JP3694198B2 - パターンの位置合わせ方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、テープキャリア等に形成されたパターンを検査するパターン検査方法に係り、特にマスタパターンと被測定パターンの位置合わせを行う位置合わせ方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ＩＣ、ＬＳＩの多ピン化要求に適した実装技術として、ＴＡＢ（Tape Automated Bonding）法が知られている。ＴＡＢ法は、ポリイミド製のテープキャリア（ＴＡＢテープ）上に形成された銅箔パターンをＩＣチップの電極に接合して外部リードとするものである。銅箔パターンは、テープキャリアに銅箔を接着剤で貼り付け、これをエッチングすることによって形成される。
【０００３】
このようなテープキャリアでは、パターン形成後に顕微鏡を用いて人間により目視でパターンの検査が行われる。しかしながら、微細なパターンを目視で検査するには、熟練を要すると共に、目を酷使するという問題点があった。そこで、目視検査に代わるものとして、テープキャリア等に形成されたパターンをＴＶカメラで撮像して自動的に検査する技術が提案されている（例えば、特開平６−２７３１３２号公報、特開平７−１１０８６３号公報）。
【０００４】
図１６、図１７は特開平６−２７３１３２号公報に記載された断線を検出する従来の検査方法を説明するための図である。良品と判定された被測定パターンを撮像することによって作成されたマスタパターンは、パターンエッジを示す直線の集合として登録される。また、被測定パターンは、パターンを撮像した濃淡画像から抽出したパターンエッジを示すエッジデータ（エッジ座標）の集合として入力される。そして、抽出した被測定パターンのエッジデータｎ１、ｎ２、ｎ３・・・とマスタパターンの直線との対応付けを行う。この対応付けを行うために、図１６に示すように、マスタパターンの連続する直線Ａ１とＡ２、Ａ２とＡ３・・・・がつくる角をそれぞれ２等分する２等分線Ａ２’、Ａ３’・・・・を求める。
【０００５】
この２等分線Ａ２’、Ａ３’・・・・によってマスタパターンの直線Ａ１、Ａ２、Ａ３・・・・の周囲は、各直線にそれぞれ所属する領域に分割される。これにより、各領域内に存在する被測定パターンのエッジデータｎ１、ｎ２、ｎ３・・・・は、その領域が属するマスタパターンの直線Ａ１、Ａ２、Ａ３・・・・とそれぞれ対応付けられたことになる。例えば図１６において、エッジデータｎ１〜ｎ３は、直線Ａ１と対応付けられ、データｎ４〜ｎ６は、直線Ａ２と対応付けられる。次に、被測定パターンのエッジデータとマスタパターンとを比較し、被測定パターンが断線しているかどうかを検査する。この検査は、図１７に示すように、被測定パターンの連結したエッジデータｎ１〜ｎ９を追跡することによりパターンエッジを追跡するラベリング処理によって実現される。このとき、被測定パターンの先端に生じた断線により、この断線部でエッジデータが連結しないため、マスタパターンの直線Ａ３〜Ａ５に対応するエッジデータが存在しない。こうして、被測定パターンの断線を検出することができる。
【０００６】
図１８は特開平６−２７３１３２号公報に記載された短絡を検出する従来の検査方法を説明するための図である。この検査方法では、まずマスタパターンと被測定パターンを所定の大きさに切り出した検査領域２０において、被測定パターンの連結したエッジデータを追跡する。これにより、被測定パターンの各エッジデータは、ｎ１〜ｎ１８と順次ラベリングされる。しかし、パターンエッジを示す対向する２直線からなるマスタパターンＭａと同じく対向する２直線からなるマスタパターンＭｂには、エッジデータｎ８、ｎ１７は登録されていない。こうして、被測定パターンの短絡を検出することができる。
【０００７】
図１９は特開平７−１１０８６３号公報に記載された欠損あるいは突起を検出する従来の検査方法を説明するための図である。この検査方法では、まず中心線Ｌに垂直な垂線を引いて、この垂線がマスタパターンのエッジを示す直線Ａ１、Ａ２と交わる交点間の長さをマスタパターンの幅Ｗ０として予め求めておく。次に、実際の検査では、被測定パターンのエッジデータｎからマスタパターンの中心線Ｌに対して垂線を下ろすことにより、対向するエッジデータ間の距離を求める。この距離が被測定パターンの幅Ｗであり、これをマスタパターンの幅Ｗ０と比較することにより、被測定パターンの欠損あるいは突起を検出することができる。
【０００８】
しかし、このような検査方法を用いるパターン検査装置では、被測定パターンの全体にわたってマスタパターンとの比較による詳細な検査をソフトウェアで行うため、パターン検査に時間がかかるという問題点があった。そこで、短時間で検査が可能なパターン検査装置が提案されている（例えば、特開平１０−１４１９３０号公報）。特開平１０−１４１９３０号公報に記載されたパターン検査装置では、ハードウェアによって被測定パターンの欠陥候補を検出し、検出した欠陥候補を含む所定の小領域だけソフトウェアによって検査するので、被測定パターンの欠陥を従来よりも高速に検査することができる。
【０００９】
以上のような検査方法を用いるパターン検査装置では、カメラで取り込んだ被測定パターンとマスタパターンを比較するために、マスタパターンと被測定パターンの位置合わせが必要である。そして、この位置合わせは、マスタパターンに予め設けられた位置決めマークと、これに対応する被測定パターンの位置決めマークの位置を一致させることで行っていた。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、以上のような位置合わせ方法では、銅箔パターンが形成されたテープキャリア等を検査ワークとする場合に、正常な検査ができないことがあるという問題点があった。このような問題点が発生する理由を図２０を用いて説明する。テープキャリアは、ポリイミド製の薄いフィルムであり、可撓性を有している。このため、カメラで撮像するテープキャリアには、局所的な歪みが存在し、この歪みは、被測定パターンのマスタパターンとの位置ずれの原因となる。図２０に示すように、テープキャリア上に形成されたパターンの中央付近には、位置決めマークとなり得るような独立したパターンが存在しない。したがって、従来の位置合わせ方法では、テープキャリアの周辺部に配設された独立したパターンを位置決めマークとしている。しかし、このような位置合わせ方法では、周辺部以外で発生している、テープキャリアの局所的な歪みに起因する位置ずれを補正することができない。このため、この被測定パターンのマスタパターンとの位置ずれは、前述の検査において欠陥として検出されることになる。
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、局所的な歪みが発生しやすく、かつ位置決めマークとなり得るような独立したパターンが存在しないテープキャリア等の検査ワークであっても、局所的な位置合わせをして、検査ワークの局所的な歪みを吸収することができる位置合わせ方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明のパターンの位置合わせ方法は、被測定パターンとマスタパターンの全領域について互いの第１の位置決めマークの位置を合わせることによりマスタパターンと被測定パターンの全体の位置合わせを行った後に、マスタパターン中に複数の分割領域を設定し、パターンと直交する少なくとも４本の仮想のラインを第２の位置決めマークとして設定することを分割領域毎に行い、マスタパターンの分割領域に対応する被測定パターンの分割領域を抽出して、前記第２の位置決めマークに対応する位置を中心とする所定の範囲についてマスタパターンとの相関値を算出し、最も相関値が高いピーク位置を被測定パターンの第２の位置決めマークと見なし、被測定パターンとマスタパターンの互いの第２の位置決めマークの位置を合わせることにより、マスタパターンと被測定パターンの位置合わせを分割領域毎に行うようにしたものである。従来の位置合わせ方法では、検査ワークに局所的な歪みが存在する場合、全体としてはマスタパターンとの位置合わせができていたとしても、局所的にはマスタパターンとのずれが発生しているため、このずれが欠陥候補として検出されることがある。この場合、検査ワークの局所的な歪みが許容範囲内であったとしても、二次検査が行われるため、検査時間がかかってしまうという問題がある。これに対し、本発明では、検査ワークの局所的な歪みが許容範囲内であれば、分割領域ごとの位置合わせによって検査ワークの局所的な歪みを吸収し、マスタパターンの分割領域と被測定パターンの分割領域の微妙な位置ずれを補正することができる。
【００１２】
また、本発明のパターンの位置合わせ方法の１構成例は、前記所定の範囲内においてマスタパターンの第２の位置決めマークと平行な各ライン毎に前記ピーク位置を求めた後、このピーク位置とマスタパターンの第２の位置決めマークとのずれ量を求め、このずれ量が最大のラインと最小のラインを除いた残りのラインより前記ピーク位置の平均値を求め、この平均位置を被測定パターンの第２の位置決めマークと見なすようにしたものである。
また、本発明のパターンの位置合わせ方法の１構成例は、マスタパターンの分割領域とこれに対応する被測定パターンの分割領域において各々の第２の位置決めマークの座標より被測定パターンとマスタパターンの間の座標変換式を決定し、マスタパターンの分割領域を座標変換式によって変換することにより、マスタパターンと被測定パターンの位置合わせを分割領域毎に行うようにしたものである。
そして、本発明のパターンの位置合わせ方法の１構成例は、前記座標変換式に被測定パターンの第２の位置決めマークの座標を入力した結果とマスタパターンの対応位置決めマークの座標との偏差をマークごとに求め、この偏差が所定のしきい値より大きい第２の位置決めマークを被測定パターンとマスタパターンの双方から除外して座標変換式を再び求めることを全ての偏差が所定のしきい値以下となるまで繰り返すことにより、前記座標変換式を決定するようにしたものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の第１の実施の形態を示す位置合わせ方法を用いるパターン検査方法のフローチャート図、図２はこの検査方法で用いるパターン検査装置のブロック図である。図２において、パターン検査装置は、銅箔パターンが形成されたテープキャリア１を送り出す供給側のスプロケット２と、テープキャリア１を巻き取る巻き取り側のスプロケット３と、テープキャリア１を撮像するラインセンサカメラ４と、被測定パターンの欠陥候補を検出する一次検査を行い、欠陥候補の位置を示すアドレス情報を出力する第１の画像処理装置５と、このアドレス情報により欠陥候補を含む所定の領域について、被測定パターンとマスタパターンの誤差を求め、被測定パターンの二次検査を行う第２の画像処理装置６と、装置全体を制御するホストコンピュータ７と、検査結果を表示するための表示装置８とを備えている。
【００１４】
最初に、検査の前に予め作成しておくマスタパターンについて説明する。ホストコンピュータ７は、ＣＡＤ（Computer Aided Design ）システムによって作成され例えば磁気ディスクに書き込まれたテープキャリアの設計値データ（以下、ＣＡＤデータとする）を図示しない磁気ディスク装置によって読み出し（図１ステップ１０１）、読み出したＣＡＤデータからパターンのエッジデータを抽出する。エッジデータは、パターンエッジを示す画素「１」の集合である。そして、ホストコンピュータ７は、パターンエッジを示す画素「１」で囲まれた領域を「１」で塗りつぶし、この画素「１」で塗りつぶされたパターン（パターン以外の背景は「０」）を検査の基準となる第１のマスタパターンとする（ステップ１０２）。
【００１５】
このように本実施の形態では、正確なマスタパターンを作成するために、テープキャリア１の製造上のマスタとなったＣＡＤデータを用いる。
次に、パターン検査装置のオペレータは、ＩＣ１個分の全体の位置合わせを行うための第１の位置決めマークを第１のマスタパターンＭにおいて３箇所以上指定する（ステップ１０３）。
【００１６】
図３はＩＣ１個分の第１のマスタパターンＭを示す図であり、Ｔｍは第１の位置決めマークを示す。オペレータは、表示装置８の画面に表示された図３のような映像上において、他のパターンから独立したパターンを第１の位置決めマークＴｍとして指定する。ホストコンピュータ７は、指定された第１の位置決めマークＴｍの位置を記憶する。
【００１７】
