JP5417997B2 - 撮像検査方法 - Google Patents

Description

本発明は、プラズマ表示装置、液晶表示装置、太陽電池などの基板の上に作られ、一部または全部に繰り返しパターンを持つパターンの形状を撮像検査する方法に関するものである。

プラズマ表示装置、液晶表示装置、有機ＥＬ表示装置、太陽電池などの基板の上に作られたパターンの形状を検査するため、図１４に示すように測定ヘッド３に取り付けられたカメラ２で被検査物１を走査撮像し、画像処理によってその形状の欠陥を検査する装置がある。カメラ２には主としてラインセンサカメラやＴＤＩ（Time Delayed Integration：時間遅延積分）センサカメラ（以下、単にカメラと呼ぶ）が用いられる。この装置において、被検査物１のパターンの一部、または全部が繰り返しパターンであるような場合に、繰り返しパターン同士を比較することによって欠陥でない部分のパターンを消去し、欠陥であるパターンのみを抽出する。これを図１５に示す。被検査物を撮像した画像５０には、５組の第１〜第５繰り返し部（それぞれ、５１，５２，５３，５４，５５）がある。例えば第３繰り返し部５３には欠陥５７がある場合、繰り返し周期ごとに比較を行うことで、この欠陥５７を抽出する。

比較した結果が図１５の６０である。比較先と差異がない部分を白で、差異がある部分を灰色で示した。第１繰り返し部５１と第２繰り返し部５２を比較した結果が６１、第２繰り返し部５２と第３繰り返し部５３を比較した結果が６２、第３繰り返し部５３と第４繰り返し部５４を比較した結果が６３、第４繰り返し部５４と第５切り返し部５５を比較した結果が６４である。これらの結果から差異がある部分の欠陥６６および欠陥６７が抽出される。ここで欠陥が複数個抽出されるが、いずれか１つのみを選択する。このように、繰り返し周期だけ離れた画素と比較を行うことで、欠陥のみを抽出することができる。

ここで撮像された画像におけるパターンの繰り返し周期Ｐ［画素］は、被検査物の繰り返し周期Ｚ［μｍ］と画像の分解能Ｒ［μｍ／画素］によって、
Ｐ＝Ｚ÷Ｒ （数１）
となる。画素ごとに比較を行う観点から、Ｐは整数であることが望ましい。例えば図１６に、撮像した画像における繰り返し周期Ｐがちょうど「４」となるように被検査物１１を撮像した画像について比較処理を行う例を示す。撮像画像は５０ａ、比較結果が６０ａである。このように、画像の繰り返し周期Ｐが整数の場合、原理的に欠陥でない部分のパターンを完全に消去することができる。

これに対し、図１７の撮像した画像における繰り返し周期Ｐが「２．６」となるような被検査物の撮像画像５０ｂについて比較処理を行う例を示す。実際の比較は画素単位で行うため、最も近い整数である「３」を用いて比較を行うこととなる。比較結果は６０ｂである。このように、繰り返しパターンを完全に消去することができず、消え残りが生じる。このような消え残りは欠陥でないものを欠陥と誤認識する、いわゆる虚報の原因となる。欠陥のしきい値を設定することで虚報の発生を抑制できるが、欠陥検出の感度が低下する。なお、ここまで説明のため、比較を画素ごとに行うことを前提としているが、画素間の情報を補間し、それを用いて比較を行える場合でも同じである。カメラ（ラインセンサ）の開口率が１００％ではないからである。

Ｐを整数とするためには、被検査物の繰り返し周期と画像の分解能が整数比となるようにすればよい。通常、被検査物の繰り返し周期を自由に選択することはできないので、画像の分解能を制御することによってＰが整数となるよう考える。例えば、分解能Ｒが１０［μｍ］、繰り返し周期Ｚが２２２［μｍ］である被検査物を撮像する場合を考える。この時、撮像画像における繰り返し周期Ｐは２２．２［画素］となる。これに近い整数は「２２」あるいは「２３」であるから、Ｐを「２２」とするような分解能Ｒ＝２２２÷２２＝１０．０９…［μｍ／画素］、あるいはＰを「２３」とするような分解能Ｒ＝２２２÷２３＝９．６５２１７３…［μｍ／画素］で撮像を行えばよい。このように、分解能を当初のＲ＝１０［μｍ／画素］から数パーセント変化させることができれば、Ｐを整数とするような撮像ができる可能性がある。

