JPH08274136A - Hybrid ic inspection device - Google Patents

Hybrid ic inspection device

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JPH08274136A
JPH08274136A JP10002595A JP10002595A JPH08274136A JP H08274136 A JPH08274136 A JP H08274136A JP 10002595 A JP10002595 A JP 10002595A JP 10002595 A JP10002595 A JP 10002595A JP H08274136 A JPH08274136 A JP H08274136A
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JP
Japan
Prior art keywords
substrate
defect
inspection
image
hybrid
Prior art date
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Pending
Application number
JP10002595A
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Japanese (ja)
Inventor
Koichi Nakano
幸一 中野
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Ishikawa Prefecture
Ishikawa Prefectural Government
Original Assignee
Ishikawa Prefecture
Ishikawa Prefectural Government
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Publication date
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Abstract

PURPOSE: To enable a hybrid IC inspection device to detect defects with high accuracy at a high speed by detecting defects having slight concentration varia tion by dividing an object to be detected into blocks by rotating a camera and, at the same time, executing subtraction and selecting thresholds by using multilevel picture images. CONSTITUTION: A camera is rotated around the midpoint of a diagonal line in a designated direction by a rotating shaft correcting angle. A hybrid IC substrate is inspected by dividing the substrate into several blocks. In order to detect a defect, a picture 33 to be inspected is subtracted from a standard picture 34 having no defect. Both the pictures 33 and 34 are multilevel pictures. As the result of subtraction, a differential picture 35 containing an actual defect and the contour noise 36 of a pattern is obtained. The contour noise 36 is removed by multiplying the differential picture 35 by a contour picture 37. As a result, all contour noise is removed and a defect picture 38 containing only the defect is obtained. Therefore, a hybrid IC inspection device can be made compact and the inspection speed of the device can be improved. At the same time, the inspection device can detect defects with high accuracy.

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、CCDカメラ等の撮像
装置や画像処理装置を用いてハイブリッドIC(以下、
HICとする)回路パターンに生じる欠陥を自動的にし
かも高精度に検出する装置と手法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention uses a hybrid IC (hereinafter
The present invention relates to an apparatus and method for automatically and highly accurately detecting a defect occurring in a circuit pattern (referred to as HIC).

【0002】[0002]

【従来の技術】HIC基板等の回路パターンに生じる固
有な欠陥である欠損、はみ出し、ズレ等を検出する場
合、基板の下方から照明する透過照明方式がよく用いら
れている。また、検査手法としては、基準となるパター
ンと検査対象となるパターンとの比較対照(マッチン
グ)により行うため、厳密な位置合わせ(位置補正)が
必要となる。
2. Description of the Related Art A transmission illumination system in which illumination is performed from below the substrate is often used to detect defects such as defects, protrusions, and deviations that are inherent defects in a circuit pattern of a HIC substrate or the like. Further, since the inspection method is performed by comparing and comparing (matching) a reference pattern and a pattern to be inspected, strict alignment (position correction) is required.

【0003】位置補正には、XY軸方向の補正(以下、
XY軸補正とする)と回転軸に対する補正(以下、θ軸
補正とする)とが必要である。XY軸補正は、HIC基
板を載せるXYテーブルを移動させる事で行うが、一方
θ軸補正は、透過光を用いて検査を行うため、θテーブ
ルの上にXYテーブルや光源を乗せたまま回転させてい
る。
For position correction, correction in the XY axis directions (hereinafter,
XY axis correction) and rotation axis correction (hereinafter, θ axis correction) are required. The XY-axis correction is performed by moving the XY table on which the HIC board is placed, while the θ-axis correction is performed by using the transmitted light. Therefore, the XY table and the light source are rotated on the θ-table. ing.

【0004】また、従来からの検査手法としては、基準
となる無欠陥回路パターンと欠陥を有する検査対象回路
パターンとのマッチングにより行う方法や、検査対象回
路パターンのデザインルール(設計規則)に基づくルー
ルチェック方法等がある。本発明は、特に前者の検査方
法における課題解決法について述べる。
Further, as a conventional inspection method, a method of performing matching by a reference defect-free circuit pattern and an inspection target circuit pattern having a defect, or a rule based on a design rule (design rule) of the inspection target circuit pattern There are check methods etc. The present invention specifically describes a solution to the problem in the former inspection method.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】従来技術では、特にH
IC基板を透過光を用いて検査を行う場合、θ軸補正に
は次のような欠点がある。それは、θテーブルの上にX
Yテーブルや光源を載せたまま回転させているため、パ
ワーの大きい回転テーブルが必要になり、その結果装置
自体が大きくなり、操作速度が遅くなる等検査装置とし
ての性能悪化につながっていた。また、従来の検査手法
に関しては次のような課題がある。
In the prior art, especially H
When an IC substrate is inspected using transmitted light, the θ-axis correction has the following drawbacks. It is X on the θ table
Since the Y table and the light source are rotated while being mounted, a rotary table having a large power is required, and as a result, the apparatus itself becomes large and the operation speed becomes slow, which leads to deterioration of the performance of the inspection apparatus. Further, the conventional inspection method has the following problems.

