JPS642992B2

JPS642992B2 -

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Publication number: JPS642992B2
Application number: JP57187346A
Authority: JP
Inventors: Kaoru Kikuchi; Junji Hazama; Tooru Azuma; Kazunari Hata; Norio Fujii
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1982-10-27
Filing date: 1982-10-27
Publication date: 1989-01-19
Also published as: JPS5977576A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、パターンの欠陥を検査する装置に関
し、特に半導集積回路製作用のフオトマスク又は
レチクル上に描画された微細パターンの欠陥を検
査する装置に関するものである。

近年、半導体集積回路（以下ICとする）の集
積度は飛躍的に向上し、このICを作るためのマ
スクやレチクルに要求される精度も高なつてき
た。しかし、従来、マスクやレチクルのパターン
に生じた欠陥（傷等）は顕微鏡により目視で検査
されていた。このため、検査に多大な時間と労力
を要し、欠陥を効率よく発見できなかつた。特
に、レチクルの回路パターンは、電子ビーム露光
装置等を用いて、回路パターンの設計データに基
づいて描画されたものであり、目視による検査が
できないことが多かつた。具体的には、回路パタ
ーン中の線幅やパターンの角等が設計データ通り
に作成されているか否かが検査できない。すなわ
ち、設計データにくらべて、線幅が一様に変化し
た場合や90゜の角が45゜で切り取られていた場合等
には、目視検査ではもはや欠陥として発見できな
かつた。

そこで、近年、これら設計データに基づいて作
成されたレチクルやマスクのパターンを自動的
に、かつ高速に検査する装置が種々提案されてき
た。これらの装置は、レチクルやマスクのパター
ンを原画像として入力する撮像手段を備え、その
画像信号を２値化して設計データとの比較を行な
つている。実際には、設計データを画像信号と比
較しやすいように処理して設計上の画像を生成し
た後、比較検査を行なう。その比較検査の方法に
は、原画像と設計上の画像とを直接電気的に比較
して検査する方法や、両画像中のパターンの特徴
のみを抽出して、その特徴に基づいて比較検査す
る方法等がある。そして、マスクやレチクルのパ
ターン中の設計データと異なる部分、すなわち、
欠陥は検査結果として、例えばテレビ画面上に表
示されていた。しかし、その表示は、欠陥がマス
クやレチクル上のどの領域に存在するかを示すの
みで、実際の欠陥をテレビ画面上に見やすく表示
することができなかつた。

本発明は、このような状況に鑑みて発明された
ものであり、マスク、レチクル等の被検査物上の
欠陥を見やすく表示すると共に、その欠陥（傷や
ゴミ）の大きさに応じた表示状態を取り得るパタ
ーンの欠陥検査装置を提供することを目的とする
ものである。

この目的を達成するために、本発明に係るパタ
ーンの欠陥検査装置は、基板上に形成された幾何
学的なパターンを撮像して、原画像情報を発生す
る撮像手段と；前記幾何学的なパターンの設計情
報に対応した設計画像情報を生成する画像生成手
段と；該生成手段からの設計画像情報と前記原画
像情報とに基づいてパターンの欠陥を前記原画像
中の位置として検出する欠陥検出手段と；該欠陥
検出手段の検出情報に基づいて、検出位置に応じ
た所定のマーク画像を、前記画像生成手段に生成
させるマーク発生手段と；該画像生成手段からの
マーク画像情報と前記原画像情報とを重ね合わ
せ、マークによつて前記パターンの欠陥部分を指
示した原画像を表示する表示手段と；を備えてい
る。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。尚、以下に述べる実施例では、検査の方法と
してパターンの特徴を抽出して比較する方法を採
用しているが、もちろん、本発明はこの方法に限
定されるものではない。

設計データは、一例として第１図に示す様な矩
形パターンが多数組み合わされて作られている。
個々の矩形パターンは、レチクル、マスク上の所
定の座標系における中心座標（Ｘ、Ｙ）、幅Ｗ、
高さＨと座標軸に対する回転角θの計５つのパラ
メータで表わされており、一枚のレチクル又はマ
スクの１チツプ分のデータとして磁気テープに格
納されている。また、個々の矩形パターンの一部
分がお互いに重なつて存在することにより、矩形
だけではなく、複雑なパターンを形成できる様に
なつている。

