JPH0293312A - 欠陥検査装置 - Google Patents
欠陥検査装置Info
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- JPH0293312A JPH0293312A JP24857788A JP24857788A JPH0293312A JP H0293312 A JPH0293312 A JP H0293312A JP 24857788 A JP24857788 A JP 24857788A JP 24857788 A JP24857788 A JP 24857788A JP H0293312 A JPH0293312 A JP H0293312A
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 25
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 9
- 238000007689 inspection Methods 0.000 claims description 8
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 abstract description 7
- 238000001816 cooling Methods 0.000 abstract description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 14
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 10
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 8
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 6
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
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- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
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- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
- Closed-Circuit Television Systems (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、平滑表面の基板や同期パターンをもつ工業製
品の微小な欠陥を検査する欠陥検査装置に関する。
品の微小な欠陥を検査する欠陥検査装置に関する。
（従来の技術〕
例えばフォトマスクブランク、写真乾板、ガラス基板な
どのように表面が平滑な基板やＣＣＤカラーフィルタ、
撮像管用メツシュ電極などのような工業製品の欠陥を検
出するものとしては、暗視野照明による方法や撮像装置
を用いる方法、回折現象を利用する方法などが知られて
いる。
どのように表面が平滑な基板やＣＣＤカラーフィルタ、
撮像管用メツシュ電極などのような工業製品の欠陥を検
出するものとしては、暗視野照明による方法や撮像装置
を用いる方法、回折現象を利用する方法などが知られて
いる。
暗視野照明による方法は、暗視野照明で欠陥を光学的に
強調することによって欠陥を検出するものであり、撮像
装置を用いる方法は、試料像を撮像し、この像から欠陥
を自動的に検出するものである。また、回折現象を利用
する方法は、周期パターンの欠陥をその回折現象を利用
して空間フィルター法などを用いて強調し検出する（例
えば特開昭６１−２５６２４１号公報）ものである。
強調することによって欠陥を検出するものであり、撮像
装置を用いる方法は、試料像を撮像し、この像から欠陥
を自動的に検出するものである。また、回折現象を利用
する方法は、周期パターンの欠陥をその回折現象を利用
して空間フィルター法などを用いて強調し検出する（例
えば特開昭６１−２５６２４１号公報）ものである。
しかしながら、撮像装置を用いる方法は、高い検査感度
で欠陥を自動的に検出しようとすると、微小な欠陥まで
映像信号に現れる様にする必要がある。そのため、橿め
て強力な照明光が必要になる。また、写真乾板（エマル
ジョン基板）の様に感光性の基板の検査の場合には、限
定された波長域（通常、赤〜赤外）と強度の照明光にす
ることが必要になるため、充分な明るさが得られず、欠
陥が検出できないという問題が生じる。さらには、所定
の検出感度が得られる条件でも、検出すべき最小の欠陥
と、大きな欠陥との明るさの比が大きいため、小さい欠
