KR100586293B1

KR100586293B1 - 결함 검사 방법

Info

Publication number: KR100586293B1
Application number: KR1020040082130A
Authority: KR
Inventors: 이미사토시
Original assignee: 가부시끼가이샤 도시바
Priority date: 2003-10-17
Filing date: 2004-10-14
Publication date: 2006-06-08
Also published as: JP4230880B2; CN1619790A; JP2005121546A; CN1331206C; US20050100206A1; US7477773B2; TW200527321A; TWI260558B; KR20050037358A

Abstract

본 발명은 패턴의 밀도에 따라서 자동적으로 결함 부분의 사이즈에 따른 결함 검출 감도를 갖는 사이즈 판정 영역을 설정하여 결함 검사할 수 있는 결함 검사 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

참조 화상 데이터에 기초하여 패턴의 폭을 복수의 방향에 대하여 계측하고, 상기 참조 화상 데이터를 상기 패턴의 상기 각 방향에 대한 폭에 따른 명도로 변환하여, 상기 각 방향에 대응하는 복수의 스캔 화상 데이터를 작성하는 제1 공정과, 상기 복수의 스캔 화상 데이터를 비교하여, 이들 스캔 화상 데이터로부터 가장 작은 명도인 최소 명도를 골라내어 폭 화상 데이터를 작성하는 제2 공정과, 피검사 화상 데이터와 상기 참조 화상 데이터에 기초하여 결함 부분을 추출하고, 상기 결함 부분을 상기 패턴의 폭이 최소 명도가 되는 방향에 대하여 측정한 사이즈를 명도로 변환하여 결함 사이즈 화상 데이터를 작성하는 제3 공정과, 상기 결함 사이즈 화상 데이터와 상기 폭 화상 데이터에 기초하여 상기 결함 부분에 대한 결함 판정을 행하는 제4 공정을 구비한다.

Description

결함 검사 방법{DEFECT INSPECTION METHOD}

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 결함 검사 방법을 적용한 결함 검사 장치의 구성도.

도 2는 동실시예에 따른 2치화된 참조 화상 데이터의 모식도.

도 3은 동실시예에 따른 0도 스캔 화상 데이터를 도시한 도면.

도 4는 동실시예에 따른 45도 스캔 화상 데이터를 도시한 도면.

도 5는 동실시예에 따른 90도 스캔 화상 데이터를 도시한 도면.

도 6은 동실시예에 따른 135도 스캔 화상 데이터를 도시한 도면.

도 7은 동실시예에 따른 방향 화상 데이터를 도시한 도면.

도 8은 동실시예에 따른 폭 화상 데이터를 도시한 도면.

도 9는 동실시예에 따른 감도 화상 데이터를 도시한 도면.

도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 2치화된 참조 화상 데이터의 모식도.

도 11은 동실시예에 따른 그라디에이션 보정을 행하기 전의 45도 스캔 화상 데이터를 도시한 도면.

도 12는 동실시예에 따른 그라디에이션 보정을 행한 후의 45도 스캔 화상 데이터를 도시한 도면.

도 13은 동실시예에 따른 경사 방향의 패턴을 도시한 개략도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1: 칩 부품(피검사체)

2: 회로 패턴(패턴)

화살표 0: 0도 방향(세로 방향)

화살표 90: 90도 방향(가로 방향)

화살표 45: 45도 방향(경사 방향)

화살표 135: 135도 방향(경사 방향)

δ: 허용치(소정치)

본 발명은, 예컨대, 패턴이 형성된 반도체 칩 등의 칩 부품의 피검사체를 촬상하여 취득한 피검사 화상 데이터와 참조 화상 데이터를 비교하여 결함 검사를 행하는 결함 검사 방법에 관한 것이다.

정보 기기의 소형화에 따라 반도체 칩 등의 칩 부품을 기판에 직접 실장하는 타입의 패키지가 보급되고 있다. 이들의 패키지에서는 패턴에 부착된 더스트 등이 치명적인 접속 불량이나 특성 불량을 일으키는 원인이 된다. 그 때문에, 칩 부품을 실장하는 경우, 패턴에 더스트 부착 등의 결함이 존재하지 않는지 검사해야 한다.

