JP5116176B2 - 検査装置 - Google Patents

Description

本発明は、被検査対象物の欠陥を検出する検査装置に関している。

半導体等の基板を製造する際に、基板の欠陥部分を修正する欠陥修正処理が行われている。この欠陥修正処理において、修正される欠陥箇所を検出するために、検査装置が、一般的に用いられている。例えば、前記従来の検査装置は、特許文献１に示されている。この特許文献１の従来の検査装置は、周期的に配列されたパターンと、各パターンに対して隣接するパターンとを、イメージセンサにより読みとり、これらの互いに隣接するパターンの画像を比較する。そして、前記従来の検査装置は、前記画像の比較により、前記パターン上の欠陥を検出する。

特開平１１−１３２９５９号公報（第４−１０頁、 図１）

上述のように、従来の検査装置は、互いに隣接するパターン同士を比較する。
なお、一般的に、基板上の欠陥の大きさは、大きいものから小さいものまで含んでいる。前記小さい欠陥は、詳細に観察するためには、高倍率で撮像する必要がある。この場合、パターン全体を撮像することが困難である。また、高倍率で撮像した場合、大きい欠陥は、撮像部の視野を越えてしまい、全体が撮像されない。また、パターン同士を比較する場合、比較されるパターン同士は、同倍率で撮像される必要がある。従って、前記従来の欠陥装置において、小さい欠陥を撮像し、かつ、パターン全体を撮像するためには、高倍率でありながら視野の広い撮像部を用いる必要がある。低倍率にすることなく視野を拡大するために、撮像部の撮像素子を広範囲に渡って配置した場合、コストの増大を招くとともに、装置の小型化が困難である。

本発明の目的は、前記課題を鑑みて、撮像部の視野を越える範囲の画像を取得する検査装置を提供することである。

本発明の検査装置は、前記課題に鑑みて以下の構成を有している。
本発明の一態様の検査装置は、同一構成の単位パターンを複数有する被検査基板に対して相対的に移動して前記被検査基板を撮像する撮像ユニットを有する撮像部と、少なくとも１つの単位パターンで形成される参照画像に対応する前記被検査基板の欠陥の無い撮像対象領域を前記撮像ユニットにより撮像される視野寸法に基づいてＭｘ行Ｍｙ列のマトリックス状に複数に分割し、これら分割された各分割領域を全て撮像するように前記撮像ユニットの駆動経路を決定する駆動制御部と、前記撮像ユニットにより前記各分割領域を撮像した画像を格納するデータ格納部と、前記データ格納部に格納された前記各分割領域に
対応する画像を張り合わせて欠陥検査の比較対象となる参照画像を作成する画像合成部と、前記被検査基板上を前記撮像ユニットにより撮像した検査対象画像と前記参照画像とを比較して前記被検査基板の欠陥を検出する検査部と、前記画像合成部で合成されたＭｘ行の配列方向並びにＭｙ列の配列方向の合成画像のＸ軸並びにＹ軸に沿った寸法と、前記撮像対象領域のＸ軸並びにＹ軸の寸法と、を比較して合成の成否を判定する合成成否判定部と、を備えている。

本発明は、撮像部の視野を越える範囲の画像を取得する検査装置を提供し得る。

以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。

（構成）
本発明の実施の形態に従った検査装置１について図１を用いて一例として説明する。図１は、本実施の形態に従った検査装置１を示す概略的なブロック図である。

検査装置１は、被検査対象物である基板上の欠陥の有無を検査する検査装置である。この検査装置１は、撮像部１０と、制御部２０と、を具備している。なお、前記基板は、例えば図２中において、参照符号１００で示されるように、マトリックス状の配線１０１（例えば、信号線及び走査線）、及び回路素子１０２が配置されている。これらの配線１０１並びに回路素子１０２は、図３中に示されるようなパターンを構成している。なお、基板１００は、同一構成のパターンを複数有している。なお、本明細書中において、図２中に示すように、互いに直交する配線１０１の一方に沿った軸線を、Ｘ軸、他方に沿った軸線をＹ軸とする。また、本実施の形態において、１つのパターン（単位パターン）は、一例として図３中に示すように、１つの回路素子１０２を囲むように、Ｘ軸沿って延びる互いに対向する配線１０１と、Ｙ軸に沿って延びる互いに対向する配線１０１とにより画定される回路である。また、単位パターンは、Ｘ軸に沿った幅寸法Ｗと、Ｙ軸に沿った長さ寸法Ｌとを有している。

撮像部１０は、前記基板を撮像するための撮像装置であり、撮像ユニット１１と、駆動機構１２とを有している。
撮像ユニット１１は、例えば、ＣＣＤなどの撮像素子を複数有しており、基板を撮像するための撮像手段である。撮像ユニット１１は、制御部２０と接続されており、撮像した画像を制御部２０に送る。

