JPH0575046B2 - - Google Patents
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- JPH0575046B2 JPH0575046B2 JP60158107A JP15810785A JPH0575046B2 JP H0575046 B2 JPH0575046 B2 JP H0575046B2 JP 60158107 A JP60158107 A JP 60158107A JP 15810785 A JP15810785 A JP 15810785A JP H0575046 B2 JPH0575046 B2 JP H0575046B2
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 17
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- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 8
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 claims description 8
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 6
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Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、ウエハやICマスクなどのパターン
検査の際得られる被検査対象パターンの画像信号
の感度を補正するための装置に係り、特に照射光
量蓄積形の画像検出器の信号レベルを、光源輝度
変動や検出器蓄積時間の不均一によることなく高
精度に補正するようにした被検査対象パターンの
画像信号感度補正装置に関するものである。
検査の際得られる被検査対象パターンの画像信号
の感度を補正するための装置に係り、特に照射光
量蓄積形の画像検出器の信号レベルを、光源輝度
変動や検出器蓄積時間の不均一によることなく高
精度に補正するようにした被検査対象パターンの
画像信号感度補正装置に関するものである。
従来、ウエハやICマスクなどのパターン検査
装置における画像検出方法として、例えば特開昭
57−34402号公報に示されるように、被検査試料
を顕微鏡でCCD等の一次元イメージセンサ上に
拡大投影し、イメージセンサ自身の走査と同時に
それとは直角方向に、試料を乗せたステージを副
走査することにより試料の2次元画像を検出する
方法が知られている。
装置における画像検出方法として、例えば特開昭
57−34402号公報に示されるように、被検査試料
を顕微鏡でCCD等の一次元イメージセンサ上に
拡大投影し、イメージセンサ自身の走査と同時に
それとは直角方向に、試料を乗せたステージを副
走査することにより試料の2次元画像を検出する
方法が知られている。
この方法で画像を歪なく検出するためには、イ
メージセンサの1走査時間の間に正確にパターン
検出画素サイズ分だけ試料ステージを動かす必要
がある。すなわち、試料ステージを一定速度で駆
動しなければならない。しかし、試料ステージは
モータにより機械的に駆動されるため、ある程度
の速度変動はまぬがれず、検出画像に歪が生じ、
欠陥判定を誤まるという問題があつた。
メージセンサの1走査時間の間に正確にパターン
検出画素サイズ分だけ試料ステージを動かす必要
がある。すなわち、試料ステージを一定速度で駆
動しなければならない。しかし、試料ステージは
モータにより機械的に駆動されるため、ある程度
の速度変動はまぬがれず、検出画像に歪が生じ、
欠陥判定を誤まるという問題があつた。
この問題を解決するには、ステージの走査位置
に合わせてイメージセンサの走査を開始させれば
よい。しかし、ステージ速度に変動があるため、
イメージセンサ走査開始の時間間隔が変化し、そ
の結果、イメージセンサがCCDのような入射光
量蓄積形の場合、蓄積時間が変化するため、画像
信号レベルが変動してしまう。
に合わせてイメージセンサの走査を開始させれば
よい。しかし、ステージ速度に変動があるため、
イメージセンサ走査開始の時間間隔が変化し、そ
の結果、イメージセンサがCCDのような入射光
量蓄積形の場合、蓄積時間が変化するため、画像
信号レベルが変動してしまう。