그런데, 반도체 칩 등의 칩 부품에는 미세한 회로 패턴이 형성되어 있다. 이 패턴의 밀도는 칩상의 각 영역에서 다르다.

이러한 패턴의 결함을 검사하는 검사 방법으로서, 미리 양품의 패턴을 촬상하여 취득한 화상(이하, 참조 화상 데이터라 칭한다)을 기억하는 동시에, 검사하는 패턴을 촬상하여 그 화상(이하, 피검사 화상 데이터라 칭한다)을 취득하고, 이 피검사 화상 데이터와 참조 화상 데이터와의 차분을 구하는 방법이 알려져 있다.

차분의 화상 데이터로부터 차분값이 큰 부분을 추출하고, 이 추출한 부분이 연속하는 영역의 사이즈를 구한다. 다음에, 추출한 부분의 사이즈와 미리 설정된 결함 사이즈 판정용 임계치를 비교하여, 추출한 부분의 결함 판정을 행한다.

이 패턴 검사 방법에 있어서 결함 사이즈 판정용 임계치는 패턴의 각 영역마다 지정된다. 그리고, 결함 판정은 각 영역마다 지정된 각 임계치에 의해 행하는 것이 일반적이다(예컨대, 특허문헌 1 참조.).

[특허문헌 1] 특허 공개 2001-84379호 공보

칩 부품에 형성되는 패턴은 각 영역에서 밀도가 다르기 때문에, 각 영역마다 그 형상이 복잡하거나, 영역의 형성수가 많거나 한다. 이 때문에, 이들 영역마다 각각 결함 사이즈 판정용 임계치를 지정하는 작업을 하지 않으면 안되고, 그 작업에 방대한 시간이 걸려, 임계치의 지정의 작업 효율이 저하한다.

본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 것은 패턴의 밀도에 따라서 자동적으로 결함 부분의 사이즈에 따른 결함 검출 감도를 갖는 사이즈 판정 영역을 설정하여 결함 검사할 수 있는 결함 검사 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결할 목적을 달성하기 위해서 본 발명의 결함 검사 방법은 다음과 같이 구성되어 있다.

(1) 패턴이 그려진 피검사체를 촬상하여 취득한 피검사 화상 데이터와 참조 화상 데이터에 기초하여 상기 피검사체의 결함 검사를 행하는 결함 검사 방법에 있어서, 상기 참조 화상 데이터에 기초하여 상기 패턴의 폭을 복수의 방향에 대하여 계측하고, 상기 참조 화상 데이터를 상기 패턴의 상기 각 방향에 대한 폭에 따른 명도로 변환하여, 상기 각 방향에 대응하는 복수의 스캔 화상 데이터를 작성하는 제1 공정과, 상기 복수의 스캔 화상 데이터를 비교하여, 이들 스캔 화상 데이터로부터 가장 작은 명도인 최소 명도를 골라내어 폭 화상 데이터를 작성하는 제2 공정과, 상기 피검사 화상 데이터와 상기 참조 화상 데이터에 기초하여 결함 부분을 추출하고, 상기 결함 부분을 상기 패턴의 폭이 최소 명도가 되는 방향에 대하여 측정한 사이즈를 명도로 변환하여 결함 사이즈 화상 데이터를 작성하는 제3 공정과, 상기 결함 사이즈 화상 데이터와 상기 폭 화상 데이터에 기초하여 상기 결함 부분에 대한 결함 판정을 행하는 제4 공정을 구비하는 것을 특징으로 한다.

(2) (1)에 기재된 결함 검사 방법으로서, 상기 제1 공정에서는 상기 패턴의 폭을 적어도 세로 방향, 가로 방향, 및 경사 방향에 대하여 계측하여 세로 스캔 화상 데이터, 가로 스캔 화상 데이터, 및 경사 스캔 화상 데이터를 작성하는 것을 특징으로 한다.

