JPH11344319A

JPH11344319A - パターン検査装置，方法及びシステム

Info

Publication number: JPH11344319A
Application number: JP10153097A
Authority: JP
Inventors: Hiroto Okuda; 浩人奥田; Hiroya Koshishiba; 洋哉越柴; Mitsunobu Isobe; 光庸磯部; Irarioharuomi Kobayashi; イラリオ治臣小林; Yoko Irie; 洋子入江; Takanori Ninomiya; 隆典二宮; Hideaki Doi; 秀明土井
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1998-06-02
Filing date: 1998-06-02
Publication date: 1999-12-14

Abstract

(57)【要約】【課題】パターンの検出すべき欠陥の大きさが場所毎
に異っても、基準画像のデータ量が膨大となっても、簡
便な装置構成でもって検査ができるようにする。【解決手段】検査対象の検査２値画像Ｄに欠陥がない
基準２値画像Ｓと、パターンの各部位での寸法が許容さ
れる上限値に設定された最大公差パターン２値画像から
同じく下限値に設定された最小公差パターン２値画像を
くり抜いた欠陥判定用２値画像Ｍとを予め準備してお
き、基準２値画像と反転した欠陥判定用２値画像Ｍとで
ＡＮＤ１をとって最小公差パターン２値画像Ｍ_Sを、基
準２値画像と反転した欠陥判定用２値画像ＭとでＯＲを
とって最大公差パターン２値画像Ｍ_Lを夫々形成する。
そして、最小公差パターン２値画像Ｍ_Sと反転した検出
画像ＤでＡＮＤ２をとって凹欠陥２値情報Ｒ_Sが得ら
れ、反転した最大公差パターン２値画像Ｍ_Lと検出画像
ＤでＡＮＤ３をとって凸欠陥２値情報Ｒ_Lが得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、パターン検査に係
り、特に、パターンエッジに微少な凹凸が生じる配線パ
ターンの検査装置，方法及びシステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】大型計算機などの電子装置での電子部品
実装は、高密度，高集積化の傾向にあり、部品を搭載す
る基板としてセラミック基板を用いている。セラミック
基板上の配線パターンは、導電性のインクをスクリーン
印刷して形成するため、スクリーンの網目やインクのに
じみなどにより、パターンエッジに微細な凹凸が生じる
ことが避けられない。しかし、微細なパターンの凹凸
は、配線パターンの電気特性上問題にならないことが多
いので、これらパターンの微細な凹凸を欠陥とすること
なく、致命的な欠陥のみを高速かつ高精度に検出するこ
とが必要である。

【０００３】そこで、例えば、特開昭61−251705号公報
に記載のように、欠陥のないパターン、即ち、設計通り
に描かれた原パターンと検査対象パターンとを撮像し
て、これらパターンのいずれか一方の画像を判定基準に
対応するサイズに拡大及び縮小し、この拡大及び縮小さ
れたパターンの画像と他方の画像との差分を求め、これ
を欠陥とする方法や、特公平1−259245号公報に記載の
ように、判定基準に等しい量だけ基準パターンを拡大し
たパターンと縮小したパターンのエッジを求め、撮像し
た２値画像と比較してこれらの不一致部を欠陥とする方
法、特公平7−050037号公報に記載のように、撮像した
２値画像を、連結性を保存しつつ、細線化してスケルト
ン画像を求めるとともに、配線パターンの背景からの距
離画像変換画像を求め、このスケルトン画像に沿った位
置における距離値と設定閾値との比較により、配線パタ
ーン幅欠陥を検出する方法、さらには、特公昭59−5113
5号公報に記載のように、判定基準に等しい量だけパタ
ーン構造要素によって基準パターンを拡大したパターン
と縮小したパターンとを撮像した２値画像と比較し、こ
れらの不一致部を欠陥とする方法がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来技術
には、以下に示すような不都合が生じる。

【０００５】（１）上記特開昭61−251705号公報，特公
平1−259245号公報及び特公平7−50037号公報に記載の
技術における処理を高速に行なうためには、上記の拡
大，縮小，細線化の処理を専用の電子回路によって行な
うことが必須である。このとき、基準パターンの寸法公
差によって決まる拡大，縮小，細線化する画素幅に比例
して電子回路が大規模になるという問題が生じる。通
常、これらの処理は、図１９に示すようなパイプライン
型の処理回路を用いた近傍演算によって実現されるが、
ｎ×ｎ画素の近傍演算のためには、（ｎ−１）本のシフ
トレジスタと、ｎ本のバッファ、ｎ×ｎ画素の積和演算
が必要である。このため、拡大縮小画素幅が大きい場
合、実現困難となる。

【０００６】（２）上記特公昭59−51135号公報に記載
のように、パターン構造要素によってパターンの拡大，
縮小を行なうと、拡大後または縮小後のパターン形状を
任意とすることができない。このため、最小線幅または
最小線間の設定が場所によって異なる場合、最小線幅ま
たは最小線間の基準となる画像を作成することができな
い。例えば、図２０（ａ）に示すように、パターンのパ
ッド部における寸法公差をα、ライン部における寸法公
差をβとしたとき、パターンを幅αに縮小すると、図２
０（ｂ）に示すように、ライン部がちぎれたものとなっ
てしまい、ライン部での凹欠陥の検出に用いることがで
きない。

【０００７】（３）上記特開平1−259245号公報や特公
昭59−51135号公報に記載のように、検査領域全域に関
する基準画像を記憶しておくためには、膨大な記憶容量
を持つメモリを必要とし、実現が困難となる。例えば、
３００ｍｍ×３００ｍｍの検査領域を画素サイズ２μｍ
で検出し、１画素の記憶に１バイトずつ割り当てたと仮
定すると、基準画像の記憶には、合計約２３ギガバイト
の容量が必要となり、メモリにかかる基準画像全体を格
納することは困難である。

【０００８】本発明の第１の目的は、基準画像の寸法公
差によらず、簡便な装置構成でもって、高速にパターン
の欠陥を検出することができるようにしたパターン検査
装置，方法及びシステムを提供することにある。

【０００９】本発明の第２の目的は、検出すべき欠陥の
大きさが場所によって異なる値をとる場合にも、簡便な
装置構成でもって、高速にパターンの欠陥を検出するこ
とができるようにしたパターン検査装置，方法及びシス
テムを提供することにある。

【００１０】本発明の第３の目的は、検査領域全域に対
する基準画像のデータ量が膨大となる場合にも、小規模
のメモリ構成を採ることができるようにしたパターン検
査装置，方法及びシステムを提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記第１，第２の目的を
達成するために、本発明によるパターン検査装置及び方
法は、欠陥のない基準２値画像と欠陥を抽出すべく準備
した少なくとも１つ以上の欠陥判定用２値画像とを記憶
する画像記憶手段と、被検査パターンの光学像を電気信
号に変換する撮像手段と、該撮像手段により検出された
検出２値画像の該基準２値画像に対する位置ずれを補正
する位置合わせ手段と、該欠陥判定用２値画像と該基準
２値画像との少なくとも一方と該検出２値画像とを処理
して欠陥を抽出する欠陥抽出手段を少なくとも含むもの
であり、また、本発明によるパターン検査システムは、
かかるパターン検査装置とともに、さらに、該基準２値
画像と該欠陥判定用２値画像とを発生する画像発生手段
と、該画像発生手段と該パターン検査装置との間でのデ
ータ転送を可能とするデータ転送手段とを有するもので
ある。

【００１２】また、上記第３の目的を達成するために、
本発明によるパターン検査装置及び方法は、検査領域全
域に関する基準画像または欠陥判定用画像の一方または
両方を格納する第１の画像記憶手段と、該第１の画像記
憶手段と比較して高速かつ小容量であり、１回の撮像で
検出される領域に対応する部分基準画像または部分欠陥
判定用画像の一方または両方を格納する第２の画像記憶
手段と、撮像の度に、撮像する領域に関する部分基準画
像または部分欠陥判定用画像の一方または両方を該前記
第１の画像記憶手段から該第２の画像記憶手段に転送す
るデータ転送手段と、該第２の画像記憶手段に格納され
た部分基準画像または部分欠陥判定用画像の一方または
両方と該撮像手段により検出された検出２値画像とを用
いて欠陥を検出する欠陥抽出手段を少なくとも含むもの
であり、本発明によるパターン検査システムは、かかる
パターン検査装置とともに、さらに、該基準２値画像と
該欠陥判定用画像との一方または両方を発生する画像発
生手段と、該画像発生手段と該パターン検査装置との間
でのデータ転送を可能とするデータ転送手段を有するも
のである。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照して説明する。図１は本発明によるパターン検査方
法の第１の実施形態を説明する図であって、Ｓは基準２
値画像、Ｍは欠陥判定用２値画像、Ｄは検出２値画像、
Ｍ_Sは最小公差パターン２値画像、Ｍ_Lは最大公差パター
ン２値画像、Ｒ_Sは凹欠陥２値画像、Ｒ_L は凸欠陥２値
画像、ａはピンホール、ｂは欠け、ｃは飛散、ｄ，ｅは
突起である。

【００１４】同図（ａ）において、検出２値画像Ｄは、
例えば、回路基板上の配線パターンなどの検査パターン
を撮像して得られる撮像装置で画像を２値化したもので
あって、かかる検出２値画像Ｄには、そのパターン内に
ピンホールａが発生したり、パターンの一部が欠如する
欠けｂが発生したり、パターン近傍に飛散ｃが発生して
これが恰もパターンの一部であるように見えたり、パタ
ーンの輪郭部に突起ｄ，ｅが発生したりする。但し、こ
の場合、突起ｄは、パターン間隔が密な場所に位置して
いるから、検出すべき欠陥であるが、これに対し、突起
ｅは、突起ｄと同程度の大きさであっても、パターン間
隔が密でない場所に位置しているため、検出する必要が
ない。

【００１５】まず、検出２値画像Ｄの検査に先だって、
この検出２値画像Ｄの欠陥が全くないときのパターンと
同じパターンを持つ基準２値画像Ｓと欠陥判定用２値画
像Ｍを作成しておく。ここで、欠陥判定用２値画像Ｍ
は、基準２値画像Ｓの最大公差パターンから同じく最小
公差パターンを中抜きにした中空の図形である。従っ
て、検出２値画像Ｄの本来の外形は、この欠陥判定用２
値画像Ｍ内に含まれることになる。

【００１６】この欠陥判定用２値画像Ｍを反転して基準
２値画像Ｓとの論理積ＡＮＤ１をとる合成処理を行なう
ことにより、最小公差パターン２値画像Ｍ_Sを作成す
る。検出２値画像Ｄのパターンでの最小公差パターン２
値画像Ｍ_Sより細くなっている箇所は欠陥であり、これ
を凹欠陥という。また、欠陥判定用２値画像Ｍと基準２
値画像Ｓの論理和ＯＲをとる合成処理を行なうことによ
り、最大公差パターン２値画像Ｍ_Lを形成する。検出２
値画像Ｄのパターンでの最大公差パターン２値画像Ｍ_L
よりも太くなっている箇所も欠陥であり、これを凸欠陥
という。

【００１７】図２は最大公差パターン２値画像Ｍ_Lと基
準２値画像Ｓとを重ね合わせて拡大して示したものであ
って、図示する位置関係で最大公差パターン２値画像Ｍ
_Lの外形が基準２値画像Ｓの最大公差を示すものであ
る。ここで、基準２値画像Ｓは同一形状のパターンが線
対称に配列されているものとしており、従って、最大公
差パターン２値画像Ｍ_Lの外形パターンも同一形状のパ
ターンが線対称で配列されているものとなる。また、こ
の最大公差パターン２値画像Ｍ_Lの基準２値画像Ｓに対
する太り幅は、２つのパターンの間隔が疎な箇所ではα
と大きく、この間隔が蜜な箇所ではβと小さく設定され
ている。

