JPH05248836A - パターン検査装置 - Google Patents
パターン検査装置Info
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- JPH05248836A JPH05248836A JP4048858A JP4885892A JPH05248836A JP H05248836 A JPH05248836 A JP H05248836A JP 4048858 A JP4048858 A JP 4048858A JP 4885892 A JP4885892 A JP 4885892A JP H05248836 A JPH05248836 A JP H05248836A
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- circuit
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- pattern
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】パターンの高さを表す二値化信号を生成する際
に使用するしきい値を適正化して検査精度の向上を図る
ことを目的とする。 【構成】表面に任意のパターンを形成した基板と、該基
板の表面に走査型の光ビームを照射する照射手段と、そ
の反射光ビームを受光し、光軸の変化に追随して相補的
に変化する第１の信号（Ａ）及び第２の信号（Ｂ）を出
力する光検出手段と、第３の信号（Ａ＋Ｂ）を生成する
と共に、第４の信号（Ａ−Ｂ）を生成し、且つ、第５の
信号（（Ａ−Ｂ）／（Ａ＋Ｂ））を生成する信号生成手
段と、前記第３の信号に所定のしきい値を適用して前記
パターンの有無を表す第１の二値化手段と、前記第５の
信号に所定のしきい値を適用して前記パターンの高さを
表す第２の二値化手段と、を含むパターン検査装置にお
いて、前記第５の信号を平均化する平均化手段と、パタ
ーン有りを表示する直前の該平均化手段の出力に基づい
て、前記第５の信号に適用するしきい値を設定するしき
い値設定手段と、を備えたことを特徴とする。
に使用するしきい値を適正化して検査精度の向上を図る
ことを目的とする。 【構成】表面に任意のパターンを形成した基板と、該基
板の表面に走査型の光ビームを照射する照射手段と、そ
の反射光ビームを受光し、光軸の変化に追随して相補的
に変化する第１の信号（Ａ）及び第２の信号（Ｂ）を出
力する光検出手段と、第３の信号（Ａ＋Ｂ）を生成する
と共に、第４の信号（Ａ−Ｂ）を生成し、且つ、第５の
信号（（Ａ−Ｂ）／（Ａ＋Ｂ））を生成する信号生成手
段と、前記第３の信号に所定のしきい値を適用して前記
パターンの有無を表す第１の二値化手段と、前記第５の
信号に所定のしきい値を適用して前記パターンの高さを
表す第２の二値化手段と、を含むパターン検査装置にお
いて、前記第５の信号を平均化する平均化手段と、パタ
ーン有りを表示する直前の該平均化手段の出力に基づい
て、前記第５の信号に適用するしきい値を設定するしき
い値設定手段と、を備えたことを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、パターン検査装置、例
えば、プリント配線板上の微細配線パターンの検査に好
適な装置に関する。近年、電子機器の高密度実装化に伴
って、プリント配線板の配線パターンが一段と微細化す
る傾向にある。このため、配線パターンの部分的欠損
（欠け）や断線または短絡などを目視に依ることなく、
自動的に精度よく検査できるパターン検査装置が求めら
れている。
えば、プリント配線板上の微細配線パターンの検査に好
適な装置に関する。近年、電子機器の高密度実装化に伴
って、プリント配線板の配線パターンが一段と微細化す
る傾向にある。このため、配線パターンの部分的欠損
（欠け）や断線または短絡などを目視に依ることなく、
自動的に精度よく検査できるパターン検査装置が求めら
れている。
【０００２】
【従来の技術】図８は従来のパターン検査装置の光学系
の概念構成図である。この図において、１０は光ビーム
１１を発生する光源であり、光ビーム１１は、ビームエ
キスパンダ１２でビーム径が調節された後、ミラー１
３、１４を介してポリゴンスキャナ１５に導かれる。そ
して、このポリゴンスキャナ１５の回転に同期して直線
走査された走査ビーム１６が、スキャンレンズ１７及び
反射ミラー１８を介してＸＹＺステージ１９上のプリン
ト配線板２０に照射され、プリント配線板２０からの反
射光ビーム２１は、結像レンズ２２を通して光センサ２