(3) (2)에 기재된 결함 검사 방법으로서, 상기 제1 공정에서는 상기 경사 스 캔 화상 데이터 중 연속적으로 명도가 변화하고 있는 부분의 명도를 0으로 하는 것을 특징으로 한다.

(4) (2)에 기재된 결함 검사 장치로서, 상기 제1 공정에서는 복수의 패턴이 교차하는 교차 부분의 명도를 0으로 하고, 상기 제2 공정에서는 상기 교차 부분에 대하여 상기 세로 스캔 화상 데이터와 상기 가로 스캔 화상 데이터에만 기초하여 상기 폭 화상 데이터를 작성하는 것을 특징으로 한다.

(5) (2)에 기재된 결함 검사 장치로서, 상기 제1 공정에서는 상기 세로 스캔 화상 데이터와 가로 스캔 화상 데이터의 적어도 하나에 기초하여 상기 패턴의 이상적인 최소 명도를 구하여, 실제의 최소 명도와 상기 이상적인 최소 명도와의 차가 소정치를 넘어 있을 때, 대응하는 부분의 명도를 0으로 하는 것을 특징으로 한다.

(6) 패턴이 그려진 피검사체를 촬상하여 취득한 피검사 화상 데이터와 참조 화상 데이터에 기초하여 상기 피검사체의 결함 검사를 행하는 결함 검사 방법에 있어서, 상기 참조 화상 데이터를 복수의 방향에 대하여 측정된 상기 패턴의 폭 중 최소폭이 되는 방향에 따른 명도로 변환하여 방향 화상 데이터를 작성하는 제1 공정과, 상기 참조 화상 데이터를 상기 패턴의 상기 최소폭에 따른 명도로 변환하여, 이 명도에 따른 각 결함 검출 감도의 각 사이즈 판정 영역을 갖는 감도 화상 데이터를 작성하는 제2 공정과, 상기 피검사 화상 데이터와 상기 참조 화상 데이터에 기초하여 결함 부분을 추출하고, 상기 패턴의 최소폭이 되는 방향에 대하여 측정된 상기 결함 부분의 사이즈를 명도로 변환하여 결함 사이즈 화상 데이터를 작성하는 제3 공정과, 상기 결함 사이즈 화상 데이터와 상기 감도 화상 데이터를 비교하여 상기 결함 부분에 대한 결함 판정을 행하는 제4 공정을 구비하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 제1 실시예에 관해서 도면을 참조하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 결함 검사 방법을 적용한 결함 검사 장치의 구성도이다.

테이블(3)상에는 칩 부품(1)이 적재된다. 이 칩 부품(1)에는 회로 패턴(2)이 형성되어 있다. 칩 부품(1)으로서는 참조 화상 데이터를 취득하기 위한 양품과, 패턴 결함 검사를 행하는 미검사의 미검사품을 준비해 둔다.

칩 부품(1)의 상측에는 CCD 카메라(4)가 설치된다. 이 CCD 카메라(4)는 칩 부품(1)의 회로 패턴(2)을 촬상하여, 그 화상 신호를 출력한다. 또, CCD 카메라(4)로부터 출력되는 화상 신호를 복수의 화소에 의해 구성되는 행렬이라고 생각한 경우, 행에 따르는 방향을 가로 방향, 열에 따르는 방향을 세로 방향, 행 및 열에 대하여 경사지는 방향을 경사 방향이라 정의한다.

화상 처리부(5)는 CCD 카메라(4)로부터 출력되는 화상 신호를 입력하여, 양품의 칩 부품(1)의 화상 데이터를 참조 화상 데이터로서 참조 화상 메모리(6)에 기억하며, 또한 미검사의 칩 부품(1)의 화상 데이터를 순차 입력하여, 이들 화상 데이터를 피검사 화상 데이터로서 피검사 화상 메모리(7)에 기억한다. 또, 검사하고자 하는 칩 부품(1)의 참조 화상 데이터가 미리 참조 화상 메모리(6)에 기억되어 있으면, 양품의 칩 부품(1)의 참조 화상 데이터를 취득할 필요는 없다.

