JPH08189898A

JPH08189898A - 欠陥検査装置

Info

Publication number: JPH08189898A
Application number: JP7000721A
Authority: JP
Inventors: Takao Omae; 貴雄大前; Isao Teramae; 勲寺前; Tetsuo Sano; 鐵雄佐野
Original assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1995-01-06
Filing date: 1995-01-06
Publication date: 1996-07-23
Anticipated expiration: 2019-04-05
Also published as: KR960029781A; US5764793A; JP3515199B2

Abstract

(57)【要約】【目的】被検査基板が１つしかない場合でも比較法に
よる欠陥検査が行え、さらに被検査基板が複数ある場合
には基準パターン画像に対して比較法による欠陥検査に
基づいた修正を行えるような欠陥検査装置を提供するこ
と。【構成】同一の単位パターンＰ11〜Ｐ33が多面付けさ
れたプリント基板ＰＢにおいて、１行分の単位パターン
Ｐ11〜Ｐ13をマスターエリアＭＡとし、同一のプリント
基板の他の単位パターンをオブジェクトエリアＯＡ1，
ＯＡ2とする。マスターエリアＭＡを、オブジェクトエ
リアＯＡ1，ＯＡ2のそれぞれと比較し、それによって欠
陥検査を行う。また複数の被検査基板がある場合、その
結果を利用してパターン画像を修正し、それをマスター
基板画像として他の被検査基板の比較法による欠陥検査
を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はプリント基板等の被検
査物について、その上に形成されたパターンの欠陥を検
査するためのパターン欠陥検査装置に関するもので、特
に、着目する被検査物の画像と比較すべき基準画像が準
備されていなような場合でも比較検査を可能とすること
により、比較検査法の適用範囲を拡張する技術に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】プリント基板やマスクパターン等の欠陥
検査方法として、従来から、比較法（パターンマッチン
グ法）と特徴抽出法（デザインルール法）の２つが主に
用いられている。前者は基準となる画像パターン（基準
パターン画像）と欠陥検査の対象となる画像パターン
（被検査パターン画像）とを重ね合わせ、両者の食い違
いの部分から欠陥を判定する方法である。この欠陥検査
方法は特公昭５９−２０６９号公報、特開昭６０−６１
６０４号公報等に開示されている。後者は基準パターン
画像に含まれる各種の特徴（例えば、線幅、角度、特定
パターン等）をあらかじめ記憶しておき、それらの特徴
に含まれないパターンが被検査パターン画像内に見つか
れば、その部分を欠陥と判定する方法である。この欠陥
検査方法は特開昭５７−１４９９０５号公報等に開示さ
れている。

【０００３】これらの内、前者の比較法では欠陥検査に
際してあらかじめ基準パターン画像を何らかの方法で得
る必要がある。その方法としてＣＡＤデータ等の被検査
物以外から基準パターン画像を得る方法もあるが、その
作成に手間や時間がかかるため、一般には複数ある被検
査物から比較的欠陥が少ないと判断されるものを１つ選
択し、それに基づいて基準パターン画像を作成したり、
あるいはそれ自身を基準パターン画像とするなどの方法
が採られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、以上のよう
な比較法による欠陥検査において被検査物が１つしかな
い場合には基準パターン画像が得られないため、このま
までは欠陥検査を行えないことになる。

【０００５】また被検査物が複数ある場合でも、基準パ
ターン画像を被検査物から選択しているため、その基準
パターン画像自身に全く欠陥がないという保証はない。
したがって、基準パターン画像自身についても欠陥の検
査とその修正とが必要になってくるが、基準パターン画
像自身については比較の基準となるものがない。このた
め、基準パターン画像自身については前述の特徴抽出法
によって検査し、その結果から欠陥部分を修正して、実
際に使用する基準パターン画像を得ている。

【０００６】しかしながら、特徴抽出法ではパターンが
大きく欠損しているなど、検査すべきパターンの一部が
完全に失われているような場合には、欠陥としては検出
されないという問題があり、この方法に基づいた基準パ
ターン画像の修正のみでは不十分である。

【０００７】すなわち、これらの２種類の問題は、着目
する被検査物と比較すべき基準画像がないという事情に
起因しているという点で共通しており、この事情に応じ
て欠陥検査の精度が低くなるという結果を招いている。

【０００８】

【発明の目的】この発明は、上述の問題の克服を意図し
ており、着目する被検査物と比較すべき基準画像がない
場合でも、その被検査物について比較法による欠陥検査
を行うことが可能な欠陥検査装置を提供することを第１
の目的とする。

【０００９】また、第２の目的は、特に、被検査物が複
数ある場合において、基準とすべき被検査物として選択
された被検査物の画像自身に対して比較法による欠陥検
査に基づいた修正を行い、それによって、他の同種の被
検査物における欠陥検査の精度を向上させることであ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明では、所定の単
位パターンが複数配列されてなる被検査物（いわゆる
「多面付け」された被検査物）については、そのうちの
一部の単位パターンと残りの単位パターンとを比較する
ような検査が可能であることに着目する。すなわち、こ
のような被検査物においてはその全体と比較可能な他の
基準画像がなくても、当該被検査物自身の内部の情報か
ら比較検査を行うことが可能である。