また、これらの検査装置は照明用光源として、
高輝度を得るためにキセノンランプや水銀灯など
の放電灯を使用するのが一般的であるが、これら
放電灯は寿命近くになるに従つて輝度が不安定に
なり、画像信号レベルの変動を引起してしまう。
高輝度を得るためにキセノンランプや水銀灯など
の放電灯を使用するのが一般的であるが、これら
放電灯は寿命近くになるに従つて輝度が不安定に
なり、画像信号レベルの変動を引起してしまう。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決す
べく、被検査対象パターンを副走査する副走査速
度が変動して蓄積時間が変動しても、また照明光
源の輝度変動が生じても、CCDイメージセンサ
の如き、蓄積形のリニアイメージセンサによつて
検出される被検査対象パターンの画像信号に対し
て、感度および歪みを補正して常に像歪やレベル
変動のない一定の画像信号を得るようにした被検
査対象パターンの画像信号感度補正装置を提供す
ることにある。
べく、被検査対象パターンを副走査する副走査速
度が変動して蓄積時間が変動しても、また照明光
源の輝度変動が生じても、CCDイメージセンサ
の如き、蓄積形のリニアイメージセンサによつて
検出される被検査対象パターンの画像信号に対し
て、感度および歪みを補正して常に像歪やレベル
変動のない一定の画像信号を得るようにした被検
査対象パターンの画像信号感度補正装置を提供す
ることにある。
本発明は、上記目的を達成するために、被検査
対象パターンを載置して所望X方向に移動させて
副走査させるステージ手段と、該ステージ手段に
よつて副走査される被検査対象パターンのX方向
の変位を検出する変位検出手段と、該変位検出手
段から検出される被検査対象パターンのX方向の
変位に基づいて一定の距離変位する毎に同期信号
を出力する同期信号発生手段と、照明光源からの
照明光により照明された前記被検査対象パターン
からの光像を結像させて、前記X方向とほぼ直交
するY方向に画素を配列した蓄積形リニアイメー
ジセンサで受光する検出光学系と、前記照明光源
の一部の参照照明光を前記蓄積形リニアイメージ
センサの一部に導いて受光させる参照照明光学系
と、前記同期信号発生手段から得られる同期信号
に基づいて参照照明光学系による参照照明光を受
光して前記蓄積形リニアイメージセンサの一部か
ら得られる明レベル参照信号Bをサンプリングし
てサンプルホールドする第1のサンプルホールド
手段と、前記同期信号発生手段から得られる同期
信号に基づいて前記検出光学系の前記蓄積形リニ
アイメージセンサから得られる暗レベル信号Dを
サンプリングしてサンプルホールドする第2のサ
ンプルホールド手段と、前記同期信号発生手段か
ら得られる同期信号に基づいて前記検出光学系の
前記蓄積形リニアイメージセンサに対してY方向
に電気的に主走査して読み出された被検査対象パ
ターンの画像信号I0に対して、前記第1および第
2ののサンプルホールド手段の各々でサンプルホ
ールドされた明レベル参照信号Bおよび暗レベル
信号Dに基づいて、I=(I0−D)/(B−D)
なる補正演算を施して補正された画像信号Iを得
る補正演算手段とを備え、該補正演算手段で補正
演算された画像信号Iを、被検査対象パターンの
感度および歪みが補正された画像信号とすること
を特徴とする被検査対象パターンの画像信号感度
補正装置である。
対象パターンを載置して所望X方向に移動させて
副走査させるステージ手段と、該ステージ手段に
よつて副走査される被検査対象パターンのX方向
の変位を検出する変位検出手段と、該変位検出手
段から検出される被検査対象パターンのX方向の
変位に基づいて一定の距離変位する毎に同期信号
を出力する同期信号発生手段と、照明光源からの
照明光により照明された前記被検査対象パターン
からの光像を結像させて、前記X方向とほぼ直交
するY方向に画素を配列した蓄積形リニアイメー
ジセンサで受光する検出光学系と、前記照明光源
の一部の参照照明光を前記蓄積形リニアイメージ
センサの一部に導いて受光させる参照照明光学系
と、前記同期信号発生手段から得られる同期信号
に基づいて参照照明光学系による参照照明光を受
光して前記蓄積形リニアイメージセンサの一部か
ら得られる明レベル参照信号Bをサンプリングし
てサンプルホールドする第1のサンプルホールド
手段と、前記同期信号発生手段から得られる同期
信号に基づいて前記検出光学系の前記蓄積形リニ