【００１８】図１及び図２において、いま、上記のよう
に、図示しない撮像装置で撮像して得られる検出２値画
像Ｄに、ピンホールａや欠けｂ，飛散ｃ，突起ｄ，ｅが
あるものとする。ここで、これら突起ｄ，ｅは同程度の
突起幅だが、突起ｄは、その突起幅が最大公差パターン
２値画像Ｍ_Lの太り幅βよりも大であるため、欠陥とす
るのに対し、突起ｅは、その突起幅が最大公差パターン
２値画像Ｍ_Lの太り幅αよりも小であるため、欠陥とは
しない。

【００１９】このような欠陥を検出するために、図１に
おいて、一方では、検出２値画像Ｄを反転して最小公差
パターン２値画像Ｍ_Sとの論理和ＡＮＤ２をとる。これ
により、凹欠陥２値画像Ｒｓが得られ、これはピンホー
ル欠陥ａと欠け欠陥ｂとからなっている。他方では、最
大公差パターン２値画像Ｍ_Lを反転して検出２値画像Ｄ
との論理和ＡＮＤ３をとる。これにより、凸欠陥２値画
像Ｒｌが得られ、これは飛散欠陥ｃと突起欠陥ｄとから
なっている。なお、突起ｅは最大公差パターン２値画像
Ｍ_L 内に含まれるため、検出されない。

【００２０】以上のように、検出すべき欠陥の大きさが
場所によって異なる場合でも、簡便にパターン検査をす
ることができる。また、基準２値画像の寸法公差に応じ
た欠陥判定用２値画像を用いることにより、基準２値画
像の寸法公差が大きい場合にも、簡便にパターン検査す
ることができる。

【００２１】図３は以上のパターン検査方法を用いた本
発明によるパターン検査装置の第１の実施形態を示すブ
ロック図であって、１は被検査基板、２はＸＹステー
ジ、３は撮像装置、４は２値化回路、５はセレクタ、６
ａ，６ｂは画像メモリ、７はセレクタ、８は記憶装置、
９はセレクタ、１０ａ，１０ｂは画像メモリ、１１はセ
レクタ、１２はセレクタ、１３ａ，１３ｂは画像メモ
リ、１４はセレクタ、１５は位置合わせ回路、１６はＡ
ＮＤ回路、１７はＯＲ回路、１８ａ，１８ｂはＡＮＤ回
路、１９ａ，１９ｂは画像メモリ、２０は制御回路であ
る。

【００２２】同図において、被検査基板１は、検査に必
要な範囲内を移動できるＸＹステージ２に搭載されてい
る。１次元画像検出器３は照明系とラインセンサとから
なり、被検査基板１上のパターン（被検査パターン）を
撮像する。１次元画像検出器からなる撮像装置３から得
られた画像信号は２値化回路４で２値化されて検出２値
画像Ｄとなり、セレクタ５を介して１走査分の検出２値
画像を記憶する画像メモリ６ａ，６ｂに供給される。セ
レクタ５は、この検出２値画像の書込み先を１走査毎に
画像メモリ６ａ，６ｂと交互に切り替える。また、セレ
クタ７により、これら画像メモリ６ａ，６ｂが１走査毎
に交互に切り替えられて検出２値画像が読み出される。

【００２３】ここで、１走査分とは、被検査基板１上で
の全検査領域の一部であって、例えば、図４に示すよう
に、全検査領域を破線で区切った複数の部分領域に細分
化し、夫々の部分領域を１走査分とするものである。こ
の実施形態では、この部分領域毎に、被検査パターンの
欠陥を検出するものである。画像メモリ６ａ，６ｂはか
かる１走査分の検出２値画像を記憶する容量を持ち、高
速に書込み，読出が可能なメモリである。

【００２４】一方、記憶装置８には、被検査基板１上の
検査領域全域での被検査パターンに対する基準２値画像
Ｓと欠陥判定用２値画像Ｍとが記憶されている。つま
り、記憶装置８はかかる全域の基準２値画像Ｓと欠陥判
定用２値画像Ｍとを記憶可能な容量を有する大容量の記
憶装置であり、所定に位置付けされた被検査基板１での
検査領域の個々の座標位置と記憶装置８とのアドレスと
が一対一に対応し、この検査領域での各被検査パターン
に対する基準２値画像Ｓと欠陥判定用２値画像Ｍは、こ
の検査パターンが存在する検査領域での座標位置に対応
した記憶装置８でのアドレス領域に格納されている。

【００２５】この記憶装置８からは、撮像装置３から読
み出される１走査分の検出２値画像Ｄに対応する１走査
分の基準２値画像Ｓと欠陥判定用２値画像Ｍとが読み出
される。

【００２６】記憶装置８から読み出される基準２値画像
Ｓは、１走査分ずつ交互に画像メモリ１０ａ，１０ｂに
書き込まれる。セレクタ９は、この基準２値画像Ｓの書
込み先を１走査毎に交互に画像メモリ１０ａ，１０ｂと
切り替える。また、セレクタ１１により、これら画像メ
モリ１０ａ，１０ｂが１走査毎に交互に切り替えられて
基準２値画像Ｓが読み出される。

【００２７】また、記憶装置８から読み出される欠陥判
定用２値画像Ｍは、１走査分ずつ交互に画像メモリ１３
ａ，１３ｂに書き込まれる。セレクタ１２は、この欠陥
判定用２値画像Ｍの書込み先を１走査毎に交互に画像メ
モリ１３ａ，１３ｂと切り替える。また、セレクタ１４
により、これら画像メモリ１３ａ，１３ｂが１走査毎に
交互に切り替えられて欠陥判定用２値画像Ｍが読み出さ
れる。

【００２８】これら画像メモリ１０ａ，１０ｂや画像メ
モリ１３ａ，１３ｂは１走査分の基準２値画像Ｓや欠陥
判定用２値画像Ｍを記憶する容量を有し、高速に書込
み，読出可能なメモリであり、記憶装置８に比べて非常
に容量が小さい。

【００２９】ここで、基準２値画像Ｓと欠陥判定用２値
画像Ｍとは、これらの位置関係が精度良く規定されてい
るが、基準２値画像Ｓと検出２値画像Ｄとの位置関係は
必ずしも精度良く規定されていない。このため、位置合
わせ回路１５において、検出２値画像Ｄと基準２値画像
Ｓとの位置ずれ量が検出され、基準２値画像Ｓと欠陥判
定用２値画像Ｍとを夫々の画像メモリ１０ａ，１０ｂ、
画像メモリ１３ａ，１３ｂから読み出す際に、夫々の読
出し位置を制御してこれら画像Ｓ，Ｍの検出２値画像Ｄ
との位置ずれがなくなるように補正を行なう。

【００３０】画像メモリ１３ａ，１３ｂから読み出され
て反転された欠陥判定用２値画像Ｍと画像メモリ１０
ａ，１０ｂから読み出された基準２値画像ＳとがＡＮＤ
回路１６に供給されて論理積がとられて、凹欠陥判定用
２値画像としての最小公差パターン２値画像Ｍ_Sが形成
され、また、画像メモリ１３ａ，１３ｂから読み出され
た欠陥判定用２値画像Ｍと画像メモリ１０ａ，１０ｂか
ら読み出されて反転された基準２値画像ＳとがＯＲ回路
１７に供給されて論理和がとられて、凸欠陥判定用２値
画像としての最大公差パターン２値画像Ｍ_Lが形成され
る。そして、画像メモリ６ａ，６ｂから読み出されて反
転された検出２値画像ＤとＡＮＤ回路１６からの凹欠陥
判定用２値画像Ｍ_SとがＡＮＤ回路１８ａに供給されて
論理積がとられ、凹欠陥２値画像Ｒ_Sが形成されて画像
メモリ１９ａに格納される。また、画像メモリ６ａ，６
ｂから読み出された検出２値画像ＤとＡＮＤ回路１６で
係船されて反転された凹欠陥判定用２値画像Ｍ_SとがＡ
ＮＤ回路１８ｂに供給されて論理積がとられ、凸欠陥２
値画像Ｒ_Lが形成されて画像メモリ１９ｂに格納され
る。

【００３１】なお、以上の全体的な制御は、制御回路２
０によって行なわれる。

【００３２】ここで、図５により、図３における位置合
わせ回路１５の位置合わせ方法を説明する。なお、ここ
で説明する方法は、画像処理の分野においては、テンプ
レートマッチングと呼ばれる方法である。

【００３３】図５において、いま、画像メモリＰ_MSに格
納されている基準２値画像Ｓと画像メモリＰ_MCに格納さ
れている検出２値画像Ｄとの位置ずれ量を検出するもの
とする。

【００３４】画像メモリＰ_MSの基準２値画像Ｓ中の、例
えば、そのほぼ中心部分のＬ×Ｌ画素からなる領域をテ
ンプレートＴＰ₁として切り出し、これに対し、画像メ
モリＰ_MCの検出２値画像Ｄ中の任意のＬ×Ｌ画素からな
る領域をテンプレートＴＰ₂を切り出す。この領域ＴＰ₂
の読出開始座標位置を(ｘ₀，ｙ₀）とする。そして、テ
ンプレートＴＰ₁，ＴＰ₂とで互いに対応する画素毎に比
較し、不一致画素数を計数する。かかる比較が終わる
と、次に、読出開始座標位置(ｘ₀，ｙ₀)を変化させて新
たなテンプレートＴＰ₂を切り出し、これとテンプレー
トＴＰ₁とを同様にして比較する。このようにして、画
像メモリＰ_MC 内で切り出すテンプレートＴＰ₂を順次変
化させ、新たにテンプレートＴＰ₂ を切り出す毎にテン
プレートＴＰ₁と比較する。このようにして求めた不一
致画素数のうちの最小となる不一致画素数が得られたテ
ンプレートＴＰ₂がテンプレートＴＰ₁に一致するものと
判定し、これらテンプレートＴＰ₁，ＴＰ₂間のずれ量を
画像メモリＰ_MSに格納されている基準２値画像Ｓと画像
メモリＰ_MCに格納されている検出２値画像Ｄとの位置ず
れ量とする。

【００３５】そこで、このようにして位置ずれ量が求ま
ると、画像メモリＰ_MCから読み出される検出２値画像Ｄ
に一致する基準２値画像Ｓを画像メモリＰ_MSから読み出
すためには、いま、求めた位置ずれ量をｘ軸方向でΔ
ｘ，ｙ軸方向でΔｙとし、画像メモリＰ_MCから読み出す
この検出２値画像Ｄの読出開始座標位置を（ｘ₀，ｙ₀）
とすると、これらずれ量Δｘ，Δｙをオフセット値とし
て、画像メモリＰ_MSでの基準２値画像Ｓの読出開始座標
位置を（ｘ₀−Δｘ，ｙ₀−Δｙ）とすればよい。