陥が検出できる条件では、大きな欠陥での光量が過大と
なり撮像面で焼付などの問題を生じる。逆に、焼付が起
きないようにすると、このような条件では、微小欠陥が
検出できないなどの欠点がある。
で欠陥を自動的に検出しようとすると、微小な欠陥まで
映像信号に現れる様にする必要がある。そのため、橿め
て強力な照明光が必要になる。また、写真乾板（エマル
ジョン基板）の様に感光性の基板の検査の場合には、限
定された波長域（通常、赤〜赤外）と強度の照明光にす
ることが必要になるため、充分な明るさが得られず、欠
陥が検出できないという問題が生じる。さらには、所定
の検出感度が得られる条件でも、検出すべき最小の欠陥
と、大きな欠陥との明るさの比が大きいため、小さい欠
陥が検出できる条件では、大きな欠陥での光量が過大と
なり撮像面で焼付などの問題を生じる。逆に、焼付が起
きないようにすると、このような条件では、微小欠陥が
検出できないなどの欠点がある。
また、回折現象を利用した方法は、検出最小欠陥と、大
きな欠陥や周期パターン部の外周などの明るさの大きい
部分との比が大きく、上記の例と同様の問題がある。さ
らに、照明光に平行度の高い光が必要となり、照明光学
系にピンホール板を用いている。そのため、出射光に充
分な強度が得られないという制約もある。そこで、強い
照明にするためにレーザ光を用いると、光学系各部の反
射光の影響で観察像にスペックルなどが発生し、微小欠
陥との識別が困難になる。
きな欠陥や周期パターン部の外周などの明るさの大きい
部分との比が大きく、上記の例と同様の問題がある。さ
らに、照明光に平行度の高い光が必要となり、照明光学
系にピンホール板を用いている。そのため、出射光に充
分な強度が得られないという制約もある。そこで、強い
照明にするためにレーザ光を用いると、光学系各部の反
射光の影響で観察像にスペックルなどが発生し、微小欠
陥との識別が困難になる。
本発明は、上記の課題を解決するものであって、欠陥の
大小にかかわりなく安定した感度で欠陥を検出できる欠
陥検査装置を提供することを目的とするものである。
大小にかかわりなく安定した感度で欠陥を検出できる欠
陥検査装置を提供することを目的とするものである。
そのために本発明は、光学的に平滑表面の被検査試料の
欠陥を強調した試料像により欠陥を検出する欠陥検出装
置に於いて、試料の光学像を撮像する冷却型のＣＣＤカ
メラ、試料を斜めから照明し散乱光により該試料の欠陥
を強調した光学像をカメラに結像する光学系、試料を２
次元移動する移動手段、カメラで撮像した画像データと
移動情報を取り込み試料の欠陥を検出する画像処理手段
を備えたことを特徴としている。また、回折現象を利用
して試料像を撮像し、被検査試料の欠陥を強調した試料
像により欠陥を検出する欠陥検出装置としては、移動手
段により光学系に対して試料を相対移動し、画像処理手
段により互いに異なる複数の位置で撮像した画像データ
を演算処理して欠陥を検出処理するように構成したこと
を特徴としている。
欠陥を強調した試料像により欠陥を検出する欠陥検出装
置に於いて、試料の光学像を撮像する冷却型のＣＣＤカ
メラ、試料を斜めから照明し散乱光により該試料の欠陥
を強調した光学像をカメラに結像する光学系、試料を２
次元移動する移動手段、カメラで撮像した画像データと
移動情報を取り込み試料の欠陥を検出する画像処理手段
を備えたことを特徴としている。また、回折現象を利用
して試料像を撮像し、被検査試料の欠陥を強調した試料
像により欠陥を検出する欠陥検出装置としては、移動手
段により光学系に対して試料を相対移動し、画像処理手
段により互いに異なる複数の位置で撮像した画像データ
を演算処理して欠陥を検出処理するように構成したこと
を特徴としている。
本発明の欠陥検査装置では、試料の光学像を撮像する冷
却型のＣＣＤカメラ、試料を斜めから照明し散乱光によ
り該試料の欠陥を強調した光学像をカメラに結像する光
学系、試料を２次元移動する移動手段、カメラで撮像し
た画像データと移動情報を取り込み試料の欠陥を検出す
る画像処理手段を備えるので、正反射した光がカメラに
入射せず、試料表面のキズや異物付着等からの散乱光に
よる像をカメラで撮像することができ、欠陥部を強調し
た像が得られる。また、回折現象を利用して試料像を撮
像し、被検査試料の欠陥を強調した試料像により欠陥を
検出する欠陥検出装置では、互いに異なる複数の位置で
撮像した画像データを演算処理するので、ノイズ光を消
去することができ、微小な欠陥も検出が可能となる。
却型のＣＣＤカメラ、試料を斜めから照明し散乱光によ
り該試料の欠陥を強調した光学像をカメラに結像する光
学系、試料を２次元移動する移動手段、カメラで撮像し
た画像データと移動情報を取り込み試料の欠陥を検出す
る画像処理手段を備えるので、正反射した光がカメラに
入射せず、試料表面のキズや異物付着等からの散乱光に
よる像をカメラで撮像することができ、欠陥部を強調し
