JPH0810463B2 - 物体の欠陥を検出する方法および装置 - Google Patents
物体の欠陥を検出する方法および装置Info
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- JPH0810463B2 JPH0810463B2 JP17404887A JP17404887A JPH0810463B2 JP H0810463 B2 JPH0810463 B2 JP H0810463B2 JP 17404887 A JP17404887 A JP 17404887A JP 17404887 A JP17404887 A JP 17404887A JP H0810463 B2 JPH0810463 B2 JP H0810463B2
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- G06T7/0004—Industrial image inspection
- G06T7/001—Industrial image inspection using an image reference approach
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- G—PHYSICS
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- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
- G01N21/95—Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
- G01N21/956—Inspecting patterns on the surface of objects
- G01N21/95607—Inspecting patterns on the surface of objects using a comparative method
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- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T7/00—Image analysis
- G06T7/30—Determination of transform parameters for the alignment of images, i.e. image registration
- G06T7/32—Determination of transform parameters for the alignment of images, i.e. image registration using correlation-based methods
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- G06T2207/10056—Microscopic image
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- G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
- G06T2207/30—Subject of image; Context of image processing
- G06T2207/30108—Industrial image inspection
- G06T2207/30148—Semiconductor; IC; Wafer
Description
【発明の詳細な説明】 〔利用分野〕 本発明は全体として微細な物を検査する方法および装
置に関するものであり、更に詳しくいえば、検査される
ホトマスク等の部分を同じホトマスクの他の部分、また
は既存のデータベースに格納されている類似の部分に対
応するデータと比較することにより、ホトマスク等にお
ける極めて小さい欠陥を自動的に検出および識別できる
改良したホトマスクおよび焦点板（レチクル）を検査す
る方法および装置に関するものである。
置に関するものであり、更に詳しくいえば、検査される
ホトマスク等の部分を同じホトマスクの他の部分、また
は既存のデータベースに格納されている類似の部分に対
応するデータと比較することにより、ホトマスク等にお
ける極めて小さい欠陥を自動的に検出および識別できる
改良したホトマスクおよび焦点板（レチクル）を検査す
る方法および装置に関するものである。
繰返えされる幾何学的デザインのアレイを含んでいる
ホトマスクおよびその他の物体中の欠陥は、アレイの１
つの部分をアレイの別の領域の対応する部分と比較する
ことにより検出できることがかなり以前から知られてい
る。たとえば、米国特許第4,247,203号および第4,743,0
01号明細書に開示されている装置においては、欠陥がな
ければ同一である同じホトマスクの細い条の２つの部分
を同時に走査することにより、ホトマスクの欠陥が光学
的に検出される。２つの検出の間のどのような差も、ホ
トマスク部分の１つの可能な欠陥が存在することを示
し、その欠陥の位置をとくに定め、識別できる。それら
の装置はホトマスクの欠陥を長い間確実に検出してきて
いるが、実際には欠陥が存在しないのに出力において欠
陥として示す偽の信号を検出装置自体が発生することが
見出されている。それらの「誤つた欠陥」は、検査され
ているホトマスク部分の形状の僅かな違い、検出器への
映像の集束の違い、照明の違い、装置の変動、検査され
る映像と基準映像の位置の狂い、断続的な記憶ビツトお
よびその他の類似の問題のような事柄から生ずる。
ホトマスクおよびその他の物体中の欠陥は、アレイの１
つの部分をアレイの別の領域の対応する部分と比較する
ことにより検出できることがかなり以前から知られてい
る。たとえば、米国特許第4,247,203号および第4,743,0
01号明細書に開示されている装置においては、欠陥がな
ければ同一である同じホトマスクの細い条の２つの部分
を同時に走査することにより、ホトマスクの欠陥が光学
的に検出される。２つの検出の間のどのような差も、ホ
トマスク部分の１つの可能な欠陥が存在することを示
し、その欠陥の位置をとくに定め、識別できる。それら
の装置はホトマスクの欠陥を長い間確実に検出してきて
いるが、実際には欠陥が存在しないのに出力において欠
陥として示す偽の信号を検出装置自体が発生することが
見出されている。それらの「誤つた欠陥」は、検査され
ているホトマスク部分の形状の僅かな違い、検出器への
映像の集束の違い、照明の違い、装置の変動、検査され
る映像と基準映像の位置の狂い、断続的な記憶ビツトお
よびその他の類似の問題のような事柄から生ずる。
誤つた欠陥の問題を解決する努力が米国特許第4,448,
532号明細書に開示されている。その米国特許明細書に
開示されている装置においては、同じホトマスクの細い
条の２つの部分を同時に走査することにより同様に光学
的に検出される。しかし、欠陥が記録された時に各走査
を再び走査し、それの出力を比較し、２回の走査に共通
でない検出された欠陥は廃棄することにより「誤つた欠
陥」は避けられる。更に詳しくいえば、１回目の走査で
欠陥が見つからなければ、走査線を再び走査する理由は
ない。しかし欠陥が検出されたら、同じ走査線を逆の向
きに再び走査し、２回の走査の結果を比較し、一致しな
い欠陥指示を廃棄する。共通の欠陥だけが真の欠陥とし
て識別される。
532号明細書に開示されている。その米国特許明細書に
開示されている装置においては、同じホトマスクの細い
条の２つの部分を同時に走査することにより同様に光学
的に検出される。しかし、欠陥が記録された時に各走査
を再び走査し、それの出力を比較し、２回の走査に共通
でない検出された欠陥は廃棄することにより「誤つた欠
陥」は避けられる。更に詳しくいえば、１回目の走査で
欠陥が見つからなければ、走査線を再び走査する理由は
ない。しかし欠陥が検出されたら、同じ走査線を逆の向
きに再び走査し、２回の走査の結果を比較し、一致しな
い欠陥指示を廃棄する。共通の欠陥だけが真の欠陥とし
て識別される。
技術が改良されるにつれて、従来の検査装置は隅近く
の欠陥に対する検出効率が比較的低いことが判明してい
る。そのような低検出効率を向上させるための１つの試
みが、ある種のテンプレート一致技術を使用することで
あつた。しかし、映像の隅または隅の近くに生じている
欠陥が見逃されるような異常な量子化を含む場合が常に
存在していた。
の欠陥に対する検出効率が比較的低いことが判明してい
る。そのような低検出効率を向上させるための１つの試
みが、ある種のテンプレート一致技術を使用することで
あつた。しかし、映像の隅または隅の近くに生じている
欠陥が見逃されるような異常な量子化を含む場合が常に
存在していた。
検出効率とホトマスク検査装置の検出効率と検出確度
を向上させるための更に別の試みが、1983年５月９日付
の米国特許出願第492,658号明細書に開示されている。
この米国特許出願明細書に開示されている技術に従つ
て、欠陥をホトマスク内の複製された型パターンの間の
違いとして欠陥を識別するために、面積減算技術が用い
られる。１個のホトマスクの２個の形パターン（または
ホトマスクの型パターンと、予め記録されているデータ
ベースら得た対応するデータ）の対応する面積につい
て、隣接するピクセルの７行、７列の２つの正方形ウイ
ンドウ・マトリツクスが定められる。各ウインドウ・マ
トリツクスの中心の３×３マトリツクスが比較マトリツ
クスとして定められ、各マトリツクスはそれの境界内に
３×３の隣接するピクセルの25の独特のサブセツトを有
する。それら25個のサブセツトは、中心の１個に、中心
から１つの方向または両方向に１ピクセルまたは２ピク
セルだけずらされた他の24個を加えたものである。それ
から、各サブセツトの９個のピクセル値の各ピクセル値
と逆比較マトリツクスの対応するピクセル値の間の差の
平方を加え合わせることにより、各ウイドウマトリツク
スの各サブセツトに対して誤差値が計算される。欠陥が
なく、２つの表現の間の不整列の大きさがおよそピクセ
ル２個分より小さいとすると、少くとも１つの誤差値は
あるしきい値誤差値より小さい。１つの比較マトリツク
スに関連する25個の誤差値がそのしきい値より小さいと
すると、比較マトリツクス内または逆ウインドウマトリ
ツクス内に欠陥が存在するものと仮定される。そうする
と、ウインドウマトリツクス内の縁部の異なる量子化に
よりひき起こされた誤差を補償するために、それらの縁
部の数に従つてしきい値誤差の大きさが自動的に変えら
れる。
を向上させるための更に別の試みが、1983年５月９日付
の米国特許出願第492,658号明細書に開示されている。
この米国特許出願明細書に開示されている技術に従つ
て、欠陥をホトマスク内の複製された型パターンの間の
違いとして欠陥を識別するために、面積減算技術が用い
られる。１個のホトマスクの２個の形パターン（または
ホトマスクの型パターンと、予め記録されているデータ
ベースら得た対応するデータ）の対応する面積につい
て、隣接するピクセルの７行、７列の２つの正方形ウイ
ンドウ・マトリツクスが定められる。各ウインドウ・マ
トリツクスの中心の３×３マトリツクスが比較マトリツ
クスとして定められ、各マトリツクスはそれの境界内に
３×３の隣接するピクセルの25の独特のサブセツトを有
する。それら25個のサブセツトは、中心の１個に、中心
から１つの方向または両方向に１ピクセルまたは２ピク
セルだけずらされた他の24個を加えたものである。それ
から、各サブセツトの９個のピクセル値の各ピクセル値
と逆比較マトリツクスの対応するピクセル値の間の差の
平方を加え合わせることにより、各ウイドウマトリツク
スの各サブセツトに対して誤差値が計算される。欠陥が
なく、２つの表現の間の不整列の大きさがおよそピクセ
ル２個分より小さいとすると、少くとも１つの誤差値は
あるしきい値誤差値より小さい。１つの比較マトリツク
スに関連する25個の誤差値がそのしきい値より小さいと
すると、比較マトリツクス内または逆ウインドウマトリ
ツクス内に欠陥が存在するものと仮定される。そうする
と、ウインドウマトリツクス内の縁部の異なる量子化に
よりひき起こされた誤差を補償するために、それらの縁
部の数に従つてしきい値誤差の大きさが自動的に変えら
れる。
この技術の利点の１つは、完全に整列させられた２つ
のピクセル表現を必要とすることなしに、欠陥を識別す
ることによりホトマスクを動的かつ正確に検査すること
である。更に、誤つた欠陥検出を少くして実際の欠陥検
出を向上させるように、欠陥検出回路の感度レベルが適
応させられる。
のピクセル表現を必要とすることなしに、欠陥を識別す
ることによりホトマスクを動的かつ正確に検査すること
である。更に、誤つた欠陥検出を少くして実際の欠陥検
出を向上させるように、欠陥検出回路の感度レベルが適
応させられる。
上記の装置はホトマスクの欠陥を確実に検出でき、誤
つた欠陥検出を大幅に減少しているが、臨界寸法変動、
データ修正変動、スキユー変動、拡大変動および位置合
わせ変動を電子的に修正するために検出装置一層改良す
ることが依然として望ましい。また、周囲の形状とは無
関係に欠陥検出感度を高くし、とくに隅の近くに生ずる
欠陥の検出感度を高くすることが望ましい。
つた欠陥検出を大幅に減少しているが、臨界寸法変動、
データ修正変動、スキユー変動、拡大変動および位置合
わせ変動を電子的に修正するために検出装置一層改良す
ることが依然として望ましい。また、周囲の形状とは無
関係に欠陥検出感度を高くし、とくに隅の近くに生ずる
欠陥の検出感度を高くすることが望ましい。
前記米国特許および米国特許出願は本願の出願人に譲
渡されている。
渡されている。
本発明の目的は、位置合わせの変動、光学的な異常お
よび信号処理によりひき起される誤差に対して一層強い
改良した欠陥検出方法および装置を得ることである。
よび信号処理によりひき起される誤差に対して一層強い
改良した欠陥検出方法および装置を得ることである。
本発明の別の目的は、ホトマスク、焦点板、半導体ウ
エハ、印刷回路板等の欠陥を検出するのにとくに適する
上記のような方法および装置を得ることである。
エハ、印刷回路板等の欠陥を検出するのにとくに適する
上記のような方法および装置を得ることである。
本発明の別の目的は、臨界寸法変動を補償する手段が
設けられた上記のような方法および装置を得ることであ
る。
設けられた上記のような方法および装置を得ることであ
る。
本発明の別の目的は、スキユー変動と倍率変動を補償
する手段が設けられた上記のような方法および装置を得
ることである。
する手段が設けられた上記のような方法および装置を得
ることである。
本発明の別の目的は、面積減算技術を高い確度で、か
つ過大な偽の欠陥を検出することなしに、利用できるよ
うに、臨界寸法変動、スキユー変動および倍率変動を修
正し、正確に整列させることにより、周囲の形状とは無
関係に欠陥に対する感度を高くした上記のような方法お
よび装置を得ることである。
つ過大な偽の欠陥を検出することなしに、利用できるよ
うに、臨界寸法変動、スキユー変動および倍率変動を修
正し、正確に整列させることにより、周囲の形状とは無
関係に欠陥に対する感度を高くした上記のような方法お
よび装置を得ることである。
本発明の別の目的は、スキユー変動、倍率変動および
臨界寸法変動を電子的に修正する手段を有し、欠陥検出
を新規なやり方で行う上記のような改良した方法および
装置を得ることである。
臨界寸法変動を電子的に修正する手段を有し、欠陥検出
を新規なやり方で行う上記のような改良した方法および
装置を得ることである。
本発明の別の目的は、左側および右側からのデータを
幅ピクセルの大きさの増分で移動できるように、両側の
デジタル化されたデータの再標本化が行われる上記のよ
うな方法および装置を得ることである。
幅ピクセルの大きさの増分で移動できるように、両側の
デジタル化されたデータの再標本化が行われる上記のよ
うな方法および装置を得ることである。
本発明の別の目的は、整列副装置が、多くの灰色調に
デジタル化された２つの映像の間の平方された和をフル
データ速度で高速に計算し、その情報を用いて、検査さ
れる映像と基準映像を電子的に整列させる上記のような
方法および装置を得ることである。
デジタル化された２つの映像の間の平方された和をフル
データ速度で高速に計算し、その情報を用いて、検査さ
れる映像と基準映像を電子的に整列させる上記のような
方法および装置を得ることである。
本発明の別の目的は、１つの光学的対象物からのデー
タのｎ×ｎの副アレイの各ピクセルと、別の光学的対象
物からのデータのｎ×ｎの副アレイの各ピクセルとの
間、またはデータベースの対応するデータとの間の平方
された差の和の測定を基にして動作する検出器を含む上
記のような方法および装置を得ることである。
タのｎ×ｎの副アレイの各ピクセルと、別の光学的対象
物からのデータのｎ×ｎの副アレイの各ピクセルとの
間、またはデータベースの対応するデータとの間の平方
された差の和の測定を基にして動作する検出器を含む上
記のような方法および装置を得ることである。
本発明の更に別の目的は、検出器アルゴリズムおよび
整列アルゴリズムの機械化を経済的に可能にするために
ゲートアレイを用いる上記のような方法および装置を得
ることである。
整列アルゴリズムの機械化を経済的に可能にするために
ゲートアレイを用いる上記のような方法および装置を得
ることである。