차분 연산부(8)는 참조 화상 메모리(6)에 기억되어 있는 참조 화상 데이터와 피검사 화상 메모리(7)에 기억되어 있는 피검사 화상 데이터를 판독하고, 이들 참조 화상 데이터와 피검사 화상 데이터와의 차분, 즉 농담 레벨의 차를 구하여, 이 차분 화상 데이터를 취득한다.

감도 작성부(9)는 참조 화상 메모리(6)에 기억되어 있는 참조 화상 데이터를 판독하여, 이 참조 화상 데이터를 패턴의 폭에 따른 명도로 변환하고, 이 명도에 따른 각 결함 검출 감도의 각 사이즈 판정 영역을 갖는 감도 화상 데이터를 작성한다.

구체적으로 감도 작성부(9)는 맨 처음에 참조 화상 데이터를 소정의 임계치로 2치화하고, 이 2치화된 참조 데이터에 대하여 복수의 방향으로 직선형으로 스캔하여, 백레벨 혹은 흑레벨 중 회로 패턴(2)을 나타내는 쪽의 연속하는 화소수를 계측하고, 연속하는 화소수가 가장 작아지는 방향을 코드(명도)로 변환하여 방향 화상 데이터를 작성한다.

예컨대, 도 2는 동실시예에 따른 2치화된 참조 화상 데이터의 모식도로서, 금속제의 회로 패턴(2)은 흑레벨로 되어 있다.

감도 작성부(9)는 참조 화상 데이터 위를 예컨대 0도 방향으로 스캔하여, 흑레벨이 연속하는 화소수를 계측하고 그 방향에 대한 패턴폭을 구하여, 이 패턴폭에 따른 명도로 변환하여 도 3에 도시한 바와 같은 0도 스캔 화상 데이터를 작성한다.

또한, 이 감도 작성부(9)는 0도 방향과 같이, 참조 화상 데이터 위를 45도 방향, 90도 방향, 및 135도 방향으로 스캔하여, 도 4∼도 6에 도시한 바와 같은 45도 스캔 화상 데이터, 90도 스캔 화상 데이터, 및 135도 스캔 화상 데이터를 작성 한다.

또, 도 2 중에 화살표 0, 화살표 45, 화살표 90, 및 화살표 130으로 도시하는 방향은 각각 0도 방향, 45도 방향, 90도 방향, 및 135도 방향을 나타내고 있다. 또한, 0도 방향은 [청구항 2]의 「세로 방향」과 일치하고, 90도 방향은 [청구항 2]의 「가로 방향」과 일치하고 있다. 그러나, 45도 방향과 135도 방향은 [청구항 2]의 경사 방향의 일례에 지나지 않는다. 이 경사 방향은 상기 세로 방향과 가로 방향에 대하여 경사진 방향을 전부 포함하고 있다. 즉, 스캔하는 방향은 45도 방향이나 135도 방향에 한정되지 않고, 0도 방향과 90도 방향에 대하여 경사져 있으면 어떤 방향이라도 좋다.

다음에, 이 감도 작성부(9)는 0도 스캔 화상 데이터, 45도 스캔 화상 데이터, 90도 스캔 화상 데이터, 및 135도 스캔 화상 데이터에 기초하여, 0도 방향, 45도 방향, 90도 방향, 및 135도 방향에서 흑레벨이 연속하는 화소수가 가장 작아지는 방향을 구하여, 그 방향이 0도 방향일 때 코드 1, 45도 방향일 때 코드 2, 90도 방향일 때 코드 3, 135도 방향일 때 코드 4로 하여, 이 코드를 대상 화소에 설정한다. 또, 백레벨의 화소에는 코드 0을 설정한다. 이에 따라, 도 7에 도시한 바와 같은 방향 화상 데이터가 생성된다.

