JPH081373B2 - Testing methods for monitoring the properties of reflective patterns - Google Patents

Testing methods for monitoring the properties of reflective patterns

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JPH081373B2
JPH081373B2 JP15424792A JP15424792A JPH081373B2 JP H081373 B2 JPH081373 B2 JP H081373B2 JP 15424792 A JP15424792 A JP 15424792A JP 15424792 A JP15424792 A JP 15424792A JP H081373 B2 JPH081373 B2 JP H081373B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、基板上の金属形成パタ
ンにおけるあらゆる特質のうち、水平寸法(例えば、線
の幅)および少なくとも他の1つの特質(例えば、強
度、色合い、テクスチャ、反射率、または彩度)を同時
に監視する技術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention is directed to horizontal dimensions (e.g. line width) and at least one other characteristic (e.g. intensity, shade, texture, reflectance) of any of the features of metal forming patterns on substrates. , Or saturation) at the same time.

【0002】[0002]

【従来の技術】マルチチップ電子モジュールの開発に現
在多大の努力が払われている。このようなモジュール
は、ハイブリッド集積回路(HIC)と称する人もいる
が、一般に、通常はセラミックの基板からなり、1つ以
上の層を有し、各層は、その上に通常は金などの金属形
成パタンを有する。通常、大規模集積回路(VLSI)
のチップを基板の主な(外側の)表面の一方または両方
に接合するが、このとき各チップは、基板上の金属形成
パタンによって他方に相互接続される。基板の各層の金
属形成パタンのパタン要素から選ばれたものが、隣接す
る層の上のパタン要素に貫通メッキした金属導路によっ
て接続される。
BACKGROUND OF THE INVENTION Much effort is currently being put into the development of multichip electronic modules. Such modules, which are sometimes referred to as hybrid integrated circuits (HICs), generally consist of a substrate, usually ceramic, with one or more layers, each layer usually having a metal such as gold on it. Has a forming pattern. Large Scale Integrated Circuit (VLSI)
Chips to one or both of the major (outer) surfaces of the substrate, with each chip interconnected to the other by a metal forming pattern on the substrate. Selected from the pattern elements of the metal forming pattern of each layer of the substrate are connected to the pattern elements on adjacent layers by through-plated metal conductors.

【0003】このようなマルチチップ・モジュールの全
体的な大きさを小さくするだけでなく、非常に高密度の
回路を可能とするために、パタンのパタン要素の水平寸
法(例えば線の幅)を非常に小さくする。パタン要素の
うち線幅は、基板上への金属の堆積に使用される処理の
種類のよって2から10ミル(1ミルは、0.001イン
チ)の範囲である。各パタンにおけるあらゆるパタン要
素の寸法の正確な制御を維持することは、極めて重要な
ことである。パタンにおける特定のパタン要素の寸法
が、有効な設計規則の下で許容可能な最大値を超える場
合、そのようなパタン要素とそれに隣接するパタン要素
との間の信号の漏れる可能性がはるかに高くなり、「漏
話」の可能性が生じる。逆に、パタン中の特定のパタン
要素の寸法が小さ過ぎると、そのパタン要素によって与
えられる信号路のインピーダンスが許容限度を超え、そ
のマルチチップ・モジュールの動作に悪影響を及ぼす。
パタン中の要素の断線も、明らかに望ましくない。さら
に、貫通導路のようなパタン要素の質も重要である。
In order not only to reduce the overall size of such a multichip module, but also to enable very high density circuits, the horizontal dimensions (eg line width) of the pattern elements of the pattern are Make it very small. The linewidth of the pattern elements is in the range of 2 to 10 mils (1 mil is 0.001 inch) depending on the type of process used to deposit the metal on the substrate. Maintaining precise control of the dimensions of every pattern element in each pattern is extremely important. If the dimensions of a particular pattern element in a pattern exceed the maximum allowable under valid design rules, the signal is much more likely to leak between such pattern element and its adjacent pattern elements. And the possibility of “crosstalk” arises. Conversely, if the size of a particular pattern element in the pattern is too small, the impedance of the signal path provided by that pattern element will exceed acceptable limits, adversely affecting the operation of the multichip module.
Breaking of the elements in the pattern is obviously also undesirable. In addition, the quality of pattern elements such as through conduits is also important.