アイメージセンサから得られる暗レベル信号Dを
サンプリングしてサンプルホールドする第2のサ
ンプルホールド手段と、前記同期信号発生手段か
ら得られる同期信号に基づいて前記検出光学系の
前記蓄積形リニアイメージセンサに対してY方向
に電気的に主走査して読み出された被検査対象パ
ターンの画像信号I0に対して、前記第1および第
2ののサンプルホールド手段の各々でサンプルホ
ールドされた明レベル参照信号Bおよび暗レベル
信号Dに基づいて、I=(I0−D)/(B−D)
なる補正演算を施して補正された画像信号Iを得
る補正演算手段とを備え、該補正演算手段で補正
演算された画像信号Iを、被検査対象パターンの
感度および歪みが補正された画像信号とすること
を特徴とする被検査対象パターンの画像信号感度
補正装置である。
以下、本発明を第1図から第3図により説明す
る。
る。
先ず本発明に係る画像信号感度補正回路につい
て説明する。第1図はその構成を画像検出対象な
どとともに示したものである。これによるとXY
ステージ15上に載置されたウエハ13のパター
ンは1次元のイメージセンサ1に対物レンズ12
により拡大結像されるものとなつている。イメー
ジセンサ1をその内部でY方向(主走査方向)に
走査する一方、XYステージ15をX方向(副走
査方向)に走査する。
て説明する。第1図はその構成を画像検出対象な
どとともに示したものである。これによるとXY
ステージ15上に載置されたウエハ13のパター
ンは1次元のイメージセンサ1に対物レンズ12
により拡大結像されるものとなつている。イメー
ジセンサ1をその内部でY方向(主走査方向)に
走査する一方、XYステージ15をX方向(副走
査方向)に走査する。
さて、XYステージ15のX方向への1移動速
度は理想的にはイメージセンサ1の内部走査周期
で1面素寸法分だけ移動する速度であるが、実際
にはその速度は理想速度よりずれているのが通常
である。理想の速度より速い速度で移動すればX
方向の画素寸法幅が大きくなり、逆に、遅い速度
で移動すればその寸法幅が小さくなり、前主走査
で得られた画像信号と一部オーバーラツプした画
像信号が得られ不具合を生じることになる。この
ような不具合を防止すべく本例ではXYステージ
15のX方向位置を位置検出器14によつて検出
することによつて、XYステージ15がX方向に
一定量移動する度にタイミング信号発生回路8が
イメージセンサ1にスタート信号を送出するよう
になつている。このスタート信号の周期は、XY
ステージ15の移動速度を完全に一定にし得ない
ので一般には変動することになるが、この周期の
変動がイメージセンサ1の入射光量蓄積時間(露
光時間)の変動となつて現われ、これがためにイ
メージセンサ1からの画像信号の明るさもまた変
動することになるものである。第2図はこの場合
での様子を主走査方向のパターンが同一として示
したものである。図示の如く区間Tiで露光蓄積さ
れた画像信号は次の区間Ti+1でイメージセンサよ
り出力されるが、区間Ti,Ti+1の時間長が異なる
場合は同一パターンに対する画像信号であつても
その信号レベルは異なるというものである。この
ため正しい信号レベルをもつた画像信号を得るべ
くイメージセンサからの画像信号は入射光量蓄積
時間によつてその信号レベルが補正される必要が
あるというわけである。
度は理想的にはイメージセンサ1の内部走査周期
で1面素寸法分だけ移動する速度であるが、実際
にはその速度は理想速度よりずれているのが通常
である。理想の速度より速い速度で移動すればX
方向の画素寸法幅が大きくなり、逆に、遅い速度
で移動すればその寸法幅が小さくなり、前主走査
で得られた画像信号と一部オーバーラツプした画
像信号が得られ不具合を生じることになる。この
ような不具合を防止すべく本例ではXYステージ
15のX方向位置を位置検出器14によつて検出
することによつて、XYステージ15がX方向に
一定量移動する度にタイミング信号発生回路8が
イメージセンサ1にスタート信号を送出するよう
になつている。このスタート信号の周期は、XY
ステージ15の移動速度を完全に一定にし得ない
ので一般には変動することになるが、この周期の
変動がイメージセンサ1の入射光量蓄積時間(露
光時間)の変動となつて現われ、これがためにイ
メージセンサ1からの画像信号の明るさもまた変
動することになるものである。第2図はこの場合
での様子を主走査方向のパターンが同一として示