次に、オペレータは、図４（ａ）のようにＩＣ１個分の第１のマスタパターンＭ中に複数の分割領域Ｅｍを設定し、図４（ｂ）のように分割領域Ｅｍ毎に第２の位置決めマークＦｍ（Ｆｍ１〜Ｆｍ４）を４箇所以上指定する（ステップ１０４）。すなわち、オペレータは、表示装置８の画面に表示された図４（ｂ）のような映像上において、パターンと直交する仮想のラインを位置決めマークＦｍとして設定する。したがって、図４（ｂ）の例では、垂直方向（Ｙ方向）のパターンに対して水平方向（Ｘ方向）に位置決めマークＦｍが設定される。
【００１８】
ホストコンピュータ７は、設定された各分割領域Ｅｍの位置と大きさを記憶すると共に、第２の位置決めマークＦｍに関する情報として、位置決めマークＦｍの方向、長さ及び中心座標と、位置決めマークＦｍ上のマスタパターンＭの濃淡データ（「０」又は「１」のデータ列）とを記憶する。なお、各分割領域Ｅｍの大きさは一定でなくてもよい。
【００１９】
次に、ホストコンピュータ７は、第１のマスタパターンから欠損、ピンホール又は断線検出用の第２のマスタパターンと、突起、飛び散り又は短絡検出用の第３のマスタパターンとを以下のように作成する（ステップ１０５）。図５は第２、第３のマスタパターンの作成方法を説明するための図であり、第１のマスタパターンの一部を示している。なお、図５では、説明を簡単にするために、パターンエッジを意味する直線のみで第１のマスタパターンを表し、パターンエッジを意味する直線とその内側を意味する斜線で第２、第３のマスタパターンを表しているが、実際の第１〜第３のマスタパターンは、パターンエッジとその内側が画素「１」で塗りつぶされたものである。
【００２０】
まず、図５（ａ）に示すように、第１のマスタパターンをその中心線と直角の方向に収縮させて、第２のマスタパターンＭ１を作成する。これは、第１のマスタパターンの両エッジを示す対向する直線Ａ１とＡ４（中心線はＬ１）の間隔、及びＡ２とＡ３（中心線はＬ２）の間隔を狭くして第１のマスタパターンを細らせることにより作成することができる。
【００２１】
この第２のマスタパターンＭ１による欠陥検出の精度は、第１のマスタパターンをどれだけ収縮させるかによって決まる。例えば、第１のマスタパターンの幅の１／５を超える欠損が存在するときに欠陥と認識したい場合は、第２のマスタパターンＭ１の幅を第１のマスタパターンの幅の３／５となるように縮小すればよい。検出精度は、画素単位や実際の寸法で決めてもよいことは言うまでもない。こうして、欠損、ピンホール又は断線検出用の第２のマスタパターンＭ１が作成される。
【００２２】
続いて、図５（ｂ）に示すように、第１のマスタパターンをその中心線と直角の方向に膨張させて、第３のマスタパターンＭ２を作成する。これは、第１のマスタパターンの両エッジを示す対向する直線Ａ５とＡ８（中心線はＬ３）、Ａ６とＡ７（中心線はＬ４）、Ａ９とＡ１２（中心線はＬ５）及びＡ１０とＡ１１（中心線はＬ６）の間隔をそれぞれ広くして第１のマスタパターンを太らせることにより作成することができる。ただし、実際に第３のマスタパターンＭ２になるのは、膨張処理した結果を論理反転した領域、すなわち直線Ａ５〜Ａ８からなる第１のマスタパターンＭａと、直線Ａ９〜Ａ１２からなる第１のマスタパターンＭｂとをそれぞれ膨張処理して生じた２つのパターンに挟まれた領域である。
【００２３】
この第３のマスタパターンＭ２による欠陥検出の精度は、第１のマスタパターンをどれだけ膨張させるかによって決まる。例えば、第１のマスタパターンの幅の１／５を超える欠損が存在するときに欠陥と認識したい場合は、第３のマスタパターンＭ２の幅を第１のマスタパターンの幅の７／５となるように拡大すればよい。また、画素単位や実際の寸法で検出精度を決めてもよいことは第２のマスタパターンと同様である。こうして、突起、飛び散り又は短絡検出用の第３のマスタパターンＭ２が作成される。
【００２４】
次に、被測定パターンの検査について説明する。供給側のリール（不図示）に巻かれているテープキャリア１は、供給側のスプロケット２と巻き取り側のスプロケット３により巻き取り側に向かって搬送され、巻き取りリール（不図示）へ巻き取られる。ラインセンサカメラ４は、搬送途中のテープキャリア１を撮像する。第１の画像処理装置５は、カメラ４から出力された濃淡画像をディジタル化して、図示しない内部の画像メモリにいったん記憶する（ステップ１０６）。カメラ４は、Ｘ方向に画素が配列されたラインセンサなので、図示しない搬送機構によりカメラ４をＹ方向に移動させることにより、２次元の画像データが画像メモリに記憶される。
【００２５】
続いて、画像処理装置５は、画像メモリに記憶された被測定パターンの濃淡画像を２値化する（ステップ１０７）。被測定パターンの濃淡画像データには、銅箔パターンとそれ以外の背景（ベースフィルム等の基材）とが含まれているが、銅箔パターンと背景には濃度差があるので、銅箔パターンの濃度値と背景の濃度値の間の値をしきい値として設定すれば、銅箔パターンは「１」に変換され、背景は「０」に変換される。こうして、パターンエッジとその内側が画素「１」で塗りつぶされた被測定パターンを得ることができる。
【００２６】
次いで、画像処理装置５は、２値化処理したＩＣ１個分の被測定パターンとＩＣ１個分のマスタパターンの全体の位置合わせを行う（ステップ１０８）。図６はこの位置合わせ方法を説明するための図である。画像処理装置５には、前述のように第１の位置決めマークＴｍが設定されたＩＣ１個分の第１のマスタパターンＭ（図６（ａ））と位置決めマークＴｍの位置情報とがホストコンピュータ７より送られる。画像処理装置５は、画像メモリに記憶したＩＣ１個分の被測定パターンＰにおいて、第１の位置決めマークＴｍに対応する領域を探索することで、図６（ｂ）のように位置決めマークＴｍに対応する第１の位置決めマークＴｐを検出する。
【００２７】
そして、画像処理装置５は、被測定パターンＰとマスタパターンＭの各々について、Ｘ方向に並んだ２つの位置決めマーク間の距離ＤＸｐ、ＤＸｍを求める。なお、マーク間距離は、２つの位置決めマークの重心間の距離である。続いて、画像処理装置５は、求めたマーク間距離から拡大／縮小率（ＤＸｐ／ＤＸｍ）を算出し、この拡大／縮小率によりマスタパターンのマーク間距離が被測定パターンのマーク間距離と一致するように、マスタパターンＭを全方向に拡大又は縮小する。
【００２８】
次いで、画像処理装置５は、拡大／縮小補正したマスタパターンＭ’と被測定パターンＰのそれぞれについて、Ｙ方向に並んだ２つの位置決めマーク間の距離ＤＹｍ、ＤＹｐを図６（ｃ）、図６（ｄ）のように求める。そして、被測定パターンのマーク間距離がマスタパターンのマーク間距離と一致するように、ラインセンサカメラ４とテープキャリア１の相対速度を調整して、テープキャリア１を再度撮像する。Ｙ方向の画像分解能は、ラインセンサカメラ４の画素の大きさと上記相対速度によって決定される。したがって、ラインセンサカメラ４の移動速度を変えることにより、Ｙ方向の画像分解能を調整し、マーク間距離を一致させることができる。
【００２９】
次に、画像処理装置５は、こうして撮像して得られた被測定パターンＰ’の位置決めマーク位置と拡大／縮小補正したマスタパターンＭ’の位置決めマーク位置により、図６（ｅ）のようにパターンＰ’、Ｍ’の角度ずれθを求め、この角度ずれがなくなるようにマスタパターンＭ’を回転させる。最後に、画像処理装置５は、互いのマーク位置が一致するように、マスタパターンＭ’と被測定パターンＰ’の位置を合わせる。
【００３０】
このように本実施の形態では、ラインセンサカメラ４の画素数によって決定されるＸ方向の画像分解能に対して、カメラ４の取り込み速度を変えてＹ方向の画像分解能を調整することにより、縦（Ｙ）、横（Ｘ）の比率を１：１にすることができる。したがって、良品ではあっても規格に対して許容できる範囲内の伸びが存在する被測定パターンをマスタパターンに一致させることができ、形成時のパターン位置のばらつきに対して自動的にパターンの位置補正を行うことができる。
【００３１】
次に、画像処理装置５は、被測定パターンとマスタパターンの分割領域ごとの位置合わせを行う（ステップ１０９）。図７はこの分割領域ごとの位置合わせ方法を示すフローチャート図、図８はこの位置合わせ方法を説明するための図である。ステップ１０９の位置合わせ処理において、画像処理装置５は、図８（ａ）に示すＩＣ１個分の第１のマスタパターンＭから１つの分割領域Ｅｍを切り出すと共に、この分割領域Ｅｍに対応する分割領域Ｅｐを図８（ｂ）に示すＩＣ１個分の被測定パターンＰから切り出す（図７ステップ２０１）。
【００３２】
続いて、画像処理装置５は、分割領域Ｅｍに設定された第２の位置決めマークＦｍ（Ｆｍ１〜Ｆｍ４）に対応する、分割領域Ｅｐ中の第２の位置決めマークを探索する（ステップ２０２）。図９はこの探索方法を示すフローチャート図、図１０は分割領域Ｅｐにおける第２の位置決めマークの探索範囲を示す図である。被測定パターンの分割領域Ｅｐにおいて第２の位置決めマークの探索範囲は、図１０に示すように、位置決めマークＦｍと平行な方向については、位置決めマークＦｍに対応する座標位置±８画素の範囲であり、位置決めマークＦｍと直角の方向については、位置決めマークＦｍに対応する座標位置±２ラインの計５ラインの範囲である。
【００３３】
ステップ２０２の探索処理において、画像処理装置５は、位置決めマークＦｍと直角の方向について探索位置座標ｙｓの開始値を設定する（図９ステップ３０１）。このときの開始値は、図１０に示した探索範囲中の最小値なので、位置決めマークＦｍに対応する座標位置−２となる。
【００３４】
さらに、画像処理装置５は、位置決めマークＦｍと平行な方向について探索位置座標ｘｓの開始値を設定する（ステップ３０２）。このときの開始値は、位置決めマークＦｍに対応する座標位置（マークＦｍの中心座標）−８となる。次に、画像処理装置５は、位置決めマークＦｍ上のマスタパターンの濃淡データと前記探索位置における被測定パターンの濃淡データとの正規化相関値ＣＯＲ（ｘｓ）を次式によって算出する（ステップ３０３）。
【００３５】
【数１】
【００３６】
式（１）において、ｍａｓｔｅｒｌｅｎｇｔｈは位置決めマークＦｍの長さ、ｍａｓｔｅｒ（ｉ）は位置決めマークＦｍ上のマスタパターンの濃淡データ（ｉは１，２，３，・・・・ｍａｓｔｅｒｌｅｎｇｔｈ）、ｇｒａｙ（ｉ＋ｘｓ）はマークＦｍと直角方向の座標が探索位置座標ｙｓで、マークＦｍと平行方向の座標がｉ＋ｘｓの点における被測定パターンの濃淡データである。
【００３７】
ステップ３０１，３０２により、現在の探索位置座標ｘｓ，ｙｓは、共に開始値である。相関値ＣＯＲ（ｘｓ）を算出した後、画像処理装置５は、位置決めマークＦｍと平行方向の探索位置座標ｘｓが終了値に達したか否かを判定する（ステップ３０４）。このときの終了値は、図１０に示した探索範囲中の最大値なので、位置決めマークＦｍに対応する座標位置（マークＦｍの中心座標）＋８となる。
【００３８】
画像処理装置５は、探索位置座標ｘｓが終了値に達していない場合、探索位置座標ｘｓを１増やし（ステップ３０５）、再び相関値ＣＯＲ（ｘｓ）を算出する（ステップ３０３）。このような相関値ＣＯＲ（ｘｓ）の算出が探索位置座標ｘｓの終了値に達するまで繰り返される。探索位置座標ｘｓが終了値に達した後、画像処理装置５は、算出した相関値ＣＯＲ（ｘｓ）のうち最大の相関値ＣＯＲ（ｘｓｍ）と、ｘｓｍ±１画素の相関値ＣＯＲ（ｘｓｍ−１），ＣＯＲ（ｘｓｍ＋１）とから、相関値ＣＯＲ（ｘｓ）が極大値をとる位置（以下、ピーク位置と呼ぶ）を画素以下の精度で算出する（ステップ３０６）。
【００３９】
図１１は相関値ＣＯＲ（ｘｓ）のピーク位置の算出方法を説明するための図である。本実施の形態では、相関値ＣＯＲ（ｘｓｍ），ＣＯＲ（ｘｓｍ−１），ＣＯＲ（ｘｓｍ＋１）が２次式にのっているものとする。これにより、次式が成立する。
【００４０】
【数２】
【００４１】
【数３】
【００４２】
【数４】
【００４３】
式（２）、式（３）、式（４）より、係数ａ，ｂ，ｃは次式のように求めることができる。
【００４４】
【数５】
【００４５】
【数６】
【００４６】
【数７】
【００４７】
一方、ａｘ2 ＋ｂｘ＋ｃをｘで微分した傾きが０になる点がピーク位置なので、次式が成立する。
【００４８】
【数８】
【００４９】
式（５）〜式（８）より、ピーク位置のＸ座標ｘは次式のように求めることができる。
【００５０】
【数９】
【００５１】
こうして、式（９）により、ピーク位置のＸ座標ｘを画素以下の精度で求めることができる。次に、画像処理装置５は、位置決めマークＦｍの中心座標とピーク位置のＸ座標ｘとのずれ量、すなわちマークＦｍの中心座標からピーク位置のＸ座標ｘを引いた、マークＦｍと平行方向のずれ量の絶対値が６画素以上であるか否かを判定する（ステップ３０７）。さらに、画像処理装置５は、相関値ＣＯＲ（ｘｓ）の極大値（ピーク位置ｘにおける相関値）が０．５以下であるか否かを判定する（ステップ３０８）。