【0004】基板上の各パタンにおけるパタン要素の水
平寸法だけでなく、パタンにおける形成金属の総体的な
質も重要である。基板の各層にパタンを堆積させる過程
において、パタンにおける形成金属が、汚染される可能
性もある。このような汚染は、そのパタンによって確立
される回路のインピーダンスに悪影響を及ぼすだけでな
く、基板の露出した表面上の形成金属に集積回路のチッ
プを確実に接合する能力にも悪影響を与える。もう1つ
の重要なパラメータは、パタンにおけるパタン要素の高
さの一様性である。パタン要素の高さの著しい変化は、
基板上に配置される素子に対して行われる電気的な接続
の質に悪影響を及ぼす可能性がある。
Not only the horizontal dimension of the pattern elements in each pattern on the substrate, but also the overall quality of the forming metal in the pattern is important. In the process of depositing the pattern on each layer of the substrate, the metal formed in the pattern may be contaminated. Such contamination not only adversely affects the impedance of the circuit established by the pattern, but also adversely affects the ability to securely bond the integrated circuit chip to the forming metal on the exposed surface of the substrate. Another important parameter is the height uniformity of the pattern elements in the pattern. A significant change in the height of the pattern element is
It can adversely affect the quality of the electrical connections made to the components located on the substrate.

【0005】水平寸法の望ましくない変化を検出するた
めの基板上の金属形成パタンの検査は、これまで、(テ
レビカメラによって捉えた)パタンの画像を1対のマス
ター・パタンまたはモデルの各々と比較することによっ
て行われてきた。このようなモデル対の生成は、最大お
よび最小の許容可能な値をそれぞれ表すように一方のモ
デルのパタン要素は水平寸法を詰めて(縮小して)あり
他方のモデルのパタン要素は水平寸法を拡張して(広げ
て)ある点を除けば、それぞれのモデルがパタン要素か
らなる所望のパタンの正確なレプリカを含むように、行
われる。形成金属の実際のパタンの画像をその2つのモ
デルの各々と比較し、その比較の結果を論理的に結合す
ることによって、寸法が多き過ぎたり小さ過ぎるような
パタン要素を検出することができる。
Inspection of metallization patterns on a substrate to detect unwanted changes in horizontal dimensions has hitherto been made by comparing an image of the pattern (captured by a television camera) with each of a pair of master patterns or models. Has been done by doing. The generation of such a model pair is such that the pattern elements of one model are packed (reduced) in the horizontal dimension to represent the maximum and minimum allowable values respectively, and the pattern elements of the other model are packed in the horizontal dimension. Except for some expansions, it is done so that each model contains an exact replica of the desired pattern of pattern elements. By comparing an image of the actual pattern of the forming metal with each of the two models and logically combining the results of the comparison, pattern elements that are oversized or undersized can be detected.

【0006】パタン要素の水平寸法の変化を検出するた
めの自動パタン検査を行うために前記のような技術が考
案されたが、水平寸法のほか、パタン要素の高さ、色合
い、強度、反射率、テクスチャ、彩度、またはこれらの
組み合わせなどの、パタン要素の1つまたはそれ以上の
重要な特質も自動的に検査するための前記に匹敵する方
法は、考案されていない。これらの特質の何れかの検査
がある場合、その検査は手動で行われている。例えば、
パタンの色調および色合いを決定するためのパタン要素
の強度の検査は、通常、手動で行われ、良くても主観的
なものである。さらに、結果は担当者の疲労によって影
響を受けることもある。
The above-described technique has been devised to perform an automatic pattern inspection for detecting a change in the horizontal dimension of the pattern element. However, in addition to the horizontal dimension, the height, color tone, strength and reflectance of the pattern element are also considered. No comparable method has been devised for automatically inspecting one or more important attributes of pattern elements, such as, texture, saturation, or combinations thereof. If there is a test for any of these attributes, the test is done manually. For example,
Inspecting the strength of pattern elements to determine the tone and shade of the pattern is usually done manually and is at best subjective. In addition, the results may be affected by the fatigue of the person in charge.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】従って、発明が解決し
ようとする課題は、水平寸法の変化だけでなくパタン要
素の少なくとも1つの特質に関する変化も検出するよう
に基板上の金属形成パタンの自動検査を行う方法を与え
ることである。
The problem sought to be solved by the invention is therefore the automatic inspection of a metallization pattern on a substrate so as to detect not only changes in horizontal dimensions but also changes in at least one property of the pattern element. Is to give a way to do.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】簡単に言えば、水平寸法
のほか、パタン要素の反射率、強度、高さ、色合い、テ
クスチャ、彩度、またはこれらの組み合わせなどの1つ
またはそれ以上の重要な特質も監視するためにマルチチ
ップ・モジュール上の金属形成パタンのような基板上の
パタンを検査する方法を本発明により開示する。この方
法は、まず、一般にテレビカメラによってパタンのグレ
イ・スケール画像を捉えることによって実施される。そ
の他の重要な特質によっては、その特質に関する情報を
展開するために、その画像をさらに処理することが必要
な場合もある。例えば、高さが、(パタン要素のxおよ
びy水平寸法以外の)他の重要な特質である場合、周知
の技術を用いて深度マップを展開するようにパタンの画
像を処理する必要がある。
Briefly, in addition to the horizontal dimension, one or more of the importance of the pattern element's reflectance, intensity, height, shade, texture, saturation, or combinations thereof, is important. A method of inspecting a pattern on a substrate, such as a metallization pattern on a multichip module, to monitor various attributes is also disclosed by the present invention. This method is typically performed by first capturing a gray scale image of the pattern with a television camera. Other important characteristics may require further processing of the image to develop information about that characteristic. For example, if height is another important attribute (besides the x and y horizontal dimensions of the pattern element), it is necessary to process the image of the pattern to develop a depth map using known techniques.