【0006】ハイブリッドICパターンの中で特に検出
しにくい欠陥は、回路パターン内に生じる微小でかつ濃
度変化が少ないピンホールやヒゲ状突起の欠陥である。
これらの検出は、従来の方法のパターンを"0"基板を"
1"で表現する二値画像を用いた画像間の演算では困難
であった。その理由として、この二値画像を生成するた
めに、カメラから撮像した多値画像に対して、一定の濃
度値(閾値)で区別すると、正規のパターン幅しか抽出
できず、微少な濃度変化を持つピンホールやヒゲ状突起
の欠陥は閾値にかからず検出不可能になることがある。
Defects that are particularly difficult to detect in the hybrid IC pattern are defects such as pinholes and beard-like protrusions that occur in the circuit pattern and have a small change in density.
For these detection, the pattern of the conventional method is "0" for the substrate.
It was difficult to perform an operation between images using a binary image represented by 1 ". The reason is that in order to generate this binary image, a constant density value is set for a multi-valued image captured by a camera. If they are distinguished by (threshold value), only the regular pattern width can be extracted, and defects such as pinholes and mustache-like projections having a minute density change may not be detected because they do not reach the threshold value.

【0007】また、欠陥を検出するために、無欠陥の標
準画像と欠陥を有する検査画像との論理演算(排他的論
理和)を行う時、基板の位置決め精度の限界による輪郭
ノイズが生じて、本当の欠陥とこの輪郭ノイズとの区別
が不可能になることがある。
Further, in order to detect a defect, when a logical operation (exclusive OR) between a defect-free standard image and an inspection image having a defect is performed, contour noise occurs due to the limit of the positioning accuracy of the substrate, Sometimes it is impossible to distinguish between true defects and this contour noise.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】HIC基板検査のための
位置補正に関する課題を解決するために、基板の位置あ
わせのためのθ軸補正は、HIC基板を載せる検査台で
行わず、カメラを回転させる事による高精度な位置決め
手法により行う。このことは、軽量のカメラを回転する
ための小規模な回転機構をカメラ上部に装着することで
実現でき、結果として検査装置のコンパクト化や操作速
度の向上が図られる。
In order to solve the problem concerning position correction for HIC board inspection, the θ-axis correction for board position adjustment is not performed on the inspection table on which the HIC board is placed, but the camera is rotated. This is done by a highly accurate positioning method. This can be realized by mounting a small-scale rotating mechanism for rotating a lightweight camera on the upper part of the camera, and as a result, the inspection apparatus can be made compact and the operating speed can be improved.

【0009】一方、検査手法に関する課題を解決するた
めに、従来の二値画像とは違って検査画像と標準画像は
ともに多値画像を用い、論理演算は行わず算術演算(減
算)の実行と、最適なの閾値の選択により微少な濃度変
化持つ欠陥を検出する方法を提案する。また、輪郭ノイ
ズの軽減のために、無欠陥の標準画像とともに回路パタ
ーンの輪郭画像を作成し、マッチングの際算術演算によ
って生じる輪郭ノイズをこの輪郭画像を用いて消去す
る。この事によって、実際の欠陥と輪郭ノイズが区別で
き、高精度な欠陥検出が可能になる。
On the other hand, in order to solve the problem relating to the inspection method, unlike the conventional binary image, both the inspection image and the standard image use multi-valued images, and the arithmetic operation (subtraction) is executed without performing the logical operation. We propose a method to detect defects with minute changes in density by selecting the optimum threshold. Further, in order to reduce the contour noise, a contour image of a circuit pattern is created together with a defect-free standard image, and contour noise generated by arithmetic operation during matching is erased using this contour image. As a result, the actual defect and the contour noise can be distinguished from each other, and the defect can be detected with high accuracy.

【0010】[0010]

【作用】検査は、HIC基板のパターンを拡大して検査
を行うため、検査視野が小さくなるので、1つのHIC
基板のパターンを複数のブロックに分割して行う。この
ため基板の位置決めは、まずカメラの回転によるθ軸補
正を検査の初回に1回行い、その後各ブロック毎にXY
軸補正を行う方法で実現する。
In the inspection, since the pattern of the HIC substrate is enlarged and the inspection is conducted, the inspection field of view becomes small.
The pattern of the substrate is divided into a plurality of blocks. For this reason, for the positioning of the substrate, first the θ-axis correction by the rotation of the camera is performed once at the first inspection, and then the XY axis is adjusted for each block.
It is realized by the method of axis correction.