要約すれば、本発明の１つの面は、物体の選択された
表面領域を検査し、ピクセル毎の映像内容を表す信号値
を持つ第１のデータ流を発生する検査過程と、比較する
ピクセル毎の映像内容を表す信号値を持つ第２のデータ
流を発生する過程と、第１のデータ流および第２のデー
タ流の対応する部分それぞれを記憶装置に格納する過程
と、第１のデータ流の格納されている部分（第１データ
部分）と第２のデータ流の格納されている部分（第２デ
ータ部分）との間の不一致を、ピクセルの寸法より小さ
い細かさの精度で検出する過程と、第１データ部分と第
２データ部分とを、副ピクセル補間（すなわちサブピク
セル補間）を用いて整列させて、検出された不一致を修
正する過程と、整列させられた第１データ部分および第
２データ部分の相互に対応するデータ副部分の相互比較
をして差を検出し、差が検出された時に、検査されてい
る物体の特定のピクセル位置における欠陥を指示する過
程と、を備えるパターンを表面に有する物体の欠陥を検
査する方法に存する。
表面領域を検査し、ピクセル毎の映像内容を表す信号値
を持つ第１のデータ流を発生する検査過程と、比較する
ピクセル毎の映像内容を表す信号値を持つ第２のデータ
流を発生する過程と、第１のデータ流および第２のデー
タ流の対応する部分それぞれを記憶装置に格納する過程
と、第１のデータ流の格納されている部分（第１データ
部分）と第２のデータ流の格納されている部分（第２デ
ータ部分）との間の不一致を、ピクセルの寸法より小さ
い細かさの精度で検出する過程と、第１データ部分と第
２データ部分とを、副ピクセル補間（すなわちサブピク
セル補間）を用いて整列させて、検出された不一致を修
正する過程と、整列させられた第１データ部分および第
２データ部分の相互に対応するデータ副部分の相互比較
をして差を検出し、差が検出された時に、検査されてい
る物体の特定のピクセル位置における欠陥を指示する過
程と、を備えるパターンを表面に有する物体の欠陥を検
査する方法に存する。
また、本発明はこの方法を実施する装置を含む。
本発明の重要な利点は、開示された再標本化技術を用
いて、互いに位相が異なる２つのデータ流における対応
する形状に適合する標本化グリツドに関連する問題の多
くが避けられることである。
いて、互いに位相が異なる２つのデータ流における対応
する形状に適合する標本化グリツドに関連する問題の多
くが避けられることである。
本発明の別の利点は、整列装置が、従来可能であつた
線幅より細い線幅に対して正確な整列を維持できること
である。
線幅より細い線幅に対して正確な整列を維持できること
である。
以下、図面を参照して本発明を詳しく説明する。
まず、本発明のホトマスク検査装置の簡略化したブロ
ツク図が示されている第１図を参照する。図示のよう
に、走査機構12の一部を構成している可動キヤリツジ
（図示せず）の上にホトマスク10が置かれる。装置のプ
ロセツサの制御の下に、走査機構12は、ホトマスク10に
含まれている各型の同一の部分に光軸が交差するように
互いに離れて位置させられている一対の光検出ヘツド1
4,16に対して、ホトマスク10を所定のやり方で移動させ
る。前記米国特許明細書に詳しく述べられているよう
に、ホトマスク10は光検出ヘツド14,16に対して所定の
やり方で移動させられて、ホトマスク10の表面を横切る
所定の走査パターンを描く。走査が行われるとホトマス
ク10からの光が光検出ヘツド14,16を通つて左検出器18
と右検出器20へ送られる。それらの検出器は、好適な実
施例においては、ホトダイオードの１×ｎ個のアレイを
含む。それらのホトダイオードは電子的に走査されてホ
トマスク10の各ピクセルに対応するデータを発生する。
ツク図が示されている第１図を参照する。図示のよう
に、走査機構12の一部を構成している可動キヤリツジ
（図示せず）の上にホトマスク10が置かれる。装置のプ
ロセツサの制御の下に、走査機構12は、ホトマスク10に
含まれている各型の同一の部分に光軸が交差するように
互いに離れて位置させられている一対の光検出ヘツド1
4,16に対して、ホトマスク10を所定のやり方で移動させ
る。前記米国特許明細書に詳しく述べられているよう
に、ホトマスク10は光検出ヘツド14,16に対して所定の
やり方で移動させられて、ホトマスク10の表面を横切る
所定の走査パターンを描く。走査が行われるとホトマス
ク10からの光が光検出ヘツド14,16を通つて左検出器18
と右検出器20へ送られる。それらの検出器は、好適な実
施例においては、ホトダイオードの１×ｎ個のアレイを
含む。それらのホトダイオードは電子的に走査されてホ
トマスク10の各ピクセルに対応するデータを発生する。
ここで、走査方向と、検出されたピクセルの以前の７
行とを示すために、１×ｎのアレイが重畳されているホ
トマスクの一部を示す第２図も参照する。
行とを示すために、１×ｎのアレイが重畳されているホ
トマスクの一部を示す第２図も参照する。
検出器18,20の出力は光物体ヘツド増幅器22,24へそれ
ぞれ与えられ、それらの増幅器により増幅され、調整さ
れてからデジタイザ26,28へ与えられる。それらのデジ
タイザは多レベル（ここで説明している実施例において
は16レベル）のピクセルデータをデータマルチプレクサ
へ与える。あるいは、予め格納されているピクセルデー
タをデータベース32からデータマルチプレクサ30へ与え
て、そのピクセルデータを走査入力の１つと比較させる
こともできる。ここで説明している実施例においては、
４つの隣接するピクセル（ピクセル当り４ビツト）から
の情報を送ることができるように、データマルチプレク
サ30への入力と、データマルチプレクサからの出力は各
データ源から並列16ビツトの形式で行われる。
ぞれ与えられ、それらの増幅器により増幅され、調整さ
れてからデジタイザ26,28へ与えられる。それらのデジ
タイザは多レベル（ここで説明している実施例において
は16レベル）のピクセルデータをデータマルチプレクサ
へ与える。あるいは、予め格納されているピクセルデー
タをデータベース32からデータマルチプレクサ30へ与え
て、そのピクセルデータを走査入力の１つと比較させる
こともできる。ここで説明している実施例においては、
４つの隣接するピクセル（ピクセル当り４ビツト）から
の情報を送ることができるように、データマルチプレク
サ30への入力と、データマルチプレクサからの出力は各
データ源から並列16ビツトの形式で行われる。
データマルチプレクサ30はデジタイザ26と28からのデ
ータ、またはデジタイザの一方（通常は左検出器流）お
よびデータベース32からのデータをスキユーおよび拡大
（Ｓ＆Ｍ）修正器34へ入力する。そのスキユーおよび拡
大修正器34は、左検出器14と右検出器16の間、またはデ
ータベース32と選択された光物体の間、のスキユー（映
像回転）の差および拡大（光学的歪み）の差を修正す
る。これについては後で詳しく説明する。拡大修正器34
は以前の４回の走査データ、および修正すべき物体につ
いての現在の走査を格納する走査記憶装置で構成され
る。たとえば、ピクセルデータは以前に走査された行４
〜７（第２図）に対応する。第２図においては行８は現
在の行であると見なしている。拡大修正機34は２つのデ
ータ流出力の間のスキユー差、拡大差および歪み差をピ
クセルの16分の１以下に修正する副ピクセル修正回路も
有する。拡大修正機34の左データ流出力と右データ流出
力がそれぞれ８ビツト幅および４ビツト幅であることに
気づくであろう。この実施例においては、装置のこの点
における切捨て誤差を避けるために、左側においては８
ビツトのデータが用いられる。８ビツトを臨界寸法修正
器へ与えることに要する費用の増加は少いが、臨界寸法
修正器からの付加ビツトを走査遅延器およびホトマスク
記憶装置を通じて送る費用は高くつく。したがつて、デ
ータは臨界寸法修正器36の出力の４ビツト／ピクセルに
切捨てられる。
ータ、またはデジタイザの一方（通常は左検出器流）お
よびデータベース32からのデータをスキユーおよび拡大
（Ｓ＆Ｍ）修正器34へ入力する。そのスキユーおよび拡
大修正器34は、左検出器14と右検出器16の間、またはデ
ータベース32と選択された光物体の間、のスキユー（映
像回転）の差および拡大（光学的歪み）の差を修正す
る。これについては後で詳しく説明する。拡大修正器34
は以前の４回の走査データ、および修正すべき物体につ
いての現在の走査を格納する走査記憶装置で構成され
る。たとえば、ピクセルデータは以前に走査された行４
〜７（第２図）に対応する。第２図においては行８は現
在の行であると見なしている。拡大修正機34は２つのデ
ータ流出力の間のスキユー差、拡大差および歪み差をピ
クセルの16分の１以下に修正する副ピクセル修正回路も
有する。拡大修正機34の左データ流出力と右データ流出
力がそれぞれ８ビツト幅および４ビツト幅であることに
気づくであろう。この実施例においては、装置のこの点
における切捨て誤差を避けるために、左側においては８
ビツトのデータが用いられる。８ビツトを臨界寸法修正
器へ与えることに要する費用の増加は少いが、臨界寸法
修正器からの付加ビツトを走査遅延器およびホトマスク
記憶装置を通じて送る費用は高くつく。したがつて、デ
ータは臨界寸法修正器36の出力の４ビツト／ピクセルに
切捨てられる。
拡大修正器34からのデータは臨界寸法およびDCオフセ
ツト修正器36へ入力される。この臨界寸法およびDCオフ
セツト修正器36は左物体から右物体へ、または物体から
データベースへの臨界寸法の変動を、デジタル化しきい
値を上または下へ異つて動かすことにより補償する。臨
界寸法変動はプロセスの変動によりひき起される線幅の
変動が典型的なものである。光点拡がり関数を表すエア
リー（Airy）関数とともに基本的な形状がコンボルブ
（convolve）される、という避けることができない事実
を臨界寸法（CD）およびDCオフセツト修正器36は使用す
る。デジタル化しきい値を上下に動かすことにより、ホ
トマスク10上のトレースを実効的に広くしたり、狭くし
たりできる。これと同じ効果を、デジタイサからのグレ
イスケールレベルすなわち灰色調のデジタル再マツピン
グにより得ることができる。
ツト修正器36へ入力される。この臨界寸法およびDCオフ
セツト修正器36は左物体から右物体へ、または物体から
データベースへの臨界寸法の変動を、デジタル化しきい
値を上または下へ異つて動かすことにより補償する。臨
界寸法変動はプロセスの変動によりひき起される線幅の
変動が典型的なものである。光点拡がり関数を表すエア
リー（Airy）関数とともに基本的な形状がコンボルブ
（convolve）される、という避けることができない事実
を臨界寸法（CD）およびDCオフセツト修正器36は使用す
る。デジタル化しきい値を上下に動かすことにより、ホ
トマスク10上のトレースを実効的に広くしたり、狭くし
たりできる。これと同じ効果を、デジタイサからのグレ
イスケールレベルすなわち灰色調のデジタル再マツピン
グにより得ることができる。
後で更に説明するように、CD/DC修正器36は再マツピ
ングPROMプラス検出回路で構成される。その検出回路は
両側の白と黒の差を測定し、マツピング関数を選択して
適切な補償を行う。差の符号が変化の向きを決定する。
変化の大きさは、差の面積を含まれている縁部ピクセル
の数で除すことにより決定される。臨界寸法修正器36は
デジタイザ26,28からの灰色DCオフセツトの１つの陰影
も修正する。灰色値のヒストグラムのモードが、デジタ
イザの範囲の終りの値が「０」および「Ｆ」ではなくて
「１」または「Ｅ」であることを示すと、１が０にマツ
プされ、ＥがＦにマツプされる。
ングPROMプラス検出回路で構成される。その検出回路は
両側の白と黒の差を測定し、マツピング関数を選択して
適切な補償を行う。差の符号が変化の向きを決定する。
変化の大きさは、差の面積を含まれている縁部ピクセル
の数で除すことにより決定される。臨界寸法修正器36は
デジタイザ26,28からの灰色DCオフセツトの１つの陰影
も修正する。灰色値のヒストグラムのモードが、デジタ
イザの範囲の終りの値が「０」および「Ｆ」ではなくて
「１」または「Ｅ」であることを示すと、１が０にマツ
プされ、ＥがＦにマツプされる。
臨界寸法修正器36の出力は整数器38へ入力される。こ
の整列器38は、左映像と右映像の間の位置合わせ誤差を
動的に決定する機能を行う。それは映像データバツフ
ア、整列誤差検出器および整列プロセツサで構成され
る。整列誤差検出器は、両方の寸法における０と、＋／
−1,2,3,4,5,6,7のピクセルの相対的な寸法に対して、
高さ（Ｙ）が480ピクセルで、幅（Ｘ）が５ピクセルで
あるウインドウにわたる平方された差の和（SSD、すな
わちSum of Squared Difference）を見つける。この結
果としてSSD測定の15×15のマツプとなる。
の整列器38は、左映像と右映像の間の位置合わせ誤差を
動的に決定する機能を行う。それは映像データバツフ
ア、整列誤差検出器および整列プロセツサで構成され
る。整列誤差検出器は、両方の寸法における０と、＋／
−1,2,3,4,5,6,7のピクセルの相対的な寸法に対して、
高さ（Ｙ）が480ピクセルで、幅（Ｘ）が５ピクセルで
あるウインドウにわたる平方された差の和（SSD、すな
わちSum of Squared Difference）を見つける。この結
果としてSSD測定の15×15のマツプとなる。
整列器38は、一対の連続して標本化されたSSDマツプ
を類似のマツプにまず組合わせる。それらのマツプはデ
ータの10回の走査を基にしており、データの５回の走査
ごとに更新される。10個の走査マツプから整列器38はマ
ツプ中の最小値を見出し、それからその最小値と、その
最小値の近くの値の間で補間して、最適な移動を＋／−
0.25ピクセルの確度、および＋／−0.07ピクセルの精度
で計算する。
を類似のマツプにまず組合わせる。それらのマツプはデ
ータの10回の走査を基にしており、データの５回の走査
ごとに更新される。10個の走査マツプから整列器38はマ
ツプ中の最小値を見出し、それからその最小値と、その
最小値の近くの値の間で補間して、最適な移動を＋／−
0.25ピクセルの確度、および＋／−0.07ピクセルの精度
で計算する。
補間アルゴリズムは、SSDの表面が最小値の領域にお
いて部分的に放物線形であるという仮定を基にしてい
る。この場合には５つのケースが取扱われる。一般に、
相関ウインドウ内の形状が２つ以上の向きの縁部を含む
ものとすると、表面の平方の和は、主軸が任意の向きで
ある局部的に三次元放物面であると仮定される。相関ウ
インドウ内の形状がただ１つの向きのトレースより成る
ものとすると、正方形表面の和は横断面が放物線である
隆起であると仮定される。このケースは垂直隆起と、水
平隆起と、任意の向きの隆起とに更に分けられる。残り
のケースは、相関ウインドウ内に形状がないケースであ
り、そのケースにおいてはSSD表面は平らか、ほとんど
平らである。相関アルゴリズムは、それら３つのケース
のうちどのケースが存在するかを判定し、下記のように
してそれらのケースを取扱う。
いて部分的に放物線形であるという仮定を基にしてい
る。この場合には５つのケースが取扱われる。一般に、
相関ウインドウ内の形状が２つ以上の向きの縁部を含む
ものとすると、表面の平方の和は、主軸が任意の向きで
ある局部的に三次元放物面であると仮定される。相関ウ
インドウ内の形状がただ１つの向きのトレースより成る
ものとすると、正方形表面の和は横断面が放物線である
隆起であると仮定される。このケースは垂直隆起と、水
平隆起と、任意の向きの隆起とに更に分けられる。残り
のケースは、相関ウインドウ内に形状がないケースであ
り、そのケースにおいてはSSD表面は平らか、ほとんど
平らである。相関アルゴリズムは、それら３つのケース
のうちどのケースが存在するかを判定し、下記のように
してそれらのケースを取扱う。
1.マツプが平らか、ほとんど平らであると、Ｘおよび
Ｙの不整列に対する最終の値出力に対して変更は加えな
い。
Ｙの不整列に対する最終の値出力に対して変更は加えな
い。
2.相関ウイドウ内の形状が２つ以上の向きの縁部を含
んでいるものとすると、整列プロセツサはSSDマツプの
最小値を見つけ、その最小値を中心とするSSD値の５×
５副アレイに対するそれ以上の計算を制限する。第１お
よび第２の差と標準的な数学技術を使用することによ
り、それは放物面の底の場所を計算する。その底の座標
は整列器のＸ移動出力およびＹ移動出力である。
んでいるものとすると、整列プロセツサはSSDマツプの
最小値を見つけ、その最小値を中心とするSSD値の５×
５副アレイに対するそれ以上の計算を制限する。第１お
よび第２の差と標準的な数学技術を使用することによ
り、それは放物面の底の場所を計算する。その底の座標
は整列器のＸ移動出力およびＹ移動出力である。
3.3つの隆起のケースに対しては、放物面ではなくて
放物線の底を見つけることに探索が制限される。SSDマ
ツプ中の隆起は、全てほぼ同じである点の線である（最
小）。１つの最小点から別の最小点へランダムノイズを
基にして飛越すことを避けるために、移動出力の変化が
相関ウイドウ内の形状に対して垂直な方向であるよう
に、それらのケースにおける結果は更に強制される。
放物線の底を見つけることに探索が制限される。SSDマ
ツプ中の隆起は、全てほぼ同じである点の線である（最
小）。１つの最小点から別の最小点へランダムノイズを
基にして飛越すことを避けるために、移動出力の変化が
相関ウイドウ内の形状に対して垂直な方向であるよう