ラインセンサ（カメラ）によって得られる画像の分解能は、センサの配列方向Ｘとセンサの走査移動方向Ｙについて、おのおの独立に決まる。Ｘ方向の分解能は、Ｘ方向の分解能をＲｘ［μｍ／画素］、センサの画素サイズをＣ［μｍ］、光学系の倍率をＭとすると、（数２）で表される。

Ｒｘ＝Ｃ÷Ｍ （数２）
分解能Ｒｘを制御するためには、画素サイズＣまたは倍率Ｍを制御すればよい。ここで、Ｍを制御することによってＰを整数とするようなＲｘを選択する手法については、特許文献１などで提案されている。

Ｙ方向の分解能は、カメラと被検査物との相対速度とカメラの１ラインあたりの走査時間（以下、Ｈ間隔時間と記す）によって決まる。Ｙ方向の分解能をＲｙ［μｍ／ライン］、相対速度をＶ［μｍ／秒］、Ｈ間隔時間をＨｔ［秒／ライン］とすると、（数３）として表される。

Ｒｙ＝Ｖ×Ｈｔ （数３）
ただし、（数３）はＲｘとＲｙの値が大きく異なる場合には成立しない場合がある。

（数３）より、画像入力中に相対速度Ｖが変動するとＲｙが変動する。相対速度Ｖを一定に保つことが困難な場合には、カメラと被検査物との位置関係をある手段で測定し、その位置が一定の変化をするごとに画像取り込みを１ライン行うようにすることがある。これにより、相対速度Ｖが多少変化してもＲｙを一定に保つことができる。また、カメラと被検査物の相対位置関係を把握する手段は様々なものがあり、例えばエンコーダやリニアスケールやレーザ変位計などがよく用いられる。

以下の説明では、この手段のことを便宜的にリニアエンコーダと呼ぶ。リニアエンコーダを使った場合、画像取り込みを１ライン行うためのリニアエンコーダ読み値の変化量（以下、Ｈ間隔距離と呼ぶ）をＨｄ［μｍ／ライン］とすると、（数４）と表現できる。

Ｒｙ＝Ｈｄ （数４）
この時、Ｐが整数となるようにＲｙを選択することを考える。（数４）より、Ｒｙを変化させることはＨｄを変化させることと同義である。ところが、実際にはＨｄは離散的な値しか取ることができない。リニアエンコーダの分解能に制限されるからである。リニアエンコーダの分解能が１［μｍ］の場合、Ｈｄの取り得る値は｛１，２，３，…｝である。前述の例では、分解能Ｒとして１０．０９０９０９０９…［μｍ／画素］という値を設定する必要があったが、この分解能は例え０．０１［μｍ］のリニアエンコーダを用いたとしても正確には実現不可能である。また、リニアエンコーダによって計測できる分解能と精度には限りがあり、当然高い分解能のものは計測に時間がかかり、また高価である。すなわち、これまでの技術では、Ｐを整数とするようなＲｙを常に実現することは実質不可能である。

特開２００３−３２９６０９号公報

繰り返しパターンを持つ被検査物を撮像検査する際、撮像した画像から正常な繰り返しパターンを画像処理によって除去して、欠陥部分のみを抽出する必要がある。この時、被検査物上に形成された繰り返しパターンが撮像した画像上で整数画素の周期となっていない場合には、繰り返しパターンを正確に除去することができないという課題がある。