【0011】検査手法に関しては、微少な濃度値を持つ
欠陥の検出は、多値画像を用いることで可能になる。実
際に標準画像と検査画像の算術演算により、パターンの
不一致部である欠陥が検出される。これらの欠陥は様々
な濃度値を持つが、ノイズレベルより少し高い閾値を設
定すれば、小さな欠陥でも検出可能になる。また、はみ
出しと欠損部の欠陥は、特性上異なった濃度値を持つた
め2つの最適な閾値を設定する事によって検出される。
With regard to the inspection method, it is possible to detect a defect having a minute density value by using a multivalued image. A defect, which is a pattern mismatch portion, is actually detected by arithmetic operation of the standard image and the inspection image. Although these defects have various density values, even a small defect can be detected by setting a threshold value slightly higher than the noise level. Further, the protrusion and the defect of the defective portion have different density values in terms of characteristics, and therefore are detected by setting two optimum threshold values.

【0012】また、無欠陥の標準画像を用いて、画像処
理の拡大縮小処理により回路パターンの輪郭画像を作成
し、これらの標準画像と輪郭画像を一対の基準画像とし
てメモリに格納する。次に、マッチングの際の算術演算
によって生じる輪郭ノイズをこの輪郭画像を用いて消去
し、実際の欠陥と輪郭ノイズを区別し、欠陥のみを検出
する。
Further, using the defect-free standard image, the contour image of the circuit pattern is created by the enlarging / reducing process of the image processing, and the standard image and the contour image are stored in the memory as a pair of reference images. Next, the contour noise generated by the arithmetic operation at the time of matching is erased using this contour image, the actual defect and the contour noise are distinguished, and only the defect is detected.

【0013】[0013]

【実施例】はじめに図1で示すように、検査の基準とな
るHIC基板1(以下、基準基板とする)をXYテーブ
ル2に載せ、基板の位置測定を行う。この基準基板は、
欠陥が存在しない無欠陥基板であり、カメラ3から得ら
れるその画像を標準画像と呼ぶ。また、欠陥を有するH
IC基板を以後検査基板と呼び、カメラ3から得られる
その画像を検査画像とする。まず、基準基板の位置測定
を行うために、無欠陥のHIC基板1をXYテーブル2
に装着し、透過照明装置5を用いてHIC基板1の下方
から照明し、カメラ3よりHIC基板1上の対角に位置
する部分の画像を取り込む。この時、カメラ3からの画
像は画像処理装置6のメモリに格納され、モニター7に
より画像の様子を観察する。次に、取り込まれた画像に
おいて、図2のように右上、左下対角ウインドウ11、
12を設定して、検査の基準位置となる一対の右上、左
下対角固有点13、14を求める。ここでの処理は、水
平、垂直ウインドウ15、16内にある最外郭回路パタ
ーンの輪郭を示す水平、垂直直線17、18を検出し、
それら2直線の交点として対角固有点13求める。な
お、左下対角固有点14も同様にして求める。
EXAMPLE First, as shown in FIG. 1, a HIC substrate 1 (hereinafter referred to as a reference substrate), which serves as a reference for inspection, is placed on an XY table 2 and the position of the substrate is measured. This reference board is
It is a defect-free substrate having no defects, and its image obtained from the camera 3 is called a standard image. In addition, H having a defect
The IC board is hereinafter referred to as an inspection board, and the image obtained from the camera 3 is used as the inspection image. First, in order to measure the position of the reference substrate, the defect-free HIC substrate 1 is mounted on the XY table 2.
The HIC substrate 1 is illuminated from below using the transillumination device 5, and an image of a diagonally located portion of the HIC substrate 1 is captured by the camera 3. At this time, the image from the camera 3 is stored in the memory of the image processing device 6, and the state of the image is observed by the monitor 7. Next, in the captured image, as shown in FIG. 2, the upper right and lower left diagonal windows 11,
12 is set to obtain a pair of upper right and lower left diagonal eigenpoints 13 and 14 which are reference positions for inspection. The processing here is to detect horizontal and vertical straight lines 17 and 18 indicating the contours of the outermost circuit pattern in the horizontal and vertical windows 15 and 16, respectively.
The diagonal eigenpoint 13 is obtained as the intersection of these two straight lines. The lower left diagonal eigenpoint 14 is also obtained in the same manner.