３で受光される。なお、２４はプリント配線板２０に形
成された任意のパターン（例えば、配線パターン）であ
る。
の概念構成図である。この図において、１０は光ビーム
１１を発生する光源であり、光ビーム１１は、ビームエ
キスパンダ１２でビーム径が調節された後、ミラー１
３、１４を介してポリゴンスキャナ１５に導かれる。そ
して、このポリゴンスキャナ１５の回転に同期して直線
走査された走査ビーム１６が、スキャンレンズ１７及び
反射ミラー１８を介してＸＹＺステージ１９上のプリン
ト配線板２０に照射され、プリント配線板２０からの反
射光ビーム２１は、結像レンズ２２を通して光センサ２
３で受光される。なお、２４はプリント配線板２０に形
成された任意のパターン（例えば、配線パターン）であ
る。
【０００３】ここで、光センサ２３には、反射光ビーム
２１の光軸の変化（詳しくは、配線パターン２４の高さ
方向への光軸変化）に追随して相補的（一方が増大する
と他方が同量だけ減少する関係）に変化する第１の信号
（以下、Ａ）及び第２の信号（以下、Ｂ）を出力する例
えばＰＳＤ（Position Sensitive Detector）や２分割
ミラーが用いられ、この光センサ２３から取り出された
２つの信号Ａ、Ｂが信号処理系２５に入力される。
２１の光軸の変化（詳しくは、配線パターン２４の高さ
方向への光軸変化）に追随して相補的（一方が増大する
と他方が同量だけ減少する関係）に変化する第１の信号
（以下、Ａ）及び第２の信号（以下、Ｂ）を出力する例
えばＰＳＤ（Position Sensitive Detector）や２分割
ミラーが用いられ、この光センサ２３から取り出された
２つの信号Ａ、Ｂが信号処理系２５に入力される。
【０００４】図９は、信号処理系２５のブロック図であ
る。信号処理系２５は、高さ演算回路２６、明るさ演算
回路２７、高さ二値化レベル発生回路２８、高さ二値化
回路２９、明るさ二値化レベル発生回路３０、明るさ二
値化回路３１、認識回路３２、焦点補正回路３３、Ｚ方
向ステージコントローラ３４、及び、ＸＹ方向ステージ
コントローラ３５等を含み、高さ演算回路２６で次式
（１）に従って、プリント配線板２０の表面高（及び配
線パターン２４の表面高）を表示するアナログ信号αを
生成すると共に、明るさ演算回路２７で次式（２）に従
って、反射光ビーム２１の合計光量を表示するアナログ
信号βを生成し、高さ二値化回路２９及び明るさ二値化
回路３１でこれらのアナログ信号α、βの二値化信号
（ディジタル信号）α’、β’を生成する。
る。信号処理系２５は、高さ演算回路２６、明るさ演算
回路２７、高さ二値化レベル発生回路２８、高さ二値化
回路２９、明るさ二値化レベル発生回路３０、明るさ二
値化回路３１、認識回路３２、焦点補正回路３３、Ｚ方
向ステージコントローラ３４、及び、ＸＹ方向ステージ
コントローラ３５等を含み、高さ演算回路２６で次式
（１）に従って、プリント配線板２０の表面高（及び配
線パターン２４の表面高）を表示するアナログ信号αを
生成すると共に、明るさ演算回路２７で次式（２）に従
って、反射光ビーム２１の合計光量を表示するアナログ
信号βを生成し、高さ二値化回路２９及び明るさ二値化
回路３１でこれらのアナログ信号α、βの二値化信号
（ディジタル信号）α’、β’を生成する。
【０００５】α＝（Ａ−Ｂ）／（Ａ＋Ｂ） ……（１） β＝（Ａ＋Ｂ） ……（２） ここで、高さ二値化回路２９に入力する信号ＳＬ1 は、
アナログ信号αを二値化するための固定の二値化レベル
であり、高さ二値化レベル発生回路２８で作られる。ま
た、信号ＳＬ2 は、アナログ信号βを二値化するための
固定の二値化レベルであり、明るさ二値化レベル発生回
路３０で作られる。
アナログ信号αを二値化するための固定の二値化レベル
であり、高さ二値化レベル発生回路２８で作られる。ま
た、信号ＳＬ2 は、アナログ信号βを二値化するための
固定の二値化レベルであり、明るさ二値化レベル発生回
路３０で作られる。
【０００６】図１０は、かかる従来例の動作波形図であ
る。この図において、信号Ａ、Ｂのレベルは、プリント
配線板２０の表面部分よりも、配線パターン２４の部分
が相当に大きい。これは両者の材質の違いに依るもの
で、配線パターン２４（一般に金属）の光反射率が、プ
リント配線板２０（一般に樹脂）のそれよりも高く、反
射光ビームの合計光量が大きいからである。
る。この図において、信号Ａ、Ｂのレベルは、プリント
配線板２０の表面部分よりも、配線パターン２４の部分
が相当に大きい。これは両者の材質の違いに依るもの
で、配線パターン２４（一般に金属）の光反射率が、プ