駆動機構１２は、撮像手段を基板に対して相対的に移動させる機構である。駆動機構１２は、固定された撮像ユニット１１に対して、Ｘ並びにＹ軸に沿って基板を移動させるＸＹテーブルであってもいいし、撮像ユニット１１を基板に対して移動させる公知の駆動機構であってもよい。また、駆動機構１２は、これらの組み合わせであってもよい。

制御部２０は、撮像部の駆動を制御する制御システムであり、記憶部２１と、
画像処理部３０と、駆動制御部４０とを有している。

記憶部２１は、データを格納するデータ格納手段である。記憶部２１は、本実施の形態において、撮像ユニット１１と接続されており、撮像ユニット１１により撮像された画像が格納される。また、記憶部２１中には、基板に関する情報、並びに撮像条件に関する情報を含む設定情報が格納されている。本実施の形態においては、前記設定情報は、単位パターンの寸法、撮像部１０により撮像させる基板上の撮像対象領域の位置並びに寸法、及び撮像時の撮像倍率並びに視野の寸法等の情報を有している。なお、前記設定情報は、予め記憶部中に組み込んでおくことも可能であるし、図示しない入力装置により入力することも可能であるし、上記基板を撮像した画像から算出されると共に設定されることも可能である。

続いて、画像処理部３０について説明する。
画像処理部３０は、撮像部１０により撮像された画像を取得し、前記画像に画像処理をする部分である。この画像処理部３０は、画像合成部３１と、検査部３２と、を有している。

画像合成部３１は、記憶部２１から複数の画像を取得し、これらの画像を張り合わせる画像処理装置である。なお、本明細書中において、画像合成部３１が複数の画像を張り合わせることより作成した画像を合成画像と呼ぶ。この画像合成部３１は、記憶部２１と接続されており、作成した前記合成画像を、記憶部２１に格納する。

検査部３２は、撮像ユニット１１により、撮像された画像を用いて基板上の欠陥の有無を検査する部分である。具体的には、検査部３２は、欠陥を有していない参照画像と、検査対象の領域を写した検査対象画像とを比較することにより、欠陥検出を行う。なお、本実施の形態において、前記参照画像は、１つのパターンの全体を写した画像である。また、検査部３２は、記憶部２１と接続されており、検出結果を記憶部に格納する。

駆動制御部４０は、撮像部１０の駆動を制御するための部分である。この駆動制御部４０は、記憶部２１と接続されており、記憶部２１中の設定情報に基づいて、撮像部１０の駆動を制御する。

（動作）
以下に、上述の検査装置１の動作について説明する。
検査装置１は、まず、検査対象の基板の検査を開始する前に、検査用の参照画像を取得する。この検査装置１は、撮像ユニット１１の視野（言い換えると、一度の撮像において形成される画像の大きさ）に対して、参照画像の大きさが大きい場合、撮像ユニット１１により撮像された複数の画像を張り合わせて、参照画像を形成する。この参照画像の取得（形成方法）について、以下で詳しく説明する。

［参照画像の取得］
この参照画像の取得するために、以下で説明する複数の工程が行われる。
まず、最初に、基板配置工程が行われる。

（基板配置工程）
参照画像の取得の工程ではまず、この基板配置工程が行われる。この基板配置工程において、検査装置１に対して、図２中に示されるような、参照用の基板１００が配置される。この参照用の基板１００は、検査対象の基板と同一構成であるが、実質的に欠陥を有していないように構成されている。

（情報設定工程）
参照画像を取得するためには、参照画像の参照画像を撮像する際の基板１００上における撮像範囲（撮像対象領域）と、撮像時の倍率（撮像倍率）とを決定する必要がある。このため、基板配置工程の前、最中、又は後において、前記撮像対象領域並びに撮像倍率を設定する情報設定工程が行われる。

この情報設定工程において、前記撮像対象領域並びに撮像倍率を含む設定情報が、設定される。この撮像対象領域は、参照画像として撮像する基板上における範囲（領域）である。本実施の形態においては、検査部３２は、単位パターンを写した参照画像（単位パターンの参照画像）を用いて欠陥の検査を行うため、前記撮像対象領域は、単位パターンに設定される。従って、撮像対象領域のＸ軸並びにＹ軸の夫々に沿った寸法（対象領域寸法Ｔｘ、Ｔｙ）は、単位パターンと同様に、幅寸法Ｗ並びに長さ寸法Ｌである。

前記撮像倍率は、検査において求められる倍率に任意に設定される。当然ながら、撮像ユニット１１は、設定された倍率に対応して、視野の広さが変化する。図４中において、ある倍率における撮像ユニット１１の視野が、参照符号ＦＶで指摘されている。上述の視野ＦＶが倍率により大きさが変化するため、前記設定情報には、視野ＦＶの寸法として、前記各撮像倍率に対応して、Ｘ軸に沿った幅寸法Ｓｘ、並びにＹ軸に沿った長さ寸法Ｓｙとが含まれている。