【００１１】このような観点から、上記の第１の目的を
達成する請求項１の欠陥検査装置は、所定の単位パター
ンが複数配列されてなる被検査物についてのパターン欠
陥検査を行う装置であって、前記被検査物の画像を読取
る読取手段と、前記複数の単位パターン中の一部の単位
パターンの画像を基準パターン画像として指定するため
の情報を入力する指定入力手段と、前記複数の単位パタ
ーンのそれぞれの画像のうち前記基準パターン画像以外
の画像を被検査パターン画像としてその被検査パターン
画像を前記基準パターン画像と比較することにより、前
記被検査パターンの欠陥検査を行うパターン比較検査手
段と、を備えることを特徴としている。

【００１２】また請求項２の欠陥検査装置は、請求項１
の装置において、前記被検査物上のパターンは、前記単
位パターンをマトリクス状に配列してなるパターンとな
っており、前記基準パターンは、前記単位パターンのう
ち前記マトリクス状配列の１行分のパターンとして選択
され、前記被検査パターン画像は、前記マトリクス状配
列の他の行とされていることを特徴としている。

【００１３】さらに、上記の第２の目的を達成する請求
項３の欠陥検査装置は、請求項１または２の装置におい
て、前記パターン比較検査手段によって検出されたパタ
ーン欠陥について前記被検査物の画像を修正するための
修正情報を入力する修正情報入力手段と、前記修正情報
に基づいて前記被検査物の画像を修正し、それによって
前記被検査物全体の基準パターンを生成する修正手段
と、前記被検査物全体の基準パターンと、同種の他の被
検査物の画像とを比較することにより、前記他の被検査
物におけるパターン欠陥検査を行う基板比較検査手段
と、をさらに備えることを特徴としている。

【００１４】なお、請求項２の発明において「マトリク
ス」配列における「行」と「列」とは相対的なものであ
るから、いずれを「行」として採用するかは任意であ
る。

【００１５】さらに、請求項３の発明における被検査物
の画像の修正は、パターン比較検査手段によって検出さ
れたパターン欠陥の修正を含んでいればよく、特徴抽出
法など比較検査以外の方法で検出された欠陥についての
画像修正をあわせて行ってもよい。

【００１６】

【作用】請求項１の欠陥検査装置では所定の単位パター
ンが複数配列されてなる被検査物についてその単位パタ
ーン中の一部の単位パターンの画像を基準パターン画像
として指定し、それ以外の単位パターンの画像に対して
比較法による欠陥検査を行うため、比較可能な他の基準
画像がなくても、比較法による欠陥検査を行うことがで
きる。

【００１７】また請求項２の欠陥検査装置は、１次元画
像読取り装置と被検査物との相対移動とによって単位パ
ターンのｍ×ｎマトリクス配列における行ごとに被検査
物の画像を得るような場合に特に有効である（ｍ，ｎは
それぞれ２以上の整数）。

【００１８】すなわち、このような場合にひとつの単位
パターンのみを基準とすると、１行分（ｍ個）の単位パ
ターン群からひとつの基準単位パターンの画像とそれ以
外の（ｍ−１）個の単位パターンの画像とを分離し、後
者を他の行のｍ×（ｎ−１）個の単位パターンとあわせ
て被検査パターン群とすることが必要となる。したがっ
て、その分離のための手段が必要となるほか、画像信号
をメモリに記憶させて比較するような場合には、読取っ
たｍ×ｎ個の単位パターンの画像を再構成するためのメ
モリが必要となる。

【００１９】これに対して請求項２のように１行分（ｍ
個）の単位パターンの全体を基準パターンとすれば、そ
の行から個々の単位パターンを分離する必要もなく、ま
たそれを分類記憶するための画像データ記憶の再構築も
不要となるため、検査処理が効率化される。

【００２０】さらに請求項３の欠陥検査装置では、複数
の被検査物がある場合に、基準パターン画像として使用
する被検査物画像自身についても比較法による検査が可
能となり、それに基づいてその被検査物画像を修正する
ことによって、高品質の基準パターン画像が生成できる
とともに、その結果として他の被検査物の検査が正確と
なる。

【００２１】

【実施例】

【００２２】

【１．実施例の概要と装置配列】この発明の実施例の装
置ではプリント基板の欠陥検査において、そのプリント
基板上の導電パターンが同一の単位パターンを多面付け
したものである場合に、検査対象のプリント基板内の一
部の単位パターンを基準パターン画像として、比較法に
よる欠陥検査（以下「比較検査」という）を実行可能に
した装置である。