【0014】次に、位置決めされたHIC基準基板1の
標準画像19の取り込みを行う。図3で示すようにHI
C基板を幾つかのブロックに分割し、1ブロック毎に標
準画像19と回路パターンの輪郭だけを残した輪郭画像
20を求め、画像処理装置6内のメモリに保存する。こ
のように作成した標準画像19と輪郭画像20は、検査
の際随時呼び出され、欠陥を有する検査画像との比較対
照のために使われる。以下に、実際の検査手順について
説明する。まず、検査するHIC基板1を図1のXYテ
ーブル2に装着する、次に、この検査基板と基準基板の
位置がどれだけずれているか位置姿勢の測定を行う。こ
れは、基準基板の位置測定時に行った方法と同様に、右
上、左下対角ウインドウ11、12を用いて検査基板の
右上、左下対角固有点13、14を求める。それから、
基準基板と検査基板の対角固有点の位置の差から、XY
軸方向の補正量と回転であるθ軸補正量を計算する。
Next, the standard image 19 of the positioned HIC reference board 1 is captured. As shown in FIG.
The C board is divided into several blocks, and a standard image 19 and a contour image 20 in which only the contour of the circuit pattern is left are obtained for each block and stored in a memory in the image processing apparatus 6. The standard image 19 and the contour image 20 created in this way are called up at any time during inspection and used for comparison and contrast with inspection images having defects. The actual inspection procedure will be described below. First, the HIC board 1 to be inspected is mounted on the XY table 2 of FIG. 1, and then the position and orientation are measured to see how much the positions of the inspection board and the reference board are deviated. This is similar to the method used when measuring the position of the reference board, and the upper right and lower left diagonal windows 11 and 12 are used to obtain the upper right and lower left diagonal eigenpoints 13 and 14 of the inspection board. then,
From the difference in the positions of the diagonal eigenpoints of the reference board and the inspection board, XY
The correction amount in the axial direction and the θ-axis correction amount, which is the rotation, are calculated.

【0015】まず、XY軸方向の補正量を図4を用いて
求める。図4中実線で示す形状が基準基板25であり、
点線で示す部分が検査基板26のXYテーブル2上の位
置を示す。ここで、基準基板25と検査基板26の右上
対角固有点22、21の座標をそれぞれ(XR0、YR
0)、(XR1、YR1)とした時、X方向の補正量ΔXと
Y方向の補正量ΔYは次のようになる。
First, the correction amount in the XY axis directions is obtained using FIG. The shape shown by the solid line in FIG. 4 is the reference substrate 25,
The portion indicated by the dotted line indicates the position of the inspection board 26 on the XY table 2. Here, the coordinates of the right upper diagonal eigenpoints 22 and 21 of the reference substrate 25 and the inspection substrate 26 are respectively (XR0, YR
0), (XR1, YR1), the correction amount ΔX in the X direction and the correction amount ΔY in the Y direction are as follows.

【数1】 [Equation 1]

【数2】 [Equation 2]

【0016】次に、回転のθ軸補正量を図4を用いて以
下のようにして求める。基準基板25の左下対角固有点
24の座標を(XL0、YL0)とし、検査基板26の左下
対角固有点23の座標を(XL1、YL1)とすれば、基準
基板25のX方向とY方向の長さに対応するLX0、LY0
は、
Next, the θ-axis correction amount of rotation is determined as follows using FIG. If the coordinates of the lower left diagonal eigenpoint 24 of the reference substrate 25 are (XL0, YL0) and the coordinates of the lower left diagonal proper point 23 of the inspection substrate 26 are (XL1, YL1), the X direction of the reference substrate 25 and the Y direction are Y. LX0, LY0 corresponding to the direction length
Is

【数3】 (Equation 3)

【数4】 となる。また、基準基板25において右上と左下対角固
有点22、24を結んだ直線とX軸との成す角をθ1と
すると、
[Equation 4] Becomes Further, if the angle formed by the straight line connecting the upper right corner and the lower left diagonal eigenpoints 22 and 24 on the reference substrate 25 and the X axis is θ1,

【数5】 となる。同様にして、検査基板26において、LX1、L
Y1を次のようにする。
(Equation 5) Becomes Similarly, on the inspection board 26, LX1, L
Set Y1 as follows.

【数6】 (Equation 6)

【数7】 (Equation 7)

【0017】ここで、検査基板26において右上と左下
対角固有点21、23を結んだ直線とX軸との成す角を
θ2とすると、
Here, when the angle formed by the straight line connecting the upper right corner and the lower left diagonal eigenpoints 21 and 23 on the inspection board 26 and the X axis is θ2,

【数8】 となる。よって、(数5)式と(数6)式より、基準基
板25と検査基板26との回転角度の差Δθは次式のよ
うになる。
(Equation 8) Becomes Therefore, from the equations (5) and (6), the difference Δθ in the rotation angle between the reference substrate 25 and the inspection substrate 26 is given by the following equation.