【0009】必要に応じて画像を処理した後、パタン要
素の水平寸法をそれぞれ縮小および拡大し且つその他の
重要な特質(例えば、強度)の値をそれぞれ拡大および
縮小したパタン画像をそれぞれ含む第1および第2のモ
デルと前記の捉えた画像とを比較する。このような比較
から得た結果を論理的に結合し、この結合の結果を用い
て、パタン要素の寸法およびその他の重要な特質(例え
ば、強度)が許容範囲に入っているかどうかを決定す
る。
After processing the image as needed, the first includes a pattern image that is respectively scaled and scaled to the horizontal dimension of the pattern element and scaled to values of other important attributes (eg, intensity), respectively. And comparing the second model with the captured image. The results from such comparisons are logically combined and the results of this combination are used to determine if the dimensions and other important attributes (eg, strength) of the pattern elements are within acceptable limits.

【0010】[0010]

【実施例】図1は、形成金属パタン14を含む基板12
を検査するシステム10の略ブロック図である。(説明
のために、基板12およびその上の金属形成パタン14
の厚さは誇張してある。)システム10は、基板10を
支持するだけでなく、これをx軸およびy軸にそって正
確に移動させる役を果たすx−yテーブルを備えてい
る。x−yテーブルの運動はx−y制御器によって制御
される。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT FIG. 1 shows a substrate 12 containing a forming metal pattern 14.
1 is a schematic block diagram of a system 10 for inspecting (For purposes of explanation, the substrate 12 and the metal forming pattern 14 thereon are
The thickness is exaggerated. The system 10 comprises an xy table which not only supports the substrate 10 but also serves to move it precisely along the x and y axes. The movement of the xy table is controlled by the xy controller.

【0011】テレビカメラ20は、基板12およびその
上の金属形成パタン14の画像を捉えるようにx−yテ
ーブルに照準を合わせた顕微鏡21によって光学的に結
合されている。一般に、カメラ20および顕微鏡21の
光学的条件により、パタン14の僅かな部分のみが、カ
メラの視野に入るようになっている。x−yテーブルを
段階的に移動させることにより、パタン14の異なる部
分をカメラ20の視野の中に持ってくることができる。
基板12の表面を照明するために、光源24によって駆
動されるリング・ランプ22を備えている。基板の表面
下を照明するために、ランプをもう1つ(図示せず)備
えても良い。
The television camera 20 is optically coupled by a microscope 21 aiming at an xy table so as to capture an image of the substrate 12 and the metal forming pattern 14 thereon. Generally, due to the optical conditions of the camera 20 and the microscope 21, only a small portion of the pattern 14 is within the field of view of the camera. By moving the xy table in stages, different parts of the pattern 14 can be brought into the field of view of the camera 20.
A ring lamp 22 driven by a light source 24 is provided to illuminate the surface of the substrate 12. Another lamp (not shown) may be provided to illuminate below the surface of the substrate.

