KR20050001456A

KR20050001456A - 패턴검사방법과 장치 및 패턴정렬방법

Info

Publication number: KR20050001456A
Application number: KR1020040048147A
Authority: KR
Inventors: 하토리신이치; 이다도루; 마츠노슈조
Original assignee: 닛뽕 아비오닉스 가부시끼가이샤
Priority date: 2003-06-27
Filing date: 2004-06-25
Publication date: 2005-01-06
Also published as: US7349575B2; TW200508985A; CN1576782A; US20040264759A1; CN100412504C; TWI285848B; KR100554639B1

Abstract

본 발명의 패턴검사방법에 있어서, 기준이 되는 마스터 패턴과 카메라에 의하여 촬영된 피측정 패턴의 다치화상이 정렬된다. 피측정 패턴의 다치화상에서 적어도 베이스의 위치가 상기 마스터 패턴을 기초로 검출된다. 적어도 하나의 임계값이 적어도 베이스 밀도값에서의 차이를 기초로 설정된다. 피측정 패턴의 다치화상은 설정 임계값을 기초로 이진수화된다. 피측정 패턴은 이진수화된 피측정 패턴과 마스터 패턴을 비교함으로써 검사된다. 패턴검사장치와 정렬방법이 또한 개시된다.

Description

패턴검사방법과 장치 및 패턴정렬방법{Pattern Inspection Method and Apparatus, and Pattern Alignment Method}

본 발명은 그린시트(green sheet), 필름 캐리어(film carrier) 등에 형성된 패턴을 검사하는 패턴검사방법과 장치 및 마스터 패턴과 피측정 패턴을 정렬하는 정렬방법에 관한 것이다.

PGA(Pin Grid Array)는 종래로부터 멀티핀(multipin) IC 및 LSI용의 수요를 충족시키는 실장기술(packaging technique)로서 공지되었다. PGA는 칩을 부착하기위한 패키지의 베이스(base)로서 세라믹 기판을 사용하고, 와이어 라인들(wiring lines)이 리드선(lead wire) 추출위치까지 배선된다. 세라믹 기판의 형성은 시트에 알루미나 분말을 액상 결합제(liquid binder)와 반죽하여 시트모양으로 제조한 소위 그린시트(green sheet)를 사용한다. 고융점(高融点) 금속을 함유한 페이스트(paste)가 그린시트상에 스크린 프린트(screen print)된다. 상기 시트는 상기 그린시트를 소결(燒結)시키고 동시에 상기 페이스트를 금속화하시키 위해 소성(燒成)되는데, 이를 동시소성(co-firing)이라고 한다.

또 다른 실장기술로는 TAB(Tape Automated Bonding)이 있다. TAB에 따라, 폴리아미드(polyamide) 테이프 캐리어(tape carrier)(TAB 테이프)상에 형성된 동박(copper foil) 패턴이 IC칩의 전극에 접합되어 외부 리드를 형성한다. 동박 패턴은 동박을 테이프 캐리어에 접착제로 부착시키고 동박을 에칭함으로써 형성된다.

이러한 그린시트 또는 테이프 캐리어는 패턴형성후에 현미경을 사용하여 조작자에 의해 육안 패턴검사를 받게된다. 그러나, 미세한 패턴의 육안 검사(visual inspection)는 숙련자 및 과도한 눈의 사용을 필요로 한다. 육안검사에 대한 대안으로, TV 카메라로 테이프 캐리어 등에 형성된 패턴을 촬영하고 및 자동적으로 패턴을 검사하는 패턴검사방법이 제안되었다(예를 들어, 일본특허공개공보 제7-110863호를 참조하라). 이 패턴검사방법에 따르면, 카메라에 의하여 촬영된 피측정 패턴의 다치화상이 이진수화된다. 이진수화된 패턴은 기준이 되는 마스터 패턴과 상기 이진수화 패턴을 비교함으로써 검사된다.

피측정 패턴의 다치화상 데이터(continuous tone image data)는 패턴(동박패턴과 같은 도체)과 배경(도체를 포함하는 그린시트와 같은 베이스(base))을 포함한다. 일반적으로, 도체와 베이스는 밀도 차이를 갖는다. 화상 데이터의 밀도 빈도를 나타내는 밀도 히스토그램(desity histogram)이 작성될 때, 상기 히스토그램은 베이스에 대응하는 빈도와 도체 대응하는 빈도의 2개의 최대값을 갖는 바이모달(bimodal) 특징을 보인다. 다치화상을 이진수화하기 위해, 임계값이 2개의 마루사이의 골 지점(valley point)에 설정된다.

피측정 패턴의 다치화상 데이터는 카메라에 대한 워크면(work surface)의 경사와 조광량(照光量)에서의 시간변화로 인한 밀도변화를 포함한다. 밀도변화를 포함하는 다치화상이 기설정된 임계값에서 이진수화되면, 베이스를 나타내는 값 "0"으로 변환되어야 하는 도체 결손 또는 단선과 같은 결함들이 도체를 나타내는 값 "1"로 변환되거나, 도체를 나타내는 값 "1"으로 변환되어야 하는 돌기 또는 단락과 같은 결함들이 베이스를 나타내는 값 "0"으로 변환된다. 밀도가 크게 변할 때, "0"으로 변환되어야 하는 베이스의 부분은 "1"로 변환되거나, "1"로 변환되어야 하는 도체의 부분은 "0"으로 변환된다.

도 18의 (a)에 도시된 바와 같이, 도체 α는 어떠한 결함도 없고 도체 β는 결손 C를 갖는 다치화상 데이터가 임계값 SH1에서 이진수화될 때, 도 18의 (b)에 도시된 바와 같이, 도체 β는 결손 C에 의해 얇아지게 된다. 결손 C는 도 18의 (b)의 이진수화 결과와 마스터 패턴을 비교함으로써 검출될 수 있다.

그러나, 큰 밀도변화가 도체 β부근에 있고 밀도가 도체 α의 위치에서의 밀도보다 더 크면(도 18의 (c)), 도체 β의 결손 C는, 다치화상 데이터가 임계값 SH1에서 변환되더라도, 도 18의 (d)에 도시된 바와 같이, "0"으로 변환되어야 하는 결손 C가 "1"로 변환되기 때문에 검출될 수 없다. 도 18의 (c)에서의 밀도변화가 매우 크면(도 18의 (e)), 도 18의 (f)에 도시된 바와 같이, "0"으로 변환되어야 하는 베이스 및 결손 C는 "1"로 변환된다.

도체 β가 돌기 K를 갖는 다치화상 데이터(도 19의 (a))가 임계값 SH1에서 이진수화되면, 도 19의 (b)에 도시된 바와 같이, 도체 β는 돌기 K에 의하여 두꺼워지게 된다. 돌기 K는 도 19의 (b)의 이진수화 결과와 마스터 패턴을 비교함으로써 검출될 수 있다.

그러나, 큰 밀도변화가 도체 β부근에 있고 밀도가 도체 α의 위치에서의 밀도보다 더 낮으면(도 19의 (c)), 도체 β의 돌기 K는, 다치화상 데이터가 임계값 SH1에서 이진수화되더라도, 도 19의 (d)에 도시된 바와 같이, "1"으로 변환되어야 하는 돌기 K가 "0"으로 변환되기 때문에 검출될 수 없다. 도 19의 (c)에서의 밀도변화가 매우 크면(도 19의 (e)), 도 19의 (f)에 도시된 바와 같이, "1"로 변환되어야 하는 돌기 K가 "0"으로 변환된다.

피측정 패턴의 다치화상 데이터에서 밀도변화 등의 영향을 제거하기 위해, 임계값을 최적화하는 기술이 제안되었다(예를 들어, 일본특허공개공보 제2-162205호 및 제5-248836호를 참조하라).

일본특허공개공보 제2-162205호에 개시된 패턴검사장치는 피측정 패턴의 다치화상으로부터 베이스의 밀도값을 추출한다. 베이스의 밀도값으로부터 기설정된 값만큼 이동된 레벨을 이진수화 임계값으로 정의한다. 일본특허공개공보 제5-248836호에 개시된 패턴검사장치는 피측정 패턴의 다치화상이 베이스 레벨에서 도체 레벨까지 변할 때 밀도값을 샘플화하고 유지한다. 기설정된 오프세트(offset)를 샘플화된 값/유지된 값에 더하여 계산된 값을 임계값으로 정의한다.

그러나, 일본특허공개공보 제2-162205호 및 제5-248836호에 개시된 패턴검사장치는 광 시스템이 복잡하게 된다. 이는 이들 패턴검사장치가 피측정 패턴을 촬영하고 다치화상 데이터를 출력하는 화상촬영수단 이외에 광검출수단을 채택하기 때문이다. 광검출수단으로부터의 2차원 패턴신호출력은 고정된 임계값에서 이진수화되고, 베이스의 밀도값은 게이트 신호로서 상기 이진수화된 2차원 패턴신호를 사용하여 다치화상 데이처로부터 추출된다. 또한, 패턴검사장치의 회로는 이들 장치들이 2차원 패턴신호를 이진수화하는 임계값 설정회로와 이진수화 회로 이외에, 다치화상 데이터를 이진수화하는 임계값 설정회로와 이진수화 회로를 필요로 하기 때문에 복잡하다.

종래 임계값 설정방법에 따르면, 피측정 패턴의 돌기 또는 결손과 같은 결함은 잘못된 값으로 변환될 수 있고, 피측정 패턴의 결함이 놓쳐질 수 있다. 도 20에 도시된 바와 같이, 결손부 또는 단선부의 밀도값이 베이스의 밀도값보다 더 크며 도체의 밀도값에 가깝다. 반대로, 돌기부 또는 단락부의 밀도값은 도체의 밀도값보다 더 낮으며 베이스의 밀도값에 가깝다. 이로 인해, 이진수화 임계값 SH11을 사용한 이진수화는 결손, 핀홀, 또는 단선과 같은 결함을 "1"로 변환시키고, 돌기, 비산, 또는 단락과 같은 결함은 "0"으로 변환시킨다. 검사가 도 20의 이진수화 결과에 대해 실행된다 하더라도, 이러한 결함은 검출될 수 없다.

또한, 도 21에 도시된 바와 같이, 이진수화 임계값 SH12로서 도체의 밀도값과 결손 또는 단선의 밀도값 사이의 값을 설정하고, 이진수화 임계값 SH13으로서 돌기 또는 단락의 밀도값과 베이스의 밀도값 사이의 값을 설정하며, 상기 이진수화 임계값 SH12 및 SH13을 기초로 이진수화된 피측정 패턴과 마스터 패턴을 비교하는 패턴검사방법이 제안되었다(예를 들어, 일본특허공개공보 제10-293847호를 참조하라). 피측정 패턴이 이진수화 임계값 SH12를 기초로 이진수화될 때, 결손, 핀홀, 또는 단선과 같은 결함은, 도 21에 도시된 바와 같이, 베이스를 나타내는 값 "0"으로 변환된다. 결손, 핀홀, 또는 단선과 같은 결함은 이진수화된 피측정 패턴에 대한 검사를 실행함으로써 정확하게 검출될 수 있다. 피측정 패턴이 이진수화 임계값 SH13을 기초로 이진수화될 때, 돌기, 비산, 또는 단락과 같은 결함은, 도 21에 도시된 바와 같이, 도체를 나타내는 값 "1"로 변환된다. 돌기, 비산, 또는 단락과 같은 결함은 이진수화된 피측정 패턴에 대한 검사를 실행함으로써 정확하게 검출될 수 있다.

검사워크의 베이스(11)에 형성된 도체(12)는, 도 22에 도시된 바와 같이, 측벽이 기울어져 있는 사다리꼴 단면형상을 갖는다. 이진수화 임계값 SH12에 대응하는 높이에서의 도체(12)의 선폭 Wc와 이진수화 임계값 SH13에 대응하는 높이에서의 도체(12)의 선폭 Wp는 이진수화 임계값 SH11에 대응하는 높이에서의 도체(12)의 선폭 Wo와는 다르다.