도 7 중 화소 A를 보면 0도 방향으로 연속하는 흑레벨이 4개, 45℃ 방향으로 연속하는 흑레벨이 12개, 90도 방향으로 연속하는 흑레벨이 4개, 135도 방향으로 연속하는 흑레벨이 2개이기 때문에, 화소 A에는 135도 방향을 나타내는 코드 4가 설정되어 있는 것을 확인할 수 있다. 마찬가지로, 화소 B는 0도 방향을 나타내는 코드 1이 설정되어 있는 것을 확인할 수 있다.

다음에, 감도 작성부(9)는 방향 화상 데이터에 기초하여 각 화소로 설정된 코드가 나타내는 방향(이하, 패턴폭 방향이라 칭한다.)으로 연속하는 흑레벨의 화소수를 회로 패턴(2)의 최소의 패턴폭(이하, 최소 패턴폭이라 칭한다)으로 간주하고, 이 최소 패턴폭을 명도로 변환하여 폭 화상 데이터를 생성한다.

즉, 감도 작성부(9)는 상기 패턴폭 방향으로 연속하는 흑레벨의 화소수를 명도로 변환하여 대응 화소에 설정한다. 또, 방향 화상 데이터 위에서 코드 O이라 설정된 화소에는 명도 0을 설정한다. 이에 따라, 도 8에 도시한 바와 같은 폭 화상 데이터가 생성된다.

도 8을 보면, 화소 A에는 코드 4로 표시되는 135도 방향으로 연속하는 흑레벨의 화소수인 3이 설정되어 있는 것을 확인할 수 있다. 마찬가지로, 화소 B에는 코드 1로 표시되는 0도 방향으로 연속하는 흑레벨의 화소수인 4가 설정되어 있는 것을 확인할 수 있다.

다음에, 감도 작성부(9)는 도 8에 도시하는 폭 화상 데이터의 각 명도를 결함 부분을 검출하는 데 필요한 사이즈에 따른 명도로 조정하여 감도 화상 데이터를 작성한다.

예컨대, 최소 패턴폭의 1/2 이상의 사이즈로 결함 부분을 검출하고 싶을 때는 결함 검출 감도를 각 명도의 1/2로 설정한다. 또, 명도가 홀수인 경우, 소수점 이하를 잘라 버린다. 이에 따라, 도 9에 도시한 바와 같은 감도 화상 데이터가 생성된다.

도 9를 보면, 폭 화상 데이터에 있어서 명도 3이던 화소 A에는 그 1/2로부터 소수점을 잘라 버린 1이 설정되어 있는 것을 확인할 수 있다. 마찬가지로, 폭 화상 데이터에 있어서 명도 4이던 화소 B에는 그 1/2인 2가 설정되어 있는 것을 확인할 수 있다.

또, 결함 검출 감도는 최소 패턴폭의 1/2 이상의 사이즈로 결함 부분을 검출하고 싶은 경우에 관해서 설명했지만, 이것에 한하지 않고, 결함 부분의 검출에 필요로 하는 사이즈에 따라서 명도를 조절하더라도 좋다.

결함 사이즈 작성부(10)는 차분 연산부(8)에 의해 취득된 차분 화상 데이터를 수취하고, 이 차분 화상 데이터에 기초하여 결함 부분을 추출하고, 결함 부분의 패턴폭 방향의 사이즈를 명도로 변환하여 결함 사이즈 화상 데이터를 작성한다.

이 경우, 결함 사이즈 작성부(10)는 피검사 화상 데이터를 미리 설정된 임계치로 2치화했을 때의 흑레벨상에 존재하는 결함 부분만을 추출하고, 감도 작성부(9)에 의해 취득된 방향 화상 데이터에 기초하여, 패턴폭 방향으로 측정한 결함 부분의 사이즈를 명도로서 대응 화소에 설정한다.

판정부(11)는 결함 사이즈 작성부(10)에 의해 작성된 결함 사이즈 화상 데이터와 감도 작성부(9)에 의해 작성된 감도 화상 데이터를 각각 수취하고, 이들 결함 사이즈 화상 데이터와 감도 화상 데이터를 비교하여 결함 사이즈 화상 데이터가 감도 화상 데이터보다도 밝은 부분을 추출함으로써 결함 부분에 대한 결함 판정을 한다.