【００３６】次に、図３に示した実施形態の検査のため
の全体動作を概略的に説明する。

【００３７】検査に先立って、被検査基板１の検査領域
全域に関する基準２値画像Ｓと欠陥判定用２値画像Ｍと
を記憶装置８に格納しておく。

【００３８】そして、まず、制御回路２０からの指令に
より、被検査基板１が載置されたＸＹステージ２を走査
開始位置に移動させる。次に、このＸＹステージ２を走
査し（移動させ）つつ、撮像装置３によって被検査基板
１上の検査領域を撮像する。この撮像装置３の出力信号
は２値化回路４で２値化されて検出２値画像Ｄとなる。
このようにして第１回目の走査が行なわれているときに
は、その１走査分の検出２値画像Ｄがセレクタ５によっ
て選択された、例えば、画像メモリ６ａに書き込まれ
る。また、これと並行して、セレクタ９によって書込み
先として、例えば、画像メモリ１０ａが選択され、記憶
装置８から撮像装置３による第１回目の走査に関する基
準２値画像が読み出されてこの画像メモリ１０ａに書き
込まれ、さらに、セレクタ１２によって書込み先とし
て、例えば、画像メモリ１３ａが選択され、記憶装置８
から同じく第１回目の水平走査に関する欠陥判定用２値
画像Ｍが読み出されてこの画像メモリ１３ａに書き込ま
れる。即ち、画像メモリ１０ａ，１３ａへの基準２値画
像Ｓと欠陥判定用２値画像Ｍの書込みが、検出２値画像
Ｄの検出及び画像メモリ６ａへの書込みと並行して行な
われる。

【００３９】以上の第１回目の走査が終了すると、セレ
クタ５，９，１２は夫々、書込み先を画像メモリ６ｂ，
１０ｂ，１３ｂに切り替える。そして、撮像装置３によ
る第２回目の走査の撮像が行なわれ、第１回目の走査と
同様に、検出２値画像Ｄが画像メモリ６ｂに、対応する
基準２値画像Ｓが画像メモリ１０ｂに、対応する欠陥判
定用２値画像Ｍが画像メモリ１３ｂに夫々書き込まれ
る。

【００４０】一方、第１回目の走査が終了すると、セレ
クタ７，１１，１４は夫々、読出し元として画像メモリ
６ａ，１０ａ，１３ａを選択する。これにより、これら
画像メモリ６ａ，１０ａ，１３ａから夫々第１回目の走
査での検出２値画像Ｄ，基準２値画像Ｓ，欠陥判定用２
値画像Ｍを読み出し可能となる。

【００４１】そこで、まず、位置合わせ回路１５によ
り、第１回目の走査での検出２値画像Ｄと基準２値画像
Ｓ，欠陥判定用２値画像Ｍとの位置合わせが行なわれ
る。このため、図５で説明したように、画像メモリ６
ａ，１０ａを夫々画像メモリＰ_MC，Ｐ_MSに対応させて、
検出２値画像Ｄと基準２値画像Ｓとの位置ずれ量を検出
する。そして、この検出した位置ずれ量をオフセット値
として画像メモリ１０ａ，１３ａでの読出開始位置を補
正する。このようにして、画像メモリ６ａ，１０ａ，１
３ａの読出しを同時に開始すると、画像メモリ６ａから
読み出される検出２値画像Ｄと画像メモリ１０ａ，１３
ａから読み出される基準２値画像Ｓ，欠陥判定用２値画
像Ｍとの位置ずれがなくなる。

【００４２】画像メモリ１０ａから読み出される基準２
値画像Ｓとこれと同時に画像メモリ１３ａから読み出さ
れて反転される欠陥判定用２値画像ＭとはＡＮＤ回路１
６に供給され、これにより、最小公差パターン２値画像
Ｍ_Sが形成される。また、画像メモリ１０ａから読み出
されるこの基準２値画像Ｓは反転されて、これと同時に
画像メモリ１３ａから読み出される欠陥判定用２値画像
ＭととともにＯＲ回路１７に供給され、これにより、最
大公差パターン２値画像Ｍ_Lが形成される。そして、こ
の最小公差パターン２値画像Ｍ_Sと画像メモリ６ａから
同時に読み出された検出２値画像ＤとはＡＮＤ回路１８
ａに供給され、これにより、凹欠陥２値画像Ｒ_Sが得ら
れる。また、この最大公差パターン２値画像Ｍ_Lとこの
検出２値画像ＤとはＡＮＤ回路１８ｂに供給され、これ
により、凸欠陥２値画像Ｒ_Lが得られる。これら凹欠陥
２値画像Ｒ_S，凸欠陥２値画像Ｒ_Lは夫々画像メモリ１９
ａ，１９ｂに書き込まれる。

【００４３】以上のような第１回目の走査分の欠陥検出
動作を行なわれているとき、次の第２回目の走査が並行
して行なわれて他方の画像メモリ６ｂに書き込まれてお
り、これと同時に、記憶装置８からこれに対する基準２
値画像Ｓ，欠陥判定用２値画像Ｍが他方の画像メモリ１
０ｂ，１３ｂに書き込まれる。そして、この第２回目の
走査分についても、同様にして、位置合わせ回路１５に
よって位置合わせが行なわれ、しかる後、検出２値画像
Ｓの欠陥検出が行なわれる。以下同様にして、図４に示
した各部分領域のような各走査毎に検出２値画像Ｄの欠
陥検出が行なわれるが、各走査毎に画像メモリ６ａ，１
０ａ，１３ａと画像メモリ６ｂ，１０ｂ，１３ｂとが交
互に使用される。

【００４４】凹欠陥、凸欠陥の情報は画像メモリ１９
ａ，１９ｂに凹欠陥２値画像Ｒ_S，凸欠陥２値画像Ｒ_Lと
して記憶された後、制御回路２０の制御のもとに読み出
され、例えば、表示装置などに供給されて欠陥位置など
が表示される。この場合、検査領域全体の欠陥を表示す
るようにしてもよいし、各走査毎の欠陥を表示するよう
にしてもよいし、また、被検査パターン毎の欠陥を表示
するようにしてもよいし、さらには、これらを選択表示
させるようにすることもできる。

【００４５】以上のように、この実施形態では、欠陥検
出のための画像メモリからの画像の読出しと画像メモリ
への次の各画像の書込みとを並行して行なうものである
から、検査領域制御全体の欠陥検査を迅速に行なうこと
ができる。また、検査領域の欠陥検査を１走査分ずつ行
なうものであるから、この検査領域でのデータ量が膨大
なものであっても、欠陥検査のための画像メモリとして
は、小さい記憶容量のものを用いることができる。

【００４６】なお、記憶装置８としては、大容量のもの
を用いることになるが、これは、例えば、磁気ディスク
記憶装置などを用いればよく、画像メモリとしては小規
模のものでよい。また、画像メモリ６ａ，６ｂ，１０
ａ，１０ｂ，１３ａ，１３ｂとしては個々のメモリとし
てもよいが、１つの画像メモリを用い、その記憶領域を
夫々の画像毎に区分して使用するようにしてもよい。

【００４７】図６は図３に示したパターン検査装置を用
いた本発明によるパターン検査システムの第１の実施形
態を示すブロック図であって、２１はパターン検査装
置、２２は画像発生装置、２３はデータ転送手段であ
り、図３に対応する部分には同一符号を付けて重複する
説明を省略する。

【００４８】同図において、この実施形態は図３に示し
たパターン検査装置２１と画像発生装置２２とで構成さ
れており、これら間がデータ転送手段２３によって接続
されている。

【００４９】画像発生手段２２は、上記の被検査基板１
の検査領域の検査に先立ち、設計データを参照してこの
検査領域全域に対する基準２値画像Ｓと欠陥判定用２値
画像Ｍとを発生し、データ転送手段２３を介してパター
ン検査装置２１に転送する。パターン検査装置２１で
は、この転送されてきた基準２値画像Ｓと欠陥判定用２
値画像Ｍとを記憶装置８に格納する。しかる後、パター
ン検査装置２１では、図３で説明したように、被検査基
板１の検査領域の欠陥検査が行なわれる。

【００５０】なお、データ転送手段２３としては、コン
ピュータネットワークや光磁気ディスク，磁気ディスク
などが利用することができる。但し、かかるディスクの
場合、画像発生装置２２では、上記のように基準２値画
像Ｓと欠陥判定用２値画像Ｍとを作成してかかるディス
クに記録し、これを記憶装置８としてパターン検査装置
２１に装着することになる。

【００５１】図７は本発明によるパターン検査方法の第
２の実施形態を説明する図であって、Ｍ_Eは欠陥判定用
パターンエッジ２値画像、Ｍ_ESは最小公差パターンエッ
ジ２値画像、Ｍ_ELは最大公差パターンエッジ２値画像で
あり、図１に対応する部分には同一符号を付けて重複す
る説明を省略する。

【００５２】同図において、ここでは、ピンホールａや
飛散ｃ，突起ｅは欠陥とせず、欠けｂや突起ｄを欠陥と
して検出できるようにする。実際、このようなピンホー
ルａや飛散ｃを全て検出すると、虚報が多くなるため
に、これらを欠陥として検出しないことが望ましい場合
がある。

【００５３】このため、この実施形態では、欠陥検出の
ために使用する画像として、基準２値画像Ｓと欠陥判定
用パターンエッジ２値画像Ｍ_Eとを用いるが、この欠陥
判定用パターンエッジ２値画像Ｍ_Eは、図１に示した第
１の実施形態における欠陥判定用２値画像Ｍのエッジ
（輪郭）として得られる画像であり、このため、基準２
値画像Ｓの最大公差パターンの外形輪郭とその中に含ま
れる最小公差パターンの外形輪郭とからなっている。こ
れ以外はこの第１の実施形態と同様である。

【００５４】即ち、この欠陥判定用パターンエッジ２値
画像Ｍ_Eを反転して基準２値画像Ｓと論理積ＡＮＤ１を
とることにより、欠陥判定用パターンエッジ２値画像Ｍ
_Eを構成する最小公差パターンの外形輪郭が最小公差パ
ターンエッジ２値画像Ｍ_ESとして抽出される。検出２値
画像Ｓのパターンでのこの最小公差パターンエッジ２値
画像Ｍ_ESよりも細くなっている箇所は欠陥であり、これ
を凹欠陥とする。また、欠陥判定用パターンエッジ２値
画像Ｍ_Eと基準２値画像Ｓの論理和ＯＲをとることによ
り、欠陥判定用パターンエッジ２値画像Ｍ_Eを構成する
最大公差パターンの外形輪郭が最大公差パターンエッジ
２値Ｍ_ELとして抽出される。検出２値画像Ｓのパターン
でのこの最大公差パターンエッジ２値画像Ｍ_ELよりも太
くなっている箇所は欠陥であり、これを凸欠陥とする。

【００５５】そして、検出２値画像Ｄを反転してこの最
小公差パターンエッジ２値画像Ｍ_ESとの論理積ＡＮＤ２
をとると、欠けｂを欠陥として含む凹欠陥２値画像Ｒ_S
が得られ、欠け欠陥ｂが検出される。また、最大公差パ
ターンエッジ２値Ｍ_ELを反転して検出２値画像Ｄと論理
積ＡＮＤ３をとることにより、突起ｄを欠陥として含む
凸欠陥２値画像Ｒ_L が得られ、突起欠陥ｄが検出され
る。

【００５６】この実施形態では、以上のように、ピンホ
ールや飛散を検出することなく、凸,凹欠陥のみを検出
することができる。また、この実施形態は、図３に示し
たパターン検査装置及び図６に示したパターン検査シス
テムでそのまま実行可能である。