なお、本実施の形態において、前記単位パターンの参照画像は、複数の画像を張り合わせて形成される。この形成の際に、画像同士の接合部において画像を重複させて張り合わせることは、張り合わせ精度向上の点において好ましい。このため、本実施の形態の情報設定工程においては、接合する画像同士の重ね合わせの大きさ（オーバーラップ率）も設定する。前記オーバーラップ率は、撮像ユニットにより１度の撮像により形成された画像（撮像画像）の寸法に対する比率として設定される。このオーバーラップ率は、Ｘ軸並びにＹ軸に沿った方向のそれぞれに設定される。例えば、撮像画像のＸ軸の寸法が、３００μm、Ｙ軸の寸法が２００μｍであり、Ｘ軸並びにＹ軸に沿ったオーバーラップ率ａｘ，ａｙが、夫々０．２だった場合、Ｘ軸に沿った重ね合わせの大きさは、６０μmであり、Ｙ軸に沿った重ね合わせの大きさは、４０μmである。これらのオーバーラップ率ａｘ，ａｙもまた、前記設定情報に含まれる。なお、撮像する画像の精度が高い、若しくは張り合わせの際の誤差を許容できる場合、前記重ね合わせを省略することは、可能である。

なお、前記設定情報は、図示しない入力部により入力され、記憶部２１に格納されることも可能であるし、予め記憶部２１に格納しておくことも可能である。

（駆動手順決定工程）
情報設定工程の完了後に、駆動手順決定工程が行われる。この駆動手順決定工程では、駆動制御部４０が、記憶部２１から前記設定情報を取得し、撮像部１０を駆動させる際の駆動手順を決定する。

より具体的には、駆動手順を決定する際に、まず、駆動制御部４０は、撮像開始位置ＳＰを設定する。この撮像開始位置ＳＰは、撮像対象領域中のあらかじめ設定された所定の位置であり、撮像ユニット１１が撮像を開始する位置である。本実施の形態においては、互いに直交する配線１０１の交差する位置（図４中左上角）が、撮像開始位置ＳＰである。なお、撮像時において、撮像ユニット１１は、この撮像開始位置ＳＰに撮像ユニット１１の視野ＦＶ中の所定の位置を位置合わせ後に、その位置から撮像を開始する。なお、図４中において、視野ＦＶの左上角が、撮像開始位置ＳＰに位置合わせされている。

続いて、駆動制御部４０は、前記撮像対象領域を、情報設定工程で設定された撮像倍率においての撮像ユニット１１の視野ＦＶにより、分割する。この分割された夫々の領域を図６中において、分割領域ＤＡとして示す。なお当然であるが、分割領域ＤＡは、視野ＦＶと同一の幅並びに長さ寸法Ｓｘ，ｙを有している。

本実施の形態においては、画像合成時（接合時）に、情報設定工程により設定されたオーバーラップ率ａｘ，ａｙで、合成される画像同士が重複される。従って、駆動制御部４０は、図６中に示すように、分割領域ＤＡを、Ｘ並びにＹ軸の夫々に沿って配列するとともに、互いに隣接する分割領域ＤＡ同士が、オーバーラップ率ａｘ，ａｙで重複するように設定する。この分割領域ＤＡの個数が、撮像ユニット１１による画像の総撮像枚数である。なお、駆動制御部４０は、Ｘ軸に沿った画像の幅枚数Ｍｘを、次の式１の関係を有するように設定する。この幅枚数Ｍｘは、整数値である。

Ｍｘ＞（Ｗ−ax・Ｓｘ）／｛（１−ａｘ）・Ｓｘ）｝・・・（式１）
同様に、駆動制御部４０は、Ｙ軸に沿った画像の長さ枚数Ｍｙを、次の式２の関係が成り立つように設定する。この長さ枚数Ｍｙは、整数値である。

Ｍｙ＞（Ｌ−aｙ・Ｓｙ）／｛（１−ａｙ）・Ｓｙ）｝・・・（式２）
例えば、単位パターンの幅寸法Ｗが、６００μｍであり、長さ寸法が２００μｍであり、撮像ユニット１１の視野の幅寸法Ｓｘが、３２０μｍであり、長さ寸法Ｓｙが、２４０μｍであり、さらに、オーバーラップ率ａｘ，ａｙが、０，２５だった場合、式１並びに式２により、以下の値が求まる。

（Ｗ−ax・Ｓｘ）／｛（１−ａｘ）・Ｓｘ）｝＝２．１７
（（Ｌ−aｙ・Ｓｙ）／｛（１−ａｙ）・Ｓｙ）｝＝０．７８
なお、幅枚数Ｍｘ並びに長さ枚数Ｍｙは、整数値であるため、幅枚数Ｍｘは３枚、長さ枚数Ｍｙは１枚と算出される。従って、前記総撮像枚数は、３枚である。