이와 같이, 상기 제1 실시예에서는 참조 화상 데이터 위를 0도 방향, 45도 방향, 90도 방향, 및 135도 방향으로 스캔하여, 각 스캔 방향으로 연속하는 흑레벨의 화소수를 계측함으로써 이 화소수가 가장 적은 방향에 대한 패턴의 폭, 즉 최소 패턴폭을 구하고 있다. 그리고, 참조 화상 데이터를 상기 최소 패턴폭에 따른 명도로 변환하여, 이 명도에 따른 각 결함 검출 감도의 각 사이즈 판정 영역을 갖는 감도 화상 데이터를 작성하고 있다.

또한 한편으로, 피검사 화상 데이터와 참조 화상 데이터와의 차분에 기초하여 결함 부분을 추출하고, 이 결함 부분의 패턴폭 방향에 대한 사이즈를 명도로 변환하여 결함 사이즈 화상 데이터를 작성하고 있다.

그리고, 이들 결함 사이즈 화상 데이터와 감도 화상 데이터를 비교하여 결함 부분에 대한 결함 판정을 하고 있다.

그 때문에, 미검사품의 칩 부품(1) 위에 형성된 각 패턴에 대하여, 각각의 최소 패턴폭에 따른 감도 화상 데이터가 자동적으로 작성되기 때문에, 회로 패턴(2)이 영역마다 밀도가 다르거나, 각 영역마다 그 영역의 형상이 복잡하거나, 경사 방향으로 형성된 패턴을 갖고 있더라도, 영역의 형성이 많더라도, 회로 패턴(2) 위의 결함 부분을 확실하게 판정할 수 있다. 따라서, 회로 패턴(2)의 결함 검사에 필요한 시간을 비약적으로 단축 가능하기 때문에, 그 작업 효율을 비약적으로 향상시킬 수 있다.

또, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것이 아니고, 실시 단계에서는 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변형하는 것이 가능하다.

또한, 상기 실시예에는 여러 가지 단계의 발명이 포함되어 있고, 개시되어 있는 복수의 구성 요건에 있어서의 적절한 조합에 의하여 여러 가지 발명을 추출할 수 있다. 예컨대, 실시예에 표시되어 있는 전 구성 요건으로부터 몇 개의 구성 요건이 삭제되더라도 발명이 이루고자하는 기술적 과제의 란에서 진술한 과제를 해결할 수 있고, 발명의 효과의 란에서 진술되고 있는 효과를 얻을 수 있는 경우에는 이 구성 요건이 삭제된 구성을 발명으로서 추출할 수 있다.

예컨대, 상기 실시예에서는 참조 화상 데이터 및 피검사 화상 데이터를 각각 2치화하고 있지만, 이것에 한하지 않고, 3치, 4치 등의 다치의 화상 데이터로 변환하더라도 좋다.

또, 참조 화상 데이터와 피검사 화상 데이터와의 차분에 기초하여 결함 부분을 추출하고 있지만, 이것에 한하지 않고, 차분의 절대치, 또는 최소(min)-최대(max)법을 이용하더라도 좋다.

다음에, 본 발명의 제2 실시예에 관해서 도면을 참조하여 설명한다.

본 실시예에 있어서 감도 작성부(9)는 상기 실시예에 따른 기능에 더하여, 45도 스캔 화상 데이터와 135도 스캔 화상 데이터에 발생하는 불필요한 그라디에이션(gradiation)을 보정하는 기능을 갖고 있다.

이 그라디에이션은 참조 화상 데이터를 45도 방향이나 135도 방향, 즉 경사 방향으로 스캔했을 때에, 회로 패턴(2)의 코너부에서 명도가 단계적으로 변화하는 것을 말한다. 그라디에이션이 발생한 영역에서는 방향 화상 데이터 위에 패턴폭 방향이 정확히 표시되지 않고, 결함 검출의 신뢰성을 저하시키는 원인이 된다.

예컨대, 도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 2치화된 참조 화상 데이터의 모식도로서, 금속제의 회로 패턴(2)은 흑레벨로 되어 있다.