【数9】 この回転補正量の信号を制御用コンピュータ10から回
転テーブル駆動装置8に送り、カメラ3に連結されたカ
メラ回転装置4により、カメラ3を指定方向に回転軸補
正量Δθ度だけ対角線の中点を中心に回転させる。この
回転軸補正Δθは、1枚のHIC基板につき検査開始の
初回1回だけ行う。
[Equation 9] A signal of this rotation correction amount is sent from the control computer 10 to the rotary table drive device 8, and the camera rotation device 4 connected to the camera 3 moves the camera 3 in the designated direction by the rotation axis correction amount Δθ degrees to the midpoint of the diagonal line. Rotate to the center. This rotation axis correction Δθ is performed only once the first time the inspection is started for one HIC substrate.

【0018】次に、図3で示すようにHIC基板1を幾
つかのブロック29に分けて検査を進めていく。しか
し、カメラ3は傾いた検査基板26のXY方向と合って
いるが、実際移動するXYテーブル2のXY方向とが異
なるため、各ブロック毎にX方向とY方向の補正を行う
必要がある。以下に、ブロック毎に行うXY軸の補正量
を図5を用いて求める。
Next, as shown in FIG. 3, the HIC substrate 1 is divided into several blocks 29 and the inspection is advanced. However, although the camera 3 is aligned with the XY directions of the tilted inspection board 26, the XY table 2 that actually moves is different from the XY directions, so it is necessary to correct the X direction and the Y direction for each block. Below, the correction amount of the XY axes to be performed for each block is obtained using FIG.

【0019】図5は、各ブロック毎に必要なXY軸補正
量を示した図であり、座標のX、Y軸方向27、28
は、実際に移動するXYテーブル2のXY方向である。
ここで、X方向のn番目のブロックをXb、Y方向のn
番目のブロックをYbとする。また、X方向のブロック
サイズをBx、Y方向のブロックサイズをByとする。図
5中、傾斜した幾つかのブロック29からなる基板は検
査対象の検査基板26であり、(数9)式においてΔθ
の値が正になる場合を図示したものである。この場合、
n番目のブロックの右上の位置座標(Xn、Yn)は、
次のようになる。
FIG. 5 is a diagram showing the XY-axis correction amount necessary for each block, and the X- and Y-axis directions 27 and 28 of the coordinates.
Are the XY directions of the XY table 2 which is actually moved.
Here, the nth block in the X direction is Xb, and the nth block in the Y direction is n.
Let the second block be Yb. The block size in the X direction is Bx, and the block size in the Y direction is By. In FIG. 5, the substrate composed of several inclined blocks 29 is the inspection substrate 26 to be inspected, and Δθ in the equation (9)
FIG. 7 illustrates a case where the value of is positive. in this case,
The upper right position coordinate (Xn, Yn) of the nth block is
It looks like this:

【数10】 [Equation 10]

【数11】 [Equation 11]

【0020】また、Δθの値が負になる場合、つまり図
5中の基板位置が右上がり時のn番目のブロックの右上
の位置座標(Xn、Yn)は、次のようになる。
Further, when the value of Δθ becomes negative, that is, when the substrate position in FIG. 5 rises to the right, the upper right position coordinates (Xn, Yn) of the nth block are as follows.

【数12】 (Equation 12)

【数13】 以上のようにして制御用コンピュータ10では、各ブロ
ック毎の右上角の位置座標30を計算し、XYテーブル
駆動装置9からの信号でXYテーブル2はこの位置座標
に従って移動する。そして、各ブロック毎に標準画像と
検査画像のマッチングにより欠陥の検出を行っていく。
(Equation 13) As described above, the control computer 10 calculates the position coordinate 30 of the upper right corner of each block, and the XY table 2 moves in accordance with this position coordinate by the signal from the XY table driving device 9. Then, the defect is detected by matching the standard image and the inspection image for each block.

【0021】次に、高精度な欠陥検出のための検査手法
について述べる。図6中のピンホール状欠陥31、ヒゲ
状突起欠陥32は、HIC基板の回路パターンに生じる
欠陥であり、形状的にも小さく色の濃度変化も小さな欠
陥である。これらの欠陥は、検査画像の濃度変化波形3
3の中で示される。
Next, an inspection method for highly accurate defect detection will be described. The pinhole-like defect 31 and the whisker-like protrusion defect 32 in FIG. 6 are defects that occur in the circuit pattern of the HIC substrate, and are defects that are small in shape and have small changes in color density. These defects are caused by the density change waveform 3 of the inspection image.
Shown in 3.