た像が得られる。また、回折現象を利用して試料像を撮
像し、被検査試料の欠陥を強調した試料像により欠陥を
検出する欠陥検出装置では、互いに異なる複数の位置で
撮像した画像データを演算処理するので、ノイズ光を消
去することができ、微小な欠陥も検出が可能となる。
以下、図面を参照しつつ本発明の実施例について説明す
る。
る。
第１回は大型の写真乾板の欠陥検査に適用した本発明の
１実施例を示す図であり、ｌは反射鏡、２はランプ、３
はフィルタ、４は被検査基板、５はレンズ、６はカメラ
、７は画像処理部、８は制御部、９はＸＹ移動Ｍ１横を
示す。
１実施例を示す図であり、ｌは反射鏡、２はランプ、３
はフィルタ、４は被検査基板、５はレンズ、６はカメラ
、７は画像処理部、８は制御部、９はＸＹ移動Ｍ１横を
示す。
第１回において、反射鏡１は、ランプ２の放射光をフィ
ルタ３の方向へ集光するものであり、フィルタ３は、ラ
ンプ２の放射光の内、感光性の基板に対しては感光波長
をカットするものである。
ルタ３の方向へ集光するものであり、フィルタ３は、ラ
ンプ２の放射光の内、感光性の基板に対しては感光波長
をカットするものである。
カメラ６は、ＣＣＤ撮像素子を電子冷却素子によって冷
却し、長時間露光による撮像を可能にしたものであり、
ＸＹ移動機構９によって逐次移動してレンズ５による被
検査基板４の光学像が数分余りで取り込まれる。画像処
理部７は、カメラ５からの映像信号を取り込んでＡ／Ｄ
変換して演算し、周囲に対して明るさが異なる部分を欠
陥として検出処理するものである。
却し、長時間露光による撮像を可能にしたものであり、
ＸＹ移動機構９によって逐次移動してレンズ５による被
検査基板４の光学像が数分余りで取り込まれる。画像処
理部７は、カメラ５からの映像信号を取り込んでＡ／Ｄ
変換して演算し、周囲に対して明るさが異なる部分を欠
陥として検出処理するものである。
上記のようにランプ２の放射光を反射鏡１で集光し、フ
ィルタ３を通して被検査基板４の表面に照射することに
より、照射光を感光しない程度の強度にするとともに、
照射角度を斜めにすることにより、図示の如く被検査基
板４の表面で正反射した光がカメラ６に入射しない様に
している。したがって、被検査基板４表面にキズや異物
付着があると、この部分で光が散乱し、この散乱光の一
部がレンズ５を通してカメラ６に入射し像を結ぶことに
なる。そこで、この像を画像処理部７で処理し周囲の明
るさとの対比によって欠陥を検出することができる。こ
の場合、欠陥のない平滑表面と欠陥部では、レンズ５を
通してカメラ６に入射する明るさが全く異なるが、欠陥
の大小による明るさの差は、従来のように大きくはない
。したがって、欠陥の大小にかかわりなく安定した検出
感度で欠陥を検出することができる。
ィルタ３を通して被検査基板４の表面に照射することに
より、照射光を感光しない程度の強度にするとともに、
照射角度を斜めにすることにより、図示の如く被検査基
板４の表面で正反射した光がカメラ６に入射しない様に
している。したがって、被検査基板４表面にキズや異物
付着があると、この部分で光が散乱し、この散乱光の一
部がレンズ５を通してカメラ６に入射し像を結ぶことに
なる。そこで、この像を画像処理部７で処理し周囲の明
るさとの対比によって欠陥を検出することができる。こ
の場合、欠陥のない平滑表面と欠陥部では、レンズ５を
通してカメラ６に入射する明るさが全く異なるが、欠陥
の大小による明るさの差は、従来のように大きくはない
。したがって、欠陥の大小にかかわりなく安定した検出
感度で欠陥を検出することができる。
第２図は空間フィルタ法により周期パターンの欠陥を検
査する本発明の他の実施例を示す図であり、ｌｌはショ
ートアークランプ、１２はピンホール板、１３は光学系
、１４は被検査試料（ワーク）、１５は対物レンズ、１
６は空間フィルター１７はカメラ、１８は画像処理部、
１９は制ｉＩｎ部、２０はｘＹステージを示す。
査する本発明の他の実施例を示す図であり、ｌｌはショ
ートアークランプ、１２はピンホール板、１３は光学系
、１４は被検査試料（ワーク）、１５は対物レンズ、１
６は空間フィルター１７はカメラ、１８は画像処理部、
１９は制ｉＩｎ部、２０はｘＹステージを示す。
第２図において、被検査試料（ワーク）１４は、ＣＣＤ
カラーフィルタ、撮像管用メツシュ電極などのような工
業製品を対象とするものである。ピンホール板１２と光
学系１３は、ショートアークランプ１１の放射光を光軸
と同軸の平行光で被検査試料（ワーク）１４を照明する
ものであり、被検査試料１４の裏側に対物レンズ１５、
空間フィルター１６、上記の実施例で使用したカメラと
同じカメラ１７からなる回折現象を利用したＩ静像系を
配置する。制御部１９は、被検査試料１４のＸＹステー
ジ２０を駆動制御するものであり、画像処理部１８は、
カメラ１７から得られた画像データと制ｊｎ部１９から
得られた被検査試料１４の撮像の位置情報から画像処理
