JPS61236285A - 被検査パターンの欠陥検査方法 - Google Patents

被検査パターンの欠陥検査方法

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JPS61236285A
JPS61236285A JP60076389A JP7638985A JPS61236285A JP S61236285 A JPS61236285 A JP S61236285A JP 60076389 A JP60076389 A JP 60076389A JP 7638985 A JP7638985 A JP 7638985A JP S61236285 A JPS61236285 A JP S61236285A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は2つの同一形状を有するパターンを比較し、異
なる部分を欠陥とするいわゆる比較検査の方法に関する
ものである。
〔発明の背景〕
従来より比較検査の方法として、2つのパターンより予
め定めた特徴(微小部、境界部など)を抽出し、それら
の特徴の有無を2つのパターンの同一位置において調べ
、一方にのみ特徴が存在するとき、欠陥が有ると判定す
る方法、いわゆる特徴比較法が知られている(例えば特
公昭59−24361 )。しかし、この方法によると
検査を高精度に行なうために、抽出する特徴の糧類を増
さなければならない。例えば境界部抽出のため、水平、
垂直の境界の他K、45″の境界。
コーナ部の抽出などを付加し、精度向上を図る必要があ
る。逆の観点から言えば、検査装置のハードウェア規模
の増大を招き、またバター/が複雑になれば、見逃し、
虚報の危険も増化することとなる。
〔発明の目的〕
本発明の目的は上記した従来技術の課題を解決した比較
検査の方法を提供することにある。
C発明の概要〕 検査対象となるパターンの1部を摘出して、その外周に
不感帯を設け、その不感帯で覆われた検査対象のパター
ンと、既に準備された参照パターンとを比較する。
その結果、参照パターンに存在しないとされた検査パタ
ーンには欠陥があると判定することを特徴とする。
〔発明の実施例〕
本発明の一実施例の全体構成を第1図に示す。
第1図において、1は撮像装置であり、2は1からの映
像信号を2値化する2値化回路であり、3,4は各々パ
ターン境界部分のうちパターン内、外を不感帯として抽
出する不感帯設定回路であり、5,6.7はそれぞれ2
の出力である検査パターン3,4の出力である不感帯パ
ターンより局部パターンを切出す局部パターン抽出回路
である。8は設計パターンメモリであり、2値パターン
として設計パターンを記憶しており1の撮像装置の走査
に同期して撮像している対象の設計パターンを出力する
。9は8の出力より局部パターンを切出す局部パターン
抽出回路である。10は5,6,7.9で抽出した局部
パターンより欠陥を抽出する欠陥抽出回路であり、11
は欠陥信号である。第2図IC3,4,5,6,7のパ
ターン境界部抽出のため拡大、縮小を用い、検査判定の
ため、5゛×5画素の局部領域を用いる場合の具体的構
成を示す。
第2図において、12は2(第1図)の出力である2値
信号であり、12は走査線の長さに相当するシフトレジ
スタ3本より構成されるシフトレジスタ群13ヲ介し、
シリアルインパラレルアウトのシフトレジスタで構成さ
れる6×3の局部メモリ14へ入力される。14の3×
3の出カバ15の論理積回路、16の論理和回路に入力
される。このような構成をとると、15は2値信号12
に対し、1画素だけ縮小したパターン信号を出力し、1
6は1画素だけ拡大したパターン信号を出力する。よっ
て、14の中央の画素と15.16の出力を17.18
の排他的論理和回路へ入力することにより、  17.
18はパターンの境界部分のうち各々、パターン内、パ
ターン外の1画素において、°1°となる不感帯信号を
出力する。次に検査パターンおよび不感帯パターンよす
、5×5画素の局部領域を切出す構成について説明する
14の3×3画素の局部メモリの中央の画素および17
.18の出力は、各々、長さが走査線の長さに相当する
シフトレジスタ5本より構成されるシフトレジスタ群1
?、2o、21を介し、シリアルインパラレルアウトの
シフトレジスタで構成される5×5の局部メモリ22.
23.24へ入力される。
このような構成をとると、22.25.24 Kは逐次
検査パターンの5×5画素、パターン内の不感帯パター
ンの5×5画素、パターン外の不感帯パターンの5×5
画素が入力されていくことになる。なお、ここで、第3
図忙シフトレジスタ群の具体的構成を示す。25が入力
であり、26,1゜26.2・・・・・・・・・26.