一方、実際のフオトマスクやレチクルのパター
ンを検査する場合には、ITV等の２次元センサ
ーでパターンの原画像を光電的にラスタースキヤ
ンして、光電変換された電気信号を検査するため
の処理回路に入力する。また、別の手段として一
次元センサで光電的に水平方向のスキヤンを行
い、垂直方向には検査対象物を機械的に駆動する
方法もある。どの様な手段をとつたとしても結果
として、２次元的にラスタースキヤンされた時系
列の映像信号が発生する。一例として、映像信号
は、第２図に示す様に、矢印で示した順序で処理
回路に入力される。

第３図は、本発明の一実施例を示すブロツク図
である。マスク又はレチクルのパターンの設計
値、すなわち第１図に示した５つのパラメータ
（Ｘ、Ｙ、θ、Ｈ、Ｗ）は、磁気テープ（以下、
MTとする。）１に１チツプ分が記録されている。
計算機２は、MT１から設計データが読込み、画
像メモリ４に２値画像を展開しやすいような情報
Ａに変換して、展開回路３に送り出す。

一方、ITV（カメラヘツド１４）有する走査手
段としてのカメラコントロールユニツト（CCU）
１２は、第２図に示したITVのラスタ走査によ
つて得られるパターンの原画像に応じたアナログ
映像信号を出力し、２値化回路９で、２値化した
画像信号Ｄを出力する。画像信号Ｄは、ITVの
水平走査線分のアナログ映像信号をクロツク信号
によつてサンプリングして、ITVの入力画面を
画素化した信号である。また、画像メモリ４は、
ITVの入力画面を画素化したときの画素数と同
じビツト数を有し、展開回路３が出力するアドレ
ス情報Ｂに基づいて、１ツト単位でアクセスされ
る。読出回路５は、画像メモリ４からITVの走
査の順に対応するビツトから２値信号を順次読出
して、画像信号Ｄと同一形式で、設計２値信号と
しての時系列の参照信号Ｃを出力する。以上の計
算機２、展開回路３、画像メモリ４、及び読出回
路５によつて、画像生成手段を構成する。

切換回路１０は、画像信号Ｄと参照信号Ｃのい
ずれか一方を、次の特徴検知回路（以下、単に検
知回路とする。）６に出力する。検知回路６は、
例えば水平走査線上に表われるパターンのエツジ
数を検知したり、パターンの角が所定の形状であ
ることを検知して、検知情報としての特徴情報Ｅ
を出力する。記憶手段としての特徴メモリ７は、
切換回路１０がａ側、すなわち第１状態として参
照信号Ｃを入力しているときに、検知回路６によ
つて検知された特徴情報Ｅを順次保持する。比較
回路８は、検知回路６が画像信号Ｄを入力したと
きに出力する特徴情報Ｅと、特徴メモリ７に保持
された特徴情報と順次比較して、各々の特徴情報
が異なつていれば、それは欠陥ありとして、計算
機２へ欠陥情報を出力する。

尚、画像メモリ４が入力する画像信号Ｄ、及び
比較回路８が入力する禁止信号Ｇとして作用する
参照信号Ｇは、ITVの受光面上の異物や傷に対
して、比較回路８の比較動作を禁止するために設
けられている。以上の切換回路１０、検知回路
６、特徴メモリ及び比較回路８によつて、欠陥検
出手段を構成する。そして、計算機２は、比較回
路８から欠陥ありという入力があれば、欠陥検出
手段にマーク画像を生成させるので、ここではマ
ーク発生手段をも構成している。

