JPH04282443A - 傷検査装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は傷検査装置、特に人工衛
星用等の太陽電池パネル表面の傷検査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、被検査物からの反射光を利用し
た各種のウェハ表面検査装置あるいはプリント基板外見
検査装置等の検査装置が市販されている。これらの装置
の検出原理は、位置決めされた被検査物表面にレーザ光
、または白色光等を照射し、表面からの反射光を光電変
換回路により検出することにより、被検査物表面の情報
を入手する。次にこの情報をもとに（１）ある閾値を設
定して傷等の欠陥を検出する。（２）複数の被検査物表
面の情報を互いに比較しパターン欠陥を検出する。 （３）設計データから得られる情報と上述の光電変換回
路により検出された情報とを比較し、パターン欠陥を検
出する等の方法を適用している。これらの方法はいづれ
も被検査物が位置決めされているとか、被検査物上の基
準マークにより被検査物の位置が補正されていることが
前提となっている。しかし、太陽電池パネルのように大
面積（数１０平方ｍ）で、かつ被検査パターンの位置決
めが困難な場合は入力した画像情報の特徴を利用して、
画像メモリ上での位置を補正する必要が生ずる。

【０００３】従来の技術としては、例えば特開昭６１−
１９８３７４号公報に示されているような２次元画像比
較検査装置がある。この２次元画像比較検査装置は、二
つの検査対象の２次元画像を撮像する撮像装置と、撮像
された２次元画像のそれぞれをサンプリングし２値化ビ
デオ信号として記憶する記憶回路と、その記憶内容を比
較し一致しないとき欠陥ありと判定する欠陥判定回路と
、２次元画像相互の位置ずれ量を算出する位置ずれ検出
回路と、次回の撮像のために二つの検査対象の位置を前
記位置ずれ分補正する機構とを含んで構成される。

【０００４】次に上述の２次元画像比較検査装置につい
て、図面を参照して説明する。図５は従来の２次元画像
比較検査装置の一例を示す斜視図である。図５に示す２
次元画像比較検査装置は、ＸＹテーブル３１とＸＹテー
ブル駆動モータ３２，３３とＸ微調テーブル３４とＹ微
調テーブル３５と微調テーブル駆動モータ３６，３７と
二つの撮像装置３８，３９と二つの撮像装置３８，３９
の出力をそれぞれ入力しある閾値にて２値化する２値化
回路４０，４１と２値化回路４０，４１の出力をそれぞ
れ入力し記憶する記憶装置４２，４３と記憶装置４２，
４３の出力を入力し欠陥の有無を判定する比較判定回路
４４と２値化回路４０，４１の出力を入力し互いの位置
ずれ量を計算する位置ずれ検出回路４５と位置ずれ検出
回路４５の出力を入力しずれ量分を補正する方向に微調
テーブル駆動モータ３６，３７を制御するコントローラ
４６とを含んでいる。