繰り返しパターンを画像上で整数画素となるよう撮像するためには、被検査物のパターンの繰り返し周期と撮像画像の分解能が整数比となるような分解能によって撮像を行えばよい。このためには、分解能を僅かに変化させる機構を備えるとよい。しかしながら、従来の構成では、このような機構を具備することはできなかった。

本発明は、前記従来技術の課題を解決するものであり、撮像を行う際、分解能を僅かに変化させる撮像検査方法の構成および手法を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、本願発明に係る撮像検査方法は、被検査物上の等間隔なパターンの画像をエンコーダからの信号に基づいて撮像して検査する際に、前記被検査物のパターン間の間隔に基づいて決定された前記エンコーダからの信号の取り込み間隔で撮像する工程と、決定された前記エンコーダからの信号の取り込み間隔と異なる不等間隔で撮像する工程と、を含み、前記エンコーダからの信号の取り込み間隔をＨｋとし、Ｈｋとなるパターンの数をＮｋとしたときに、Ｒｓ＝Σ（Ｎｋ×Ｈｋ）÷Σ（Ｎｋ）で得られる分解能Ｒｓが所望の分解能となる条件で撮像することを特徴とする。

本発明によれば、被検査物の繰り返し周期が、撮像する画像の分解能の整数倍でない場合においても、被検査物の繰り返し周期と撮像する画像の分解能とが整数比となるように画像の分解能を調節して被検査物を撮像することができるため、被検査物上に形成された正常な繰り返しパターン部を画像処理によって正確に除去し、欠陥パターンを検出することができるという効果を奏する。

本発明の実施の形態１における撮像検査装置を示す斜視図 本実施の形態１における撮像処理を示すフローチャート 本実施の形態１における画像を取り込むタイミングを生成する構成を示す図 本実施の形態１における被検査物を等ピッチで撮像した撮像画像を示す図 本実施の形態１における被検査物を不等ピッチで撮像した撮像画像を示す図 本実施の形態１における被検査物を別の不等ピッチで撮像した撮像画像を示す図 本実施の形態１におけるカメラがあらかじめ設定された撮像ピッチでの撮像処理を示すフローチャート 本発明の実施の形態２における撮像処理を示すフローチャート 本実施の形態２における画像を取り込むタイミングを生成する構成を示す図 本発明の実施の形態３における被検査物のパターンを示す図 本実施の形態３における被検査物の別のパターンを示す図 本実施の形態３における薄い被検査物の変形部分を示す図 本実施の形態３における画像を取り込むタイミングを生成する構成を示す図 従来の画像処理によってパターン形状の欠陥を検査する装置を示す斜視図 隣接するパターン繰り返し部を比較し、結果から抽出した欠陥を示す図 被検査物と撮像画像との繰り返し周期が一致の場合の比較処理の例を示す図 被検査物と撮像画像との繰り返し周期が不一致の場合の比較処理の例を示す図

以下、図面を参照して本発明における実施の形態を詳細に説明する。なお、以下の説明においては、同じ構成には同じ符号を付して、適宜説明を省略している。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１におけるラインセンサ（カメラ）を用いた検査装置の例を示す図である。図１において、被検査物１０１をカメラ１０２を用いて撮像する。カメラ１０２はカメラ走査軸１０４によって移動走査される。カメラ走査軸１０４の位置はリニアエンコーダ固定子１０５ａおよびリニアエンコーダ可動子１０５ｂによって把握できる。リニアエンコーダ固定子１０５ａには等間隔の格子が刻まれており、これをリニアエンコーダ可動子１０５ｂを用いて読み取ることで、一定距離の移動ごとにリニアエンコーダ可動子１０５ｂから信号が出力される。

ここで、本実施の形態１の特徴を説明するために、比較対象としての従来の方法について説明する。

これまでは、図２に示すようなフローチャートによって撮像を行っていた。すなわち、ステップＳ１において、リニアエンコーダの分解能と撮像分解能をもとに撮像ピッチを決定し、それを用いて、ステップＳ２において被検査物全体を撮像していた。

