JPS62299711A - パタ−ン検査装置 - 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】 ３、発明の詳細な説明 〔１既　　　　　要〕 本発明は、プリント板の配線パターンの二値化データか
ら欠陥検査を行うパターン検査装置において、放射状セ
ンサを用いてパターン中心及び結線方向を検出する手段
を有し、該パターン中心及び結線方向に合わせてマスク
型センサを配置し欠陥検出を行うことにより、輪郭部の
荒れたパターンなどに対しても安定して欠陥検出を行う
ことのできるパターン検査装置である。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、プリント板の配線パターンの二値化データか
ら欠陥検査を行うパターン検査技術に係り、特に輪郭部
の荒れたパターンなどに対しても安定して欠陥検出を行
うことのできるパターン検査装置に関する。

〔従来の技術〕

プリント配線板パターンの良否の検査は、それを用いた
システム製品の信頼性向上のために不可欠の要素となっ
ている。

従来、このような検査は顕微鏡による目視に頼ってきた
が、パターン形状の複雑化、精密化に伴い、自動検査技
術の開発が望まれている。

現在、プリント板の自動欠陥検査を行う技術としては、
配線パターンを光学的に読み取り電気信号に変換した後
、二値化を行って記憶回路に取り込み、この二値化バク
ーンデータに特定形状の空間フィルタをかけることによ
り特徴抽出を行い、パターン形状の異状を検出する方式
がある。この場合の空間フィルタとは、対象パターンに
発生しうる欠陥形状に依存したもので、この空間フィル
タと入カバターンとの重なり具合を検査し、これを複数
の空間フィルタに対して行って重なりのある入カバター
ンがあった場合にそれを欠陥として検出するものである
。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、従来の空間フィルタ（マスク型センサ）を用い
た方式の場合、まず二値化パターンデータのパターン輪
郭（エツジ）を検出し、そのエツジに合わせて空間フィ
ルタを配置していた。従って、第７図に示すように輪郭
部の荒れた二値化パターンデータの場合、パターン７３
における検出エツジ方向７２が輪郭部の荒れに大きく依
存してしまい、実際の結線方向の法線７１と大きくずれ
てしまう場合が生ずる。このような場合、空間フィルタ
が二値化パターンデータの結線方向とうまくマツチング
しないため、正しい欠陥検出が行えないという問題点を
有していた。

本発明は上記問題点を解決するため、放射状センサを用
いてパターン中心及び結線方向を検出する手段を有し、
それらに合わせてマスク型センサを配置させることによ
り、輪郭部の荒れたパターンなどに対しても安定して欠
陥検出を行うことのできるパターン検査装置を提供する
ことを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上記問題点を解決するために、複数方向に放射
状に配置される測長センサ（１１１）、それを用いてパ
ターン中心を検出するパターン中心検出手段（１１２）
　、同じくパターン結線方向を検出するパターン結線方
向検出手段（１１３）、及び欠陥検出を行うためのマス
ク型センサ（１２１）とを有する。

〔作　　　用〕

上記手段において、まず測長センサ（１１１）は配線パ
ターンの各位置に配置され、放射状に伸びた複数方向の
パターンの測長を行う。

次に、パターン中心検出手段（１１２）は、上記測長セ
ンサ（１１１）から得られる方向が互いに１８０°異な
るセンサ出力の組の対称性を判断し、対称性を有する組
が複数組検出された場合に、測長センサ（１１１）が配
置されているパターン位置をパターン中心として検出す
る。

続いて、パターン結線方向検出手段（１１３）は、上記
パターン中心における測長センサ（１１１）のセンサ出
力のうち所定闇値を越えるもの、すなわちオーバーフロ
ーを起した出力のセンサ方向を前記配線パターンの結線
方向として検出する。

上記動作により各パターン中心及び結線方向が（昇られ
たら、マスク型センサ（１２１）がその中心及び方向が
前記パターン中心及び結線方向に合うように配置され、
欠陥検出動作が行われる。

このようにすることにより、輪郭部が荒れたパターンで
も安定にその中心及び結線方向が検出でき、その情報と
マスク型センサとを組み合せて正しい欠陥検出を行うこ
とができる。