したものである。図示の如く区間Tiで露光蓄積さ
れた画像信号は次の区間Ti+1でイメージセンサよ
り出力されるが、区間Ti,Ti+1の時間長が異なる
場合は同一パターンに対する画像信号であつても
その信号レベルは異なるというものである。この
ため正しい信号レベルをもつた画像信号を得るべ
くイメージセンサからの画像信号は入射光量蓄積
時間によつてその信号レベルが補正される必要が
あるというわけである。
本例ではこれに対し、照明用光源10の光の一
部を光フアイバ9でイメージセンサ1の一部に導
びき、明レベル参照値を画像信号上に作成する。
第3図に明レベル参照値を作成した画像信号の例
を示す。イメージセンサは光が全く当たらなくて
もあるレベルの信号が常に出力されており、これ
を暗レベルという。正しい画像信号レベルを求め
るにはイメージセンサ出力から暗レベルを減算す
る必要がある。そのため、本例のイメージセンサ
は光が当つているときでもある特定の画素は常に
暗レベルを出力する。この暗レベルをDとする。
光フアイバにより導かれた照明光が当つている画
素のうち最大値をBとする。ウエハパターン信号
レベルをI0とすると、入射光量蓄積時間および光
源輝度の変動を補正するには、明レベル参照値B
が常に一定の値をとすればよい。従つて、補正後
のラエハパターン信号レベルIは次式で求められ
る。
部を光フアイバ9でイメージセンサ1の一部に導
びき、明レベル参照値を画像信号上に作成する。
第3図に明レベル参照値を作成した画像信号の例
を示す。イメージセンサは光が全く当たらなくて
もあるレベルの信号が常に出力されており、これ
を暗レベルという。正しい画像信号レベルを求め
るにはイメージセンサ出力から暗レベルを減算す
る必要がある。そのため、本例のイメージセンサ
は光が当つているときでもある特定の画素は常に
暗レベルを出力する。この暗レベルをDとする。
光フアイバにより導かれた照明光が当つている画
素のうち最大値をBとする。ウエハパターン信号
レベルをI0とすると、入射光量蓄積時間および光
源輝度の変動を補正するには、明レベル参照値B
が常に一定の値をとすればよい。従つて、補正後
のラエハパターン信号レベルIは次式で求められ
る。
I=I0−D/B−D ……(1)
このため本例ではイメージセンサ1の出力を増
幅器2を介してサンプル・アンド・ホールド回路
(以下S/Hと略す)に入力する。S/H3は暗レ
ベルを記憶させるためのもので、タイミング信号
発生回路8から出力される暗レベルサンプルパル
スによりサンプルされた後、その値を次のパルス
がくるまで保持する。S/H4は明レベル参照値
を記憶させるためのもので、タイミング信号発生
回路から出力される明レベル参照値サンプルパル
スによりサンプルされ、次のパルスがくるまで保
持する。ウエハパターン信号I0、暗レベルDとの
差分を差動アンプ5により求める。また、暗レベ
ルDと明レベル参照値Bとの差分を差動アンプ6
により求める。差動アンプ5の出力を割算器7に
より差動アンプ6の出で割算し、補正されたウエ
ハパターン信号Iを求める。
幅器2を介してサンプル・アンド・ホールド回路
(以下S/Hと略す)に入力する。S/H3は暗レ
ベルを記憶させるためのもので、タイミング信号
発生回路8から出力される暗レベルサンプルパル
スによりサンプルされた後、その値を次のパルス
がくるまで保持する。S/H4は明レベル参照値
を記憶させるためのもので、タイミング信号発生
回路から出力される明レベル参照値サンプルパル
スによりサンプルされ、次のパルスがくるまで保
持する。ウエハパターン信号I0、暗レベルDとの
差分を差動アンプ5により求める。また、暗レベ
ルDと明レベル参照値Bとの差分を差動アンプ6
により求める。差動アンプ5の出力を割算器7に
より差動アンプ6の出で割算し、補正されたウエ
ハパターン信号Iを求める。
本例では照明光の一部をイメージセンサに導く
ために光フアイバを使用したが、ミラー、レンズ
等から成る他の光学手段を用いてもよい。その
際、パターンの像と照明光とが互いに影響されな
いような支切板が必要となる。
ために光フアイバを使用したが、ミラー、レンズ
等から成る他の光学手段を用いてもよい。その
際、パターンの像と照明光とが互いに影響されな
いような支切板が必要となる。
また、本例ではパターン検出用イメージセンサ
の一部に明レベル参照値を作成したが、パターン
検出用とは同品種の別のイメージセンサを用意し
それに明レベルを作成してもよい。この場合には