【０００５】粗く位置決めされた二つの被検査物４７，
４８は、撮像装置３８，３９によって画像入力される。 入力された二つの画像は２値化回路４０，４１によって
それぞれ２値化され、記憶装置４２，４３にそれぞれ出
力されるとともに、位置ずれ検出回路４５に出力される
。位置ずれ検出回路４５では入力された二つの画像情報
を互いに各方向に０〜数ビット移動させ、このときの不
一致ビット数を積算して、その積算値から二つの画像相
互の位置ずれ量を計算する。この位置ずれ量は記憶装置
４２に出力され、二つの画像相互の位置ずれを補正する
とともにコントローラ４６にも出力され、位置ずれを補
正する分だけ微調テーブル駆動モータ３６，３７を駆動
する。一画像分の処理終了後にＸＹテーブル駆動モータ
３２，３３を駆動して次の画像を入力する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の２次元
画像検査装置は、入力した画像の位置ずれを補正するた
め入力した画像全体を０〜数ビット移動させ、不一致ビ
ット数を計算するため、計算量が多く時間がかかること
、入力した画像の一部で不一致ビット数を計算する場合
に、その画像部分に欠陥があると誤差が大きいという欠
点がある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の傷検査装置は、
被検査物上を光により走査する光走査機構と、この光走
査機構による被検査物からの反射光を受光して電気信号
に変換する光電変換回路と、この光電変換回路からの信
号を特定の閾値により２値化する２値化回路と、この２
値化回路から得られるデータを記憶する画像メモリ回路
と、被検査物の特徴的な表面パターンを発生するマスク
パターン発生回路と、このマスクパターン発生回路から
生成されるマスクパターンにより前記画像メモリ回路か
ら得られる画像上をラスタスキャンしてマスクパターン
と同一のパターンとなる画像上の位置を求めるパターン
マッチング回路と、被検査物表面の基準パターンを発生
する基準パターン発生回路と、この基準パターン発生回
路から生成される基準パターンを前記パターンマッチン
グ回路から得られる位置情報に基づくアドレス上に移動
して設定するずれ補正回路と、このずれ補正回路により
設定されたアドレス上の基準パターンと前記画像メモリ
回路に格納された画像パターンとを比較する比較回路と
、この比較回路から得られる比較結果から被検査物上の
傷の有無を判定する判定回路とを有することにより構成
される。

【０００８】

【実施例】次に、本発明の実施例について、図面を参照
して詳細に説明する。

【０００９】図１は本発明の一実施例を示すブロック図
である。図１に示す傷検査装置は、被検査物上を光によ
り走査する光走査機構１０と、光走査機構１０を光の走
査方向と直角で被検査面と平行な方向に駆動するＺステ
ージ１１と、被検査物からの走査光の反射光を受光し、
電気信号に変換する光電変換素子を含む光電変換回路１
２と、光電変換回路１２の出力を入力しデジタル信号に
変換するＡ／Ｄ変換回路１３と、Ａ／Ｄ変換回路１３の
出力を入力し、ある閾値によって２値化する２値化回路
１４と、この２値化回路１４の出力を入力し２値化され
た情報を記憶する画像メモリ回路１５と、マスクパター
ン発生回路１６と、マスクパターン発生回路１６から生
成されるマスクパターンを画像メモリ回路１５から得ら
れる画像上をラスタスキャンし、マスクパターンと同一
パターンとなる画像上の位置を求めるパターンマッチン
グ回路１７と、基準パターン発生回路１８と、基準パタ
ーン発生回路１８から生成される基準パターンをパター
ンマッチング回路１７で求められた位置情報から得られ
る位置ずれ分だけ移動するずれ量補正回路１９と、ずれ
量補正回路１９から出力される基準パターンと画像メモ
リ回路１５上のパターンとを比較する比較回路２０と、
比較回路２０の出力を入力し被検査物上の傷の有無を判
定する判定回路２１とを含んで構成される。

【００１０】光走査機構１０による被検査物上での光の
走査をＸ方向とし、被検査物面と平行でＸ方向と直角方
向へのＺステージ１１による走査方向をＺ方向とする。 Ｘ方向とＺ方向との走査を同時に行うことにより被検査
物面を２次元に走査できる。このときの被検査物面から
の反射光を光電変換回路１２で受光することにより、被
検査物面の電気信号としての情報が得られる。この電気
信号をリアルタイムにＡ／Ｄ変換回路１３によりデジタ
ル化し、ある閾値により２値化回路１４により２値化す
る。２値化した情報を画像メモリ回路１５に記憶させて
いく。本発明で検査対象としている太陽電池パネルを構
成するセルは、一般に２０ｍｍ×４０ｍｍ程度の寸法で
ある。１画像の処理単位を１セルの１／２として２０ｍ
ｍ×２０ｍｍ分の情報を記憶できればよい。この分の画
像入力が終了したら、マスクパターン発生回路１６から
マスクパターンを生成する。このマスクパターンは検査
対象表面の特徴を表すパターンを含む必要がある。