【００５２】
画像処理装置５は、位置決めマークＦｍと平行方向のずれ量の絶対値が６画素以上である場合、若しくは相関値ＣＯＲ（ｘｓ）の極大値が０．５以下である場合、探索位置座標ｙｓの現在の探索ラインを、第２の位置決めマークを検出することができなかったラインとする（ステップ３０９）。検出することができなかったラインとするのは、ずれ量の絶対値が６画素以上の場合、位置決めマークＦｍに対応していない別の位置を探索している可能性が高く、相関値ＣＯＲ（ｘｓ）の極大値が０．５以下の場合、位置決めマークＦｍとの相関性が不十分なことが理由である。
【００５３】
次に、画像処理装置５は、探索位置座標ｙｓが終了値に達したか否かを判定する（ステップ３１０）。このときの終了値は、図１０に示した探索範囲中の最大値なので、位置決めマークＦｍに対応する座標位置＋２となる。画像処理装置５は、探索位置座標ｙｓが終了値に達していない場合、探索位置座標ｙｓを１増やし（ステップ３１１）、ステップ３０２〜３０９の処理を再び行う。このようなピーク位置の算出が探索位置座標ｙｓの終了値に達するまで繰り返される。
【００５４】
探索位置座標ｙｓが終了値に達した後、画像処理装置５は、第２の位置決めマークＦｍに対応する、分割領域Ｅｐ中の第２の位置決めマークＦｐの座標を算出する（ステップ３１２）。この位置決めマークＦｐのマークＦｍと直角方向の座標については、マークＦｍの中心座標をそのまま用いる。また、画像処理装置５は、前記探索範囲のうち前記ずれ量が最大のラインと最小のラインを除いた、マークＦｍと平行方向の３ラインよりピーク位置のＸ座標ｘの平均値を求め、この平均値を位置決めマークＦｐのマークＦｍと平行方向の座標とする。このような座標の算出方法により、後述する座標変換式による位置補正は、マークＦｍと平行な方向についてのみ行われる。なお、ステップ３０９の処理により未検出のラインが存在する場合には、３ライン分の平均値を求めることができないので、位置決めマークＦｐを検出することができなかったと判断する。
【００５５】
以上のようなステップ２０２（３０１〜３１２）の処理が分割領域Ｅｍに設定された全ての第２の位置決めマークＦｍ（Ｆｍ１〜Ｆｍ４）に対して行われる。なお、本実施の形態では、Ｘ軸と平行な位置決めマークＦｍについてのみ説明しているが、位置決めマークＦｍがＹ軸と平行な場合についても同様である。ただし、マークＦｍがＹ軸と平行な場合は、ステップ２０２に関する前述の説明において、探索位置座標ｘｓとｙｓが入れ替わり、ピーク位置の座標ｘがｙとなり、ｘｓｍがｙｓｍとなる。
【００５６】
こうして、図８（ｃ）に示すようにマスタパターンＭの分割領域Ｅｍにおいて予め設定された位置決めマークＦｍ（Ｆｍ１〜Ｆｍ４）に対して、これらに対応する位置決めマークＦｐ（Ｆｐ１〜Ｆｐ４）を被測定パターンＰの対応分割領域Ｅｐにおいて図８（ｄ）のように求めることができる。
【００５７】
次に、画像処理装置５は、位置決めマークＦｍ１〜Ｆｍ４の座標とこれに対応する位置決めマークＦｐ１〜Ｆｐ４の座標により、被測定パターンとマスタパターンの間の次式のような座標変換式を最小２乗法によって求める（図７ステップ２０３）。
Ｘｍ＝αＸｐ＋βＹｐ＋γ
Ｙｍ＝δＸｐ＋εＹｐ＋ζ ・・・（１０）
【００５８】
式（１０）において、Ｘｍ，ＹｍはマスタパターンのＸ，Ｙ座標、Ｘｐ，Ｙｐは被測定パターンのＸ，Ｙ座標、α，β，γ，δ，ε，ζは定数である。
次に、画像処理装置５は、位置決めマークＦｐ１〜Ｆｐ４のうちの任意の位置決めマーク、例えばマークＦｐ１の座標をＸｐ，Ｙｐとして式（１０）の座標変換式に代入し、座標Ｘｍ，Ｙｍを算出する。そして、座標変換式に代入した位置決めマークＦｐ１に対応する位置決めマークＦｍ１の座標と算出した座標Ｘｍ，Ｙｍとの偏差をＸ，Ｙ座標ごとに求める。このような偏差の計算を位置決めマーク毎に行う（ステップ２０４）。
【００５９】
続いて、画像処理装置５は、算出した各偏差が所定のしきい値より大きいか否かを判定し（ステップ２０５）、全ての偏差が所定のしきい値以下の場合、被測定パターンの分割領域Ｅｐの歪みが許容範囲内で、かつ導出した座標変換式が適正であると判断し、この座標変換式を用いて分割領域Ｅｍ内のマスタパターンの座標変換を行う（ステップ２０６）。
【００６０】
また、画像処理装置５は、全ての偏差が所定のしきい値より大きい場合、被測定パターンの分割領域Ｅｐの歪みが許容範囲外であり、検査対象のテープキャリア１が不良であると判断する（ステップ２０７）。一方、画像処理装置５は、しきい値以下の偏差としきい値より大きい偏差が混在する場合、偏差がしきい値より大となる位置決めマーク、例えばマークＦｐ４とこれに対応する位置決めマークＦｍ４を除外した上で（ステップ２０８）、残りの位置決めマークＦｍ１〜Ｆｍ３，Ｆｐ１〜Ｆｐ３の座標により、式（１０）の座標変換式を再び求める（ステップ２０３）。
【００６１】
以上のようなステップ２０３〜２０５，２０７，２０８の処理を各偏差が所定のしきい値以下となるまで繰り返す。こうして、式（１０）の座標変換式を決定し、ステップ２０６のマスタパターンの変換を行うことができる。式（１０）のような座標変換式を用いることは、いわゆるアフィン変換（affine transformation ）を行うことを意味し、これにより分割領域Ｅｍと分割領域Ｅｐの位置ずれを補正することができる。なお、第２、第３のマスタパターンは第１のマスタパターンから作成されたものなので、第１〜第３のマスタパターンと被測定パターンとの位置合わせは第１のマスタパターンを用いて１回行えばよい。
【００６２】
また、式（１０）の座標変換式を求めるには、マスタパターン及び被測定パターン共に最低３点ずつの第２の位置決めマークが必要である。しかし、３点ずつでは座標変換式の精度が悪くなるため、最低４点ずつの第２の位置決めマークを指定して、偏差がしきい値より大となる第２の位置決めマークを座標変換式の導出から除外するようにしている。したがって、マスタパターン及び被測定パターン共に第２の位置決めマークが３点ずつとなっても、各偏差がしきい値以下とならない場合には、第２の位置決めマークを２点ずつにして座標変換式を求めることはできないので、この場合も検査対象のテープキャリア１が不良であると判断する。
【００６３】
ステップ１０９の位置合わせ処理が終了した後、画像処理装置５は、被測定パターンの分割領域とこれに対応する第２、第３のマスタパターン及び後述する第４、第５のマスタパターンの各分割領域とを比較して、被測定パターンの一次検査を行う（ステップ１１０〜１１３）。ステップ１１０〜１１３の検査は、画像処理装置５のハードウェアによって同時に実施される。
【００６４】
まず、第２のマスタパターンＭ１との比較による検査（ステップ１１０）について説明する。図１２はこの検査方法を説明するための図である。なお、図１２の例では、梨地で示すパターンＮＰを除いた部分が被測定パターンＰである。画像処理装置５は、図１２に示すように、被測定パターンＰの分割領域Ｅｐと第２のマスタパターンＭ１の上記座標変換式によって位置補正がなされた対応分割領域Ｅｍとを比較する。ただし、実際に比較するのは、被測定パターンＰを論理反転したパターンＮＰと第２のマスタパターンＭ１である。
【００６５】
パターンＮＰと第２のマスタパターンＭ１との論理積をとると、この論理積の結果は、被測定パターンＰに欠損や断線があるか否かによって異なる。例えば、被測定パターンＰがその値として「１」を有し、同様にマスタパターンＭ１が「１」を有するとき、被測定パターンＰに欠損や断線がない場合は、パターンＮＰとマスタパターンＭ１が重なることがないので、この論理積の結果は「０」となる。
【００６６】
これに対して、図１２のように被測定パターンＰに欠損Ｃがあると、この部分でパターンＮＰとマスタパターンＭ１が重なるので、論理積の結果が「１」となる。これは、被測定パターンにピンホールＨや断線がある場合も同様である。こうして、被測定パターンの欠損、ピンホールあるいは断線を検出することができる。そして、画像処理装置５は、論理積の結果が「１」となって欠陥候補と認識した位置（図１２では、Ｃ，Ｈの位置）を記憶する。
【００６７】
次に、第３のマスタパターンＭ２との比較による検査（ステップ１１１）について説明する。図１３はこの検査方法を説明するための図である。画像処理装置５は、図１３に示すように、被測定パターンＰの分割領域Ｅｐと第３のマスタパターンＭ２の上記座標変換式によって位置補正がなされた対応分割領域Ｅｍとを比較する。上記と同様に、被測定パターンＰａ、Ｐｂと第３のマスタパターンＭ２の論理積をとると、この論理積の結果は、被測定パターンＰａ、Ｐｂに突起や短絡があるか否かによって異なる。つまり、被測定パターンＰａ、Ｐｂに突起や短絡がない場合は、論理積の結果は「０」となる。
【００６８】
これに対し、図１３のように被測定パターンＰａに突起Ｋがあると、この部分で被測定パターンＰａとマスタパターンＭ２が重なるので、論理積の結果が「１」となる。同様に、被測定パターンＰａ、Ｐｂ間に短絡Ｓが存在すると、論理積の結果が「１」となる。これは、被測定パターンに飛び散りが存在する場合も同様である。こうして、被測定パターンの突起、飛び散りあるいは短絡を検出することができる。そして、画像処理装置５は、論理積の結果が「１」となって欠陥候補と認識した位置（図１３では、Ｋ，Ｓの位置）を記憶する。
【００６９】
次に、第４のマスタパターンとの比較による検査（ステップ１１２）について説明する。図１４はこの検査方法を説明するための図である。図１４（ａ）に示す被測定パターンＰにおいて、第２のマスタパターンＭ１に対応する領域と第３のマスタパターンＭ２に対応する領域との間に飛び散りＦが存在するとき、上記の検査では飛び散りＦを検出できない。第４のマスタパターンは、このような飛び散りＦを検出するためのものである。
【００７０】
画像処理装置５は、第２のマスタパターンＭ１をその中心線Ｌと直角の方向に膨張させる（図１４（ｂ））。このとき、画像処理装置５は、マスタパターンＭ１を所定の画素分膨張させる。続いて、画像処理装置５は、マスタパターンＭ１を膨張させた結果と被測定パターンＰとの論理積をとる。この場合、膨張処理後のマスタパターンＭ１と対応する領域（図１４（ｂ）においてパターンＭ１と重なっている領域）の被測定パターンＰの画素が全て「１」なので、膨張処理後のマスタパターンＭ１と対応する領域における論理積の結果が全て「１」となる。したがって、この論理積の結果は、膨張処理後のマスタパターンＭ１と同一であり、これを第４のマスタパターンＭ３とする（図１４（ｃ））。
【００７１】
続いて、画像処理装置５は、第４のマスタパターンＭ３をその中心線Ｌと直角の方向に膨張させる（図１４（ｄ））。このとき、画像処理装置５は、マスタパターンＭ３を所定の画素分膨張させる。そして、画像処理装置５は、マスタパターンＭ３を膨張させた結果と被測定パターンＰとの論理積をとる。この場合、膨張処理後のマスタパターンＭ３と対応する領域（図１４（ｄ）においてマスタパターンＭ３と重なっている領域）の被測定パターンＰの画素が全て「１」なので、膨張処理後のマスタパターンＭ３と対応する領域における論理積の結果が全て「１」となる。したがって、この論理積の結果は、膨張処理後のマスタパターンＭ３と同一であり、これを新たな第４のマスタパターンＭ３とする（図１４（ｅ））。
【００７２】
このような膨張処理と論理積処理が繰り返されると、第４のマスタパターンＭ３の大きさが被測定パターンＰの大きさに近づき、ついには、図１４（ｆ）、図１４（ｇ）に示すように被測定パターンＰと同一となる（ただし、被測定パターンＰに飛び散りＦが存在する場合は、完全な同一とはならない）。そして、これ以降に同様の処理が繰り返されても、第４のマスタパターンＭ３が被測定パターンＰより大きくなることはない。
【００７３】
その理由は、被測定パターンＰのエッジより外側の画素が「０」のため、図１４（ｇ）のマスタパターンＭ３を膨張させて被測定パターンＰと論理積をとっても、被測定パターンＰのエッジより外側の論理積の結果が「１」になることはないからである。なお、被測定パターンＰには飛び散りＦが存在するが、飛び散りＦは被測定パターンＰとつながっていないので、第４のマスタパターンＭ３に飛び散りＦによる画素「１」が現れることはない。
【００７４】
次いで、画像処理装置５は、最終的な第４のマスタパターンＭ３と被測定パターンＰとの排他的論理和をとる。この排他的論理和の結果は、被測定パターンＰに飛び散りがあるか否かによって異なる。被測定パターンＰに飛び散りがない場合は、被測定パターンＰとマスタパターンＭ３が同一なので、排他的論理和の結果が全て「０」となる。
【００７５】
