JPH11312241A - パターン検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ガラスコーティングが正しく行われているか
否かを検査する。 【解決手段】 照明光は、光ガイド４ａ，４ｂ，４ｃ、
シリンドリカルレンズ５ａ，５ｂ，５ｃを通って検査ワ
ーク１に照射される。ワーク１を上下から照らすと、ガ
ラス１３が形成されるべきパターン１２上でガラス１３
が欠落した場合、カメラ３で撮像した画像ではパターン
１２が欠落する。ガラス１３が形成されるべきでないパ
ターン１２上にガラス１３が形成された場合、マスタパ
ターンでは除かれているパターン１２が撮像した画像に
現れる。マスタパターンと撮像した画像を比較回路１０
で比較することにより、ガラスコーティングの異常を検
出することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基板上にパターン
が形成されたワークを検査するパターン検査装置に係
り、特に基板上にコーティングされたガラス等の透明材
料が正しく形成されているか否かを検査するパターン検
査装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、基板上に形成されたパターン
をＴＶカメラで撮像して自動的に検査する技術が提案さ
れている（例えば、特願平８−９６５６９号）。図４は
特願平８−９６５６９号に記載された従来のパターン検
査装置のブロック図である。カメラ２１によって撮像さ
れた検査ワーク３０の濃淡画像は、Ａ／Ｄ変換器２６で
ディジタル化され、ディジタル化された画像データは、
２値化処理回路２７によって２値化処理されて２値画像
のデータに変換される。そして、この２値画像データが
図示しない判定手段によって基準となるマスタパターン
データと比較されることにより、パターン検査が実施さ
れる。このパターン検査装置では、光ガイド２２ａ，２
２ｂ、シリンドリカルレンズ２３ａ，２３ｂによる照明
光を偏光フィルタ２４ａ，２４ｂによって一定方向の偏
光とし、偏光フィルタ２５によってパターン３２からの
反射光をカットし、基板３１からの反射光のみをカメラ
２１に入射させることにより、基板３１とパターン３２
の明暗の差を大きくして、正しい２値画像を得ている。

【０００３】ところで、厚膜ＩＣ等の集積回路では、回
路保護のためにセラミック基板上にガラスコーティング
を施すことが知られている。このようなガラスコーティ
ングを施す場合、保護すべき回路パターンはガラスで覆
われ、外部との接続のためのボンディングパッド等はガ
ラスで覆われることなく露出している必要がある。しか
し、図４に示した従来のパターン検査装置では、ガラス
コーティングが正しく行われているか否かを検査するこ
とはできない。その理由は、カメラ側の偏光フィルタに
よってパターンからの反射光をカットしているため、保
護すべきパターン上のガラスが欠落したり、ボンディン
グパッド上にガラスが飛び散ったりしたとしても、撮像
の結果得られた２値画像には変化が生じないからであ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】以上のように従来のパ
ターン検査装置では、ガラスコーティングが正しく行わ
れているか否かを検査することができないという問題点
があった。本発明は、上記課題を解決するためになされ
たもので、ガラスコーティングが正しく行われているか
否かを検査することができるパターン検査装置を提供す
ることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明のパターン検査装
置は、請求項１に記載のように、検査ワークを上方から
照らす第１の照明手段と、検査ワークを下方から照らす
第２の照明手段と、検査ワークを上方から撮像する撮像
手段と、基板上に形成されたパターンのうち透明材料に
覆われた部分の画像を検査の基準となるマスタパターン
として予め記憶し、このマスタパターンと撮像手段で撮
像した被測定パターンとを比較することにより、透明材
料の形成が正しく行われているか否かを検査する画像処
理手段とを有するものである。このように検査ワークを
上方からだけでなく下方からも照らすと、撮像した画像
では透明材料に覆われたパターンのみが現れる。したが
って、透明材料が形成されるべきパターン上で透明材料
が欠落すると、撮像した画像ではこのパターンが欠落
し、透明材料が形成されるべきでないパターン上に透明
材料が形成されると、マスタパターンでは除かれている
パターンが撮像した画像に現れる。こうして、透明材料
のコーティングの異常を検出することができる。