ルが4本のシフトレジスタで構成されるシフトレジスタ
群の出力である。
第4図に参照パターンである設計パターンより局部領域
を切り出す具体的構成を示す。一般に検査パターンと参
照パターンの間には位置ずれがあるので、22に切出さ
れた検査パターンに相当する局部パターンを設計パター
ンより抽出するKは、位置ずれ分だけ広く局部パターン
を切出し、その中に検査パターンに相当する部分が存在
するようにする。第4図では位置ずれの発生が、水平、
垂直方向に±1画素の可能性があるとし、具体的構成を
示している。
22.23.24 (第2図)K切出される局部パター
ンは5×5であり、この5×5が水平、垂直方向忙±1
画素ずれるとすれば、設計パターンから7×7画素の局
部パターンを切出せばよい。
第4図において、27は設計パターン信号であり28の
走査線の長さに相当するシフトレジスタ7本より構成さ
れるシフトレジスタ群28を介し、7×7の局部メモリ
29へ入力される。また、ここで29の中心画素d44
と22(第2図)の中心画素α、3は位置ずれかないと
き、検査パターンと参照パターンにおいて同一の位置を
示すように。
8の設計パターンメモリは1の撮像装置に同期して読出
されているものとする。
局部メモリ22,25,24.29に切出された局部パ
ターンから欠陥判定する欠陥抽出回路10の具体的構成
を第5図に示す。第5図においてa@) 。
b 2.  、  01 j  (L  ””  1 
〜5  、  )° ■ 1〜5  ) は 22゜2
3.24の各画素の出力を表わし、’i+lj+k(i
  =  1 〜5  、  j  =  1 〜5 
 、  l  =  0 〜2  、  k  −0〜
 2は29の各画素の出力を表わす。各i、jに対し、
t、hを0〜2へ変化させ、第5図に示すように6 L
 Jと’i+lj+kを排他的論理和回路30へ入力す
ると、30は220局部パターンを29の局部パターン
上で動かし、各画素ととに排他的論理をとったときの、
各画素ごとの出力を出力することになる。よって、不感
帯パターンの局部パターン25.24の各画素を否定回
路31.32を介した後、論理積回路33.34へ入力
し、30の出力をゲートすることにより、53.34の
出力には不感帯パターンを無視した不一致信号が出力さ
れる。
33、34の出力はt、hの値ごと忙論理和口路35゜
36によりi、jを1〜5変化させたときの論理和がと
られ、55.56の出力は論理積回路37.38を介し
、論理和回路39を入力され、欠陥信号11を出力する
。このような構成をとると、35および56の各論理和
回路の出力Elk 、 Fibは検査バター/と設計パ
ター7の位置ずれが水平方向ノー1.垂直方向A−1の
ときの検査パターン)ト設計パターンの5×5画素の局
部領域での不一致の有無を、パターンの内および外1画
素を不感帯として抽出したものに他ならず、37.38
の出力は不一致が無いものが1つでもあれば。
出力を”0°とし、全て不一致であれば出力を@1°と
する。よって39はパターンの内および外の1画素を不
感帯とし、両者の場合ともに不一致がなければ、出方を
°Q e、すなわち欠陥なしどちらかに1つでも不一致
があれば、出方を”1°、すなわち欠陥有とするもので
ある。
本発明の動作例として、第6図に示すような検査パター
ンと設計パターンに対し適用した場合を考え、(α) 
、 (A) e (c) 、(d) 、 (#) 、C
f) 、 (y)で示す局部領域で、22.23.24
の局部パターン形状ノようになるかを第7図に示す、第
6図、第7図からも明らかなように、本発明によれば、
 (j) 、 (d)(1) 、 (f)、 (y)を
欠陥と抽出し、量子化誤差と考えラレる(−) 、 (
1)は欠陥としない。
また、以上の説明では参照パターンとして設計パターン
を用いているが、検査パターンと同一形状を有する対象
を撮像して、参照パターンとしても、本発明を適用でき
るのは明らかである。
〔発明の効果〕     ゝ 本発明によれば、検査対象のパターン形状が複雑化して
も、同一の判定法忙より欠陥を抽出することが可能であ
る。
この効果を従来技術である特徴比較法と比べてみる。直
交するパターン形状のみを有するパターン検査を考える