【００２３】そのために、図１に例示したようにプリン
ト基板ＰＢ内に配列された複数の単位パターンＰ11〜Ｐ
33の内の一行分の単位パターンＰ11，Ｐ12，Ｐ13からな
る集合をマスターパターン（基準パターン）とし、同一
のプリント基板ＰＢの他の単位パターンの行（Ｐ21，Ｐ
22，Ｐ23），（Ｐ31，Ｐ32，Ｐ33）をオブジェクトパタ
ーン（被検査パターン画像）として、それらを互いに比
較することによって欠陥検査を行う。

【００２４】この図１は１行に３面の単位パターンが並
び、それが３行並んで合計９面付けされたプリント基板
ＰＢを表している。この図１の最も上の行の３面をマス
ターパターンとしており、この行をマスターエリアＭＡ
とする。また他の行に含まれるパターンをオブジェクト
パターンとし、２番目の行を第１のオブジェクトエリア
ＯＡ1、３番目の行を第２のオブジェクトエリアＯＡ2と
する。そして、この例では、マスターエリアＭＡと第１
のオブジェクトエリアＯＡ1とを比較するとともに、マ
スターエリアＭＡと第２のオブジェクトエリアＯＡ2と
を比較して欠陥検査を行う。こうすることによって、欠
陥検査を行いたいプリント基板が１枚しかない場合でも
比較検査が行えるようになる。

【００２５】なお図１におけるＸ，Ｙは後述する走査読
取りにおける走査方向に関係しており、Ｘ方向は主走査
方向、Ｙは副走査方向に相当する。

【００２６】またこの実施例ではＸ方向のパターンの並
びを「行」と呼び、Ｙ方向のパターンの並びを「列」と
呼んでいるが、本来「行」と「列」とは相対的なもので
あり、実際、この図１の例でもプリント基板を９０度回
転すれば「行」と「列」とは入れ替わる。したがってど
ちらの並びを「行」とするかは、任意である。

【００２７】図２はこの実施例の装置の構成を示すブロ
ック図である。この欠陥検査装置１は、プリント基板Ｐ
Ｂの画像を読み取る画像読み取り装置１１と、その読取
りによって得られたアナログ画像信号をデジタル化し２
値化するためのＡ／Ｄ変換・二値化回路１２とを備えて
いる。また、ここで２値化された信号（以下「２値デー
タ」という。）等が保持されるメモリ回路１３、２値デ
ータのうちオブジェクト画像（被検査パターン画像）を
比較法によって欠陥検査する比較検査回路１４、２値デ
ータを特徴抽出法による欠陥検査（以下「ＤＲＣ検査」
という）を行うデザインルール検査回路１５、および各
種データの授受の制御を行うＩ／Ｆ回路１６や各種のデ
ータ処理を行う演算処理部としてのＣＰＵ１７が設けら
れている。これらは、検査画像制御装置１０を構成して
いる。なお、後述するフローチャートで実行される処理
のうち、特にその処理主体を指摘していない処理につい
ては、このＣＰＵ１７がソフト的に実行する。

【００２８】さらに、パターン画像の表示やオペレータ
からの各種の入力を受けるグラフィック端末１８、およ
び欠陥の見つかったマスター画像（基準パターン画像）
の修正を行うベリファイステーション１９が設けられて
いる。

【００２９】

【２．実施例の処理手順】つぎにこの実施例の欠陥検査
装置の処理手順を図３の動作フローチャートにしたがっ
て説明していく。なおこの例では被検査基板としての同
種のプリント基板が複数あり、そのうちのひとつが基準
基板として選択された際にその基準基板についての検査
を行う場合を想定しているが、プリント基板が１枚しか
ない場合でもそのプリント基板をこのフローチャートに
従って検査可能である。

【００３０】まず最初のステップＳ１では、基準となる
基板として選択されたプリント基板ＰＢ（以下「マスタ
ー基板」という。）のプリスキャンを図２の画像読み取
り装置１１によって行う。

【００３１】図４は画像入力装置１１の概観を表してい
る。この画像入力装置１１は並列配置された８台のカメ
ラＣＨ0〜ＣＨ7で同時に基板ＰＢ上のパターンを読み取
っていく。図４には示されていないが、カメラＣＨ0〜
ＣＨ7のそれぞれには反射用光源が付随しており、検査
テーブル１１０の内部には透過用光源がある。また、検
査テーブル１１０の上面には基板載置用透光板１１１が
ある。この上面にプリント基板ＰＢを載置した状態で検
査テーブル１１０はＹ方向に移動可能である。また、カ
メラＣＨ0〜ＣＨ7はそれらの相対間隔を保ったままＸ方
向に所定幅の範囲内で移動可能である。そしてカメラＣ
Ｈ0〜ＣＨ7のそれぞれは光学的にＸ方向と等価な方向に
伸びる１次元イメージセンサを内蔵しており、検査テー
ブル１１０をＹ方向に移動させつつこれらのカメラＣＨ
0〜ＣＨ7で画像走査読取りを行うことによって、基板載
置用透光板１１１上のプリント基板ＰＢをスキャンして
いく。なお、図４においてプリント基板ＰＢ上に示され
た点線は、後述する往復走査での個々の読取り幅に対応
しており、実際の基板にこのような線パターンが形成さ
れているのではない。この画像入力装置１１における読
取りは往復走査によって実行されるが、その際のカメラ
ＣＨ0〜ＣＨ7によるプリント基板ＰＢの有効読取り画像
範囲ＰＢ0とその走査順序を表したのが図５である。こ
の図５で右上がりのハッチングが付いている部分がフォ
ワード走査でカメラＣＨ0〜ＣＨ7が読み取って行く領域
であり、また、右下がりのハッチングが付いている部分
がリバース走査でカメラＣＨ0〜ＣＨ7が読み取って行く
領域である。カメラＣＨ0〜ＣＨ7は互いにそれぞれの読
み取り幅と同じ幅の間隔を隔てて駆動装置に固定されて
いる。