に、それらのケースにおける結果は更に強制される。
補間計算の結果はＸとＹの整数ピクセルおよび端数ピ
クセル（検出器の要求に応じて1/15または1/16のピクセ
ルまで）の位置の狂いである。このデータをマスク記憶
装置および検出器へ送る前に、整列プロセツサ内のフア
ームウエアを用いてデータ流は低域波される。約200H
zという装置の周波数応答により、整列器は機械的震動
に追従し、その機械的震動を修正する。帯域幅の低い値
が相関ウイドウの寸法を効果的に大きくする。そのため
に、機械的震動数を低くできる場合には整列確度が高く
なる。
クセル（検出器の要求に応じて1/15または1/16のピクセ
ルまで）の位置の狂いである。このデータをマスク記憶
装置および検出器へ送る前に、整列プロセツサ内のフア
ームウエアを用いてデータ流は低域波される。約200H
zという装置の周波数応答により、整列器は機械的震動
に追従し、その機械的震動を修正する。帯域幅の低い値
が相関ウイドウの寸法を効果的に大きくする。そのため
に、機械的震動数を低くできる場合には整列確度が高く
なる。
走査遅延器37,39が映像データを３〜32の走査だけ遅
らせて、整列器内での計算の遅れを補償する。遅延の長
さはプログラム可能である。プログラム可能な走査遅延
器37は左ピクセルデータをマスク記憶装置40へ与え、プ
ログラム可能な走査遅延器39は右ピクセルデータをマス
ク記憶装置42へ与える。
らせて、整列器内での計算の遅れを補償する。遅延の長
さはプログラム可能である。プログラム可能な走査遅延
器37は左ピクセルデータをマスク記憶装置40へ与え、プ
ログラム可能な走査遅延器39は右ピクセルデータをマス
ク記憶装置42へ与える。
欠陥検出器44は、型−データベースモード動作で使用
する検出器と、型−型モード動作で使用する検出器とで
構成される。しかし、いずれの検出器もいずれかの動作
モードで使用できる。型−データベース検出器部分は５
×５ピクセルウインドウで最小自乗誤差基準を用い、両
方の寸法に−2/3,−1/3,0,＋1/3,＋2/3ピクセルだけ進
歩させて25種類の可能な移動のうちの最良の移動を見つ
ける。欠陥が存在するか否かを判定するために、最小自
乗誤差にしきい値が加えられる。整列器の要求によりマ
スク記憶装置は整数ピクセルだけ移動させるが、０〜＋
14/15ピクセルの移動の残りが検出器において1/15ピク
セルのステツプで行われる。整列プロセツサは、副ピク
セルの残りが常に正であるように、マスク記憶装置を移
動させる。
する検出器と、型−型モード動作で使用する検出器とで
構成される。しかし、いずれの検出器もいずれかの動作
モードで使用できる。型−データベース検出器部分は５
×５ピクセルウインドウで最小自乗誤差基準を用い、両
方の寸法に−2/3,−1/3,0,＋1/3,＋2/3ピクセルだけ進
歩させて25種類の可能な移動のうちの最良の移動を見つ
ける。欠陥が存在するか否かを判定するために、最小自
乗誤差にしきい値が加えられる。整列器の要求によりマ
スク記憶装置は整数ピクセルだけ移動させるが、０〜＋
14/15ピクセルの移動の残りが検出器において1/15ピク
セルのステツプで行われる。整列プロセツサは、副ピク
セルの残りが常に正であるように、マスク記憶装置を移
動させる。
欠陥検出器44の型−型検出器部は、一方の側の２×２
ピクセルウインドウを他方の側の２×２ピクセルウイン
ドウから単に差し引くことを基にしている。一方の側を
整列器から部分ピクセルだけ移動させた後で、４個のピ
クセルを互いに加え合わせ、その和を他の側からの４個
のピクセルの和から引いて、差の絶対値をしきい値と比
較する。検出された欠陥データは連結器46へ出力され
る。
ピクセルウインドウを他方の側の２×２ピクセルウイン
ドウから単に差し引くことを基にしている。一方の側を
整列器から部分ピクセルだけ移動させた後で、４個のピ
クセルを互いに加え合わせ、その和を他の側からの４個
のピクセルの和から引いて、差の絶対値をしきい値と比
較する。検出された欠陥データは連結器46へ出力され
る。
上記の部品に加えて、この装置は種々の装置の動作を
制御する8086制御プロセツサ48を含む。
制御する8086制御プロセツサ48を含む。
スキユーおよび拡大修正器 次に、第３図を参照してスキユーおよび拡大修正器34
について説明する。図示のように、このスキユーおよび
拡大修正器は５つの部分に分割できる。それらの部分は
走査記憶回路50と、Ｘ補間回路52と、Ｙ補間回路54と、
制御回路56とである。それらの回路の全ては左側データ
路を形成する。スキユーおよび拡大修正器34はパイプラ
イン調節回路58も含む。このパイプライン調節回路は右
側データ路を形成する。図示のように、４ピクセルに対
応する16レベルピクセルデータが入力端子C0,C1,C2,C3
へ並列に入力される。データの16ビツトがレジスタまた
はフリツプフロルプ60を通つてクロツクされて第１のRA
M62へ入力される。その第１のRAMはデータの１走査を格
納する。次のクロツクにおいてデータの第２の走査がRA
M62に入力され、第１の走査データがフリツプフロツプ6
4を介して第２のRAM66へ入力される。
について説明する。図示のように、このスキユーおよび
拡大修正器は５つの部分に分割できる。それらの部分は
走査記憶回路50と、Ｘ補間回路52と、Ｙ補間回路54と、
制御回路56とである。それらの回路の全ては左側データ
路を形成する。スキユーおよび拡大修正器34はパイプラ
イン調節回路58も含む。このパイプライン調節回路は右
側データ路を形成する。図示のように、４ピクセルに対
応する16レベルピクセルデータが入力端子C0,C1,C2,C3
へ並列に入力される。データの16ビツトがレジスタまた
はフリツプフロルプ60を通つてクロツクされて第１のRA
M62へ入力される。その第１のRAMはデータの１走査を格
納する。次のクロツクにおいてデータの第２の走査がRA
M62に入力され、第１の走査データがフリツプフロツプ6
4を介して第２のRAM66へ入力される。
次の２個のクロツク中に第１の走査データセツトがフ
リツプフロツプ70を介してRAM68へ入力され、それから
フリツプフロツプ74を介してRAM72へ入力される。した
がつて、この点で最後の４個の走査データがRAM62,66,6
8,70に格納され、現在の走査がフリツプフロツプ60の入
力端子に現われることがわかるであろう。したがつて、
５つのフリツプフロツプ60,64,70,74,76が５つの16ビツ
ト幅データ流を並列に形成する。それらのデータ流は、
４対１マルチプレクサ（4:1MUX）78によりピクセル並列
フオーマツトからピクセル直列フオーマツトに変換され
て５個の４ビツトデータ流X0〜X4を形成する。データ流
X0〜X3は第１の４対１マルチプレクサ（4:1MUX）80へ入
力され、データ流X1〜X4は第２の４対１マルチプレクサ
82へ入力される。それらのマルチプレクサ80,82は、ど
のマルチプレクサの決定が正しい向きであるかに応じ
て、隣り合うビツト流対を選択し、それらのビツト流を
レジスタ（F/F）83を介してＸ補間PROM84へ入力する。
リツプフロツプ70を介してRAM68へ入力され、それから
フリツプフロツプ74を介してRAM72へ入力される。した
がつて、この点で最後の４個の走査データがRAM62,66,6
8,70に格納され、現在の走査がフリツプフロツプ60の入
力端子に現われることがわかるであろう。したがつて、
５つのフリツプフロツプ60,64,70,74,76が５つの16ビツ
ト幅データ流を並列に形成する。それらのデータ流は、
４対１マルチプレクサ（4:1MUX）78によりピクセル並列
フオーマツトからピクセル直列フオーマツトに変換され
て５個の４ビツトデータ流X0〜X4を形成する。データ流
X0〜X3は第１の４対１マルチプレクサ（4:1MUX）80へ入
力され、データ流X1〜X4は第２の４対１マルチプレクサ
82へ入力される。それらのマルチプレクサ80,82は、ど
のマルチプレクサの決定が正しい向きであるかに応じ
て、隣り合うビツト流対を選択し、それらのビツト流を
レジスタ（F/F）83を介してＸ補間PROM84へ入力する。
修正を求められないと、データ流X2はマルチプレクサ
80,82を通るだけである。しかし、Ｘ補間PROM84へ入力
するために隣り合う任意のピクセル流対を選択できる。
それから、Ｘ補間されたデータが一連のレジスタ86を通
じて与えられる。それらのレジスタはデータ流Y0,Y1,Y2
を発生する。それから、それら３つのデータ流のうちの
２つがＹ補間のために２対１マルチプレクサ（2:1MUX）
88により選択されて、多重化修正を行う。そうすると、
Ｙ補間PROM90が２つの入力から１つのピクセルデータを
形成する。そのデータは８ビツトで切捨てられる。
80,82を通るだけである。しかし、Ｘ補間PROM84へ入力
するために隣り合う任意のピクセル流対を選択できる。
それから、Ｘ補間されたデータが一連のレジスタ86を通
じて与えられる。それらのレジスタはデータ流Y0,Y1,Y2
を発生する。それから、それら３つのデータ流のうちの
２つがＹ補間のために２対１マルチプレクサ（2:1MUX）
88により選択されて、多重化修正を行う。そうすると、
Ｙ補間PROM90が２つの入力から１つのピクセルデータを
形成する。そのデータは８ビツトで切捨てられる。
第４図に左側データの取扱いの図形例が示されてい
る。この例においては、求められたＸ移動（シフト）が
ＡからＢまでピクセルの＋1/4であること、およびすぐ
下側の次のピクセル対をピクセルの1/8だけＸ方向に移
動させることを仮定している。Ｘ補間はＡ−Ｂ対に対し
て初めに行つてピクセルＥを発生し、次にＣ−Ｄ対に対
して行つてピクセルＦを発生する。したがつて、ピクセ
ルＥの値はピクセルＡの値の3/4にピクセルＢの値の1/4
を加えたものに等しいことがわかるであろう。同様に、
ピクセルＦの値はピクセルＣの値の7/8にピクセルＤの
値を1/8を加えたものに等しい。これはＸ方向の直線補
間である。それから、図示のように、ピクセルの1/16だ
けＹ方向下向きに移動することを求められる。その結果
として、ピクセルＥとＦの直線的な組合わせの結果とし
てピクセルＧが発生される。したがつて、ピクセルＧの
値はピクセルＥの値の15/16にピクセルＦの値の1/16を
加えたものに等しい。第４図の下の方にＸ補間とＹ補間
が３個の式により数学的に表現されている。
る。この例においては、求められたＸ移動（シフト）が
ＡからＢまでピクセルの＋1/4であること、およびすぐ
下側の次のピクセル対をピクセルの1/8だけＸ方向に移
動させることを仮定している。Ｘ補間はＡ−Ｂ対に対し
て初めに行つてピクセルＥを発生し、次にＣ−Ｄ対に対
して行つてピクセルＦを発生する。したがつて、ピクセ
ルＥの値はピクセルＡの値の3/4にピクセルＢの値の1/4
を加えたものに等しいことがわかるであろう。同様に、
ピクセルＦの値はピクセルＣの値の7/8にピクセルＤの
値を1/8を加えたものに等しい。これはＸ方向の直線補
間である。それから、図示のように、ピクセルの1/16だ
けＹ方向下向きに移動することを求められる。その結果
として、ピクセルＥとＦの直線的な組合わせの結果とし
てピクセルＧが発生される。したがつて、ピクセルＧの
値はピクセルＥの値の15/16にピクセルＦの値の1/16を
加えたものに等しい。第４図の下の方にＸ補間とＹ補間
が３個の式により数学的に表現されている。
再び第３図を参照して、スキユーおよび拡大修正器34
の制御回路が一対のEEPROM92,94を含んでいることが示
されている。それらのEEPROM92,94はＸ補間動作とＹ補
間動作をそれぞれ制御する。また、この制御回路はピク
セルアドレス発生器PROM96と、クロツクバツフア98と、
バツフア100とを含む。EEPROM92,94は、較正中に装置制
御器48（第１図）から低速補間データ負荷を受ける。実
際の走査動作中に用いられる９ビツトは、ピクセルPROM
アドレス発生器96（カウンタ）により発生された８ビツ
トに、制御プロセツサ48から与えられて、現在の段階の
向きを示す１ビツトを加えたものである。そのカウンタ
はどの修正を必要とするかをPROMに指示する。検出器1
8,20（第１図）に含まれているダイオードアレイが上か
ら下まで走査された時に、補間情報の６ビツトがEEPROM
92によりＸ補間回路52へ与えられ、情報の５ビツトがＹ
補間回路54へ即時に与えられる。EEPROM92,94へダウン
ロードされた修正が適切な較正手続きを基にされると、
補間回路はダイオードアレイの回転と、拡大の差と、光
学装置の歪みとを修正できる。
の制御回路が一対のEEPROM92,94を含んでいることが示
されている。それらのEEPROM92,94はＸ補間動作とＹ補
間動作をそれぞれ制御する。また、この制御回路はピク
セルアドレス発生器PROM96と、クロツクバツフア98と、
バツフア100とを含む。EEPROM92,94は、較正中に装置制
御器48（第１図）から低速補間データ負荷を受ける。実
際の走査動作中に用いられる９ビツトは、ピクセルPROM
アドレス発生器96（カウンタ）により発生された８ビツ
トに、制御プロセツサ48から与えられて、現在の段階の
向きを示す１ビツトを加えたものである。そのカウンタ
はどの修正を必要とするかをPROMに指示する。検出器1
8,20（第１図）に含まれているダイオードアレイが上か
ら下まで走査された時に、補間情報の６ビツトがEEPROM
92によりＸ補間回路52へ与えられ、情報の５ビツトがＹ
補間回路54へ即時に与えられる。EEPROM92,94へダウン
ロードされた修正が適切な較正手続きを基にされると、
補間回路はダイオードアレイの回転と、拡大の差と、光
学装置の歪みとを修正できる。
左側データが上記のようにして処理されている間は、
右側データは、Ｙ補間回路54からの左側データの出力に
対応する適切な時刻にパイプライン調節回路58から出る
ように、パイプライン調節回路58における遅延の種々の
段階を単に通るだけである。
右側データは、Ｙ補間回路54からの左側データの出力に
対応する適切な時刻にパイプライン調節回路58から出る
ように、パイプライン調節回路58における遅延の種々の
段階を単に通るだけである。
スキユーおよび拡大修正器についての上記説明は１つ
の特定の実施例についてのものがあるが、いくつかの改
良が可能であり、実際に好ましい。第１に、Ｘ補間PROM
84とＹ補間PROM90は、入力ピクセルの直接的な組合わせ
に限定されない探索表とすることができる。ホトマスク
および焦点板を検査するための値の１つの直線的なやり
方はＳカーブ補間である。このＳカーブ補間は、ホトマ
スクの不透明な部分から透明な部分への遷移がＳ形カー
ブの特性に従うという、先験的な知識を用いる。２個の
入力ピクセルが正確に１ピクセルだけ離れている情報か
ら、その情報に合致するように基本のＳカーブを伸長ま
たは収縮できる。補間されたデータは、一方の入力ピク
セルから他方の入力ピクセルへの希望の部分ピクセルで
ある横座標値に対応する縦座標値として見出すことがで
きる。
の特定の実施例についてのものがあるが、いくつかの改
良が可能であり、実際に好ましい。第１に、Ｘ補間PROM
84とＹ補間PROM90は、入力ピクセルの直接的な組合わせ
に限定されない探索表とすることができる。ホトマスク
および焦点板を検査するための値の１つの直線的なやり
方はＳカーブ補間である。このＳカーブ補間は、ホトマ
スクの不透明な部分から透明な部分への遷移がＳ形カー
ブの特性に従うという、先験的な知識を用いる。２個の
入力ピクセルが正確に１ピクセルだけ離れている情報か
ら、その情報に合致するように基本のＳカーブを伸長ま
たは収縮できる。補間されたデータは、一方の入力ピク
セルから他方の入力ピクセルへの希望の部分ピクセルで
ある横座標値に対応する縦座標値として見出すことがで
きる。
第２に、第３図はただ２個のピクセル値を基にした幅
ピクセル補間を示す。各副ピクセル補間に対する多くの
ピクセル標本を基にしたより一般的な補間技術は補間を
著るしく減少できるが、格納せねばならない走査の数を
含めて、ハードウエアに対する要求が増加する。高次多
項式フイツトすなわちsin x/x補間のような補間手法をP
ROM（またはRAM）と加算器の組合わせとして実現でき
る。
ピクセル補間を示す。各副ピクセル補間に対する多くの
ピクセル標本を基にしたより一般的な補間技術は補間を
著るしく減少できるが、格納せねばならない走査の数を
含めて、ハードウエアに対する要求が増加する。高次多
項式フイツトすなわちsin x/x補間のような補間手法をP
ROM（またはRAM）と加算器の組合わせとして実現でき
る。
臨界寸法修正器 次に第５図を参照する。臨界寸法（CD/DC）修正器36
の主な部品はデータ修正器102と、ホストインターフエ
イス104と、測定プロセツサ106と、CD/DC修正再マツピ
ング・ハードウエア108とを含んでいるのが示されてい
る。先に述べたように、CD/DC修正器36の目的は、両方
のデータ流において同じ幅でホトマスク上にトレースす
ること、すなわち、プロセスに依存する臨界寸法の変化
を修正することである。そのような臨界寸法の変化の性
質の概略が第5a図に示されている。集積回路製造の観点
からホトマスク上の線幅の僅かな変動は許容できるが、
そのような変動は欠陥検出装置に大きな差を生じさせる
ことがある。したがつて、偽の欠陥の発生を避けるよう
に、データが欠陥検出器44へ入力される前に、その変化
を補償する措置を講じなければならない。