これに対し、被測定パターンＰに飛び散りが存在する場合は、被測定パターンＰとマスタパターンＭ３に相違があり、排他的論理和の結果が「１」となる画素が存在することになる。こうして、第２、第３のマスタパターンＭ１，Ｍ２と対応しない領域に存在する飛び散りを検出することができる。そして、画像処理装置５は排他的論理和の結果が「１」となって欠陥と認識した位置（図１４ではＦの位置）を記憶する。
【００７６】
次に、第５のマスタパターンとの比較による検査（ステップ１１３）について説明する。図１５はこの検査方法を説明するための図である。図１５（ａ）に示す被測定パターンＰにおいて、第２のマスタパターンＭ１に対応する領域と第３のマスタパターンＭ２に対応する領域との間にピンホールＨが存在するとき、上記の検査ではピンホールＨを検出できない。第５のマスタパターンは、このようなピンホールＨを検出するためのものである。
【００７７】
まず、画像処理装置５は、第３のマスタパターンＭ２を論理反転させる。これにより、画素「１」が「０」となり画素「０」が「１」となるので、マスタパターンＭ２を論理反転させた結果は、パターンエッジとその内側が画素「１」で塗りつぶされた図１５（ｂ）のようなパターンＭ４となる。
【００７８】
続いて、画像処理装置５は、パターンＭ４をその中心線Ｌと直角の方向に収縮させる（図１５（ｃ））。このとき、画像処理装置５は、パターンＭ４を所定の画素分収縮させる。そして、画像処理装置５は、パターンＭ４を収縮させた結果と被測定パターンＰとの論理和をとる。この論理和の結果は、収縮処理後のパターンＭ４と同一であり、これを第５のマスタパターンＭ５とする（図１５（ｄ））。
【００７９】
次に、画像処理装置５は、この第５のマスタパターンＭ５をその中心線Ｌと直角の方向に収縮させる（図１５（ｅ））。このとき、画像処理装置５は、マスタパターンＭ５を所定の画素分収縮させる。そして、画像処理装置５は、マスタパターンＭ５を収縮させた結果と被測定パターンＰとの論理和をとる。この論理和の結果は、収縮処理後のマスタパターンＭ５と同一であり、これを新たな第５のマスタパターンＭ５とする（図１５（ｆ））。
【００８０】
このような収縮処理及び論理和処理が繰り返されると、第５のマスタパターンＭ５の大きさが被測定パターンＰの大きさに近づき、ついには、図１５（ｇ）に示すように被測定パターンＰと同一となる（ただし、被測定パターンＰにピンホールＨが存在する場合は、完全な同一とはならない）。そして、これ以降に同様の処理が繰り返されても、第５のマスタパターンＭ５が被測定パターンＰより小さくなることはない。
【００８１】
その理由は、被測定パターンＰが画素「１」で塗りつぶされているため、図１５（ｇ）のマスタパターンＭ５を収縮させて被測定パターンＰと論理和をとっても、被測定パターンＰのエッジより内側の論理和の結果が「０」になることはないからである。なお、被測定パターンＰにはピンホールＨが存在するが、ピンホールＨは被測定パターンＰのエッジとつながっていないので、第５のマスタパターンＭ５にピンホールＨによる画素「０」が現れることはない。
【００８２】
次いで、画像処理装置５は、最終的な第５のマスタパターンＭ５と被測定パターンＰの排他的論理和をとる。この排他的論理和の結果は、被測定パターンＰにピンホールＨがあるか否かによって異なる。被測定パターンＰにピンホールがない場合は、被測定パターンＰとマスタパターンＭ５が同一なので、排他的論理和の結果が全て「０」となる。
【００８３】
これに対し、被測定パターンＰにピンホールＨが存在する場合は、被測定パターンＰとマスタパターンＭ５に相違があり、排他的論理和の結果が「１」となる画素が存在することになる。こうして、第２、第３のマスタパターンＭ１，Ｍ２と対応しない領域に存在するピンホールＨを検出することができる。そして、画像処理装置５は、排他的論理和の結果が「１」となって欠陥と認識した位置（図１５ではＨの位置）を記憶する。
【００８４】
以上のような一次検査を行った後、画像処理装置５は、記憶した欠陥候補の位置をアドレス情報として出力する。
第２の画像処理装置６は、第１の画像処理装置５によって欠陥候補が検出された場合（ステップ１１４においてＹＥＳ）、上記アドレス情報が示す位置の欠陥候補を中心とする、分割領域より小さい所定の大きさの領域について、被測定パターンと第１のマスタパターンとを比較して誤差を求めることにより、被測定パターンの二次検査を行う（ステップ１１５）。この検査の方法は、前述した図１６〜図１９の従来の方法と同様である。
【００８５】
以上のようなステップ１０９〜１１５の処理を未検査の分割領域がなくなるまで（ステップ１１６）、分割領域ごとに行う。なお、第２の位置決めマークＦｍは、マスタパターンの全ての分割領域に設定しなくてもよい。例えば、第１の位置決めマークＴｍに近い周辺部では、マスタパターンと被測定パターンの位置ずれが小さいので、分割領域ごとの位置合わせを省略してもよい。すなわち、画像処理装置５は、第２の位置決めマークＦｍが設定されていないマスタパターンの分割領域Ｅｍに対応する、被測定パターンの分割領域Ｅｐについては分割領域ごとの位置合わせを省略する。
【００８６】
第２〜第５のマスタパターンの各々と被測定パターンとの比較検査は、ハードウェアで実現でき、検出した欠陥候補を含む所定の領域だけ、処理時間のかかる被測定パターンと第１のマスタパターンの比較によって検査するので、被測定パターンを従来よりも高速に検査することができる。
【００８７】
また、テープキャリア１に局所的な歪みが存在する場合、従来のパターン検査方法では、局所的なマスタパターンとのずれが発生し、このずれが欠陥候補として検出されるため、テープキャリア１の局所的な歪みが許容範囲内であったとしても、二次検査を実施することになり、検査時間が低下してしまう。これに対して本実施の形態では、テープキャリア１の局所的な歪みが許容範囲内（つまり、前記偏差がしきい値以下）であれば、座標変換式による分割領域ごとの位置合わせによってテープキャリア１の局所的な歪みを吸収するので、この歪みが欠陥候補として検出されることがなくなる。
【００８８】
なお、図８（ａ）、図８（ｂ）では各分割領域の重なりが存在しないが、実際の各分割領域は左右上下が他の分割領域と重なるように設定される。これにより、各分割領域の境界の部分の歪みが許容範囲内か否かを隣り合う複数の分割領域の偏差によって判断することができ、各分割領域のつながり具合を検査することができる。また、本実施の形態では、１つの分割領域の検査が終了した後に、次の分割領域の検査を行っているが、複数の分割領域を並行して検査すれば、更に高速な検査ができることは言うまでもない。
【００８９】
【発明の効果】
本発明によれば、マスタパターンと被測定パターンの全体の位置合わせを行った後に、マスタパターン中に複数の分割領域を設定し、パターンと直交する少なくとも４本の仮想のラインを第２の位置決めマークとして設定することを分割領域毎に行い、マスタパターンの分割領域に対応する被測定パターンの分割領域を抽出して、第２の位置決めマークに対応する位置を中心とする所定の範囲についてマスタパターンとの相関値を算出し、最も相関値が高いピーク位置を被測定パターンの第２の位置決めマークと見なし、被測定パターンとマスタパターンの互いの第２の位置決めマークの位置を合わせることにより、マスタパターンと被測定パターンの位置合わせを分割領域毎に行うことができる。その結果、局所的な歪みが発生しやすく、かつ位置決めマークとなり得るような独立したパターンが存在しないテープキャリア等の検査ワークであっても、局所的な位置合わせをして、検査ワークの局所的な歪みを吸収し、マスタパターンの分割領域と被測定パターンの分割領域の微妙な位置ずれを補正することができるので、正常な検査を行うことができる。また、検査ワークの局所的な歪みが許容範囲内であれば、この歪みが欠陥候補として検出されることがなくなり、歪みに起因する二次検査が実施されることがなくなるので、検査時間を短縮することができる。
【００９０】
また、マスタパターンの第２の位置決めマークと平行な各ライン毎にピーク位置を求めた後、ピーク位置とマスタパターンの第２の位置決めマークとのずれ量を求め、ずれ量が最大のラインと最小のラインを除いた残りのラインよりピーク位置の平均値を求め、この平均位置を被測定パターンの第２の位置決めマークと見なすことにより、被測定パターンの第２の位置決めマークの位置を高い精度で求めることができる。
【００９１】
また、マスタパターンの分割領域とこれに対応する被測定パターンの分割領域において各々の第２の位置決めマークの座標より被測定パターンとマスタパターンの間の座標変換式を決定し、マスタパターンの分割領域を座標変換式によって変換することにより、マスタパターンと被測定パターンとの分割領域毎の位置合わせを実現することができる。
【００９２】
また、座標変換式に被測定パターンの第２の位置決めマークの座標を入力した結果とマスタパターンの対応位置決めマークの座標との偏差をマークごとに求め、この偏差が所定のしきい値より大きい第２の位置決めマークを被測定パターンとマスタパターンの双方から除外して座標変換式を再び求めることを全ての偏差が所定のしきい値以下となるまで繰り返して、座標変換式を決定することにより、座標変換式の精度を上げることができ、高精度な位置あわせを行うことができる。また、全ての偏差が所定のしきい値より大きい場合は、被測定パターンの分割領域の歪みが許容範囲外であり、検査ワークが不良であると判断することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施の形態を示す位置合わせ方法を用いるパターン検査方法のフローチャート図である。
【図２】 パターン検査装置のブロック図である。
【図３】 ＩＣ１個分の第１のマスタパターン及び第１の位置決めマークを示す図である。
【図４】 第１のマスタパターンの分割領域及び分割領域毎の第２の位置決めマークを示す図である。
【図５】 第２、第３のマスタパターンの作成方法を説明するための図である。
【図６】 被測定パターンとマスタパターンの全体の位置合わせ方法を説明するための図である。
【図７】 被測定パターンとマスタパターンの分割領域ごとの位置合わせ方法を示すフローチャート図である。
【図８】 被測定パターンとマスタパターンの分割領域ごとの位置合わせ方法を説明するための図である。
【図９】 第２の位置決めマークの探索方法を示すフローチャート図である。
【図１０】 被測定パターンにおける第２の位置決めマークの探索範囲を示す図である。
【図１１】 相関値のピーク位置の算出方法を説明するための図である。
【図１２】 第２のマスタパターンとの比較による検査方法を説明するための図である。
【図１３】 第３のマスタパターンとの比較による検査方法を説明するための図である。
【図１４】 第４のマスタパターンとの比較による検査方法を説明するための図である。
【図１５】 第５のマスタパターンとの比較による検査方法を説明するための図である。
【図１６】 断線を検出する従来の検査方法を説明するための図である。
【図１７】 断線を検出する従来の検査方法を説明するための図である。
【図１８】 短絡を検出する従来の検査方法を説明するための図である。
【図１９】 欠損あるいは突起を検出する従来の検査方法を説明するための図である。
【図２０】 従来の位置合わせ方法における問題点を説明するための図である。
【符号の説明】
１…テープキャリア、２、３…スプロケット、４…ラインセンサカメラ、５…第１の画像処理装置、６…第２の画像処理装置、７…ホストコンピュータ、８…表示装置。
【発明の属する技術分野】
本発明は、テープキャリア等に形成されたパターンを検査するパターン検査方法に係り、特にマスタパターンと被測定パターンの位置合わせを行う位置合わせ方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ＩＣ、ＬＳＩの多ピン化要求に適した実装技術として、ＴＡＢ（Tape Automated Bonding）法が知られている。ＴＡＢ法は、ポリイミド製のテープキャリア（ＴＡＢテープ）上に形成された銅箔パターンをＩＣチップの電極に接合して外部リードとするものである。銅箔パターンは、テープキャリアに銅箔を接着剤で貼り付け、これをエッチングすることによって形成される。
【０００３】
このようなテープキャリアでは、パターン形成後に顕微鏡を用いて人間により目視でパターンの検査が行われる。しかしながら、微細なパターンを目視で検査するには、熟練を要すると共に、目を酷使するという問題点があった。そこで、目視検査に代わるものとして、テープキャリア等に形成されたパターンをＴＶカメラで撮像して自動的に検査する技術が提案されている（例えば、特開平６−２７３１３２号公報、特開平７−１１０８６３号公報）。