【００３２】この読取り走査においては、まずカメラＣ
Ｈ0〜ＣＨ7のそれぞれが図のフォワード側検査領域の端
部ＹC1からＹの正方向に走査を開始し、Ｙの負方向に向
けてフォワード側検査領域のパターン画像を読み取って
いく。

【００３３】そしてカメラＣＨ0〜ＣＨ7が他方の端部Ｙ
C2の位置にきたときにフォワード走査は完了し、それと
同時にカメラＣＨ0〜ＣＨ7はＸの正方向に読み取り幅分
だけ移動する。次にカメラＣＨ0〜ＣＨ7がＹの負方向に
走査を開始し、読取りを行い、再び端部ＹC1に戻ると、
プリスキャンは終了する。以上がステップＳ１の処理で
ある。

【００３４】つぎに図３のステップＳ２ではプリスキャ
ンによって得られた画像に基づいてマスターエリアＭＡ
の範囲指定を行う。図６はグラフィック端末１８の画面
上でこのマスターエリアＭＡの範囲指定を行う状況を表
している。プリスキャンによって得られたプリント基板
ＰＢのパターン画像は、画像の間引きを行うことによっ
て８×８画素を１×１画素に圧縮した２値画像（以下
「縮小２値画像」という）が表示される。そして、オペ
レータはこの画像を目視しつつ、マウスなどの座標指定
手段によって、マスターパターンＭＡとしたい領域を囲
む長方形ＲＣを指定する。この指定されたマスターエリ
アＭＡのデータはＣＰＵ１７内のメモリに保存される。

【００３５】図３のステップＳ３ではマスターエリアＭ
ＡとオブジェクトエリアＯＡ1，ＯＡ2との位置関係を決
定する。これはプリント基板ＰＢが必ずしも検査テーブ
ル１１０のＸ軸およびＹ軸に平行に置かれているとは限
らないので、比較検査を行うにあたり各エリアの正確な
位置関係を知るために行うものである。

【００３６】図７はオブジェクトエリアＯＡ1，ＯＡ2の
位置決めの動作フローチャートである。またこのときの
各画像の関係を表したのが図８である。まず図７のステ
ップＳ３１ではマスターエリアＭＡ内の特徴的なパター
ン部分（以下「参照パターン部分」という）を選び出
す。この処理に入る前にはグラフィック端末１８の画面
には図８のような縮小２値画像Ｇ０が表示されている。
そこでステップＳ３１ではオペレータはマスターエリア
ＭＡ内の間引き前の２値画像（以下「原２値画像」とい
う）の表示に切替える。そして、その表示範囲をマウス
を用いて移動させ、参照パターン部分を選びその付近を
表示する。図８ではパターン部分Ｇ１がこの参照パター
ン部分として表されている。

【００３７】つぎに図７のステップＳ３２では参照パタ
ーン部分Ｇ１内の基準点（以下「マスター基準点」とい
う）の指定を行う。具体的には図８に示したように、オ
ペレータはマウスによって十字型のカーソルを動かし、
所望の位置でクリックすることによりこのマスター基準
点を決定する。そしてこのマスター基準点の座標（Ｘ
m，Ｙm）およびこのとき表示していた原２値画像のデー
タはＣＰＵ１７内のメモリに記憶される。

【００３８】つぎにステップＳ３３ではマスター基準点
に対応するオブジェクトエリア内の基準点（以下「オブ
ジェクト基準点」）の指定を行う。まずオペレータは表
示画像を縮小２値画像に戻し、マスターエリアＭＡから
最も離れた第２のオブジェクトエリアＯＡ2に表示位置
を移動し、参照パターン部分Ｇ１に対応するパターン部
分を見つけて、その付近の原２値画像に切替える。そし
てパターン部分Ｇ２（図８）の画像に重ねて、ＣＰＵ１
７内のメモリに保存されていた参照パターン部分Ｇ１付
近の原２値画像を表示色を変えて表示する。そしてこの
参照パターン部分Ｇ１付近の原２値画像を動かして両者
のパターンが最も良く重なる位置を決める。これにより
オブジェクトエリア内のマスター基準点に対応する点が
オブジェクト基準点の座標（Ｘo，Ｙo）として検出さ
れ、この座標（Ｘo，Ｙo）がＣＰＵ１７内のメモリに保
存される。