【００５７】図８は本発明によるパターン検査方法の第
３の実施形態を説明する図であって、前出図面に対応す
る部分には同一符号を付けている。

【００５８】同図において、この実施形態は、図１に示
した凸欠陥判定用２値画像Ｍ_Lと凹欠陥判定用２値画像
Ｍ_Sとを作成しておくものである。この凸欠陥判定用２
値画像Ｍ_Lは基準２値画像Ｓをその最大公差パターンに
まで拡大した外形を有するものであり、この凹欠陥判定
用２値画像Ｍ_Sは基準２値画像Ｓをその最小公差パター
ンに縮小した外形を有するものである。

【００５９】基準２値画像Ｓは、図５で示したような検
出２値画像Ｄとの位置ずれ量の検出のために用いられ、
この検出した位置ずれ量に応じて凸欠陥判定用２値画像
Ｍ_Lと凹欠陥判定用２値画像Ｍ_Sの位置を補正する。この
ように補正された凹欠陥判定用２値画像Ｍ_Sと反転され
た検出２値画像Ｄとの論理積ＡＮＤ２をとることによ
り、凹欠陥２値画像Ｒ_Sが得られ、補正された凹欠陥判
定用２値画像Ｍ_Sが反転されて検出２値画像Ｄと論理積
ＡＮＤ３をとることにより、凸欠陥２値画像Ｒ_Lが得ら
れる。

【００６０】このようにして、この実施形態も、図１に
示した第１の実施形態と同等の効果が得られる。

【００６１】図９は本発明によるパターン検査装置の第
３の実施形態を示すブロック図であって、８'は記憶装
置、２４はセレクタ、２５ａ，２５ｂは画像メモリ、２
６，２７はセレクタ、２８ａ，２８ｂは画像メモリ、２
９はセレクタであり、図３に対応する部分には同一符号
を付けて重複する説明を省略する。

【００６２】同図において、この実施形態は図８に示し
たパターン検査方法を実行するものであって、基本構成
は図３に示したパターン検出装置と同様であるが、この
第１の実施形態が基準２値画像Ｓと欠陥判定用２値画像
Ｍとから凸欠陥判定用２値画像Ｍ_Lと凹欠陥判定用２値
画像Ｍ_Sを形成するのに対し、欠陥判定用２値画像Ｍの
代わりに、かかる凸欠陥判定用２値画像Ｍ_Lと凹欠陥判
定用２値画像Ｍ_Sとを予め作成して記憶装置８'に格納し
ておくものである。従って、この記憶装置８'には、基
準２値画像Ｓと凸欠陥判定用２値画像Ｍ_Lと凹欠陥判定
用２値画像Ｍ_Sとが検査に先立って格納されている。

【００６３】このことからして、この実施形態では、図
３に示したパターン検査装置に比較して、欠陥判定用２
値画像Ｍ用の画像メモリ１３ａ，１３ｂやセレクタ１
２，１４、ＡＮＤ回路１６、ＯＲ回路１７を不要とし、
その代りに、凸欠陥判定用２値画像Ｍ_L と凹欠陥判定用
２値画像Ｍ_S のための画像メモリ２５ａ，２５ｂ，２８
ａ，２８ｂ、セレクタ２４，２６，２７，２９を追加し
た構成となっている。これら画像メモリ２５ａ，２５
ｂ，２８ａ，２８ｂも、１走査分の画像を記憶する容量
を有する高速書込み，読出しが可能なメモリである。

【００６４】かかる構成において、図３に示したパター
ン検出装置と同様、１走査分の検出２値画像Ｄが画像メ
モリ６ａまたは６ｂへ書き込まれるとともに、記憶装置
８'から基準２値画像Ｓ，凹欠陥判定用２値画像Ｍ_S ，
凸欠陥判定用２値画像Ｍ_L が読み出され、それらの１走
査分が夫々セレクタ９，２４，２７で選択される画像メ
モリ１０ａまたは１０ｂ，２５ａまたは２５ｂ，２８ａ
または２８ｂに書き込まれる。

【００６５】そして、まず、セレクタ７により、画像メ
モリ６ａまたは６ｂに書き込まれた検出２値画像Ｄが読
み出されて位置合わせ回路１５に供給され、また、セレ
クタ１１により、画像メモリ１０ａまたは１０ｂに書き
込まれた基準２値画像Ｓが読み出されて位置合わせ回路
１５に供給され、例えば、図５で説明したようにして、
これら検出２値画像Ｄと基準２値画像Ｓとの位置ずれ量
が検出される。

【００６６】次に、セレクタ２６により、画像メモリ２
５ａまたは２５ｂからこの位置ずれ量分だけ読出し位置
が補正されて１走査分の凹欠陥判定用２値画像Ｍ_S が読
み出され、画像メモリ６ａまたは６ｂから読み出されて
反転された検出２値画像ＤとともにＡＮＤ回路１８ａに
供給される。これにより、凹欠陥２値画像Ｒ_S が得られ
る。また、これと同時に、セレクタ２７により、画像メ
モリ２８ａまたは２８ｂからこの位置ずれ量分だけ読出
し位置が補正されて１走査分の凸欠陥判定用２値画像Ｍ
_Lが読み出されて反転され、画像メモリ６ａまたは６ｂ
から読み出された上記の検出２値画像ＤとともにＡＮＤ
回路１８ｂに供給される。これにより、凹欠陥２値画像
Ｒ_Sが得られる。これら凹欠陥２値画像Ｒ_Sと凸欠陥２値
画像Ｒ_Lとは夫々、画像メモリ１９ａ,１９ｂに格納され
る。

【００６７】この実施形態も、図３に示した第１の実施
形態と同様の効果が得られる。

【００６８】図１０は本発明によるパターン検査方法の
第５の実施形態を説明する図であって、Ｓ_Eは膨張２値
画像、Ｓ_Sは収縮２値画像、Ｓ_SK1はパターン骨格線２値
画像、Ｓ_SK2 はパターン背景骨格線２値画像であり、前
出図面に対応する部分には同一符号を付けている。

【００６９】この実施形態も、図１に示したパターン検
出方法の実施形態と同様、凹欠陥判定用２値画像Ｍ_Sと
凸欠陥判定用２値画像Ｍ_Lとを作成し、これらを用いて
検出２値画像Ｄの欠陥を検出するものであるが、これら
欠陥判定用２値画像Ｍ_S，Ｍ_Lの形成方法が図１に示した
上記実施形態と異なるものである。

【００７０】電子回路の検査においては、必ずしもパタ
ーンの全ての箇所で寸法公差を保証する必要がない場合
がある。例えば、パッド部では、寸法公差を満たす必要
があるが、ライン部では、接続のみを保証すれば充分な
場合があるし、あるいはライン間の短絡が生じていない
ことを保証すれば充分な場合もある。この図１０に示す
実施形態では、かかる検査を実現するためのものであ
り、以下、この実施形態での欠陥判定用２値画像Ｍ_S，
Ｍ_Lの形成方法について説明する。

【００７１】図１０において、まず、欠陥のない基準２
値画像Ｓを作成する。次いで、この基準２値画像Ｓから
骨格線を抽出してパターン骨格線２値画像Ｓ_SK1とし、
基準２値画像Ｓの背景から骨格線を抽出してパターン背
景骨格線２値画像Ｓ_SK2とする。骨格線の抽出あるいは
細線化と呼ばれる技法は画像処理においてよく知られた
技術であり、例えば、“細線化法についての諸考察”電
子通信学会技術報告ＰＲＬ７５〜７６などに詳細に説明
されている。

【００７２】一方、基準２値画像Ｓに対して全体に寸法
公差に相当する幅の膨張を行なうことによって得られる
２値画像を膨張２値画像Ｓ_Eとし、同じく基準２値画像
Ｓに対して全体に寸法公差に相当する幅の収縮を行なう
ことによって得られる２値画像を収縮２値画像Ｓ_Sとす
る。この膨張２値画像Ｓ_Eでは、基準２値画像Ｓでの公
差幅の２倍よりも狭い背景部分が埋め込まれて現われな
い。また、この収縮２値画像Ｓ_Sは、基準２値画像Ｓの
公差幅の２倍よりも細い部分が失われた２値画像であ
る。

【００７３】以上のようにして、各２値画像Ｓ_E，Ｓ_S，
Ｓ_SK1，Ｓ_SK2が得られるが、次に、パターン骨格線２値
画像Ｓ_SK1と収縮２値画像Ｓ_Sとの論理和ＯＲをとること
により、凹欠陥判定用２値画像Ｍ_Sを作成する。この凹
欠陥判定用２値画像Ｍ_Sでは、基準２値画像Ｓの公差幅
の２倍よりも細い部分が基準２値画像Ｓの骨格線で表わ
される。また、パターン背景骨格線２値画像Ｓ_SK2を反
転して膨張２値画像Ｓ_Eとの論理積ＡＮＤ１をとること
により、凸欠陥判定用２値画像Ｍ_Lを作成する。この凸
欠陥判定用２値画像Ｍ_L では、基準２値画像Ｓでの公差
幅の２倍よりも狭い部分が基準２値画像Ｓの背景の骨格
線で表わされる。

【００７４】図９に示したパターン検査装置において、
記憶装置８’から読み出される凹欠陥判定用２値画像Ｍ
_Sと凸欠陥判定用２値画像Ｍ_Lとして、図１０で示したよ
うにして得られた凹欠陥判定用２値画像Ｍ_Sと凸欠陥判
定用２値画像Ｍ_Lとを利用することにより、検出２値画
像Ｄでのパッド部においては、寸法公差を越える大きさ
の欠陥の有無が、ライン部においては、断線の有無ある
いはライン間の短絡の有無の検査が可能である。

【００７５】このような利用法としては、例えば、図９
に示したパターン検査装置の実施形態において、記憶装
置８’に、基準２値画像Ｓとともに、図１０に示した各
画像Ｓ_E，Ｓ_S，Ｓ_SK1，Ｓ_SK2を格納しておき、これらを
読み出して図１０に示した演算処理を施して凹欠陥判定
用２値画像Ｍ_Sと凸欠陥判定用２値画像Ｍ_Lとを作成し、
画像メモリ２５ａ，２５ｂ、画像メモリ２８ａ，２８ｂ
に供給するようにしてもよいし、記憶装置８’に基準２
値画像Ｓのみを記憶しておき、これを読み出して図１０
に示す演算処理を行ない、これによって凹欠陥判定用２
値画像Ｍ_Sと凸欠陥判定用２値画像Ｍ_L とを作成し、画
像メモリ２５ａ，２５ｂ、画像メモリ２８ａ，２８ｂに
供給するようにしてもよい。

【００７６】さらには、記憶装置８’に基準２値画像Ｓ
のみを記憶しておき、画像メモリ１０ａ，１０ｂから読
み出される基準２値画像Ｓを図１０に示すように演算処
理して凹欠陥判定用２値画像Ｍ_Sと凸欠陥判定用２値画
像Ｍ_Lとを作成するようにしてもよいし、また、記憶装
置８’に、基準２値画像Ｓとともに、図１０に示した各
画像Ｓ_E，Ｓ_S，Ｓ_SK1，Ｓ_SK2を格納しておき、これらを
読み出して夫々画像メモリに格納し、これらを読み出し
て図１０に示す演算処理を行なうことによって凹欠陥判
定用２値画像Ｍ_Sと凸欠陥判定用２値画像Ｍ_Lとを作成す
るようにしてもよい。

【００７７】図１１は本発明によるパターン検査システ
ムの第２の実施形態を示すブロック図であって、２１’
はパターン検査装置、２２’は画像発生装置、２３’は
データ転送手段であり、図９に対応する部分には同一符
号を付けて重複する説明を省略する。