リント配線板２０（一般に樹脂）のそれよりも高く、反
射光ビームの合計光量が大きいからである。
【０００７】このため、信号βと適切なしきい値ＳＬ2
とを比較することにより、反射光ビーム２１の合計光量
が大きい部分（以下、明部）と、合計光量が小さい部分
（以下、暗部）とを識別した信号β’を生成できる。な
お、Δｎは例えば光センサ２３の暗電流によって発生す
るほぼ一定レベルの高周波ノイズである。また、信号α
と適切なしきい値ＳＬ1 とを比較することにより、当該
しきい値ＳＬ1 に相当する基準高を越える部分（以下、
高部）と、基準高を下回る部分（以下、低部）とを識別
した信号α’を生成できる。
とを比較することにより、反射光ビーム２１の合計光量
が大きい部分（以下、明部）と、合計光量が小さい部分
（以下、暗部）とを識別した信号β’を生成できる。な
お、Δｎは例えば光センサ２３の暗電流によって発生す
るほぼ一定レベルの高周波ノイズである。また、信号α
と適切なしきい値ＳＬ1 とを比較することにより、当該
しきい値ＳＬ1 に相当する基準高を越える部分（以下、
高部）と、基準高を下回る部分（以下、低部）とを識別
した信号α’を生成できる。
【０００８】したがって、信号α’に基づいて配線パタ
ーン２４の２次元配置を認識でき、さらに、その認識結
果と信号β’に基づいて配線パターン２４の欠陥状態、
例えば欠損、断線または短絡等を検査できる。
ーン２４の２次元配置を認識でき、さらに、その認識結
果と信号β’に基づいて配線パターン２４の欠陥状態、
例えば欠損、断線または短絡等を検査できる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】ところで、信号処理系
２５に入力される２つのアナログ信号Ａ、Ｂには、上記
したように、例えば光センサ２３の暗電流によって発生
するほぼ一定レベルの高周波ノイズΔｎが含まれる。こ
のため、前式（１）及び（２）は、正確には次式
（１）’及び（２）’のようになる。
２５に入力される２つのアナログ信号Ａ、Ｂには、上記
したように、例えば光センサ２３の暗電流によって発生
するほぼ一定レベルの高周波ノイズΔｎが含まれる。こ
のため、前式（１）及び（２）は、正確には次式
（１）’及び（２）’のようになる。
【００１０】 α＝（Ａ−Ｂ）／（Ａ＋Ｂ＋Δｎ） ……（１）’ β＝（Ａ＋Ｂ＋Δｎ） ……（２）’ 明部では式（１）’の分母側の（Ａ＋Ｂ）が十分に大き
いために、仮にΔｎがあったとしても信号αのＳ／Ｎ比
は悪化しない。しかし、暗部では分母側の（Ａ＋Ｂ）が
相当に小さくなるので、Δｎの影響が大きくなり、その
結果、信号αに、Δｎ’（図１０参照）に起因した相当
に大きなノイズ成分が乗ってしまい、Ｓ／Ｎ比が悪化す
ることになる。
いために、仮にΔｎがあったとしても信号αのＳ／Ｎ比
は悪化しない。しかし、暗部では分母側の（Ａ＋Ｂ）が
相当に小さくなるので、Δｎの影響が大きくなり、その
結果、信号αに、Δｎ’（図１０参照）に起因した相当
に大きなノイズ成分が乗ってしまい、Ｓ／Ｎ比が悪化す
ることになる。
【００１１】したがって、暗部（または低部）に相当す
る信号αのレベルが一時的にしきい値ＳＬ1 を越えるこ
とがあり、実際には低部（パターン無し、あるいは欠陥
箇所）であるにも拘らず、高部（パターン有り、あるい
は正常箇所）と誤認してしまうといった検査精度上の問
題点があった。そこで、本発明は、パターンの高さを表
す二値化信号を生成する際に使用するしきい値を適正化
して検査精度の向上を図ることを目的とする。
る信号αのレベルが一時的にしきい値ＳＬ1 を越えるこ
とがあり、実際には低部（パターン無し、あるいは欠陥
箇所）であるにも拘らず、高部（パターン有り、あるい
は正常箇所）と誤認してしまうといった検査精度上の問
題点があった。そこで、本発明は、パターンの高さを表
す二値化信号を生成する際に使用するしきい値を適正化
して検査精度の向上を図ることを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するためその原理図を図１に示すように、表面に任意
のパターンを形成した基板と、該基板の表面に走査型の
光ビームを照射する照射手段と、該基板表面からの反射
光ビームを受光し、その光軸の変化に追随して相補的に
変化する第１の信号（Ａ）及び第２の信号（Ｂ）を出力
する光検出手段と、該第１の信号と第２の信号の和に相
当する第３の信号（Ａ＋Ｂ）を生成すると共に、該第１
の信号と第２の信号の差に相当する第４の信号（Ａ−
Ｂ）を生成し、且つ、該第３の信号に対する第４の信号
の割合に相当する第５の信号（（Ａ−Ｂ）／（Ａ＋