この時、ラインセンサ（カメラ１０２）が画像を取り込むタイミングは、例えば図３のような構成によって生成していた。リニアエンコーダ１０５からの信号を、分周器１０６に入力する。分周器１０６は分周周期を設定する設定手段１０７を備える。分周器１０６の出力信号をカメラ１０２に入力する。しかしながら、この構成では、カメラ１０２の取り込み周期はリニアエンコーダ１０５の分解能の整数倍に限られていた。

このような従来の方法に対する本実施の形態１の特徴について、以下、説明する。なお、以下ではリニアエンコーダ１０５の分解能をＨ間隔と呼ぶ。

まず、仮にＨ間隔として設定可能な最小の単位が「１」であるような場合を想定する。Ｖが定数であるとして、Ｈ間隔を等間隔とした場合に取り得る分解能Ｒｙの値は、（数５）である。

Ｒｙ＝｛Ｖ，２Ｖ，３Ｖ，…｝ （数５）
ここで、カメラ１０２における撮像の間隔を等間隔ではなく不等間隔とすれば、Ｙ方向の画素ごとの分解能、すなわち画素ごとの撮像範囲の大きさを変化させることができる。撮像時のＨ間隔を、例えば｛１，２，１，２，…｝というように、「１」と「２」を交互に繰り返すようなパターンで不等間隔となるよう撮像を行った場合、得られる画像はＲｙ＝１Ｖの部分とＲｙ＝２Ｖの部分が混在したものとなる。ここで、この画像の分解能は、大局的には、Ｒｙ＝（１＋２）÷２×Ｖ＝１．５Ｖであるような画像であるとみなすことができる。

同様に、Ｈ間隔を例えば｛１，２，２，１，２，２，…｝というように、「１」と「２」と「２」の組合せとなるようなパターンで不等間隔となるように撮像を行えば、得られる画像の分解能Ｒｙは大局的にＲｙ＝（１＋２＋２）÷３×Ｖ＝２．５Ｖとなる。このように、Ｈ間隔を不等間隔として撮像を行うことで、Ｈ間隔として設定可能な最小の単位の制約を受けずにＲｙを決定することができる。

この効果の具体例を図４〜図６に示す。図４は被検査物を等ピッチで撮像した場合を表している。塗色部は被検査物の黒い部分、白色部は被検査物の白い部分、というように、格子の塗色は被検査物の色をそれぞれ示しているとする。

ここで、被検査物の一部分１０１’に着目する。その長さが８［μｍ］で、その色が１［μｍ］ごとに｛白，白，黒，黒，白，白，黒，白｝である場合に、Ｈ間隔を１［μｍ］として等間隔で撮像した場合には、得られる撮像画像１５０の長さは８画素となる。図４に示すように、８［μｍ］を８画素で撮像しているのであるから撮像された画像の分解能は１［μｍ／画素］である。得られる撮像画像は｛白，白，黒，黒，白，白，黒，白｝である。

ここで、例えばＨ間隔を｛１，１，２，１，１，１，１｝となるように撮像すれば、得られる画像の長さは７画素となる。この様子を図５に示す。被検査物の一部分１０１’の８［μｍ］を７画素で撮像しているのであるから、大局的な画像の分解能は８／７［μｍ／画素］である。得られる撮像画像１５１は｛白，白，黒，白，白，黒，白｝である。

また、Ｈ間隔を｛１，１，１，２，１，１，１｝となるように撮像しても、同様に得られる画像の長さは７画素となる。この様子を図６に示す。大局的な画像の分解能は図５の例と同様である。被検査物の一部分１０１’を撮像して得られる撮像画像１５２は｛白，白，黒，灰，白，黒，白｝である。このように、撮像を不等間隔で行うことにより、大局的な画像の分解能をＨ間隔の最小分解能に制約されることなく変化させることができる。

この撮像を不等間隔とする場合において、撮像するＨ間隔のパターンを決定する方法の１つについて述べる。被検査物の繰り返しパターンを画像上において整数周期となるよう撮像するための条件は（数６）の通りである。