【００３９】つぎのステップＳ３４ではマスターエリア
ＭＡと各オブジェクトエリアＯＡ1，ＯＡ2との位置関係
をそれぞれについて求める。すなわちステップＳ３３で
ＣＰＵ１７内のメモリに記憶されているマスター基準点
座標（Ｘm，Ｙm）およびオブジェクト基準点座標（Ｘ
o，Ｙo）を読み出し、これらを用いてマスターエリアＭ
Ａと各オブジェクトエリアＯＡ1，ＯＡ2との位置関係を
線形補間法で計算する。具体的には両基準点間の座標値
差（Ｘm−Ｘo，Ｙm−Ｙo）をオブジェクトエリアの数Ｎ
（この例ではＮ＝２）で割ることにより、マスターエリ
アＭＡとそれに最も近い第１のオブジェクトエリアＯＡ
1との相対的な位置（ＤＸ，ＤＹ）を求める。図９はこ
のときのＤＸ，ＤＹと両基準点との関係を示す図であ
る。この図から明らかなように実際の計算は、ＤＸ＝（Ｘo−Ｘm）／Ｎ，ＤＹ＝（Ｙo−Ｙm）／Ｎ・・・（１）となる。この相対座標（ＤＸ，ＤＹ）はマスターエリア
ＭＡとそれに最も近い第１のオブジェクトエリアＯＡ1
との相対的位置を表しているが、この相対座標が分かれ
ばマスターエリアＭＡと他のオブジェクトエリアとの相
対的位置も簡単に求められる（この計算は後述する）。

【００４０】ただし、ここでは各エリアは均等に割り付
けられている例を取り上げたが、そうでない場合は各オ
ブジェクトエリア毎に基準点を求め、相互の相対座標を
求めなければならない。

【００４１】以上の処理による情報に基づいて、図３の
ステップＳ４ではマスター基板ＰＢの本スキャンと欠陥
検査とを行う。図１０は本スキャンの様子を表してい
る。以下、この図を説明していくに際してｊ＝０，１，
２とするが、ｊ＝０はマスターエリアＭＡを表し、他は
各オブジェクトエリアＯＡ1，ＯＡ2を表している。この
図１０でそれぞれ右上がりおよび右下がりのハッチング
をつけた部分ＤｊF，ＤｊRは、カメラＣＨ0〜ＣＨ7でス
キャンしていく際のフォワード側およびリバース側のス
キャン領域を表す。また各エリアの範囲を表す座標値と
して、各エリアの左下の角を（Ｘｊmin，Ｙｊmin）と
し、右上の角を（Ｘｊmax，Ｙｊmax）としている。この
うちｊ＝０としたマスターエリアの範囲を示す座標値は
図３のステップＳ２で行ったマスターエリアＭＡの指定
時にＣＰＵ１７内のメモリに保存されていたものであ
り、ｊ＝１，２の場合は図３のステップＳ４で求めた相
対座標（ＤＸ，ＤＹ）を用いて次の式：Ｘｊk＝Ｘ０k＋ｊ・ＤＸ，Ｙｊk＝Ｙ０k＋ｊ・ＤＹで求められる。ここで添字ｋはｍｉｎおよびｍａｘを表
す。このようにプリスキャンと本スキャンが異なる点
は、プリスキャンでは基板ＰＢの全体を平行にスキャン
していたのに対して、本スキャンではＸ方向の位置を階
段的にずらせつつ傾き補正をしてエリアごとに平行スキ
ャンしている点である。

【００４２】つぎに図３のステップＳ４での本スキャン
と比較検査の処理手順の詳細を、図１１，１２のフロー
チャートに従って説明していく。これらの図のうち図１
１は図１０の各エリアのフォワード側検査領域のスキャ
ン時の処理手順を表し、図１２は図１０の各エリアのリ
バース側検査領域のスキャン時の処理手順を表してい
る。図１１，１２で、ＸF，ＸRはそれぞれマスターエリ
アのフォワード側およびリバース側検査領域のカメラ位
置のＸ座標を表しており、ＤＸは式（１）で求めたもの
である。また、Ｎは前述のようにオブジェクトエリアの
数（この例ではＮ＝２）である。そして、その他の記号
は図１０と同様である。

