JPS62184579A - パターン検出方法 - Google Patents

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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、例えばプリント配線基板用のマスクパターン
やプリント配線基板の配線パターン等の結果を自動的に
検出するパターン検査装置に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

近時、画像処理技術、および認識処理技術の発達により
、従来より行われている種々の外観目視検査を画像処理
により自動的に行うことが試みられている。

例えばプリント配線基板用のマスクパターンやプリント
配線基板の配線パターンの欠陥を検査する場合、そのパ
ターンの微細化や複雑化に伴って人手による目視検査が
甚だ困難化しており、また検査処理効率や検査結果に対
する信頼性の点でも問題となっている。

この為、この種のパターン検査の自動化による検査処理
効率の向上と、その検査の信頼性を図ることが強く望ま
れている。

さて、従来より種々提唱されているパターンの欠陥検査
は、■検査対象パターンと欠陥のない基準パターンとを
比較して欠陥パターンを検出する方式と、■検査対象パ
ターンの特徴を抽出し、その特徴を判定して欠陥パター
ンを検出する方式とに大別される。

ところが前者■の方式は非常に簡単に、しがち高精度に
欠陥パターンを検出することが可能である反面、そのパ
ターンの比較処理の為に大容量のメモリを必要とすると
云う不具合がある。しがも検査対象パターンと基準パタ
ーンとの位置合せが必要であり、パターンが微細化した
場合にはその位置合せが困難化する等の不具合がある。

また後者■の手法にあっては、そのパターンの特徴を認
識処理する必要があるので、検出対象とし得る欠陥の種
類に制限がある等の問題がある。

また往々にして、欠陥パターンの検出漏れや、欠陥パタ
ーンの誤検出を生じ易いと云う傾向がある。

〔発明の概要〕

本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、そ
の目的とするところは、種々の欠陥パターンをそれぞれ
高精度に、しかも効率良く検出することのできるパター
ン検査装置を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明は、２値画像化して入力された検査対象パターン
を細線化処理してその特徴を抽出するに際し、上記検査
対象パターンに関して入力されたデザインルールに従っ
て検査対象パターンの細線化の割合い（細線化の程度）
を可変制御し、この細線化処理が施された検査対象パタ
ーンの特徴を検出して欠陥パターンを検出するようにし
たものである。

〔発明の効果〕

かくして本発明によれば、検査対象パターンとその検出
対象とする欠陥パターンの性質に応じて、その検査対象
パターンに関するデザインルールから該検査対象パター
ンの細線化の度合いが決定されるので、検出対象とする
欠陥パターンの特徴を非常に良好に、しかも精度良く抽
出することが可能となる。この結果、種々の欠陥パター
ンをそれぞれ高精度に検出することが可能となる。

また細線化処理の程度は、例えば入カバターンを所定幅
づつ細くする細線化処理回路による細線化処理の繰返し
回数の設定等として簡易に制御可能であり、またその処
理自体も簡単である。従って簡易に効率良く、しかも高
精度に検査対象パターンの各種の欠陥を検出することが
可能となる等の実用上多大なる効果が奏せられる。

【実施例〕

以下、図面を参照して本発明の一実施例につき説明する
。

第１図は実施例装置の全体構成を示す概略構成図である
。

ＩＴＶカメラ等にて撮像入力された検査対象パターンの
画像は、２値化回路ｌにて所定の閾値で２値化処理され
、欠陥パターンの検査処理に供される。白黒反転回路２
は、上記２値化された検査対象パターン画像を白黒反転
処理するものである。

この白黒反転処理によって前記検査対象パターン画像が
ポジ画像の場合にはそのネガ画像が、またネガ画像の場
合にはポジ画像が対を為して求めらる。

尚、細線化回数設定回路３は、上記画像入力された検査
対象パターンに関するデザインルール、つまり検査対象
とするパターンの線幅がどの程度であり、その許容誤差
範囲がどの程度であるか、またパターン間の間隙の許容
値がどの程度であるか等の情報を入力するものである。