【0012】カメラ20の出力信号は、画像システム2
6に供給される前に第1のテレビ・モニタ25に通され
る。実施例では、画像システムは、IRIモデルP25
6またはP512の何れかからなり、何れもカリフォル
ニア州カールズバッドのIRI社から入手可能である。
画像システム26は、カメラ20の画像を処理するほ
か、x−y制御器18に制御信号を供給することによっ
てx−yテーブルの運動を制御する働きをする。モニタ
25と同様の第2のテレビ・モニタ28は、画像システ
ム26によって生成される画像を表示するために、画像
システム26の出力に結合される。画像システム28
は、一般に、端末30を通してプログラムされる。
The output signal of the camera 20 is the image system 2
6 is passed through the first television monitor 25 before being fed. In the exemplary embodiment, the imaging system is an IRI model P25.
6 or P512, both available from IRI, Carlsbad, CA.
The imaging system 26 serves to process the images of the camera 20 as well as to control the movement of the xy table by providing control signals to the xy controller 18. A second television monitor 28, similar to monitor 25, is coupled to the output of image system 26 for displaying the images produced by image system 26. Image system 28
Are generally programmed through terminal 30.

【0013】以下においてさらに詳細に説明するよう
に、画像システム26は、基板12上の金属形成パタン
14のパタン要素の水平寸法および他の少なくとも1つ
の特質(例えば、強度、高さ、反射率、テクスチャ、色
合い、彩度、およびこれらの組み合わせ)が許容範囲に
あるかどうかを判断するためにカメラによって捉えられ
た画像を処理し、検査すべき特質を数値化する。パタン
14のパタン要素の高さを除けば、先に掲げたその他の
特質の実際の値は、システム10から直接得ることがで
きる。高さの情報を得るには、米国特許出願第440,
948号(発明者:アイ・アミール(I.Amir) 出願人:
AT&T)に開示されているようなシステムを使用して
もよい。
As will be described in further detail below, the imaging system 26 includes a horizontal dimension and at least one other characteristic of the pattern elements of the metal forming pattern 14 on the substrate 12 (eg, strength, height, reflectivity, The images captured by the camera are processed to determine if the texture, hue, saturation, and combinations thereof) are acceptable, and the characteristics to be inspected are quantified. Except for the height of the pattern elements of pattern 14, the actual values of the other properties listed above can be obtained directly from system 10. To obtain height information, see US Patent Application No. 440,
No. 948 (Inventor: I. Amir) Applicant:
A system as disclosed in AT & T) may be used.

【0014】実施例において、システム10は、パタン
14の水平寸法のほかその強度も監視するように設計さ
れている。図2には、図1のカメラによって捉えた金属
形成パタン14の一部の画像を示す。図2に示した金属
形成パタン14の部分には、図の上部付近に極端に明る
い領域34を有し、図の下部付近に極端に暗い領域35
を有する切れた縞34が含まれる。図2に示したパタン
14には、切れた縞34のほか、切れた縞32の左側に
極端に明るい無関係の金属形成領域36が、切れた縞3
2の右側には極端に暗い無関係の金属形成領域38も含
まれる。極端に明るい領域34および極端に暗い領域3
5は(領域36および38は勿論)、例えば形成金属の
汚染などのために強度が許容範囲を超えているような図
1のパタン部分の中にある領域を表す。図2に示した金
属形成パタン14の部分に欠陥がないとすれば、縞32
は、切れずに一様の強度であり、さらに形成金属の無関
係な領域36および38は存在しないはずである。
In the exemplary embodiment, system 10 is designed to monitor the horizontal dimension of pattern 14 as well as its strength. FIG. 2 shows a partial image of the metal forming pattern 14 captured by the camera of FIG. In the portion of the metal forming pattern 14 shown in FIG. 2, there is an extremely bright region 34 near the upper part of the figure, and an extremely dark region 35 near the lower part of the figure.
Included is a broken stripe 34 having. In the pattern 14 shown in FIG. 2, in addition to the cut stripes 34, an extremely bright irrelevant metal forming region 36 is formed on the left side of the cut stripes 32.
Also included to the right of 2 is an extremely dark extraneous metal forming region 38. Extremely bright areas 34 and extremely dark areas 3
5 (as well as regions 36 and 38) represent regions within the pattern portion of FIG. 1 whose strength is out of tolerance, for example due to contamination of the forming metal. If there is no defect in the portion of the metal forming pattern 14 shown in FIG.
Should be of consistent strength and should be free of extraneous regions 36 and 38 of forming metal.