【０００６】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の実施
の形態となるパターン検査装置のブロック図である。本
実施の形態のパターン検査装置は、検査ワーク１を載せ
るＸ−Ｙテーブル２と、検査ワーク１を撮像するカメラ
３と、図示しないハロゲンランプから放出された光を伝
搬させる複数本の光ファイバからなる光ガイド４ａ，４
ｂ，４ｃと、その先端が円柱の一部のような形状をした
シリンドリカルレンズ５ａ，５ｂ，５ｃと、検査の基準
となるマスタパターンとカメラ３で撮像した被測定パタ
ーンとを比較する画像処理装置６と、検査結果を表示す
るための表示装置７とから構成されている。

【０００７】次に、本実施の形態のパターン検査装置の
動作を説明する。光源となるハロゲンランプ（不図示）
から発せられた光は、光ガイド４ａで束ねられた複数の
光ファイバによってシリンドリカルレンズ５ａに導か
れ、レンズ５ａから検査ワーク１に照射される。同様
に、他のハロゲンランプ（不図示）から発せられた光
は、光ガイド４ｂで束ねられた複数の光ファイバによっ
てシリンドリカルレンズ５ｂに導かれ、レンズ５ｂから
検査ワーク１に照射される。

【０００８】２組の光ガイド４ａ，４ｂ、シリンドリカ
ルレンズ５ａ，５ｂを使って２方向から斜方照射するの
は、突起物となるパターン１２によって陰ができないよ
うにするためである。シリンドリカルレンズ５ａ、５ｂ
は図示しない保持アームに取り付けられており、この保
持アームによって照射角度をワーク１の垂直方向に対し
て例えば３０〜６０°の範囲で変化させることができる
ようになっている。

【０００９】さらに、別のハロゲンランプ（不図示）か
ら発せられた光は、光ガイド４ｃで束ねられた複数の光
ファイバによってシリンドリカルレンズ５ｃに導かれ、
レンズ５ｃから検査ワーク１に照射される。この検査ワ
ーク１に対する裏面からの照明を可能にするために、検
査ワーク１を載置するＸ−Ｙテーブル２としては、例え
ば検査ワーク１の両端を支える２本のガイドレール状の
テーブルが使用されている。検査ワーク１を裏面から照
らす理由については後述する。

【００１０】画像処理装置６内のＡ／Ｄ変換器８は、カ
メラ３によって撮像された検査ワーク１の濃淡画像をデ
ィジタル化する。ディジタル化された画像データは、２
値化処理回路９によって２値化処理されて２値画像のデ
ータに変換される。そして、この２値画像データが比較
回路１０によって基準となるマスタパターンのデータと
比較されることにより、検査が実施され、検査結果が表
示装置７の画面に表示される。

【００１１】検査対象となる検査ワーク１としては、例
えばセラミック基板１１上にパターン１２が形成され、
このパターン１２の少なくとも一部を覆うように透明材
料であるガラス１３が形成された厚膜ＩＣあるいは薄膜
ＩＣ等の集積回路がある。本実施の形態では、この検査
ワーク１をハロゲンランプ、光ガイド４ａ，４ｂ及びシ
リンドリカルレンズ５ａ，５ｂからなる第１の照明手段
によって上方から照らし、更にハロゲンランプ、光ガイ
ド４ｃ及びシリンドリカルレンズ５ｃからなる第２の照
明手段によって下方から照らしている。

【００１２】このような第１、第２の照明手段を用いる
ことにより、下方からの照明光に対して光透過性を有す
るセラミック基板１１が「明」、下方からの照明光を遮
断するパターン１２が「暗」となる図２の濃度ヒストグ
ラムで示すような濃淡画像がカメラ３で得られ、且つこ
れらの明暗の差を従来のパターン検査装置よりも大きく
することができるので、図２の濃度ヒストグラムの２峰
の谷点ａをしきい値として２値化処理を実施すれば、正
しい２値画像を得ることができる。

【００１３】ただし、ガラス１３で覆われていないパタ
ーン１２については、２値画像を得ることはできない。
つまり、銀等の金属を含むペースト材料からなるパター
ン１２は上方からの照明光を正反射するので、ガラス１
３で覆われていない場合、パターン１２からの反射光が
カメラ３に直接入射する。したがって、ガラス１３で覆
われていないパターン１２の濃度は、濃度ヒストグラム
上のセラミック基板１１であるべき峰に含まれるので、
このような濃淡画像を２値化処理すると、ガラス１３で
覆われていないパターン１２が欠落する（パターンを示
す値に変換されるべき部分が基板を示す値に変換され
る）。