また、マルチプレクサ１１には次の２つの使用
方法がある。

第１の使用法は次のとおりである。設計データ
を前述のように読み出して、画像メモリ４に設計
上存在すべきパターンをビツトパターンとして展
開する。そして、読出回路５の出力、すなわち参
照信号Ｃは、マルチプレクサ１１にその入力信号
Ｊとして供給される。一方、ITV１４で撮映さ
れたレチクルやマスクの画像２値化信号Ｄが、マ
ルチプレクサ１１にその入力信号として供給さ
れる。マルチプレクサ１１でその両入力信号が合
成され、その合成信号は、カメラコントロールユ
ニツト１２を介してモニタテレビ１３に供給され
る。そして、モニタテレビ１３の画面上に、１画
面領域に対応した設計上のパターンと当該パター
ンに対応したレチクル又はマスクのパタンとが重
ね合わされた状態で表示される。この方法は、検
査実行前の位置決めや、検査実行後の欠陥判定確
認作業の簡便化や時間短縮に役立つ。

第２の方法は次のとおりである。欠陥判定後、
欠陥表示等を行なうために利用される。欠陥位置
に対応したマーク画像としての欠陥位置表示マー
クを画像メモリ４中にビツトパターンとして展開
し、前述の方法と同様に、マルチプレクサ１１に
その入力信号Ｊとして供給し、また、画像２値化
信号Ｄがその入力信号として供給される。マル
チプレクサ１１でその両入力信号が合成され、そ
の合成信号は、前述の方法と同様にしてテレビモ
ニタ１３に供給される。そして、テレビモニタ１
３の画面上に、レチクルやマスクのパターンと、
そのパターンの欠陥に対応した欠陥位置表示マー
クとが重ね合わされた状態で表示される。

以上、本発明の一実施例の構成の概要を述べた
が、他の実施例として、検知回路６、特徴メモリ
７、比較回路８から成る検査回路を複数設けて、
第４図に示すように接続してもよい。この場合、
６ａを特徴検知のうちエツジ数検出回路とし、７
ａは特徴メモリ、８ａは比較回路とする。

このように、パターンの特徴を検知する際、並
列的に複数の異なる特徴を検知させれば、レチク
ル又はマスク上のパターンの欠陥は、より確実に
みつけることができる。

複数の特徴とは、前述の角エツジの形状や、エ
ツジ数のみならず、幾何学的なパターンが有する
全ての特徴、例えば、円形、方形、三角形等の独
立した１つのパターンそれ自体の形状、円形状の
パターンの曲率、複数の線状パターンの線間隔等
に関する特徴を意味する。このように、実施例に
よれば、画像メモリからITVの走査で得られる
時系列の画像信号と同一形式の参照信号を得るこ
とによつて、特徴の検知回路等が、設計データか
らの特徴検知と、レチクル又はマスクからの特徴
検知とに兼用できるばかりでなく、欠陥表示用の
マーク画像の生成（マーク画像生成手段）にも使
うこともでき、さらに、特徴検知のアルゴリズム
を変更しても計算機のプログラムを変更する必要
がなく、単に、特徴検知回路、特徴メモリ、比較
回路等の変更だけでよい。また、ITVからの画
像を検査するとき、画像メモリを検査の禁止領域
用のメモリに使用することができるので、傷や異
物による誤検査を防止できるだけでなく、１画面
中の任意の領域を非検査領域として設定すること
もできる。

次に、第３図に示したブロツク図の動作、及び
各部の詳細な構成について説明する。

第５図な一例としてレチクル１５中の検査する
領域１６を示す。領域１６は、ITVの撮影領域
と一致するものである。MT１には、１チツプ
分、すなわちレチクル全面分の設計データが記憶
されているから、領域１６に相当する設計データ
だけを選び出す必要がある。そこで、計算機２
は、検査の開始前に、MT１からレチクル全面の
全ての設計データを読込み、その設計データを内
部の記憶装置にレチクル上の検査領域毎に振り分
けて記憶する。こうして、検査領域毎に振り分け
て格納された設計データのうち、例えば上述の領
域１６に関連する設計データを選び出す。このと
き、第６図に示すように、領域１６から一部がは
み出すような、斜線で示した矩形パターン１７の
設計データについても選び出す。

次に、計算機２は、矩形パターンの５つのパラ
メータを、展開回路３に入力可能な情報Ａに変換
する処理を行なう。ここで、展開回路３の構成に
ついて第７図により説明する。