の主な部品はデータ修正器102と、ホストインターフエ
イス104と、測定プロセツサ106と、CD/DC修正再マツピ
ング・ハードウエア108とを含んでいるのが示されてい
る。先に述べたように、CD/DC修正器36の目的は、両方
のデータ流において同じ幅でホトマスク上にトレースす
ること、すなわち、プロセスに依存する臨界寸法の変化
を修正することである。そのような臨界寸法の変化の性
質の概略が第5a図に示されている。集積回路製造の観点
からホトマスク上の線幅の僅かな変動は許容できるが、
そのような変動は欠陥検出装置に大きな差を生じさせる
ことがある。したがつて、偽の欠陥の発生を避けるよう
に、データが欠陥検出器44へ入力される前に、その変化
を補償する措置を講じなければならない。
一般的にいえば、臨界寸法修正器36は、１つの物体の
下側の広いウインドウの上のトレース線の全面積を積分
し、それから他の物体に対して同じことを行うように動
作する。それから、ウインドウが十分に大きいとする
と、任意の欠陥の面積が広いという基本的な仮定を行
う。このようにして、本発明の装置は、トレースの面積
が両方のウインドウに対して等しいように、トレースの
面積を調節する。
下側の広いウインドウの上のトレース線の全面積を積分
し、それから他の物体に対して同じことを行うように動
作する。それから、ウインドウが十分に大きいとする
と、任意の欠陥の面積が広いという基本的な仮定を行
う。このようにして、本発明の装置は、トレースの面積
が両方のウインドウに対して等しいように、トレースの
面積を調節する。
右側の物体の下側のトレースと左側の物体の下側のト
レースは、エアリー関数で両方ともコンボルブされる。
したがつて、15レベルのデータを０レベルのデータに連
結する垂直側を有する代りに、第5b図に示すように、透
明な領域から不透明な領域へ徐々に移行する「Ｓ」カー
ブを両側が有する。プロセスの変動と、おそらくは光学
的変化が一方の側から他方の間で起きるから、トレース
線の幅が同じでないことがある。線の幅を同じにするた
めに、一方の側が他方の側と比較して広すぎるという判
定が行われ、広い方の側の線を狭くすると同時に、他方
の側を広くするように装置は機能する。このことは、一
方の側のトレースの幅を広くするため、または狭くする
ために好適であると信ぜられる。
レースは、エアリー関数で両方ともコンボルブされる。
したがつて、15レベルのデータを０レベルのデータに連
結する垂直側を有する代りに、第5b図に示すように、透
明な領域から不透明な領域へ徐々に移行する「Ｓ」カー
ブを両側が有する。プロセスの変動と、おそらくは光学
的変化が一方の側から他方の間で起きるから、トレース
線の幅が同じでないことがある。線の幅を同じにするた
めに、一方の側が他方の側と比較して広すぎるという判
定が行われ、広い方の側の線を狭くすると同時に、他方
の側を広くするように装置は機能する。このことは、一
方の側のトレースの幅を広くするため、または狭くする
ために好適であると信ぜられる。
更に詳しくいえば、CD誤差の測定中にデータ修正器10
2のバツフア110,112が、マスク記憶装置40,42からそれ
ぞれ左データと右データを受ける。このデータの差が減
算器114により取出され、累算器116が全体の走査のため
にその差を累算する。それからその累算された差を測定
プロセツサ106が使用するために、その累算された差を
バツフア118がバツフアする。
2のバツフア110,112が、マスク記憶装置40,42からそれ
ぞれ左データと右データを受ける。このデータの差が減
算器114により取出され、累算器116が全体の走査のため
にその差を累算する。それからその累算された差を測定
プロセツサ106が使用するために、その累算された差を
バツフア118がバツフアする。
それと同時に、最初のピクセルと最後のピクセルが記
憶装置120に格納され、整列器38からバツフア124を介し
て推奨されるピクセル補間を行うために、バツフア122
を介して利用できるようにされる。また、この間に、左
側と右側の各側に対して垂直縁部と水平縁部の少くとも
一方にピクセルがあるかどうかを縁部検出器126,128が
判定する。それら事象はカウンタ130によりカウントさ
れ、副ピクセル補間のために、記憶装置134によりバツ
フア136を介して与えられる最初と最後のピクセル縁部
情報とともに、バツフア132を介して測定プロセツサ106
が利用できるようにされる。
憶装置120に格納され、整列器38からバツフア124を介し
て推奨されるピクセル補間を行うために、バツフア122
を介して利用できるようにされる。また、この間に、左
側と右側の各側に対して垂直縁部と水平縁部の少くとも
一方にピクセルがあるかどうかを縁部検出器126,128が
判定する。それら事象はカウンタ130によりカウントさ
れ、副ピクセル補間のために、記憶装置134によりバツ
フア136を介して与えられる最初と最後のピクセル縁部
情報とともに、バツフア132を介して測定プロセツサ106
が利用できるようにされる。
DC修正を行つている間は、データコレクタ102は、ス
キユーおよび拡大（Ｓ＆Ｍすなわち、Skew and Magnifi
cation）修正器34からバツフア138と140を介して与えら
れたデータ入力を用いて、左側または右側の0,1,E,FをD
Cレベル検出器142において同時に検出する。それらの検
出はカウンタ130によりカウントされ、バツフア132を介
して測定プロセツサ106が利用できるようにされる。
キユーおよび拡大（Ｓ＆Ｍすなわち、Skew and Magnifi
cation）修正器34からバツフア138と140を介して与えら
れたデータ入力を用いて、左側または右側の0,1,E,FをD
Cレベル検出器142において同時に検出する。それらの検
出はカウンタ130によりカウントされ、バツフア132を介
して測定プロセツサ106が利用できるようにされる。
好適な実施例においては、測定プロセツサ106は１チ
ツプ8086マイクロプロセツサ144で構成される。このマ
イクロプロセツサは割込み制御器146と、プログラムEEP
ROM148と、RAM150と、アドレスデコーダ152とを有す
る。マイクロプロセツサ144は、それのプログラムをEEP
ROM148内で走らせながら、装置のCPUからバス154を介し
て適切な指令と情報を受け、各走査の後でデータコレク
タ102からデータを集め、それをRAM150に格納する。十
分な数の走査が集められた後で、このデータは処理さ
れ、修正係数がバス154を介して再マツプハードウエア1
08へ出力される。
ツプ8086マイクロプロセツサ144で構成される。このマ
イクロプロセツサは割込み制御器146と、プログラムEEP
ROM148と、RAM150と、アドレスデコーダ152とを有す
る。マイクロプロセツサ144は、それのプログラムをEEP
ROM148内で走らせながら、装置のCPUからバス154を介し
て適切な指令と情報を受け、各走査の後でデータコレク
タ102からデータを集め、それをRAM150に格納する。十
分な数の走査が集められた後で、このデータは処理さ
れ、修正係数がバス154を介して再マツプハードウエア1
08へ出力される。
CD/DC修正再マツピング部108は修正係数入力を測定プ
ロセツサからバツフア156に受け、それらを再マツピン
グPROM158,160のアドレスへ与えるとともに、スキユー
および拡大修正器34から線162,164に受けた入力データ
もそれらのアドレスへ与える。それから、再マツプされ
た出力ピクセルはフオーマツト変更器166,168において
フオーマツトを変更され、整列器38と走査遅延器37,39
へ入力される。
ロセツサからバツフア156に受け、それらを再マツピン
グPROM158,160のアドレスへ与えるとともに、スキユー
および拡大修正器34から線162,164に受けた入力データ
もそれらのアドレスへ与える。それから、再マツプされ
た出力ピクセルはフオーマツト変更器166,168において
フオーマツトを変更され、整列器38と走査遅延器37,39
へ入力される。
装置バスインターフエイス104を介して装置CPUすなわ
ち制御プロセツサ48（第１図）は、指令レジスタ170
と、状態レジスタ172と、データレジスタ174,176とを用
いて測定プロセツサ106と通信できる。装置CPUはCD修正
器を初期設定し、実行時間パラメータを与え、このイン
ターフエイスを介してサブシステムの状態を監視する。
ち制御プロセツサ48（第１図）は、指令レジスタ170
と、状態レジスタ172と、データレジスタ174,176とを用
いて測定プロセツサ106と通信できる。装置CPUはCD修正
器を初期設定し、実行時間パラメータを与え、このイン
ターフエイスを介してサブシステムの状態を監視する。
整列器 図示のように、臨界寸法修正器36の出力が整列器38へ
入力される。この整列器の周辺部品が第６図に示されて
いる。データは初めに左データバツフア180と右データ
バツフア182へ入る。１度に１本の垂直走査線である。
各データバツフアの出力は８本の垂直走査線であつて、
整列誤差検出器184に並列に入力される。データバツフ
アの重要な特徴は、一方の側を他方の側に対していずれ
の向きにも７回の走査まで移動できるように、十分な数
の走査をデータバツフアが含むことである。移動は整列
プロセツサ186の部分AP1の制御の下に行われる。
入力される。この整列器の周辺部品が第６図に示されて
いる。データは初めに左データバツフア180と右データ
バツフア182へ入る。１度に１本の垂直走査線である。
各データバツフアの出力は８本の垂直走査線であつて、
整列誤差検出器184に並列に入力される。データバツフ
アの重要な特徴は、一方の側を他方の側に対していずれ
の向きにも７回の走査まで移動できるように、十分な数
の走査をデータバツフアが含むことである。移動は整列
プロセツサ186の部分AP1の制御の下に行われる。
整列プロセツサ186は、１つの映像を他の映像に対し
て整数個のピクセル量だけ移動させ、各可能な移動に対
して差の映像の平方の和を計算することにより、左の映
像と右の映像の間の最良の整列を見出す。このようにし
て、ＸとＹの整数移動（ＸとＹの方向に−７ピクセルか
ら＋７ピクセル）の225種類の組合わせに対して平方さ
れた差の和マツプ（SSD）が計算される。
て整数個のピクセル量だけ移動させ、各可能な移動に対
して差の映像の平方の和を計算することにより、左の映
像と右の映像の間の最良の整列を見出す。このようにし
て、ＸとＹの整数移動（ＸとＹの方向に−７ピクセルか
ら＋７ピクセル）の225種類の組合わせに対して平方さ
れた差の和マツプ（SSD）が計算される。
整列プロセツサ186は２つの部分AP1とAP2に分けられ
る。その理由は、このプロセツサは、高速のビツトスラ
イス・アーキテクチヤを用いたとしても、フルデータ速
度で全補間タスクを行うためには速度が十分ではないと
いう簡単なものである。部分AP1とAP2ほほぼ同一の汎用
ビツトスライス・コンピユータである。部分AP1の目的
は15×15 SSDマツプを組立てること、マツプを平均する
こと、平均されたマツプのうち最小のものを見つけるこ
と、最後にその最小およびその最小を中心とする５×５
副アレイを部分AP2へ転送することである。部分AP2はAP
1および装置の制御器と通信し、副ピクセル補間を行
い、整数個ピクセル移動情報と副ピクセル情報を他のサ
ブシステムへ出力することである。
る。その理由は、このプロセツサは、高速のビツトスラ
イス・アーキテクチヤを用いたとしても、フルデータ速
度で全補間タスクを行うためには速度が十分ではないと
いう簡単なものである。部分AP1とAP2ほほぼ同一の汎用
ビツトスライス・コンピユータである。部分AP1の目的
は15×15 SSDマツプを組立てること、マツプを平均する
こと、平均されたマツプのうち最小のものを見つけるこ
と、最後にその最小およびその最小を中心とする５×５
副アレイを部分AP2へ転送することである。部分AP2はAP
1および装置の制御器と通信し、副ピクセル補間を行
い、整数個ピクセル移動情報と副ピクセル情報を他のサ
ブシステムへ出力することである。
整列誤差検出器184は、第11図を参照して後で説明す
る回路を含む半特注ゲートアレイチツプを45個含む。そ
れらの回路は平方された差の和を高速で計算し、各チツ
プは５ピクセル幅×フルセンサ高さの帯状のSSDを１回
の走査時間内に計算できる。第6a図を参照して、整列誤
差検出器184は、左側の５×480ピクセルの帯状データを
右側の19×480ピクセルの帯状データと比較する。１個
のSSDチツプは左側の全帯状データを右側の帯状データ
の中央の５ピクセルと比較する。別のSSDチツプが同じ
左側の帯状データを、ピクセル整数個分だけ初めの部分
から移動させられた右側の帯状データの５ピクセル幅部
分と比較する。原則的には、15×15 SSDマツプを１回の
走査時間中に計算するために225個のSSDチツプを使用で
きる。５回の走査時間では新しいデータを得ることはで
きないから、225個の値の全てを同時に計算する必要は
ない。したがつて、たつた45個のSSDチツプが用いられ
る。５回の走査とデータの適切な移動を行つた後では、
225個の値の全てが部分AP1により計算され、読取られて
いる。
る回路を含む半特注ゲートアレイチツプを45個含む。そ
れらの回路は平方された差の和を高速で計算し、各チツ
プは５ピクセル幅×フルセンサ高さの帯状のSSDを１回
の走査時間内に計算できる。第6a図を参照して、整列誤
差検出器184は、左側の５×480ピクセルの帯状データを
右側の19×480ピクセルの帯状データと比較する。１個
のSSDチツプは左側の全帯状データを右側の帯状データ
の中央の５ピクセルと比較する。別のSSDチツプが同じ
左側の帯状データを、ピクセル整数個分だけ初めの部分
から移動させられた右側の帯状データの５ピクセル幅部
分と比較する。原則的には、15×15 SSDマツプを１回の
走査時間中に計算するために225個のSSDチツプを使用で
きる。５回の走査時間では新しいデータを得ることはで
きないから、225個の値の全てを同時に計算する必要は
ない。したがつて、たつた45個のSSDチツプが用いられ
る。５回の走査とデータの適切な移動を行つた後では、
225個の値の全てが部分AP1により計算され、読取られて
いる。
平方された差の和の最小値を求めることは、縁部効果
の取扱いの違いを覗き、相互相関関数の最大値を求める
ことと大要は同じである。
の取扱いの違いを覗き、相互相関関数の最大値を求める
ことと大要は同じである。
最小値を含んでいるSSDマツプの５×５副マトリツクス
を基にして、部分AP2は次の３つのケースのうちどのケ
ースを適用するかを決定する。
を基にして、部分AP2は次の３つのケースのうちどのケ
ースを適用するかを決定する。
ケースA:2個以上の線の角度が表されている形状が相関
ウインドウに存在する。この場合には、SSD表面が局部
的に放物面であると仮定している。最小点と、それの周
囲の８個の点とにより表されているデータにパラボラを
あてはめ、第１と第２の部分微分を用いてそのパラボラ
の最小値の場所を計算することにより変位が求められ
る。
ウインドウに存在する。この場合には、SSD表面が局部
的に放物面であると仮定している。最小点と、それの周
囲の８個の点とにより表されているデータにパラボラを
あてはめ、第１と第２の部分微分を用いてそのパラボラ
の最小値の場所を計算することにより変位が求められ
る。
ケースB:ただ１つの線の角度が表されている形状が相関
ウインドウに存在する。この場合には、直線を形成する
最小値の軌跡をSSD表面が有すると仮定している。絶対
最小点（これはランダムノイズにより決定できる）へ飛
越すのではなくて、アルゴリズムの選択は以前に決定さ
れた点から線に垂直な方向に動くことである（最短ユー
クリツド距離）。
ウインドウに存在する。この場合には、直線を形成する
最小値の軌跡をSSD表面が有すると仮定している。絶対
最小点（これはランダムノイズにより決定できる）へ飛
越すのではなくて、アルゴリズムの選択は以前に決定さ
れた点から線に垂直な方向に動くことである（最短ユー
クリツド距離）。
ケースC:相関ウインドウには形状はない。この場合に
は、ウインドウの両側に新しい形状が現われるまでは変
更はされない。
は、ウインドウの両側に新しい形状が現われるまでは変
更はされない。
フル二次元相互相関を採用している整列装置を用いる
ことの利点は、 −−任意の種類の形状、たとえば円、ドツグボーン
（dogbones）、直線部分のある、または直線部分のな
い、任意のカーブを整列させること、 −−黒から白への完全な変換なしに良く機能するこ
と、 である。このことは細い線幅に対して重要であり、低い
コントラスト比（酸化鉄のような）でマスクする。整列
誤差検出器の好適な実施例は平方された差の和技術を用
いるが、他の差関数も使用できることがわかるであろ
う。
ことの利点は、 −−任意の種類の形状、たとえば円、ドツグボーン
（dogbones）、直線部分のある、または直線部分のな
い、任意のカーブを整列させること、 −−黒から白への完全な変換なしに良く機能するこ
と、 である。このことは細い線幅に対して重要であり、低い
コントラスト比（酸化鉄のような）でマスクする。整列
誤差検出器の好適な実施例は平方された差の和技術を用
いるが、他の差関数も使用できることがわかるであろ
う。
AP2の概観 スキユー（またはオフセツト）のどの値をマスク記憶
装置40,42と欠陥検出器44へ送るべきかの決定を下すた