【００１４】これに対し、ガラス１３で覆われたパター
ン１２の部分では、上部のガラス１３によって乱反射が
発生し、パターン１２からの反射光量が低下するため、
上述のように正しい２値画像が得られる。以上のような
特性を利用して、本実施の形態では、セラミック基板１
１上に形成されたパターン１２のうちガラス１３に覆わ
れた部分の２値画像をマスタパターンとして比較回路１
０に予め記憶させておき、ガラス１３が正しく形成され
ているか否かを検査する。

【００１５】今、上方から見たときに図３（ａ）のよう
な平面図で描かれる検査ワーク１の良品に対して、カメ
ラ３で撮像する検査ワーク１は図３（ｂ）のような状態
であったとする。検査ワーク１の良品では、パターン１
２のうちボンディングパッド１４の部分のみガラス１３
で覆われることなく露出している。上記マスタパターン
は、検査ワーク１の設計時のＣＡＤデータからガラス１
３に覆われていない部分のパターン１２を除くか、ある
いは図３（ａ）の検査ワーク１の良品をカメラ３で撮像
し２値化処理して作成すればよい（図３（ｃ））。

【００１６】これに対し、図３（ｂ）の検査ワーク１で
は、ガラスコーティングが施されるべき部分１５におい
てガラス１３が欠落し、ガラスコーティングが施される
べきでない部分１６においてガラス１３の飛び散りによ
りボンディングパッド１４が覆われている。この検査ワ
ーク１をカメラ３で撮像して２値化処理すれば、図３
（ｄ）のような２値画像が得られる。

【００１７】このように、図３（ｂ）の検査ワーク１を
撮像した結果得られた図３（ｄ）の２値画像と図３
（ｃ）のマスタパターンには相違が生じるので、これら
を比較回路１０で比較することにより、ガラスコーティ
ングの異常を検出することができる。

【００１８】なお、本実施の形態では、セラミック基板
１１上にパターン１２が形成され、このパターン１２の
少なくとも一部を覆うようにガラス１３が形成された検
査ワーク１を例にとって説明したが、基板が光透過性の
材料からなり、パターンが光を遮蔽する材料からなり、
コーティングされたパターンが「暗」、基板が「明」と
なる図２の濃度ヒストグラムが得られるものであれば、
他の検査ワークでもよい。また、ガラス以外の透明材料
が形成された検査ワークでもよい。

【００１９】

【発明の効果】本発明によれば、請求項１に記載のよう
に、第１の照明手段、第２の照明手段、撮像手段及び画
像処理手段からパターン検査装置を構成することによ
り、ガラス等の透明材料が正しく形成されているか否か
を検査することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態となるパターン検査装置
のブロック図である。

【図２】 図１のカメラによって撮像された濃淡画像の
濃度ヒストグラムの一例を示す図である。

【図３】 図１のパターン検査装置によるガラスの検査
を説明するための図である。

【図４】 従来のパターン検査装置のブロック図であ
る。

【符号の説明】

１…検査ワーク、２…Ｘ−Ｙテーブル、３…カメラ、４
ａ、４ｂ、４ｃ…光ガイド、５ａ、５ｂ、５ｃ…シリン
ドリカルレンズ、６…画像処理装置、７…表示装置、８
…Ａ／Ｄ変換器、９…２値化処理回路、１０…比較回
路、１１…セラミック基板、１２…パターン、１３…ガ
ラス。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板上にパターンが形成され、このパタ
   ーンの少なくとも一部を覆うように透明材料が形成され
   た検査ワークを撮像して、該透明材料の形成が正しく行
   われているか否かを検査するパターン検査装置であっ
   て、 検査ワークを上方から照らす第１の照明手段と、 検査ワークを下方から照らす第２の照明手段と、 検査ワークを上方から撮像する撮像手段と、 前記基板上に形成されたパターンのうち前記透明材料に
   覆われた部分の画像を検査の基準となるマスタパターン
   として予め記憶し、このマスタパターンと撮像手段で撮
   像した被測定パターンとを比較することにより、透明材
   料の形成が正しく行われているか否かを検査する画像処
   理手段とを有することを特徴とするパターン検査装置。