종래 패턴검사방법은 피측정 패턴이 이진수화 임계값 SH11을 기초로 이진수화된다는 가정하에 검사 임계값을 결정한다. 이진수화 임계값 SH12 및 SH13을 기초로 이진수화된 피측정 패턴이 검사되면, 검사는 선폭 Wc와 Wp 및 선폭 Wo 사이의 차이에 의해 영향을 받는다. 본래 결함이 없는 피측정 패턴이 결함이 있는 것으로 검출될 수 있고, 결함이 있는 패턴이 놓쳐질 수 있다. 도체의 단면형상에 대한 영향을 제거하기 위해, 조작자는 선폭에서의 차이를 고려하여 검사임계값을 수정해야만 한다.

본 발명은 종래 결함들을 극복하기 위해 이루어져 있고, 목적으로는 피측정 패턴의 다치화상 데이터에 나타나있는 밀도변화의 영향을 단순한 배열로 제거할 수 있는 패턴검사방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 조작자가 검사 임계값을 수정하지 않고도 검사워크의 도체의 단면형상에 대한 영향을 제거함으로써, 피측정 패턴의 결함을 정확하게 검출할 수 있는 패턴검사방법과 패턴검사장치를 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 패턴검사방법을 도시한 흐름도이다;

도 2는 패턴검사장치를 도시한 블록도이다;

도 3a 내지 도 3e는 전체적으로 피측정 패턴과 마스터 패턴을 정렬하는 방법을 설명하기 위한 도면들이다;

도 4는 각 분할된 영역에 대한 피측정 패턴과 마스터 패턴을 정렬하는 방법 을 도시한 흐름도이다;

도 5의 (a) 내지 도 5의 (d)는 각 분할된 영역에 대한 피측정 패턴과 마스터 패턴을 정렬하는 방법을 설명하기 위한 도면들이다;

도 6a 내지 도 6d는 각 분할된 영역에 대한 피측정 패턴과 마스터 패턴을 정렬하는 방법을 설명하기 위한 도면들이다;

도 7의 (a) 내지 도 7의 (d)는 본 발명의 제 1 실시예에서 임계값 설정방법을 설명하기 위한 도표들이다;

도 8a 및 도 8b는 결손, 핀홀 또는 단선을 검출하는 마스터 패턴 및 돌기, 비산 또는 단락을 검출하는 마스터 패턴을 작성하는 방법을 설명하기 위한 도면들이다.

도 9a 및 도 9b는 마스터 패턴과 피측정 패턴사이의 로지컬 동작에 의하여 피측정 패턴의 결함을 검사하는 검사방법을 설명하기 위한 도면이다;

도 10은 하나의 임계값에서 피측정 패턴의 다치화상(continuous tone image)을 이진수화한 결과를 도시한 그래프이다;

도 11은 복수의 임계값에서 피측정 패턴의 다치화상을 이진수화한 결과를 도시한 그래프이다;

도 12의 (a) 내지 도 12의 (d)는 본 발명의 제 2 실시예에서 임계값 설정방법을 설명하는 도표이다;

도 13a 및 도 13b는 본 발명의 제 3 실시예에서 임계값 설정방법을 설명하는 도표이다;

도 14는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 패턴검사방법을 도시한 흐름도이다;

도 15a 및 도 15b는 1차 검사의 결손 설정값을 수정하는 방법을 설명하는 도면들이다;

도 16은 1차 검사의 결손 설정값을 수정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다;

도 17의 (a) 내지 도 17의 (d)는 결손 및 돌기를 검출하는 2차 검사방법과 2차 검사의 결손 설정값 및 2차 검사의 돌기 설정값을 수정하는 방법을 설명하는 도표들이다;

도 18의 (a) 내지 도 18의 (f)는 밀도변화가 피측정 패턴의 다치화상에 있을 때의 문제를 설명하는 도표들이다;

도 19의 (a) 내지 19의 (f)는 밀도변화가 피측정 패턴의 다치화상에 있을 때의 또 다른 문제를 설명하는 도표들이다;

도 20은 하나의 임계값에서 피측정 패턴의 다치화상을 이진수화한 결과를 도시한 그래프이다;

도 21은 2개의 임계값에서 피측정 패턴의 다치화상을 이진수화한 결과를 도시한 그래프이다; 그리고

도 22는 검사워크의 도체를 도시한 단면도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호설명*

1: 검사워크 2: X-Y 테이블

3: 카메라 4:화상처리장치

5: 호스트 컴퓨터 6: 표시장치

11: 베이스 12: 도체

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따르면, 기준이 되는 마스터 패턴과 카메라에 의하여 촬영되는 피측정 패턴의 다치화상을 정렬하는 정렬단계, 상기 마스터 패턴을 기초로 피측정 패턴의 다치화상에서 적어도 베이스의 위치를 검출하는 위치검출단계, 적어도 상기 베이스의 밀도값에서의 차이를 기초로 적어도 하나의 임계값을 설정하는 임계값 설정단계; 상기 설정 임계값을 기초로 피측정 패턴의 다치화상을 이진수화하는 이진수화 단계; 및 상기 이진수화된 피측정 패턴과 상기 마스터 패턴을 비교함으로써 상기 피측정 패턴을 검사하는 검사단계를 포함하는 패턴검사방법이 제공된다.

본 발명은 하기의 첨부도면을 참조로 더 상세하게 설명된다.

제 1 실시예

본 발명의 제 1 실시예는 하기의 첨부도면을 참조로 더 상세히 설명된다. 도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 패턴검사방법을 도시한 것이다. 도 2는 검사방법에 사용된 패턴검사장치를 도시한 것이다. 도 2에서, 참조번호 1은 그린시트(green sheet)(2)와 같은 검사워크를 나타낸다; 참조번호 2는 검사워크(1)를 지지하는 X-Y 테이블이다; 참조번호 3은 검사워크(1)를 촬영하는 라인센서 카메라(line sensor camer)이다; 참조번호 4는 기준이 되는 마스터 패턴과 카메라(3)에 의하여 촬영되는 피측정 패턴을 비교하는 화상처리장치이다; 참조번호 5는 전체 장치를 제어하는 호스트 컴퓨터이다; 그리고 참조번호 6은 검사결과를 나타내는 표시장치이다.

화상처리장치(4)는 마스터 패턴과 피측정 패턴을 정렬하는 정렬수단, 피측정 패턴의 다치화상을 이진수화하는 이진수화 수단, 및 상기 피측정 패턴과 상기 마스터 패턴을 비교함으로써 상기 피측정 패턴을 검사하는 검사수단을 구비한다. 정렬수단 및 검사수단 중 적어도 일부는 컴퓨터에 의하여 실행된다.

호스트 컴퓨터(5)는 마스터 패턴을 기초로 피측정 패턴의 다치화상에서 베이스와 도체의 위치를 검출하는 위치검출수단과 임계값을 설정하는 임계값 설정수단을 구비한다. 호스트 컴퓨터(5) 및 화상처리장치(4)의 내부 컴퓨터는 산술장치, 저장장치, 및 인터페이스를 각각 갖는 하드웨어 자원과 이들 하드웨어 자원들을 제어하는 프로그램에 의하여 실행될 수 있다.

검사 전에 작성된 마스터 패턴을 설명한다. 호스트 컴퓨터(5)는 CAD(Computer Aided Design, 컴퓨터보조설계) 시스템에 의하여 작성되고, 예를 들어, 자기디스크에 기입되는 검사워크의 설계값 데이터(이하 CAD 데이터로서 언급함)를 자기 디스크장치(미도시)에 의하여 읽어들인다(도 1에서 단계 S101).

호스트 컴퓨터(5)는 읽어들인 CAD 데이터로부터 패턴의 엣지 데이터(edge data)를 추출한다. 엣지 데이터는 패턴 엣지를 나타내는 한 세트의 픽셀 "1"이다. 패턴 엣지를 나타내는 픽셀 "1"로 둘러싸인 영역은 "1"로 채워지고, 픽셀 "1"로 채워진 패턴(패턴이 0으로 채워진 배경과는 다른 배경)은 검사기준이 되는 제 1 마스터 패턴으로서 정의된다(도 1에서 단계 S102). 상술한 바와 같이, 제 1 실시예는 정확한 마스터 패턴을 작성하기 위해 검사워크(1)의 제조용 마스터가 되는 CAD 데이터를 사용한다.

피측정 패턴의 검사를 설명한다. 검사워크(1)를 카메라(3)로 촬영한다. 화상처리장치(4)는 카메라(3)로부터 다치화상 출력을 디지털화하고, 내부의 화상 메모리(미도시)에 디지털 화상을 저장한다(단계 S103). 카메라(3)는 X 방향으로 픽셀들이 배열된 라인센서이기 때문에, 2차원 화상 데이터는 X-Y 테이블(2) 또는 카메라(3)를 Y 방향으로 이동시킴으로써 화상 메모리에 저장된다.

화상처리장치(4)는 상기 피측정 패턴과 상기 제 1 마스터 패턴의 다치화상 정렬시킨다(단계 S104). 정렬방법은 전체적으로 피측정 패턴과 제 1 마스터 패턴에 대한 정렬방법, 및 각 분할영역에 대한 피측정 패턴과 제 1 마스터 패턴에 대한 정렬방법을 포함한다. 전체 정렬방법을 설명한다. 도 3a에 도시된 바와 같이, 정렬마크(3개의 정렬 마크) Tm이 제 1 마스터 패턴 M상에 사전에 설정된다. 화상처리장치(4)는, 정렬마크 Tm에 대응하는 영역에 대해, 화상 메모리에 저장된 피측정 패턴 P을 검색하고, 도 3b에 도시된 바와 같이, 정렬마크 Tm에 대응하는 정렬마크(3개의 정렬마크) Tp를 검출한다.

화상처리장치(4)는 패턴 P와 제 1 마스터 패턴 M에 대한 X 방향으로 정렬된 2개의 정렬마크 사이의 거리 DXp 및 DXm을 각각 구한다. 마크들 사이의 거리는 2개 정렬마크의 무게중심 사이의 거리이다. 화상처리장치(4)는 구해진 내부마크 거리로부터 확장/축소율(DXp/DXm)을 계산한다. 제 1 마스터 패턴 M은 상기 제 1 마스터 패턴의 마크간 거리가 피측정 패턴의 마크간 거리와 일치하도록 모든 방향으로 확장 또는 축소된다.

도 3c 및 도 3d에 도시된 바와 같이, 화상처리장치(4)는 확장/축소된 제 1 마스터 패턴 M'과 패턴 P에 대한 Y 방향으로 정렬된 2개 정렬마크들 사이의 거리 DYm 및 DYp를 구한다. 화상처리장치(4)는 피측정 패턴의 마크간 거리가 제 1 마스터 패턴의 마크간 거리와 일치하도록 라인센서 카메라(3)와 감시워크(1)(X-Y 테이블)의 상대속도를 조절한다. 그런 후, 시트(1)가 다시 촬영된다. Y 화상해상도는 라인센서 카메라(3)의 픽셀 크기와 상대속도에 의하여 결정된다. X-Y 테이블(2) 또는 라인센서 카메라(3)의 이동속도를 변경함으로써, Y 화상해상도는 마크간 거리가 서로 일치하도록 조절될 수 있다.

도 3e에 도시된 바와 같이, 화상처리장치(4)는 화상촬영에 의하여 구해진 피측정 패턴 P'의 정렬마크 위치와 확장/축소된 제 1 마스터 패턴 M'의 정렬마크 위치를 기초로 패턴 P'와 패턴 M' 사이의 오프세트 각 θ를 구한다. 화상처리장치(4)는 오프세트 각을 제거하기 위해 제 1 마스터 패턴 M'을 회전시킨다. 최종적으로, 화상처리장치(4)는 마크 위치들이 서로 일치하도록 제 1 마스터 패턴 M'과 패턴 P'를 정렬시킨다. 피측정 패턴과 제 1 마스터 패턴에 대한 전체 정렬이 종료된다.