감도 작성부(9)가 이 참조 화상 데이터 위를 예컨대 45도 방향으로 스캔하여, 흑레벨이 연속하는 화소수를 계측하고, 그 방향에 대한 패턴폭을 구하여, 이 패턴폭에 따른 명도로 변환하면, 도 11에 도시한 바와 같은 45도 스캔 화상 데이터가 작성된다. 이 45도 스캔 화상 데이터를 보면, 회로 패턴(2)의 코너부 C의 명도가 단계적으로 변화하고 있는 것을 확인할 수 있다.

이 그라디에이션을 보정하는 방법으로서, 본 실시예에서는 그라디에이션 부분을 각 스캔 화상 데이터로부터 제거하는 방법을 이용한다. 이 방법에서는 주목 화소와 그 주위 8개의 화소에 대해서, 이웃끼리의 화소의 명도의 평균 변화(Dave)를 평가한다. 이 평가에는 하기 [수학식 1]로 표시하는 평가 함수를 이용한다.

또, a ≠O 또한 b≠O일 때만 계산한다.

평균 변화(Dave)의 값은 이웃끼리의 화소의 명도의 변화가 전부 +1일 때, 즉 도 11에 도시하는 코너부 C와 같은 그라디에이션을 가질 때에 0이 되는 것을 확인할 수 있다. 따라서, 평균 변화(Dave)가 어느 임계치 이하가 되는 화소에 대해서 그 명도를 0으로 수정하면 그라디에이션은 도 12에 도시한 바와 같이 제거된다.

이렇게 하면, 예컨대 45도 스캔 화상 데이터나 135도 스캔 화상 데이터로부터 회로 패턴(2)의 코너부에 발생하는 그라디에이션 부분이 제거되기 때문에, 정확한 방향 화상 데이터를 얻을 수 있어, 결함 검출의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

또, 그라디에이션을 보정하는 방법으로서는 평가 함수 [수학식 1]을 이용하는 방법 대신에, 회로 패턴(2)의 세로 방향의 폭과 가로 방향의 폭으로부터 구해지는 이상적인 경사 방향의 폭과 실제의 경사 방향의 폭이 가까운 경우에, 이 패턴을 경사 방향의 패턴이라고 판단하는 방법을 이용할 수도 있다.

예컨대, 도 13에 도시한 바와 같이 경사 방향의 패턴내의 점 P(x, y)를 통과하는 패턴을 0도 방향으로 스캔했을 때의 패턴폭을 W, 90도 방향으로 스캔했을 때의 패턴폭을 H라고 하면, 이들 폭으로부터 구해지는 이상적인 경사 방향에 대한 폭 Iw, Ih는 각각 하기 [수학식 2]와 같이 표시된다.

여기서, 실제의 경사폭(R)이 Iw 또는 Ih에 허용치(δ) 이상의 차가 있는 경우에는 경사선이 아니라고 판단하여 경사선폭 화상의 P(x, y)를 0으로 한다.

이것을 모든 선 패턴내의 점에 대해서 행함으로써, 코너부에 나타나는 그라디에이션 부분이 저감하기 때문에, 정확한 방향 화상을 얻을 수 있어, 결함 검출의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 4개의 스캔 화상 데이터를 비교하여 상기 방향 화상 데이터를 작성할 때, 코너부를 비교 대조로부터 제거하는 방법을 이용하더라도 좋다. 이 방법이라도 그라디에이션을 저감할 수 있는 것은 물론이다.

이상의 방법은 패턴의 타입에 따라서 유효한 경우와, 그렇지 않은 경우가 있다. 그 때문에, 실제의 운용상에서는 패턴의 타입에 따라서 상기 방법을 조합시켜 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면 패턴의 밀도에 따라서 자동적으로 결함 부분의 사이즈에 따른 결함 검출 감도를 갖는 사이즈 판정 영역을 설정하여 결함 검사를 행할 수 있다.