【００７８】同図において、この実施形態は、パターン
検査装置２１’として図９に示したパターン検査装置を
用いるものであり、画像発生装置２２’は、このパター
ン検査装置２１’での記憶装置８’に、被検査基板１の
検査領域の検査に先立ち、格納する上記の画像を設計デ
ータを参照して発生するものである。また、データ転送
手段２３’は、図６に示したパターン検査システムで用
いるデータ転送手段２３と同様のものである。

【００７９】図１２は本発明によるパターン検査方法の
第５の実施形態を説明する図であって、図７に対応する
部分には同一符号を付けている。

【００８０】図７に示したパターン検査方法では、基準
２値画像Ｓの最小公差パターンのエッジ(輪郭)と最大公
差パターンのエッジとからなる欠陥判定用パターンエッ
ジ２値画像Ｍ_Eと基準２値画像Ｓとを予め形成してお
き、検査領域の検査に際し、これら基準２値画像Ｓと欠
陥判定用パターンエッジ２値画像Ｍ_Eとから、最小公差
パターンのエッジからなる最小公差パターンエッジ２値
画像Ｍ_ESと最大公差パターンのエッジからなる最大公差
パターンエッジ２値画像Ｍ_ELとを作成し、これらを用い
て検出２値画像Ｄの欠陥を検出するものであったが、図
１２に示す第５の実施形態では、最小公差パターンエッ
ジ２値画像Ｍ_ESと最大公差パターンのエッジからなる最
大公差パターンエッジ２値画像Ｍ_ELとを予め形成してお
き、検査領域の検査に際し、これらを用いて検出２値画
像Ｄの欠陥を検出するものである。

【００８１】この実施形態においても、図７に示した実
施形態と同様に、虚報の出力を減らす効果が得られる。

【００８２】また、この実施形態のパターン検査方法
は、図９に示したパターン検査装置や図１１に示したパ
ターン検査システムに適用可能である。

【００８３】図１３は本発明によるパターン検査方法の
第６の実施形態を説明する図であって、図１に対応する
部分には同一符号を付けている。

【００８４】図１で示したパターン検査方法が検出２値
画像Ｄそれ自身を用いるのに対し、この実施形態は、図
１３に示すように、検出２値画像Ｄの欠陥部によるもの
も含めたエッジ(輪郭)を検出し、このエッジによる検出
パターンエッジ２値画像Ｄ_Eを用いるものである。

【００８５】この実施形態においても、図１に示したパ
ターン検査方法と同等の効果が得られるし、さらに、欠
陥出力がエッジ上の点に限定されるため、出力点数が減
る効果もある。

【００８６】図１４は本発明によるパターン検査装置の
第３の実施形態を示すブロック図であって、３０はエッ
ジ抽出回路であり、図３に対応する部分には同一符号を
付けて重複する説明を省略する。

【００８７】この実施形態は、図１３に示したパターン
検査方法を用いるものであって、このために、図１４に
示すように、エッジ抽出回路３０が設けられている。２
値化回路４から出力される検出２値画像Ｄはこのエッジ
抽出回路３０に供給され、検出パターンエッジ２値画像
Ｄ_Eが形成される。この検出パターンエッジ２値画像Ｄ_E
がセレクタ５で選択される画像メモリ６ａ，６ｂに１走
査分ずつ交互に書き込まれ、読み出される。これ以外の
動作は、図３に示した第１の実施形態と同様である。

【００８８】なお、位置合わせ回路１５では、画像メモ
リ６ａ，６ｂから検出パターンエッジ２値画像Ｄ_Eが供
給されるが、画像メモリ１０ａ，１０ｂから供給される
基準２値画像Ｓについても、同様に、そのエッジが抽出
され、これで持って検出２値画像Ｄと基準２値画像Ｓと
の位置ずれ量が検出される。

【００８９】図１５（ａ）は図１４におけるエッジ抽出
回路３０の一具体例を示すブロック図であって、３１
ａ，３１ｂ，３２ａ〜３２ｃはシフトレジスタ、３３は
ＯＲ回路、３４はＡＮＤ回路である。

【００９０】ここで、図１４において、被検査基板１の
検査領域は、図４で示したように複数の部分領域に区分
され、夫々の部分領域が１走査分として１走査毎に検査
が行なわれるのであるが、この部分領域毎に走査が行な
われる。即ち、１つの部分領域の走査が行なわれて１走
査分の検出２値画像Ｄが得られると、次の部分領域に走
査が移る。この部分領域での走査方法としては、１次元
画像検出器である撮像装置３がｘ軸方向の走査（以下、
ｘ走査という）を行なうとともに、ＸＹステージ２のこ
のｘ軸方向とは直交するｙ軸方向の移動により、ｙ軸方
向の走査（以下、ｙ軸走査というを行なう。そこで、図
４において、ある部分領域を走査する場合には、そのｘ
軸方向の幅分ｘ軸走査が行なわれ、そのｙ軸方向の幅分
ｙ軸走査が行なわれる。ここで、１回のｘ軸走査に要す
る時間をｘ軸走査時間ということにする。以上の走査方
法は、他の実施形態にも適用される。

【００９１】図１５（ａ）において、このように走査さ
れる部分領域の検出２値画像Ｄがシリアルの画像信号と
して入力され、シフトレジスタ３１ａ，３２ａに供給さ
れる。ここで、シフトレジスタ３１ａ，３１ｂはシリア
ルインシリアルアウトのものであって、１ｘ軸走査期間
の画素数分のセルを有している。従って、入力された検
出２値画像Ｄはシフトレジスタ３１ａで１ｘ軸走査時間
遅延され、シフトレジスタ３２ｂに供給されるととも
に、さらに、シフトレジスタ３１ｂで１ｘ軸走査時間遅
延され、シフトレジスタ３２ｃに供給される。

【００９２】一方、シフトレジスタ３２ａ〜３１ｃはシ
リアルインパラレルアウトのものであって、夫々３画素
数分のセルを有しており、従って、シフトレジスタ３２
ａには、検出２値画像Ｄの３画素がその入力順に格納さ
れ、シフトレジスタ３２ｂには、それより１ｘ軸走査時
間前の３画素がその入力順に格納され、シフトレジスタ
３２ｃには、さらにそれより１ｘ軸走査時間前の３画素
がその入力順に格納される。勿論、これらシフトレジス
タ３２ａ〜３２ｃでは、検出２値画像Ｄが１画素入力さ
れる毎に、１セルずつシフトされる。

【００９３】そこで、各瞬時をみると、シフトレジスタ
３２ａ〜３２ｃには、検出２値画像Ｄの３×３画素が格
納されていることになる。いま、検出２値画像Ｄの任意
の３×３画素が、図１５（ｂ）に示すように、画素Ａ，
Ｂ，Ｃ，……，Ｈ，Ｉとすると、これらは図１５（ａ）
に示すように、シフトレジスタ３２ａ〜３２ｃに格納さ
れることになる。即ち、かかるシフトレジスタ３１ａ，
３１ｂ，３２ａ〜３２ｃによって検出２値画像Ｄの３×
３画素が切り出され、この切り出される３×３画素の領
域が順次ｘ軸方向に、さらに、ｙ軸方向に移動していく
ことになる。

【００９４】各シフトレジスタ３２ａ〜３２ｃからは各
セルの画素がパラレルに出力され、シフトレジスタ３２
ａの３個のセルの画素Ｃ，Ｂ，Ａとシフトレジスタ３２
ｂの２個のセルの画素Ｆ，Ｄとシフトレジスタ３２ｃの
３個のセルの画素Ｉ，Ｈ，Ｇとが反転してＯＲ回路３３
に供給され、シフトレジスタ３２ｂの２番目のセルの画
素ＥがＯＲ回路３３の出力とともにＡＮＤ回路３４に供
給される。これにより、次式（１）、即ち、Ｗ＝−（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ＋Ｆ＋Ｇ＋Ｈ＋Ｉ）・Ｅ …………………（１）ここで、（−）：反転（＋）：論理和（・）：論理積の演算が行なわれる。

【００９５】かかる演算によると、画素Ａ〜Ｉはレベル
が“１”または“０”であり、画素Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，
Ｆ，Ｇ，Ｈ，Ｉの少なくともいずれか１つが“１”で画
素Ｅが“１”であるときのみＷ＝“１”となるから、検
出２値画像Ｄのエッジが検出されてエッジパターンが得
られる。

【００９６】図１６は本発明によるパターン検査方法の
第７の実施形態を説明する図であって、前出図面に対応
する部分には同一符号をつけている。

【００９７】同図において、この実施形態は、図８に示
したパターン検査方法において、図１３に示したパター
ン検査方法のように、検出２値画像Ｄの代わりに検出パ
ターンエッジ２値画像Ｄ_Eを用いるものである。

【００９８】この実施形態でも、先の実施形態と同様の
効果が得られ、欠陥出力がエッジ上の点に限定されるた
め、出力点数が減る効果がある。

【００９９】図１７は本発明によるパターン検査装置の
第４の実施形態を示すブロック図であり、前出図面に対
応する部分には同一符号をつけて重複する説明を省略す
る。

【０１００】同図において、この実施形態は、図１６に
示したパターン検査方法を用いたものであって、図９に
示したパターン検査装置において、図１４に示したパタ
ーン検査装置のように、２値化回路４からの検出２値画
像Ｄの検出パターンエッジ２値画像Ｄ_E を得るために、
エッジ抽出回路３０を設けたものである。

【０１０１】これ以外の点については、図１４に示した
パターン検査装置と同様である。また、この実施形態を
用いて、図１１に示すようなパターン検査システムを構
成することができる。

【０１０２】図１８は本発明によるパターン検査方法の
第８の実施形態を示す図であって、前出図面に対応する
部分には同一符号をつけている。

【０１０３】この実施形態は、図１８に示すように、使
用する欠陥判定用２値画像を１個とするものであり、こ
の点が図１３に示したパターン検査方法と異なる。ここ
では、判定用２値画像Ｍを使用する。

【０１０４】図１８において、欠陥判定用２値画像Ｍを
反転し、これと検出２値画像Ｄから得られた検出パター
ンエッジ２値画像ＤＥとの論理積ＡＮＤをとり、これに
より、欠陥２値画像Ｒが得られる。この欠陥２値画像Ｒ
では、凸欠陥と凹欠陥とが含まれており、これらを検出
することができる。

【０１０５】この実施形態では、欠陥の凸、凹の種類別
に得られるものではないが、図１３に示したパターン検
査方法を用いた場合に比べて、欠陥判定用２値画像用の
画像メモリが１式のみでよく、図１７に示したパターン
検査装置に適用した場合、画像メモリ２８ａ，２８ｂ，
１９ａやセレクタ２７，２９が不要となって装置の簡略
化が図れ、また、記憶装置８’の容量も低減可能とな
る。

【０１０６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
基準画像の寸法公差によらず、簡便な装置構成でもっ
て、高速にパターン欠陥を検出するパターン検査を行な
うことができる。

【０１０７】また、本発明によると、検出すべき欠陥の
大きさが場所によって異なる値をとる場合でも、簡便な
装置構成により、パターン検査を行なうことができる。

【０１０８】さらに、本発明によると、検査領域全域に
対する基準画像のデータ量が膨大となる場合でも、小規
模のメモリ構成によるパターン検査装置またはシステム
を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるパターン検査方法の第１の実施形
態を示す図である。