Ｂ））を生成する信号生成手段と、前記第３の信号に所
定のしきい値を適用して前記パターンの有無を表す第１
の二値化信号を生成する第１の二値化手段と、前記第５
の信号に所定のしきい値を適用して前記パターンの高さ
を表す第２の二値化信号を生成する第２の二値化手段
と、を含むパターン検査装置において、前記第５の信号
を平均化する平均化手段と、前記第１の二値化信号がパ
ターン有りを表示する直前の該平均化手段の出力に基づ
いて、前記第５の信号に適用するしきい値を設定するし
きい値設定手段と、を備えたことを特徴とする。
成するためその原理図を図１に示すように、表面に任意
のパターンを形成した基板と、該基板の表面に走査型の
光ビームを照射する照射手段と、該基板表面からの反射
光ビームを受光し、その光軸の変化に追随して相補的に
変化する第１の信号（Ａ）及び第２の信号（Ｂ）を出力
する光検出手段と、該第１の信号と第２の信号の和に相
当する第３の信号（Ａ＋Ｂ）を生成すると共に、該第１
の信号と第２の信号の差に相当する第４の信号（Ａ−
Ｂ）を生成し、且つ、該第３の信号に対する第４の信号
の割合に相当する第５の信号（（Ａ−Ｂ）／（Ａ＋
Ｂ））を生成する信号生成手段と、前記第３の信号に所
定のしきい値を適用して前記パターンの有無を表す第１
の二値化信号を生成する第１の二値化手段と、前記第５
の信号に所定のしきい値を適用して前記パターンの高さ
を表す第２の二値化信号を生成する第２の二値化手段
と、を含むパターン検査装置において、前記第５の信号
を平均化する平均化手段と、前記第１の二値化信号がパ
ターン有りを表示する直前の該平均化手段の出力に基づ
いて、前記第５の信号に適用するしきい値を設定するし
きい値設定手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１３】
【作用】本発明では、第５の信号の所定区間（ノイズ成
分が大きい期間：低部または暗部）の平均値に基づい
て、当該第５の信号を二値化するためのしきい値が設定
され、所定区間の実際のレベルに追随するように常にし
きい値がコントロールされる。
分が大きい期間：低部または暗部）の平均値に基づい
て、当該第５の信号を二値化するためのしきい値が設定
され、所定区間の実際のレベルに追随するように常にし
きい値がコントロールされる。
【００１４】したがって、その時々のしきい値が最適化
され、検査精度の向上が図られる。
され、検査精度の向上が図られる。
【００１５】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図２、図３は本発明に係るパターン検査装置の第
１実施例を示す図である。まず、構成を説明する。図２
において、４０は光ビーム（例えばレーザービーム）４
１を発生する光源、４２は光ビーム４１を直線的に走査
する光走査機構（例えばポリゴンスキャナ）、４３は光
走査レンズ（例えばスキャンレンズ）であり、これらは
一体として、表面に任意のパターン（例えば配線パター
ン）を形成した基板（例えばプリント配線板）４４の表
面に、走査型の光ビームを照射する照射手段４５を構成
する。また、４６は基板４４の表面で反射した光ビーム
（以下、反射光ビーム４７）を収束する結像レンズ、４
８は光検出手段としての光位置検出センサ（例えばＰＳ
Ｄまたは２分割センサ）であり、光位置センサ４８は、
反射光ビーム４７を受光し、その光軸の変化（正確に
は、基板４４の表面に形成されたパターンの高さ方向へ
の変化）に追随して相補的に変化する第１の信号Ａ及び
第２の信号Ｂを出力する。なお、４９は基板４４をＺ軸
に沿って微小移動できるＺステージ、５０は同じく基板
４４をＸ軸やＹ軸に沿って微小移動できるＸＹステージ
である。
する。図２、図３は本発明に係るパターン検査装置の第
１実施例を示す図である。まず、構成を説明する。図２
において、４０は光ビーム（例えばレーザービーム）４
１を発生する光源、４２は光ビーム４１を直線的に走査
する光走査機構（例えばポリゴンスキャナ）、４３は光
走査レンズ（例えばスキャンレンズ）であり、これらは
一体として、表面に任意のパターン（例えば配線パター
ン）を形成した基板（例えばプリント配線板）４４の表
面に、走査型の光ビームを照射する照射手段４５を構成
する。また、４６は基板４４の表面で反射した光ビーム
（以下、反射光ビーム４７）を収束する結像レンズ、４
８は光検出手段としての光位置検出センサ（例えばＰＳ
Ｄまたは２分割センサ）であり、光位置センサ４８は、
反射光ビーム４７を受光し、その光軸の変化（正確に
は、基板４４の表面に形成されたパターンの高さ方向へ