【0015】図1のカメラの出力信号が供給されると、
図1の画像システムは、図2に示した捉えられた画像を
構成する複数の小さな画素(ピクセル)の各々の相対的
な強度を決定するように働く。図3は、0から255の
スケールに基づいて測定した図2の画像の中にある画素
の強度のマップである。図から分かるように、図2の画
像の内部で形成金属のない領域は、図3において概して
48から51の範囲の強度である。図2において金属形
成された領域(例えば、縞32からなる領域)は、図3
では12から40の範囲の強度であり、これより低い値
は極端に暗い領域を表し、高い値は極端に明るい領域を
表す。
When the output signal of the camera of FIG. 1 is supplied,
The imaging system of FIG. 1 serves to determine the relative intensities of each of the plurality of small pixels (pixels) that make up the captured image shown in FIG. FIG. 3 is a map of the intensities of the pixels in the image of FIG. 2 measured on a 0 to 255 scale. As can be seen, the metal-free regions within the image of FIG. 2 are generally in the range of 48 to 51 intensities in FIG. In FIG. 2, the metallized region (eg, the region consisting of stripes 32) is shown in FIG.
Is in the range of 12 to 40, with lower values representing extremely dark areas and higher values representing extremely bright areas.

【0016】本発明によれば、図1の基板12上の金属
形成パタン14の水平寸法の変化および(または)強度
の変化は、規定の許容度を超える場合、まず図4および
5に示したような2つのモデル40および42をそれぞ
れ生成することによって検出することができる。モデル
40は、xおよびy方向の寸法を一般に10%詰めた
(縮小した)許容可能で、かつ好ましくは完全な金属形
成パタン14を表すが、その反射強度は、10%拡張
(拡大)されている。y方向の縮小は図4に図示されて
いないことに注意を要する。逆に、モデル42は、水平
寸法を10%拡張した許容可能で完全な金属形成パタン
14(即ち、切れていない縞32)を表す。その反射強
度は10%減少している。図4および図5のモデル40
および42における線幅と反射強度の10%の変化は、
許容可能な最大の水平寸法の変化および強度をそれぞれ
表す。許される許容度を大きくするには、モデル40お
よび42における水平寸法の変化および強度の値をそれ
なりに調節することが必要となる。尚、xおよびy方向
の水平寸法に対する許容値と強度に対する許容値は同じ
である必要はない。
In accordance with the present invention, changes in horizontal dimensions and / or changes in strength of the metal forming pattern 14 on the substrate 12 of FIG. 1 are first shown in FIGS. 4 and 5 if the specified tolerances are exceeded. It can be detected by generating two such models 40 and 42 respectively. Model 40 represents an acceptable, and preferably perfect, metallization pattern 14 that is typically 10% compacted (reduced) in x and y dimensions, but with its reflection intensity expanded (enlarged) by 10%. There is. Note that the reduction in the y direction is not shown in FIG. Conversely, model 42 represents an acceptable and complete metal forming pattern 14 (ie, unbroken stripes 32) with a 10% expanded horizontal dimension. Its reflection intensity is reduced by 10%. Model 40 of FIGS. 4 and 5
The 10% change in line width and reflected intensity at and 42
Represents the maximum allowable horizontal dimension change and strength, respectively. Increasing the allowed tolerances requires some adjustment of the horizontal dimension variations and intensity values in models 40 and 42. It should be noted that the allowance for the horizontal dimension in the x and y directions and the allowance for the strength need not be the same.

【0017】図6および7は、それぞれ図4および5の
モデル40および42に対応する画素の強度のマップで
ある。図4および5のモデル40および42において暗
く見える領域および明るく見える領域は、図6および7
における小さな強度値および大きな強度値にそれぞれ対
応する。図6および7において実際の金属形成領域(縞
32)に関係付けられた画素の強度の値は、図3におけ
る縞に対する対応する強度の値とは10%だけ異なる。
図4および5のモデル40および42は、図2の金属形
成パタン14を縮小および拡大した許容できるパタンを
それぞれ表すので、何れのモデルにも、無関係な金属形
成領域36および38(図2参照)は存在しない。
FIGS. 6 and 7 are pixel intensity maps corresponding to the models 40 and 42 of FIGS. 4 and 5, respectively. Areas that appear dark and areas that appear bright in models 40 and 42 of FIGS.
Respectively corresponding to the small and large intensity values at. The pixel intensity values associated with the actual metallization area (stripe 32) in FIGS. 6 and 7 differ by 10% from the corresponding intensity values for the stripes in FIG.
The models 40 and 42 of FIGS. 4 and 5 represent acceptable and reduced patterns of the metal forming pattern 14 of FIG. 2 respectively, so that the metal forming regions 36 and 38 irrelevant to either model (see FIG. 2). Does not exist.