【０００４】
図１６、図１７は特開平６−２７３１３２号公報に記載された断線を検出する従来の検査方法を説明するための図である。良品と判定された被測定パターンを撮像することによって作成されたマスタパターンは、パターンエッジを示す直線の集合として登録される。また、被測定パターンは、パターンを撮像した濃淡画像から抽出したパターンエッジを示すエッジデータ（エッジ座標）の集合として入力される。そして、抽出した被測定パターンのエッジデータｎ１、ｎ２、ｎ３・・・とマスタパターンの直線との対応付けを行う。この対応付けを行うために、図１６に示すように、マスタパターンの連続する直線Ａ１とＡ２、Ａ２とＡ３・・・・がつくる角をそれぞれ２等分する２等分線Ａ２’、Ａ３’・・・・を求める。
【０００５】
この２等分線Ａ２’、Ａ３’・・・・によってマスタパターンの直線Ａ１、Ａ２、Ａ３・・・・の周囲は、各直線にそれぞれ所属する領域に分割される。これにより、各領域内に存在する被測定パターンのエッジデータｎ１、ｎ２、ｎ３・・・・は、その領域が属するマスタパターンの直線Ａ１、Ａ２、Ａ３・・・・とそれぞれ対応付けられたことになる。例えば図１６において、エッジデータｎ１〜ｎ３は、直線Ａ１と対応付けられ、データｎ４〜ｎ６は、直線Ａ２と対応付けられる。次に、被測定パターンのエッジデータとマスタパターンとを比較し、被測定パターンが断線しているかどうかを検査する。この検査は、図１７に示すように、被測定パターンの連結したエッジデータｎ１〜ｎ９を追跡することによりパターンエッジを追跡するラベリング処理によって実現される。このとき、被測定パターンの先端に生じた断線により、この断線部でエッジデータが連結しないため、マスタパターンの直線Ａ３〜Ａ５に対応するエッジデータが存在しない。こうして、被測定パターンの断線を検出することができる。
【０００６】
図１８は特開平６−２７３１３２号公報に記載された短絡を検出する従来の検査方法を説明するための図である。この検査方法では、まずマスタパターンと被測定パターンを所定の大きさに切り出した検査領域２０において、被測定パターンの連結したエッジデータを追跡する。これにより、被測定パターンの各エッジデータは、ｎ１〜ｎ１８と順次ラベリングされる。しかし、パターンエッジを示す対向する２直線からなるマスタパターンＭａと同じく対向する２直線からなるマスタパターンＭｂには、エッジデータｎ８、ｎ１７は登録されていない。こうして、被測定パターンの短絡を検出することができる。
【０００７】
図１９は特開平７−１１０８６３号公報に記載された欠損あるいは突起を検出する従来の検査方法を説明するための図である。この検査方法では、まず中心線Ｌに垂直な垂線を引いて、この垂線がマスタパターンのエッジを示す直線Ａ１、Ａ２と交わる交点間の長さをマスタパターンの幅Ｗ０として予め求めておく。次に、実際の検査では、被測定パターンのエッジデータｎからマスタパターンの中心線Ｌに対して垂線を下ろすことにより、対向するエッジデータ間の距離を求める。この距離が被測定パターンの幅Ｗであり、これをマスタパターンの幅Ｗ０と比較することにより、被測定パターンの欠損あるいは突起を検出することができる。
【０００８】
しかし、このような検査方法を用いるパターン検査装置では、被測定パターンの全体にわたってマスタパターンとの比較による詳細な検査をソフトウェアで行うため、パターン検査に時間がかかるという問題点があった。そこで、短時間で検査が可能なパターン検査装置が提案されている（例えば、特開平１０−１４１９３０号公報）。特開平１０−１４１９３０号公報に記載されたパターン検査装置では、ハードウェアによって被測定パターンの欠陥候補を検出し、検出した欠陥候補を含む所定の小領域だけソフトウェアによって検査するので、被測定パターンの欠陥を従来よりも高速に検査することができる。
【０００９】
以上のような検査方法を用いるパターン検査装置では、カメラで取り込んだ被測定パターンとマスタパターンを比較するために、マスタパターンと被測定パターンの位置合わせが必要である。そして、この位置合わせは、マスタパターンに予め設けられた位置決めマークと、これに対応する被測定パターンの位置決めマークの位置を一致させることで行っていた。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、以上のような位置合わせ方法では、銅箔パターンが形成されたテープキャリア等を検査ワークとする場合に、正常な検査ができないことがあるという問題点があった。このような問題点が発生する理由を図２０を用いて説明する。テープキャリアは、ポリイミド製の薄いフィルムであり、可撓性を有している。このため、カメラで撮像するテープキャリアには、局所的な歪みが存在し、この歪みは、被測定パターンのマスタパターンとの位置ずれの原因となる。図２０に示すように、テープキャリア上に形成されたパターンの中央付近には、位置決めマークとなり得るような独立したパターンが存在しない。したがって、従来の位置合わせ方法では、テープキャリアの周辺部に配設された独立したパターンを位置決めマークとしている。しかし、このような位置合わせ方法では、周辺部以外で発生している、テープキャリアの局所的な歪みに起因する位置ずれを補正することができない。このため、この被測定パターンのマスタパターンとの位置ずれは、前述の検査において欠陥として検出されることになる。
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、局所的な歪みが発生しやすく、かつ位置決めマークとなり得るような独立したパターンが存在しないテープキャリア等の検査ワークであっても、局所的な位置合わせをして、検査ワークの局所的な歪みを吸収することができる位置合わせ方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明のパターンの位置合わせ方法は、被測定パターンとマスタパターンの全領域について互いの第１の位置決めマークの位置を合わせることによりマスタパターンと被測定パターンの全体の位置合わせを行った後に、マスタパターン中に複数の分割領域を設定し、パターンと直交する少なくとも４本の仮想のラインを第２の位置決めマークとして設定することを分割領域毎に行い、マスタパターンの分割領域に対応する被測定パターンの分割領域を抽出して、前記第２の位置決めマークに対応する位置を中心とする所定の範囲についてマスタパターンとの相関値を算出し、最も相関値が高いピーク位置を被測定パターンの第２の位置決めマークと見なし、被測定パターンとマスタパターンの互いの第２の位置決めマークの位置を合わせることにより、マスタパターンと被測定パターンの位置合わせを分割領域毎に行うようにしたものである。従来の位置合わせ方法では、検査ワークに局所的な歪みが存在する場合、全体としてはマスタパターンとの位置合わせができていたとしても、局所的にはマスタパターンとのずれが発生しているため、このずれが欠陥候補として検出されることがある。この場合、検査ワークの局所的な歪みが許容範囲内であったとしても、二次検査が行われるため、検査時間がかかってしまうという問題がある。これに対し、本発明では、検査ワークの局所的な歪みが許容範囲内であれば、分割領域ごとの位置合わせによって検査ワークの局所的な歪みを吸収し、マスタパターンの分割領域と被測定パターンの分割領域の微妙な位置ずれを補正することができる。
【００１２】
また、本発明のパターンの位置合わせ方法の１構成例は、前記所定の範囲内においてマスタパターンの第２の位置決めマークと平行な各ライン毎に前記ピーク位置を求めた後、このピーク位置とマスタパターンの第２の位置決めマークとのずれ量を求め、このずれ量が最大のラインと最小のラインを除いた残りのラインより前記ピーク位置の平均値を求め、この平均位置を被測定パターンの第２の位置決めマークと見なすようにしたものである。
また、本発明のパターンの位置合わせ方法の１構成例は、マスタパターンの分割領域とこれに対応する被測定パターンの分割領域において各々の第２の位置決めマークの座標より被測定パターンとマスタパターンの間の座標変換式を決定し、マスタパターンの分割領域を座標変換式によって変換することにより、マスタパターンと被測定パターンの位置合わせを分割領域毎に行うようにしたものである。
そして、本発明のパターンの位置合わせ方法の１構成例は、前記座標変換式に被測定パターンの第２の位置決めマークの座標を入力した結果とマスタパターンの対応位置決めマークの座標との偏差をマークごとに求め、この偏差が所定のしきい値より大きい第２の位置決めマークを被測定パターンとマスタパターンの双方から除外して座標変換式を再び求めることを全ての偏差が所定のしきい値以下となるまで繰り返すことにより、前記座標変換式を決定するようにしたものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の第１の実施の形態を示す位置合わせ方法を用いるパターン検査方法のフローチャート図、図２はこの検査方法で用いるパターン検査装置のブロック図である。図２において、パターン検査装置は、銅箔パターンが形成されたテープキャリア１を送り出す供給側のスプロケット２と、テープキャリア１を巻き取る巻き取り側のスプロケット３と、テープキャリア１を撮像するラインセンサカメラ４と、被測定パターンの欠陥候補を検出する一次検査を行い、欠陥候補の位置を示すアドレス情報を出力する第１の画像処理装置５と、このアドレス情報により欠陥候補を含む所定の領域について、被測定パターンとマスタパターンの誤差を求め、被測定パターンの二次検査を行う第２の画像処理装置６と、装置全体を制御するホストコンピュータ７と、検査結果を表示するための表示装置８とを備えている。
【００１４】
最初に、検査の前に予め作成しておくマスタパターンについて説明する。ホストコンピュータ７は、ＣＡＤ（Computer Aided Design ）システムによって作成され例えば磁気ディスクに書き込まれたテープキャリアの設計値データ（以下、ＣＡＤデータとする）を図示しない磁気ディスク装置によって読み出し（図１ステップ１０１）、読み出したＣＡＤデータからパターンのエッジデータを抽出する。エッジデータは、パターンエッジを示す画素「１」の集合である。そして、ホストコンピュータ７は、パターンエッジを示す画素「１」で囲まれた領域を「１」で塗りつぶし、この画素「１」で塗りつぶされたパターン（パターン以外の背景は「０」）を検査の基準となる第１のマスタパターンとする（ステップ１０２）。
【００１５】
このように本実施の形態では、正確なマスタパターンを作成するために、テープキャリア１の製造上のマスタとなったＣＡＤデータを用いる。
次に、パターン検査装置のオペレータは、ＩＣ１個分の全体の位置合わせを行うための第１の位置決めマークを第１のマスタパターンＭにおいて３箇所以上指定する（ステップ１０３）。
【００１６】
図３はＩＣ１個分の第１のマスタパターンＭを示す図であり、Ｔｍは第１の位置決めマークを示す。オペレータは、表示装置８の画面に表示された図３のような映像上において、他のパターンから独立したパターンを第１の位置決めマークＴｍとして指定する。ホストコンピュータ７は、指定された第１の位置決めマークＴｍの位置を記憶する。
【００１７】
次に、オペレータは、図４（ａ）のようにＩＣ１個分の第１のマスタパターンＭ中に複数の分割領域Ｅｍを設定し、図４（ｂ）のように分割領域Ｅｍ毎に第２の位置決めマークＦｍ（Ｆｍ１〜Ｆｍ４）を４箇所以上指定する（ステップ１０４）。すなわち、オペレータは、表示装置８の画面に表示された図４（ｂ）のような映像上において、パターンと直交する仮想のラインを位置決めマークＦｍとして設定する。したがって、図４（ｂ）の例では、垂直方向（Ｙ方向）のパターンに対して水平方向（Ｘ方向）に位置決めマークＦｍが設定される。
【００１８】
ホストコンピュータ７は、設定された各分割領域Ｅｍの位置と大きさを記憶すると共に、第２の位置決めマークＦｍに関する情報として、位置決めマークＦｍの方向、長さ及び中心座標と、位置決めマークＦｍ上のマスタパターンＭの濃淡データ（「０」又は「１」のデータ列）とを記憶する。なお、各分割領域Ｅｍの大きさは一定でなくてもよい。
【００１９】
次に、ホストコンピュータ７は、第１のマスタパターンから欠損、ピンホール又は断線検出用の第２のマスタパターンと、突起、飛び散り又は短絡検出用の第３のマスタパターンとを以下のように作成する（ステップ１０５）。図５は第２、第３のマスタパターンの作成方法を説明するための図であり、第１のマスタパターンの一部を示している。なお、図５では、説明を簡単にするために、パターンエッジを意味する直線のみで第１のマスタパターンを表し、パターンエッジを意味する直線とその内側を意味する斜線で第２、第３のマスタパターンを表しているが、実際の第１〜第３のマスタパターンは、パターンエッジとその内側が画素「１」で塗りつぶされたものである。