〔実　　施　　例〕

以下、本発明の実施例につき詳細に説明を行う。

ｆパターン検査装置の構成（第１図））第１図は、本発
明によるパターン検査装置の構成図である。ＣＣＤ１６
（レンズは省略しである）により構成されるラインセン
サが被検査試料１５上を走査することにより、該試料上
の配線パターンが電気信号に変換される。この信号は二
値化回路１７により二値化された後、記憶回路１８に格
納される。記憶回路１８の出力である二値化パターンデ
ータ１８１は、パターン中心結線方向検出回路１１内の
放射状測長センサ１１１に送られ、そのセンサ出力から
まず中心判別部１１２においてパターン中心が検出され
る。続いて、その結果と前記センサ出力とから、結線方
向判別部１１３においてパターン結線方向が検出される
。このようにして検出されたパターン中心及び結線情報
１１４を用いて、空間フィルタ演算回路１２内において
空間フィルタ（マスク型センサ）１２１が前記二値化パ
ターンデータ１８１にかけられ、その出力を用いて比較
判定回路１４において、参照辞書記憶回路１３に記憶さ
れた欠陥情報との比較が行われ、欠陥検査結果出力１９
が出力される。

（パターン検査装置における 放射状測長センサの構成（第２図（ａ）、　（ｂ））　
）次に、上記パターン検査装置において、本発明の特徴
である放射状センサ１１１の構成を第２図（ａ）に示す
。放射状測長１１１は同図（ａｌに示すように放射状の
ビットメモリセルにより形成されるゲート回路により構
成され、これが二値化パターンデータ１８１　（第１図
）の配線部分（リード部、以下同じ）の各方向の測長を
行う。このゲート回路は、同図（ｂ）に示すような１６
方向に対して、中心ピノ）Ｘから放射状に伸びるディジ
タル直線を形成し、各ピントには同図（ａｌに例として
示すように中心ピントＸからのピント距離が割り当てら
れている。ここで、各ビット内の同じ位置に黒マークが
ついているビットは、同一直線上にあることを示してい
る。

（パターン中心・結線方向検出動作 （第１図、第２図ｆａｎ、　（ｂ）、第３図））上記放
射状センサ１１１を有するパターン中心・結線方向検出
回路１１の動作につき、以下に詳細に説明を行う。

まず、記憶回路１８からの二値化パターンデータのうち
、パターン部３３の各ピント位置（例えば“１″で表わ
されるビット位置）に前記放射状測長センサ１１１の中
心ビットＸを合わせ、各１６方向毎に中心ビットＸから
最初のビット転換点（“１”から“０”に変化するビッ
ト）までのビット距離を検出する。この時、各方向ａ、
ｂ、ｃ・・・、ｒの１６本のセンサによる各測長値を各
々ｒｌ、ｒ２．”　・ｒ１６とする。

次に、これらの測長値ｒ１〜ｒ１６は中心判別部１１２
（第１図）に入力する。ここでは、各方向の測長値が以
下に示す（１）〜（３）式の関係を全て同時に満たす時
に、その方向について中心条件が成立したと判定する。

ｌ　ｒｎ　ｒｎ＋８　ｌ　＞Ｃｍｑ、ｌ　　　　・・・
・（１）ｒｎ≦Ｓｍａｘ　　　　　　　　　　　　・−
・・（２１ｒ、＋、≦Ｓｍａｚ　　　　　　　　　　　
・・・・（３）ここで、Ｃｖｎ９ｎは１８０°方向が異
なる測長値の差に対するマージンであり、Ｓ工、は測長
可能な最大値、すなわちセンサ長であり、第２図の場合
１６である。今、中心ビットＸが第３図に示すようにパ
ターン中心３１にある場合には、互いに１８０°異なる
方向の測定値はほぼ同じ値になり上記中心条件を満たし
ている。そして、上記中心条件を満たす各方向に対して
、さらに以下（４）式を満たす時に測長センサの中心ビ
ン）Ｘが示す位置がリード部中心と判定される。

（中心条件が成立する方向数）≧ Ｃｐａｉｒ　　（Ｃｐａｉｒ≦８）　　　　　　　−・
−−［４）第３図の例の場合、ａとｉ、　　ｂとｊ＋　
　’とに、　ｄと１．　　ｆとｎ、　　ｇとｐ、及びｈ
とｒの方向の７組に対して上記条件が成立していること
がわかり、この位置が検出パターン中心３１として検出
される。

次に、このようにしてパターン中心３１　（第３図）が
検出されたら、その位置における前記放射状測長センサ
１１１からのセンサ出力のうち、Ｏ。

４５°、９０”、１３５°、１８０°、２２５°、２７
０°。

及び３１５°の４５°おきの８本のセンサ出力ｒへ。

’Ｃ＋　　ｒｅｌ　　ｒ５．　　ｒ　ｉｎ　　ｒＡ　、
　　ｒｘ　ｌ及びｒ。

（第３図の測長センサ１１１の実線）が、結線方向判別
部１１３に入力し、各々次の条件を満たすかどうかが判
別される。

ｒ　ｎ　＞　Ｓ穎＆＾　　　　　　　　　　　・・・・
（５）すなわち、オーバーフローを起すセンサ方向を一
方向とり、これをパターン結線方向とする。第３図の場
合、センサ出力ｒξとｒ、が（５１式を満たすことがわ
かり、そのうちの１つである９０°方向が検出パターン
結線方向３２として検出される。