【図２】図１における基準２値画像と欠陥判定用２値画
像との関係を拡大して示す図である。

【図３】本発明によるパターン検査装置の第１の実施形
態を示すブロック図である。

【図４】図３に示すパターン装置での走査を説明する図
である。

【図５】図３での位置あわせ回路による位置合わせ方法
の一具体例を示す図である。

【図６】本発明によるパターン検査システムの第１の実
施形態を示すブロック図である。

【図７】本発明によるパターン検査方法の第２の実施形
態を示す図である。

【図８】本発明によるパターン検査方法の第３の実施形
態を示す図である。

【図９】本発明によるパターン検査装置の第２の実施形
態を示すブロック図である。

【図１０】本発明によるパターン検査方法の第４の実施
形態を示す図である。

【図１１】本発明によるパターン検査システムの第２の
実施形態を示すブロック図である。

【図１２】本発明によるパターン検査方法の第５の実施
形態を示す図である。

【図１３】本発明によるパターン検査方法の第６の実施
形態を示す図である。

【図１４】本発明によるパターン検査装置の第３の実施
形態を示すブロック図である。

【図１５】図１４におけるエッジ抽出回路の一具体例を
示す図である。

【図１６】本発明によるパターン検査方法の第７の実施
形態を示す図である。

【図１７】本発明によるパターン検査装置の第４の実施
形態を示すブロック図である。

【図１８】本発明によるパターン検査方法の第８の実施
形態を示す図である。

【図１９】パイプライン型処理回路を用いた従来のパタ
ーン検査装置の一例を示すブロック図である。

【図２０】パターン構造要素による縮小処理によってち
ぎれが生じたパターンを示す図である。

【符号の説明】

１被検査基板２ＸＹステージ３撮像装置（１次元画像検出器）６ａ，６ｂ画像メモリ８記憶装置１０ａ，１０ｂ画像メモリ１３ａ，１３ｂ画像メモリ１５位置合わせ回路１６ＡＮＤ回路１７ＯＲ回路１８ａ，１８ｂＡＮＤ回路１９ａ，１９ｂ画像メモリ２１，２１’ パターン検査装置２２，２２’ 画像発生手段２３，２３’ データ転送手段２５ａ，２５ｂ画像メモリ２８ａ，２８ｂ画像メモリ３０エッジ抽出回路Ｄ検出２値画像Ｄ_E 検出パターンエッジ２値画像Ｓ基準２値画像Ｍ欠陥判定用２値画像Ｍ_S 最小公差パターン２値画像Ｍ_L 最大公差パターン２値画像Ｍ_E 欠陥判定用パターンエッジ２値画像Ｍ_ES 最小公差パターンエッジ２値画像Ｍ_EL 最大公差パターンエッジ２値画像Ｒ欠陥２値画像Ｒ_S 凹欠陥２値画像Ｒ_L 凸欠陥２値画像Ｓ_E 膨張２値画像Ｓ_S 収縮２値画像Ｓ_SK1 パターン骨格線２値画像Ｓ_SK2 パターン背景骨格線２値画像