Claims

패턴이 그려진 피검사체를 촬상하여 취득한 피검사 화상 데이터와 참조 화상 데이터에 기초하여 상기 피검사체의 결함 검사를 행하는 결함 검사 방법에 있어서,

상기 참조 화상 데이터에 기초하여 상기 패턴의 폭을 복수의 방향에 대하여 계측하고, 상기 참조 화상 데이터를 상기 패턴의 상기 각 방향에 대한 폭에 따른 명도로 변환하여, 상기 각 방향에 대응하는 복수의 스캔 화상 데이터를 작성하는 제1 공정과,

상기 복수의 스캔 화상 데이터를 비교하여, 이들 스캔 화상 데이터로부터 가장 작은 명도인 최소 명도를 골라내어 폭 화상 데이터를 작성하는 제2 공정과,

상기 피검사 화상 데이터와 상기 참조 화상 데이터에 기초하여 결함 부분을 추출하고, 상기 결함 부분을 상기 패턴의 폭이 최소 명도가 되는 방향에 대하여 측정한 사이즈를 명도로 변환하여 결함 사이즈 화상 데이터를 작성하는 제3 공정과,

상기 결함 사이즈 화상 데이터와 상기 폭 화상 데이터에 기초하여 상기 결함 부분에 대한 결함 판정을 행하는 제4 공정

을 구비하는 것을 특징으로 하는 결함 검사 방법.
제1항에 있어서, 상기 제1 공정에서는 상기 패턴의 폭을 적어도 세로 방향, 가로 방향, 및 경사 방향에 대하여 계측하여 세로 스캔 화상 데이터, 가로 스캔 화상 데이터, 및 경사 스캔 화상 데이터를 작성하는 것을 특징으로 하는 결함 검사 방법.
제2항에 있어서, 상기 제1 공정에서는 상기 경사 스캔 화상 데이터 중 연속적으로 명도가 변화하고 있는 부분의 명도를 0으로 하는 것을 특징으로 하는 결함 검사 방법.
제2항에 있어서, 상기 제1 공정에서는 복수의 패턴이 교차하는 교차 부분의 명도를 0으로 하고, 상기 제2 공정에서는 상기 교차 부분에 대하여 상기 세로 스캔 화상 데이터와 상기 가로 스캔 화상 데이터에만 기초하여 상기 폭 화상 데이터를 작성하는 것을 특징으로 하는 결함 검사 방법.
제2항에 있어서, 상기 제1 공정에서는 상기 세로 스캔 화상 데이터와 가로 스캔 화상 데이터 중 적어도 하나에 기초하여 상기 패턴의 이상적인 최소 명도를 구하여, 실제의 최소 명도와 상기 이상적인 최소 명도와의 차가 소정치를 넘어 있을 때, 대응하는 부분의 명도를 0으로 하는 것을 특징으로 하는 결함 검사 방법.
패턴이 그려진 피검사체를 촬상하여 취득한 피검사 화상 데이터와 참조 화상 데이터에 기초하여 상기 피검사체의 결함 검사를 행하는 결함 검사 방법에 있어서,

상기 참조 화상 데이터를 복수의 방향에 대하여 측정된 상기 패턴의 폭 중 최소폭이 되는 방향에 따른 명도로 변환하여 방향 화상 데이터를 작성하는 제1 공 정과,

상기 참조 화상 데이터를 상기 패턴의 상기 최소폭에 따른 명도로 변환하여, 이 명도에 따른 각 결함 검출 감도의 각 사이즈 판정 영역을 갖는 감도 화상 데이터를 작성하는 제2 공정과,

상기 피검사 화상 데이터와 상기 참조 화상 데이터에 기초하여 결함 부분을 추출하고, 상기 패턴의 최소폭이 되는 방향에 대하여 측정된 상기 결함 부분의 사이즈를 명도로 변환하여 결함 사이즈 화상 데이터를 작성하는 제3 공정과,

상기 결함 사이즈 화상 데이터와 상기 감도 화상 데이터를 비교하여 상기 결함 부분에 대한 결함 판정을 행하는 제4 공정

을 구비하는 것을 특징으로 하는 결함 검사 방법.