の変化）に追随して相補的に変化する第１の信号Ａ及び
第２の信号Ｂを出力する。なお、４９は基板４４をＺ軸
に沿って微小移動できるＺステージ、５０は同じく基板
４４をＸ軸やＹ軸に沿って微小移動できるＸＹステージ
である。
【００１６】一方、５１は高さ演算回路、５２は明るさ
演算回路であり、これらは一体として信号生成手段５３
を構成する。すなわち、信号生成手段５３は、第１の信
号Ａと第２の信号Ｂの和に相当する第３の信号（Ａ＋
Ｂ）を生成すると共に、第１の信号Ａと第２の信号Ｂの
差に相当する第４の信号（Ａ−Ｂ）を生成し、且つ、第
３の信号（Ａ＋Ｂ）に対する第４の信号（Ａ−Ｂ）の割
合に相当する第５の信号（（Ａ−Ｂ）／（Ａ＋Ｂ））を
生成し、高さ演算回路５１から第５の信号に相当するア
ナログ信号αを出力すると共に、明るさ演算回路５２か
ら第３の信号に相当するアナログ信号βを出力する。
演算回路であり、これらは一体として信号生成手段５３
を構成する。すなわち、信号生成手段５３は、第１の信
号Ａと第２の信号Ｂの和に相当する第３の信号（Ａ＋
Ｂ）を生成すると共に、第１の信号Ａと第２の信号Ｂの
差に相当する第４の信号（Ａ−Ｂ）を生成し、且つ、第
３の信号（Ａ＋Ｂ）に対する第４の信号（Ａ−Ｂ）の割
合に相当する第５の信号（（Ａ−Ｂ）／（Ａ＋Ｂ））を
生成し、高さ演算回路５１から第５の信号に相当するア
ナログ信号αを出力すると共に、明るさ演算回路５２か
ら第３の信号に相当するアナログ信号βを出力する。
【００１７】また、５４は可変しきい値（基準の高さに
相当）ＳＬ10を使用して上記アナログ信号αを二値化
し、第１の二値化信号α’を生成する高さ二値化回路
（第１の二値化手段）、５５は固定しきい値（基準の明
るさに相当）ＳＬ11を使用して上記アナログ信号βを二
値化し、第２の二値化信号β’を生成する明るさ二値化
回路（第２の二値化手段）である。また、５６は可変し
きい値ＳＬ10のレベルを設定する可変しきい値設定回路
（しきい値設定手段）、５７は固定しきい値ＳＬ11のレ
ベルを設定する固定しきい値設定回路、さらに、５８は
二値化信号β’に基づいて上記パターンの２次元的な位
置を認識したり、この認識位置と二値化信号α’に基づ
いてパターンの欠陥、例えば欠損や断線または短絡等を
検査したりする認識回路である。なお、５９は可変しき
い値ＳＬ10に基づいて基板４４のＺ軸方向補正量を演算
する焦点位置補正回路、６０、６１はそれぞれＺステー
ジ４９やＸＹステージ５０を駆動するコントローラであ
る。
相当）ＳＬ10を使用して上記アナログ信号αを二値化
し、第１の二値化信号α’を生成する高さ二値化回路
（第１の二値化手段）、５５は固定しきい値（基準の明
るさに相当）ＳＬ11を使用して上記アナログ信号βを二
値化し、第２の二値化信号β’を生成する明るさ二値化
回路（第２の二値化手段）である。また、５６は可変し
きい値ＳＬ10のレベルを設定する可変しきい値設定回路
（しきい値設定手段）、５７は固定しきい値ＳＬ11のレ
ベルを設定する固定しきい値設定回路、さらに、５８は
二値化信号β’に基づいて上記パターンの２次元的な位
置を認識したり、この認識位置と二値化信号α’に基づ
いてパターンの欠陥、例えば欠損や断線または短絡等を
検査したりする認識回路である。なお、５９は可変しき
い値ＳＬ10に基づいて基板４４のＺ軸方向補正量を演算
する焦点位置補正回路、６０、６１はそれぞれＺステー
ジ４９やＸＹステージ５０を駆動するコントローラであ
る。
【００１８】ここで、可変しきい値設定回路５６は、平
均化回路（平均化手段）５６ａ、サンプルホールド回路
５６ｂ、及び、オフセット回路５６ｃを含み、平均化回
路５６ａは、例えば容量と抵抗からなる公知の積分回路
により、信号αの時間積分値に相当する信号Σαを生成
して出力する。サンプルホールド回路５６ｂは、平均化
回路５６からの信号Σαを所定のタイミングでサンプリ
ングするもので、詳しくは、二値化信号β’の論理Ｌ期
間（暗部：パターン無しの表示期間）でΣαをサンプリ
ングし、論理Ｌから論理Ｈに変化した時点（暗部を表示
する期間の終了時点、言い替えればパターン有りを表示
する直前の時点）のサンプリング値をホールドする（以
下、ホールド値をΣαＨという）。オフセット回路５６
ｃは、ΣαＨに所定のオフセット値ＯＦＴを加えて可変
しきい値ＳＬ10を生成するもので、ＯＦＴは、例えば信
号αの暗部に含まれる高周波ノイズ（図１０の符号Δ
ｎ’参照）の振幅や、パターンの一部欠損（図３の符号
ア参照）に伴う信号αの明部の落ち込み（図３の符号イ
参照）等を考慮して決定する。
均化回路（平均化手段）５６ａ、サンプルホールド回路