【0022】HIC基板1の下方から照明する透過照明
法を用いた検査では、金属導電材料を塗布してある回路
パターンを示すところは暗く(濃度値が低い)、また薄
いセラミックス基板を示すところは明るく(濃度値が高
い)なっている。そこで、パターンと基板を区別するた
め、従来の方法ではパターンを"0"基板を"1"で表現す
る二値画像を用いていた。ところが、この二値画像を生
成するために、検査画像の濃度変化波形33に対して、
BB’で示す濃度値(閾値)で区別すると、正規のパタ
ーン幅しか抽出できず、閾値にかからないピンホール状
の欠陥31やヒゲ状突起欠陥32の検出が不可能にな
る。よって、これらピンホール状欠陥31やをヒゲ状突
起欠陥32を検出するために、閾値をAA’やCC’に
設定しても両方の欠陥を同時に検出する事は不可能であ
る。
In the inspection using the transillumination method of illuminating from below the HIC substrate 1, a circuit pattern coated with a metal conductive material is dark (a low concentration value) and a thin ceramic substrate is shown. It is bright (high density value). Therefore, in order to distinguish the pattern from the substrate, the conventional method uses a binary image in which the pattern is represented by "0" and the substrate is represented by "1". However, in order to generate this binary image, with respect to the density change waveform 33 of the inspection image,
When distinguishing by the density value (threshold value) indicated by BB ′, only the regular pattern width can be extracted, and it becomes impossible to detect the pinhole-shaped defect 31 and the beard-shaped protrusion defect 32 that do not reach the threshold value. Therefore, in order to detect these pinhole-like defects 31 and whisker-like protrusion defects 32, it is impossible to detect both defects at the same time even if the threshold value is set to AA ′ or CC ′.

【0023】そこで、本発明では、濃度差が少ない欠陥
でも精度よく検出できる方法を提案する。なお、以下の
説明で用いる標準画像や輪郭画像等の画像は、図6にお
ける各画像の濃度変化波形である。まず、欠陥を検出す
るために、無欠陥の標準画像34と欠陥を有する検査画
像33との算術演算(減算)を行う。この場合、従来の
二値画像と違って標準画像34と検査画像33はともに
多値画像である。減算の結果、実際の欠陥とパターンの
輪郭ノイズ36を含んだ差分画像35が得られる。この
差分画像35における波状ノイズは輪郭ノイズ36であ
り、突起状部分が欠陥である。これらの欠陥は、パター
ンの不一致部であり、色々な濃度値を持つが、ノイズレ
ベルより少し高い閾値を設定すれば、小さな欠陥でも検
出可能になる。また、輪郭ノイズ36は位置決め限界上
どうしても、出てくるものであり以下で示す方法で除去
可能である。
Therefore, the present invention proposes a method capable of accurately detecting even a defect having a small density difference. Images such as standard images and contour images used in the following description are the density change waveforms of the images in FIG. First, in order to detect a defect, an arithmetic operation (subtraction) is performed between the defect-free standard image 34 and the inspection image 33 having a defect. In this case, unlike the conventional binary image, both the standard image 34 and the inspection image 33 are multivalued images. As a result of the subtraction, the difference image 35 including the actual defect and the contour noise 36 of the pattern is obtained. The wavy noise in the difference image 35 is contour noise 36, and the protruding portion is a defect. These defects are pattern non-matching portions and have various density values, but even a small defect can be detected by setting a threshold slightly higher than the noise level. Further, the contour noise 36 is always generated due to the positioning limit, and can be removed by the method described below.

【0024】減算の実行により生じる回路パターンの輪
郭ノイズ36を消去するために、画像処理装置6のメモ
リ内に格納されている輪郭画像20を用いて、輪郭の内
外を数画素膨張した画像を作成し、この画像を用いて輪
郭ノイズ36をマスクし、消去を行う。この事は以下の
処理で実行される。まず、差分画像35と輪郭画像37
との演算(掛け算)を行う。この時、輪郭画像37にお
ける回路パターンの輪郭部と基板部の濃度値をそれぞ
れ”0”、”1”とし、差分画像35との掛け算により
輪郭ノイズ36を消去する。その結果輪郭ノイズが全て
消去され、欠陥だけが残った欠陥画像38が得られる。
In order to eliminate the contour noise 36 of the circuit pattern caused by the execution of the subtraction, the contour image 20 stored in the memory of the image processing device 6 is used to create an image in which the inside and outside of the contour are expanded by several pixels. Then, using this image, the contour noise 36 is masked and erased. This is executed by the following process. First, the difference image 35 and the contour image 37
And calculation (multiplication) with. At this time, the density values of the contour portion and the substrate portion of the circuit pattern in the contour image 37 are set to “0” and “1”, respectively, and the contour noise 36 is eliminated by multiplication with the difference image 35. As a result, the contour noise is completely erased, and the defect image 38 in which only the defect remains is obtained.