展開回路３は、情報Ａの入力によつて、画像メ
モリ４上のアドレスを演算する複数のカウンタ等
から構成される演算器（以下、CULとする。）２
０と、演算されたアドレスを、画像メモリ４上の
２次元的なビツトを直接アクセスできるようにデ
コードする２つのデコーダ（以下、Ｘ−DBC、
Ｙ−DBCとする。）２１，２２とから構成され
る。計算機２が、出力する情報Ａは、１つの矩形
パターンに対して、７つの信号X₁，X₂，X₃，
X₄，Y₁，Y₄，θから成り、CUL２０は、これら
７つの信号を例えば時分解に入力する。７つの信
号は、第８図に示すように定められている。すな
わち、検査する領域をXY座標で表わしたとき１
つの矩形パターン２５の４つの角位置P₁，P₂，
P₃，P₄を座標値で表わす。P₁は、矩形パターン
２５の画像メモリ４への書込みの起点となる座標
値（X₁、Y₁）で表わされる。P₂，P₃は矩形パタ
ーン２５のＸ座標値（X₂）、（X₃）のみで表わさ
れ、P₄は、画像メモリ４への書込みの終点とな
る座標値で、（X₄、Y₄）で表わされる。第８図の
場合、矩形パターン２５はXY座標に対して回転
していないから、情報Ａのうち、θは0゜パターン
を示す信号となる。

CUL２０は、上述の７つの信号を入力して、
不図示の内部の２つのカウンタＸカウンタとＹカ
ウンタとに、X₁とY₁をそれぞれセツトする。セ
ツトされたX₁の値は、常に画像メモリ４のＸ方
向のビツトをアクセスするＸ−DEC２１によつ
てデコードされ、Y₁の値は、同様にＹ方向をア
クセスするＹ−DEC２２にそれぞれアドレス情
報Ｂとして出力される。第８図の場合、X₁を保
持した不図示のＸカウンタは、その値がX₂（P₂
点）に等しくなるまで、１ずつ増加を行なう。こ
の間、画像メモリ４上の対応するビツトには、論
理値「１」がセツトされていく。Ｘカウンタは、
計数値がX₂になると、再びX₁にセツトされると
共に、Y₁を保持した不図示のＹカウンタは、１
だけ増加される。そして、上述のように、Ｘカウ
ンタがX₂になるまで、画像メモリ４の対応する
ビツトに「１」をセツトしていく。以上の動作を
ＹカウンタがY₄に等しくなるまでくり返す。こ
のようにして、情報Ａを入力として、画像メモリ
４上には、設計値上の矩形パターン２５と同一の
ビツトパターンが生成される。尚、第９図の点線
に示したように、矩形パターンがθ＝45゜である
場合は、P₁の座標（X₁、Y₁）に対して、P₁から
Ｘカウンタ、Ｙカウンタとも１ずつ増加させて、
画像メモリ４上で斜めに並ぶビツトを矢印２７の
ように順次アクセスする。次にP₁から１つ上の
ビツトを始点として斜めに書き込む。こうして、
斜めに書き込ときは、その始点を矢印２６のよう
に階段状にずらしていく。

尚、同図中、ます目の１つは、画像メモリ４の
１ビツトを表わす。また、第７図のCUL２０は、
所定のクロツク信号２３の入力により動作する。
もちろん、画像メモリ４は、書き込む前に、、全
ビツトが論理値「０」にクリアされる。

上述のように、画像メモリ４に検査領域分の設
計データに基づいたビツトパターンが全て書き込
まれると、第３図に示した読出回路５は、画像メ
モリ４のアドレスを操作して、ITVの走査の順
に対応するビツトから順次２値信号を読込む。