５６ｂ、及び、オフセット回路５６ｃを含み、平均化回
路５６ａは、例えば容量と抵抗からなる公知の積分回路
により、信号αの時間積分値に相当する信号Σαを生成
して出力する。サンプルホールド回路５６ｂは、平均化
回路５６からの信号Σαを所定のタイミングでサンプリ
ングするもので、詳しくは、二値化信号β’の論理Ｌ期
間（暗部：パターン無しの表示期間）でΣαをサンプリ
ングし、論理Ｌから論理Ｈに変化した時点（暗部を表示
する期間の終了時点、言い替えればパターン有りを表示
する直前の時点）のサンプリング値をホールドする（以
下、ホールド値をΣαＨという）。オフセット回路５６
ｃは、ΣαＨに所定のオフセット値ＯＦＴを加えて可変
しきい値ＳＬ10を生成するもので、ＯＦＴは、例えば信
号αの暗部に含まれる高周波ノイズ（図１０の符号Δ
ｎ’参照）の振幅や、パターンの一部欠損（図３の符号
ア参照）に伴う信号αの明部の落ち込み（図３の符号イ
参照）等を考慮して決定する。
【００１９】次に、作用を説明する。図３は第１実施例
の動作波形図である。なお、ここでは基板４４に若干の
湾曲が発生していると共に、その基板４４上のパターン
（配線パターン）に欠損箇所（ア）がある場合を考え
る。この場合、信号Ａ、Ｂから求められた高さを表す信
号αは、パターン部分の一部欠損箇所でレベルを低下
（イ）し、且つ、基板の湾曲度合に対応した全体的なレ
ベル変化を有すると共に、高周波ノイズ（特に暗部のノ
イズ振幅が大きい）を重畳している。信号Σαは、信号
αを平均化処理した信号であり、ノイズ成分を除いた波
形である。
の動作波形図である。なお、ここでは基板４４に若干の
湾曲が発生していると共に、その基板４４上のパターン
（配線パターン）に欠損箇所（ア）がある場合を考え
る。この場合、信号Ａ、Ｂから求められた高さを表す信
号αは、パターン部分の一部欠損箇所でレベルを低下
（イ）し、且つ、基板の湾曲度合に対応した全体的なレ
ベル変化を有すると共に、高周波ノイズ（特に暗部のノ
イズ振幅が大きい）を重畳している。信号Σαは、信号
αを平均化処理した信号であり、ノイズ成分を除いた波
形である。
【００２０】ここで、信号Σαを、タイミングｔ1 、ｔ
2 でサンプリング＆ホールドし、そのホールド値ΣαＨ
に所定のオフセットＯＦＴを加えると、タイミング
ｔ1 、ｔ 2 ごとにそれぞれ可変しきい値ＳＬ10(t1)、Ｓ
Ｌ10(t2)が作られる。例えばＳＬ 10(t1)は、タイミング
ｔ1 の直前のΣαにＯＦＴを加えたものであり、また、
ＳＬ10(t2)は、タイミングｔ2 の直前のΣαにＯＦＴを
加えたものである。
2 でサンプリング＆ホールドし、そのホールド値ΣαＨ
に所定のオフセットＯＦＴを加えると、タイミング
ｔ1 、ｔ 2 ごとにそれぞれ可変しきい値ＳＬ10(t1)、Ｓ
Ｌ10(t2)が作られる。例えばＳＬ 10(t1)は、タイミング
ｔ1 の直前のΣαにＯＦＴを加えたものであり、また、
ＳＬ10(t2)は、タイミングｔ2 の直前のΣαにＯＦＴを
加えたものである。
【００２１】したがって、上記ホールド時点におけるΣ
αは、ノイズに影響されない実際の基板表面高に相当す
るから、これらの可変しきい値を使用して信号αを二値
化処理することにより、高周波ノイズの影響を受けない
正確な二値化信号α’を作ることができ、配線パターン
の検査精度の向上を図ることができる。なお、本発明の
実施態様は上記例示に限るものではなく、本発明の意図
する範囲において様々な変形例が考えられる。以下、そ
の好ましい他の実施例について説明する。
αは、ノイズに影響されない実際の基板表面高に相当す
るから、これらの可変しきい値を使用して信号αを二値
化処理することにより、高周波ノイズの影響を受けない
正確な二値化信号α’を作ることができ、配線パターン
の検査精度の向上を図ることができる。なお、本発明の
実施態様は上記例示に限るものではなく、本発明の意図
する範囲において様々な変形例が考えられる。以下、そ
の好ましい他の実施例について説明する。
【００２２】図４、図５は本発明に係るパターン検査装
置の第２実施例を示す図である。なお、第１実施例と共
通する回路要素には同一の符号を付すと共に、説明の重
複を避ける。この実施例では、高さ二値化回路５４にお
ける２値化の対象信号をアナログスイッチ５６ｄによっ
て選択する。すなわち、図５に示すように、パターン有
りの部分では、第１実施例と同様に高さ演算回路５１で
作られた信号αを選択し、一方、パターン無しの部分で
はアナログスイッチ５６ｄを切り替えて平均化処理回路
５６ａの出力Σαを選択する。このようにすると、パタ
ーン無しの部分のノイズをなくすことができ、高さの二