パターン検出用イメージセンサのすべての画素が
パターン検出に使用できるのでセンサの有効視野
が広くとれる。
の一部に明レベル参照値を作成したが、パターン
検出用とは同品種の別のイメージセンサを用意し
それに明レベルを作成してもよい。この場合には
パターン検出用イメージセンサのすべての画素が
パターン検出に使用できるのでセンサの有効視野
が広くとれる。
本発明によれば、被検査対象パターンのX方向
の一定距離変位する毎に得られる同期信号に基づ
いて検出光学系の蓄積形リニアイメージセンサに
対してY方向に電気的に主走査して読み出された
被検査対象パターンの画像信号I0に対して、前記
同期信号によりサンプリングしてサンプルホール
ドされた明レベル参照信号Bおよび暗レベル信号
Dに基づいて、I=(I0−D)/(B−D)なる
補正演算を施して補正された画像信号Iを得るよ
うにしたので、画像検出対象を副走査する副走査
速度が変動して蓄積時間が変動しても、また照明
光源の輝度変動が生じても、CCDイメージセン
サの如き、蓄積形のリニアイメージセンサによつ
て検出される被検査対象パターンの画像信号に対
して、感度および歪みを補正して常に像歪やレベ
ル変動のない一定の画像信号を得ることができ、
その結果被検査対象パターンに対して誤検出する
ことなく高信頼度の欠陥検出等を行なうことがで
きる効果を奏する。
の一定距離変位する毎に得られる同期信号に基づ
いて検出光学系の蓄積形リニアイメージセンサに
対してY方向に電気的に主走査して読み出された
被検査対象パターンの画像信号I0に対して、前記
同期信号によりサンプリングしてサンプルホール
ドされた明レベル参照信号Bおよび暗レベル信号
Dに基づいて、I=(I0−D)/(B−D)なる
補正演算を施して補正された画像信号Iを得るよ
うにしたので、画像検出対象を副走査する副走査
速度が変動して蓄積時間が変動しても、また照明
光源の輝度変動が生じても、CCDイメージセン
サの如き、蓄積形のリニアイメージセンサによつ
て検出される被検査対象パターンの画像信号に対
して、感度および歪みを補正して常に像歪やレベ
ル変動のない一定の画像信号を得ることができ、
その結果被検査対象パターンに対して誤検出する
ことなく高信頼度の欠陥検出等を行なうことがで
きる効果を奏する。
第1図は、本発明に係る画像信号感度補正回路
の一例での構成図、第2図は入射光量蓄積時間に
よつて画像信号レベルが如何に変動するかの図、
第3図は明レベル参照値を作成した画像信号の例
を示す説明図である。 1……イメージセンサ、2……増幅器、3,4
……サンプル・アンド・ホールド、5,6……差
動増幅器、7……増算器、8……タイミング信号
発生回路、9……光フアイバ、10……光源、1
1……ハーフミラー、12……対物レンズ、13
……ウエハ、14……位置検出器、15……XY
ステージ。
の一例での構成図、第2図は入射光量蓄積時間に
よつて画像信号レベルが如何に変動するかの図、
第3図は明レベル参照値を作成した画像信号の例
を示す説明図である。 1……イメージセンサ、2……増幅器、3,4
……サンプル・アンド・ホールド、5,6……差
動増幅器、7……増算器、8……タイミング信号
発生回路、9……光フアイバ、10……光源、1
1……ハーフミラー、12……対物レンズ、13
……ウエハ、14……位置検出器、15……XY
ステージ。
Claims (1)
- 1 被検査対象パターンを載置して所望X方向に
移動させて副走査させるステージ手段と、該ステ
ージ手段によつて副走査される被検査対象パター
ンのX方向の変位を検出する変位検出手段と、該
変位検出手段から検出される被検査対象パターン
のX方向の変位に基づいて一定の距離変位する毎
に同期信号を出力する同期信号発生手段と、照明
光源からの照明光により証明された前記被検査対
象パターンからの光像を結像させて、前記X方向
とほぼ直交するY方向に画素を配列した蓄積形リ
ニアイメージセンサで受光する検出光学系と、前
記照明光源の一部の参照照明光を前記蓄積系リニ
アイメージセンサの一部に導いて受光させる参照
照明光学系と、前記同期信号発生手段から得られ
る同期信号に基づいて参照照明光学系による参照
照明光を受光して前記蓄積形リニアイメージセン
サの一部から得られる明レベル参照信号Bをサン
プリングしてサンプルホールドする第1のサンプ
ルホールド手段と、前記同期信号発生手段から得
られる同期信号に基づいて前記検出光学系の前記