を行い欠陥を検出するものである。
カラーフィルタ、撮像管用メツシュ電極などのような工
業製品を対象とするものである。ピンホール板１２と光
学系１３は、ショートアークランプ１１の放射光を光軸
と同軸の平行光で被検査試料（ワーク）１４を照明する
ものであり、被検査試料１４の裏側に対物レンズ１５、
空間フィルター１６、上記の実施例で使用したカメラと
同じカメラ１７からなる回折現象を利用したＩ静像系を
配置する。制御部１９は、被検査試料１４のＸＹステー
ジ２０を駆動制御するものであり、画像処理部１８は、
カメラ１７から得られた画像データと制ｊｎ部１９から
得られた被検査試料１４の撮像の位置情報から画像処理
を行い欠陥を検出するものである。
上記の構成では、カメラ１７により光学的な周期パター
ン成分の光が除かれ、欠陥など周期則に反する部分が明
るく強調された光学像が検出される。しかし、対物レン
ズ１５など光学系各部での反射光が被検査試料１４上や
撮像面に集光されたり、レーザ光を用いた場合には、ス
ペックルが観測されたりするなどノイズ光がある。した
がって、カメラ１７から得られた画像データにより単純
に明るい部分を欠陥と認識する事は出来ない。そこで、
本発明では、このようなノイズ光が光学系に対して一定
の位置にあることから、ＸＹステージ２０により被検査
試料１４を移動させて２つの位置で撮像し、それらの画
像データの差をとることによりノイズ光を消去し、微小
な欠陥まで検出可能にする。
ン成分の光が除かれ、欠陥など周期則に反する部分が明
るく強調された光学像が検出される。しかし、対物レン
ズ１５など光学系各部での反射光が被検査試料１４上や
撮像面に集光されたり、レーザ光を用いた場合には、ス
ペックルが観測されたりするなどノイズ光がある。した
がって、カメラ１７から得られた画像データにより単純
に明るい部分を欠陥と認識する事は出来ない。そこで、
本発明では、このようなノイズ光が光学系に対して一定
の位置にあることから、ＸＹステージ２０により被検査
試料１４を移動させて２つの位置で撮像し、それらの画
像データの差をとることによりノイズ光を消去し、微小
な欠陥まで検出可能にする。
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、被検
査試料を斜めから照明したときの散乱光で１最像した画
像データや互いに異なる複数の位置で撮像した画像デー
タの演算処理による欠陥を検出するので、数秒の露光時
間で順次、撮像、検出と移動を繰り返すと、撮像素子の
画素数に対して、検出領域が大きい場合でも、高解像度
で撮像が出来る。しかも高感度で、映像信号のダイナミ
ックレンジが大きいため、大きい欠陥による焼付などを
起こさずに、微小な欠陥による微弱な光まで検出する事
ができる。
査試料を斜めから照明したときの散乱光で１最像した画
像データや互いに異なる複数の位置で撮像した画像デー
タの演算処理による欠陥を検出するので、数秒の露光時
間で順次、撮像、検出と移動を繰り返すと、撮像素子の
画素数に対して、検出領域が大きい場合でも、高解像度
で撮像が出来る。しかも高感度で、映像信号のダイナミ
ックレンジが大きいため、大きい欠陥による焼付などを
起こさずに、微小な欠陥による微弱な光まで検出する事
ができる。
第１図は大型の写真乾板の欠陥検査に適用した本発明の
１実施例を示す図、第２図は空間フィルタ法により周期
パターンの欠陥を検査する本発明の他の実施例を示す図
である。 １・・・反射鏡、２・・・ランプ、３・・・フィルタ・
４・・・被検査）！５板、訃・・レンズ、６・・・カ
メラ・７°°゛画像処理部、８・・・制御部、９・・・
ＸＹ移動機構。 出願
１実施例を示す図、第２図は空間フィルタ法により周期
パターンの欠陥を検査する本発明の他の実施例を示す図
である。 １・・・反射鏡、２・・・ランプ、３・・・フィルタ・
４・・・被検査）！５板、訃・・レンズ、６・・・カ
メラ・７°°゛画像処理部、８・・・制御部、９・・・
ＸＹ移動機構。 出願
Claims (2)
- （１）光学的に平滑表面の被検査試料の欠陥を強調した
試料像により欠陥を検出する欠陥検出装置に於いて、試
料の光学像を撮像する冷却型のＣＣＤカメラ、試料を斜
めから照明し散乱光により該試料の欠陥を強調した光学
像をカメラに結像する光学系、試料を２次元移動する移
動手段、カメラで撮像した画像データと移動情報を取り
込み試料の欠陥を検出する画像処理手段を備えたことを
特徴とする欠陥検査装置。 - （２）回折現象を利用して試料像を撮像し、被検査試料
の欠陥を強調した試料像により欠陥を検出する欠陥検出
装置に於いて、試料の光学像を撮像する冷却型のＣＣＤ
カメラ、試料を照明し該試料の欠陥を強調した光学像を
カメラに結像する光学系、試料を２次元移動する移動手
段、カメラで撮像した画像データと移動情報を取り込み
試料の欠陥を検出する画像処理手段を備え、移動手段に