【0025】欠陥画像38において、負のデータははみ
出しの欠陥(ヒゲ状突起欠陥32)であり、正のデータ
は欠損の欠陥(ピンホール状欠陥31)である。また、
はみ出しと欠損の欠陥は、周囲の光環境の違いにより特
性上異なった濃度値を持つため、図6中のDD’とE
E’で示すような2つの最適な閾値を設定する事によっ
て精度よく検出される。なお、最適な閾値設定のため
に、あらかじめ標準画像34と検査画像33との減算に
よる最大ノイズレベルの計測を行っておく必要がある。
最終的に、二値化欠陥画像29におけるピンホール状欠
陥31やヒゲ状突起欠陥32は、前記閾値により二値化
され、”1”のデータとして面積カウントし欠陥の大き
さを求める。
In the defect image 38, the negative data is a protruding defect (beard-like protrusion defect 32), and the positive data is a defective defect (pinhole-like defect 31). Also,
Since the defect of the protrusion and the defect have different density values in characteristics due to the difference of the surrounding light environment, DD ′ and E in FIG.
By setting two optimum threshold values as indicated by E ′, the detection is performed with high accuracy. In order to set the optimum threshold value, it is necessary to measure the maximum noise level by subtracting the standard image 34 and the inspection image 33 in advance.
Finally, the pinhole-like defect 31 and the beard-like protrusion defect 32 in the binarized defect image 29 are binarized by the threshold value, and the area is counted as "1" data to obtain the size of the defect.

【0026】[0026]

【発明の効果】このようにHIC基板の位置あわせのた
めのθ軸補正は、HIC基板を載せる検査台で行わず、
カメラ側を回転する事により容易に行うことができる。
従って、本発明のようにθ軸補正をカメラ側で簡単に行
うと共に高精度な位置決め手法を用いることにより、検
査装置のコンパクト化や検査速度の高速化が実現でき
る。
As described above, the θ-axis correction for aligning the HIC board is not performed on the inspection table on which the HIC board is placed.
This can be easily done by rotating the camera side.
Therefore, the inspection device can be made compact and the inspection speed can be increased by simply performing the θ-axis correction on the camera side and using a highly accurate positioning method as in the present invention.

【0027】一方、検査手法に関しては、従来の二値画
像とは違って検査画像と標準画像はともに多値画像を用
い、論理演算は行わず算術演算(減算)の実行と、最適
な閾値の選択により微少な濃度変化持つ欠陥を検出する
ことが可能になる。また、輪郭ノイズの軽減のために、
無欠陥の標準画像とともに回路パターンの輪郭画像を作
成し、マッチングの際算術演算によって生じる輪郭ノイ
ズをこの輪郭画像を用いて消去する事により、実際の欠
陥と輪郭ノイズが区別でき、高精度な欠陥検出が可能に
なる。
On the other hand, with respect to the inspection method, unlike the conventional binary image, both the inspection image and the standard image are multivalued images, and the arithmetic operation (subtraction) is executed without performing the logical operation and the optimum threshold value is set. By selection, it becomes possible to detect a defect having a slight change in density. Also, to reduce contour noise,
By creating a contour image of a circuit pattern together with a defect-free standard image and erasing contour noise caused by arithmetic operations during matching using this contour image, it is possible to distinguish between an actual defect and the contour noise, and a highly accurate defect It becomes possible to detect.

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

【図1】本発明のハイブリッドIC検査装置の一例を示
す構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an example of a hybrid IC inspection apparatus of the present invention.

【図2】HIC基板の位置合わせのための対角固有点を
求める方法を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a method of obtaining diagonal eigenpoints for alignment of a HIC substrate.

【図3】マッチングの時に用いる無欠陥HIC基板の標
準画像と輪郭画像を、カメラから撮像して求める概念図
である。
FIG. 3 is a conceptual diagram of a standard image and a contour image of a defect-free HIC substrate used at the time of matching, which are obtained by imaging from a camera.

【図4】HIC基板の位置合わせのためのXY軸補正量
とθ軸補正量を求める方法示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a method of obtaining an XY-axis correction amount and a θ-axis correction amount for aligning the HIC substrate.

【図5】HIC基板のブロック検査に必要な各ブロック
毎のXY軸補正量を求める方法を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a method for obtaining an XY axis correction amount for each block necessary for block inspection of a HIC board.

【図6】高精度欠陥検出を行うための各処理過程におけ
る、画像の濃度変化波形を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing an image density change waveform in each processing step for performing high-accuracy defect detection.