Ｒ＝Ｔ÷Ｎ （数６）
ここで、Ｒは撮像の分解能［μｍ／画素］を、Ｔは被検査物の繰り返し周期［μｍ］を、Ｎは１以上の整数をそれぞれ示す。

一般的には、検出したい最小の欠陥サイズなどによって、おおよその分解能Ｒの値はあらかじめ決定していることから、（数６）を満たす分解能Ｒの内、あらかじめ決定している値に最も近いものを選択することとなる。例えば、あらかじめ決定しているおおよその分解能Ｒの値が１０［μｍ／画素］である時、Ｔ＝１５７［μｍ］である被検査物を撮像する場合、（数６）よりＮ＝１６となる時の分解能Ｒの値であるＲ＝９．８１２５［μｍ／画素］が得られる。Ｎは、撮像された画像上における被検査物の繰り返し周期を意味している。このような分解能Ｒを最もよく実現できるようなＨ間隔のパターンをあらかじめ求めておき、それに従って撮像を行えばよい。以下にその方法を示す。

Ｈ間隔はその分解能をＤとして離散的に選択可能であるとして、そのＨ間隔をＨ_ｋ、Ｈ_ｋとなるパターンの数をＮ_ｋとすると、得られる大局的な分解能Ｒｓは、（数７）で表現される。

Ｒｓ＝Σ（Ｎ_ｋ×Ｈ_ｋ）÷Σ（Ｎ_ｋ） （数７）
（数７）のＲｓが所望のＲに近いようなＮ_ｋ，Ｈ_ｋの組合せを、例えば総当たりで探せばよい。

（数７）で所望のＲに近いとみなせるＲｓが得られるパターンは複数ある。仮にΣ（Ｎ_ｋ）が小さい値を取るものから順に総当たりで探索する場合、ＲとＲｓが近ければよいという条件だけでは一般に（数７）は解けない。Σ（Ｎ_ｋ）が大きな値になるほどＲとＲｓを一致させることが容易になるためである。そのため、ある程度ＲとＲｓが近くなったことを持って計算を打ち切る必要がある。ＲｓとＲは一般に１０％程度の誤差が許されるため、これを目安に計算を打ち切ればよい。

総当たりで解くよりも実用的な方法として、（数７）については、何らかの制約を加えることが考えられる。例えば、Ｈ間隔の分解能Ｄを用いて、（数８），（数９）となるような２種類のＲ（Ｒ_ＬおよびＲ_Ｈ）のみを用いるよう制約を加えことが考えられる。

Ｒ_Ｌ＝floor（Ｒ÷Ｄ）×Ｄ （数８）
Ｒ_Ｈ＝ceiling（Ｒ÷Ｄ）×Ｄ （数９）
なお、（数８）のfloor（Ｘ）および（数９）のceiling（Ｘ）は、Ｘについての床関数，天井関数をそれぞれ表す。

（数８）および（数９）に前記の例をあてはめると、（数１０），（数１１）であるから、Ｈ間隔として「９」と「１０」の２種類の組合せでパターンを作成するとよいことがわかる。

Ｒ_Ｌ＝floor（９．８１２５÷１）×１＝９ （数１０）
Ｒ_Ｈ＝ceiling（９．８１２５÷１）×１＝１０ （数１１）
Ｈ間隔「９」で撮像する画素の数をＮ_９、Ｈ間隔「１０」で撮像する画素の数をＮ_１０として（数７）に代入すると、（数１２）となる。

Ｒｓ＝（Ｎ_９×９＋Ｎ_１０×１０）÷（Ｎ_９＋Ｎ_１０） （数１２）
（数１２）にも多くの解が存在する場合がある。この場合、（数７）におけるΣ（Ｎ_ｋ）、つまり（数１２）における（Ｎ_９＋Ｎ_１０）の値に制約を設定するとよい。例えば、パターンの周期（Ｎ_９＋Ｎ_１０）が、撮像された画像上における被検査物の繰り返し周期の約数であるように制約するとよい。前記の例ではこれは「１６」である。「１６」の約数は「１，２，４，８，１６」であるから、パターンの周期がこのいずれかになるものの中で、最もＲが９．８１２５に近いものを選択する。