이런 식으로, X 방향으로 정렬된 2개의 정렬마크들 사이의 거리는 각각의 피측정 패턴과 제 1 마스터 패턴에 대해 구해진다. 제 1 마스터 패턴은 구해진 마크간 거리가 서로 일치하도록 확장되거나 축소된다. Y 방향으로 정렬된 2개의 정렬마크들 사이의 거리가 각각의 피측정 패턴과 확장/축소된 제 1 마스터 패턴에 대해 구해진다. 라인센서 카메라와 피측정 패턴의 상대속도는 구해진 마크간 거리가 서로 일치하도록 조절된다. 피측정 패턴을 다시 촬영하고, 촬영된 패턴과 확장/축소된 제 1 마스터 패턴 사이의 오프세트 각을 구한다. 제 1 마스터 패턴은 오프세트 각을 제거하도록 회전되고, 이에 의해 제 1 마스터 패턴과 피측정 패턴이 조절된다. 제 1 실시예는 카메라(3)의 캡쳐속도를 변경하고 라인센서 카메라(3)의 픽셀 수에 의하여 결정되는 X 화상해상도에 대한 Y 화상해상도를 조절함으로써 길이(Y)와 폭(X)의 비율(종횡비, aspect ratio)을 1:1로 설정할 수 있다.

실제 검사에 있어, 종횡비는 바람직하게는 1:1이 아닐 수 있다. 예를 들어, 패턴은 그린시트상에 스크린 프린트될 수 있지만 프린팅 방향으로 신장될 수 있다. 무결하지만 허용가능한 기준 범위내에서의 신장을 갖는 패턴은 1:1의 완벽한 종횡비를 얻을 수 없다. 제 1 실시예에서, Y 마크간 거리는 카메라(3)의 캡쳐속도를 변경함으로써 서로 일치하게 된다. 허용가능한 범위내에서 다른 길이 및 폭 스케일을 갖는 피측정 패턴은 제 1 마스터 패턴과 일치하게 될 수 있다. 패턴 위치는 형성동안 패턴 위치의 변화시에 자동적으로 수정될 수 있다.

그런 후, 화상처리장치(4)는 각 분할영역의 피측정 패턴과 제 1 마스터 패턴에 대한 정렬을 실행한다. 도 4는 각 분할영역에 대한 정렬방법을 도시한 것이다. 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이, 호스트 컴퓨터(5)는 제 1 마스터 패턴 M에 복수의 분할영역 Em을 사전에 설정한다. 또한, 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이, 호스트 컴퓨터(5)는 각각의 분할영역 Em에서 4이상의 위치에 제 1 정렬마크 Fmx(Fmx1 에서 Fmx6)와 4이상의 위치에 제 2 정렬마크 Fmy(Fmy1 에서 Fmy6)를 미리 설정한다. 각각의 분할영역의 위치 및 크기는 사전에 설정되어 있으나, 상기 분할영역의 크기는 일정할 필요는 없다.

도 5의 (c)에 도시된 바와 같이, 화상처리장치(4)는, 호스트 컴퓨터(5)에 의하여 제 1 마스터 패턴 M에 사전에 설정된 분할영역 Em에 따라, 피측정 패턴 P에서 분할영역 Em에 대응하는 복수의 분할영역 Ep를 설정한다. 화상처리장치(4)는 제 1 마스터 패턴(M)으로부터 하나의 분할영역 Em을 잘라내고, 패턴 P로부터 상기 분할영역 Em에 대응하는 분할영역 Ep을 잘라낸다(도 4에서 단계 S201).

도 5의 (d)에 도시된 바와 같이, 화상처리장치(4)는, 제 1 마스터 패턴 M으로부터 잘려진 분할영역 Em에서 사전에 설정된 정렬마크 Fmx(Fmx1 에서 Fmx6)에 대응하는 제 1 정렬마크 Fpx(Fpx1 에서 Fpx6)와 정렬마크 Fmy(Fmy1 에서 Fmy6)에 대응하는 제 2 정렬마크 Fpy(Fpy1 에서 Fpy6)에 대한 패턴 P의 대응하는 분할영역 Ep를 검색한다(도 4에서 단계 S202 및 S203).

정렬마크 Fmx, Fmy, Fpx 및 Fpy를 설정하는 방법이 도 6a 내지 도 6d를 참조로 설명된다. 제 1 실시예에서, 분할영역 Em에서 X 방향으로 평행한 패턴은 정렬마크 Fmx로 정의되고, 패턴폭 Wmx의 중앙 Cmx의 좌표는 정렬마크 Fmx의 중앙좌표로서 설정된다. 분할영역 Em에서 Y 방향으로 평행한 패턴은 정렬마크 Fmy로 정의되고, 패턴폭 Wmy의 중앙 Cmy의 좌표는 정렬마크 Fmy의 중앙좌표로서 설정된다.

호스트 컴퓨터(5)는 분할영역 Em에서 4이상의 위치에 제 1 정렬마크들 Fmx와 4이상의 위치에 제 2 정렬마크들 Fmy를 자동적으로 선택한다.

도 6a에 도시된 바와 같이, 정렬마크 Fmx의 폭 Wmx은 Y 방향을 따른 패턴 엣지 사이의 거리를 측정함으로써 구해질 수 있다. 정렬마크 Fmx의 Y 좌표는 폭 Wmx의 중앙 Cmx의 Y 좌표이다. 정렬마크 Fmx의 X 좌표에 대해서는, 임의의 좌표가 정렬마크 Fmx상에 선택될 수 있다.

도 6b에 도시된 바와 같이, 정렬마크 Fmy의 폭 Wmy은 X 방향을 따른 패턴 엣지 사이의 거리를 측정함으로써 구해질 수 있다. 정렬마크 Fmy의 X 좌표는 폭 Wmy의 중앙 Cmy의 X 좌표이다. 정렬마크 Fmy의 Y 좌표에 대해서는, 임의의 좌표가 정렬마크 Fmy상에 선택될 수 있다.

호스트 컴퓨터(5)는 제 1 마스터 패턴 M을 작성하는데 있어 정렬마크 Fmx의 X 및 Y좌표와 정렬마크 Fmy의 X 및 Y좌표를 저장한다. 정렬마크 Fmx 및 Fmy가 각 분할영역 Em에 대해 설정된다.

도 6c에 도시된 바와 같이, 화상처리장치(4)는, 정렬마크 Fmx의 좌표와 동일한 좌표에서의 점 Cmx'에 가장 가까운 패턴에 대해, 제 1 마스터 패턴 M으로부터 잘려진 분할영역 Em에 대응하는 패턴 P의 분할영역 Ep을 검색한다(단계 S202). 이 패턴은 정렬마크 Fmx에 대응하는 정렬마크 Fpx이다. 정렬마크 Fpx에 대한 검색은 분할영역 Em에서 각 정렬마크 Fmx에 대해 실행된다.

도 6d에 도시된 바와 같이, 화상처리장치(4)는, 정렬마크 Fmy의 좌표와 동일한 좌표에서의 점 Cmy'에 가장 가까운 패턴에 대해, 제 1 마스터 패턴 M으로부터 잘려진 분할영역 Em에 대응하는 패턴 P의 분할영역 Ep을 검색한다(단계 S203). 이 패턴은 정렬마크 Fmy에 대응하는 정렬마크 Fpy이다. 정렬마크 Fpy에 대한 검색은 분할영역 Em에서 각 정렬마크 Fmy에 대해 실행된다.

정렬마크 Fmx에 가장 가까운 패턴이 정렬마크 Fpx로 설정되고 정렬마크 Fmy에 가장 가까운 패턴이 정렬마크 Fpy로 설정되는 이유는 피측정 패턴과 전체 제 1 마스터 패턴의 정렬이 종료되었기 때문이다.

화상처리장치(4)는 검색된 정렬마크 Fpx 및 Fpy의 좌표를 계산한다(도 4에서 단계 S 204 및 S205).

도 6c에 도시된 바와 같이, 정렬마크 Fpx의 폭 Wpx은 Y 방향을 따른 패턴 엣지들 사이의 거리를 측정함으로써 구해질 수 있다. 정렬마크 Fpx의 Y 좌표는 폭 Wpx의 중앙 Cpx의 Y 좌표이다. 정렬마크 Fpx의 X 좌표는 정렬마크 Fmx의 X 좌표와 동일하다(단계 S204).

도 6d에 도시된 바와 같이, 정렬마크 Fpy의 폭 Wpy은 X 방향을 따른 패턴 엣지들 사이의 거리를 측정함으로써 구해질 수 있다. 정렬마크 Fpy의 X 좌표는 폭Wpy의 중앙 Cpy의 X 좌표이다. 정렬마크 Fpy의 Y 좌표는 정렬마크 Fmy의 Y 좌표와 동일하다(단계 S205).

좌표 계산후에, 화상처리장치(4)는 정렬마크 Fmx(Fmx1 에서 Fmx6)의 좌표와 대응하는 정렬마크 Fpx(Fpx1 에서 Fpx6)의 좌표를 기초로 한 최소자승법(least-squares mehthod)에 의하여 피측정 패턴과 제 1 마스터 패턴 사이의 식(1)과 같은 좌표변환식을 구한다:

Ym = DXp + EYp + F ...(1)

화상처리장치(4)는 정렬마크 Fmy(Fmy1 에서 Fmy6)의 좌표와 대응하는 정렬마크 Fpy(Fpy1 에서 Fpy6)의 좌표를 기초로 한 최소자승법에 의하여 피측정 패턴과 제 1 마스터 패턴 사이의 식(2)과 같은 좌표변환식을 얻는다:

Xm = AXp + BYp + C ...(2)

위 식에서, Xm과 Ym은 제 1 마스터 패턴의 X 및 Y좌표이고, Xp와 Yp는 피측정 패턴의 X 및 Y좌표이며, 그리고 A, B, C, D, E 및 F는 상수이다.

화상처리장치(4)는 임의의 정렬마크, 예를 들어, 정렬마크 Fpx1 에서 Fpx6 중에 정렬마크 Fpx1의 좌표를 좌표변환식(1)에, Xp 및 Yp로, 대치함으로써 좌표 Ym을 계산한다. 화상처리장치(4)는 좌표변환식으로 대치된 정렬마크 Fpx1에 대응하는 계산된 좌표 Ym과 정렬마크 Fmx1의 Y좌표 사이의 편차를 구한다. 편차는 각 정렬마크 Fpx에 대해 계산된다(단계 S208).

화상처리장치(4)는 임의의 정렬마크, 예를 들어, 정렬마크 Fpy1 에서 Fpy6 중에 정렬마크 Fpy1의 좌표를 좌표변환식(2)에, Xp 및 Yp로, 대치함으로써 좌표 Xm을 계산한다. 화상처리장치(4)는 좌표변환식으로 대치된 정렬마크 Fpy1에 대응하는 계산된 좌표 Xm과 정렬마크 Fmy1의 X좌표 사이의 편차를 구한다. 편차는 각 정렬마크 Fpy에 대해 계산된다(단계 S209).

그 다음, 화상처리장치(4)는 각각의 계산된 편차가 기설정된 임계값보다 더 큰지를 결정한다(단계 S210).

모든 편차들이 기설정된 임계값보다 작거나 같으면, 화상처리장치(4)는 피측정 패턴의 분할영역 Ep의 왜곡이 허용가능한 범위내에 있고 도출된 좌표변환식들이 정확하다고 결정한다. 화상처리장치(4)는 좌표변환식을 사용함으로써 분할영역 Em내의 제 1 마스터 패턴의 좌표변환을 실행한다(단계 S211).

모든 편차들이 기설정된 임계값보다 더 크면, 화상처리장치(4)는 피측정 패턴의 분할영역 Ep의 왜곡이 허용가능한 범위를 벗어나 있고 검사워크(1)는 결함이있다고 결정한다(단계 S211에서 YES).

몇몇 편차들이 임계값보다 작거나 같고 몇몇 편차들이 공존하는 임계값보다 더 크면, 화상처리장치(4)는 편차들이 임계값보다 더 큰 정렬마크를 배제한다(단계 S213). 화상처리장치(4)는 남아있는 정렬마크들의 좌표를 사용하여 다시 좌표변환식 (1) 및 식 (2)을 구한다(단계 S206 및 S207).