続いて、駆動制御部４０は、続いて、撮像ユニット１１の駆動経路を決定する。
前記駆動経路は、分割領域ＤＡ全てを撮像し得れば、いかなる経路をとることも可能である。例えば、単位パターンに対して、Ｘ軸に沿った走査を、Ｙ軸に沿った全体に行うように、前記駆動経路を設定することは可能である。なお、前記駆動経路は、好ましくは、最短で全分割領域ＤＡを撮像し得るように設定される。例えば、複数のＸ軸に沿った行と、Ｙ軸に沿った列を有するように分割領域ＤＡが配置されている場合、螺旋状の駆動経路や、往復走査する駆動経路等のような経路により、撮像ユニット１１の駆動経路は、最短経路に設定され得る。例えば、図７中に示されるように、３行３列の分割領域ＤＡは、螺旋状の軌跡ＰＴを通るように、駆動経路が設定される。

前記螺旋状の軌跡ＰＴは、幅枚数Ｍｘ並びに長さ枚数Ｍｙに基づいて自動的に設定することが可能である。幅枚数Ｍｘ並びに長さ枚数Ｍｙが、図７中と同様に、夫々３枚づつであった場合において、前記駆動経路の設定方法について説明する。

各分割領域ＤＡは、Ｘ軸並びにＹ軸において、Ｘ並びにＹ座標を（幅枚数Ｍｘ，長さ枚数Ｍｙ）のように示すことが可能である。この場合、図７中の右下角の分割領域ＤＡの座標は、（３，３）である。

まず、駆動制御部４０は、撮像の開始する分割領域を設定する。具体的には、
駆動制御部４０は、Ｘ並びにＹ座標の値が最小である座標に対応した分割領域ＤＡを、最初に撮像する撮像開始分割領域に設定する。図７中においては、左上角の座標（１，１）の分割領域ＤＡが、撮像開始分割領域である。

続いて、撮像開始分割領域からの駆動経路を設定する。螺旋状の駆動経路は、
マトリックス状に配置された分割領域ＤＡのうち、外周部に配置された分割領域ＤＡを通り、内側の分割領域ＤＡを通るようにルートが設定される。具体的には、まず、撮像開始分割領域からの駆動経路の進行方向が設定される。図７中に示される例においては、Ｘ軸に沿った方向に設定される。

続いて、撮像開始分割領域からのＸ並びにＹ軸においての駆動経路の最大の移動量が設定される。この最大の移動量は、各座標成分の最大値に設定される。図７中の例においては、Ｘ並びにＹ軸の座標成分の最大値は、３であるため、移動量は、３に設定される。

上述のように撮像開始分割領域、進行方向、及び進行量が決定されると、駆動経路の設定が開始される。この駆動経路の設定においてまず、撮像開始分割領域から前記進行方向に、前記移動量だけ移動した分割領域ＤＡまでの間が、駆動経路に設定される。図７中の例においては、座標（１，１）から座標（３，１）まで、Ｘ軸に沿って駆動経路が設定される。これにより、撮像開始分割領域通るＸ軸上の分割領域ＤＡ全ての駆動経路の設定が終了したことになる
前記撮像開始分割領域から進行方向全体の駆動経路が設定されると、前記進行方向は、直交する方向に変更される。図７中の例においては、進行方向がＸ軸方向からＹ軸方向に変更される。また、上述のように進行方向全体の駆動経路の設定が完了したので、進行方向と直交する方向の移動も１つ終わったことになる。図７中の例においては、Ｙ座標の１において、Ｘ座標１乃至３の駆動経路の設定が終わったことになる。従って、前記進行方向と直交する方向の移動量から１が減じられる。図７の例においては、Ｙ軸方向の移動量が３から２にされる。

このように、進行方向が変更されるとともに移動量が減じられた後、前記変更後の進行方向において、削減後の移動量だけ、駆動経路の設定が行われる。図７の例においては、座標（３，１）から、Ｙ軸に沿って座標（３，３）までが、最初に設定された駆動経路に追加設定される。

この追加設定が終わると、前記と同様に、方向変換並びに移動量の削減、及び駆動経路の追加設定を繰り返し、駆動経路は、設定されていく。このようにして、駆動経路は、マトリックス状に配置された分割領域ＤＡ全体に渡って、撮像ユニット１１が移動し得るように設定される。

（撮像工程）
前記駆動手順決定工程の完了後、続いて、撮像工程が行われる。この撮像工程では、駆動制御部４０が、前記駆動経路に従って撮像ユニット１１が移動するように、駆動機構１２を駆動させるとともに、各分割領域ＤＡにおいてが撮像するように、撮像ユニット１１を駆動させる。このようにして、撮像ユニット１１は、全ての分割領域ＤＡの画像を撮像し、撮像画像の全てを、記憶部２１に格納する。