次に、第３図で示した検出回路６について第１
０図により説明する。

第１０図は一例として、参照信号Ｃ、又は画像
信号Ｄを入力して、検査領域中、又は画像メモリ
４上の２値画像から、特徴情報Ｅとしてパターン
の角エツジの情報（詳しくは後述する。）を抽出
する回路を示す。時系列の参照信号Ｃ又は画像信
号Ｄは直列シフトレジスタ３０，３１を直列に複
数接続したレジスタ列に入力する。直列シフトレ
ジスタ３０，３１のビツト数は、画像メモリ４の
横方向に並んだ一列のビツト数と等しく定められ
る。信号Ｃ又はＤは、クロツク信号３７によつて
順次レジスタ列に導かれる。このレジスタ列のう
ち、シフトレジスタ３０で構成される部分、例え
ば２次元的なｎ×ｎビツトを切出部３２とする
と、切出部３２の２値情報３３は、次の角情報発
生回路３４に入力する。角情報発生回路３４は、
切出部３２中に所定の角エツジのパターンを検知
したとき、フラグ信号３５を出力すると共に角エ
ツジの形状に応じて符号化したコード３６を出力
する。このコード３６は、例えば切出部３２中に
表われるパターン（２値論理）の角エツジの角
度、及び角エツジの方向等によつて定められる。
従つて、角情報発生回路３４は、２値情報３３を
入力として、所定の角エツジを検知するパターン
マツチング回路と、その出力信号を入力して、符
号化するエンコーダ回路とを備えている。

次に、第３図で示した特徴メモリ７の一例を第
１１図により説明する。特徴メモリ７は、第１０
図に示した角情報発生回路３４のフラグ信号３
５、コード３６とを入力する。この角エツジの情
報を保持する場合、特徴メモリ７には、フラグメ
モリ４３とデータメモリ４４とが用意されてい
る。領域４０は、第５図に示したITV上の検査
領域１６、又はこれと同じ画像メモリ４上の２次
元的な２値画像領域に対応する。局所領域４１
は、第１０図に示した切出部３２によつて切出さ
れる領域に相当し、シフトレジスタ３０，３１の
シフトにより、第１１図中、矢印の方向に移動す
る。局所領域４１は画素単位に１つずつラスタ走
査と同様に移動する。

一方、フラグメモリ４３は、例えば領域４０中
の水平走査線の本数、あるいは画像メモリ４の縦
方向のビツト数と同数のビツト数を有し、データ
メモリ４４は、１水平走査線中の画素数、あるい
は画像メモリ４の横方向のビツト数と同数のビツ
ト数から成る１ライン分のメモリL₁，L₂………
を有する。

ここで、この特徴メモリ７にフラグ信号３５と
コード３６を格納する動作を説明する。

領域４０中にパターン４３が存在した場合、局
所領域４１が左上隅からラスタ形式の走査を始め
ると、水平方向の１走査中に角エツジがなけれ
ば、フラグメモリ４３には順次対応するビツトに
「０」が入る。そして第１１図のようにパターン
４２の90゜の角エツジが局所領域４１の中央に表
わされると、縦方向の走査位置に対応したフラグ
メモリ４３のビツトに「１」が入る。同時に、メ
モリL₁には、横方向の走査位置に対応したビツ
トに「１」が入力されると共に、次く数ビツトに
コード３６がC₁として格納される。その他のビ
ツトには「０」が入力される。さらに領域４１が
右へ移動して、パターン４２の右上の角をとらえ
ると、メモリL₁には、その走査位置に対応した
ビツトに「１」、次く数ビツトにコード３６とし
てC₂が入力される。以上のように、領域４０の
全面を、局所領域４１が走査し終ると、フラグメ
モリ４３には、水平方向の走査線上に表われる角
エツジの数だけ対応するビツトに「１」が保持さ
れ、データメモリ４４には、フラグメモリ４３中
の「１」の数に等しいライン分のメモリに符号化
した角エツジの情報が記憶される。

また、別の特徴情報Ｅとして、第４図に示され
るエツジ数検出回路６ａにより、パターンのエツ
ジ（白黒の境界）をカウントする方法を第１２図
に示す。参照データＣは画像信号Ｄを入力とし
て、フレームメモリ４の走査線毎に横方向にエツ
ジをカウントする。縦方向にも走査線があると考
え、同様にエツジをカウントする。同図におい
て、カウンタメモリC₁の数値は横方向のエツジ
の数を、カウンタメモリC₂のそれは縦方向のエ
ツジの数をそれぞれ示している。