【００１１】図２（ａ）は太陽電池パネルを構成するセ
ルの一般的な表面を示す図、図２（ｂ）は図２（ａ）の
セルに傷がある場合の一例を示す図である。図２（ａ）
のセルの特徴的なパターンは電極の部分である。

【００１２】図３は図２に示すセルに対する最も特徴的
なパターンを示す図である。パターンマッチング回路１
７によりこのマスクパターンを画像メモリ回路１５上に
ある画像に対しラスタスキャン方式でパターンマッチン
グを行っていく。パターンが一致したときのパターンマ
ッチング回路１７内のアドレス値をこの入力した画像の
位置情報と呼ぶ。このアドレス値と予め定めた基準値と
の差が入力した画像の基準からのずれである。次に基準
パターン発生回路１８により、検査対象のセルのエッジ
および電極部分から構成される基準パターンを生成する
。基準パターンの目的は前記セルのシリコン部以外の部
分の消去にある。図４に図２に示すセルに対する基準パ
ターンを示す。

【００１３】次にずれ量補正回路１９により、生成され
た基準パターンをパターンマッチング回路１７で求めた
ずれ分だけＸ方向またはＹ方向にずらす。ここで画像メ
モリ回路１５上の画像とずれ量補正回路１９によりずれ
分だけ位置を補正された基準パターンとを比較回路２０
に入力する。比較回路２０では入力された二つのデータ
の排他的論理和を計算する。この結果を判定回路２１に
出力する。判定回路２１では入力されたデータの全てが
“０”のときは正常、入力されたデータに“１”があれ
ば傷有りと判定する。

【００１４】

【発明の効果】以上説明したように本発明の傷検査装置
は、被検査物に特徴的なマスクパターンを生成し、この
マスクパターンと入力画像とをパターンマッチングする
ことにより、入力画像の位置ずれを補正するため、被検
査物の位置が出てなくても高速かつ高精度に傷検査がで
きるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のブロック図である。

【図２】太陽電池パネルを構成するセルの表面を示す図
である。

【図３】図２に示すセルに対する最も特徴的なパターン
を示す図である。

【図４】図２に示すセルに対する基準パターンを示す図
である。

【図５】従来の２次元画像比較検査装置の一例を示す斜
視図である。

【符号の説明】

１０　　　　光走査機構 １２　　　　光電変換回路 １３　　　　Ａ／Ｄ変換回路 １４　　　　２値化回路 １５　　　　画像メモリ回路 １６　　　　マスクパターン発生回路 １７　　　　パターンマッチング回路 １８　　　　基準パターン発生回路 １９　　　　ずれ量補正回路 ２０　　　　比較回路 ２１　　　　判定回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　被検査物上を光により走査する光走査
   機構と、この光走査機構による被検査物からの反射光を
   受光して電気信号に変換する光電変換回路と、この光電
   変換回路からの信号を特定の閾値により２値化する２値
   化回路と、この２値化回路から得られるデータを記憶す
   る画像メモリ回路と、被検査物の特徴的な表面パターン
   を発生するマスクパターン発生回路と、このマスクパタ
   ーン発生回路から生成されるマスクパターンにより前記
   画像メモリ回路から得られる画像上をラスタスキャンし
   てマスクパターンと同一のパターンとなる画像上の位置
   を求めるパターンマッチング回路と、被検査物表面の基
   準パターンを発生する基準パターン発生回路と、この基
   準パターン発生回路から生成される基準パターンを前記
   パターンマッチング回路から得られる位置情報に基づく
   アドレス上に移動して設定するずれ補正回路と、このず
   れ補正回路により設定されたアドレス上の基準パターン
   と前記画像メモリ回路に格納された画像パターンとを比
   較する比較回路と、この比較回路から得られる比較結果
   から被検査物上の傷の有無を判定する判定回路とを有す
   ることを特徴とする傷検査装置。