【００２０】
まず、図５（ａ）に示すように、第１のマスタパターンをその中心線と直角の方向に収縮させて、第２のマスタパターンＭ１を作成する。これは、第１のマスタパターンの両エッジを示す対向する直線Ａ１とＡ４（中心線はＬ１）の間隔、及びＡ２とＡ３（中心線はＬ２）の間隔を狭くして第１のマスタパターンを細らせることにより作成することができる。
【００２１】
この第２のマスタパターンＭ１による欠陥検出の精度は、第１のマスタパターンをどれだけ収縮させるかによって決まる。例えば、第１のマスタパターンの幅の１／５を超える欠損が存在するときに欠陥と認識したい場合は、第２のマスタパターンＭ１の幅を第１のマスタパターンの幅の３／５となるように縮小すればよい。検出精度は、画素単位や実際の寸法で決めてもよいことは言うまでもない。こうして、欠損、ピンホール又は断線検出用の第２のマスタパターンＭ１が作成される。
【００２２】
続いて、図５（ｂ）に示すように、第１のマスタパターンをその中心線と直角の方向に膨張させて、第３のマスタパターンＭ２を作成する。これは、第１のマスタパターンの両エッジを示す対向する直線Ａ５とＡ８（中心線はＬ３）、Ａ６とＡ７（中心線はＬ４）、Ａ９とＡ１２（中心線はＬ５）及びＡ１０とＡ１１（中心線はＬ６）の間隔をそれぞれ広くして第１のマスタパターンを太らせることにより作成することができる。ただし、実際に第３のマスタパターンＭ２になるのは、膨張処理した結果を論理反転した領域、すなわち直線Ａ５〜Ａ８からなる第１のマスタパターンＭａと、直線Ａ９〜Ａ１２からなる第１のマスタパターンＭｂとをそれぞれ膨張処理して生じた２つのパターンに挟まれた領域である。
【００２３】
この第３のマスタパターンＭ２による欠陥検出の精度は、第１のマスタパターンをどれだけ膨張させるかによって決まる。例えば、第１のマスタパターンの幅の１／５を超える欠損が存在するときに欠陥と認識したい場合は、第３のマスタパターンＭ２の幅を第１のマスタパターンの幅の７／５となるように拡大すればよい。また、画素単位や実際の寸法で検出精度を決めてもよいことは第２のマスタパターンと同様である。こうして、突起、飛び散り又は短絡検出用の第３のマスタパターンＭ２が作成される。
【００２４】
次に、被測定パターンの検査について説明する。供給側のリール（不図示）に巻かれているテープキャリア１は、供給側のスプロケット２と巻き取り側のスプロケット３により巻き取り側に向かって搬送され、巻き取りリール（不図示）へ巻き取られる。ラインセンサカメラ４は、搬送途中のテープキャリア１を撮像する。第１の画像処理装置５は、カメラ４から出力された濃淡画像をディジタル化して、図示しない内部の画像メモリにいったん記憶する（ステップ１０６）。カメラ４は、Ｘ方向に画素が配列されたラインセンサなので、図示しない搬送機構によりカメラ４をＹ方向に移動させることにより、２次元の画像データが画像メモリに記憶される。
【００２５】
続いて、画像処理装置５は、画像メモリに記憶された被測定パターンの濃淡画像を２値化する（ステップ１０７）。被測定パターンの濃淡画像データには、銅箔パターンとそれ以外の背景（ベースフィルム等の基材）とが含まれているが、銅箔パターンと背景には濃度差があるので、銅箔パターンの濃度値と背景の濃度値の間の値をしきい値として設定すれば、銅箔パターンは「１」に変換され、背景は「０」に変換される。こうして、パターンエッジとその内側が画素「１」で塗りつぶされた被測定パターンを得ることができる。
【００２６】
次いで、画像処理装置５は、２値化処理したＩＣ１個分の被測定パターンとＩＣ１個分のマスタパターンの全体の位置合わせを行う（ステップ１０８）。図６はこの位置合わせ方法を説明するための図である。画像処理装置５には、前述のように第１の位置決めマークＴｍが設定されたＩＣ１個分の第１のマスタパターンＭ（図６（ａ））と位置決めマークＴｍの位置情報とがホストコンピュータ７より送られる。画像処理装置５は、画像メモリに記憶したＩＣ１個分の被測定パターンＰにおいて、第１の位置決めマークＴｍに対応する領域を探索することで、図６（ｂ）のように位置決めマークＴｍに対応する第１の位置決めマークＴｐを検出する。
【００２７】
そして、画像処理装置５は、被測定パターンＰとマスタパターンＭの各々について、Ｘ方向に並んだ２つの位置決めマーク間の距離ＤＸｐ、ＤＸｍを求める。なお、マーク間距離は、２つの位置決めマークの重心間の距離である。続いて、画像処理装置５は、求めたマーク間距離から拡大／縮小率（ＤＸｐ／ＤＸｍ）を算出し、この拡大／縮小率によりマスタパターンのマーク間距離が被測定パターンのマーク間距離と一致するように、マスタパターンＭを全方向に拡大又は縮小する。
【００２８】
次いで、画像処理装置５は、拡大／縮小補正したマスタパターンＭ’と被測定パターンＰのそれぞれについて、Ｙ方向に並んだ２つの位置決めマーク間の距離ＤＹｍ、ＤＹｐを図６（ｃ）、図６（ｄ）のように求める。そして、被測定パターンのマーク間距離がマスタパターンのマーク間距離と一致するように、ラインセンサカメラ４とテープキャリア１の相対速度を調整して、テープキャリア１を再度撮像する。Ｙ方向の画像分解能は、ラインセンサカメラ４の画素の大きさと上記相対速度によって決定される。したがって、ラインセンサカメラ４の移動速度を変えることにより、Ｙ方向の画像分解能を調整し、マーク間距離を一致させることができる。
【００２９】
次に、画像処理装置５は、こうして撮像して得られた被測定パターンＰ’の位置決めマーク位置と拡大／縮小補正したマスタパターンＭ’の位置決めマーク位置により、図６（ｅ）のようにパターンＰ’、Ｍ’の角度ずれθを求め、この角度ずれがなくなるようにマスタパターンＭ’を回転させる。最後に、画像処理装置５は、互いのマーク位置が一致するように、マスタパターンＭ’と被測定パターンＰ’の位置を合わせる。
【００３０】
このように本実施の形態では、ラインセンサカメラ４の画素数によって決定されるＸ方向の画像分解能に対して、カメラ４の取り込み速度を変えてＹ方向の画像分解能を調整することにより、縦（Ｙ）、横（Ｘ）の比率を１：１にすることができる。したがって、良品ではあっても規格に対して許容できる範囲内の伸びが存在する被測定パターンをマスタパターンに一致させることができ、形成時のパターン位置のばらつきに対して自動的にパターンの位置補正を行うことができる。
【００３１】
次に、画像処理装置５は、被測定パターンとマスタパターンの分割領域ごとの位置合わせを行う（ステップ１０９）。図７はこの分割領域ごとの位置合わせ方法を示すフローチャート図、図８はこの位置合わせ方法を説明するための図である。ステップ１０９の位置合わせ処理において、画像処理装置５は、図８（ａ）に示すＩＣ１個分の第１のマスタパターンＭから１つの分割領域Ｅｍを切り出すと共に、この分割領域Ｅｍに対応する分割領域Ｅｐを図８（ｂ）に示すＩＣ１個分の被測定パターンＰから切り出す（図７ステップ２０１）。
【００３２】
続いて、画像処理装置５は、分割領域Ｅｍに設定された第２の位置決めマークＦｍ（Ｆｍ１〜Ｆｍ４）に対応する、分割領域Ｅｐ中の第２の位置決めマークを探索する（ステップ２０２）。図９はこの探索方法を示すフローチャート図、図１０は分割領域Ｅｐにおける第２の位置決めマークの探索範囲を示す図である。被測定パターンの分割領域Ｅｐにおいて第２の位置決めマークの探索範囲は、図１０に示すように、位置決めマークＦｍと平行な方向については、位置決めマークＦｍに対応する座標位置±８画素の範囲であり、位置決めマークＦｍと直角の方向については、位置決めマークＦｍに対応する座標位置±２ラインの計５ラインの範囲である。
【００３３】
ステップ２０２の探索処理において、画像処理装置５は、位置決めマークＦｍと直角の方向について探索位置座標ｙｓの開始値を設定する（図９ステップ３０１）。このときの開始値は、図１０に示した探索範囲中の最小値なので、位置決めマークＦｍに対応する座標位置−２となる。
【００３４】
さらに、画像処理装置５は、位置決めマークＦｍと平行な方向について探索位置座標ｘｓの開始値を設定する（ステップ３０２）。このときの開始値は、位置決めマークＦｍに対応する座標位置（マークＦｍの中心座標）−８となる。次に、画像処理装置５は、位置決めマークＦｍ上のマスタパターンの濃淡データと前記探索位置における被測定パターンの濃淡データとの正規化相関値ＣＯＲ（ｘｓ）を次式によって算出する（ステップ３０３）。
【００３５】
【数１】
式（１）において、ｍａｓｔｅｒｌｅｎｇｔｈは位置決めマークＦｍの長さ、ｍａｓｔｅｒ（ｉ）は位置決めマークＦｍ上のマスタパターンの濃淡データ（ｉは１，２，３，・・・・ｍａｓｔｅｒｌｅｎｇｔｈ）、ｇｒａｙ（ｉ＋ｘｓ）はマークＦｍと直角方向の座標が探索位置座標ｙｓで、マークＦｍと平行方向の座標がｉ＋ｘｓの点における被測定パターンの濃淡データである。
【００３７】
ステップ３０１，３０２により、現在の探索位置座標ｘｓ，ｙｓは、共に開始値である。相関値ＣＯＲ（ｘｓ）を算出した後、画像処理装置５は、位置決めマークＦｍと平行方向の探索位置座標ｘｓが終了値に達したか否かを判定する（ステップ３０４）。このときの終了値は、図１０に示した探索範囲中の最大値なので、位置決めマークＦｍに対応する座標位置（マークＦｍの中心座標）＋８となる。
【００３８】
画像処理装置５は、探索位置座標ｘｓが終了値に達していない場合、探索位置座標ｘｓを１増やし（ステップ３０５）、再び相関値ＣＯＲ（ｘｓ）を算出する（ステップ３０３）。このような相関値ＣＯＲ（ｘｓ）の算出が探索位置座標ｘｓの終了値に達するまで繰り返される。探索位置座標ｘｓが終了値に達した後、画像処理装置５は、算出した相関値ＣＯＲ（ｘｓ）のうち最大の相関値ＣＯＲ（ｘｓｍ）と、ｘｓｍ±１画素の相関値ＣＯＲ（ｘｓｍ−１），ＣＯＲ（ｘｓｍ＋１）とから、相関値ＣＯＲ（ｘｓ）が極大値をとる位置（以下、ピーク位置と呼ぶ）を画素以下の精度で算出する（ステップ３０６）。
【００３９】
図１１は相関値ＣＯＲ（ｘｓ）のピーク位置の算出方法を説明するための図である。本実施の形態では、相関値ＣＯＲ（ｘｓｍ），ＣＯＲ（ｘｓｍ−１），ＣＯＲ（ｘｓｍ＋１）が２次式にのっているものとする。これにより、次式が成立する。
【００４０】
【数２】
【数３】
【数４】
式（２）、式（３）、式（４）より、係数ａ，ｂ，ｃは次式のように求めることができる。
【００４４】
【数５】
【数６】
【数７】
一方、ａｘ2 ＋ｂｘ＋ｃをｘで微分した傾きが０になる点がピーク位置なので、次式が成立する。
【００４８】
【数８】
式（５）〜式（８）より、ピーク位置のＸ座標ｘは次式のように求めることができる。
【００５０】
【数９】
こうして、式（９）により、ピーク位置のＸ座標ｘを画素以下の精度で求めることができる。次に、画像処理装置５は、位置決めマークＦｍの中心座標とピーク位置のＸ座標ｘとのずれ量、すなわちマークＦｍの中心座標からピーク位置のＸ座標ｘを引いた、マークＦｍと平行方向のずれ量の絶対値が６画素以上であるか否かを判定する（ステップ３０７）。さらに、画像処理装置５は、相関値ＣＯＲ（ｘｓ）の極大値（ピーク位置ｘにおける相関値）が０．５以下であるか否かを判定する（ステップ３０８）。
【００５２】
画像処理装置５は、位置決めマークＦｍと平行方向のずれ量の絶対値が６画素以上である場合、若しくは相関値ＣＯＲ（ｘｓ）の極大値が０．５以下である場合、探索位置座標ｙｓの現在の探索ラインを、第２の位置決めマークを検出することができなかったラインとする（ステップ３０９）。検出することができなかったラインとするのは、ずれ量の絶対値が６画素以上の場合、位置決めマークＦｍに対応していない別の位置を探索している可能性が高く、相関値ＣＯＲ（ｘｓ）の極大値が０．５以下の場合、位置決めマークＦｍとの相関性が不十分なことが理由である。
【００５３】
次に、画像処理装置５は、探索位置座標ｙｓが終了値に達したか否かを判定する（ステップ３１０）。このときの終了値は、図１０に示した探索範囲中の最大値なので、位置決めマークＦｍに対応する座標位置＋２となる。画像処理装置５は、探索位置座標ｙｓが終了値に達していない場合、探索位置座標ｙｓを１増やし（ステップ３１１）、ステップ３０２〜３０９の処理を再び行う。このようなピーク位置の算出が探索位置座標ｙｓの終了値に達するまで繰り返される。
【００５４】