【符号の説明】 1 HIC基板 2 XYテーブル 3 カメラ 4 カメラ回転装置 5 透過照明装置 6 画像処理装置 7 モニター 8 回転テーブル駆動装置 9 XYテーブル駆動装置 10 制御用コンピュータ 11 右上対角ウインドウ 12 左下対角ウインドウ 13 右上対角固有点 14 左下対角固有点 15 水平ウインドウ 16 垂直ウインドウ 17 水平直線 18 垂直直線 19 標準画像 20 輪郭画像 21 検査基板の右上対角固有点の座標 22 基準基板の右上対角固有点の座標 23 検査基板の左下対角固有点の座標 24 基準基板の左下対角固有点の座標 25 基準基板 26 検査基板 27 HIC基板移動用XYテーブルのX方向 28 HIC基板移動用XYテーブルのY方向 29 HIC基板の分割検査のための各ブロック 30 各ブロックの右上角座標 31 ピンホール状欠陥 32 ヒゲ状突起欠陥 33 検査画像の濃度変化波形 34 標準画像の濃度変化波形 35 差分画像の濃度変化波形 36 輪郭ノイズ 37 輪郭画像の濃度変化波形 38 欠陥画像の濃度変化波形 39 二値化欠陥画像の濃度変化波形[Explanation of Codes] 1 HIC substrate 2 XY table 3 Camera 4 Camera rotating device 5 Transmitted illumination device 6 Image processing device 7 Monitor 8 Rotating table driving device 9 XY table driving device 10 Control computer 11 Upper right diagonal window 12 Lower left diagonal Window 13 Top right diagonal eigenpoint 14 Bottom left diagonal eigenpoint 15 Horizontal window 16 Vertical window 17 Horizontal straight line 18 Vertical straight line 19 Standard image 20 Contour image 21 Coordinates of the right upper diagonal eigenpoint of the inspection board 22 Right upper diagonal eigenpoint of the reference board Coordinates of points 23 Coordinates of diagonal eigenpoints of lower left of inspection board 24 Coordinates of diagonal eigenpoints of lower left of reference board 25 Reference board 26 Inspection board 27 X direction of XY table for moving HIC board 28 Y of XY table for moving HIC board Direction 29 Each block for HIC board division inspection 30 Each block Upper right corner coordinates 31 Pinhole defects 32 Whisker defects 33 Density change waveform of inspection image 34 Standard image density change waveform 35 Difference image density change waveform 36 Contour noise 37 Contour image density change waveform 38 Defect image density Variation waveform 39 Density variation waveform of binarized defect image

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ハイブリッドIC基板の回路パターンの
欠陥を検出する装置において、前記基板を載せる検査台
を固定し、カメラを回転可能に設置する事により、基板
の位置あわせのための回転軸補正を行い、前記基板を幾
つかのブロックに分割し、検査する事を特徴とするハイ
ブリッドIC検査装置。
1. A device for detecting a defect in a circuit pattern of a hybrid IC substrate, wherein an inspection table on which the substrate is mounted is fixed, and a camera is rotatably installed to correct a rotation axis for aligning the substrate. A hybrid IC inspecting device, characterized in that the substrate is divided into several blocks and inspected.
【請求項2】 基板のブロック毎の位置決めを行う手段
が、前記基板の回転量とx、y方向ブロックサイズと
x、y方向ブロック番号とを用いて(数12)式と(数
13)式で決定される請求項1記載のハイブリッドIC
検査装置。
2. A means for positioning a substrate for each block uses the rotation amount of the substrate, the x- and y-direction block sizes, and the x and y-direction block numbers, and formulas (12) and (13) are used. The hybrid IC according to claim 1, which is determined by
Inspection device.
【請求項3】 回転軸補正を行うためのカメラ回転手段
と前記基板をx,y方向に移動するためのxyテーブル
と前記基板を下方から照明するための透過照明装置とを
具備した請求項1又は2記載のハイブリッドIC検査装
置。
3. A camera rotation means for correcting a rotation axis, an xy table for moving the substrate in x and y directions, and a transillumination device for illuminating the substrate from below. Alternatively, the hybrid IC inspection device according to item 2.
【請求項4】 前記基板をカメラで撮像した多値画像と
前記基板と同型で欠陥を有しない多値画像との減算実行
と、最適な2個の閾値の選択により微少な濃度変化を持
つ欠陥を検出する事を特徴とするハイブリッドIC検査
方法。
4. A defect having a minute density change by performing subtraction between a multivalued image obtained by capturing the substrate with a camera and a multivalued image having the same type as the substrate and having no defect, and selecting two optimal threshold values. A hybrid IC inspection method, which is characterized by detecting
【請求項5】 減算実行により生じる回路パターンの輪
郭ノイズを消去する手段として、基板回路パターンの輪
郭の内外を数画素膨張した画像を作成し、この画像を用
いて輪郭ノイズをマスクし、消去を行う請求項4記載の
ハイブリッドIC検査方法。
5. As a means for erasing the contour noise of the circuit pattern caused by execution of the subtraction, an image in which the inside and outside of the contour of the substrate circuit pattern are expanded by several pixels is created, and the contour noise is masked using this image to erase the contour noise. The hybrid IC inspection method according to claim 4, which is performed.
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