임계값보다 더 큰 편차들을 갖는 정렬마크들이, 예를 들어, Fmx6 및 대응하는 Fpx6이면, 화상처리장치(4)는 이들 정렬마크들을 배제하고, 그런 후 남아있는 정렬마크들 Fmx1 에서 Fmx5 및 Fpx1 에서 Fmx5의 좌표를 사용하여 좌표변환식(1)을 구한다. 그러나, 좌표변환식(2)은 임계값보다 작거나 같은 편차를 갖는 정렬마크들Fmy1 에서 Fmy6 및 Fpy1 에서 Fpy6에 대해서는 다시 구할 필요가 없다.

임계값보다 더 큰 편차들을 갖는 정렬마크들이, 예를 들어, Fmy6 및 대응하는 Fpy6이면, 화상처리장치(4)는 이들 정렬마크들을 배제하고, 그런 후 남아있는 정렬마크들 Fmy1 에서 Fmy5 및 Fpy1 에서 Fmy5의 좌표를 사용하여 좌표변환식(2)을 구한다. 그러나, 좌표변환식(1)은 임계값보다 작거나 같은 편차를 갖는 정렬마크들 Fmx1 에서 Fmx6 및 Fpx1 에서 Fpx6에 대해서는 다시 구할 필요가 없다.

임계값보다 더 큰 편차들을 갖는 정렬마크들이, 예를 들어, Fmx6, Fpx6, Fmy6 및 Fpy6이면, 화상처리장치(4)는 이들 정렬마크들을 배제한다. 화상처리장치(4)는 정렬마크들 Fmx1 에서 Fmx5 및 Fpx1 에서 Fmx5의 좌표를 사용하여 좌표변환식(1)을 구하고, 정렬마크들 Fmy1 에서 Fmy5 및 Fpy1 에서 Fpy5의 좌표를 사용하여 좌표변환식(2)를 구한다.

단계 S206 에서 S210, S212 및 S213의 방법들은 각각의 편차가 기설정된 임계값보다 작거나 같을 때까지 반복된다. 이런 식으로, 좌표변환식 (1) 및 (2)이 결정될 수 있고, 단계 S211에서의 마스터 패턴의 변환이 이들 좌표변환식들을 사용하여 수행될 수 있다. 좌표변환식 (1) 및 (2)의 사용은 소위 아핀 변환(affine transformation)의 실행을 의미한다. 이는 분할영역 Em 및 Ep 사이의 오정렬을 수정할 수 있다. 결과로서, 각각의 분할영역에 대한 피측정 패턴과 제 1 마스터 패턴에 대한 정렬방법이 종료된다.

제 1 실시예는 피측정 패턴과 제 1 마스터 패턴 모두로부터 기설정된 임계값보다 더 큰 편차를 갖는 정렬마크들을 배제하고, 모든 편차들이 기설정된 임계값보다 작거나 같을 때까지 좌표변환식을 다시 구하는 과정을 반복함으로써 좌표변환식을 결정한다. 따라서, 좌표변환식의 정확도가 증가될 수 있으며, 고도의 정확한 정렬을 달성할 수 있다.

좌표변환식(1)을 구하기 위해, 적어도 3개의 정렬마크들 Fmx 및 적어도 3개의 정렬마크들 Fpx이 제 1 마스터 패턴과 피측정 패턴에 대해 요구된다. 그러나, 3개의 정렬마크들 Fmx과 3개의 정렬마크들 Fpx은 정확도가 낮은 좌표변환식만을 제공한다. 이런 이유로 인해, 적어도 4개의 정렬마크들 Fmx 및 적어도 4개의 정렬마크들 Fpx이 지정되고, 임계값보다 큰 편차를 갖는 정렬마크는 상기 좌표변환식의 편차로부터 배제된다. 마찬가지로, 좌표변환식(2)도 또한 적어도 4개의 정렬마크 Fmy 및 적어도 4개의 정렬마크 Fpy들을 필요로 한다.

3개의 정렬마크들이 각각의 제 1 마스터 패턴과 피측정 패턴에 사용되나, 각 편차가 임계값보다 작거나 같지 않으면, 정렬마크들의 수는 좌표변환식을 구하기 위해 2개로 줄여들 수가 없다. 또한 이 경우, 검사워크(1)는 결함이 있는 것으로 결정된다.

제 1 실시예에 따르면, X 방향으로 평행한 복수의 패턴들이 제 1 마스터 패턴으로부터 제 1 정렬마크들로서 자동적으로 선택된다. 동시에, Y 방향으로 평행한 복수의 패턴들은 제 1 마스터 패턴으로부터 제 2 정렬마크들로서 자동적으로 선택된다. 패턴검사장치의 조작자는 상기 장치에서 제 1 마스터 패턴의 정렬마크들을 기재할 필요는 없다. 패턴의 코너가, 일본특허공개공보 제2000-149020호에 개시된 정렬방법과 같은, 정렬마크로서 사용되고, 제 1 마스터 패턴의 폭에 대하여 피측정패턴의 폭에 대한 오차가 크면, 정렬은 오차의 영향하에 있다. 반대로, 제 1 실시예에 따른, 제 1 정렬마크로서 선택된 패턴의 폭에 대한 중앙좌표는 제 1 정렬마크의 좌표로 정의되고, 제 2 정렬마크로서 선택된 패턴의 폭에 대한 중앙좌표는 제 2 정렬마크의 좌표로 정의된다. 정렬은 제 1 마스터 패턴에 대하여 피측정 패턴의 폭에 대한 오차에 의해서는 거의 영향받지 않는다.

제 1 마스터 패턴과 피측정 패턴의 전체 정렬만을 실행하는 종래 정렬방법에서, 검사워크가 이러한 국소적 확장이나 수축과 같은 왜곡을 갖는다면, 제 1 마스터 패턴으로부터의 국소적 이동(local shift)이 발생되고 결함으로 검출된다. 반대로, 제 1 실시예에서, 검사워크(1)의 국소적 왜곡은 상기 검사워크(1)의 국소적 왜곡이 허용가능한 범위내에 있는 한(즉, 편차가 임계값보다 작거나 같은 한) 좌표변환식을 기초로 한 각각의 분할영역에 대한 정렬에 의하여 흡수된다. 따라서, 왜곡이 결함으로 검출되지 않는다.

제 1 실시예에서, 마스터 패턴의 제 3 정렬마크 Tm은 전체정렬에 대하여 사전에 기재되어야만 하나, 적은 정렬마크 Tm들로도 충분하며 이러한 정렬마크들의 등록은 시간이 오래걸리지 않는다. 분할영역은 도 5의 (a) 및 도 5의 (c)에서 서로 중첩되지 않지만, 실제 분할영역들은 상기 분할영역들 사이의 링크를 검사하기 위해 우측, 좌측, 상부 및 하부에서 다른 분할영역들과 중첩되도록 설정된다. 분할영역들을 우측, 좌측, 상부 및 하부에서 다른 분할영역들과 중첩되도록 설정함으로써, 분할영역들 사이의 경계에서 왜곡이 허용가능한 범위내에 있는 지가 인접한 분할영역들의 편차로부터 결정될 수 있다.

단계 S104에서 정렬과정의 종료 후에, 호스트 컴퓨터(5)는 피측정 패턴의 다치화상에서 베이스 위치를 검출한다(단계 S105). 제 1 마스터 패턴에서, 베이스 및 도체는 명확히 식별된다. 제 1 마스터 패턴과 피측정 패턴의 다치화상이 단계 S104에 정렬되었기 때문에, 피측정 패턴의 다치화상에서 베이스 위치는 정렬된 제 1 마스터 패턴으로부터 구해질 수 있다.

호스트 컴퓨터(5)는 피측정 패턴의 다치화상을 이진수화 하는데 사용되는 임계값을 설정한다(단계 S106). 상술한 바와 같이, 피측정 패턴의 다치화상은 카메라에 대한 워크면의 경사와 조광량의 시간변화로 인한 밀도변화를 포함한다. 밀도 변화의 영향을 제거하기 위해, 호스트 컴퓨터(5)는 단계 S105에서 검출하였던 피측정 패턴의 다치화상에서 베이스 위치의 밀도값을 검사한다. 호스트 컴퓨터(5)는 베이스의 밀도 값에서의 차이 DF1이 항상 일정하게 유지되도록 임계값 SH1을 설정한다(도 7의 (a) 및 도 7의 (c)).

화상처리장치(4)는 호스트 컴퓨터(5)에 의하여 설정된 임계값 SH1을 기초로 피측정 패턴의 다치화상을 이진수화한다(단계 S107). 상술한 바와 같이, 임계값 SH1은 베이스의 밀도 값에서의 차이가 항상 기설정된 값 DF1이 되도록 설정된다. 큰 밀도변화가 도체 β근처에 있고, 상기 밀도가 도 7의 (a)에 도시된 바와 같이 도체 α의 위치에서보다 밀도가 더 크다더라도, 도체 β의 결손 C는 베이스를 나타내는 값 "0"으로 변환된다. 따라서, 결손 C는 (후술되는) 검사에 의하여 검출될 수 있다(도 7의 (b)). 또한 큰 밀도변화가 도체 β근처에 있고, 상기 밀도가 도 7의 (c)에 도시된 바와 같이 도체 α의 위치에서보다 더 낮으면, 도체 β의 돌기 K는도체를 나타내는 값 "1"로 변환된다. 돌기 K는 (후술되는) 검사에 의하여 검출될 수 있다(도 7의 (d))

화상처리장치(4)는 이진수화된 피측정 패턴과 마스터 패턴을 비교하고 상기 피측정 패턴을 검사한다(단계 S108). 소프트웨어에 의해 피측정 패턴의 단선 또는 단락을 검출하는 방법은, 예를 들어, 일본특허공개공보 제6-273132호에 개시되어 있다. 소프트웨어에 의한 피측정 패턴의 패턴 폭을 검출하는 방법은, 예를 들어, 일본특허공개공보 제7-110863호에 개시되어 있다. 이들 방법의 상세한 설명은 생략한다.

하드웨어를 사용하는 로지컬 계산에 의하여 고속으로 피측정 패턴을 검사하는 방법이 설명된다. 이 검사방법은, 예를 들어, 일본특허공개공보 제10-141930호에 개시되어 있다.

이 검사방법에 따르면, 호스트 컴퓨터(5)는 중앙선에 수직방향으로 단계 S102에서 작성된 제 1 마스터 패턴 Mo를 수축시키고, 이에 의해 결손, 핀홀, 또는 단선을 검출하는 제 2 마스터 패턴 Mc를 작성한다(도 8a). 또한, 호스트 컴퓨터(5)는 중앙선에 수직 방향으로 제 1 마스터 패턴을 확장시키고, 이에 의해 돌기, 비산, 또는 단락을 검출하는 제 3 마스터 패턴 Mp를 작성한다(도 8b). 도 8a의 예에서, 제 1 마스터 패턴 Mc는 직선 A1과 A4(중앙선은 L1임) 및 직선 A2와 A3(중앙선은 L2임)로 구성된 제 1 마스터 패턴 Mo를 수축시킴으로써 작성된다. 도 8b에서, 제 3 마스터 패턴 Mp는 실제로 확장 결과를 로지컬적으로 반전시킴으로써 구해진 영역, 즉, 직선 A5 내지 A8로 구성된 마스터 패턴 Moa와 직선 A9 내지 A12로 구성된 마스터 패턴 Mob를 확장시킴으로써 작성된 2개의 패턴들 사이에 끼워진 영역으로부터 형성된다.

화상처리장치(4)는 이진수화된 패턴과 제 2 및 제 3 마스터 패턴(Mc 및 Mp)을 비교함으로써 피측정 패턴을 검사한다. 결손, 핀홀, 또는 단선을 검출하는 제 2 마스터 패턴 Mc와의 비교에 의한 검사가 설명된다. 도 9a는 이러한 검사방법을 도시한 것이다. 도 9a의 예에서, 새틴(satin) 패턴 NP를 제외한 부분은 피측정 패턴 P이다. 도 9a에 도시된 바와 같이, 화상처리장치(4)는 제 2 마스터 패턴 Mc와 패턴 P를 비교한다. 실제로 비교된 패턴들은 제 2 마스터 패턴 Mc와 패턴 P를 로지컬적으로 반전하여 만들어진 패턴 NP이다.