しかして前記２値化回路１から出力される検査対象パタ
ーン画像は、第１乃至第４の細線化回路４ａ、　４ｂ、
　４ｃ、　４ｄにそれぞれ並列的に入力され、また前記
白黒反転回路２にて反転処理された画像は第５および第
６の細線化回路４ｅ、　４ｆにそれぞれ並列的に入力さ
れる。

これらの各細線化回路４ａ、　４ｂ、〜４ｆは、例えば
第２図に示すように複数段（ｎ段）の論理フィルタリン
グ回路８ａ、　８ｂ、〜８ｎからなるもので、各段の論
理フィルタリング回路８ａ、　８ｂ、〜８ｎにてそれぞ
れ入力４くターンの線幅を所定の割合いで、或いは所定
の線幅づつ細線化するものとなっている。

尚、これらの論理フィルタリング回路８ａ、　８ｂ、〜
８ｎは、制御信号の入力によってその細線化処理をバイ
パスする機能をそれぞれ持っている。

細線化回路４ａ、　４ｂ、〜４ｆは前記デザインルール
に従って細線化回数設定回路３が個々に設定する細線化
の程度（細線化処理の繰返し回数）の情報に従って、上
記細線化処理を実行する論理フィルタリング回路８ａ、
　８ｂ、〜８ｎの段数、つまり細線化処理の繰返し回数
を設定し、それぞれ個別に前記パターン画像を細線化処
理するものとなっている。

尚、これらの各細線化回路４ａ、　４ｂ、〜４「に設定
される細線化の回数は、検出目的とする種々の欠陥パタ
ーンの性質に応じて定められる。即ち、例えば第１の細
線化回路４ａに対してはパターンの細りを検出する為に
必要な細線化処理回数が、その検査対象パターンに応じ
て設定される。また第２の細線化回路４ｂに対してはパ
ターンの切断を検出する為に必要な細線化処理回数が、
その検査対象パターンに応じて設定される。同様にして
他の細線化回路４ｅ、　４ｅ、〜４ｆに対しても、その
検出目的とする欠陥パターンの性質、および検出対象パ
ターンの性質に応じた細線化処理回数がそれぞれ設定さ
れる。

しかして上記各細線化回路４ａ、　４ｂ、〜４ｒの出力
段にそれぞれ設けられた第１乃至第６の特徴点検出回路
５ａ、　５ｂ、〜５ｆは、細線化処理された各パターン
の特徴点をそれぞれ検出し、特徴点検出された欠陥パタ
ーンの検出位置の情報を出力するものとなっている。

これらの各特徴点検出回路５ａ、　５ｂ、〜５ｆは、例
えば第３図に示す特徴点検出部と第４図に示す欠陥パタ
ーン位置検出部とによりそれぞれ構成される。

第３図に示すように特徴点検出部は、例えば直列接続さ
れた３段のラインバッファ９ａ、　９ｂ、　９ｃに細線
化処理された画像データを入力し、３ラインの並列出力
を（３Ｘ３）のマスクレジスタ１０に順次格納している
。このマスクレジスタ１０に格納された（３Ｘ３）画素
のパターンに従って、アドレスレジスタ１１は論理マス
クテーブル１２をアドレス指定し、上記（３Ｘ３）画素
のパターンに応じた特徴点の情報、つまり欠陥パターン
の種別を示す情報を求めている。

この論理マスクテーブル１２は、例えば第６図に示すよ
うな各種の欠陥パターンの特徴に応じた論理マスクをア
ドレスとして、その論理マスクに応じた欠陥パターンの
情報をそれぞれ格納したものであり、欠陥パターンに該
当する入カバターンが得られたとき、そのパターンの特
徴情報（欠陥）くターンの種別を示す情報）を出力する
ものとなっている。