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者小林イラリオ治臣神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者入江洋子神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者二宮隆典神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者土井秀明神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所生産技術研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】欠陥のない基準２値画像と、欠陥を抽出
すべく準備した少なくとも１つ以上の欠陥判定用２値画
像とを記憶する画像記憶手段と、被検査パターンの光学像を電気信号に変換する撮像手段
と、該撮像手段により検出された検出２値画像の該基準２値
画像に対する位置ずれを補正する位置合わせ手段と、該欠陥判定用２値画像と該基準画像との少なくとも一方
と該検出２値画像とを処理して、該被検査パターンの欠
陥を抽出する欠陥抽出手段とからなることを特徴とする
パターン検査装置。
【請求項２】欠陥のない基準２値画像と、欠陥を抽出
すべく準備した少なくとも１つ以上の欠陥判定用２値画
像とを記憶する画像記憶手段と、被検査パターンの光学像を電気信号に変換する撮像手段
と、該撮像手段により検出された検出２値画像の該基準２値
画像に対する位置ずれを補正する位置合わせ手段と、該欠陥判定用２値画像と該基準画像との少なくとも一方
と該検出２値画像とを処理して、該被検査パターンの欠
陥を抽出する欠陥抽出手段とを少なくとも含むパターン
検査装置に加え、さらに、該基準２値画像と該欠陥判定用２値画像とを発生する画
像発生手段と、該画像発生手段と該パターン検査装置との間でのデータ
の転送を可能とするデータ転送手段とを有することを特
徴とするパターン検査システム。
【請求項３】欠陥のない基準２値画像と、欠陥を抽出
すべく準備した欠陥判定用２値画像とを記憶する画像記
憶手段と、該基準２値画像と該欠陥判定用２値画像とから、凸系欠
陥を抽出するための凸系欠陥判定用２値画像と凹系欠陥
を抽出するための凹系欠陥判定用２値画像とを発生する
画像合成手段と、被検査パターンの光学像を電気信号に変換する撮像手段
と、該撮像手段により検出された検出２値画像の該基準２値
画像に対する位置ずれを補正する位置合わせ手段と、該画像合成手段により発生した該凸系欠陥判定用２値画
像と該検出２値画像とを処理して凸系欠陥を抽出し、か
つ該凹系欠陥判定用２値画像と該検出２値画像とを処理
して凹系欠陥を抽出する欠陥抽出手段とからなることを
特徴とするパターン検査装置。
【請求項４】欠陥のない基準２値画像と、欠陥を抽出
すべく準備した欠陥判定用２値画像とから、凸系欠陥を
抽出するための凸系欠陥判定用２値画像と凹系欠陥とを
抽出するための凹系欠陥判定用２値画像とを発生し、被検査パターンを撮像して得られる検出２値画像と該基
準２値画像との位置ずれを補正し、該凸系欠陥判定用２値画像と該検出２値画像とを処理し
て凸系欠陥を抽出するとともに、該凹系欠陥判定用２値
画像と該検出２値画像とを処理して、凹系欠陥を抽出す
ることを特徴とするパターン検査方法。
【請求項５】請求項４記載のパターン検査方法におい
て、前記欠陥判定用２値画像は、パターンの部位毎に検出感
度を可変とすることを特徴とするパターン検査方法。
【請求項６】欠陥のない基準２値画像と、欠陥を抽出
すべく準備した欠陥判定用２値画像とを記憶する画像記
憶手段と、該基準２値画像と該欠陥判定用２値画像から、凸系欠陥
を抽出するための凸系欠陥判定用２値画像と凹系欠陥を
抽出するための凹系欠陥判定用２値画像とを発生する画
像合成手段と、被検査パターンの光学像を電気信号に変換する撮像手段
と、該撮像手段により検出された検出２値画像の該基準２値
画像に対する位置ずれを補正する位置合わせ手段と、該画像合成手段により発生した該凸系欠陥判定用２値画
像と該検出２値画像とを処理して凸系欠陥を抽出し、活
該凹系欠陥判定用２値画像と該検出２値画像とを処理し
て凹系欠陥を抽出する欠陥抽出手段とを少なくとも含む
パターン検査装置に加えて、さらに、該基準２値画像と該欠陥判定用２値画像とを発生する画
像発生手段と、該画像発生手段と該パターン検査装置との間でのデータ
転送を可能とするデータ転送手段ととを有することを特
徴とするパターン検査システム。
【請求項７】欠陥のない基準２値画像と、欠陥を抽出
すべく準備した少なくとも１つ以上の欠陥判定用２値画
像とを記憶する画像記憶手段と、被検査パターンの光学像を電気信号に変換する撮像手段
と、該撮像手段により検出された検出２値画像の該基準２値
画像に対する位置ずれを補正する位置合わせ手段と、該欠陥判定用２値画像と該検出２値画像とを処理して欠
陥を抽出する欠陥抽出手段とからなることを特徴とする
パターン検査装置。
【請求項８】欠陥のない基準２値画像と、欠陥を抽出
すべく準備した少なくとも１つ以上の欠陥判定用２値画
像とを記憶する画像記憶手段と、被検査パターンの光学像を電気信号に変換する撮像手段
と、該撮像手段により検出された検出２値画像の該基準２値
画像に対する位置ずれを補正する位置合わせ手段と、該欠陥判定用２値画像と該検出２値画像とを処理して欠
陥を抽出する欠陥抽出手段とを少なくとも含むパターン
検査装置に加えて、さらに、該基準２値画像と該欠陥判定用２値画像とを発生する画
像発生手段と、該画像発生手段と該パターン検査装置との間でのデータ
転送を可能とするデータ転送手段とを有することを特徴
とするパターン検査システム。
【請求項９】欠陥のない基準２値画像と、基準画像の
寸法公差によって定まる最大公差パターン外形と最小公
差パターン外形とに挟まれた中空の領域をそれ以外の領
域から区別するべく２値化された欠陥判定用２値画像と
を記憶する画像記憶手段と、該基準２値画像と該欠陥判定用２値画像とから、凸系欠
陥を抽出するための最大公差パターン２値画像と凹系欠
陥を抽出するための最小公差パターン２値画像とを発生
する画像合成手段と、被検査パターンの光学像を電気信号に変換する撮像手段
と、該撮像手段により検出された検出２値画像の該基準２値
画像に対する位置ずれを補正する位置合わせ手段と、該画像合成手段により発生した該最大公差パターン２値
画像と該検出２値画像とを処理して凸系欠陥を抽出し、
活該最小公差パターン２値画像と該検出２値画像とを処
理して凹系欠陥を抽出する欠陥抽出手段とからなること
を特徴とするパターン検査装置。
【請求項１０】欠陥のない基準２値画像と、基準画像
の寸法公差によって定まる最大公差パターン外形と最小
公差パターン外形とに挟まれた中空の領域をそれ以外の
領域から区別するべく２値化された欠陥判定用２値画像
とから、凸系欠陥を抽出するための最大公差パターン２
値画像と凹系欠陥を抽出するための最小公差２値画像と
を発生し、被検査パターンを撮像して得られる検出２値画像と該基
準２値画像との位置ずれを補正し、該最大公差パターン２値画像と該検出２値画像とを処理
して凸系欠陥を抽出するとともに、該最小公差パターン
２値画像と該検出２値画像とを処理して凹系欠陥を抽出
することを特徴とするパターン検査方法。
【請求項１１】欠陥のない基準２値画像と、基準画像
の寸法公差によって定まる最大公差パターン外形と最小
公差パターン外形とに挟まれた中空の領域がそれ以外の
領域から区別するべく２値化された欠陥判定用２値画像
とを記憶する画像記憶手段と、該基準２値画像と該欠陥判定用２値画像から凸系欠陥を
抽出するための最大公差パターン２値画像と凹系欠陥を
抽出するための最小公差パターン２値画像とを発生する
画像合成手段と、被検査パターンの光学像を電気信号に変換する撮像手段
と、該撮像手段により検出された検出２値画像の該基準２値
画像に対する位置ずれを補正する位置合わせ手段と、該画像合成手段により発生した該最大公差パターン２値
画像と該検出２値画像とを処理して凸系欠陥を抽出し、
該最小公差パターン２値画像と該検出２値画像とを処理
して、凹系欠陥を抽出する欠陥抽出手段とを少なくとも
含むパターン検査装置に加え、さらに、該基準２値画像と該欠陥判定用２値画像とを発生する画
像発生手段と、該画像発生手段と該パターン検査装置との間でのデータ
転送を可能とするデータ転送手段とと有することを特徴
とするパターン検査システム。
【請求項１２】欠陥のない基準２値画像と、基準画像
の寸法公差によって定まる最大または最小公差パターン
２値画像とを記憶する画像記憶手段と、被検査パターンの光学像を電気信号に変換する撮像手段
と、該撮像手段により検出された検出２値画像の該基準２値
画像に対する位置ずれを補正する位置合わせ手段と、該最大または最小公差パターン２値画像と該検出２値画
像とを処理して凸系または凹系欠陥を抽出する欠陥抽出
手段とからなることを特徴とするパターン検査装置。
【請求項１３】欠陥のない基準２値画像と、基準画像
の寸法公差によって定まる最大または最小公差パターン
２値画像とを記憶する画像記憶手段と、被検査パターンの光学像を電気信号に変換する撮像手段
と、該撮像手段により検出された検出２値画像の該基準２値
画像に対する位置ずれを補正する位置合わせ手段と、該最大または最小公差パターン２値画像と該検出２値画
像とを処理して凸系または凹系欠陥を抽出する欠陥抽出
手段とを少なくとも含むパターン検査装置に加え、さら
に、該基準２値画像と該最大または最小公差パターン２値画
像とを発生する画像発生手段と、該画像発生手段と該パターン検査装置との間でのデータ
転送を可能とするデータ転送手段とを有することを特徴
とするパターン検査システム。
【請求項１４】欠陥のない基準２値画像と、基準画像
の寸法公差によって定まる最大公差パターンのエッジ及
び最小公差パターンのエッジ点をそれ以外の点から区別
するべく２値化された欠陥判定用２値画像とを記憶する
画像記憶手段と、該基準２値画像と該欠陥判定用２値画像とから、凸系欠
陥を抽出するための最大公差パターンエッジ２値画像と
凹系欠陥を抽出するための最小公差パターンエッジ２値
画像とを発生する画像合成手段と、被検査パターンの光学像を電気信号に変換する撮像手段
と、該撮像手段により検出された検出２値画像の該基準２値
画像に対する位置ずれを補正する位置合わせ手段と、該画像合成手段により発生した該最大公差パターンエッ
ジ２値画像と該検出２値画像とを処理して凸系欠陥を抽
出し、かつ該最小公差パターンエッジ２値画像と該検出
２値画像とを処理して凹系欠陥を抽出する欠陥抽出手段
とからなることを特徴とするパターン検査装置。
【請求項１５】欠陥のない基準２値画像と、基準画像
の寸法公差によって定まる最大公差パターンのエッジ点
及び最小公差パターンのエッジ点をそれ以外の点から区
別するべく２値化された欠陥判定用２値画像とから、凸
系欠陥を抽出するための最大公差パターンエッジ２値画
像と凹系欠陥を抽出するための最小公差パターンエッジ
２値画像とを発生し、撮像された被検査パターンの検出２値画像の該基準２値
画像に対する位置ずれを補正し、該最大公差パターンエッジ２値画像と該検出２値画像と
を処理して凸系欠陥を抽出し、かつ該最小公差パターン
エッジ２値画像と該検出２値画像とを処理して凹系欠陥
を抽出することを特徴とするパターン検査方法。
【請求項１６】欠陥のない基準２値画像と、基準画像
の寸法公差によって定まる最大公差パターンのエッジ点
及び最小公差パターンのエッジ点に挟まれた中空の領域
のエッジ点をそれ以外の点から区別するべく２値化され
た欠陥判定用２値画像とを記憶する画像記憶手段と、該基準２値画像と該欠陥判定用２値画像とから、凸系欠
陥を抽出するための最大公差パターンエッジ２値画像と
凹系欠陥を抽出するための最小公差パターンエッジ２値
画像とを発生する画像合成手段と、被検査パターンの光学像を電気信号に変換する撮像手段
と、該撮像手段により検出された検出２値画像の該基準２値
画像に対する位置ずれを補正する位置合わせ手段と、該画像合成手段により発生した該最大公差パターンエッ
ジ２値画像と該検出２値画像とを処理して凸系欠陥を抽
出し、かつ該最小公差パターンエッジ２値画像と該検出
２値画像とを処理して凹系欠陥を抽出する欠陥抽出手段
とを少なくとも含むパターン検査装置に加え、さらに、該基準２値画像と該欠陥判定用２値画像とを発生する画
像発生手段と、該画像発生手段と該パターン検査装置との間でのデータ
転送を可能とするデータ転送手段とを有することを特徴
とするパターン検査システム。
【請求項１７】欠陥のない基準２値画像と、基準画像
の寸法公差によって定まる最大または最小公差パターン
のエッジ点をそれ以外の点から区別するべく２値化され
た最大または最小公差パターンエッジ２値画像とを記憶
する画像記憶手段と、被検査パターンの光学像を電気信号に変換する撮像手段
と、該撮像手段により検出された検出２値画像の該基準２値
画像に対する位置ずれを補正する位置合わせ手段と、該最大または最小公差パターンエッジ２値画像と該検出
２値画像とを処理して凸系または凹系欠陥を抽出する欠
陥抽出手段とからなることを特徴とするパターン検査装
置。
【請求項１８】欠陥のない基準２値画像と、基準画像
の寸法公差によって定まる最大または最小公差パターン
のエッジ点をそれ以外の点から区別するべく２値化され
た最大または最小公差パターンエッジ２値画像とを記憶
する画像記憶手段と、被検査パターンの光学像を電気信号に変換する撮像手段
と、該撮像手段により検出された検出２値画像の該基準２値
画像に対する位置ずれを補正する位置合わせ手段と、該最大または最小公差パターンエッジ２値画像と該検出
２値画像とを処理して凸系または凹系欠陥を抽出する欠
陥抽出手段とを少なくとも含むパターン検査装置に加
え、さらに、該基準２値画像及び最大または最小公差パターンエッジ
２値画像を発生する画像発生手段と、該画像発生手段と該パターン検査装置との間でのデータ
転送を可能とするデータ転送手段とを有することを特徴
とするパターン検査システム。
【請求項１９】欠陥のない基準２値画像と、欠陥を抽
出すべく準備した欠陥判定用２値画像とを記憶する画像
記憶手段と、該基準２値画像と該欠陥判定用２値画像とから、凸系欠
陥を抽出するための凸系欠陥判定用２値画像と凹系欠陥
を抽出するための凹系欠陥判定用２値画像とを発生する
画像合成手段と、被検査パターンの光学像を電気信号に変換する撮像手段
と、該撮像手段により検出された検出２値画像の該基準２値
画像に対する位置ずれを補正する位置合わせ手段と、該検出２値画像のエッジを抽出して検出エッジ２値画像
とするエッジ抽出手段と、該画像合成手段により発生した該凸系欠陥判定用２値画
像と該検出エッジ２値画像とを処理して凸系欠陥を抽出
し、かつ該凹系欠陥判定用２値画像と該検出エッジ２値
画像とを処理して凹系欠陥を抽出する欠陥抽出手段とを
有することを特徴とするパターン検査装置。
【請求項２０】欠陥のない基準２値画像と、欠陥を抽
出すべく準備した欠陥判定用２値画像とから、凸系欠陥