【００４３】まずステップＳ４１でｊ＝０としているの
は、スキャンの方向がフォワード側検査領域の場合Ｙの
負方向にマスターエリアから行われることに対応してい
る。つぎにステップＳ４２ではｊの値に対応した各エリ
アのフォワード側検査領域のＹの正側の端の位置に８台
のカメラそれぞれを移動する。つぎにステップＳ４３で
スキャン対象のエリアがマスターエリアＭＡかオブジェ
クトエリアＯＡ1，ＯＡ2かで処理を振り分けている。そ
して、マスターエリアＭＡの場合はステップＳ４４でフ
ォワード側検査領域の本スキャンおよびＤＲＣ検査を行
う。逆にオブジェクトエリアＯＡ1，ＯＡ2の場合はステ
ップＳ４５でフォワード側検査領域の本スキャンを行
い、オブジェクト画像のマスター画像との比較検査およ
びオブジェクト画像のＤＲＣ検査を行う。つぎにステッ
プＳ４７では全オブジェクトエリアＯＡ1，ＯＡ2のフォ
ワード側検査領域の欠陥検査が終わっているかどうかで
処理を振り分け、終わっていなければ、ステップＳ４６
でｊをインクリメントして次のオブジェクトエリアの本
スキャンと欠陥検査を行い、終わっていれば図１２のリ
バース側検査領域のスキャンおよび欠陥検査を行う。

【００４４】図１２の処理ではリバース側検査領域に対
して図１１の処理と同様のことを行う。ここで異なって
いるのはフォワード側検査領域ではＹの正側から負方向
に処理していったのに対して、リバース側検査領域では
逆にＹの負側から正方向に処理していく点が異なる。具
体的にはｊの値が処理ごとにＮから１ずつ減少してい
く。以上のようにマスター基板の本スキャンおよび欠陥
検査が行われるが、ここで図１３に基づき、オブジェク
ト画像とマスター画像との比較検査についてさらに詳し
く説明しておく。この図１３はフォワード側検査領域Ｄ
ｊFの比較検査の処理手順を表すフローチャートであ
る。この一連の処理は図１１のステップＳ４５の領域Ｄ
ｊF（ｊ＝１，２）の本スキャンおよびオブジェクト画
像とマスター画像との比較検査の処理手順を表してい
る。

【００４５】まずステップＳ５１では領域ＤｊFの画像
読み取り装置１１により本スキャンを行う。フォワード
側検査領域であるからスキャンはＹの負方向に向かって
行われる。つぎにステップＳ５２で、読み取った領域Ｄ
ｊFの画像信号はＡ／Ｄ変換・二値化回路１２に送ら
れ、ここでＡ／Ｄ変換および２値化の処理が行われてオ
ブジェクト画像データとなり、比較検査回路１４に送ら
れる。ステップＳ５３では、これと同期して、メモリ回
路１３からマスター画像データが図１０のＹ０maxの位
置に対応するアドレスから読み出されていく。そしてス
テップＳ５４では比較検査回路１４はマスター画像デー
タとオブジェクト画像データとの排他的論理和（以下
「差分データ」という）を採る。そしてステップＳ５５
ではこの差分データに所定サイズの画素オペレータを作
用させ、それより大きな差分データが検出されればそれ
らの画素を欠陥と判断し、その位置情報がＩ／Ｆ回路１
６を介してＣＰＵ１７に送られる。これらの処理とオブ
ジェクト画像のＤＲＣ検査とを領域ＤｊF全体について
行うとステップＳ４５の処理は終了する。なお、図１３
では領域ＤｊFについて説明したが、この処理は領域Ｄ
ｊRの処理図１２のステップＳ４８についてもほぼ同様
である。異なるのは、スキャンの方向がＹの正方向であ
る点と、マスター画像データの読み出しがＹ０minの位
置に対応するアドレスから行われるという点である。

【００４６】再び図３の説明に戻り、ステップＳ５では
検査対象となるプリント基板が１枚か複数枚あるかどう
かで処理を振り分ける。これは、複数枚のプリント基板
を欠陥検査する場合には、マスター基板に基づいて同種
の他の被検査基板の比較検査を行うため、次のステップ
Ｓ６でマスター基板画像の修正を行うプロセスである
が、検査対象のプリント基板が１枚しかないとき、すな
わちマスター基板のみの場合には、それにおける欠陥の
有無を確認すれば足りるのであり、もはやこのマスター
基板の画像自身を修正する必要がないためである。

【００４７】他の被検査基板があるときにはステップＳ
６でマスター基板画像を修正する。この修正作業は図２
のベリファイステーション１９によりオペレータが行
う。すなわち、マスター基板の欠陥検査が終わるとベリ
ファイステーション１９のモニターＭ１の画面にはマス
ター基板のマスターエリアＭＡのＤＲＣ検査の結果と各
オブジェクトエリアＯＡ1，ＯＡ2のＤＲＣ検査および比
較検査の結果が表示される。この検査結果の画像の所望
の欠陥部分をオペレータがマウスによって指定すると、
この欠陥部分の原２値画像がモニターＭ１の画面に表示
される。

【００４８】この様子を示したのが図１４（ａ）図であ
る。この図のハッチングを付けた部分が導電パターン部
分を表している。この図の例では短絡欠陥Ｄ１や、細り
欠陥Ｄ２がある。このような欠陥部分をモニターＭ１の
画面上でオペレータがマウスによって修正していく。そ
の修正の結果が図１４（ｂ）である。