（空間フィルタの構成及び欠陥検出動作（第１図、第４
図、第５図、第６図））以上の動作により、パターン中
心・結線動作方向検出回路１１において検出されたパタ
ーン中心・結線方向情報１１４は空間フィルタ演算回路
１２に入力する。空間フィルタ演算回路１２は内部に空
間フィルタ（マスク型センサ）１２１を有する。第４図
にその一例としての空間フィルタ４１を示す、この空間
フィルタは図示のようにビットメモリセル４２を二次元
的に配置したものである。

空間フィルタ演算回路１２は、この空間フィルタ１２１
　（または４１）の中心位置４３杢パターン中心上に配
置させ、パターン検出方向に従って回転させて、配置す
る。そして二値化パターンデータ１８１　（第１図）を
このフィルタに通して情報（信号“１”）を読み取り、
比較判定回路１４に出力する。比較判定回路１４は、参
照辞書記憶回路１３に予め記憶された線幅寸法情報と比
較し、パターンの欠陥検査を行う。第５図は、第４図に
）ｂげた空間フィルタ４１の記憶回路１８内の被検査パ
ターン５１に対する適用例である。

さらに第６図は、実際の検査方法を示した図であり、第
４図に掲げたような空間フィルタ４１の他に数種類のフ
ィルタ６１．６２．　　・・・を用意し、これらを順次
パターン部３３のパターン中心６４及びパターン結線方
向６５に合わせて用いて、メモリエリア内の情報読み取
りを行い、ＯＲ回路６３により欠陥信号のＯＲ論理をと
り、これを最終出力１９（第１図）とする。ここで、空
間フィルタ４１，６１，６２．　　・・・は、検出欠陥
（ショート、断線、欠け、突起、ピンホール、等）によ
り、形状の異なるものを用意する。

〔発明の効果〕

本発明によれば、パターンの中心及び結線方向を放射状
測長センサを用いて検出してから空間フィルタ（マスク
型センサ）をかけるため、第７図のような結線方向の乱
れの影響を受けず、輪郭部の荒れたパターンなどに対し
ても安定した欠陥検査動作を行うことが可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明によるパターン検査装置の構成図、 第２図（ａ）、　（ｂ）は、放射状測長センサの構成説
明図、 第３図は、パターン中心・結線方向検出動作の説明図、 第４図は、空間フィルタの構成の一例を示した図、 第５図は、空間フィルタの被検査パターンへの通用例の
説明図、 第６図は、複数の空間フィルタを用いた実施例の構成図
、 第７図は、従来例の問題点の説明図である。 １１・・・パターン中心・結線方向検出回路、１２・・
・空間フィルタ演算回路、 １５・・・被検査試料、 １６　・　・　・　ＣＯＤ。 １１１・・・放射状測長センサ、 １１２・・・中心判別部、 １１３・・・結線方向判別部、 １１４・・・パターン中心・結線方向情報、１２１．４
１，６１．６２・・　・空間フィルタ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）被検査試料（１５）の配線パターンを光学的検知手
   段（１６）により電気信号として検知し二値化を行った
   後検査を行うパターン検査装置において、 複数方向に放射状に配置される測長センサ（１１１）と
   、該測長センサ（１１１）を前記配線パターンの各位置
   に配置させることにより得られる方向が互いに１８０°
   異なるセンサ出力の組の対称性を用いることにより前記
   配線パターンの中心を検出するパターン中心検出手段（
   １１２）と、該パターン中心における前記測長センサ（
   １１１）からのセンサ出力のうち所定閾値を越えるもの
   のセンサ方向を前記配線パターンの結線方向として検出
   するパターン結線方向検出手段（１１３）と、前記パタ
   ーン中心検出手段（１１２）によって検出されたパター
   ン中心及び前記パターン結線方向検出手段（１１３）に
   よって検出されたパターン結線方向に合わせて配置され
   前記配線パターンの欠陥検出を行う所定形状を有するマ
   スク型センサ（１２１）とを有することを特徴とするパ
   ターン検査装置。 ２）前記マスク型センサ（１２１）は、前記配線パター
   ンの結線方向と直交する方向の線幅情報を検出する二次
   元的に配置されたビットメモリセル（４１）であり、該
   ビットメモリセル（４１）の中心と前記各パターン中心
   に配置しまた前記結線方向に従って該ビットメモリセル
   （４１）を回転させて得た線幅情報を予め記憶された線
   幅情報と比較することにより欠陥検出動作を行うことを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載のパターン検査装
   置。