を抽出するための凸系欠陥判定用２値画像と凹系欠陥を
抽出するための凹系欠陥判定用２値画像とを発生し、撮像された被検査パターンの検出２値画像と該基準２値
画像との位置ずれを補正し、該検出２値画像のエッジを抽出して検出エッジ２値画像
とし、該凸系欠陥判定用２値画像と該検出エッジ２値画
像とを処理して凸系欠陥を抽出し、かつ該凹系欠陥判定
用２値画像と該検出エッジ２値画像とを処理して凹系欠
陥を抽出することを特徴とするパターン検査方法。
【請求項２１】欠陥のない基準２値画像と、欠陥を抽
出すべく準備した欠陥判定用２値画像とを記憶する画像
記憶手段と、該基準２値画像と該欠陥判定用２値画像とから、凸系欠
陥を抽出するための凸系欠陥判定用２値画像と凹系欠陥
を抽出するための凹系欠陥判定用２値画像とを発生する
画像合成手段と、被検査パターンの光学像を電気信号に変換する撮像手段
と、該撮像手段により検出された検出２値画像の該基準２値
画像に対する位置ずれを補正する位置合わせ手段と、該検出２値画像のエッジを抽出して検出エッジ２値画像
とするエッジ抽出手段と、該画像合成手段により発生した該凸系欠陥判定用２値画
像と該検出エッジ２値画像とを処理して凸系欠陥を抽出
し、かつ該凹系欠陥判定用２値画像と該検出エッジ２値
画像とを処理して凹系欠陥を抽出する欠陥抽出手段とを
少なくとも含むパターン検査装置に加え、さらに、該基準２値画像と該欠陥判定用２値画像とを発生する画
像発生手段と、該画像発生手段と該パターン検査装置との間でのデータ
転送を可能とするデータ転送手段とを有することを特徴
とするパターン検査システム。
【請求項２２】欠陥のない基準２値画像と、欠陥を抽
出すべく準備した欠陥判定用２値画像とを記憶する画像
記憶手段と、被検査パターンの光学像を電気信号に変換する撮像手段
と、該撮像手段により検出された検出２値画像の該基準２値
画像に対する位置ずれを補正する位置合わせ手段と、該検出２値画像のエッジを抽出して検出エッジ２値画像
とするエッジ抽出手段と、該欠陥判定用２値画像と該検出エッジ２値画像とを処理
して欠陥を抽出する欠陥抽出手段とからなることを特徴
とするパターン検査装置。
【請求項２３】欠陥のない基準２値画像と、欠陥を抽
出すべく準備した欠陥判定用２値画像とを記憶する画像
記憶手段と、被検査パターンの光学像を電気信号に変換する撮像手段
と、該撮像手段により検出された検出２値画像の該基準２値
画像に対する位置ずれを補正する位置合わせ手段と、該検出２値画像のエッジを抽出して検出エッジ２値画像
とするエッジ抽出手段と、該欠陥判定用２値画像と該検出エッジ２値画像とを処理
して欠陥を抽出する欠陥抽出手段とを少なくとも含むパ
ターン検査装置に加え、さらに、該基準２値画像と該欠陥判定用２値画像とを発生する画
像発生手段と、該画像発生手段と該パターン検査装置との間でのデータ
転送を可能とするデータ転送手段とを有することを特徴
とするパターン検査システム。
【請求項２４】欠陥のない基準２値画像と、基準画像
の寸法公差によって定まる最大公差パターン外形と最小
公差パターン外形とに挟まれた中空の領域をそれ以外の
領域から区別するべく２値化された欠陥判定用２値画像
とを記憶する画像記憶手段と、該基準２値画像と該欠陥判定用２値画像とから、凸系欠
陥を抽出するための最大公差パターン２値画像と凹系欠
陥を抽出するための最小公差パターン２値画像とを発生
する画像合成手段と、被検査パターンの光学像を電気信号に変換する撮像手段
と、該撮像手段により検出された検出２値画像の該基準２値
画像に対する位置ずれを補正する位置合わせ手段と、該検出２値画像のエッジを抽出して検出エッジ２値画像
とするエッジ抽出手段と、該画像合成手段により発生した該最大公差パターン２値
画像と該検出エッジ２値画像とを処理して凸系欠陥を抽
出し、かつ該最小公差２値画像と該検出エッジ２値画像
とを処理して凹系欠陥を抽出する欠陥抽出手段とからな
ることを特徴とするパターン検査装置。
【請求項２５】欠陥のない基準２値画像と、基準画像
の寸法公差によって定まる最大公差パターン外形と最小
公差パターン外形とに挟まれた中空の領域をそれ以外の
領域から区別するべく２値化された欠陥判定用２値画像
とから、凸系欠陥を抽出するための最大公差パターン２
値画像と凹系欠陥を抽出するための最小公差パターン２
値画像とを発生し、撮像された被検査パターンの検出２値画像と該基準２値
画像との位置ずれを補正し、該検出２値画像のエッジを抽出して検出エッジ２値画像
とし、該凸系欠陥判定用２値画像と該検出エッジ２値画
像とを処理して凸系欠陥を抽出し、かつ該凹系欠陥判定
用２値画像と該検出エッジ２値画像とを処理して凹系欠
陥を抽出することを特徴とするパターン検査方法。
【請求項２６】欠陥のない基準２値画像と、基準画像
の寸法公差によって定まる最大公差パターン外形と最小
公差パターン外形とに挟まれた中空の領域をそれ以外の
領域から区別するべく２値化された欠陥判定用２値画像
とを記憶する画像記憶手段と、該基準２値画像と該欠陥判定用２値画像とから、凸系欠
陥を抽出するための最大公差パターン２値画像と凹系欠
陥を抽出するための最小公差パターン２値画像とを発生
する画像合成手段と、被検査パターンの光学像を電気信号に変換する撮像手段
と、該撮像手段により検出された検出２値画像のエッジを抽
出して検出エッジ２値画像とするエッジ抽出手段と、該撮像手段により検出された検出２値画像の該基準２値
画像に対する位置ずれを補正する位置合わせ手段と、該画像合成手段により発生した該最大公差パターン２値
画像と該検出エッジ２値画像とを処理して凸系欠陥を抽
出し、かつ該最小公差パターン２値画像と該検出エッジ
２値画像とを処理して凹系欠陥を抽出する欠陥抽出手段
とを少なくとも含むパターン検査装置に加え、さらに、該基準２値画像と該欠陥判定用２値画像とを発生する画
像発生手段と、該画像発生手段と該パターン検査装置との間でのデータ
転送を可能とするデータ転送手段とを有することを特徴
とするパターン検査システム。
【請求項２７】欠陥のない基準２値画像と、基準画像
の寸法公差によって定まる最大または最小公差パターン
２値画像とを記憶する画像記憶手段と、被検査パターンの光学像を電気信号に変換する撮像手段
と、該撮像手段により検出された検出２値画像の該基準２値
画像に対する位置ずれを補正する位置合わせ手段と、該検出２値画像のエッジを抽出して検出エッジ２値画像
とするエッジ抽出手段と、該最大または最小公差パターン２値画像と該検出エッジ
２値画像とを処理して凸系または凹系欠陥を抽出する欠
陥抽出手段とからなることを特徴とするパターン検査装
置。
【請求項２８】欠陥のない基準２値画像と、基準画像
の寸法公差によって定まる最大または最小公差パターン
２値画像とを記憶する画像記憶手段と、被検査パターンの光学像を電気信号に変換する撮像手段
と、該撮像手段により検出された検出２値画像の該基準２値
画像に対する位置ずれを補正する位置合わせ手段と、該検出２値画像のエッジを抽出して検出エッジ２値画像
とするエッジ抽出手段と、該最大または最小公差パターン２値画像と該検出２値画
像とを処理して凸系または凹系欠陥を抽出する欠陥抽出
手段とを少なくとも含むパターン検査装置に加え、さら
に、該基準２値画像と該最大または最小公差パターン２値画
像とを発生する画像発生手段と、該画像発生手段と該パターン検査装置との間でのデータ
転送を可能とするデータ転送手段とを有することを特徴
とするパターン検査システム。
【請求項２９】欠陥のない基準２値画像と、基準画像
の寸法公差によって定まる最大公差パターン外形と最小
公差パターン外形とに挟まれた中空の領域をそれ以外の
領域から区別するべく２値化された欠陥判定用２値画像
とを記憶する画像記憶手段と、被検査パターンの光学像を電気信号に変換する撮像手段
と、該撮像手段により検出された検出２値画像の該基準２値
画像に対する位置ずれを補正する位置合わせ手段と、該検出２値画像のエッジを抽出して検出エッジ２値画像
とするエッジ抽出手段と、該欠陥判定用２値画像と該検出エッジ２値画像とを処理
して欠陥を抽出する欠陥抽出手段とからなることを特徴
とするパターン検査装置。
【請求項３０】撮像された被検査パターンの検出２値
画像と基準２値画像との位置ずれを補正し、該検出２値画像のエッジを抽出して検出エッジ２値画像
とし、基準２値画像の寸法公差によって定まる最大公差パター
ン外形と最小公差パターン外形とに挟まれた中空の領域
をそれ以外の領域から区別するべく２値化された欠陥判
定用２値画像と該検出エッジ２値画像とを処理して欠陥
を抽出することを特徴とするパターン検査方法。
【請求項３１】欠陥のない基準２値画像と、基準画像
の寸法公差によって定まる最大公差パターン外形と最小
公差パターン外形とで挟まれた中空の領域をそれ以外の
領域から区別するべく２値化された欠陥判定用２値画像
とを記憶する画像記憶手段と、被検査パターンの光学像を電気信号に変換する撮像手段
と、該撮像手段により検出された検出２値画像の該基準２値
画像に対する位置ずれを補正する位置合わせ手段と、該検出２値画像のエッジを抽出して検出エッジ２値画像
とするエッジ抽出手段と、該欠陥判定用２値画像と該検出エッジ２値画像とを処理
して欠陥を抽出する欠陥抽出手段とを少なくとも含むパ
ターン検査装置に加え、さらに、該基準２値画像と該最大または最小公差パターン２値画
像とを発生する画像発生手段と、該画像発生手段と該パターン検査装置との間でのデータ
転送を可能とするデータ転送手段とからなることを特徴
とするパターン検査システム。
【請求項３２】検査領域全域に関する基準画像または
欠陥判定用画像の一方または両方を格納する第１の画像
記憶手段と、第１の画像記憶手段と比較して高速かつ小容量であり、
１回の撮像で検出される領域に対応する部分基準画像ま
たは部分欠陥判定用画像の一方または両方を格納する第
２の画像記憶手段と、撮像の度に、撮像する領域に関する部分基準画像または
部分欠陥判定用画像の一方または両方を、該第１の画像
記憶手段から該第２の画像記憶手段に転送するデータ転
送手段と、該第２の画像記憶手段に格納された部分基準画像または
部分欠陥判定用画像の一方または両方と該撮像手段によ
り検出された検出２値画像とを用いて欠陥を検出する欠
陥抽出手段とからなることを特徴とするパターン検査装
置。
【請求項３３】検査領域全域に関する基準画像または
欠陥判定用画像の一方または両方を格納する第１の画像
記憶手段と、第１の画像記憶手段と比較して高速かつ小容量であり、
１回の撮像で検出される領域に対応する部分基準画像ま
たは部分欠陥判定用画像の一方または両方を格納する第
２の画像記憶手段と、撮像の度に、撮像する領域に関する部分基準画像または
部分欠陥判定用画像の一方または両方を、該第１の画像
記憶手段から該第２の画像記憶手段に転送するデータ転
送手段と、該第２の画像記憶手段に格納された部分基準画像または
部分欠陥判定用画像の一方または両方と、該撮像手段に
より検出された検出２値画像とを用いて欠陥を検出する
欠陥抽出手段とを少なくとも含むパターン検査装置に加
え、さらに、該基準２値画像または該欠陥判定用画像の一方または両
方を発生する画像発生手段と、該画像発生手段と該パターン検査装置との間でのデータ
転送を可能とするデータ転送手段とからなることを特徴
とするパターン検査システム。
【請求項３４】被検査パターンの光学像を電気信号に
変換する１次元センサと、該被検査パターンをＸ，Ｙ方向に位置決め載置するＸＹ
ステージと、検査領域全域に関する基準画像または欠陥判定用画像の
一方または両方を格納する画像記憶手段と、該画像記憶手段と比較して高速かつ小容量であり、１走
査分の基準画像または欠陥判定用画像の一方または両方
を格納するメモリと、該走査の度に、該画像記憶手段から１走査分の基準画像
または欠陥判定用画像の一方または両方を該メモリに転
送するデータ転送手段と、該ＸＹステージを走査しつつ該１次元センサで撮像する
ことによって検出された検出２値画像と、該メモリに格
納された基準画像または欠陥判定用画像の一方または両
方とを用いて欠陥を検出する欠陥抽出手段とからなるこ
とを特徴とするパターン検査装置。
【請求項３５】被検査パターンの光学像を電気信号に
変換する１次元センサと、被検査パターンをＸ，Ｙ方向に位置決め載置するＸＹス
テージと、検査領域全域に関する基準画像または欠陥判定用画像の
一方または両方を格納する画像記憶手段と、該画像記憶手段と比較して高速かつ小容量であり、１走
査分の基準画像または欠陥判定用画像の一方または両方
を格納するメモリと、該走査の度に、該画像記憶手段から１走査分の基準画像
または欠陥判定用画像の一方または両方を該メモリに転
送するデータ転送手段と、該ＸＹステージを走査しつつ１次元センサで撮像するこ
とによって検出された検出２値画像と、該メモリに格納
された基準画像または欠陥判定用画像の一方または両方
を用いて欠陥を検出する欠陥抽出手段とを少なくとも含
むパターン検査装置に加え、さらに、該基準２値画像または該欠陥判定用画像の一方または両
方を発生する画像発生手段と、該画像発生手段と該パターン検査装置との間でのデータ
転送を可能とするデータ転送手段とからなることを特徴
とするパターン検査システム。
【請求項３６】被検査パターンの光学像を電気信号に
変換する２次元センサと、被検査パターンをＸ，Ｙ方向に位置決め載置するＸＹス
テージと、検査領域全域に関する基準画像または欠陥判定用画像の
一方または両方を格納可能な記憶容量を有する画像記憶
手段と、該画像記憶手段と比較して高速かつ小容量であり、１視
野で検出される領域に対応する基準画像または欠陥判定
用画像の一方または両方を格納するメモリと、撮像の度に、該画像記憶手段から１視野分の基準画像ま
たは欠陥判定用画像の一方または両方を該メモリに転送
するデータ転送手段と、該ＸＹステージを移動しつつ２次元センサで撮像するこ
とによって検出された検出２値画像と、該メモリに格納
された基準画像または欠陥判定用画像の一方または両方
とを用いて欠陥を検出する欠陥抽出手段とからなること
を特徴とするパターン検査装置。
【請求項３７】被検査パターンの光学像を電気信号に
変換する２次元センサと、被検査パターンをＸ，Ｙ方向に位置決め載置するＸＹス
テージと、検査領域全域に関する基準画像または欠陥判定用画像の
一方または両方を格納する画像記憶手段と、該画像記憶手段と比較して高速かつ小容量であり、１視
野分の基準画像または欠陥判定用画像の一方または両方
を格納するメモリと、走査の度に、該画像記憶手段から１視野分の該基準画像
または該欠陥判定用画像の一方または両方を該メモリに
転送するデータ転送手段と、該ＸＹステージを移動しつつ２次元センサで撮像するこ
とによって検出された検出２値画像と、該メモリに格納
された該基準画像または該欠陥判定用画像の一方または
両方とを用いて欠陥を検出する欠陥抽出手段とを少なく
とも含むパターン検査装置に加え、さらに、該基準画像または該欠陥判定用画像の一方または両方を
発生する画像発生手段と、該画像発生手段と該パターン検査装置との間でのデータ
転送を可能とするデータ転送手段とを有することを特徴
とするパターン検査システム。