（画像合成工程）
撮像工程の完了後、続いて、画像合成工程が行われる。この画像合成工程では、前記撮像画像を張り合わせて参照画像として用いられる合成画像を形成する。具体的には、画像合成部３１が、記憶部から撮像画像を取得し、前記オーバーラップ率で隣接する画像と順次張り合わして合成画像を形成する。なお、各分割領域ＤＡを写した撮像画像は、前記分割領域ＤＡの配列と同様な配列で、張り合わされる。これにより、全ての撮像画像が張り合わされた合成画像が形成される。この合成画像は、前述のように、欠陥の有していない参照用の基板１００から取得した撮像画像により形成されているため、検査においての参照画像として用いられ得る。本実施の形態において、この合成画像は、参照画像として、記憶部２１に格納される。

［基板の検査］
基板の検査は、前記参照画像を用いて行われる。まず、撮像部１０が、駆動制御部４０の命令に従って、基板の検査対象の領域を撮像する。この検査対象の画像（検査対象画像）は、記憶部２１に格納される。続いて、検査部３２は、記憶部２１から参照画像を取得する。これにより、検査部３２は、検査の準備が整う。そして、検査部３２は、前記検査対象画像を順次記憶部２１から取得し、参照画像と比較することにより、欠陥を検出する。

また、本実施の形態の検査装置１は、目視により欠陥の検出を行うことも可能である。この場合、撮像部１０が、駆動制御部４０の命令に従って、任意の倍率で基板の検査対象の領域を撮像する。このとき、検査対象の領域が、前記倍率での撮像ユニット１１の視野ＦＶより大きい場合、検査装置１は、上述した参照画像と同様に、複数の画像により合成画像を形成する。この合成画像は、前記検査対象画像として用いられる。このようにして形成された検査対象画像は、図示しない表示部に出力される。使用者は、表示された検査対象画像を用いて、目視により欠陥の検査を行い得る。

このように、本実施の形態の検査装置１は、参照画像の取得並びに基板の検査を行い得る。

本実施の形態の検査装置１は、画像処理部３０の画像合成部３１により、複数の画像を張り合わせて前記合成画像を形成し得る。即ち、本実施の形態の検査装置１は、撮像ユニット１１の視野ＦＶを越える範囲の画像を取得し得る。このように本実施の形態の検査装置１は、視野ＦＶを越える範囲を撮像する際に、撮像倍率を低くして視野ＦＶを拡大させる必要がない。従って、本実施の形態の検査装置は、前記視野ＦＶを越える範囲の画像を、低倍率に変更することにより前記範囲全体を撮像した場合に比べて、高精細に撮像し得る。このため、本実施の形態の検査装置１は、より確実の欠陥検査を行い得る。

なお、検査装置１は、撮像倍率を固定にし、撮像領域を増やし、複数の撮像画像により、広範囲に渡る領域の合成画像を形成することも可能である。この場合、検査装置１は、撮像素子を広範囲に渡って配置する必要がなく、低コストで、大判の画像形成の取得を行い得る。

また、本実施の形態の検査装置１は、上述のように検査対象画像として、合成画像を形成し得る。このため、検査装置１は、広範囲に渡る欠陥などの撮像対象の全体を撮像し、保存することが可能である。

また、本実施の形態の検査装置１は、前記基板上において、欠陥部の有していない領域を複数撮像し、撮像した複数の画像により、参照画像を形成し得る。このため、本実施の形態の検査装置１は、視野ＦＶ毎に撮像した参照画像に対して検査対象画像をマッチングさせる場合と異なり、図８中に示すように、複数の視野ＦＶにまたがる位置の検査対象画像（図８中において参照符号ＣＰで指摘）に対しても、マッチング並びに検査を行い得る。言い換えると、本実施の形態の検査装置１は、撮像画像の前記繋ぎ目を含む領域に対しても、検査を行うことが可能である。

また、撮像部１０は、同一構成のパターンを複数有する基板において、少なくとも１つのパターン全体を複数枚に分けて撮像並びに組み合わせて合成画像を形成し得る。このため、本実施の形態の検査装置１は、パターンを高精細に撮像し得る。

なお、本実施の形態において、画像合成部３１は、撮像画像により、単位パターンの全体の参照画像を構成するように、合成画像を形成する。従って、検査部３２は、単位パターンに対して、検査対象画像の検査を行えるため、欠陥のパターンに対する位置を容易に検出し得る。

また、検査部３２は、同一構成のパターンに対する検査においては、単位パターンを撮像した参照画像を用いて検査を行うことが可能である。この場合、検査毎に、参照画像を形成する必要がないため、より迅速に検査を行うことが、可能である。

さらに、検査部３２は、同一条件の基板を検査する際に、あらかじめ取得した参照画像を用いて検査を行うことが可能である。この場合、複数の基板に対して検査を行う際においても、検査毎に、参照画像を形成する必要がないため、より迅速に検査を行うことが、可能である。

さらに、本実施の形態の検査装置１は、検査前に前記合成画像を取得し得る。
この場合、検査時に、参照画像を作成する画像合成処理を行う必要がないため、
処理を分散し、より効率的に画像処理を行うことが可能である。