【００４９】なお、マスターエリアＭＡ内の画像とオブ
ジェクトエリアＯＡ1，ＯＡ2との比較において不一致部
分があるとき、その原因となるパターン欠陥がオブジェ
クトエリアＯＡ1，ＯＡ2ではなくマスターエリアＭＡに
ある場合も考えられる。しかしながら、各欠陥の最終的
確認と修正とはモニターＭ１の画面を目視しつつオペレ
ータが行うのであるから、「不一致」とされたオブジェ
クトエリアＯＡ1（ＯＡ2）の画像を目視したときにそこ
では欠陥が見いだせないようなときには、対応するマス
ターエリアＭＡ内の画像部分をモニターＭ１に表示さ
せ、欠陥がマスターエリアＭＡにあるかどうかを確認す
ればよい。そしてマスターエリアＭＡに欠陥がある場合
には、マスターエリアＭＡについての画像修正を行えば
よい。なおモニターＭ２は、欠陥部分の実画像を表示す
るためのものである。

【００５０】このようにして得られたマスター基板全体
の修正済画像を基にして図３のステップＳ７では、マス
ター基板と同じ導電パターンが形成された他の被検査基
板についての比較検査を行う。このステップＳ７での他
の被検査基板のスキャンおよび欠陥検査（比較検査およ
びＤＲＣ検査）は、図３のステップＳ４で行ったマスタ
ー基板の本スキャンおよび欠陥検査とほぼ同じである。
両者が異なるのは、マスター基板の本スキャンおよび
欠陥検査がエリアごとに行われていたのに対して、ステ
ップＳ７での他の被処理基板のスキャンは、ステップＳ
１で行ったプリスキャンのようにその被検査基板全体を
平行走査すること、マスター基板ではそのうちのマス
ターエリアＭＡとオブジェクトエリアＯＡ1，ＯＡ2との
比較を行ったが、他の被検査基板についてはその全体の
画像を修正後のマスター画像の全体と比較すること、で
ある。

【００５１】そして図３のステップＳ８の判定によって
ステップＳ７の処理を他のすべての被検査基板に対して
行い、全工程を終了する。

【００５２】以上の一連の処理によって、マスター基板
の画像に含まれる欠陥がその内部のエリア相互の比較に
基づいて修正されて適切なマスター画像とされるととも
に、それと他の被検査基板とを比較することにより、そ
れら他の被検査基板における比較検査の精度が向上す
る。

【００５３】

【３．変形例】上記実施例では多面付けされたパターン
のうち１行をマスターエリアＭＡとしているが、１行の
うちの一部（たとえば単位パターンＰ11のみ）をマスタ
ーエリアとして採用することも可能であるし、複数行を
マスターエリアとすることも可能である。

【００５４】ただし、上記実施例のように被検査基板上
のパターンがマトリクス配列された単位パターンとなっ
ており、１次元走査読取り装置を被検査基板と相対的に
移動させて被検査基板の読取りを行う場合には、１行分
の単位パターンをマスターエリアとすることによって処
理がより効率的となる。すなわち、上記のような走査読
取りの場合には、画像情報は単位パターンの行単位で得
られるため、たとえば単位パターンＰ11のみをマスター
エリアとした場合には、第１行に含まれる３つの単位パ
ターンＰ11，Ｐ12，Ｐ13のうち最初の単位パターンＰ11
のみをマスターパターンとして分離しなければならず、
また、他の２つの単位パターンＰ12，Ｐ13を残りの行の
単位パターンＰ21〜Ｐ33とともにオブジェクトパターン
として記憶させねばならない。これに対して上記実施例
のように１行分をマスターパターンとして採用する場合
には、このような分離や画像信号記憶上での再構築が不
要であって、データの処理効率が高くなる。

【００５５】この発明は、単位パターンが複数ある被検
査基板であれば適用可能であり、必ずしも多数の単位パ
ターンがマトリクス配列されている必要はない。

【００５６】この発明における「指定入力手段」すなわ
ち、「複数の単位パターン中の一部の単位パターンの画
像を基準パターン画像として指定するための情報を入力
する手段」として上記実施例ではマウスなどを使用して
いるが、この情報が自動的に指定入力されるようにして
もよい。すなわち、被検査物に位置基準となる特定のマ
ークなどが形成されているときには、その特定のマーク
を画像認識によって特定し、その位置から所定の関係に
ある範囲を「基準パターン画像」（上記実施例でのマス
ターエリア）とするように自動化することもできる。オ
ブジェクトパターンについても同様である。上記特定の
マークが２次元的なものであるときには、被検査物が傾
いていてもその傾きまで認識できるため、実施例におけ
るような傾き補正のための位置入力も自動化できる。

【００５７】したがって、この発明における「指定入力
手段」は、マニュアル入力手段と自動入力手段との双方
を包含する。

【００５８】また、この発明は、このプリント基板の検
査装置だけでなく、ＩＣマスクパターンやリードフレー
ム、それに液晶表示用基板におけるパターン検査などに
おいても利用できる。