패턴 NP과 제 2 마스터 패턴 Mc가 AND되면, AND 결과는 패턴 P가 결손 또는 단선을 가지는 지에 따라 변한다. 예를 들어, 패턴 P가 값 "1"을 가지고, 제 2 마스터 패턴 Mc도 또한 "1"을 가지며, 패턴 P가 어떠한 결손이나 단선도 없으면, 패턴 NP와 제 2 마스터 패턴 Mc는 서로 중첩되지 않으며, AND 결과는 "0"이 된다.

반대로, 도 9a에 도시된 바와 같이, 패턴 P가 결손 C를 가지면, 패턴 NP와 제 2 마스터 패턴 Mc는 이 부분에서 서로 중첩되고, AND 결과는 "1"이 된다. 이는 또한 피측정 패턴이 핀홀 H 또는 단선을 가지는 경우에도 적용된다. 이런 식으로, 피측정 패턴의 결손, 핀홀, 또는 단선이 검출될 수 있다.

돌기, 비산 또는 단락을 검출하는 제 3 마스터 패턴과의 비교에 의한 검사가 설명된다. 도 9b는 이러한 검사방법을 도시한 것이다. 도 9b에 도시된 바와 같이, 화상처리장치(4)는 제 3 마스터 패턴 Mp와 패턴 P를 비교한다. 상술한 검사방법과마찬가지로, 피측정 패턴 Pa와 Pb 및 제 3 마스터 패턴 Mp가 AND되면, AND 결과는 패턴 Pa와 Pb가 돌기 또는 단락을 가지는 지에 따라 변한다. 즉, 패턴 Pa와 Pb가 어떠한 돌기 또는 단락을 가지지 않으면, AND 결과는 "0"이 된다.

도 9b에 도시된 바와 같이, 패턴 Pa가 돌기 K를 가지면, 패턴 Pa와 제 3 마스터 패턴 Mp는 이 부분에서 서로 중첩되고, AND 결과는 "1"이 된다. 단락 S가 패턴 Pa와 Pb 사이에 있으면, AND 결과는 "1"이 된다. 이는 또한 피측정 패턴이 비산되는 경우에도 적용된다. 이런 식으로, 피측정 패턴의 돌기, 비산 또는 단락이 검출될 수 있다. 피측정 패턴의 결함후보(defect candidate)는 도 8a, 도 8b, 도 9a 및 도 9b를 참조로 설명한 검사에 의하여 검출될 수 있고, 검출된 결함후보를 포함하는 기설정된 크기의 영역만이 소프트웨어에 의하여 검사될 수 있음을 유의하라.

상술한 바와 같이, 제 1 실시예에 따른, 임계값 SH1은 베이스의 밀도값에서의 차이가 피측정 패턴의 다치화상에서 항상 일정하게 유지되도록 설정되고, 상기 다치화상은 임계값 SH1을 기초로 이진수화된다. 피측정 패턴의 다치화상에서 밀도변화의 영향이 제거될 수 있고, 패턴의 결함이 정확하게 검출될 수 있다. 제 1 실시예에서, 마스터 패턴과 피측정 패턴의 다치화상이 정렬되고, 피측정 패턴의 다치화상에서 베이스 위치는 정렬된 마스터 패턴을 기초로 검출된다. 광검출 수단, 임계값 설정회로, 및 이진수화 회로 중 어느 것도 다치화상 데이터를 이진수화하는 정렬이외에 정렬될 필요가 없다. 밀도변화의 영향을 제거하면서 동시에 다치화상 데이터를 이진수화하는 정렬은 상술한 일본특허 제2,543,585호 및 일본특허공개공보 제5-248836호에 개시된 패턴검사장치와 비교하여 단순화될 수 있다.

제 2 및 제 3 마스터 패턴 Mc 및 Mp는 제 1 마스터 패턴 Mo을 수축하고 확장시킴으로써 작성되기 때문에, 제 2 및 제 3 마스터 패턴 Mc 및 Mp 그리고 피측정 패턴은 다시 정렬될 필요가 없다.

각 분할영역에 대한 피측정 패턴과 마스터 패턴의 정렬방법이 전체 정렬을 한 후에 실행되면, 제 1 실시예와 같이, 단계 S104에 있는 각 분할영역에 대한 정렬방법과 S105 내지 S108에서의 정렬방법들은 모든 분할영역들이 검사될 때까지 각 분할영역에 대해 실행된다(단계 S109). 이 경우, 단계 S104의 방법에서 전체 정렬방법이 다시 실행될 필요가 없고, S105 내지 S108에서의 정렬방법들이 정렬된 분할영역 Em 및 Ep 사이에서 행해진다.

제 2 실시예

제 1 실시예에서, 피측정 패턴의 다치화상은 베이스의 다치화상에서의 차이가 항상 일정하게 유지되는 임계값 SH1에서 이진수화된다. 그러나, 단일 임계값 SH1을 이용한 이진수화는 심지어 어떠한 밀도 변화가 발생하지 않더라도 패턴의 결함을 놓칠 수 있다.

도 10에 도시된 바와 같이, 결손부 또는 단선부의 밀도값은 베이스의 밀도값보다 크고 도체의 밀도값과 유사하다. 반대로, 돌기 또는 단락부의 밀도값은 도체의 밀도값보다 낮고 베이스의 밀도값과 유사하다. 이로 인해, 단일의 이진수화 임계값 SH1을 이용한 이진수화는 결손 또는 단선과 같은 결함을 "1"로 변환시키고 돌기 또는 단락과 같은 결함을 "0"으로 변환시킨다. 심지어 검사가 도 10의 이진수화 결과에 대해 실행되더라도, 이러한 결함이 검출될 수 없다.

일본특허공개공보 제10-293847호에 개시된 패턴검사방법에서 제안된 바와 같이, 본 발명은 임계값 SH1로서 결손 또는 단선의 밀도값 및 돌기 또는 단락의 밀도값 사이, 임계값 SH2로서 도체의 밀도값 및 결손 또는 단선의 밀도값 사이, 그리고 임계값 SH3로서 돌기 또는 단락의 밀도값과 베이스의 밀도값 사이의 값을 설정한다(도 11).

화상처리장치(4)는 결손, 핀홀, 또는 단선을 검출하는 제 2 마스터 패턴 Mc(도 8a)에 대응하는 피측정 패턴의 다치화상 영역에 대해서는 임계값 SH2를 기초로 이진수화를 실행한다. 화상처리장치(4)는 돌기, 비산 또는 단락을 검출하는 제 3 마스터 패턴 Mp(도 8b)에 대응하는 영역에 대해서는 임계값 SH3을 기초로 이진수화를 실행한다. 화상처리장치(4)는 나머지 영역에 대해서는 임계값 SH1을 기초로 이진수화를 실행한다. 제 2 마스터 패턴 Mc에 대응하는 영역에서, 결손 또는 단선과 같은 결함은 베이스를 나타내는 값 "0"으로 변환된다. 제 3 마스터 패턴 Mp에 대응하는 영역에서, 돌기 또는 단락과 같은 결함은 도체를 나타내는 값 "1"로 변환된다. 피측정 패턴의 결함은 이진수화된 피측정 패턴에 대해서 도 9a 및 도 9b를 참조로 설명된 검사를 실행함으로써 정확하게 검출될 수 있다.

그러나, 복수의 임계값이, 일본특허공개공보 제10-293847호에 개시된 패턴검사방법과 같이, 설정된다 하더라도 상술한 밀도 변화에 의하여 야기된 문제가 발생된다. 이 문제를 해결하기 위해, 제 1 실시예와 유사한 피측정 패턴의 다치화상 데이터에서의 밀도변화에 따라 임계값이 설정된다.

도 12의 (a) 내지 도 12의 (d)는 제 2 실시예에 따른 임계값 설정방법을 도시한 것이다. 도 12의 (a) 내지 도 12의 (d)에서, Mc는 제 2 마스터 패턴 Mc에 대응하는 영역을 의미하고, Mp는 제 3 마스터 패턴 Mp에 대응하는 영역을 의미한다. 제 2 실시예에서, 임계값 SH1, SH2 및 SH3은 베이스의 밀도값에서의 차이가 기설정된 값 DF1, DF2 및 DF3가 되도록 설정된다.

임계값 SH2는 베이스의 밀도값에서의 차이가 항상 기설정된 값 DF2가 되도록 설정된다. 큰 밀도변화가 도체 β근처에 있고, 도 12의 (a)에 도시된 바와 같이, 밀도가 도체 α의 위치에서의 밀도보다 더 크게된다 하더라도, 도 12의 (b)에 도시된 바와 같이, 제 2 마스터 패턴 Mc에 대응하는 영역에서 도체 β의 결손 C는 "0"으로 변환된다(도 12의 (b)에서의 로직이 반전되기 때문에 상술한 패턴 NP에 대해서는 "1"로 변환됨). 따라서, 결손 C는 도 9a에서의 검사에 의하여 검출될 수 있다.

임계값 SH3은 베이스의 밀도값에서의 차이가 항상 기설정된 값 DF3이 되도록 설정된다. 큰 밀도변화가 도체 β근처에 있고, 도 12의 (c)에 도시된 바와 같이, 밀도가 도체 α의 위치에서의 밀도보다 더 작아진다 하더라도, 도 12의 (d)에 도시된 바와 같이, 제 3 마스터 패턴 Mp에 대응하는 영역에서 도체 β의 돌기 K는 "1"으로 변환된다. 돌기 K는 도 9b에서의 검사에 의하여 검출될 수 있다.

제 2 및 제 3 마스터 패턴 Mc 및 Mp에 대응하지 않는 영역에서 밀도변화의 영향은, 제 1 실시예와 마찬가지로, 베이스의 밀도값에서의 차이가 기설정된 값 DF1이 되도록 설정함으로써 제거될 수 있다.

상술한 바와 같이, 제 2 실시예에 따르면, 임계값 SH1, SH2 및 SH3는 피측정패턴의 다치화상 데이터에서의 밀도변화에 따라 설정된다. 밀도변화의 영향은 제거될 수 있고, 패턴의 결함이 정확하게 검출될 수 있다.

실시예 3

제 1 및 제 2 실시예에서, 임계값은 베이스의 밀도값에서의 차이가 항상 일정하게 유지되도록 설정된다. 임계값은 또한 임계값과 베이스의 밀도값 사이의 차이 그리고 도체와 베이스의 밀도값 사이의 차이의 비가 항상 일정하도록 설정될 수 있다.

제 3 실시예의 임계값 설정방법이 제 1 실시예에 적용되면, 호스트 컴퓨터(5)는 피측정 패턴의 다치화상에서 베이스와 도체의 위치를 검출한다(도 1에서 단계 S105). 베이스 위치와 유사한, 도체 위치도 또한 단계 S104에 정렬된 마스터 패턴으로부터 구해질 수 있다. 도 13a에 도시된 바와 같이, 호스트 컴퓨터(5)는 임계값 SH1과 베이스의 밀도값 사이의 차이 DF1 그리고 도체와 베이스의 밀도값 사이의 차이 DF4의 비 DF1/DF4가 항상 기설정된 값 R1이 되도록 임계값 SH1을 설정한다(단계 S106). 나머지 방법들은 제 1 실시예와 동일하다.

마찬가지로 제 3 실시예의 임계값 설정방법이 제 2 실시예에 적용되면, 호스트 컴퓨터(5)는 피측정 패턴의 다치화상에서 베이스와 도체의 위치를 검출한다. 그런 후 호스트 컴퓨터(5)는 패턴의 다치화상에서 베이스와 도체의 위치를 검출한다. 호스트 컴퓨터(5)는 DF1/DF4 비가 항상 기설정된 값 R1이 되도록 임계값 SH1을 설정한다. 호스트 컴퓨터(5)는 임계값 SH2와 베이스의 밀도값 사이의 차이 DF2 그리고 도체와 베이스의 밀도값 사이의 차이 DF4의 비 DF2/DF4가 항상 기설정된 값 R2이 되도록 임계값 SH2를 설정한다. 호스트 컴퓨터(5)는 임계값 SH3와 베이스의 밀도값 사이의 차이 DF3 그리고 도체와 베이스의 밀도값 사이의 차이 DF4의 비 DF3/DF4가 항상 기설정된 값 R3이 되도록 임계값 SH3를 설정한다(도 13b).