探索位置座標ｙｓが終了値に達した後、画像処理装置５は、第２の位置決めマークＦｍに対応する、分割領域Ｅｐ中の第２の位置決めマークＦｐの座標を算出する（ステップ３１２）。この位置決めマークＦｐのマークＦｍと直角方向の座標については、マークＦｍの中心座標をそのまま用いる。また、画像処理装置５は、前記探索範囲のうち前記ずれ量が最大のラインと最小のラインを除いた、マークＦｍと平行方向の３ラインよりピーク位置のＸ座標ｘの平均値を求め、この平均値を位置決めマークＦｐのマークＦｍと平行方向の座標とする。このような座標の算出方法により、後述する座標変換式による位置補正は、マークＦｍと平行な方向についてのみ行われる。なお、ステップ３０９の処理により未検出のラインが存在する場合には、３ライン分の平均値を求めることができないので、位置決めマークＦｐを検出することができなかったと判断する。
【００５５】
以上のようなステップ２０２（３０１〜３１２）の処理が分割領域Ｅｍに設定された全ての第２の位置決めマークＦｍ（Ｆｍ１〜Ｆｍ４）に対して行われる。なお、本実施の形態では、Ｘ軸と平行な位置決めマークＦｍについてのみ説明しているが、位置決めマークＦｍがＹ軸と平行な場合についても同様である。ただし、マークＦｍがＹ軸と平行な場合は、ステップ２０２に関する前述の説明において、探索位置座標ｘｓとｙｓが入れ替わり、ピーク位置の座標ｘがｙとなり、ｘｓｍがｙｓｍとなる。
【００５６】
こうして、図８（ｃ）に示すようにマスタパターンＭの分割領域Ｅｍにおいて予め設定された位置決めマークＦｍ（Ｆｍ１〜Ｆｍ４）に対して、これらに対応する位置決めマークＦｐ（Ｆｐ１〜Ｆｐ４）を被測定パターンＰの対応分割領域Ｅｐにおいて図８（ｄ）のように求めることができる。
【００５７】
次に、画像処理装置５は、位置決めマークＦｍ１〜Ｆｍ４の座標とこれに対応する位置決めマークＦｐ１〜Ｆｐ４の座標により、被測定パターンとマスタパターンの間の次式のような座標変換式を最小２乗法によって求める（図７ステップ２０３）。
Ｘｍ＝αＸｐ＋βＹｐ＋γ
Ｙｍ＝δＸｐ＋εＹｐ＋ζ ・・・（１０）
【００５８】
式（１０）において、Ｘｍ，ＹｍはマスタパターンのＸ，Ｙ座標、Ｘｐ，Ｙｐは被測定パターンのＸ，Ｙ座標、α，β，γ，δ，ε，ζは定数である。
次に、画像処理装置５は、位置決めマークＦｐ１〜Ｆｐ４のうちの任意の位置決めマーク、例えばマークＦｐ１の座標をＸｐ，Ｙｐとして式（１０）の座標変換式に代入し、座標Ｘｍ，Ｙｍを算出する。そして、座標変換式に代入した位置決めマークＦｐ１に対応する位置決めマークＦｍ１の座標と算出した座標Ｘｍ，Ｙｍとの偏差をＸ，Ｙ座標ごとに求める。このような偏差の計算を位置決めマーク毎に行う（ステップ２０４）。
【００５９】
続いて、画像処理装置５は、算出した各偏差が所定のしきい値より大きいか否かを判定し（ステップ２０５）、全ての偏差が所定のしきい値以下の場合、被測定パターンの分割領域Ｅｐの歪みが許容範囲内で、かつ導出した座標変換式が適正であると判断し、この座標変換式を用いて分割領域Ｅｍ内のマスタパターンの座標変換を行う（ステップ２０６）。
【００６０】
また、画像処理装置５は、全ての偏差が所定のしきい値より大きい場合、被測定パターンの分割領域Ｅｐの歪みが許容範囲外であり、検査対象のテープキャリア１が不良であると判断する（ステップ２０７）。一方、画像処理装置５は、しきい値以下の偏差としきい値より大きい偏差が混在する場合、偏差がしきい値より大となる位置決めマーク、例えばマークＦｐ４とこれに対応する位置決めマークＦｍ４を除外した上で（ステップ２０８）、残りの位置決めマークＦｍ１〜Ｆｍ３，Ｆｐ１〜Ｆｐ３の座標により、式（１０）の座標変換式を再び求める（ステップ２０３）。
【００６１】
以上のようなステップ２０３〜２０５，２０７，２０８の処理を各偏差が所定のしきい値以下となるまで繰り返す。こうして、式（１０）の座標変換式を決定し、ステップ２０６のマスタパターンの変換を行うことができる。式（１０）のような座標変換式を用いることは、いわゆるアフィン変換（affine transformation ）を行うことを意味し、これにより分割領域Ｅｍと分割領域Ｅｐの位置ずれを補正することができる。なお、第２、第３のマスタパターンは第１のマスタパターンから作成されたものなので、第１〜第３のマスタパターンと被測定パターンとの位置合わせは第１のマスタパターンを用いて１回行えばよい。
【００６２】
また、式（１０）の座標変換式を求めるには、マスタパターン及び被測定パターン共に最低３点ずつの第２の位置決めマークが必要である。しかし、３点ずつでは座標変換式の精度が悪くなるため、最低４点ずつの第２の位置決めマークを指定して、偏差がしきい値より大となる第２の位置決めマークを座標変換式の導出から除外するようにしている。したがって、マスタパターン及び被測定パターン共に第２の位置決めマークが３点ずつとなっても、各偏差がしきい値以下とならない場合には、第２の位置決めマークを２点ずつにして座標変換式を求めることはできないので、この場合も検査対象のテープキャリア１が不良であると判断する。
【００６３】
ステップ１０９の位置合わせ処理が終了した後、画像処理装置５は、被測定パターンの分割領域とこれに対応する第２、第３のマスタパターン及び後述する第４、第５のマスタパターンの各分割領域とを比較して、被測定パターンの一次検査を行う（ステップ１１０〜１１３）。ステップ１１０〜１１３の検査は、画像処理装置５のハードウェアによって同時に実施される。
【００６４】
まず、第２のマスタパターンＭ１との比較による検査（ステップ１１０）について説明する。図１２はこの検査方法を説明するための図である。なお、図１２の例では、梨地で示すパターンＮＰを除いた部分が被測定パターンＰである。画像処理装置５は、図１２に示すように、被測定パターンＰの分割領域Ｅｐと第２のマスタパターンＭ１の上記座標変換式によって位置補正がなされた対応分割領域Ｅｍとを比較する。ただし、実際に比較するのは、被測定パターンＰを論理反転したパターンＮＰと第２のマスタパターンＭ１である。
【００６５】
パターンＮＰと第２のマスタパターンＭ１との論理積をとると、この論理積の結果は、被測定パターンＰに欠損や断線があるか否かによって異なる。例えば、被測定パターンＰがその値として「１」を有し、同様にマスタパターンＭ１が「１」を有するとき、被測定パターンＰに欠損や断線がない場合は、パターンＮＰとマスタパターンＭ１が重なることがないので、この論理積の結果は「０」となる。
【００６６】
これに対して、図１２のように被測定パターンＰに欠損Ｃがあると、この部分でパターンＮＰとマスタパターンＭ１が重なるので、論理積の結果が「１」となる。これは、被測定パターンにピンホールＨや断線がある場合も同様である。こうして、被測定パターンの欠損、ピンホールあるいは断線を検出することができる。そして、画像処理装置５は、論理積の結果が「１」となって欠陥候補と認識した位置（図１２では、Ｃ，Ｈの位置）を記憶する。
【００６７】
次に、第３のマスタパターンＭ２との比較による検査（ステップ１１１）について説明する。図１３はこの検査方法を説明するための図である。画像処理装置５は、図１３に示すように、被測定パターンＰの分割領域Ｅｐと第３のマスタパターンＭ２の上記座標変換式によって位置補正がなされた対応分割領域Ｅｍとを比較する。上記と同様に、被測定パターンＰａ、Ｐｂと第３のマスタパターンＭ２の論理積をとると、この論理積の結果は、被測定パターンＰａ、Ｐｂに突起や短絡があるか否かによって異なる。つまり、被測定パターンＰａ、Ｐｂに突起や短絡がない場合は、論理積の結果は「０」となる。
【００６８】
これに対し、図１３のように被測定パターンＰａに突起Ｋがあると、この部分で被測定パターンＰａとマスタパターンＭ２が重なるので、論理積の結果が「１」となる。同様に、被測定パターンＰａ、Ｐｂ間に短絡Ｓが存在すると、論理積の結果が「１」となる。これは、被測定パターンに飛び散りが存在する場合も同様である。こうして、被測定パターンの突起、飛び散りあるいは短絡を検出することができる。そして、画像処理装置５は、論理積の結果が「１」となって欠陥候補と認識した位置（図１３では、Ｋ，Ｓの位置）を記憶する。
【００６９】
次に、第４のマスタパターンとの比較による検査（ステップ１１２）について説明する。図１４はこの検査方法を説明するための図である。図１４（ａ）に示す被測定パターンＰにおいて、第２のマスタパターンＭ１に対応する領域と第３のマスタパターンＭ２に対応する領域との間に飛び散りＦが存在するとき、上記の検査では飛び散りＦを検出できない。第４のマスタパターンは、このような飛び散りＦを検出するためのものである。
【００７０】
画像処理装置５は、第２のマスタパターンＭ１をその中心線Ｌと直角の方向に膨張させる（図１４（ｂ））。このとき、画像処理装置５は、マスタパターンＭ１を所定の画素分膨張させる。続いて、画像処理装置５は、マスタパターンＭ１を膨張させた結果と被測定パターンＰとの論理積をとる。この場合、膨張処理後のマスタパターンＭ１と対応する領域（図１４（ｂ）においてパターンＭ１と重なっている領域）の被測定パターンＰの画素が全て「１」なので、膨張処理後のマスタパターンＭ１と対応する領域における論理積の結果が全て「１」となる。したがって、この論理積の結果は、膨張処理後のマスタパターンＭ１と同一であり、これを第４のマスタパターンＭ３とする（図１４（ｃ））。
【００７１】
続いて、画像処理装置５は、第４のマスタパターンＭ３をその中心線Ｌと直角の方向に膨張させる（図１４（ｄ））。このとき、画像処理装置５は、マスタパターンＭ３を所定の画素分膨張させる。そして、画像処理装置５は、マスタパターンＭ３を膨張させた結果と被測定パターンＰとの論理積をとる。この場合、膨張処理後のマスタパターンＭ３と対応する領域（図１４（ｄ）においてマスタパターンＭ３と重なっている領域）の被測定パターンＰの画素が全て「１」なので、膨張処理後のマスタパターンＭ３と対応する領域における論理積の結果が全て「１」となる。したがって、この論理積の結果は、膨張処理後のマスタパターンＭ３と同一であり、これを新たな第４のマスタパターンＭ３とする（図１４（ｅ））。
【００７２】
このような膨張処理と論理積処理が繰り返されると、第４のマスタパターンＭ３の大きさが被測定パターンＰの大きさに近づき、ついには、図１４（ｆ）、図１４（ｇ）に示すように被測定パターンＰと同一となる（ただし、被測定パターンＰに飛び散りＦが存在する場合は、完全な同一とはならない）。そして、これ以降に同様の処理が繰り返されても、第４のマスタパターンＭ３が被測定パターンＰより大きくなることはない。
【００７３】
その理由は、被測定パターンＰのエッジより外側の画素が「０」のため、図１４（ｇ）のマスタパターンＭ３を膨張させて被測定パターンＰと論理積をとっても、被測定パターンＰのエッジより外側の論理積の結果が「１」になることはないからである。なお、被測定パターンＰには飛び散りＦが存在するが、飛び散りＦは被測定パターンＰとつながっていないので、第４のマスタパターンＭ３に飛び散りＦによる画素「１」が現れることはない。
【００７４】
次いで、画像処理装置５は、最終的な第４のマスタパターンＭ３と被測定パターンＰとの排他的論理和をとる。この排他的論理和の結果は、被測定パターンＰに飛び散りがあるか否かによって異なる。被測定パターンＰに飛び散りがない場合は、被測定パターンＰとマスタパターンＭ３が同一なので、排他的論理和の結果が全て「０」となる。
【００７５】
これに対し、被測定パターンＰに飛び散りが存在する場合は、被測定パターンＰとマスタパターンＭ３に相違があり、排他的論理和の結果が「１」となる画素が存在することになる。こうして、第２、第３のマスタパターンＭ１，Ｍ２と対応しない領域に存在する飛び散りを検出することができる。そして、画像処理装置５は排他的論理和の結果が「１」となって欠陥と認識した位置（図１４ではＦの位置）を記憶する。
【００７６】
次に、第５のマスタパターンとの比較による検査（ステップ１１３）について説明する。図１５はこの検査方法を説明するための図である。図１５（ａ）に示す被測定パターンＰにおいて、第２のマスタパターンＭ１に対応する領域と第３のマスタパターンＭ２に対応する領域との間にピンホールＨが存在するとき、上記の検査ではピンホールＨを検出できない。第５のマスタパターンは、このようなピンホールＨを検出するためのものである。
【００７７】
まず、画像処理装置５は、第３のマスタパターンＭ２を論理反転させる。これにより、画素「１」が「０」となり画素「０」が「１」となるので、マスタパターンＭ２を論理反転させた結果は、パターンエッジとその内側が画素「１」で塗りつぶされた図１５（ｂ）のようなパターンＭ４となる。
【００７８】
続いて、画像処理装置５は、パターンＭ４をその中心線Ｌと直角の方向に収縮させる（図１５（ｃ））。このとき、画像処理装置５は、パターンＭ４を所定の画素分収縮させる。そして、画像処理装置５は、パターンＭ４を収縮させた結果と被測定パターンＰとの論理和をとる。この論理和の結果は、収縮処理後のパターンＭ４と同一であり、これを第５のマスタパターンＭ５とする（図１５（ｄ））。