【0018】検査の初期に、図4および5のモデル40
および42の各々が、図1の機械的な画像システム26
に入力される。モデル40および42は、一般に、許容
可能な(好ましくは、欠陥の無い)金属形成パタン14
を画像化し、結果の画素マップを画像システム26に記
憶することによって、入力される。次に、このマップを
操作して図6および7に示したマップを与える。このマ
ップの値は、水平寸法を効率的にそれぞれ縮小および拡
大し、かつ強度を効率的にそれぞれ拡大および縮小する
ように調節されている。
At the beginning of the test, the model 40 of FIGS.
And 42 are each the mechanical imaging system 26 of FIG.
Is input to Models 40 and 42 generally have acceptable (preferably defect-free) metal forming patterns 14.
Are imaged and the resulting pixel map is stored in the imaging system 26. This map is then manipulated to give the maps shown in FIGS. 6 and 7. The values of this map are adjusted to effectively scale and scale the horizontal dimension, respectively, and strength and scale, respectively.

【0019】図6および7の強度マップ(モデル40お
よび42をそれぞれ表す)が一度設定されると、金属形
成パタン14の少なくとも一部を図1のカメラによって
捉えることにより、基板12の検査が実際に行われる。
その後、捉えられた画像の画素の強度マップ(図3参
照)が確立される。図1のパタン14の画像化された部
分の画素の強度マップが確立された後、そのマップが、
モデル40および42の対応する部分に関係付けられた
画素強度マップ(図6および7参照)の各々とそれぞれ
比較される。
Once the intensity maps of FIGS. 6 and 7 (representing models 40 and 42, respectively) have been established, inspection of substrate 12 is actually performed by capturing at least a portion of metal forming pattern 14 with the camera of FIG. To be done.
Then, an intensity map of the pixels of the captured image (see FIG. 3) is established. After the intensity map of the pixels of the imaged part of the pattern 14 of FIG. 1 has been established, the map is
It is compared with each of the pixel intensity maps (see FIGS. 6 and 7) associated with corresponding portions of models 40 and 42, respectively.

【0020】前記の比較は、図3の画素強度マップ(図
2の実際の、即ち「実行時の」画像に相当)と図6のマ
ップ(図4のモデル40に相当)とを(前者から後者を
引くことによって)論理的に結合するとともに、図7の
マップ(図4のモデル42に相当)から図3のマップを
引くことによって前者と後者を論理的に結合することに
より、行われる。次の、これらの別個の演算結果を(加
算することにより)論理的に結合して、図8に表した画
像のものと対応する強度の値の集合を与える。図8に現
れるのは、図2において極端に明るい領域34および極
端に暗い領域35、ならびに図2に示した金属形成パタ
ン14の部分における欠陥をまとめて表す無関係の金属
形成領域36および38だけである。図2のパタン14
の部分に欠陥がない場合、図8に示される画像は、完全
に明るく(完全な空白に)見えるはずである。
The comparison above compares the pixel intensity map of FIG. 3 (corresponding to the actual or "run-time" image of FIG. 2) and the map of FIG. 6 (corresponding to model 40 of FIG. 4) (from the former). This is done by logically combining the former and the latter by subtracting the map of FIG. 3 from the map of FIG. 7 (corresponding to the model 42 of FIG. 4), as well as logically combining the latter. The following results of these separate operations are logically combined (by addition) to give a set of intensity values corresponding to those of the image represented in FIG. Only the extremely bright regions 34 and the extremely dark regions 35 in FIG. 2 and the extraneous metal forming regions 36 and 38 collectively representing defects in the portion of the metal forming pattern 14 shown in FIG. 2 appear in FIG. is there. Pattern 14 of FIG.
The image shown in FIG. 8 should appear perfectly bright (completely blank) if there is no defect in the area.

【0021】図3の強度マップの図6および7の強度マ
ップとの比較が行われる方法は、金属形成パタン14と
その周囲の背景とのコントラストに依存する。パタンが
暗く背景が明るく見える場合、比較の結果は説明どおり
に結合される。これとは逆に、パタンが明るく背景が暗
く見える場合、図7の強度マップが図3のマップから引
かれ、さらに図3のマップが図6のマップから引かれ
る。
The way in which the intensity map of FIG. 3 is compared with the intensity maps of FIGS. 6 and 7 depends on the contrast between the metal forming pattern 14 and the surrounding background. If the pattern is dark and the background looks light, the results of the comparisons are combined as described. On the contrary, when the pattern looks bright and the background looks dark, the intensity map of FIG. 7 is subtracted from the map of FIG. 3, and further the map of FIG. 3 is subtracted from the map of FIG.

【0022】以上の説明は、本発明の一実施例に関する
もので、この技術分野の当業者であれば、本発明の種々
の変形例が考えられるが、それらはいずれも本発明の技
術的範囲に包含される。
The above description relates to one embodiment of the present invention, and various modifications of the present invention are conceivable to those skilled in the art, but all of them are within the technical scope of the present invention. Included in.