また、本実施の形態の駆動制御部４０は、設定情報に基づいて、撮像時の撮像ユニット１１の駆動経路を設定することが可能である。従って、使用者の手間を軽減し得る。また、本実施の形態においては、前記駆動経路の設定の際に、最短ルートを選定し得るように、駆動制御部４０は、駆動経路を選定する。このため、本実施の形態の検査装置１は、より迅速に検査を行い得る。なお、前記最短険路は、撮像ユニット１１の移動の速さから選定されているが、画像処理の速さを含めた総合的な速さから選択することも可能である。この場合、インターレース方式により画像を取得するように、撮像ユニット１１が駆動されることも可能であり、公知のいかなる撮像方法も選定され得る。

また、駆動手順決定工程において、前記撮像開始位置ＳＰは、任意の一点により指定されているが、複数の点により指定することが可能である。この場合、撮像ユニット１１は、複数の点に対して位置合わせを行うため、より高精度で撮像開始位置ＳＰに位置合わせされ得る。

さらに、駆動手順決定工程において、前記撮像開始位置ＳＰは、前記撮像対象領域中の任意の位置に設定することが可能である。また、前記撮像開始位置ＳＰは、座標により指定することも可能であるし、撮像対象領域中の少なくとも一部分を示す位置設定用画像により指定することも可能である。例えば、前記撮像開始位置は、図５中に示されるように、配線１０１の交差する領域を示す位置設定用画像により指定され得る。この場合、撮像ユニット１１は、自身の位置合わせのために画像を撮像し、前記位置設定用画像とパターンマッチングすることにより基板に対する位置合わせを行い得る。

また、本実施の形態において、参照画像は、１つの単位パターンを示すように形成されているが、複数の単位パターンを合成して形成されることも可能である。この場合、検査部３２は、パターン同士の接合部（パターン同士の隣接位置）においても、検査対象画像を参照画像に対してパターンマッチングを行うことが出来、検査位置の選定の幅をより増やし得る。もちろん参照画像は、単位パターンの一部分に設定することも可能である。

また、本実施の形態の駆動経路は、螺旋状であり、前記撮像開始分割領域は、
Ｘ並びにＹ座標の値の最小の座標の分割領域に設定された。このように螺旋状の駆動経路の場合、前記マトリックス状に配置された分割領域の角に位置する分割領域ＤＡならば、どの分割領域ＤＡでも前記撮像開始分割領域に設定することも可能である。さらに、前記駆動経路が螺旋状で無い場合、撮像開始分割領域は、角に配置された分割領域ＤＡに限定されず、任意に設定することが可能である。

また、前記駆動経路は、上述した座標に基づいて算出されたが、前記座標を用いたり、基板を目視したりして、使用者の手動により設定されることも可能である。また、複数の撮像画像により合成画像を形成するならば、参照画像の取得並びに基板の検査は、使用者の手動により行うことも可能である。さらに、前記参照画像の取得並びに基板の検査は、上述のように自動的に算出後、使用者により手動により補正されることも可能である。

また、本実施の形態において、撮像ユニット１１は、面状に配列された受光素子を有するように構成されているが、ラインセンサを使用することも可能であるし、公知のいかなる撮像手段に代えることが可能である。

（第２の実施の形態）
以下に、本発明に従った第２の実施の形態の検査装置について、図９を参照して説明する。図９は、本実施の形態の検査装置１を示す概略的なブロック図である。本実施の形態の検査装置１は、第１の実施の形態の検査装置１の構成に加えて、合成成否判定部３３と、出力部５０とを有している。なお、本実施の形態において、第１の実施の形態の構成と同一の構成は、同一の参照を付して、説明を省略する。

合成成否判定部３３は、前記設定情報に基づいて、合成画像の作成の成否を判定する判定手段である。合成成否判定部３３は、記憶部２１と接続されており、前記設定情報を取得可能である。

出力部５０は、合成成否判定部３３と接続されており、判定結果を出力する出力手段である。

以下に、合成成否判定部３３を有する検査装置１の動作について説明する。

検査装置１は、第１の実施の形態と同様に、参照画像の取得を行う。このように参照画像の取得を行った際に、前述のように画像合成工程が行われる。この画像合成工程の後に、以下で示す合成成否判定工程が行われる。

（合成成否判定工程）
この合成成否判定工程では、まず、合成成否判定部３３が、記憶部２１から合成画像を取得する。続いて、合成成否判定部３３は、撮像画像の一方の配列方向並びに他方の配列方向の合成画像の寸法を測定する。本実施の形態においては、撮像画像がＸ並びにＹ軸に沿って配列されているため、合成成否判定部３３は、合成画像のＸ並びにＹ軸に沿った寸法を測定する。この画像の測定は、画像処理的に行うことも可能であるし、表示画像に対して物理的に行うことも可能である。測定された合成画像のＸ並びにＹ軸に沿った寸法は、夫々、Ｘ軸結果寸法並びにＹ軸結果寸法Ｒｘ、Ｒｙとして、記憶部２１に格納される。