欠陥パターン位置検出部は、この第３図に示す如く構成
された論理フィルタリング回路１３からの出力としてそ
の欠陥パターンの情報を入力すると共に、その情報が入
力された時点の欠陥、＜ターンの検出位置情報をＸアド
レスカウンタ１４およびＹアドレスカウンタ１５からそ
れぞれ求めている。そしてこれらの欠陥検出情報を欠陥
情報書込み回路１Ｂを介して欠陥統合回路Ｂに出力して
いる。

尚、この欠陥統合回路Ｂは、例えば第５図に示すように
、前記各特徴点検出回路５ａ、　５ｂ、〜５ｆからそれ
ぞれ出力される上記欠陥情報を順次格納するバッファメ
モリ１８と、このバッファメモリ■８に格納された欠陥
情報を相互に比較する等して総合的に前記検査対象パタ
ーンの欠陥を判定するマイクロプロセッサ１９とにより
構成される。

以上のように構成された本パターン検査装置において、
種々の欠陥パターンはそれぞれ次のよう−１〇　　− にして検出される。

第６図は細線化されたパターンの特徴を検出する為の論
理マスクパターンの例を示すものである。

ここで第６図（ａ）は線幅が（１）、つまり１画素相当
の線幅のパターンを検出する為の論理マスクパターンで
あり、　■）は縦線パターン、１１）は斜め線パターン
、１１１）コーナ一部パターンヲ検出する為のものであ
る。具体的にはこれらの３つの論理マスクパターンをそ
れぞれ９０°、１８０°、および２７０°回転させたパ
ターンも準備され、計１２個の論理マスクパターンにて
線幅（１）のパターンが特徴検出される。

また第６図（ｂ）は端点をなすパターンを検出する為の
ものであり、１〜ｉｖ）に示す４つのパターンをそれぞ
れ９０°、１８０°、および２７０°回転させたパター
ンを含む、計１６個の論理マスクパターンを用いてその
特徴検出が行われる。

更に第６図（ｃ）は分岐点を検出する為の論理マスクパ
ターンであり、ｌ〜ｉｖ）に示す４つのパターンをそれ
ぞれ９０°、１８０″、および２７０°回転させた、計
１６個のパターンに、■）およびｖｉ）に示す交差パタ
ーンを検出する為の２つの論理マスクパターンを加えた
計１８個の論理マスクパターンを用いてその特徴検出が
行われる。

しかして今、例えば検査対象パターンに対して要求され
る線幅に関するデザインルールが、最小線幅Ａ１最小パ
ターン間隙幅がＢとして与えられると、前記細線化回数
設定回路３はパターンの細りの許容度を２０％以内であ
るとすれば、例えば第１の細線化回路４ａに対してｒ　
Ｏ，８ＸＡＪの細線化処理を指示し、その細線化処理さ
れたパターンの特徴検出を行わせる。そしてその細線化
されたパターンの特徴から、検査対象パターンの欠陥を
検出することになる。

具体的には第７図（ａ）に示すように検査対象パターン
に細りの部分が存在すると、細線化処理されたパターン
に途切れが発生する。この途切れのパターンを特徴検出
することによって検査対象パターンに細り部分が存在す
ることが検出できる。

同様にして第７図（ｂ）に示すように検査対象パターン
に突起が有ると、細線化処理されたパターンにも突起が
生じる。従ってこの突起を特徴検出することによって検
査対象パターンの突起部分が存在することが検出できる
。

また検査対象パターンの切断箇所が存在する場合には、
第７図（ｃ）に示すようにその端点を特徴検出すること
ができ、２つのパターン線間に短絡が有る場合には、第
７図（ｄ）に示すように細線化パターンの分岐点を示す
特徴としてその欠陥を検出することが可能となる。

更には最小パターン間隔に関する欠陥検出については前
記白黒反転処理されたパターンについて、その間隙部分
に対する特徴検出を行うことにより、第８図（ａ）（ｂ
）に示すように細線化パターンの途切れや突起部分の特
徴検出によって欠陥検出が可能である。