めに、部分AP2は差の平方の和（SSD）マツプに必要なデ
ータを部分AP1から受ける。SSDマツプは、種々の整数ピ
クセルオフセツトにおける左側と右側の映像の平方され
た差の和を与える。その和は10回の走査だけの幅、およ
びアクテイブ・センサの高さのウインドウの上である。
好適な実施例においては、各側における検出は、１ピク
セル幅×480ピクセル高さのセンサアレイにより行われ
る。対応する各ピクセル対において差が計算され、平方
され、累算器内に加えられる。平方の差が整列誤差検出
器184内の「マクロセル」において計算され、部分AP1に
より読取られる。
装置40,42と欠陥検出器44へ送るべきかの決定を下すた
めに、部分AP2は差の平方の和（SSD）マツプに必要なデ
ータを部分AP1から受ける。SSDマツプは、種々の整数ピ
クセルオフセツトにおける左側と右側の映像の平方され
た差の和を与える。その和は10回の走査だけの幅、およ
びアクテイブ・センサの高さのウインドウの上である。
好適な実施例においては、各側における検出は、１ピク
セル幅×480ピクセル高さのセンサアレイにより行われ
る。対応する各ピクセル対において差が計算され、平方
され、累算器内に加えられる。平方の差が整列誤差検出
器184内の「マクロセル」において計算され、部分AP1に
より読取られる。
部分AP2がスキユー値をマスク記憶装置と欠陥検出器
へ送る前に、部分AP2が実行する３つの基本的な動作が
ある。ピクセルの一部だけの「最良の」オフセツトを見
出すために、部分AP2は種々の整数ピクセル移動におい
てSSD値に対して補間アルゴリズムを用いる。「最良
の」オフセツトというのは、ある映像に対する別の映像
の移動であつて、考察しているウインドウ上の最小平方
和を達成する映像移動を意味する。第２に、部分AP2は
標本の信頼度を評価し、その標本におけるそれの信頼度
を定量化するために重みづけ係数を発生する。最後に、
部分AP2は、時間の関数として徐々に変化する機械的な
不整列を修正するだけであるから、一連のスキユー値を
低域ろ波する。
へ送る前に、部分AP2が実行する３つの基本的な動作が
ある。ピクセルの一部だけの「最良の」オフセツトを見
出すために、部分AP2は種々の整数ピクセル移動におい
てSSD値に対して補間アルゴリズムを用いる。「最良
の」オフセツトというのは、ある映像に対する別の映像
の移動であつて、考察しているウインドウ上の最小平方
和を達成する映像移動を意味する。第２に、部分AP2は
標本の信頼度を評価し、その標本におけるそれの信頼度
を定量化するために重みづけ係数を発生する。最後に、
部分AP2は、時間の関数として徐々に変化する機械的な
不整列を修正するだけであるから、一連のスキユー値を
低域ろ波する。
この実施例における欠陥検出器44は正の部分オフセツ
トだけを取扱うことができ、マスク記憶装置40,42は整
数個のピクセル分だけ移動させることができる。したが
つて、計算されたスキユーは正の端数値と整数値に書式
（フオーマツト）化される。前者は欠陥検出器へ送ら
れ、後者はマスク記憶装置へ送られる。
トだけを取扱うことができ、マスク記憶装置40,42は整
数個のピクセル分だけ移動させることができる。したが
つて、計算されたスキユーは正の端数値と整数値に書式
（フオーマツト）化される。前者は欠陥検出器へ送ら
れ、後者はマスク記憶装置へ送られる。
部分AP2の別の機能は、整列器38をバスインターフエ
イスを介して装置CPU48にインターフエイスさせるため
に、外部とインターフエイスすることである。
イスを介して装置CPU48にインターフエイスさせるため
に、外部とインターフエイスすることである。
AP2補間 プレートの走査中に、部分AP2は、整列誤差検出器184
から部分AP1が読取る15×15のアレイ中の最小値を中心
とするSSDマツプの５×５の部分を部分AP1から受ける。
この情報とともに、５×５副アレイの中心座標が来る。
から部分AP1が読取る15×15のアレイ中の最小値を中心
とするSSDマツプの５×５の部分を部分AP1から受ける。
この情報とともに、５×５副アレイの中心座標が来る。
整数オフセツト点におけるSSDマツプの知識を基にし
て、部分AP2は連続SSD関数の表面のモデルをスキユー変
数（ｘとｙ）の第二種関数として作成する。この関数が
最小となる位置は、最小自乗基準により２つの映像を整
列させるスキユーを与える。
て、部分AP2は連続SSD関数の表面のモデルをスキユー変
数（ｘとｙ）の第二種関数として作成する。この関数が
最小となる位置は、最小自乗基準により２つの映像を整
列させるスキユーを与える。
副ピクセル補間の一般的な理論 副ピクセル補間は、ｘとｙの二次方程式である放物面
により、SSDマツプをそれの最小に近くモデル化するこ
とにより行われる。その方程式はSSD（2,2）である最小
点を中心とする二次元テーラー級数である。SSDマツプ
および微分の評価は次の通りである。
により、SSDマツプをそれの最小に近くモデル化するこ
とにより行われる。その方程式はSSD（2,2）である最小
点を中心とする二次元テーラー級数である。SSDマツプ
および微分の評価は次の通りである。
SSDマツプは５×５である。これは下に（x,y）＝（2,
2）に中心を置いている様子が示されている。（コード
においては、このマツプは、列と行に対して、SSDYXと
して与えられる。） SSD（0,0）SSD（0,1）SSD（0,2）SSD（0,3）SSD（0,
4） SSD（1,0）SSD（1,1）SSD（1,2）SSD（1,3）SSD（1,
4） SSD（2,0）SSD（2,1）SSD（2,2）SSD（2,3）SSD（2,
4） SSD（3,0）SSD（3,1）SSD（3,2）SSD（3,3）SSD（3,
4） SSD（4,0）SSD（4,1）SSD（4,2）SSD（4,3）SSD（4,
4） 上のマツプが与えられると、微分の評価は次の通りで
ある。
2）に中心を置いている様子が示されている。（コード
においては、このマツプは、列と行に対して、SSDYXと
して与えられる。） SSD（0,0）SSD（0,1）SSD（0,2）SSD（0,3）SSD（0,
4） SSD（1,0）SSD（1,1）SSD（1,2）SSD（1,3）SSD（1,
4） SSD（2,0）SSD（2,1）SSD（2,2）SSD（2,3）SSD（2,
4） SSD（3,0）SSD（3,1）SSD（3,2）SSD（3,3）SSD（3,
4） SSD（4,0）SSD（4,1）SSD（4,2）SSD（4,3）SSD（4,
4） 上のマツプが与えられると、微分の評価は次の通りで
ある。
∂z/∂ｘ＝（SSD（2,3）−SSD（2,1））/2 ∂z/∂ｙ＝（SSD（3,2）−SSD（1,2））/2 ∂2z／∂x2＝SSD（2,3）＋SSD（2,1）−２＊SSD（2,
2） ∂2z／∂y2＝SSD（3,2）＋SSD（1,2）−２＊SSD（2,
2） ∂2z／∂ｘ∂ｙ＝SSD（3,3）＋SSD（1,1）−SSD（1,
3）−SSD（3,1） SSD関数は下記のようにして表すことができる。
2） ∂2z／∂y2＝SSD（3,2）＋SSD（1,2）−２＊SSD（2,
2） ∂2z／∂ｘ∂ｙ＝SSD（3,3）＋SSD（1,1）−SSD（1,
3）−SSD（3,1） SSD関数は下記のようにして表すことができる。
ｆ＝z0＋ｘ（∂z/∂ｘ）＋ｙ（∂z/∂ｙ）＋（1/2）x
2（∂2z／∂x2）＋（1/2）y2（∂2z／∂2y）＋xy（∂2z
／∂ｘ∂ｙ） ここに、ｚ＝SSD（y,x），z0＝SSD（2,2）であり、全
ての部分は（y,x）＝（2,2）においてとられる。
2（∂2z／∂x2）＋（1/2）y2（∂2z／∂2y）＋xy（∂2z
／∂ｘ∂ｙ） ここに、ｚ＝SSD（y,x），z0＝SSD（2,2）であり、全
ての部分は（y,x）＝（2,2）においてとられる。
最小値においては勾配はゼロでなければならない。し
たがつて、 ∂f/∂ｘ＝∂f/∂ｙ＝０ である。これは ∂z/∂ｘ＋ｘ（∂2z／∂x2）＋ｙ（∂2z／∂ｘ∂ｙ）
＝０ ∂z/∂ｙ＋ｘ（∂2z／∂ｘ∂ｙ）＋ｙ（∂2z／∂y2）
＝０ を意味する。
たがつて、 ∂f/∂ｘ＝∂f/∂ｙ＝０ である。これは ∂z/∂ｘ＋ｘ（∂2z／∂x2）＋ｙ（∂2z／∂ｘ∂ｙ）
＝０ ∂z/∂ｙ＋ｘ（∂2z／∂ｘ∂ｙ）＋ｙ（∂2z／∂y2）
＝０ を意味する。
したがつて、 ｘ（∂2z／∂x2）＋ｙ（∂2z／∂ｘ∂ｙ）＝−（∂z/
∂ｘ） ｘ（∂2z／∂ｘ∂ｙ）＋ｙ（∂2z／∂y2）＝−（∂z/
∂ｙ） 平らなマツプの場合 全ての係数が零であると、ｘとｙの任意の値が方程式
の解となる。このことは全ての点が同じSSDを有するこ
とを意味する。この場合には（これを平らなマツプの場
合と呼ぶことにする）、情報がないから部分AP2は現在
のスキユー値を維持する。
∂ｘ） ｘ（∂2z／∂ｘ∂ｙ）＋ｙ（∂2z／∂y2）＝−（∂z/
∂ｙ） 平らなマツプの場合 全ての係数が零であると、ｘとｙの任意の値が方程式
の解となる。このことは全ての点が同じSSDを有するこ
とを意味する。この場合には（これを平らなマツプの場
合と呼ぶことにする）、情報がないから部分AP2は現在
のスキユー値を維持する。
一次元の場合 ２つの方程式の一方の係数が他方の方程式の係数の直
線倍数であると、SSD関数により達成される最小値を有
する全ての点が沿う線が存在する。すなわち、ある定数
μに対して、 （∂2z／∂x2）＝μ（∂2z／∂ｘ∂ｙ） およびμ（∂2z／∂y2）＝（∂2z／∂ｘ∂ｙ） すなわち （∂2z／∂x2）（∂2z／∂y2）−（∂2z／∂ｘ∂ｙ）
2＝０ である。
線倍数であると、SSD関数により達成される最小値を有
する全ての点が沿う線が存在する。すなわち、ある定数
μに対して、 （∂2z／∂x2）＝μ（∂2z／∂ｘ∂ｙ） およびμ（∂2z／∂y2）＝（∂2z／∂ｘ∂ｙ） すなわち （∂2z／∂x2）（∂2z／∂y2）−（∂2z／∂ｘ∂ｙ）
2＝０ である。
上の方程式が真であると、一対の一次方程式が従属す
るといえる。それらの方程式が本当に従属しており、少
くとも１つの係数が非零であるとすると（すなわち、平
らなマツプの場合ではない）、ただ１つの方向にのみ情
報を有する。情報が存在する方向のみのスキユーを修正
し、その方向に垂直で、情報がない方向には何の変更も
行わないことが望ましい。情報がない方向は軸の１本に
平行である必要がないことに注意されたい。
るといえる。それらの方程式が本当に従属しており、少
くとも１つの係数が非零であるとすると（すなわち、平
らなマツプの場合ではない）、ただ１つの方向にのみ情
報を有する。情報が存在する方向のみのスキユーを修正
し、その方向に垂直で、情報がない方向には何の変更も
行わないことが望ましい。情報がない方向は軸の１本に
平行である必要がないことに注意されたい。
二次元の場合 独立している一対の一次方程式により決定される二次
元情報が存在する場合が最後の場合である。この場合に
は最良の最小自乗整列に対して独特の最小点が存在す
る。
元情報が存在する場合が最後の場合である。この場合に
は最良の最小自乗整列に対して独特の最小点が存在す
る。
整列プロセツサにおける副ピクセル補間 平らなマツプの場合（情報なし） 補間コードはｘ方向とｙ方向に純粋の二次微分を計算
することにより始まる。装置のソフトウエアにより与え
られるしきい値に対してそれらの値をテストすることに
より、部分AP2は値が零より大幅に大きいか否かを判定
する。両方とも大きいとすると、平らなマツプの場合が
適用され、スキユー値は不変のままにされる。
することにより始まる。装置のソフトウエアにより与え
られるしきい値に対してそれらの値をテストすることに
より、部分AP2は値が零より大幅に大きいか否かを判定
する。両方とも大きいとすると、平らなマツプの場合が
適用され、スキユー値は不変のままにされる。
一次元マンハツタン形状 部分AP1が５×５の中心を見出す方法のために、モデ
ル化されている関数が局部的な最小の附近にある、すな
わち平らであることを知る。このことは、１つの変数に
おける二次微分が零であるとすると、その変数における
一次微分も零である。さもないと、二次微分が零である
ような軸に平行な方向の１つにおいて関数は減少するか
ら、最小にはならない。混合された部分（∂2z／∂ｘ∂
ｙ）も零でなければならず、またはとうげ点を有する。
ル化されている関数が局部的な最小の附近にある、すな
わち平らであることを知る。このことは、１つの変数に
おける二次微分が零であるとすると、その変数における
一次微分も零である。さもないと、二次微分が零である
ような軸に平行な方向の１つにおいて関数は減少するか
ら、最小にはならない。混合された部分（∂2z／∂ｘ∂
ｙ）も零でなければならず、またはとうげ点を有する。
純粋の二次微分のただ１つが有効であれば、部分AP2
は純粋に一次元補間を次のようにして行う（それがｘに
あると仮定して）。
は純粋に一次元補間を次のようにして行う（それがｘに
あると仮定して）。
∂f/∂ｘ＝０＝∂z/∂ｘ＋ｘ（∂2z／∂x2） 等々である。
xmin＝−（∂z/∂ｘ）／（∂2z／∂x2） 隆起の場合 両方の二次微分が有効であると、２個の一次方程式の
直線的な依存性を調べることにより二次元情報が存在す
るかどうかを判定することが依然として必要である。そ
のために、混合された二次部分微分を計算することが必
要になる。依存性条件（単一方程式の条件）が、装置の
ソフトウエアにより与えられるしきい値により決定され
る特異（singular）に近いとすると、隆起の場合に入
る。
直線的な依存性を調べることにより二次元情報が存在す
るかどうかを判定することが依然として必要である。そ
のために、混合された二次部分微分を計算することが必
要になる。依存性条件（単一方程式の条件）が、装置の
ソフトウエアにより与えられるしきい値により決定され
る特異（singular）に近いとすると、隆起の場合に入
る。
隆起の場合には、部分AP2は一次元問題を非マンハツ
タンの方向に取扱う。第6b図に示すように、それら２つ
の映像が、ウインドウ内で見えているのみの場合に、そ
れら２つの映像が完全に整列させられる多くのｘ−ｙ移
動がある。
タンの方向に取扱う。第6b図に示すように、それら２つ
の映像が、ウインドウ内で見えているのみの場合に、そ
れら２つの映像が完全に整列させられる多くのｘ−ｙ移
動がある。
隆起の場合は、SSD関数が同じ最小を得る線が存在す
ると仮定している。その線を隆起線と呼ぶことにする。
しかし、部分AP1はこれを知らず、現在の整列点から
「遠く離れている」最小を隆起線に沿つて識別すること
ができる。隆起線に沿つてこの多少任意に選択された局
部的な最小から計算されたスキユーは実際の隆起線上に
あるが、隆起線に対して垂直方向にのみ動く希望をうち
砕く。すなわち、情報がある方向にのみ動く。実際に、
隆起線に沿う動きは制御されないから、スキユーは異常
になり得る。
ると仮定している。その線を隆起線と呼ぶことにする。
しかし、部分AP1はこれを知らず、現在の整列点から
「遠く離れている」最小を隆起線に沿つて識別すること
ができる。隆起線に沿つてこの多少任意に選択された局
部的な最小から計算されたスキユーは実際の隆起線上に
あるが、隆起線に対して垂直方向にのみ動く希望をうち
砕く。すなわち、情報がある方向にのみ動く。実際に、
隆起線に沿う動きは制御されないから、スキユーは異常
になり得る。
したがつて、隆起線に沿う２種類の点における最小に
対して２つの一次元補間を行うことにより隆起の場合が
取扱われる。新しいスキユーは、隆起線に沿う点のう
ち、古いスキユー値に最も近い点により決定される。す
なわち、古いスキユー点の隆起線上への直角射影であ
る。（２個の点が十分に隔てられていると、隆起線に対
して良く適合し、隆起線に平行などのようなクリーピン
グもない。）クリーピングに対して更に保障するものと
して、一連の隆起に留つている限りは、新しいスキユー
を計算するために同じ点をスタート位置として常に使用
する。この点はその一連の隆起の場合に入る前の最後の
既知のスキユーであるから、最後のスキユー（第6c図参
照）と呼ばれる。
対して２つの一次元補間を行うことにより隆起の場合が
取扱われる。新しいスキユーは、隆起線に沿う点のう
ち、古いスキユー値に最も近い点により決定される。す
なわち、古いスキユー点の隆起線上への直角射影であ
る。（２個の点が十分に隔てられていると、隆起線に対
して良く適合し、隆起線に平行などのようなクリーピン
グもない。）クリーピングに対して更に保障するものと
して、一連の隆起に留つている限りは、新しいスキユー
を計算するために同じ点をスタート位置として常に使用
する。この点はその一連の隆起の場合に入る前の最後の
既知のスキユーであるから、最後のスキユー（第6c図参
照）と呼ばれる。
これを行うために、どの方向（ｘまたはｙ）が最も多
くの情報を有するかを決定することをまず必要とするか
ら、補間のためにその方向を使用できる。これは二次微
分の最大値を求めることにより決定される。たとえば、
ｘ二次微分がより大きいとすると、隆起線に沿う１つの
点が、ｘ方向に最小値を中心として一次元補間を行うこ
とにより決定され、点R1＝（y2，x2）を与える（第6c図
参照）。
くの情報を有するかを決定することをまず必要とするか
ら、補間のためにその方向を使用できる。これは二次微
分の最大値を求めることにより決定される。たとえば、
ｘ二次微分がより大きいとすると、隆起線に沿う１つの
点が、ｘ方向に最小値を中心として一次元補間を行うこ
とにより決定され、点R1＝（y2，x2）を与える（第6c図