【００７９】
次に、画像処理装置５は、この第５のマスタパターンＭ５をその中心線Ｌと直角の方向に収縮させる（図１５（ｅ））。このとき、画像処理装置５は、マスタパターンＭ５を所定の画素分収縮させる。そして、画像処理装置５は、マスタパターンＭ５を収縮させた結果と被測定パターンＰとの論理和をとる。この論理和の結果は、収縮処理後のマスタパターンＭ５と同一であり、これを新たな第５のマスタパターンＭ５とする（図１５（ｆ））。
【００８０】
このような収縮処理及び論理和処理が繰り返されると、第５のマスタパターンＭ５の大きさが被測定パターンＰの大きさに近づき、ついには、図１５（ｇ）に示すように被測定パターンＰと同一となる（ただし、被測定パターンＰにピンホールＨが存在する場合は、完全な同一とはならない）。そして、これ以降に同様の処理が繰り返されても、第５のマスタパターンＭ５が被測定パターンＰより小さくなることはない。
【００８１】
その理由は、被測定パターンＰが画素「１」で塗りつぶされているため、図１５（ｇ）のマスタパターンＭ５を収縮させて被測定パターンＰと論理和をとっても、被測定パターンＰのエッジより内側の論理和の結果が「０」になることはないからである。なお、被測定パターンＰにはピンホールＨが存在するが、ピンホールＨは被測定パターンＰのエッジとつながっていないので、第５のマスタパターンＭ５にピンホールＨによる画素「０」が現れることはない。
【００８２】
次いで、画像処理装置５は、最終的な第５のマスタパターンＭ５と被測定パターンＰの排他的論理和をとる。この排他的論理和の結果は、被測定パターンＰにピンホールＨがあるか否かによって異なる。被測定パターンＰにピンホールがない場合は、被測定パターンＰとマスタパターンＭ５が同一なので、排他的論理和の結果が全て「０」となる。
【００８３】
これに対し、被測定パターンＰにピンホールＨが存在する場合は、被測定パターンＰとマスタパターンＭ５に相違があり、排他的論理和の結果が「１」となる画素が存在することになる。こうして、第２、第３のマスタパターンＭ１，Ｍ２と対応しない領域に存在するピンホールＨを検出することができる。そして、画像処理装置５は、排他的論理和の結果が「１」となって欠陥と認識した位置（図１５ではＨの位置）を記憶する。
【００８４】
以上のような一次検査を行った後、画像処理装置５は、記憶した欠陥候補の位置をアドレス情報として出力する。
第２の画像処理装置６は、第１の画像処理装置５によって欠陥候補が検出された場合（ステップ１１４においてＹＥＳ）、上記アドレス情報が示す位置の欠陥候補を中心とする、分割領域より小さい所定の大きさの領域について、被測定パターンと第１のマスタパターンとを比較して誤差を求めることにより、被測定パターンの二次検査を行う（ステップ１１５）。この検査の方法は、前述した図１６〜図１９の従来の方法と同様である。
【００８５】
以上のようなステップ１０９〜１１５の処理を未検査の分割領域がなくなるまで（ステップ１１６）、分割領域ごとに行う。なお、第２の位置決めマークＦｍは、マスタパターンの全ての分割領域に設定しなくてもよい。例えば、第１の位置決めマークＴｍに近い周辺部では、マスタパターンと被測定パターンの位置ずれが小さいので、分割領域ごとの位置合わせを省略してもよい。すなわち、画像処理装置５は、第２の位置決めマークＦｍが設定されていないマスタパターンの分割領域Ｅｍに対応する、被測定パターンの分割領域Ｅｐについては分割領域ごとの位置合わせを省略する。
【００８６】
第２〜第５のマスタパターンの各々と被測定パターンとの比較検査は、ハードウェアで実現でき、検出した欠陥候補を含む所定の領域だけ、処理時間のかかる被測定パターンと第１のマスタパターンの比較によって検査するので、被測定パターンを従来よりも高速に検査することができる。
【００８７】
また、テープキャリア１に局所的な歪みが存在する場合、従来のパターン検査方法では、局所的なマスタパターンとのずれが発生し、このずれが欠陥候補として検出されるため、テープキャリア１の局所的な歪みが許容範囲内であったとしても、二次検査を実施することになり、検査時間が低下してしまう。これに対して本実施の形態では、テープキャリア１の局所的な歪みが許容範囲内（つまり、前記偏差がしきい値以下）であれば、座標変換式による分割領域ごとの位置合わせによってテープキャリア１の局所的な歪みを吸収するので、この歪みが欠陥候補として検出されることがなくなる。
【００８８】
なお、図８（ａ）、図８（ｂ）では各分割領域の重なりが存在しないが、実際の各分割領域は左右上下が他の分割領域と重なるように設定される。これにより、各分割領域の境界の部分の歪みが許容範囲内か否かを隣り合う複数の分割領域の偏差によって判断することができ、各分割領域のつながり具合を検査することができる。また、本実施の形態では、１つの分割領域の検査が終了した後に、次の分割領域の検査を行っているが、複数の分割領域を並行して検査すれば、更に高速な検査ができることは言うまでもない。
【００８９】
【発明の効果】
本発明によれば、マスタパターンと被測定パターンの全体の位置合わせを行った後に、マスタパターン中に複数の分割領域を設定し、パターンと直交する少なくとも４本の仮想のラインを第２の位置決めマークとして設定することを分割領域毎に行い、マスタパターンの分割領域に対応する被測定パターンの分割領域を抽出して、第２の位置決めマークに対応する位置を中心とする所定の範囲についてマスタパターンとの相関値を算出し、最も相関値が高いピーク位置を被測定パターンの第２の位置決めマークと見なし、被測定パターンとマスタパターンの互いの第２の位置決めマークの位置を合わせることにより、マスタパターンと被測定パターンの位置合わせを分割領域毎に行うことができる。その結果、局所的な歪みが発生しやすく、かつ位置決めマークとなり得るような独立したパターンが存在しないテープキャリア等の検査ワークであっても、局所的な位置合わせをして、検査ワークの局所的な歪みを吸収し、マスタパターンの分割領域と被測定パターンの分割領域の微妙な位置ずれを補正することができるので、正常な検査を行うことができる。また、検査ワークの局所的な歪みが許容範囲内であれば、この歪みが欠陥候補として検出されることがなくなり、歪みに起因する二次検査が実施されることがなくなるので、検査時間を短縮することができる。
【００９０】
また、マスタパターンの第２の位置決めマークと平行な各ライン毎にピーク位置を求めた後、ピーク位置とマスタパターンの第２の位置決めマークとのずれ量を求め、ずれ量が最大のラインと最小のラインを除いた残りのラインよりピーク位置の平均値を求め、この平均位置を被測定パターンの第２の位置決めマークと見なすことにより、被測定パターンの第２の位置決めマークの位置を高い精度で求めることができる。
【００９１】
また、マスタパターンの分割領域とこれに対応する被測定パターンの分割領域において各々の第２の位置決めマークの座標より被測定パターンとマスタパターンの間の座標変換式を決定し、マスタパターンの分割領域を座標変換式によって変換することにより、マスタパターンと被測定パターンとの分割領域毎の位置合わせを実現することができる。
【００９２】
また、座標変換式に被測定パターンの第２の位置決めマークの座標を入力した結果とマスタパターンの対応位置決めマークの座標との偏差をマークごとに求め、この偏差が所定のしきい値より大きい第２の位置決めマークを被測定パターンとマスタパターンの双方から除外して座標変換式を再び求めることを全ての偏差が所定のしきい値以下となるまで繰り返して、座標変換式を決定することにより、座標変換式の精度を上げることができ、高精度な位置あわせを行うことができる。また、全ての偏差が所定のしきい値より大きい場合は、被測定パターンの分割領域の歪みが許容範囲外であり、検査ワークが不良であると判断することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施の形態を示す位置合わせ方法を用いるパターン検査方法のフローチャート図である。
【図２】 パターン検査装置のブロック図である。
【図３】 ＩＣ１個分の第１のマスタパターン及び第１の位置決めマークを示す図である。
【図４】 第１のマスタパターンの分割領域及び分割領域毎の第２の位置決めマークを示す図である。
【図５】 第２、第３のマスタパターンの作成方法を説明するための図である。
【図６】 被測定パターンとマスタパターンの全体の位置合わせ方法を説明するための図である。
【図７】 被測定パターンとマスタパターンの分割領域ごとの位置合わせ方法を示すフローチャート図である。
【図８】 被測定パターンとマスタパターンの分割領域ごとの位置合わせ方法を説明するための図である。
【図９】 第２の位置決めマークの探索方法を示すフローチャート図である。
【図１０】 被測定パターンにおける第２の位置決めマークの探索範囲を示す図である。
【図１１】 相関値のピーク位置の算出方法を説明するための図である。
【図１２】 第２のマスタパターンとの比較による検査方法を説明するための図である。
【図１３】 第３のマスタパターンとの比較による検査方法を説明するための図である。
【図１４】 第４のマスタパターンとの比較による検査方法を説明するための図である。
【図１５】 第５のマスタパターンとの比較による検査方法を説明するための図である。
【図１６】 断線を検出する従来の検査方法を説明するための図である。
【図１７】 断線を検出する従来の検査方法を説明するための図である。
【図１８】 短絡を検出する従来の検査方法を説明するための図である。
【図１９】 欠損あるいは突起を検出する従来の検査方法を説明するための図である。
【図２０】 従来の位置合わせ方法における問題点を説明するための図である。
【符号の説明】
１…テープキャリア、２、３…スプロケット、４…ラインセンサカメラ、５…第１の画像処理装置、６…第２の画像処理装置、７…ホストコンピュータ、８…表示装置。
Claims (4)
- 基準となるマスタパターンの画像とカメラで撮像した被測定パターンの画像とを比較することにより被測定パターンを検査するパターン検査方法において、マスタパターンと被測定パターンの位置合わせを行う位置合わせ方法であって、
被測定パターンとマスタパターンの全領域について互いの第１の位置決めマークの位置を合わせることによりマスタパターンと被測定パターンの全体の位置合わせを行った後に、
マスタパターン中に複数の分割領域を設定し、パターンと直交する少なくとも４本の仮想のラインを第２の位置決めマークとして設定することを分割領域毎に行い、
マスタパターンの分割領域に対応する被測定パターンの分割領域を抽出して、前記第２の位置決めマークに対応する位置を中心とする所定の範囲についてマスタパターンとの相関値を算出し、最も相関値が高いピーク位置を被測定パターンの第２の位置決めマークと見なし、被測定パターンとマスタパターンの互いの第２の位置決めマークの位置を合わせることにより、マスタパターンと被測定パターンの位置合わせを分割領域毎に行うことを特徴とするパターンの位置合わせ方法。 - 請求項１記載のパターンの位置合わせ方法において、
前記所定の範囲内においてマスタパターンの第２の位置決めマークと平行な各ライン毎に前記ピーク位置を求めた後、このピーク位置とマスタパターンの第２の位置決めマークとのずれ量を求め、このずれ量が最大のラインと最小のラインを除いた残りのラインより前記ピーク位置の平均値を求め、この平均位置を被測定パターンの第２の位置決めマークと見なすことを特徴とするパターンの位置合わせ方法。 - 請求項１記載のパターンの位置合わせ方法において、
マスタパターンの分割領域とこれに対応する被測定パターンの分割領域において各々の第２の位置決めマークの座標より被測定パターンとマスタパターンの間の座標変換式を決定し、マスタパターンの分割領域を座標変換式によって変換することにより、マスタパターンと被測定パターンの位置合わせを分割領域毎に行うことを特徴とするパターンの位置合わせ方法。 - 請求項３記載のパターンの位置合わせ方法において、
前記座標変換式に被測定パターンの第２の位置決めマークの座標を入力した結果とマスタパターンの対応位置決めマークの座標との偏差をマークごとに求め、この偏差が所定のしきい値より大きい第２の位置決めマークを被測定パターンとマスタパターンの双方から除外して座標変換式を再び求めることを全ての偏差が所定のしきい値以下となるまで繰り返すことにより、前記座標変換式を決定することを特徴とするパターンの位置合わせ方法。
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