【0023】尚、特許請求の範囲に記載した参照番号
は、発明の容易なる理解のためで、その技術的範囲を制
限するように解釈されるべきではない。
It should be noted that the reference numbers in the claims are not to be construed as limiting the technical scope of the invention for easy understanding of the invention.

【0024】[0024]

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、基
板12上の金属形成パタン14のマスター・コピーを含
んだ1対のモデル40および42の各パタンを、それぞ
れ縮小および拡大された水平寸法並びにそれぞれ拡大お
よび縮小された強度と比較することにより、パタンの水
平寸法および強度の両方を監視することができる。尚、
図1のシステムをパタン要素の水平寸法に加えて重要な
パタン14の特質の1つとして強度を監視するものとし
て説明してきたが、同様の技術を利用して他の特質を監
視することもできる。換言すれば、例えば高さ、反射
率、テクステャ、色合い、彩度、またはこれらの組み合
わせなどの他の特質を監視するには、水平寸法を拡大お
よび縮小し、かつ監視するべき特質の値を適切な許容因
子によって拡大および縮小することによって、モデル4
0および42にそれぞれ類似した2つの別個のモデルを
生成する。次に、パタン14の実際の画像をそれらの2
つのモデルと比較し、その比較の結果を説明どおりに結
合して、欠陥が有れば、その欠陥のみを含む画像を生成
する。
As described above, according to the present invention, each pattern of the pair of models 40 and 42 including the master copy of the metal forming pattern 14 on the substrate 12 is reduced and expanded, respectively. Both the horizontal dimension and the strength of the pattern can be monitored by comparing the horizontal dimension and the expanded and contracted strength respectively. still,
Although the system of FIG. 1 has been described as monitoring strength as one of the important pattern 14 attributes in addition to the horizontal dimensions of the pattern elements, similar techniques can be used to monitor other attributes. . In other words, to monitor other characteristics such as height, reflectance, texture, tint, saturation, or combinations thereof, the horizontal dimensions are scaled up and down and the value of the characteristic to be monitored is appropriate. Model 4 by enlarging and reducing by various tolerance factors
Generate two separate models similar to 0 and 42 respectively. Next, the actual images of pattern 14 are
The two models are compared and the results of the comparisons are combined as described to generate an image containing only the defects, if any.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】基板上の金属形成パタンにおけるパタン要素の
水平寸法と他の少なくとも1つの重要な特質を監視する
システムの略ブロック図である。
FIG. 1 is a schematic block diagram of a system for monitoring horizontal dimensions of pattern elements and at least one other important attribute of a metal forming pattern on a substrate.

【図2】図1のシステムによって捉えられた反射性の金
属形成パタンの図式的な表現である。
2 is a schematic representation of a reflective metal forming pattern captured by the system of FIG.

【図3】図2の画像の強度の値を含むマップである。FIG. 3 is a map containing intensity values of the image of FIG.

【図4】図2の画像とともに比較の目的で使用される第
1のモデルの画像を表す図である。
FIG. 4 represents an image of a first model used for comparison purposes with the image of FIG.

【図5】図2の画像とともに比較の目的で使用される第
2のモデルの画像を表す図である。
5 represents an image of a second model used for comparison purposes with the image of FIG.

【図6】図4の画像の強度マップを表す図である。FIG. 6 is a diagram showing an intensity map of the image of FIG.

【図7】図5の画像の強度マップを表す図である。7 is a diagram showing an intensity map of the image of FIG.

【図8】図3、6および7の強度マップの論理的な結合
の結果得られる典型的な画像を表す図である。
FIG. 8 is a representation of an exemplary image resulting from the logical combination of the intensity maps of FIGS. 3, 6 and 7.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 本発明のシステム 16 x−yテーブル 18 X−y制御器 20 テレビカメラ 26 画像システム 10 System of the present invention 16 xy table 18 X-y controller 20 TV camera 26 Imaging system

───────────────────────────────────────────────────── 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 デヴィッド ロバート リース アメリカ合衆国 01835 マサチューセッ ツ ブラッドフォード、フェアウッド ド ライヴ 53 (56)参考文献 特開 平1−121709(JP,A) 特開 昭61−139706(JP,A)─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Internal reference number FI Technical indication location H01L 21/66 J 7514-4M (72) Inventor David Robert Lease United States 01835 Massachusetts Bradford, Fair Wood Drive 53 (56) Reference JP-A-1-121709 (JP, A) JP-A-61-139706 (JP, A)