参照）。
点R1とR2を通る方程式は （△y/△ｘ）＝（ｙ−y1）／（ｘ−x1） である。ここに、 △ｘ＝x2−x1，△ｙ＝y2−y1 である。
これに垂直な線の勾配は−（△x/△ｙ）である。した
がつて、スキユーを失つた点＝（Xis／Yis）を通るその
線の方程式は −（△x/△ｙ）＝（ｙ−yls）／（ｘ−xls） である。そうすると、上の２つの方程式は、 △yx−△xy＝△yxl−△xyl △xx−△yy＝△yyls＋△xxls となる。
がつて、スキユーを失つた点＝（Xis／Yis）を通るその
線の方程式は −（△x/△ｙ）＝（ｙ−yls）／（ｘ−xls） である。そうすると、上の２つの方程式は、 △yx−△xy＝△yxl−△xyl △xx−△yy＝△yyls＋△xxls となる。
｜△y|＝１および（△ｘ）2≧０であるから、一対の
一次方程式の独特の解がある。（元の一次方程式が独自
の解を有していたかどうかを決定した前記諸条件を参照
されたい。ここでは条件は（△ｙ）2＋（△ｘ）2＝０で
ある。）したがつて、新しいスキユーの座標は次式によ
り与えられる。
一次方程式の独特の解がある。（元の一次方程式が独自
の解を有していたかどうかを決定した前記諸条件を参照
されたい。ここでは条件は（△ｙ）2＋（△ｘ）2＝０で
ある。）したがつて、新しいスキユーの座標は次式によ
り与えられる。
xns＝（△ｘ△ｙ（yls−y1）＋（△ｙ）2x1＋（△
ｘ）2xls）／（（△ｘ）2＋（△ｙ）2） yns＝（△ｘ△ｙ（xls−x1）＋（△ｙ）2yls＋（△
ｘ）2y1）／（（△ｘ）2＋（△ｙ）2） 隆起の場合を適用するかどうかを決定するために用い
られる方程式が非零であると、勾配を零に等しく設定す
ることから生じた一対の一次方程式に対する独特の解が
存在する。その解は次の通りである。
ｘ）2xls）／（（△ｘ）2＋（△ｙ）2） yns＝（△ｘ△ｙ（xls−x1）＋（△ｙ）2yls＋（△
ｘ）2y1）／（（△ｘ）2＋（△ｙ）2） 隆起の場合を適用するかどうかを決定するために用い
られる方程式が非零であると、勾配を零に等しく設定す
ることから生じた一対の一次方程式に対する独特の解が
存在する。その解は次の通りである。
xmin＝（∂z/∂ｙ）（∂2z／∂ｘ∂ｙ）−（∂z/∂
ｘ）（∂2z／∂y2）/denom ymin＝（∂z/∂ｘ）（∂2z／∂ｘ∂ｙ）−（∂z/∂
ｙ）（∂2z／∂x2）/denom ここに、 denom＝（∂2z／∂x2）（∂2z／∂y2）−（∂2z／∂
ｘ∂ｙ）2 重みづけ係数 大きい欠陥が大きな不整列をひき起こすことがあるか
ら、プロセツサは２つの側がどれ位良く一致するかを決
定し、「良さ」と呼ばれる重みづけ係数を発生する。縁
部の数により正規化された、最小値におけるSSD関数の
値は、２つの側がどれだけ良く一致するかの指示を与え
る。正規化係数は純粋の二次微分の和である。これは、
ある一定の倍数まで、SSDウインドウ内の縁部の数の測
定値を与える。それから、ソフトウエアにより充される
探索表を介して、正規化された最小値が用いて重みづけ
係数を与える。この係数は、古いスキユーと新しいスキ
ユーの重みづけられた平均中の新しい標本にどれ位の重
みを与えるかを示す。
ｘ）（∂2z／∂y2）/denom ymin＝（∂z/∂ｘ）（∂2z／∂ｘ∂ｙ）−（∂z/∂
ｙ）（∂2z／∂x2）/denom ここに、 denom＝（∂2z／∂x2）（∂2z／∂y2）−（∂2z／∂
ｘ∂ｙ）2 重みづけ係数 大きい欠陥が大きな不整列をひき起こすことがあるか
ら、プロセツサは２つの側がどれ位良く一致するかを決
定し、「良さ」と呼ばれる重みづけ係数を発生する。縁
部の数により正規化された、最小値におけるSSD関数の
値は、２つの側がどれだけ良く一致するかの指示を与え
る。正規化係数は純粋の二次微分の和である。これは、
ある一定の倍数まで、SSDウインドウ内の縁部の数の測
定値を与える。それから、ソフトウエアにより充される
探索表を介して、正規化された最小値が用いて重みづけ
係数を与える。この係数は、古いスキユーと新しいスキ
ユーの重みづけられた平均中の新しい標本にどれ位の重
みを与えるかを示す。
単極フイルタ 部分AP2は、低周波数の、機械的にひき起されたスキ
ユー変化のみを修正するから、スキユー値は単極フイル
タを用いて低域ろ波される。そのフイルタの時定数は装
置のソフトウエアにより与えられる。
ユー変化のみを修正するから、スキユー値は単極フイル
タを用いて低域ろ波される。そのフイルタの時定数は装
置のソフトウエアにより与えられる。
スキユー計算の各繰返えしに対して、新しいスキユー
値が古いスキユー値と新しいスキユー値の重みづけられ
た平均（ｘとｙについて別々に）として次のように計算
される。
値が古いスキユー値と新しいスキユー値の重みづけられ
た平均（ｘとｙについて別々に）として次のように計算
される。
新スキユー＝1/（時定数）＊良さ＊新スキユー＋（１−
1/（時定数））＊goodcnt＊古スキユー goodent＝1/（時定数）＊良さ＋（１−1/（時定数））
＊goodcnt 新スキユー＝新スキユー/goodcnt 最後に、マスク記憶装置40,42へ整数スキユーを与え
るために新しいスキユーがフオーマツトされ、０から１
までの範囲で正の部分のスキユーを欠陥検出器44まで通
る。
1/（時定数））＊goodcnt＊古スキユー goodent＝1/（時定数）＊良さ＋（１−1/（時定数））
＊goodcnt 新スキユー＝新スキユー/goodcnt 最後に、マスク記憶装置40,42へ整数スキユーを与え
るために新しいスキユーがフオーマツトされ、０から１
までの範囲で正の部分のスキユーを欠陥検出器44まで通
る。
データベースモード データベースモードにおいては、部分AP2は最小と最
大のｙスキユーに従う。１つの列が終ると、装置ソフト
ウエアは最小と最大のｙスキユーを読取り、それらを用
いて、データベース映像に対するセンサ位置を調節す
る。
大のｙスキユーに従う。１つの列が終ると、装置ソフト
ウエアは最小と最大のｙスキユーを読取り、それらを用
いて、データベース映像に対するセンサ位置を調節す
る。
データベースモードにおいては、部分AP2は装置のプ
ラスまたはマイナスの周波数変数（FM）線（図示せず）
を制御する。このFMを用いてデータベースモードにおけ
るｘランアウトを修正する。実行されると、FMはRIAク
ロツク（図示せず）を、ピクセルの1/74のスキユー変化
が各走査線上で行われるように、伸長または短縮され
る。ｘスキユーの絶対値が２をこえるとFMは常に可能状
態にされる。
ラスまたはマイナスの周波数変数（FM）線（図示せず）
を制御する。このFMを用いてデータベースモードにおけ
るｘランアウトを修正する。実行されると、FMはRIAク
ロツク（図示せず）を、ピクセルの1/74のスキユー変化
が各走査線上で行われるように、伸長または短縮され
る。ｘスキユーの絶対値が２をこえるとFMは常に可能状
態にされる。
欠陥検出器 先に述べたように、欠陥検出器44（第１図）は、第７
図と第９図に別々に示されている２つの検出回路で実際
に構成される。第７図には、差の平方の和（SSD）検出
器を実現するｎ×ｎ論理回路が、ｎ＝５である例につい
て示されている。この検出器は型−データベース検出の
ために通常用いられるが、型−型評価のために用いるこ
ともできる。第７図に示されている回路により実現され
る概念を良く理解するために、第８図を参照する。第８
図は左側データ流からのピクセルCPL上に中心を置く５
×５ピクセルアレイと、ピクセルCPR上に中心を置く対
応する右側５×５ピクセルとをグラフ的に示すものであ
る。
図と第９図に別々に示されている２つの検出回路で実際
に構成される。第７図には、差の平方の和（SSD）検出
器を実現するｎ×ｎ論理回路が、ｎ＝５である例につい
て示されている。この検出器は型−データベース検出の
ために通常用いられるが、型−型評価のために用いるこ
ともできる。第７図に示されている回路により実現され
る概念を良く理解するために、第８図を参照する。第８
図は左側データ流からのピクセルCPL上に中心を置く５
×５ピクセルアレイと、ピクセルCPR上に中心を置く対
応する右側５×５ピクセルとをグラフ的に示すものであ
る。
矢印で示すように、右側アレイの各ピクセルは、示さ
れている副ピクセル移動だけデータがオフセツトされる
24個の付加アレイを形成するように、右側アレイはＸと
Ｙの両方向にピクセルの1/3の増分だけ種々に移動させ
られる。それから、左側アレイの各ピクセルが、移動さ
せられた各右側アレイからの各ピクセルから引かれ、そ
の差を自乗して加え合わせる。その和の値をしきい値TH
Rと比較して、図示のアンドゲートへの25の入力端子I1
〜I25の１つに欠陥信号または非欠陥信号を生ずる。
れている副ピクセル移動だけデータがオフセツトされる
24個の付加アレイを形成するように、右側アレイはＸと
Ｙの両方向にピクセルの1/3の増分だけ種々に移動させ
られる。それから、左側アレイの各ピクセルが、移動さ
せられた各右側アレイからの各ピクセルから引かれ、そ
の差を自乗して加え合わせる。その和の値をしきい値TH
Rと比較して、図示のアンドゲートへの25の入力端子I1
〜I25の１つに欠陥信号または非欠陥信号を生ずる。
アンドゲートへの入力の全てが欠陥を指示したら、そ
のアンドゲートは欠陥出力信号を発生する。しかし、ア
ンドゲートへのいずれかの入力が非欠陥を示したとする
と、アンドゲートは非欠陥を示す出力信号を発生する。
説明を明確にするために、第８図の左側に示されている
アレイは、ピクセルL36に中心を置く第２図に示されて
いるピクセルアレイに一致することがあることがわかる
であろう。
のアンドゲートは欠陥出力信号を発生する。しかし、ア
ンドゲートへのいずれかの入力が非欠陥を示したとする
と、アンドゲートは非欠陥を示す出力信号を発生する。
説明を明確にするために、第８図の左側に示されている
アレイは、ピクセルL36に中心を置く第２図に示されて
いるピクセルアレイに一致することがあることがわかる
であろう。
再び第７図を参照して、５×５の検出回路を構成する
回路が差の和ゲートアレイ200（第11図を参照して後で
説明する）を25個含む。各差の和ゲートアレイは、マス
ク記憶装置40から受けた左側データ流からの５つの４ビ
ツトピクセル入力と、マスク記憶装置42から受けた右側
データ流からの５つの４ビツトピクセル入力とを受け
る。各ゲートアレイ200は、第８図を参照して先に述べ
た差の平方和検出機能を実行する。左側データ流からの
データはレジスタ202により受けられる。それと同時
に、このレジスタは行L1〜L5内のピクセルからのデータ
を各ゲートアレイ200へクロック制御して入力させる。
したがつて、任意の５個のクロツク期間中に、第２図に
示されているような、５×５の左側アレイが各ゲートア
レイ200中に存在することがわかるであろう。
回路が差の和ゲートアレイ200（第11図を参照して後で
説明する）を25個含む。各差の和ゲートアレイは、マス
ク記憶装置40から受けた左側データ流からの５つの４ビ
ツトピクセル入力と、マスク記憶装置42から受けた右側
データ流からの５つの４ビツトピクセル入力とを受け
る。各ゲートアレイ200は、第８図を参照して先に述べ
た差の平方和検出機能を実行する。左側データ流からの
データはレジスタ202により受けられる。それと同時
に、このレジスタは行L1〜L5内のピクセルからのデータ
を各ゲートアレイ200へクロック制御して入力させる。
したがつて、任意の５個のクロツク期間中に、第２図に
示されているような、５×５の左側アレイが各ゲートア
レイ200中に存在することがわかるであろう。
第８図に示されている右側アレイ移動を行うために、
走査される８行（第２図に左側について示されている行
に類似する）の各行からのデータが７個のPROM204へ隣
接する対で入力される。それらのPROM204は、整列器38
（第１図）からの入力により、移動させられた３組のデ
ータをバレルシフタ206の21個の入力端子のうちの３個
の入力端子へ出力させられる。整列器38の制御の下に、
バレルシフタ206は移動させられたデータを17個の回路
の各回路へ出力する。それらの回路の１つが参照番号20
8として示されており、一対のフリツプフロツプ210,212
と、PROM214と、別の５個のフリツプフロツプ216〜224
と、バレルシフタ226とを含む。PROM214は、水平方向で
はなくて垂直方向に副ピクセル３個分の移動を行わせる
ことを除き、PROM204により行われる機能と同種の機能
を実行する。垂直方向への整数移動はフリツプフロツプ
216〜222を介するクロツク遅延により行われる。
走査される８行（第２図に左側について示されている行
に類似する）の各行からのデータが７個のPROM204へ隣
接する対で入力される。それらのPROM204は、整列器38
（第１図）からの入力により、移動させられた３組のデ
ータをバレルシフタ206の21個の入力端子のうちの３個
の入力端子へ出力させられる。整列器38の制御の下に、
バレルシフタ206は移動させられたデータを17個の回路
の各回路へ出力する。それらの回路の１つが参照番号20
8として示されており、一対のフリツプフロツプ210,212
と、PROM214と、別の５個のフリツプフロツプ216〜224
と、バレルシフタ226とを含む。PROM214は、水平方向で
はなくて垂直方向に副ピクセル３個分の移動を行わせる
ことを除き、PROM204により行われる機能と同種の機能
を実行する。垂直方向への整数移動はフリツプフロツプ
216〜222を介するクロツク遅延により行われる。
各副回路208は５組の４ビツトデータを出力する。そ
れらのデータ対応する１つのゲートアレイ200へ与えら
れて、各ゲートアレイに、５×５左側アレイに加えて、
５×５の移動させられたアレイ（第８図）の１つに対応
するデータを含ませる。各ゲートアレイはピクセルCPR
上に中心を置く移動させられていないアレイを有する。
それから、ゲートアレイは差の平方和計算を行つて、ア
ンドゲート232への25本の入力線230へ出力を与える。そ
うするとアンドゲート232は、第８図を参照して先に説
明したように、欠陥信号と非欠陥信号を出力欠陥線234
に生ずる。
れらのデータ対応する１つのゲートアレイ200へ与えら
れて、各ゲートアレイに、５×５左側アレイに加えて、
５×５の移動させられたアレイ（第８図）の１つに対応
するデータを含ませる。各ゲートアレイはピクセルCPR
上に中心を置く移動させられていないアレイを有する。
それから、ゲートアレイは差の平方和計算を行つて、ア
ンドゲート232への25本の入力線230へ出力を与える。そ
うするとアンドゲート232は、第８図を参照して先に説
明したように、欠陥信号と非欠陥信号を出力欠陥線234
に生ずる。
図と、これまで行つた説明は、両方向にピクセルの1/
3および2/3の増分で移動させられた５×5SSDアレイの５
×５移動パターンについてのものであるが、副ピクセル
増分が異り、SSDアレイの寸法が異なる他の移動パター
ンも使用できることを理解すべきである。更に、平方さ
れた差の和の代りに差の他の機能も欠陥検出器において
使用することもできる。
3および2/3の増分で移動させられた５×5SSDアレイの５
×５移動パターンについてのものであるが、副ピクセル
増分が異り、SSDアレイの寸法が異なる他の移動パター
ンも使用できることを理解すべきである。更に、平方さ
れた差の和の代りに差の他の機能も欠陥検出器において
使用することもできる。
第９図に、欠陥検出器44の第２の部分ブロツク図で示
されている。この第２の部分の目的は、検査されるデー
タの２×２面積減算検出を行うことである。第10図に示
すように、右側データ流からの２×２ピクセルアレイ
が、整列器38の制御の下にピクセルの1/16の増分で、垂
直方向（ｙ）と水平方向（ｘ）の少くとも１つの方向に
移動させられて、整列器38の計算により決定された位置
に達する。分析の実行においては、示されている左側ア
レイのピクセル内容が加算器294と296で加え合わされ
る。その和が減算器298において減算され、その差の絶
対値が比較器299においてしきい値と比較される。その
差の絶対値が入力しきい値より大きいと欠陥信号が発生
される。
されている。この第２の部分の目的は、検査されるデー
タの２×２面積減算検出を行うことである。第10図に示
すように、右側データ流からの２×２ピクセルアレイ
が、整列器38の制御の下にピクセルの1/16の増分で、垂
直方向（ｙ）と水平方向（ｘ）の少くとも１つの方向に
移動させられて、整列器38の計算により決定された位置
に達する。分析の実行においては、示されている左側ア
レイのピクセル内容が加算器294と296で加え合わされ
る。その和が減算器298において減算され、その差の絶
対値が比較器299においてしきい値と比較される。その
差の絶対値が入力しきい値より大きいと欠陥信号が発生
される。
次に第９図を参照して、欠陥検出器44の２×２減算検
出器部分について説明する。図示のように、ピクセル行
L5とL6からのデータが一連のレジスタ250〜256へ入力さ
れ、その中を移動させられて加算回路258へ与えられ
る。フリツプフロツプ256の出力に加えて、フリツプフ
ロツプ254の出力も加算器258へ入力される。その結果、
左側データ流からの２×２ピクセルアレイに対応するデ
ータが加算器258へ同時に入力され、各４ピクセルの各
ピクセルの和が出力されて減算器260の入力端子の１つ
に与えられる。
出器部分について説明する。図示のように、ピクセル行