以上を要約すれば、検査対象パターンの関するデザイン
ルールに従って該検査対象パターンを所定の割合いで細
線化処理すれば、その細線化処理によってパターンの欠
陥部分が途切れや突起、端　１３一 点等の特徴として現われる。従ってデザインルールに従
って細線化処理した細線化パターンの特徴点を検出する
ことにより、検査対象パターン中の欠陥を効果的に、且
つ高精度に検出することが可能となる。

しかも、検査対象パターンに関するデザインルールに従
ってその細線化処理の割合いを定めるので、例えば許容
範囲内のパターンの細り等が欠陥を示す特徴として検出
されることがない。故に、本来許容できるパターン変形
を誤って欠陥パターンとして検出するような不具合を招
来することがない。

また上述したようにして欠陥パターンの検出を行うので
、検査対象パターンの微細化や複雑化に対しても十分に
対処できる等の実用上多大なる効果が奏せられる。

尚、欠陥パターンの判定に際しては、例えば断線とパタ
ーン突起の特徴とが同時に検出された場合には、これを
統合して１つのパターン突起とするよにすれば良い。ま
たパターンの細りとパター−１４＝ ンの欠けとが検出された場合、またはパターンの欠けと
パターン間隙の細りとが検出された場合には、これを統
合してパターンの細りとして判定するようにすれば良い
。

このようにして種々検出されるパターンの欠陥を総合判
定して最終的なパターン検査結果を求めるようにすれば
十分である。

尚、本発明は上述した実施例に限定されるものではない
。ここでは（３Ｘ３）のマスクを用いてパターンの特徴
検出を行ったが、一般的には（ＭＸＮ）のマスクを用い
れば良い。また検査対象パターンの種類が固定的に与え
られる場合には、細線化処理の回数を固定的に設定して
おくようにしても良い。更に検出すべき欠陥の種類が特
に重要でない場合には、特徴検出の為のマスクを簡単化
することも可能である。要するに本発明はその要旨を逸
脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例を示すもので、第１図は　１５　
一 実施例装置の概略構成図、第２図は細線化回路の構成例
を示す図、第３図は特徴点検出回路の特徴検出部の構成
例を示す図、第４図は特徴点検出回路の欠陥位置検出部
の構成例を示す図、第５図は欠陥統合回路の構成例を示
す図、第６図は特徴検出の為の論理マスクの例を示す図
、第７図および第８図はそれぞれ細線化処理による特徴
検出の例を示す図である。 ■・・・２値化回路、２・・・白黒反転回路、３・・・
細線化回数設定回路、４ａ、　４ｂ、〜４ｆ・・・細線
化回路、５ａ、　５１３．〜５ｆ・・・特徴点検出回路
、６・・・欠陥統合回路。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）検査対象パターンを２値画像化して入力する手段
   と、上記検査対象パターンに関するデザインルールを入
   力する手段と、この入力されたデザインルールに従って
   前記２値画像化されて入力された検査対象パターンに対
   する細線化の割合いを決定して前記検査対象パターンを
   細線化処理する手段と、この細線化処理が施された検査
   対象パターンの特徴を検出して該検査対象パターンを検
   査する手段とを具備したことを特徴とするパターン検査
   装置。
2. （２）２値画像化されて入力された検査対象パターンに
   対する細線化の割合いは、入力パターンの線幅を所定の
   線幅づつ多段に亙って細線化処理する細線化回路に対す
   る細線化処理の繰返し回数として決定されるものである
   特許請求の範囲第１項記載のパターン検査装置。
3. （３）細線化処理された検査対象パターンの特徴検出は
   、マスク処理によって行われるものである特許請求の範
   囲第１項記載のパターン検査装置。
4. （４）２値画像化されて入力された検査対象パターンに
   対する細線化処理と、細線化処理された検査対象パター
   ンの特徴検出によるパターン検査は、前記２値画像化さ
   れて入力された検査対象パターンを白黒反転してなるパ
   ターン画像についても行われるものである特許請求の範
   囲第１項記載のパターン検査装置。