。第8図に%徴比較法でパターン検査を行うとき、必要
となる特徴抽出器の例を示す。この場合、2画素以上の
パターンの凹凸は量子化誤差(1画素の凹凸)とみなせ
逢いため、欠陥としなければならない。このため、第8
図(、)に示すような境界検出のオペレータが必要とな
る。このオペレータを逐次検査パターンと参照パターン
上を動かし、a1=α、かつ4.−4. かつαx”i
jt  が成立するとき、境界(水平方向)が存在する
とするのが、このオペレー漬の機能であり、第8図(、
)に示すような2画素以上の凹凸は、検査パターン(実
線)と参照パターン(破線)の両者でこのオペレータを
動作させることにより、一方でのみ境界が抽出されるの
で欠陥として判定できる。ここでは水平方向の境界抽出
のオペレータを示したが、90″回転した垂直方向の境
界抽出のオペレータも同機に必要である。
しかし、第8図(A)に示すような1画素の孤立欠陥は
このオペレータでは見逃してしまう。そこで、第8図(
b) K示すような微小検出のオペレータが必要となる
。このオペレータはα、−G。
−4m 4.−b2 ”” bBであるとき、eLls
cI  あるいはα1−c、あるいはα、 −〇、  
が成立するとき微小部分が存在するとするものである。
このオペレータにより第8図<b>のような1画素の孤
立欠陥は検査パタニン、参照パターンのうち一方にしか
微小部が検出されないので欠陥と判定される。しかし、
第8図(1)のような境界近傍の1画素幅の欠陥を考え
ると、検査パターンと参照パターンの位置合せ誤差を考
えれば、垂直方向の境界抽出では、両パターンとも垂直
方向の境界が存在し、欠陥を抽出できない。そこで、第
8図(b)を90°回転した、第8図(1)に示すよう
危機小検出のオペレータが必要となる。同様に位置合せ
誤差を考えれば、第8図(d)に示すようにコーナ近傍
の凹凸も検出できない。第8図(d)の場合、欠陥は水
平方向の境界が有ると検出されるが、近傍にコーナ部が
あるため、両パターンとも同じ境界が抽出され、欠陥と
みなせない。
そこで、第8図(d)に示すようなコーナ検出のオペレ
ータが必要となる。このオペレータはα。
−a2sllα3m1g4寓a5− eL@ −eLl
かつA、−b、”−A。
−b4かつαl’ih+のとき、コーナが有るとするも
のである。このオペレータによれば、第8図(d)の場
合、一方のパターンにのみコーナが検出されるため、欠
陥として判定できる。コーナの種類としては4種類ある
ので、4つのオペレータが必要となる。以上のように従
来技術の特徴比較法によれば、2+2+4w8通りの特
徴オペレータが必要であり、検査パターンと参照パター
ンの両者に特徴抽出回路を設けるため、16回路が必要
となる。第8図ではパターン形状が直交する場合に限定
しているが、パターン形状が複雑に々れば、必要となる
ハード規模は美大となる。一方、本発明の方式によれば
、パターン形状が複雑化しても、同じ回路構成で欠陥判
定できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は全体構成図、第2図は検査パターン不感帯パタ
ーンの局部領域切出しを説明する図第3図はシフトレジ
スタ群の構成を説明する図第4図は設計パターンの局部
領域切出しを説明する図、第5図は欠陥抽出回路の具体
的構成。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、撮像装置からの映像信号を2値化して得られる検査
    パターンより、逐次局部領域を切出し、該局部領域の局
    部パターンの境界部分を不感帯とする手段を設け、欠陥
    がないときの検査パターンと同一形状を有する参照パタ
    ーンを撮像装置の走査に同期して読み出し、位置ずれ許
    容範囲内で、該局部領域と同じ大きさの局部パターンを
    抽出する手段を設け、検査パターンの局部パターンと参
    照パターンより得られる複数の局部パターンとの間に、
    上記の不感帯を除き、不一致が存在しないパターンの組
    合せが存在するとき、欠陥なしとしそれ以外のとき、欠
    陥ありとするパターン検査方式。
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