続いて、合成成否判定部３３は、記憶部２１から設定情報を取得する。より具体的には、合成成否判定部３３は、記憶部２１から、撮像対象領域のＸ軸並びにＹ軸に沿った寸法である対象領域寸法Ｔｘ、Ｔｙを取得する。

前記測定並びに設定情報の取得後、合成成否判定部３３は、Ｘ並びにＹ軸結果寸法と、撮像対象領域のＸ並びＹ軸寸法とを夫々比較する。この比較を、図１０乃至図１２を参照して説明する。図１０は、合成される前の２つの撮像画像を示す図である。図１１は、２つの撮像画像が理想的に合成された際の合成画像を示す図である。図１２は、２つの撮像画像が不正確に合成された際の合成画像を示す図である。なお、図１０乃至図１２において、撮像画像は、参照符号ＰＣで指摘されており、特に図中左側の撮像画像を参照符号ＰＣ１で指摘し、図中右側の撮像画像をＰＣ２で指摘している。なお、各撮像画像中の十字は、撮像画像中の模様である。

撮像ユニット１１の撮像動作の精度が理想的に高い場合、各撮像画像ＰＣは、
図１０中に示されるように、傾くことなく撮像される。このように撮像された２つの撮像画像ＰＣは、図１１中に示されるように、正確に合成される。この図１１中に示されるように合成された場合、合成画像のＸ並びにＹ軸結果寸法Ｒｘ、Ｒｙは、対象領域寸法Ｔｘ、Ｔｙと実質的に一致する。なお、対象領域寸法Ｔｘ、Ｔｙは、初期に設定した撮像対象領域の寸法である。従って、理想的な精度で画像合成が行われた場合、合成結果は、撮像対象領域と一致すると予測される。即ち完全に理想の合成が成された場合、Ｒｘ＝Ｔｘ、Ｒｙ＝Ｔｙが成り立つ。

続いて、撮像ユニット１１の精度が悪い場合、各撮像画像ＰＣは、傾いて撮像されてしまう場合がある。この場合、これらの撮像画像ＰＣの合成画像は、図１２中に示されるように、正確に形成されない。なお、図１２中においては、撮像画像ＰＣ２が、Ｘ軸に対して傾いている場合の例である。この場合、画像が傾斜した分、Ｘ並びにＹ方向に作成された合成画像の寸法は、理想値より大きくなってしまう。言い換えると、Ｘ並びにＹ軸結果寸法Ｒｘ、Ｒｙは、対象領域寸法Ｔｘ、Ｔｙより長くなってしまう。これらの示すように、Ｘ並びにＹ軸結果寸法Ｒｘ、Ｒｙと、対象領域寸法Ｔｘ、Ｔｙとを比較することにより、画像合成の成否を判別することが可能である。

このようなことから、合成成否判定部３３は、理想の合成結果であると予測される寸法である対象領域寸法Ｔｘ、Ｔｙと、測定したＸ並びにＹ軸結果寸法Ｒｘ、Ｒｙとを比較して、画像合成の成否を判別する。この比較において、上述のように、Ｘ並びにＹ軸結果寸法Ｒｘ、Ｒｙと対象領域寸法Ｔｘ、Ｔｙとの差が、所定の範囲内でない場合、合成成否判定部３３は、合成失敗と判断する。

合成失敗と判断した場合、合成成否判定部３３は、合成失敗を知らせる命令を出力部５０に出力する。出力部５０は、前記命令により、合成失敗を使用者に対して出力する。

このように、本実施の形態の合成成否判定部３３は、合成の成否を自動的に判定可能であり、使用者の手間を軽減し得る。

なお、本実施の形態において、出力部は、合成失敗を示すメッセージを視覚的に表示する公知の表示装置であってもいいし、音などにより前記メッセージを発するブザーなどの公知の音発生装置であってもいい。

また、本実施の形態において、合成成否判定工程は、画像合成工程後に行われたが、画像合成工程前に行うことも可能である。この場合、前記画像合成の成否の判別において、Ｘ軸並びにＹ軸結果寸法は、合成成否判定部３４が算出した予測値を用いる。具体的には、合成成否判定部３４が、撮像部１０により撮像された各撮像画像のＸ軸並びにＹ軸の寸法（Ｘ軸並びにＹ軸撮像画像寸法）を測定する。続いて、前記撮像画像を合成した場合のＸ軸並びにＹ軸に沿った予測寸法を、前記Ｘ軸並びにＹ軸撮像画像寸法に基づいて算出する。より具体的には、合成画像の予測寸法は、幅並びに長さ枚数Ｍｘ，Ｍｙ分だけＸ軸並びにＹ軸撮像画像寸法の夫々を合計するとともに、この合計値を前記オーバーラップ率を考慮した値に補正することにより、算出される。