次に、特徴メモリ７ａについて第１３図により
説明する。フラグメモリ６０は、第１０図と同様
に、走査線の本数のビツト数を有し、データメモ
リ６１はエツジのカウント値が格納される。ここ
で、格納する動作を説明する。まず、第１の走査
線によるエツジのカウント値をデータメモリ６１
に格納する。次に、前者のカウント値が変化した
走査線が相当するフラグメモリ６０のビツトに
「１」が入る。つまり、データが変化したところ
のみ「１」が入る。このようにして、横方向の走
査が進められ各データがメモリ６０，６１に格納
される。縦方向にエツジをカウントする場合も同
様であり、メモリ６０，６１に対応したメモリ
（図示せず）を備えていて各データが格納される。
以上のようにして、１画面分の特徴情報が格納さ
れる。

以上に述べた、MT１から設計データを読込
み、特徴メモリ７，７ａに特徴情報を記憶するま
までの動作は、切換回路１０をａ側にした非検査
時すなわち第１状態に行なわれる。また、特徴メ
モリ７，７ａに記憶された１画面分の特徴情報
は、計算機２の内部又は外部記憶装置へ転送され
る。そして、この動作をレチクル又はマスク全面
に渡つて行なうことによつて、レチクルやマスク
の１チツプ分の特徴情報が計算機２の記憶装置に
蓄積される。そして、実際にレチクルやマスクを
ITVで撮像して検査するときは、この記憶装置
から１画面分の特徴情報が、特徴メモリ７へ転送
される。

次に、第３図に示した比較回路８の動作につい
て説明する。比較回路８は、切換回路１０をｂ側
にした第２状態としての検査時に働くものであ
り、画像信号Ｄを入力して、抽出された特徴情報
と、特徴メモリ７，７ａに保持された特徴情報と
を順次比較する。

画像信号Ｄが、検知回路６に入力すると、第１
０図に示したように、角情報発生回路３４は
ITVで撮像したレチクル上のパターンの角エツ
ジに応じて、フラツグ信号３５とコード３６を出
力する。この時、比較回路８は、フラツグメモリ
４３の、ITVの走査線に対応したビツトの内容
を調べて、そのビツトが「１」であれば、データ
メモリ４４中のそのラインに相当するメモリから
記憶された各ビツトの２値信号を時系列に読出
す。そして、このデータメモリ４４からの時系列
の信号は、ITVの走査と同期して、検知回路６
のフラツグ信号３５が発生したとき、コード３６
と順次比較されていく。そして、レチクル上のパ
ターンの角エツジが、設計上の角エツジと異なる
場合、すなわち、データメモリ４４中のコード
と、検知回路６が出力するコードが異なれば、計
算機２へ欠陥情報を出力する。この欠陥情報は、
フラグメモリ４３及びデータメモリ４４中の情報
の読み出し位置を、欠陥の位置として計算機２に
出力される。この欠陥位置の情報は、１画面毎に
記憶され、矩形枠をモニタテレビ１３上に表示す
る際に使われる。具体的には、計算機２が欠陥位
置の情報、すなわち欠陥位置の画面上の座標値に
基づいてマーク画像情報Ｈを作成し、その情報Ｈ
を直接画像メモリ４に送り、画像メモリ４中に例
えば64×64ビツトの大きさの枠をマーク画像とし
て生成させる。この場合、計算機２はマーク発生
手段として作用している。

また、マーク画像の生成に際しては、上述のよ
うに、計算機２から画像メモリ４に直接前記情報
Ｈに送らずに、矩形枠マークを計算機２からの設
計データＡとみなして展開回路３を介して画像メ
モリ４にマーク画像を生成するようにしてもよ
い。この場合は、矩形枠の各辺を、第８図に示し
たような１つの設計データとして、画像メモリ４
のフレームメモリ上に展開していく。