より光学系に対して試料を相対移動し、画像処理手段に
より互いに異なる複数の位置で撮像した画像データを演
算処理して欠陥を検出処理するように構成したことを特
徴とする欠陥検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63248577A JP2801916B2 (ja) | 1988-09-29 | 1988-09-29 | 欠陥検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63248577A JP2801916B2 (ja) | 1988-09-29 | 1988-09-29 | 欠陥検査装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0293312A true JPH0293312A (ja) | 1990-04-04 |
| JP2801916B2 JP2801916B2 (ja) | 1998-09-21 |
Family
ID=17180200
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63248577A Expired - Fee Related JP2801916B2 (ja) | 1988-09-29 | 1988-09-29 | 欠陥検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2801916B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007121269A (ja) * | 2005-09-30 | 2007-05-17 | Hoya Corp | 欠陥検査装置及び方法、フォトマスクの製造方法、パターン転写方法、並びに半導体ウェハの製造方法 |
| JP2008064718A (ja) * | 2006-09-11 | 2008-03-21 | Dainippon Printing Co Ltd | カラーフィルタの検査装置及びカラーフィルタの検査方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60135809A (ja) * | 1983-12-26 | 1985-07-19 | Tokyo Optical Co Ltd | 欠陥検査装置 |
| JPS6157837A (ja) * | 1984-08-30 | 1986-03-24 | Toshiba Corp | 外観検査装置 |
| JPS62265512A (ja) * | 1986-05-13 | 1987-11-18 | Dainippon Printing Co Ltd | シヤドウマスクの検査方法 |
| JPS63177048A (ja) * | 1986-10-11 | 1988-07-21 | アストロームド・リミテッド | 光不透明試料を撮像するための装置およびその方法 |
-
1988
- 1988-09-29 JP JP63248577A patent/JP2801916B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60135809A (ja) * | 1983-12-26 | 1985-07-19 | Tokyo Optical Co Ltd | 欠陥検査装置 |
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| JPS62265512A (ja) * | 1986-05-13 | 1987-11-18 | Dainippon Printing Co Ltd | シヤドウマスクの検査方法 |
| JPS63177048A (ja) * | 1986-10-11 | 1988-07-21 | アストロームド・リミテッド | 光不透明試料を撮像するための装置およびその方法 |
Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| JP2007121269A (ja) * | 2005-09-30 | 2007-05-17 | Hoya Corp | 欠陥検査装置及び方法、フォトマスクの製造方法、パターン転写方法、並びに半導体ウェハの製造方法 |
| JP2008064718A (ja) * | 2006-09-11 | 2008-03-21 | Dainippon Printing Co Ltd | カラーフィルタの検査装置及びカラーフィルタの検査方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2801916B2 (ja) | 1998-09-21 |
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