合成成否判定部３４は、この算出した値、即ち、合成後の結果の予測値、をＸ軸並びにＹ軸結果寸法として用い、合成の成否の判別を行う。なお、各撮像画像のＸ軸並びにＹ軸撮像画像寸法は、各撮像画像の傾きなどにより、変化する。従って、合成成否判定部３４は、上述の予測値を用いても、画像の合成の成否を判別し得る。このように、画像合成工程の前に、合成の成否を判定することにより、失敗すると予測される画像合成を行う必要がなく、より効率的である。また、合成が失敗すると予測された場合、撮像画像を画像処理により理想的な状態になるように補正し、その後に画像合成工程を行うことも可能である。

また、合成成否判定部３４は、各撮像画像に対して、Ｘ軸並びにＹ軸撮像画像寸法が理想的な撮像画像のＸ軸並びにＹ軸の寸法（例えば、視野のＸ並びにＹ軸の寸法）に対して比較し、撮像画像毎に理想的な状態であるかを判定することも可能である。

また、合成成否判定部３４は、完成された合成画像の合成の成否について判定したが、各撮像画像を張り合わせる毎に合成の成否を判定すること可能である。
例えば、各撮像画像を張り合わせ結果の寸法と、理想的に張り合わされた場合の寸法とを比較することにより、前記合成の成否は、判定し得る。

これまで、実施の形態について図面を参照しながら具体的に説明したが、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で行なわれるすべての実施を含む。

図１は、本発明の第１の実施の形態に従った検査装置を示すブロック図である。 図２は、基板を示す図である。 図３は、図２中の基板中のパターンを示す図である。 図４は、図３中のパターンに対して設定された撮像開始位置並びに撮像ユニットの視野を示す図である。 図５は、撮像開始位置の設定に用いられる画像を示す図である。 図６は、図３中のパターン全体に設定された複数の分割領域を示す図である。 図７は、図１中の撮像ユニットの駆動経路を示す概略図である。 図８は、参照画像に対してパターンマッチングされた検査対象画像を示す図である。 図９は、本発明の第２の実施の形態に従った検査装置を示すブロック図である。 図１０は、合成前の２つの撮像画像を示す図である。 図１１は、理想的に合成された図１０中の撮像画像を示す図である。 図１２は、合成が失敗した際の図１０中の撮像画像を示す図である。

Ｗ…幅寸法、Ｌ…長さ寸法、Ｓｘ…幅寸法、Ｓｙ…長さ寸法、ａｘ．ａｙ…オーバーラップ率、ＳＰ…撮像開始位置、ＦＶ…視野、ＤＡ…分割領域、ＰＴ…軌跡、Ｒｘ…Ｙ軸結果寸法、Ｒｙ…Ｙ軸結果寸法、Ｔｘ．Ｔｙ…対象領域寸法、ＰＣ，ＰＣ１，ＰＣ２…撮像画像、１…検査装置、１０…撮像部、１１…撮像ユニット、１２…駆動機構、２０…制御部、２１…記憶部、３０…画像処理部、３１…画像合成部、３２…検査部、３３…合成成否判定部、３４…合成成否判定部、４０…駆動制御部、５０…出力部、１００…基板、１０１…配線、１０２…回路素子

Claims (2)

1. 同一構成の単位パターンを複数有する被検査基板に対して相対的に移動して前記被検査基板を撮像する撮像ユニットを有する撮像部と、
   少なくとも１つの単位パターンで形成される参照画像に対応する前記被検査基板の欠陥の無い撮像対象領域を前記撮像ユニットにより撮像される視野寸法に基づいてＭｘ行Ｍｙ列のマトリックス状に複数に分割し、これら分割された各分割領域を全て撮像するように前記撮像ユニットの駆動経路を決定する駆動制御部と、
   前記撮像ユニットにより前記各分割領域を撮像した画像を格納するデータ格納部と、
   前記データ格納部に格納された前記各分割領域に対応する画像を張り合わせて欠陥検査の比較対象となる参照画像を作成する画像合成部と、
   前記被検査基板上を前記撮像ユニットにより撮像した検査対象画像と前記参照画像とを比較して前記被検査基板の欠陥を検出する検査部と、
   前記画像合成部で合成されたＭｘ行の配列方向並びにＭｙ列の配列方向の合成画像のＸ軸並びにＹ軸に沿った寸法と、前記撮像対象領域のＸ軸並びにＹ軸の寸法と、を比較して合成の成否を判定する合成成否判定部と、
   を備えたことを特徴とする検査装置。
2. 前記駆動制御部は、前記Ｍｘ行Ｍｙ列のマトリックス状に分割された各分割領域に対応する座標に基づいて前記撮像ユニットによる撮像開始位置に位置設定用画像を設定し、
   この撮像開始位置からＸ軸又はＹ軸の移動量が最大となる方向に前記撮像ユニットの駆動経路を設定する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の検査装置。

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