値化処理を確実にして、配線パターンの検査精度をさら
に高めることができる。
置の第２実施例を示す図である。なお、第１実施例と共
通する回路要素には同一の符号を付すと共に、説明の重
複を避ける。この実施例では、高さ二値化回路５４にお
ける２値化の対象信号をアナログスイッチ５６ｄによっ
て選択する。すなわち、図５に示すように、パターン有
りの部分では、第１実施例と同様に高さ演算回路５１で
作られた信号αを選択し、一方、パターン無しの部分で
はアナログスイッチ５６ｄを切り替えて平均化処理回路
５６ａの出力Σαを選択する。このようにすると、パタ
ーン無しの部分のノイズをなくすことができ、高さの二
値化処理を確実にして、配線パターンの検査精度をさら
に高めることができる。
【００２３】なお、平均化回路５６ａの積分回路を、サ
ンプリングホールド回路５６ｂのサンプリング開始タイ
ミングでリセットすると、Σαの立ち下がりを早めるこ
とができ、サンプリングの開始直後から正確な積分値
（Σα）を出力できる。また、明るさ演算回路５２の代
わりに、基板４４の直近に配置した専用の明るさセンサ
（ＰＳＤや２分割センサよりも高い光感度をもつもの）
６２を使用しても構わない。こうしたリセット処理の付
加や、専用の明るさセンサは、前記第１実施例に適用し
てもよく、あるいは、次に述べる第３実施例に適用して
もよい。
ンプリングホールド回路５６ｂのサンプリング開始タイ
ミングでリセットすると、Σαの立ち下がりを早めるこ
とができ、サンプリングの開始直後から正確な積分値
（Σα）を出力できる。また、明るさ演算回路５２の代
わりに、基板４４の直近に配置した専用の明るさセンサ
（ＰＳＤや２分割センサよりも高い光感度をもつもの）
６２を使用しても構わない。こうしたリセット処理の付
加や、専用の明るさセンサは、前記第１実施例に適用し
てもよく、あるいは、次に述べる第３実施例に適用して
もよい。
【００２４】図６、図７は本発明に係るパターン検査装
置の第３実施例を示す図である。なお、前記の各実施例
と共通する回路要素には同一の符号を付すと共に、説明
の重複を避ける。この実施例では、高さ演算回路５１の
前段で平均化処理を実行する。すなわち、高さ演算回路
５１には、平均化処理回路６３ａ及びアナログスイッチ
６４ａを介して光位置検出センサ４８からの信号Ａ（ま
たはこの信号Ａを平均化した信号Ａ’）が入力されると
共に、平均化処理回路６３ｂ及びアナログスイッチ６４
ｂを介して光位置検出センサ４８からの信号Ｂ（または
この信号Ｂを平均化した信号Ｂ’）が入力される。信号
Ａ／Ａ’、Ｂ／Ｂ’の選択は、二値化信号βに依存し、
具体的には、図７に示すように、パターン有の期間では
信号Ａ及び信号Ｂを選択する一方、パターン無しの期間
では信号Ａ’及びＢ’を選択する。
置の第３実施例を示す図である。なお、前記の各実施例
と共通する回路要素には同一の符号を付すと共に、説明
の重複を避ける。この実施例では、高さ演算回路５１の
前段で平均化処理を実行する。すなわち、高さ演算回路
５１には、平均化処理回路６３ａ及びアナログスイッチ
６４ａを介して光位置検出センサ４８からの信号Ａ（ま
たはこの信号Ａを平均化した信号Ａ’）が入力されると
共に、平均化処理回路６３ｂ及びアナログスイッチ６４
ｂを介して光位置検出センサ４８からの信号Ｂ（または
この信号Ｂを平均化した信号Ｂ’）が入力される。信号
Ａ／Ａ’、Ｂ／Ｂ’の選択は、二値化信号βに依存し、
具体的には、図７に示すように、パターン有の期間では
信号Ａ及び信号Ｂを選択する一方、パターン無しの期間
では信号Ａ’及びＢ’を選択する。
【００２５】このようにすると、高さ演算の対象となる
信号Ａ、ＢのＳ／Ｎ比を改善でき、高さ演算処理を正確
化して配線パターンの検査精度をより一層高めることが
できる。なお、第１または第２実施例と同様に、高さ演
算回路５１の出力を平均化処理するようにしてもよい。
信号Ａ、ＢのＳ／Ｎ比を改善でき、高さ演算処理を正確
化して配線パターンの検査精度をより一層高めることが
できる。なお、第１または第２実施例と同様に、高さ演
算回路５１の出力を平均化処理するようにしてもよい。
【００２６】
【発明の効果】本発明によれば、パターンの高さを表す
二値化信号を生成する際に使用するしきい値を適正化で
き、検査精度の向上を図ることができる。
二値化信号を生成する際に使用するしきい値を適正化で
き、検査精度の向上を図ることができる。
【図１】本発明の原理図である。
【図２】第１実施例の構成図である。
【図３】第１実施例の動作波形図である。
【図４】第２実施例の構成図である。