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板12上の反射性のパタン14におけ
るパタン要素の水平寸法およびその他の少なくとも1つ
の重要な特質を監視するために、 (a)パタン14の実際の画像を捉えるステップ、 (b)第1のモデル40における許容可能な最大値まで
拡大した前記の重要な特質の値および許容可能な最小値
まで縮小したパタン要素の水平寸法を有する比較パタン
の画像を表す前記モデルと前記の捉えた画像とを比較す
るステップ、 (c)第2のモデル42における許容可能な最小値まで
縮小した前記の重要な特質の値および許容可能な最大値
まで拡大したパタン要素の水平寸法を有する比較パタン
の画像を表す前記モデルと前記の捉えた画像とを比較す
るステップ、 (d)前記の捉えた画像を前記の第1および第2のモデ
ルの各々と比較することによって得た結果を論理的に結
合するステップ、 (e)前記水平寸法および前記のパタン14の重要な特
質が規定の許容値の中にあるか否かを前記の比較結果に
従って決定するステップを備えたことを特徴とする反射
性のパタンの特質を監視するための検査方法。
1. A step of: (a) capturing an actual image of the pattern 14 to monitor the horizontal dimensions of the pattern elements and at least one other important characteristic of the reflective pattern 14 on the substrate 12; ) The model and the capture representing an image of a comparison pattern with the value of the key attribute expanded to the maximum allowable value in the first model 40 and the horizontal dimension of the pattern element reduced to the minimum allowable value. (C) a comparison pattern having horizontal dimensions of the pattern element reduced to the minimum allowable value in the second model 42 and expanded to the maximum allowable value in the second model 42; Comparing the captured image with the model representing the image of (d) comparing the captured image with each of the first and second models. Logically combining the results obtained by: (e) determining according to the comparison result whether the horizontal dimension and the important characteristics of the pattern 14 are within defined tolerances. An inspection method for monitoring the characteristic of a reflective pattern, which comprises:
【請求項2】 前記の重要な特質が前記パタンのパタン
要素の強度であることを特徴とする請求項1記載の検査
方法。
2. The inspection method according to claim 1, wherein the important characteristic is strength of a pattern element of the pattern.
【請求項3】 前記第1のモデルの画像から前記の捉え
た画像を引き、さらに前記の捉えた画像から前記第2の
モデルを引くことによって、前記の比較結果を論理的に
結合することを特徴とする請求項1記載の検査方法。
3. Logically combining the comparison results by subtracting the captured image from the image of the first model and further subtracting the second model from the captured image. The inspection method according to claim 1, characterized in that
【請求項4】 前記第1のモデル40が、 基板上のパタン14におけるパタン要素に対応するパタ
ン要素を有する比較パタンの画像を捉えるステップ、 前記比較パタンを捉えた画像におけるパタン要素の水平
寸法を許容可能な最小値に相当する量だけ縮小するステ
ップ、および前記比較パタンを捉えた画像におけるパタ
ン要素の前記の重要な特質の値を許容可能な最大値に相
当する量だけ拡大するステップによって確立されること
を特徴とする請求項1記載の検査方法。
4. The step of the first model 40 capturing an image of a comparison pattern having pattern elements corresponding to the pattern elements in the pattern 14 on the substrate, the horizontal dimension of the pattern element in the image capturing the comparison pattern Established by the steps of reducing by an amount corresponding to a minimum acceptable value, and expanding the value of said important characteristic of the pattern element in the image capturing the comparison pattern by an amount corresponding to the maximum allowable value. The inspection method according to claim 1, wherein:
【請求項5】 前記第2のモデル42が、 基板上のパタンにおけるパタン要素に対応するパタン要
素を有する比較パタンの画像を捉えるステップ、 前記比較パタンを捉えた画像におけるパタン要素の水平
寸法を許容可能な最大値に相当する量だけ拡大するステ
ップ、および前記比較パタンを捉えた画像におけるパタ
ン要素の前記の重要な特質の値を許容可能な最小値に相
当する量だけ縮小するステップによって確立されること
を特徴とする請求項1記載の検査方法。
5. The step of the second model 42 capturing an image of a comparison pattern having a pattern element corresponding to the pattern element in the pattern on the substrate, allowing the horizontal dimension of the pattern element in the image capturing the comparison pattern. Established by expanding by an amount corresponding to the maximum possible value, and reducing the value of said important characteristic of the pattern element in the image capturing the comparison pattern by an amount corresponding to the minimum allowable value. The inspection method according to claim 1, wherein:
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