【００５９】

【発明の効果】以上のように同一のパターンが複数面付
けされた被検査物の比較法による欠陥検査の場合に、請
求項１の発明では一部の単位パターンの画像を基準パタ
ーン画像とし、それ以外の単位パターンの画像を被検査
パターン画像として、被検査パターン画像を基準パター
ン画像と比較することにより欠陥検査を行うため、着目
する被検査物と比較すべき基準画像がない場合、すなわ
ち被検査物がひとつである場合や、複数の被検査物があ
ってもそのうちの基準検査物自身の検査の場合でも、比
較法による欠陥検査を行うことが可能である。

【００６０】特に、請求項２の発明では、たとえば１次
元画像読取り装置と被検査物との相対移動とによって単
位パターンのマトリクス配列における行ごとに被検査物
の画像を得るような場合に、１行分の単位パターンを基
準パターンとすることによって、ひとつの行から基準パ
ターンと被検査パターンとを分離する必要がなくなり、
またそれを分類記憶するための画像データ記憶の再構築
も不要となるため、検査処理が効率化される。

【００６１】また請求項３の発明では、被検査物が複数
ある場合において、基準となる被検査物の欠陥検査に比
較法を適用できるため、より正確な基準パターン画像を
容易に作成することができるとともに、それによって、
他の同種の被検査物における欠陥検査の精度を向上させ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例におけるマスターエリアおよびオブジェ
クトエリアの割り付け例を表す概念図である。

【図２】実施例における欠陥検査装置のブロック図であ
る。

【図３】実施例における欠陥検査装置の処理手順を表す
フローチャートである。

【図４】実施例における画像読み取り装置の斜視図であ
る。

【図５】実施例におけるプリスキャン時のカメラおよび
検査テーブルの動作説明図である。

【図６】実施例におけるマスターエリアの範囲指定の説
明図である。

【図７】実施例におけるオブジェクトエリアの位置決め
の処理手順を示すフローチャートである。

【図８】実施例におけるオブジェクトエリアの位置決め
の説明図である。

【図９】実施例におけるマスターエリアと第１のオブジ
ェクトエリアとの相対的位置関係の概念図である。

【図１０】実施例におけるマスター基板の本スキャンお
よび欠陥検査の概念図である。

【図１１】実施例におけるマスター基板のフォワード側
検査領域の本スキャンおよび欠陥検査の処理手順を示す
フローチャートである。

【図１２】実施例におけるマスター基板のリバース側検
査領域の本スキャンおよび欠陥検査の処理手順を示すフ
ローチャートである。

【図１３】実施例におけるマスター基板のフォワード側
検査領域の比較法による欠陥検査の処理手順を示すフロ
ーチャートである。

【図１４】実施例におけるマスター基板の画像修正の説
明図である。

【符号の説明】

１欠陥検査装置１０検査画像制御装置１１画像読み取り装置１２Ａ／Ｄ変換・二値化回路１３メモリ回路１４比較検査回路１５デザインルール検査回路１６Ｉ／Ｆ回路１７ＣＰＵ１８グラフィック端末１９ベリファイステーション１１０検査テーブル１１１基板載置用透光板ＰＢプリント基板（被検査物）ＣＨ0〜ＣＨ7 カメラＭＡマスターエリア（基準パターンを規定するエリ
ア）ＯＡ1，ＯＡ2 オブジェクトエリア（被検査パターンを
規定するエリア）Ｐ11〜Ｐ33 単位パターンＧ１マスター基準点付近の原２値画像Ｇ２オブジェクト基準点付近の原２値画像Ｄ１短絡欠陥Ｄ２細り欠陥

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定の単位パターンが複数配列されてな
る被検査物についてのパターン欠陥検査を行う装置であ
って、前記被検査物の画像を読取る読取手段と、前記複数の単位パターン中の一部の単位パターンの画像
を基準パターン画像として指定するための情報を入力す
る指定入力手段と、前記複数の単位パターンのそれぞれの画像のうち前記基
準パターン画像以外の画像を被検査パターン画像として
その被検査パターン画像を前記基準パターン画像と比較
することにより、前記被検査パターンの欠陥検査を行う
パターン比較検査手段と、を備えることを特徴とする欠
陥検査装置。
【請求項２】請求項１の装置において、前記被検査物上のパターンは、前記単位パターンをマト
リクス状に配列してなるパターンとなっており、前記基準パターンは、前記単位パターンのうち前記マト
リクス状配列の１行分のパターンとして選択され、前記被検査パターン画像は、前記マトリクス状配列の他
の行とされていることを特徴とする欠陥検査装置。
【請求項３】請求項１または２の装置において、前記パターン比較検査手段によって検出されたパターン
欠陥について前記被検査物の画像を修正するための修正
情報を入力する修正情報入力手段と、前記修正情報に基づいて前記被検査物の画像を修正し、
それによって前記被検査物全体の基準パターンを生成す
る修正手段と、前記被検査物全体の基準パターンと、同種の他の被検査
物の画像とを比較することにより、前記他の被検査物に
おけるパターン欠陥検査を行う基板比較検査手段と、を
さらに備えることを特徴とする欠陥検査装置。