また、第４図に示されるように、角の検出の他
にエツジカウントによつて欠陥情報を得ることが
できる。この場合は、設計データＡに基づいたビ
ツトパターンを画像メモリ４で得て、読出回路５
を介してエツジ数検出回路６ａでエツジ数をカウ
ントし、そのカウント値を特徴メモリ７ａに記憶
しておき、この設計上のカウント値と実際の画像
のエツジカウント値とを比較回路８ａで比較する
ことにより、欠陥情報を得ることができる。すな
わち、カメラヘツド１４でとらえたモニタテレビ
１３の画面が第１４図ａに示されるとおりのもの
であつて、Ｐがパターンを示し、Defが欠陥を示
すものであれば、データメモリ６１，６２の内容
は第１４図ｂに示す数値になる。横方向の走査線
に関するデータメモリ６１の数値「３」、及び縦
方向の走査線に関するデータメモリ６２の数値
「２」は、設計データのカウント値と必然的に異
なるから、ここで欠陥があることが判断される。
その位置は、フラツグメモリ（例えば第１３図の
符号６０）のビツト位置から容易にわかる。そし
て、そのビツト位置とデータメモリの情報からフ
レームメモリ４上の第１４図ｃの斜線で示す位置
に「１」を書き込み、それ以外の位置は「０」の
ままとする。従つて、弧立した欠陥が大きくなる
と、斜線で示されるクロスマークの幅も太くな
る。

次に、第３図において、比較回路８に供給され
る禁止信号Ｇについて説明する。

一般に、ITV等の撮像素子の受光面には、小
さな傷が付いていたり、あとからゴミ等の異物が
付着しやすい。この傷やゴミによつて、レチク
ル、又はマスク上のパターンに欠陥がなくても、
欠陥ありとして検査されることがある。そこで、
ITVで撮像される１画面中、傷やゴミが存在す
る部分では、比較回路８の比較動作を禁止する。

そこで、ITVにパターンの無い無地の画像を
入力する。これにより受光面の傷が異物に応じた
画像信号が得られるので、この画像信号Ｄを、画
像メモリ４に入力する。すると画像メモリ４に
は、１画面の傷が異物に応じた２値画像が生成さ
れる。これは、検査開始の前、すなわち、特徴メ
モリ７に特徴情報が保持し終つてから行なわれ
る。そして、検査時には、ITVの走査と同期し
て、読出回路５から出力される時系列の参照信号
Ｃは、禁止信号Ｇとして、比較回路８に入力す
る。禁止信号Ｇが論理「１」で傷や異物を表わす
とすれば、比較回路８は、禁止信号Ｇの論理
「１」が入力した時点で比較動作を中止し、論理
「０」が入力された時点から、比較動作を再開す
る。尚、比較動作の中止の間でも、検知回路６、
特徴メモリ７は前述の動作を行なつている。

また、ITVの受光面に付着するゴミは時間と
共に増加する傾向があるが、レチクル数枚分の検
査時間内に、その位置が変化することは少ない。
そこで、受光面の傷や異物についての画像を、あ
らかじめ画像メモリ４に生成し、その２値画像を
信号Ｈとして計算機２の内部の不揮発性メモリに
転送して保持しておく。そして、必要な時点で、
この不揮発性メモリから画像メモリ４へ傷や異物
の２値画像を読出して書き込めばよい。受光面の
傷や異物による比較動作の禁止を、上述のように
行なうことによつて、ITVの走査と同時に、す
なわちリアルタイムに比較禁止の処理することが
できるので、検査時間を短縮する利点がある。

以上のように、第３図及び第４図の装置の内容
が明らかになつたところで、次に、モニタテレビ
１３に表示される画像を、上述のマルチプレクサ
１１の第２の使用方法に基づいて説明する。

レチクル上のパターンのITV画像７０におい
て、コーナー欠け７１、微小段差７２、エツジの
凹凸７２等の欠陥は、上述の角の比換回路８から
欠陥情報により、欠陥位置表示マークである矩形
枠７５で表示される。この矩形枠７５の大きさ
は、ほぼ欠陥を取り囲むような大きさに設定され
ている。また、弧立欠陥７４や比較的大きな欠陥
は、上述のエツジカウントの比較回路８ａからの
欠陥情報により、欠陥位置表示マークであるクロ
スマーク７６で表示される。このクロスマークの
幅も、欠陥部の大きさに比例して太くなる。

尚、上述の実施例は特徴抽出による方法である
が、特徴抽出しない検査の方法の場合、例えばフ
レームメモリからの時系列的な２値信号とITV
からの２値信号を直接比較する場合でも、本発明
は全く同様に適用できる。もちろん、モニタテレ
ビがカラーの場合はマークと原画像のパターンと
を色分けすれば、さらに視認性が向上する。