蓄積形リニアイメージセンサから得られる暗レベ
ル信号Dをサンプリングしてサンプルホールドす
る第2のサンプルホールド手段と、前記同期信号
発生手段から得られる同期信号に基づいて前記検
出光学系の前記蓄積形リニアイメージセンサに対
してY方向に電気的に主走査して読み出された被
検査対象パターンの画像信号I0に対して、前記第
1および第2のサンプルホールド手段の各々でサ
ンプルホールドされた明レベル参照信号Bおよび
暗レベル信号Dに基づいて、I=(I0−D)/
(B−D)なる補正演算を施して補正された画像
信号Iを得る補正演算手段とを備え、該補正演算
手段で補正演算された画像信号Iを、被検査対象
パターンの感度および歪みが補正された画像信号
とすることを特徴とする被検査対象パターンの画
像信号感度補正装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15810785A JPS6219704A (ja) | 1985-07-19 | 1985-07-19 | 被検査対象パターンの画像信号感度補正装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15810785A JPS6219704A (ja) | 1985-07-19 | 1985-07-19 | 被検査対象パターンの画像信号感度補正装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6219704A JPS6219704A (ja) | 1987-01-28 |
JPH0575046B2 true JPH0575046B2 (ja) | 1993-10-19 |
Family
ID=15664454
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15810785A Granted JPS6219704A (ja) | 1985-07-19 | 1985-07-19 | 被検査対象パターンの画像信号感度補正装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6219704A (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0390007U (ja) * | 1989-12-28 | 1991-09-13 | ||
JP6446297B2 (ja) | 2015-03-09 | 2018-12-26 | 株式会社ニューフレアテクノロジー | 検査装置 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5589706A (en) * | 1978-12-28 | 1980-07-07 | Fujitsu Ltd | Inspection system of continuity of optical pattern |
JPS5611347A (en) * | 1979-07-11 | 1981-02-04 | Fuji Photo Film Co Ltd | Radiation picture information read gain set device |
JPS5781775A (en) * | 1980-11-11 | 1982-05-21 | Iwatsu Electric Co Ltd | Image pickup equipment |
JPS5814672A (ja) * | 1981-07-17 | 1983-01-27 | Matsushita Graphic Commun Syst Inc | 画像読取装置 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6088661U (ja) * | 1983-11-24 | 1985-06-18 | 岩崎通信機株式会社 | 撮像装置 |
-
1985
- 1985-07-19 JP JP15810785A patent/JPS6219704A/ja active Granted
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6219704A (ja) | 1987-01-28 |
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