L5とL6からのデータが一連のレジスタ250〜256へ入力さ
れ、その中を移動させられて加算回路258へ与えられ
る。フリツプフロツプ256の出力に加えて、フリツプフ
ロツプ254の出力も加算器258へ入力される。その結果、
左側データ流からの２×２ピクセルアレイに対応するデ
ータが加算器258へ同時に入力され、各４ピクセルの各
ピクセルの和が出力されて減算器260の入力端子の１つ
に与えられる。
第９図の右上隅において、右側データ流のピクセル行
R5,R6,R7からのデータが隣接する対として２個のPROM26
2へ入力される。それらのPROMはデータをピクセルの1/1
6の増分で水平方向に移動させる。移動させられたデー
タ流はレジスタ264,266を通つて一対のPROM268へ入力さ
せられる。レジスタ264の出力はPROM268へも入力させら
れることに注意されたい。整列器38（第１図）の制御の
下に、PROM268はデータ流をピクセルの1/16の増分で垂
直方向に移動させ、移動されられたピクセルデータはレ
ジスタ270と272を通つて加算器274へ出力される。レジ
スタ270の出力は加算器274へ入力させられることにも注
意されたい。その結果、加算器274の出力は右側の２×
２ピクセルアレイ（これはピクセルの０〜15/16の増分
で水平方向と垂直方向に移動させられている）の和に対
応する直列データとなる。それから加算器274の出力
が、減算器260において、加算器258の出力から差し引か
れ、その差の和が絶対値器276を介して比較器278の１つ
の入力端子へ与えられる。
R5,R6,R7からのデータが隣接する対として２個のPROM26
2へ入力される。それらのPROMはデータをピクセルの1/1
6の増分で水平方向に移動させる。移動させられたデー
タ流はレジスタ264,266を通つて一対のPROM268へ入力さ
せられる。レジスタ264の出力はPROM268へも入力させら
れることに注意されたい。整列器38（第１図）の制御の
下に、PROM268はデータ流をピクセルの1/16の増分で垂
直方向に移動させ、移動されられたピクセルデータはレ
ジスタ270と272を通つて加算器274へ出力される。レジ
スタ270の出力は加算器274へ入力させられることにも注
意されたい。その結果、加算器274の出力は右側の２×
２ピクセルアレイ（これはピクセルの０〜15/16の増分
で水平方向と垂直方向に移動させられている）の和に対
応する直列データとなる。それから加算器274の出力
が、減算器260において、加算器258の出力から差し引か
れ、その差の和が絶対値器276を介して比較器278の１つ
の入力端子へ与えられる。
絶対値器276の出力が、比較器278へ与えられているし
きい値より大きいと、欠陥信号が欠陥線286へ出力され
る。
きい値より大きいと、欠陥信号が欠陥線286へ出力され
る。
第９図は双一次補間による副ピクセルの移動を示す
が、確度を高くするためにより高次の多項適合補間また
はsin x/x補間を用いることもできる。
が、確度を高くするためにより高次の多項適合補間また
はsin x/x補間を用いることもできる。
この回路は形検出器280も含む。この形検出器は、制
御器48（第１図）から受けたいくつかのしきい値のうち
の１つのしきい値を、レジスタ282とマルチプレクサ284
を介して比較器278へ入力させる。形検出器280は検出器
ウインドウの内部またはウインドウにある縁部ピクセル
の数を検出する動作と、ウインドウ内の形がトレースの
１つの縁部であるか、トレースの両方の縁部であるか、
隅であるか、透明な場面であるか、または不透明な場面
であるかを決定する動作の２つの動作の少くとも一方を
行う。それらの各状況に対して種々のしきい値が予め決
定される。形検出器280は、PROMとPALに含まれている論
理により、与えられたピクセル時刻にそれらの状況のど
れが優勢であるかを判定し、比較器278または第７図の
差の平方和ゲートアレイ200へ送るのに適切なしきい値
を決定する。
御器48（第１図）から受けたいくつかのしきい値のうち
の１つのしきい値を、レジスタ282とマルチプレクサ284
を介して比較器278へ入力させる。形検出器280は検出器
ウインドウの内部またはウインドウにある縁部ピクセル
の数を検出する動作と、ウインドウ内の形がトレースの
１つの縁部であるか、トレースの両方の縁部であるか、
隅であるか、透明な場面であるか、または不透明な場面
であるかを決定する動作の２つの動作の少くとも一方を
行う。それらの各状況に対して種々のしきい値が予め決
定される。形検出器280は、PROMとPALに含まれている論
理により、与えられたピクセル時刻にそれらの状況のど
れが優勢であるかを判定し、比較器278または第７図の
差の平方和ゲートアレイ200へ送るのに適切なしきい値
を決定する。
比較器278または差の平方和ゲートアレイ200へ与えら
れるしきい値はダイナミツクであることに注意された
い。
れるしきい値はダイナミツクであることに注意された
い。
欠陥検出器44が線234からの差の平方和比較信号、ま
たは線286からの面積減算出力を出力できるようにする
ために、選択された信号を主欠陥線292へ出力する２対
１マルチプレクサ290が設けられる。
たは線286からの面積減算出力を出力できるようにする
ために、選択された信号を主欠陥線292へ出力する２対
１マルチプレクサ290が設けられる。
第11図に第７図の差の平方和ゲートアレイ200の構成
の一例がブロツク図で示されている。後で説明するよう
に、このゲートアレイは整列器38（第６図）においても
用いられる。図示のように、左側からの５組のピクセル
データL1〜L5と、右側からの５組のピクセルデータR1〜
R5がバツフアされ、ラツチ300へ入力されて、減算およ
び平方回路302へ入力するために一時的に保持される。
平方された差の絶対値がラツチ304へ入力され、それか
ら加減器306へ与えられる。その加算器は５個の隣接す
るピクセルに対する差の平方和を出力する。その和はラ
ツチ308へ与えられ、そこから減算器322と一連のラツチ
310〜316へ同時に与えられる。ラツチ312,314または316
に格納されているデータを入力信号SELに応答して選択
でき、その選択したデータをラツチ320に格納できる。
ラツチ320に格納したデータは後で減算器322へ与えられ
る。
の一例がブロツク図で示されている。後で説明するよう
に、このゲートアレイは整列器38（第６図）においても
用いられる。図示のように、左側からの５組のピクセル
データL1〜L5と、右側からの５組のピクセルデータR1〜
R5がバツフアされ、ラツチ300へ入力されて、減算およ
び平方回路302へ入力するために一時的に保持される。
平方された差の絶対値がラツチ304へ入力され、それか
ら加減器306へ与えられる。その加算器は５個の隣接す
るピクセルに対する差の平方和を出力する。その和はラ
ツチ308へ与えられ、そこから減算器322と一連のラツチ
310〜316へ同時に与えられる。ラツチ312,314または316
に格納されているデータを入力信号SELに応答して選択
でき、その選択したデータをラツチ320に格納できる。
ラツチ320に格納したデータは後で減算器322へ与えられ
る。
ラツチ310〜322により、この装置は、特定の入力信号
SELに応答して、ｎ×５平方和、ｎ×４平方和、ｎ×３
平方和およびｎ×ｍ平方和の少くとも４つのモードのい
ずれかで動作できる。それらのモードにおける平方和は
連続して累算される。ここに、ｎは１〜５に等しく、ｍ
は任意の数とすることができる。ｍは累算器326の大き
さによつてのみ制限される。選択されたモードに応じて
データはラツチ324を通じて累算器326へ送られる。
SELに応答して、ｎ×５平方和、ｎ×４平方和、ｎ×３
平方和およびｎ×ｍ平方和の少くとも４つのモードのい
ずれかで動作できる。それらのモードにおける平方和は
連続して累算される。ここに、ｎは１〜５に等しく、ｍ
は任意の数とすることができる。ｍは累算器326の大き
さによつてのみ制限される。選択されたモードに応じて
データはラツチ324を通じて累算器326へ送られる。
累算器326に累積されたデータは減算器327,329の少く
とも一方へ与えられる。減算器327においては累算され
たデータ信号は大きさ比較器328へ入力されてしきい値T
HDと比較され、バツフアされてからラツチ330を介して
比較器328へ与えられる。それから欠陥／無欠陥信号が
ラツチ332に保持され、バツフア334においてバツフアさ
れてから線230（第７図）へ出力される。
とも一方へ与えられる。減算器327においては累算され
たデータ信号は大きさ比較器328へ入力されてしきい値T
HDと比較され、バツフアされてからラツチ330を介して
比較器328へ与えられる。それから欠陥／無欠陥信号が
ラツチ332に保持され、バツフア334においてバツフアさ
れてから線230（第７図）へ出力される。
線331を介して与えられる信号LOADに応じて、累積さ
れているデータはラツチ336を介して回路329へ与えるこ
ともでき、そこから三状態バツフア338を介して出力点3
40へ出力させられる。これは整列誤差検出器184に含ま
れている45個のSSD回路で用いられる出力である。
れているデータはラツチ336を介して回路329へ与えるこ
ともでき、そこから三状態バツフア338を介して出力点3
40へ出力させられる。これは整列誤差検出器184に含ま
れている45個のSSD回路で用いられる出力である。
第１図は本発明の改良されたホトマスク検査装置のブロ
ツク図、第２図はホトマスクを本発明に従つて走査する
やり方を示す絵画的な図、第３図は第１図に示すスキユ
ーおよび拡大修正器のブロツク図、第４図は第３図のス
キユーおよび拡大修正器において行われる双一次補間の
例を示す線図、第５図は第１図に示す臨界寸法（CD）修
正器を示すブロツク図、第5a図はCD修正器により修正さ
れる誤差の性質を示す線図、第5b図は本発明に従つて行
われるＳカーブ再マツピングを示す線図、第６図は第１
図に示されている整列器の主な部品を示す簡略化したブ
ロツク図、第6a図，第6b図および第6c図は整列器の動作
を説明する線図、第７図は第１図の欠陥検出器の一部の
簡略化したブロツク図、第８図は第７図に示す検出器部
分の動作を示す線図、第９図は第１図の欠陥検出器の第
２の部分を示す簡略化したブロツク図、第10図は第９図
に示す検出器部分の動作を示す簡略化した線図、第11図
は本発明の平方和ゲートアレイの主な部品を示す簡略化
したブロツク図である。 12……走査機構、18,20……検出器、22,24……光物体ヘ
ツド増幅器、26,28……デジタイザ、30……マルチプレ
クサ、34……スキユーおよび拡大修正器、36……臨界寸
法修正器、37,39……走査遅延器、38……整列器、40,42
……マスク記憶装置、44……欠陥検出器、46……連結
器、48……制御プロセツサ、84……Ｘ補間PROM、90……
Ｙ補間PROM、92……Ｘ補間EEPROM、94……Ｙ補間EEPRO
M、126,128……縁部検出器、114,260……減算器、116…
…累算器、120,134……記憶装置、186……整列プロセツ
サ、200……平方和ゲートアレイ、278……比較器。
ツク図、第２図はホトマスクを本発明に従つて走査する
やり方を示す絵画的な図、第３図は第１図に示すスキユ
ーおよび拡大修正器のブロツク図、第４図は第３図のス
キユーおよび拡大修正器において行われる双一次補間の
例を示す線図、第５図は第１図に示す臨界寸法（CD）修
正器を示すブロツク図、第5a図はCD修正器により修正さ
れる誤差の性質を示す線図、第5b図は本発明に従つて行
われるＳカーブ再マツピングを示す線図、第６図は第１
図に示されている整列器の主な部品を示す簡略化したブ
ロツク図、第6a図，第6b図および第6c図は整列器の動作
を説明する線図、第７図は第１図の欠陥検出器の一部の
簡略化したブロツク図、第８図は第７図に示す検出器部
分の動作を示す線図、第９図は第１図の欠陥検出器の第
２の部分を示す簡略化したブロツク図、第10図は第９図
に示す検出器部分の動作を示す簡略化した線図、第11図
は本発明の平方和ゲートアレイの主な部品を示す簡略化
したブロツク図である。 12……走査機構、18,20……検出器、22,24……光物体ヘ
ツド増幅器、26,28……デジタイザ、30……マルチプレ
クサ、34……スキユーおよび拡大修正器、36……臨界寸
法修正器、37,39……走査遅延器、38……整列器、40,42
……マスク記憶装置、44……欠陥検出器、46……連結
器、48……制御プロセツサ、84……Ｘ補間PROM、90……
Ｙ補間PROM、92……Ｘ補間EEPROM、94……Ｙ補間EEPRO
M、126,128……縁部検出器、114,260……減算器、116…
…累算器、120,134……記憶装置、186……整列プロセツ
サ、200……平方和ゲートアレイ、278……比較器。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/66 Ｊ 7514−4Ｍ (72)発明者 スコツト・エイ・ヤング アメリカ合衆国95066カリフオルニア州・ スコツト ヴアレイ・テーバー ドライ ブ・468 (72)発明者 ジエームズ・ジエイ・ヘーガー，ジユニア アメリカ合衆国95123カリフオルニア州・ サン ホゼ・エントレーダ オルモス・ 5261 (72)発明者 マシユー・ビイ・ラツカー アメリカ合衆国94025カリフオルニア州・ メンロ パーク・アルトシユール アヴエ ニユウ・1805 (56)参考文献 特開 昭61−59575（ＪＰ，Ａ)
Claims (36)
- 【請求項１】パターンを表面に有する物体の欠陥を検査
する方法であって、 物体の選択された表面領域を検査し、ピクセル毎の映像
内容を表す信号値を持つ第１のデータ流を発生する検査
過程と、 比較するピクセル毎の映像内容を表す信号値を持つ第２
のデータ流を発生する過程と、 第１のデータ流と第２のデータ流の相互に対応する部分
それぞれを記憶装置に格納する過程と、 第１のデータ流の格納されている部分（第１データ部
分）と第２のデータ流の格納されている部分（第２デー
タ部分）との間の不一致を、ピクセルの寸法より小さい
細かさの精度で検出する過程と、 第１データ部分と第２データ部分とを、サブピクセル補
間を用いて整列させて、検出された不一致を修正する過
程と、 整列させられた第１データ部分と第２データ部分の相互
に対応するデータ副部分の相互比較をして差を検出し、
差が検出された時に、検査されている物体の特定のピク
セル位置における欠陥を指示する過程と を備えることを特徴とする、パターンを表面に有する物
体の欠陥を検査する方法。 - 【請求項２】特許請求の範囲第１項記載の方法であっ
て、格納されている第１データ部分と第２データ部分と
を整列させるのには、第１データ部分と第２データ部分
の少なくとも一方をピクセルの整数倍だけ移動させるこ
とも用いられることを特徴とする方法。 - 【請求項３】特許請求の範囲第２項記載の方法であっ
て、格納されている第１データ部分と第２データ部分と
の整列が、差の平方和アルゴリズムを用いて行われ、そ
れら間の整列誤差が動的に決定されることを特徴とする
方法。 - 【請求項４】特許請求の範囲第３項記載の方法であっ
て、格納されている第１データ部分と第２データ部分と
の整列が、相互にピクセルの整数倍分だけ移動させられ
たデータ副部分の差の平方和を計算し，差の平方和を最
小にする移動量を見いだし，整数倍移動の間で補間して
最適のサブピクセル移動量を見いだすことによって行わ
れる、ことを特徴とする方法。 - 【請求項５】特許請求の範囲第１項記載の方法であっ
て、格納されている第１データ部分と第２データ部分と
の整列が、交差相関関数の最大値を計算し，格納されて
いる第１データ部分と第２データ部分の少なくとも一方
をそれに相応して移動させることによって行われる、こ
とを特徴とする方法。 - 【請求項６】特許請求の範囲第１項記載の方法であっ
て、格納されている第１データ部分と第２データ部分と
の整列が、それらの一方を他方に対して、記憶装置にお
けるアドレスの移動によって動かすことによって行わ
れ、１つのピクセルより小さい移動はサブピクセル補間
により行う、ことを特徴とする方法。 - 【請求項７】特許請求の範囲第６項記載の方法であっ
て、使用する補間の種類は、 （ａ）直線補間， （ｂ）ｓカーブ補間， （ｃ）多項式または他の一般的な関数をピクセル群に適
合すること， （ｄ）sinx/x補間またはそれの近似 より成る群から選択されることを特徴とする方法。 - 【請求項８】特許請求の範囲第３項記載の方法であっ
て、差の平方和アルゴリズムは、第１データ部分におけ
る特定のピクセルアレイからの差の平方和と、第２デー
タ部分からの対応するピクセルアレイの複数の繰り返し
アレイそれぞれからの差の平方和との比較を含み、各繰
り返しアレイは、前記対応するピクセルアレイに対し
て、直交するＸ方向,Y方向の少なくとも一方の方向に所
定の増分だけ移動させたものである、ことを特徴とする
方法。 - 【請求項９】特許請求の範囲第８項記載の方法であっ
て、前記特定のピクセルアレイは、第１データ部分から
のｎ×ｍのピクセルアレイデータであり、前記複数の繰
り返しアレイは、第２データ部分から得た対応するｎ×
ｍのピクセルアレイを、異なる増分ずつずらせて得た複
数のデータアレイであり、前記特定のピクセルアレイで
の差の平方和と、前記複数のデータアレイでの差の平方