また、単色のモニタテレビの場合でも、マーク
と原画像のパターンの輝度が異なるように、特に
マークの輝度を原画像のパターンのそれよりも高
めるようにすれば、視認性が向上する。

以上のように、本発明においては、設計画像の
生成とマーク画像の生成とにフレームメモリ（生
成手段）を兼用することができるので、構成が簡
単になり、また、欠陥に応じたマーク画像を原画
像と重ね合わせて表示することができるので、そ
の視認性が極めて向上している。

さらに、本発明の実施例によれば、設計データ
は、原画像の各画素が設計上備えるべき設計２値
信号に変換されて、特徴検知手段に入力すると共
に、原画像を走査して画素化した画像５値信号
も、同一の特徴検知手段に入力して、両者の信号
に基づく検知情報を比較する構成となつている。
従つて、設計データ中に、２つの重なり合う矩形
パターンのデータが存在しても、従来のように計
算機が、その包含関係をプログラムにより計算し
て特徴情報を発生する必要がなく、極めて高速の
検査処理が可能となる。さらに、特徴検知手段
は、設計データからの特徴検知と、被検査物上の
幾何学的なパターンからの特徴検知とに兼用でき
るので、装置の構成が簡単になるという利点もあ
る。また、ゴミ等による禁止領域を生成するに際
しても、フレームメモリを用いることができると
いう利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、設計データの矩形パターンを示す
図；第２図は、パターンの映像信号の走査を示す
図；第３図は、本発明の一実施例を示すブロツク
図；第４図は、本発明の他の実施例を示すブロツ
ク図；第５図及び第６図は、レチクル中の検査す
る領域を示す図；第７図は、第３図の装置中の展
開回路を示す図；第８図及び第９図は、第７図の
回路の信号を説明する図；第１０図及び第１２図
は、それぞれ特徴検知回路を示す図；第１１図及
び第１３図は、それぞれ特徴メモリを示す図；第
１４図ａ，ｂ，ｃは、エツジカウントによる欠陥
表示の方法を説明する図；第１５図は、テレビモ
ニタに表示されるパターンを示す図である。１……磁気テープ（MT）、２……計算機、３
……展開回路、４……画像メモリ、５……読出回
路、６……特徴検知回路、７……特徴メモリ、８
……比較回路、９……２値化回路、１０……切換
回路、１１……マルチプレクサ、１２……２値化
回路、１３……テレビモニタ、１４……ITV（カ
メラヘツド）。

Claims

【特許請求の範囲】１基板上に形成された幾何学的なパターンを撮
像して、原画像情報を発生する撮像手段と；前記
幾何学的なパターンの設計情報に対応した設計画
像情報を生成する画像生成手段と；該生成手段か
らの設計画像情報と前記原画像情報とに基づいて
パターンの欠陥を前記原画像中の位置として検出
する欠陥検出手段と；該欠陥検出手段の検出情報
に基づいて、検出位置に応じた所定のマーク画像
を、前記画像生成手段に生成させるマーク発生手
段と；該画像生成手段からのマーク画像情報と前
記原画像情報とを重ね合わせ、マークによつて前
記パターンの欠陥部分を指示した原画像を表示す
る表示手段と；を備えたことを特徴とするパター
ンの欠陥検査装置。２欠陥検出手段は、原画像の縦横の走査線上で
欠陥の有無を検出するように構成され、マーク発
生手段は、欠陥が存在する走査線をマークとした
クロスマークを、マーク画像として生成させるよ
うに構成されたものである特許請求の範囲第１項
に記載のパターンの欠陥検査装置。３欠陥検出手段は、設計画像の縦横の各走査線
上のエツジ数と、パターン画像の縦横の各走査線
上のエツジ数とを比較して、欠陥があるか否かを
検査するように構成されたものである特許請求の
範囲第１項又は第２項に記載のパターンの欠陥検
査装置。４前記マークは、矩形枠であることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項に記載のパターンの欠陥
検査装置。