【図５】第２実施例の動作波形図である。
【図６】第３実施例の構成図である。
【図７】第３実施例の動作波形図である。
【図８】従来例の光学系の構成図である。
【図９】従来例の信号処理系の構成図である。
【図１０】従来例の動作波形図である。
４１：光ビーム ４４：基板 ４５：照射手段 ４７：反射光ビーム ４８：光位置検出センサ（光検出手段） ５３：信号生成手段 ５４：高さ二値化回路（第１の二値化手段） ５５：高さ二値化回路（第２の二値化手段） ５６：しきい値設定手段 ５６ａ：平均化回路（平均化手段）
Claims (2)
- 【請求項１】表面に任意のパターンを形成した基板と、 該基板の表面に走査型の光ビームを照射する照射手段
と、 該基板表面からの反射光ビームを受光し、その光軸の変
化に追随して相補的に変化する第１の信号（Ａ）及び第
２の信号（Ｂ）を出力する光検出手段と、 該第１の信号と第２の信号の和に相当する第３の信号
（Ａ＋Ｂ）を生成すると共に、該第１の信号と第２の信
号の差に相当する第４の信号（Ａ−Ｂ）を生成し、且
つ、該第３の信号に対する第４の信号の割合に相当する
第５の信号（（Ａ−Ｂ）／（Ａ＋Ｂ））を生成する信号
生成手段と、 前記第３の信号に所定のしきい値を適用して前記パター
ンの有無を表す第１の二値化信号を生成する第１の二値
化手段と、 前記第５の信号に所定のしきい値を適用して前記パター
ンの高さを表す第２の二値化信号を生成する第２の二値
化手段と、を含むパターン検査装置において、 前記第５の信号を平均化する平均化手段と、 前記第１の二値化信号がパターン有りを表示する直前の
該平均化手段の出力に基づいて、前記第５の信号に適用
するしきい値を設定するしきい値設定手段と、を備えた
ことを特徴とするパターン検査装置。 - 【請求項２】前記第１の信号と第２の信号を平均化した
信号を用いて、前記第５の信号を生成することを特徴と
する請求項１記載のパターン検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4048858A JPH05248836A (ja) | 1992-03-05 | 1992-03-05 | パターン検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4048858A JPH05248836A (ja) | 1992-03-05 | 1992-03-05 | パターン検査装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05248836A true JPH05248836A (ja) | 1993-09-28 |
Family
ID=12814974
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4048858A Pending JPH05248836A (ja) | 1992-03-05 | 1992-03-05 | パターン検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05248836A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008032669A (ja) * | 2006-07-27 | 2008-02-14 | Oputouea Kk | 光走査式平面外観検査装置 |
| US7349575B2 (en) | 2003-06-27 | 2008-03-25 | Nippon Avionics Co., Ltd. | Pattern inspection method and apparatus, and pattern alignment method |
-
1992
- 1992-03-05 JP JP4048858A patent/JPH05248836A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7349575B2 (en) | 2003-06-27 | 2008-03-25 | Nippon Avionics Co., Ltd. | Pattern inspection method and apparatus, and pattern alignment method |
| JP2008032669A (ja) * | 2006-07-27 | 2008-02-14 | Oputouea Kk | 光走査式平面外観検査装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20010814 |