이런 식으로, 제 3 실시예들도 또한 제 1 실시예 및 제 2 실시예와 동일한 효과를 얻을 수 있다.

제 1 및 제 2 실시예들과 비교하면, 제 3 실시예는 다음의 이유로 인해 심지어 미세한 피측정 패턴에 대해서도 더 적절하게 임계값을 설정할 수 있다. 고도의 정밀한 워크가 높은 빈도로 검사되면, 카메라등은 미세한 작업을 따라갈 수 없으며, 베이스의 밀도값이 원래의 밀도값보다 더 크도록 오차를 야기시킨다. 임계값이 베이스의 밀도값만을 사용하여 설정되는 제 1 및 제 2 실시예에서, 임계값은 밀도변화에 따라 설정될 수 없고, 밀도변화를 제거시키지 못한다. 반대로, 제 3 실시예에서, 임계값은 도체와 베이스의 밀도값 모두를 사용하여 설정되고, 따라서 임계값은 심지어 미세한 피측정 패턴에 대해서도 적절하게 설정될 수 있다.

제 4 실시예

본 발명의 제 4 실시예를 설명한다. 또한, 제 4 실시예에서, 패턴검사장치의 배열은 제 1 실시예에서와 동일하고, 패턴검사장치는 도 2의 참조번호를 사용하여 설명된다.

제 4 실시예에 따른 화상처리장치(4)는 마스터 패턴과 피측정 패턴을 정렬하는 정렬수단, 제 1 피측정 패턴을 작성하도록 (후술되는) 제 2 이진수화 임계값을 기초로 피측정 패턴의 다치화상을 이진수화하는 제 1 이진수화 수단, 제 2 피측정패턴을 작성하도록 (후술되는) 제 3 이진수화 임계값을 기초로 다치화상을 이진수화하는 제 2 이진수화 수단, 제 1 피측정 패턴과 (후술되는) 제 1 검사 임계값을 갖는 마스터 패턴 사이의 오차량을 비교하는 제 1 검사수단, 및 제 2 피측정 패턴과 (후술되는) 제 2 검사 임계값을 갖는 마스터 패턴 사이의 오차량을 비교하는 제 2 검사수단을 구비한다. 정렬수단과 제 1 및 제 2 검사수단 중 적어도 하나는 컴퓨터에 의하여 실행된다.

제 4 실시예에 따른 호스트 컴퓨터(5)는 제 1 이진수화 임계값에 따라 사전에 설정되고 결손 또는 단선을 검출하는데 사용되는 제 1 검사 임계값을 수정하기 위한 제 1 수정수단, 및 제 1 이진수화 임계값에 따라 사전에 설정되고 돌기 또는 단락을 검출하는데 사용되는 제 2 검사 임계값을 수정하기 위한 제 2 수정수단을 구비한다. 호스트 컴퓨터(5)와 화상처리장치(4)의 내부 컴퓨터는, 예를 들면, 산술장치, 저장장치 및 인터페이스를 갖는 각각의 하드웨어 자원들과 이들 하드웨어 자원들을 제어하는 프로그램에 의하여 실행된다.

도 14는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 패턴검사방법을 도시한 것이다. 단계 S301 에서 단계 S304의 방법은 도 1의 단계 S101 에서 S104의 방법과 동일하다.

단계 S304의 정렬방법을 종료한 후, 호스트 컴퓨터(5)는 피측정 패턴의 다치화상 데이터를 이진수화하는데 사용되는 이진수화 임계값을 화상처리장치(4)에 대해 설정한다. 이진수화 공정에서, 예를 들면, 이진수화 임계값보다 더 큰 밀도값은 "1"로 변환되고, 상기 이진수화 임계값보다 작거나 같은 밀도값은 "0"로 변환된다. 따라서, 패턴 엣지와 그 내부영역이 "1"로 채워지는 피측정 패턴이 구해질 수 있다.

그러나, 제 1 이진수화 임계값 SH1을 사용한 이진수화는, 도 20을 참조로 설명된 바와 같이, 결손, 핀홀, 또는 단선과 같은 결함을 "1"로 변환시키고, 돌기, 비산, 또는 단락과 같은 결함을 "0"으로 변환시킨다.

이를 방지하기 위해, 제 4 실시예의 호스트 컴퓨터(5)는 결손, 핀홀, 또는 단선을 검출하는 제 2 이진수화 임계값 SH12를 화상처리장치(4)에 대해 설정한다(도 12에서 단계 S305). 화상처리장치(4)는 이진수화 임계값 SH12를 기초로 피측정 패턴의 다치화상을 이진수화한다(단계 S306). 이진수화 임계값 SH12를 기초로 한 패턴의 이진수화에 의하여, 결손, 핀홀, 또는 단선과 같은 결함은, 도 21에 도시된 바와 같이, 베이스를 나타내는 "0"으로 변환된다. 화상처리장치(4)는 이진수화 임계값 SH12를 기초로 이진수화되고 결손, 핀홀, 또는 단선과 같은 결함을 검출하는데 사용되는 제 1 피측정 패턴을 화상 메모리에 저장한다.

그 다음, 호스트 컴퓨터(5)는 돌기, 비산 또는 단락을 검출하는 제 3 이진수화 임계값 SH13을 화상처리장치(4)에 대해 설정한다(도 14에서 단계 S307). 화상처리장치(4)는 제 3 이진수화 임계값 SH13을 기초로 피측정 패턴의 다치화상 데이터를 이진수화한다(단계 S308). 이진수화 임계값 SH13을 기초로 한 패턴의 이진수화에 의하여, 돌기, 비산 또는 단락과 같은 결함은, 도 21에 도시된 바와 같이, 도체를 나타내는 "1"로 변환된다. 화상처리장치(4)는 이진수화 임계값 SH13을 기초로 이진수화되고 돌기, 비산 또는 단락과 같은 결함을 검출하는데 사용되는 제 2 피측정 패턴을 화상 메모리에 저장한다.

화상처리장치(4)는 이진수화된 패턴과 마스터 패턴을 비교함으로써 피측정 패턴을 검사한다. 제 4 실시예에서, 피측정 패턴의 결함후보는 하드웨어(1차 검사)에 의하여 검출되고, 검출된 결함후보를 포함하는 기설정된 작은 영역만이 소프트웨어(2차 검사)에 의하여 검사된다.

하드웨어를 사용한 로지컬 동작에 의하여 고속으로 피측정 패턴을 검사하는 1차 검사가 설명된다. 제 1 실시예와 유사하게, 호스트 컴퓨터(5)는 단계 S302에서 작성된 제 1 마스터 패턴 Mo을 중앙선에 수직방향으로 수축시키고, 이에 의해 결손, 핀홀, 또는 단선을 검출하는 제 2 마스터 패턴 Mc를 작성한다(도 8a). 제 2 마스터 패턴 Mc에 의한 결함검출 정확도는 얼마나 많은 제 1 마스터 패턴 Mo이 수축되는지에 따른다. 1차 검사의 결손 설정값(제 1 검사 임계값) S1[픽셀] 이상을 갖는 결손이 결함으로 인식되면, 제 1 마스터 패턴 Mo은 (피측정 패턴이 이진수화 임계값 SH11을 기초로 이진수화될 때) 우측 및 좌측에 각각 S1만큼 수축된다. 1차 검사의 결손 설정값 S1 이상을 갖는 결손은 이진수화 패턴과 제 2 마스터 패턴 Mc 사이에 AND 연산에 의하여 검출될 수 있다.

1차 검사의 결손 설정값 S1은 피측정 패턴의 다치화상이 이진수화 임계값 SH11을 기초로 이진수화된다는 가정을 기초로 결정된다. 제 4 실시예는 제 2 마스터 패턴 Mc와 이진수화 임계값 SH12을 기초로 이진수화된 피측정 패턴 사이의 AND 연산을 실행한다. 검사워크(1)의 도체는 사다리꼴 단면 형상을 가지기 때문에, 상술한 바와 같이, SH11 에서 SH12까지 이진수화 임계값의 이동에 의하여 도체폭이 좁아진다. 1차 검사의 결손 설정값 S1은 이러한 변화에 따라 수정되어야 한다(제 2마스터 패턴 Mc의 폭도 수정되어야 한다).

패턴검사장치의 조작자는, 도 15a에 도시된 바와 같이, 도체(12)가 베이스(11)상에 형성된 검사워크(1)에서 이진수화 임계값 SH11에 대응하는 높이 Ho에서의 도체(12)의 제 1 선폭 Wo[㎜], 이진수화 임계값 SH12에 대응하는 높이 Hc에서의 도체(12)의 제 2 선폭 Wc[㎜], 및 이진수화 임계값 SH13에 대응하는 높이 Hp에서의 도체(12)의 제 1 선폭 Wp[㎜]을 사전에 측정한다.

이진수화 임계값 SH11은 이진수화 임계값 SH11과 베이스의 밀도값 사이의 차이 DF1 그리고 도체와 베이스의 밀도값 사이의 차이 DF4의 비 DF1/DF4가 기설정된 값 R1이 되도록 설정된다. 이진수화 임계값 SH12는 이진수화 임계값 SH12와 베이스의 밀도값 사이의 차이 DF2 그리고 도체와 베이스의 밀도값 사이의 차이 DF4의 비 DF2/DF4가 기설정된 값 R2가 되도록 설정된다. 이진수화 임계값 SH13은 이진수화 임계값 SH13과 베이스의 밀도값 사이의 차이 DF3 그리고 도체와 베이스의 밀도값 사이의 차이 DF4의 비 DF3/DF4가 기설정된 값 R3가 되도록 설정된다.

이로부터, 도체와 베이스의 밀도값 사이의 차이 DF4에 대응하는 실제 치수, 즉, 검사워크(1)의 베이스(11)로부터 도체(12)의 높이(H)가 구해지면, 이진수화 임계값 SH11, SH12 및 SH3에 대응하는 높이 Ho, Hc 및 Hp가 구해질 수 있다. 높이 Ho, Hc 및 Hp에서 도체의 선폭 Wo, Wc 및 Wp가 측정될 수 있다.

단계 S303에서 검사워크(1)를 촬영하는데 있어, 화상처리장치(4)는 제 1 이진수화 임계값 SH11을 기초로 촬영된 피측정 패턴의 다치화상 데이터를 이진수화하고, 이진수화된 패턴의 선폭 Wo과 제 1 마스터 패턴 Mo의 폭 W1을 측정한다. 조작자 또는 조광량 조절수단(예를 들어, 호스트 컴퓨터(5))은 Wo 및 W1이 서로 일치하도록 라인센서 카메라(3)의 조광량을 조절한다. 조광량을 조절하고 화상처리장치(4)에 의하여 다시 검사워크(1)를 촬영한 후에 화상 메모리에 저장된 다치화상 데이터는 단계 S303에서 촬영되었던 최종의 피측정 패턴이 된다. 이런 이유로, 도체(12)를 촬영한 후 이진수화 임계값 SH11에서 이진수화된 패턴의 폭 Wo와 제 1 마스터 패턴 Mo의 폭 W1이 서로 일치된다(도 15b). 이진수화 임계값 SH12에 대응하는 높이 Hc에서의 도체(12)의 선폭 Wo의 감소는 이진수화 임계값 SH11에 대응하는 높이 Ho에서 도체(12)의 선폭 Wo에 대해 도체(12)의 좌우측에서 각각 (Wo-Wc)/2이다. ξ[㎜/픽셀]을 해상도라고 하면, 감소 (Wo-Wc)/2는 픽셀의 수 ((Wo-Wc)/2)/ξ[픽셀]로 변환된다.

이진수화 임계값 SH12에 대응하기 위해, 제 2 마스터 패턴의 폭은 도체(12)의 감소((Wo-Wc)/2)/ξ에 의하여 좁아진다. 달리 말하면, 1차 검사의 결손 설정값 S1은 S1+((Wo-Wc)/2)/ξ로 수정되고, 제 1 마스터 패턴 Mo는 좌우측에 각각 S1+((Wo-Wc)/2)/ξ만큼 수축된다.