Ｎ_９＋Ｎ_１０＝｛１，２，４，８，１６｝ （数１３）
（数１２）および（数１３）について解き、Ｒが希望する値である９．８１２５に最も近くなるようなＮ_９およびＮ_１０をそれぞれ求めれば、Ｎ_９＝３，Ｎ_１０＝１３が得られる。この時、ＲｓはちょうどＲと等しい９．８１２５となる。ただし、一般にＲｓとＲはこの例のように必ずしもちょうど一致するとは限らない。

このようにして、撮像するパターンをあらかじめ算出することができる。なお、Ｎ_９＝３、Ｎ_１０＝１３となる撮像パターンの数Ｂは次に示す（数１４）で表されるように５６０通りあるが、このいずれの撮像パターンを用いてもかまわない。

Ｂ＝１６！÷（３！×１３！）＝５６０ （数１４）
撮像パターンは、例えば｛９，９，９，１０，１０，１０，１０，１０，１０，１０，１０，１０，１０，１０，１０，１０｝でも構わないし、｛１０，１０，１０，１０，１０，９，１０，１０，９，１０，１０，１０，１０，１０，１０，９｝でも構わない。

このように、撮像を行うＨ間隔のパターンをあらかじめ設定しておき、これに従って撮像を行うことで、最も都合のよいＲに近い分解能を実現することができる。これをフローチャートとして図７に示す。

図７において、まず、ステップＳ５で、前述の（数６）を用いて分解能の目標値を決定する。次に、ステップＳ６で、（数１２）および（数１３）を用いて撮像ピッチのパターンを決定する。このようにして決定したパターンに従って、ステップＳ７で被検査物全体を撮像する。

なお、説明の平易のため、撮像素子としてラインセンサを例としたが、ラインセンサのライン方向の素子数はここにあげた動作と無関係である。そのため、ラインセンサのみならず１素子のみのセンサについても同じことが言える。

（実施の形態２）
本実施の形態２における被検査物の撮像について、図８，図９を用いて説明する。本実施の形態２では、カメラが次に取り込む位置を、撮像する画像の座標と取り込みピッチとの乗算によって算出することにより、撮像を行うＨ間隔のパターンをあらかじめ設定することなく、都度Ｈ間隔を算出しながら撮像を行うことができる。

この時のフローチャートを図８に示す。

図８において、前述した図７のステップＳ５と同様に、目標とする分解能をステップＳ１１において算出し決定する。ここで、説明のため、撮像を行ったライン数をＮとする。このＮは、ステップＳ１２において「１」に初期化しておく。ステップＳ１３において、Ｎライン目の撮像位置を算出する。Ｎライン目の撮像位置は、ステップＳ１１で決定した目標とする分解能と、Ｎの積に等しい。ステップＳ１４において、被検査物とカメラがちょうどこの撮像位置に到達するのを待って撮像を行う。被検査物全体を撮像し終えたかどうかをステップＳ１５において判断する。まだ撮像が完了していない（Ｓ１５のＮｏ）のであれば、ステップＳ１６に示すようにライン数Ｎを「１」増やした後にステップＳ１３へ戻る。

これを実現できるような構成例を図９に示す。撮像を行いたいピッチは設定手段１０９によって設定される。整数のみならず実数を設定しうるものとする。実施の形態１の例では、設定する値はＲ＝９．８１２５である。リニアエンコーダ１０５からは一定の移動距離ごとにエンコーダカウンタ１０８へパルスが送られる。実施の形態１の例と同様に、パルスのピッチは１［μｍ］ピッチであるとする。つまり、１［μｍ］の分解能で現在位置が得られる。比較器１１２は、リニアエンコーダ１０５からの入力値が乗算器１１１からの入力値を横切ったことを検出し、１個のパルスを出力する。このパルスは取り込みライン数カウンタ１１０およびカメラ１０２へ入力される。