和との間で検出された最小差が、第１データ部分と第２
データ部分とを整列させるのに要するＸ移動量とＹ移動
量を示し、これらの移動量が第１データ部分と第２デー
タ部分との整列に使用される、ことを特徴とする方法。 - 【請求項１０】特許請求の範囲第９項記載の方法であっ
て、整列させられた第１データ部分と第２データ部分の
相互に対応するデータ副部分の相互比較は、 整列させられた第１データ部分の特定のｐ×ｐアレイに
対応するデータを、整列させられた第２データ部分から
の対応するｐ×ｐアレイを異なるサブピクセル増分ずつ
ずらせて得た複数のｐ×ｐアレイに対して相関をとり、
それぞれの相関値を求め、求めた相関値を閾値と比較し
て欠陥の存在を検出すること、 によるものである方法。 - 【請求項１１】特許請求の範囲第９項記載の方法であっ
て、整列させられた第１データ部分と第２データ部分の
相互に対応するデータ副部分の相互比較は、 整列させられた第１データ部分の特定のｑ×ｑアレイの
データを加えあわせたものを、整列させられた第２デー
タ部分からの対応するｑ×ｑアレイをサブピクセル増分
だけずらせて得たｑ×ｑアレイのデータの和から減算す
る、面積減算アルゴリズムによるものであり、 減算結果を閾値と比べ、減算結果が閾値を越えているこ
とにより欠陥の存在が示される、ことを特徴とする方
法。 - 【請求項１２】特許請求の範囲第１項記載の方法であっ
て、整列させられた第１データ部分と第２データ部分の
相互に対応するデータ副部分の相互比較は、 整列させられた第１データ部分の特定のｐ×ｐアレイに
対応するデータを、整列させられた第２データ部分から
の対応するｐ×ｐアレイを異なるサブピクセル増分ずつ
ずらせて得た複数のｐ×ｐアレイに対して相関をとり、
それぞれの相関値を求め、求めた相関値を閾値と比較し
て欠陥の存在を検出すること、 によるものである方法。 - 【請求項１３】特許請求の範囲第１項記載の方法であっ
て、整列させられた第１データ部分と第２データ部分の
対応するデータ副部分との比較は、 整列させられた第１データ部分の特定のｑ×ｑアレイの
データを相互に加えあわせたものを、整列させられた第
２データ部分からの対応するｑ×ｑアレイをサブピクセ
ル増分だけずらせて得たｑ×ｑアレイのデータの和から
減算する、面積減算アルゴリズムによるものであり、 減算結果を閾値と比べ、減算結果が閾値を越えているこ
とにより欠陥の存在が示される、ことを特徴とする方
法。 - 【請求項１４】特許請求の範囲第１項記載の方法であっ
て、第１のデータ流に対して、記憶装置に格納する前
に、直交するＸ方向およびＹ方向において補間を行って
映像データの幾何学的歪みの修正をする過程と、第２の
データ流を、第１のデータ流の修正に必要な時間に相応
する期間だけ遅延させる過程とを備えることを特徴とす
る方法。 - 【請求項１５】特許請求の範囲第14項記載の方法であっ
て、 前記Ｘ方向とＹ方向における前記補間を、較正動作中に
予め決定された調節パラメータに応答して行うことを特
徴とする方法。 - 【請求項１６】特許請求の範囲第１項記載の方法であっ
て、 第１のデータ流と第２のデータ流は、一対の電子光学的
装置を用いて検査される物体の第１の表面領域と第２の
表面領域それぞれに対応し、 前記一対の電子光学的装置の検出特性に対応するＸ補間
データおよびこれに直交するＹ補間データを発生する補
間データ発生過程にして、Ｘ補間データおよびＹ補間デ
ータは、組み合わされて、電子光学的装置において検出
されるピクセルデータの光学的歪みおよび機械的歪みの
双方に関する電子光学的装置検出特性を特定するもので
ある、補間データ発生過程と、 Ｘ補間データを使用し、第１のデータ流に対して、記憶
装置に格納する前に、第１の動的な補間を行う過程と、 Ｙ補間データを使用し、第１のデータ流のＸ補間された
ものに対して、記憶装置に格納する前に、第２の動的な
補間を行う過程と、 第２のデータ流を、Ｘ補間およびＹ補間された第１のデ
ータ流に時間的に一致するよう、遅延させる過程 とを備えることを特徴とする方法。 - 【請求項１７】特許請求の範囲第１項記載の方法であっ
て、第１および第２のデータ流において表されている物
体特徴の寸法がほぼ等しくなるよう、第１および第２の
データ流の少なくとも一方におけるデータを調節する補
間を用いて、第１および第２のデータ流に対して寸法修
正を行う過程を備えることを特徴とする方法。 - 【請求項１８】特許請求の範囲第17項記載の方法であっ
て、前記寸法修正は、第１および第２のデータ流におい
て前記物体特徴によりカバーされる広い映像データ面積
の百分率を測定し、前記物体特徴それぞれの周囲を測定
し、前記面積に関する測定値を前記周囲の測定値で除し
て、第１および第２のデータ流中の対応するデータを一
致させるために要する寸法変更値を得、第１および第２
のデータ流の少なくとも一方のデータを調節して前記デ
ータの一致を行わせること によるものである方法。 - 【請求項１９】特許請求の範囲第１項記載の方法であっ
て、前記検査過程は第１のデータ流および第２のデータ
流を発生する一対の光学的装置を用いて行われ、第１の
データ流と第２のデータ流とは対応する物体表面領域に
係るもので、それらの物体表面領域は、第１の信号レベ
ルのデータにより表される同一と推定される特徴と，第
２の信号レベルのデータにより表される背景と、前記第
１のレベルと前記第２のレベルの間の信号レベルを有す
るデータにより表される特徴縁部とを有しており、 前記第１のデータ流の縁部データをマッピングする過程
と、 前記第２のデータ流の縁部データをマッピングする過程
と、 前記第１のデータ流および前記第２のデータ流における
対応する縁部データの位置関係を検出する過程と、 検出された位置関係を用い、第１および第２のデータ流
の少なくとも一方のデータ流中の縁部データを、他方の
データ流中の対応する縁部データに位置的により厳密に
一致するよう、再マップすること を特徴とする方法。 - 【請求項２０】第１の光学的映像に対応する第１の電子
データ流と、第２の光学的映像に対応する第２の電子デ
ータ流とを処理する電子光学的装置における映像回転歪
みと光学的歪みの少なくとも１つを修正する方法におい
て、 一対の光学的サブ装置の検出特性に対応する直交するＸ
補間データとＹ補間データを発生する補間データ発生過
程にして、Ｘ補間データとＹ補間データは組み合わされ
て、第１および第２の光学的映像の対応するピクセル領
域から検出されるピクセルデータの光学的歪みおよび機
械的歪みに関する光学的サブ装置検出特性を特定するも
のである、補間データ発生過程と、 前記Ｘ補間データを用いて前記第１のデータ流における
データについて第１の動的な補間を行う過程と、 前記Ｙ補間データを用いて前記第１のデータ流における
Ｘ補間されたデータについて第２の動的な補間を行う過
程と、 第２のデータ流を、Ｘ補間およびＹ補間された第１のデ
ータ流に時間的に一致するよう、遅延させる過程と を備えることを特徴とする、電子光学的装置における映
像回転歪みと光学的歪みの少なくとも１つを修正する方
法。 - 【請求項２１】パターンを表面に有する物体の欠陥を検
査する検査装置であって、 物体の選択された表面領域を検査し、ピクセル毎の映像
内容を表す信号値を持つ第１のデータ流を発生する検査
する検査手段と、 比較するピクセル毎の映像内容を表す信号値を持つ第２
のデータ流を発生する手段と、 第１のデータ流と第２のデータ流の相互に対応する部分
それぞれを格納する記憶手段と、 第１のデータ流の格納されている部分（第１データ部
分）と第２のデータ流の格納されている部分（第２デー
タ部分）との間の不一致を、ピクセルの寸法より小さい
細かさの精度で検出する不一致検出手段と、 第１データ部分と第２データ部分とを、サブピクセル補
間を用いて整列させて、検出された不一致を修正する整
列手段と、 整列させられた第１データ部分と第２データ部分の相互
に対応するデータ副部分の相互比較をして差を検出し、
差が検出された時に、検査されている物体の特定のピク
セル位置における欠陥を指示する検出手段と を備えることを特徴とする、パターンを表面に有する物
体の欠陥を検査する検査装置。 - 【請求項２２】特許請求の範囲第21項記載の検査装置で
あって、前記整列手段は、差の平方和のアルゴリズムを
実行して、第１データ部分と第２データ部分の整列誤差
を動的に決定する論理回路を含むことを特徴とする検査
装置。 - 【請求項２３】特許請求の範囲第22項記載の検査装置で
あって、前記論理回路は、 前記第１のデータ部分からの特定のｎ×ｍピクセルデー
タアレイと、前記第２のデータ部分からの、対応するｎ
×ｍピクセルデータアレイとに関連する差の平方和を発
生し、かつ、前記特定のｎ×ｍアレイと、前記対応する
ｎ×ｍアレイをＸ方向とＹ方向の少なくとも一方の方向
にピクセル整数増分だけずらせて得た複数の繰り返しア
レイとに関連する差の平方和を発生する手段を含み、 前記整列手段は、差の平方和を用いて前記検出された不
整列を修正するプロセッサ手段を含む ことを特徴とする検査装置。 - 【請求項２４】特許請求の範囲第23項記載の検査装置で
あって、前記プロセッサ手段は、差の平方和を最小にす
るピクセル移動を決定する手段と、整数移動の間で補間
して最適なサブピクセル移動を見いだす手段とを含むこ
とを特徴とする検査装置。 - 【請求項２５】特許請求の範囲第23項記載の検査装置で
あって、前記不一致検出手段は、 第１データ部分からの特定のｐ×ｐピクセルアレイデー
タと、第２データ部分からの対応するｐ×ｐピクセルア
レイデータとに関する差の平方和を発生し、前記特定の
ｐ×ｐピクセルアレイデータと、前記対応するｐ×ｐピ
クセルアレイデータを、異なるピクセル増分ずつ、Ｘ方
向およびＹ方向の少なくとも一方の方向においてずらせ
て得た複数のｐ×ｐアレイそれぞれとに関する差の平方
和を発生する手段と、 前記差の平方和を選択した閾値に対して比較し、差の平
方和の全てが前記閾値を超過したとき、欠陥を指示する
手段と を備えたことを特徴とする検査装置。 - 【請求項２６】特許請求の範囲第23項記載の検査装置で
あって、 整列させられた第１データ部分の特定のｑ×ｑアレイの
データを加えあわせたものを、整列させられた第２デー
タ部分からの対応するｑ×ｑアレイをサブピクセル増分
だけずらせて得たｑ×ｑアレイのデータの和から減算す
る、面積減算アルゴリズムを実行する論理回路と、 減算結果を閾値と比べ、減算結果が閾値を越えていると
欠陥の存在を示す手段と を備えたことを特徴とする検査装置。 - 【請求項２７】特許請求の範囲第21項記載の検査装置で
あって、前記不一致検出手段は、 第１データ部分からの特定のｐ×ｐピクセルアレイデー
タと、第２データ部分からの対応するｐ×ｐピクセルア
レイデータとに関する差の平方和を発生し、前記特定の
ｐ×ｐピクセルアレイデータと、前記対応するｐ×ｐピ
クセルアレイデータを、異なるピクセル増分ずつ、Ｘ方
向およびＹ方向の少なくも一方の方向においてずらせて
得た複数のｐ×ｐアレイそれぞれとに関する差の平方和
を発生する手段と、 前記差の平方和を選択した閾値に対して比較し、差の平
方和の全てが前記閾値を超過したとき、欠陥を指示する
手段と を備えたことを特徴とする検査装置。 - 【請求項２８】特許請求の範囲第21項記載の検査装置で
あって、 整列させられた第１データ部分の特定のｑ×ｑアレイの
データを加えあわせたものを、整列させられた第２デー
タ部分からの対応するｑ×ｑアレイをサブピクセル増分
だけずらせて得たｑ×ｑアレイのデータの和から減算す
る、面積減算アルゴリズムを実行する論理回路と、 減算結果を閾値と比べ、減算結果が閾値を越えていると
欠陥の存在を示す手段と を備えたことを特徴とする検査装置。 - 【請求項２９】特許請求の範囲第21項記載の検査装置に
おいて、光学装置およびこれに付随していて第１のデー
タ流を発生する光検出手段が、前記検査手段に設けられ
ており、 第１のデータ流に対して、記憶装置に格納する前に、直
交するＸ方向およびＹ方向において、映像データの幾何
学的歪みの修正をする補間を行う手段と、 第２のデータ流を、第１のデータ流の修正に必要な時間
に相応する期間だけ遅延させる手段と を備えたことを特徴とする検査装置。 - 【請求項３０】特許請求の範囲第21項記載の検査装置に
おいて、比較するピクセル毎の映像内容を表す信号値を
持つ前記第２のデータ流を発生する手段は、第１のデー
タ流の比較対象となる理想的な映像データをデータベー
スから発生するよう構成されたデータ処理装置であるこ
とを特徴とする検査装置。 - 【請求項３１】特許請求の範囲第21項記載の検査装置に
おいて、光学装置およびこれに付随していてデータ流を
発生する光検出手段が、前記検査手段および第２のデー
タ流を発生する手段の少なくとも一方に設けられてお
り、 光学的装置の検出特性に対応する直交するＸ補間データ
とＹ補間データにして、組み合わされて、対応するピク
セル領域から検出されるピクセルデータの光学的歪みお
よび機械的歪みに関する光学的装置検出特性を特定する
Ｘ補間データとＹ補間データを発生する補間データ発生
手段と、 前記Ｘ補間データを用いて、前記第１のデータ流につい
て、その一部を記憶装置に格納する前に、第１の動的な
補間を行う手段と、 前記Ｙ補間データを用いて、Ｘ補間された第１のデータ
流について、その部分を記憶装置に格納する前に、第２
の動的な補間を行う手段と、 第２のデータ流を、Ｘ補間およびＹ補間された第１のデ
ータ流に時間的に一致するよう、遅延させる手段と を備えることを特徴とする検査装置。 - 【請求項３２】特許請求の範囲第21項記載の検査装置に
おいて、前記第１のデータ流および第２のデータ流の少
なくとも一方におけるデータを、それらのデータ流にお
いて表されている物体特徴の寸法が相互にほぼ等しくな
るよう、調節することにより、寸法修正をおこなう寸法
修正手段を備えることを特徴とする検査装置。 - 【請求項３３】特許請求の範囲第32項記載の検査装置に
おいて、前記寸法修正手段は、第１および第２のデータ
流において前記物体特徴によりカバーされる広い映像デ
ータ面積の百分率を測定し、前記物体特徴それぞれの周
囲を測定し、前記面積に関する測定値を前記周囲の測定
値で除して、第１および第２のデータ流中の対応するデ
ータを一致させるために要する寸法変更値を得る手段
と、第１および第２のデータ流の少なくとも一方のデー
タを調節して前記データの一致を行わせる調節手段とを
備えることを特徴とする検査装置。 - 【請求項３４】特許請求の範囲第33項記載の検査装置に
おいて、前記調節手段は、前記縁部を表すピクセルのグ
レイスケールレベルデータの大きさを上または下にデジ
タル的に再マッピングして、プロセスの変動による線幅
の変動の影響を打ち消す手段を含むことを特徴とする検
査装置。 - 【請求項３５】パターンを表面に有する物体の欠陥を検
査する検査装置であって、 物体の選択された第１の表面領域を検査し、各ピクセル
の映像内容を表す信号値を持つ第１のデータ流を発生す
る手段と、 前記物体の表面領域のうち、前記第１の表面領域に対応
する表面特性を持つ筈である第２の表面領域を検査し、
前記第２の表面領域の各ピクセルの第２のデータ流を発
生する手段と、 第１のデータ流および第２のデータ流の対応する部分を
格納する手段と、 前記第１のデータ流の格納されている部分（第１データ
部分）と前記第２のデータ流の格納されている部分（第
２データ部分）の間の不整列を、ピクセルの寸法より小
さい細かさの精度で検出する手段と、 第１データ部分と第２データ部分とを整列させ、検出さ
れた不整列を修正する手段と、 整列させられた第１データ部分および第２データ部分の
対応するデータ副部分相互の比較をして、それら間の差
を検出し、差を検出したときに、検査されている物体上
の特定のピクセル場所における欠陥の所在を指示する手
段と を備えることを特徴とする、パターンを表面に有する物
体の欠陥を検査する検査装置。 - 【請求項３６】パターンを表面に有する物体の欠陥を検
査する検査装置であって、 物体の選択された表面領域を検査し、各ピクセルの映像
内容を表す信号値を持つ第１のデータ流を発生する手段
と、 前記第１のデータ流の各ピクセルの理想的な映像内容に
対応する基準データ値を発生する第２のデータ流をデー
タベースから発生する手段と、 前記第１のデータ流と前記第２のデータ流の相互に対応
する部分それぞれを格納する手段と、 前記第１のデータ流の格納されている部分（第１データ
部分）と前記第２のデータ流の格納されている部分（第
２データ部分）の間の不整列を、ピクセルの寸法より小
さい細かさの精度で検出する手段と、 第１データ部分と第２データ部分とを整列させ、検出さ
れた不整列を修正する手段と、 整列させられた第１データ部分および第２データ部分の
対応するデータ副部分相互の比較をして、それら間の差
を検出し、差を検出したときに、検査されている物体上
の特定のピクセル場所における欠陥の所在を指示する手
段と を備えることを特徴とする、パターンを表面に有する物
体の欠陥を検査する検査装置。
Applications Claiming Priority (2)
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4805123B1 (en) | 1998-10-13 |
| US4805123A (en) | 1989-02-14 |
| JPS6388682A (ja) | 1988-04-19 |
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