이런 식으로, 호스트 컴퓨터(5)는 1차 검사의 결손 설정값 S1을 수정하고(도 14에서 단계 S309), 제 2 마스터 패턴 Mc를 작성한다(도 14에서 단계 S310).

제 1 실시예와 마찬가지로, 호스트 컴퓨터(5)는 중앙선에 수직방향으로 제 1 마스터 패턴 Mo를 확장시키고, 이에 의해 돌기, 비산 또는 단락을 검출하는 제 3 마스터 패턴 Mp을 사전에 작성한다(도 8b). 제 3 마스터 패턴 Mp에 의한 결함검출의 정확도는 얼마나 많은 제 1 마스터 패턴이 확장되는지에 따른다. 1차 검사의 돌기 설정값 S2[픽셀] 이상을 갖는 돌기가 결함으로 인식되면, 제 1 마스터 패턴 Mo는 (피측정 패턴이 이진수화 임계값 SH11을 기초로 이진수화될 때) 각각 좌우측상에 S2만큼 확장된다. 1차 검사의 돌기 설정값 S2 이상을 갖는 돌기는 이진수화 패턴 및 제 3 마스터 패턴 Mp 사이의 AND 연산에 의하여 검출될 수 있다.

1차 검사의 결손 설정값 S1과 마찬가지로, 1차 검사의 결손 설정값 S2는 피측정 패턴의 다치화상이 이진수화 임계값 SH11을 기초로 이진수화된다는 가정을 기초로 결정된다. 제 4 실시예는 제 3 마스터 패턴 Mp와 이진수화 임계값 SH13을 기초로 이진수화된 피측정 패턴 사이의 AND 연산을 실행한다. SH11 에서 SH13까지 이진수화 임계값의 이동에 의하여 도체폭이 증가된다. 1차 검사의 결손 설정값 S2는 이러한 변화에 따라 수정되어야 한다(제 3 마스터 패턴 Mp의 폭도 수정되어야 한다).

이진수화 임계값 SH13에 대응하는 높이 Hp에서의 도체(12)의 선폭 Wp의 증가는 이진수화 임계값 SH11에 대응하는 높이 Ho에서 도체(12)의 선폭 Wo에 대해 도체(12)의 좌우측에서 각각 (Wp-Wo)/2[㎜]이다(도 16). 증가(Wp-Wc)/2는 픽셀의 수 ((Wp-Wo)/2)/ξ[픽셀]로 변환된다. 이진수화 임계값 SH13에 대응하기 위해, 제 3 마스터 패턴 Mp의 폭은 도체(12)의 증가((Wp-Wo)/2)/ξ에 의하여 확장된다. 달리 말하면, 1차 검사의 결손 설정값 S2는 S2+((Wp-Wo)/2)/ξ로 수정되고, 제 1 마스터 패턴 Mo는 좌우측에 각각 S2+((Wp-Wo)/2)/ξ만큼 증가된다. 실제로 제 3 마스터 패턴 Mp이 되는 영역은, 상술한 바와 같이, 확장결과를 로지컬적으로 반전한 결과로서 "1"을 갖는 영역이다.

이런 식으로, 호스트 컴퓨터(5)는 1차 검사의 결손 설정값 S2를 수정하고(도 14에서 단계 S311), 제 3 마스터 패턴 Mp를 작성한다(도 14에서 단계 S312). 제 2 및 제 3 마스터 패턴 Mc 및 Mp는 제 1 마스터 패턴 Mo를 수축 및 확장시킴으로써 작성되기 때문에, 제 2 및 제 3 마스터 패턴 Mc 및 Mp와 피측정 패턴은 다시 정렬될 필요가 없다.

화상처리장치(4)는 이진수화된 패턴과 제 2 및 제 3 마스터 패턴 Mc 및 Mp를 비교함으로써 피측정 패턴을 검사한다(도 14에서 단계 S313). 화상처리장치(4)는 제 2 마스터 패턴 Mc와 이진수화 임계값 SH12를 기초로 이진수화된 패턴 P를 비교한다. 검사의 상세한 설명은 도 9a를 참조로 설명된다. 화상처리장치(4)는 이진수화 임계값 SH13을 기초로 이진수화된 이진수화된 패턴 P와 제 3 마스터 패턴 Mp를 비교한다. 검사의 상세한 설명은 도 9b를 참조로 설명되었다.

상술한 1차 검사후에, 화상처리장치(4)는 어드레스 정보(address information)로서 저장된 결함후보의 위치를 설정한다. 화상처리장치(4)는 어드레스 정보에 나타난 위치에서 결함후보상에 중심을 둔 기설정된 크기의 영역에 대한 오차를 구하기 위해 제 1 마스터 패턴과 상기 패턴을 비교함으로써 피측정 패턴의 2차 검사를 실행한다.

도 17의 (a)는 결손을 검출하는 2차 검사방법을 도시한 것이고, 도 17의 (b)는 돌기를 검사하는 2차 검사방법을 도시한 것이다. 도 17의 (a) 내지 도 17의 (d)에서, 제 1 마스터 패턴 Mo의 폭 W1과 이진수화 임계값 SH11에 대응하는 높이에서 도체(12)의 선폭 Wo는 설명의 편의를 위해 서로 동일하다. 2차 검사의 결손설정값(제 1 검사 임계값) S4[㎜]와 2차 검사의 돌기 설정값(제 2 검사 임계값) S6[㎜]는 2차 검사의 검사 임계값들로 사전에 설정된다.

결함후보에 중심을 둔 기설정된 값의 영역에 대해, 화상처리장치(4)는 제 1 마스터 패턴의 폭 W1과 도체(12)를 촬영한 후 이진수화 된 피측정 패턴의 폭 사이의 오차량(결손량)을 구한다. 결손량이 최대가 되는 점은 결손 C의 단부로 정의된다. a[㎜]를 최대 오차량이라고 하면, a≥S4에 대해 결함이 인식된다(도 17의 (a)).

결함후보에 중심을 둔 기설정된 값의 영역에 대해, 화상처리장치(4)는 제 1 마스터 패턴의 폭 W1과 피측정 패턴의 폭 사이의 오차량(돌기량)을 구한다. 돌기량이 최대가 되는 점은 돌기 K의 단부로 정의된다. b[㎜]를 최대 오차량이라고 하면, b≥S6에 대해 돌기가 인식된다(도 17의 (b)).

2차 검사의 결손 설정값 S4는 피측정 패턴의 다치화상이 이진수화 임계값 SH11을 기초로 이진수화된다는 가정을 기초로 결정된다. 제 4 실시예에서, 결손량은 제 1 마스터 패턴 Mo와 이진수화 임계값 SH12를 기초로 이진수화된 피측정 패턴을 비교함으로써 구해진다. 따라서, 2차 검사의 결손 설정값 S4는, 1차 검사의 결손 설정값 S1과 마찬가지로, 수정되어야만 한다.

도 17의 (c)는 2차 검사의 결손 설정값 S4를 수정하는 방법을 도시한 것이다. 이진수화 임계값 SH12에 대응하는 높이에서 도체(12)의 선폭 Wc에서의 감소는 이진수화 임계값 SH11에 대응하는 높이에서 도체(12)의 선폭 Wo에 대해 좌우측상에서 총 Wo-Wc[㎜]이다. 명백한 결손량은 도체(12)의 차이 Wo-Wc만큼 증가되므로, 2차 검사의 결손 설정값 S4는 이진수화 임계값 SH12에 대응하도록 S4 + (Wo-Wc)로 수정된다.

2차 검사의 결손 설정값 S4와 마찬가지로, 2차 검사의 돌기 설정값 S6는 피측정 패턴의 다치화상이 이진수화 임계값 SH11을 기초로 이진수화된다는 가정을 기초로 결정된다. 제 4 실시예에서, 돌기량은 제 1 마스터 패턴 Mo와 이진수화 임계값 SH13을 기초로 이진수화된 피측정 패턴을 비교함으로써 구해진다. 따라서, 2차 검사의 돌기 설정값 S6은, 1차 검사의 돌기 설정값 S2와 마찬가지로, 수정되어야만 한다.

도 17의 (d)는 2차 검사의 돌기 설정값 S6를 수정하는 방법을 도시한 것이다. 이진수화 임계값 SH13에 대응하는 높이에서 도체(12)의 선폭 Wp에서의 증가는 이진수화 임계값 SH11에 대응하는 높이에서 도체(12)의 선폭 Wo에 대해 좌우측상에서 총 Wp-Wo[㎜]이다. 명백한 돌기량은 도체(12)의 차이 Wp-Wo만큼 증가되므로, 2차 검사의 돌기 설정값 S6는 이진수화 임계값 SH13에 대응하도록 S6 + (Wp-Wo)로 수정된다.

호스트 컴퓨터(5)는 2차 검사의 결손 설정값 S4를 수정하고(단계 S314), 2차 검사의 돌기 설정값 S6를 수정한다(단계 S315). 화상처리장치(4)는 피측정 패턴과 제 1 마스터 패턴을 비교하여 오차를 구하고, 따라서 피측정 패턴의 2차 검사를 수행한다(단계 S316).

제 4 실시예에 따르면, 제 1 이진수화 임계값 SH11에서 도체의 제 1 선폭 Wo, 제 2 이진수화 임계값 SH12에서 도체의 제 2 선폭 Wc, 및 제 3 이진수화 임계값 SH13에서 도체의 제 3 선폭 Wp가 검사워크(1)로부터 구해진다. 제 1 이진수화 임계값 SH11에 따라 사전에 설정되고 결손 또는 단선을 검출하는데 사용되는 제 1 검사 임계값(1차 검사의 결손 설정값 S1 및 2차 검사의 결손 설정값 S4)은 제 2 이진수화 임계값 SH12에 대응하도록 제 1 및 제 2 선폭 Wo 및 Wc를 기초로 자동적으로 수정된다. 제 1 이진수화 임계값 SH11에 따라 사전에 설정되고 돌기 또는 단락을 검출하는데 사용되는 제 2 검사 임계값(1차 검사의 돌기 설정값 S2 및 2차 검사의 돌기 설정값 S6)은 제 3 이진수화 임계값 SH13에 대응하도록 제 1 및 제 3 선폭 Wo 및 Wp를 기초로 자동적으로 수정된다. 조작자는 제 2 및 제 3 선폭들 Wc 및 Wp와 제 1 선폭 Wo 사이의 차이를 고려하여 제 1 및 제 2 검사 임계값을 수정할 필요가 없다. 따라서, 제 4 실시예는 도체의 단면 형상의 영향을 자동적으로 제거하고, 피측정 패턴의 결함을 정확하게 검출할 수 있다.

실시예 5

제 4 실시예에서, 제 1 마스터 패턴에 대해 피측정 패턴의 오차량이 검사 임계값(2차 검사의 결손 설정값 S4 및 2차 검사의 돌기 설정값 S6)과 비교된다. 대안으로, 제 1 마스터 패턴의 오차량과 폭의 비가 검사 임계값과 비교될 수 있다. 이 경우, 2차 검사 결손 설정값(제 1 검사 임계값) S5[%] 및 2차 검사 돌기 설정값(제 2 검사 임계값) S7[%]이 검사 임계값으로서 사전에 설정된다.

결함후보에 중심을 둔 기설정된 값의 영역에 대해, 화상처리장치(4)는 제 1 마스터 패턴의 폭 W1[㎜]과 도체(12)를 촬영한 후 이진수화된 피측정 패턴의 폭 사이의 오차량(결손량)을 구한다. 결손량이 최대가 되는 점을 결손 C의 단부로 정의한다. a[㎜]를 최대 오차량이라고 하면, a/W1≥S5에 대해 결함이 인식된다.

결함후보에 중심을 둔 기설정된 값의 영역에 대해, 화상처리장치(4)는 제 1 마스터 패턴의 폭 W1[㎜]과 피측정 패턴의 폭 사이의 오차량(돌기량)을 구한다. 돌기량이 최대가 되는 점을 돌기 K의 단부로 정의한다. b[㎜]를 최대 오차량이라고 하면, b/W1≥S7에 대해 결함이 인식된다.