最初、リニアエンコーダ１０５の出力はゼロであり、そこから単調に増加してゆくものとする。取り込みライン１ライン目では、乗算器１１１の出力は１×９．８１２５＝９．８１２５である。リニアエンコーダ１０５の値が増加してゆき、初めてこの値を横切るのは、リニアエンコーダ１０５の値が「１０」になった時である。この時比較器１１２からパルスが出力され、カメラ１０２はこのパルスを受けて撮像を行う。同時にこのパルスは、取り込みライン数カウンタ１１０に与えられ、取り込みライン数カウンタ１１０の値が「１」から「２」へ進められる。乗算器１１１の入力は「２」となるため、出力は２×９．８１２５＝１９．６２５となる。

次に、リニアエンコーダ１０５の値がこの値を横切るのは、「２０」になった時である。この例のようにＲの値がリニアエンコーダ１０５の分解能の倍数でない場合、結果的に取り込み間隔は不等ピッチとなる。なお、構成方法は必ずしもここに示した例に限らない。例えば乗算器１１１において、乗算結果を適切な桁数で丸め、つまり切り捨て、四捨五入、切り上げ処理を行い、比較器１１２はその結果に対して一致したかどうかのみを検出するように構成してもよい。また、乗算器１１１を用いず、取り込みが行われたタイミングで取り込みピッチを加算し保持するような加算器を用いてもよい。

（実施の形態３）
本実施の形態３における被検査物の撮像について、図１０〜図１３を用いて説明する。被検査物のパターンによっては、その位置によって繰り返しピッチが異なる場合がある。例えば、図１０に示すように、１つの被検査物１０１の上に繰り返しピッチの異なる複数の部分、例えばパターンＡ１０１ａおよびパターンＢ１０１ｂが作成されているような被検査物がある。あるいは、図１１に示すように、被検査物１０１上に形成されたあるピッチの繰り返しを持つパターンＣ１０１ｃの周辺に、別の繰り返しピッチを持つパターンＤ１０１ｄが構成されているような場合がある。

さらに、図１２に示すように、薄い被検査物２０１の場合など、製造工程において被検査物２０１に伸び縮みなどの変形部分２０２が生じる等により繰り返しピッチが部分的に異なる場合がある。このような場合にも本実施の形態３を用いることにより、取り込みピッチを動的に変えることで対応が可能である。これは、あらかじめＨ間隔のパターンを決定しておく方法でも、都度Ｈ間隔を算出しながら撮像を行う方法でも、いずれでも実施できる。

都度Ｈ間隔を算出しながら撮像を行う場合の構成例を図１３に示す。被検査物の位置に応じたピッチをあらかじめ撮像ピッチの設定手段１０９から被検査物の位置と取り込みピッチの関係を保持する保持手段１１３に記憶させおき、取り込みライン数カウンタ１１０の値に応じて読み出し、乗算器１１１に送ることで取り込みピッチを動的に可変させる。それ以外の動作については実施の形態２の図９に示したものと同様である。リニアエンコーダ１０５からの出力パルスをエンコーダカウンタ１０８でカウントし、この出力を乗算器１１１の出力を比較器１１２で比較し、出力されたパルスによってカメラ１０２の撮像タイミングを決定する。

また、例えばあらかじめ決定しているおおよそのＲの値が１０［μｍ／画素］である時、Ｔ＝１５７［μｍ］である被検査物を撮像する場合、１０［μｍ／画素］に最も近いＲは、（数６）よりＮ＝１６となる時のＲの値であるＲ＝９．８１２５［μｍ／画素］である。しかし、Ｒが小さくなると、カメラの速度がそれに対応できない場合がある。そのため、Ｒはカメラの性能などから決まる、あらかじめ設定した値よりも大きな値である必要がある。ここで、仮にＲが１０［μｍ／画素］よりも大きいという条件を付与すると、得られる解は（数６）よりＮ＝１５となる時のＲの値であるＲ＝１０．４６６６…［μｍ／画素］となる。このように、Ｎを決定する際にＲの値に下限を設定することにより、カメラに要求される性能を下げることができる。

