparatus according to claim 1, wherein a length fy in the Y-axis direction of a field overlapping portion is an imaging plan that satisfies the expression (1).
n = (A + C) / (a-fy) where n is an integer (1)
前記ストロボ光源は、前記エリアカメラの視野に少なくとも4方向から光を当てるストロボ光源である請求項1乃至4のいずれかに一の請求項に記載されたパターン検査装置。 The pattern inspection apparatus according to claim 1, wherein the strobe light source is a strobe light source that irradiates light from at least four directions to a field of view of the area camera. 基板上に形成された複数の回路パターンのパターン検査方法であって、
基板上の回路パターンの位置情報およびエリアカメラの視野情報から前記回路パターン同士の撮影視野の位相が等しくなる撮影プランを作成する工程と、
良品から前記撮影プランに基づいた検査基準画像データを取得する工程と、
前記撮影プランに基づいて前記回路パターンの画像データを連続的に取得する工程と、
前記画像データと前記検査基準画像データを比較し前記画像データの欠陥を検出する工程を有するパターン検査方法。
A pattern inspection method for a plurality of circuit patterns formed on a substrate,
Creating a shooting plan in which the phase of the shooting field of view between the circuit patterns is equal from the position information of the circuit pattern on the substrate and the field of view information of the area camera;
Acquiring inspection reference image data based on the imaging plan from a good product;
Continuously acquiring image data of the circuit pattern based on the shooting plan;
A pattern inspection method comprising a step of comparing the image data with the inspection reference image data to detect a defect in the image data.
前記撮影プランは、前記エリアカメラの撮像時の移動方向であるY軸方向の回路パターン長さAおよび前記回路パターンの配置間隔Cと、前記エリアカメラ視野の前記Y軸方向の長さaと、視野重複部分の前記Y軸方向の長さfyが(1)式を満たす撮影プランである請求項6に記載されたパターン検査方法。
n =(A+C)/(a−fy) ただし、nは整数 (1)
The shooting plan includes a circuit pattern length A in the Y-axis direction that is a moving direction during imaging of the area camera, an arrangement interval C of the circuit patterns, a length a of the area camera field of view in the Y-axis direction, The pattern inspection method according to claim 6, wherein the length fy of the overlapping field of view in the Y-axis direction is an imaging plan that satisfies formula (1).
n = (A + C) / (a-fy) where n is an integer (1)
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