また、ラインセンサとしてＴＤＩセンサを用いることで、検査する場所ごとの感度ばらつきを低減できる。

ＴＤＩセンサを用いることで、分解能が変化するワーク上の位置がＴＤＩセンサの段数に応じて分散される。分解能を変化させるパターンの長さがＴＤＩセンサの段数よりも十分に短いような場合、この効果は顕著に表れる。これにより、ＴＤＩセンサでないセンサを用いた場合には、分解能を変化させるパターンの配列や、被検査物に対する走査の開始点の変化によって、同じ被検査物を撮像したとしても得られる画像が変化するが、ＴＤＩセンサを用いた場合には、この画像の変化が相対的に抑制される効果がある。

本発明に係る撮像検査方法は、被検査物の繰り返し周期が撮像する画像の分解能の整数倍でなくとも、整数比となるように調節して撮像できることから、被検査物上の正常な繰り返しパターン部を除去して、欠陥のパターンを正確に検出することができ、液晶表示装置、プラズマ表示装置、有機ＥＬ表示装置、太陽電池などの基板の上に作られ、一部または全部に繰り返しパターンを持つパターン形状を検査する方法として有用である。

１，１１，１０１，２０１ 被検査物
２，１０２ カメラ
３ 測定ヘッド
５０，５０ａ，５０ｂ 撮像画像
５１，５２，５３，５４，５５ 繰り返し部
６０，６０ａ，６０ｂ 比較結果
６１，６２，６３，６４ 隣接繰り返し部の比較結果
５７，６６，６７ 欠陥
１０１’ 被検査物の一部分
１０１ａ パターンＡ
１０１ｂ パターンＢ
１０１ｃ パターンＣ
１０１ｄ パターンＤ
１０４ カメラ走査軸
１０５ リニアエンコーダ
１０５ａ リニアエンコーダ固定子
１０５ｂ リニアエンコーダ可動子
１０６ 分周器
１０７ 設定手段（分周器）
１０８ エンコーダカウンタ
１０９ 設定手段（撮像ピッチ）
１１０ ライン数カウンタ
１１１ 乗算器
１１２ 比較器
１１３ 保持手段
２０２ 変形部分

Claims (4)

1. 被検査物上の等間隔なパターンの画像をエンコーダからの信号に基づいて撮像して検査する際に、
   前記被検査物のパターン間の間隔に基づいて決定された前記エンコーダからの信号の取り込み間隔で撮像する工程と、
   決定された前記エンコーダからの信号の取り込み間隔と異なる不等間隔で撮像する工程と、を含み、
   前記エンコーダからの信号の取り込み間隔をＨｋとし、Ｈｋとなるパターンの数をＮｋとしたときに、Ｒｓ＝Σ（Ｎｋ×Ｈｋ）÷Σ（Ｎｋ）で得られる分解能Ｒｓが所望の分解能となる条件で撮像することを特徴とする撮像検査方法。
2. 前記等間隔なパターンの間隔と前記被検査物のパターン間の間隔に基づいて決定された前記エンコーダからの信号の取り込み間隔との差の累積が閾値を越えた場合に、前記不等間隔で撮像する工程を行うこと
   を特徴とする請求項１に記載の撮像検査方法。
3. 前記被検査物におけるパターンの位置に応じて、前記被検査物のパターン間の間隔に基づいて決定された前記エンコーダからの信号の取り込み間隔を変化させること
   を特徴とする請求項１又は２に記載の撮像検査方法。
4. 前記不等間隔が、前記被検査物のパターン間の間隔に基づいて決定された前記エンコーダからの信号の取り込み間隔よりも大きいこと
   を特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の撮像検査方法。

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