제 4 실시예와 마찬가지로, 2차 검사의 결손 설정값 S5는 피측정 패턴의 다치화상이 이진수화 임계값 SH11을 기초로 이진수화된다는 가정을 기초로 결정된다. 제 5 실시예에서, 2차 검사의 결손 설정값 S5는 결손량이 제 1 마스터 패턴과 이진수화 임계값 SH12을 기초로 이진수화된 피측정 패턴을 비교함으로써 구해지므로 수정되어야만 한다. 이진수화 임계값 SH12에 대응하도록, 2차 검사의 결손 설정값 S5는 ((S5×W1) + (Wo-Wc))/W1로 수정된다.

또한, 2차 검사의 결손 설정값 S7은 피측정 패턴의 다치화상이 이진수화 임계값 SH11을 기초로 이진수화된다는 가정을 기초로 결정된다. 제 5 실시예에서, 2차 검사의 돌기 설정값 S7은 돌기량이 제 1 마스터 패턴과 이진수화 임계값 SH13을 기초로 이진수화된 피측정 패턴을 비교함으로써 구해지므로 수정되어야만 한다. 이진수화 임계값 SH13에 대응하도록, 2차 검사의 결손 설정값 S7은 ((S7×W1) + (Wp-Wc))/W1로 수정된다.

제 5 실시예는 또한 제 4 실시예의 효과와 동일한 효과를 달성할 수 있다.

이상에서와 같이, 본 발명의 패턴검사방법은 피측정 패턴의 다치화상 데이터에 나타나있는 밀도변화의 영향을 단순한 배열로 제거할 수 있으며, 본 발명의 패턴검사장치는 조작자가 검사 임계값을 수정하지 않고도 검사워크의 도체의 단면형상에 대한 영향을 제거함으로써, 피측정 패턴의 결함을 정확하게 검출할 수 있게 된다.

Claims

기준이 되는 마스터 패턴과 카메라에 의하여 촬영된 피측정 패턴의 다치화상을 정렬하는 정렬단계(도 1의 S104);

상기 마스터 패턴을 기초로 측정되는 패턴의 다치화상에서 적어도 베이스 위치를 검출하는 위치검출단계(도 1의 S105);

적어도 베이스의 밀도값에서의 차이를 기초로 적어도 하나의 임계값(도 7의 (a) 및 7의 (c)의 SH1, 도 12의 (a) 및 12의 (c)의 SH1, SH2, SH3, 도 13a 및 13b의 SH1, SH2, SH3)을 설정하는 임계값 설정단계(도 1의 S106);

상기 설정 임계값을 기초로 피측정 패턴의 다치화상을 이진수화하는 이진수화 단계(도 1의 S107); 및

상기 이진수화된 피측정 패턴과 상기 마스터 패턴을 비교함으로써 상기 피측정 패턴을 검사하는 검사단계(도 1의 S108)를 포함하는 것을 특징으로 하는 패턴검사방법.
제 1 항에 있어서,

상기 임계값 설정단계에서, 상기 임계값(도 7의 (a) 및 7의 (c)의 SH1, 도 12의 (a) 및 12의 (c)의 SH1, SH2, SH3)은 베이스 밀도값에서의 차이가 항상 일정하게 유지되도록 설정되는 패턴검사방법.
제 1 항에 있어서,

상기 위치검출단계에서, 베이스 위치가 검출되고, 또한 상기 피측정 패턴의 다치화상에서 도체의 위치가 검출되며,

상기 임계값 설정단계에서, 상기 임계값(도 13a 및 13b의 SH1, SH2, SH3)은 임계값과 베이스 밀도값 사이의 차 그리고 도체 밀도값과 베이스 밀도값 사이의 차의 비가 항상 일정하게 유지되도록 설정되는 패턴검사방법.
제 1 항에 있어서,

상기 임계값 설정단계는 복수의 임계값을 설정하는 단계를 포함하고,

상기 이진수화 단계는 복수의 설정 임계값을 기초로 피측정 패턴의 다치화상을 이진수화하는 단계를 포함하는 패턴검사방법.
제 1 항에 있어서,

상기 정렬단계는

상기 마스터 패턴으로부터 제 1 정렬마크(도 5의 (b)의 Fmx1-Fmx6)로서 X 방향으로 평행한 복수의 패턴을 선택하고, 상기 제 1 정렬마크의 좌표로서 선택된 패턴 폭의 중앙 좌표를 설정하는 제 1 설정단계;

상기 마스터 패턴으로부터 제 2 정렬마크(도 5의 (b)의 Fmy1-Fmy6)로서 Y 방향으로 평행한 복수의 패턴을 선택하고, 상기 제 2 정렬마크의 좌표로서 선택된 패턴 폭의 중앙 좌표를 설정하는 제 2 설정단계;

상기 마스터 패턴의 상기 제 1 정렬마크에 대응하는 피측정 패턴의 제 1 정렬마크(도 5의 (d)의 Fpx1-Fpx6)를 검색하는 제 1 검색단계(도 4의 S202);

상기 마스터 패턴의 상기 제 2 정렬마크에 대응하는 피측정 패턴의 제 2 정렬마크(도 5의 (d)의 Fpy1-Fpy6)를 검색하는 제 2 검색단계(도 4의 S203); 및

상기 마스터 패턴과 상기 피측정 패턴의 제 1 정렬마크의 위치를 정렬하고, 상기 제 2 정렬마크의 위치를 정렬함으로써 상기 마스터 패턴과 상기 피측정 패턴을 정렬하는 마크정렬단계(도 4의 S204-213)를 포함하는 패턴검사방법.
제 5 항에 있어서,

상기 마크정렬단계는

상기 마스터 패턴의 제 1 정렬마크의 좌표를 계산하고 상기 제 1 정렬마크에 대응하는 피측정 패턴의 제 1 정렬마크의 좌표를 계산하는 제 1 좌표계산단계(도 4의 단계 S204);

상기 마스터 패턴의 제 2 정렬마크의 좌표를 계산하고 상기 제 2 정렬마크에 대응하는 피측정 패턴의 제 2 정렬마크의 좌표를 계산하는 제 2 좌표계산단계(도 4의 단계 S205);

상기 마스터 패턴과 상기 피측정 패턴의 제 1 정렬마크의 계산된 좌표를 기초로 Y 방향으로 상기 마스터 패턴과 상기 피측정 패턴 사이의 좌표변환식을 결정하는 제 1 결정단계(도 4의 S206);

상기 마스터 패턴과 상기 피측정 패턴의 제 2 정렬마크의 계산된 좌표를 기초로 X 방향으로 상기 마스터 패턴과 상기 피측정 패턴 사이의 좌표변환식을 결정하는 제 2 결정단계(도 4의 S207); 및

X 및 Y 방향의 좌표변환식에 따라 상기 마스터 패턴을 변환시키고, 이에 의해 상기 마스터 패턴과 피측정 패턴을 정렬시키는 변환단계(도 4의 S208-S213)를 포함하는 패턴검사방법.
제 5 항에 있어서,

상기 제 1 검색단계 이전에, 상기 마스터 패턴과 상기 피측정 패턴의 모든 영역에 대하여 3개의 정렬마크(도 3a 및 도 3b의 Tm, Tp)를 정렬시킴으로써 전체적으로 상기 마스터 패턴과 상기 피측정 패턴을 정렬하는 단계를 더 포함하고,

상기 제 1 검사단계는 마스터 패턴에서 각각의 분할영역에 대한 복수의 제 1 정렬마크를 선택하는 단계를 포함하며,

상기 제 2 검사단계는 마스터 패턴에서 각각의 분할영역에 대한 복수의 제 2 정렬마크를 선택하는 단계를 포함하고,

상기 제 1 검색 단계는, 상기 마스터 패턴의 제 1 정렬마크에 대응하는 피측정 패턴의 제 1 정렬마크에 대해, 상기 마스터 패턴의 분할영역에 대응하는 피측정 패턴의 분할영역을 검색하는 단계를 포함하며,

상기 제 2 검색 단계는, 상기 마스터 패턴의 제 2 정렬마크에 대응하는 피측정 패턴의 제 2 정렬마크에 대해, 상기 마스터 패턴의 분할영역에 대응하는 피측정 패턴의 분할영역을 검색하는 단계를 포함하고,

상기 정렬단계는 상기 마스터 패턴과 각각의 분할영역에 대한 상기 피측정 패턴의 정렬을 실행하는 단계를 포함하는 패턴검사방법.
검사워크를 촬영함으로써 구해진 다치화상에서 도체 밀도값과 베이스 밀도값 사이의 값을 제 1 이진수화 임계값(도 15a의 SH11)으로 설정하는 제 1 설정단계;

상기 도체 밀도값과 상기 제 1 이진수화 임계값 사이의 값을 제 2 이진수화 임계값(도 15a의 SH12)으로 설정하는 제 2 설정단계(도 14의 S305);

상기 제 1 이진수화 임계값과 상기 베이스 밀도값 사이의 값을 제 3 이진수화 임계값(도 15a의 SH13)으로 설정하는 제 3 설정단계(도 14의 S307);

사전에 상기 검사워크로부터 상기 제 1 이진수화 임계값에서 도체의 제 1 선폭(도 15a의 Wo), 상기 제 2 이진수화 임계값에서 도체의 제 2 선폭(도 15a의 Wc), 상기 제 3 이진수화 임계값에서 도체의 제 3 선폭(도 15a의 Wp)을 측정하는 측정단계;

제 1 피측정 패턴을 작성하기 위해 상기 제 2 이진수화 임계값을 기초로 상기 다치화상을 이진수화하는 제 1 이진수화 단계(도 14의 S306);

제 2 피측정 패턴을 작성하기 위해 상기 제 3 이진수화 임계값을 기초로 상기 다치화상을 이진수화하는 제 2 이진수화 단계(도 14의 S308);

상기 제 1 검사 임계값이 상기 제 2 이진수화 임계값에 대응하게 하도록, 상기 제 1 이진수화 임계값에 따라 사전에 설정되고 결손 또는 단선을 검출하는데 사용되는 제 1 검사 임계값을, 상기 제 1 선폭과 상기 제 2 선폭을 기초로, 수정하는제 1 수정단계(도 14의 S309, S314);

상기 제 2 검사 임계값이 상기 제 3 이진수화 임계값에 대응하게 하도록, 상기 제 1 이진수화 임계값에 따라 사전에 설정되고 돌기 또는 단락을 검출하는데 사용되는 제 2 검사 임계값을, 상기 제 1 선폭과 상기 제 3 선폭을 기초로, 수정하는 제 2 수정단계(도 14의 S311, S315);

제 1 피측정 패턴과 기준이 되는 마스터 패턴 사이의 오차량을 구하는 단계;

상기 제 1 피측정 패턴과 상기 마스터 패턴 사이의 오차량과 상기 수정된 제 1 검사 임계값을 비교하는 제 1 검사단계(도 14의 S313, S316);

제 2 피측정 패턴과 상기 마스터 패턴 사이의 오차량을 구하는 단계; 및

상기 제 2 피측정 패턴과 상기 마스터 패턴 사이의 오차량과 상기 수정된 제 2 검사 임계값을 비교하는 제 2 검사단계(도 14의 S313, S316)를 포함하는 것을 특징으로 하는 패턴검사방법.
제 8 항에 있어서,

상기 마스터 패턴은 기준이 되는 제 1 마스터 패턴을 좌우측에 각각 S1 + ((Wo-Wc)/2)/ξ만큼 수축시킴으로써 작성되고 결손 또는 단선을 검출하는데 사용되는 제 2 마스터 패턴(도 15b의 Mc), 및 제 1 마스터 패턴을 좌우측에 각각 S2 + ((Wp-Wo)/2)/ξ만큼 확장시킴으로써 작성되고 돌기 또는 단락을 검출하는데 사용되는 제 3 마스터 패턴(도 16의 Mp)을 포함하고,

상기 제 1 수정단계는 제 1 선폭을 Wo, 제 2 선폭을 Wc, 화상 해상도를 ξ,그리고 상기 제 1 검사 임계값을 S1이라고 두고, 상기 제 1 검사 임계값 S1을 S1 + ((Wo-Wc)/2)/ξ로 수정하는 단계를 포함하며,

상기 제 2 수정단계는 제 3 선폭을 Wp 그리고 상기 제 2 검사 임계값을 S2라고 두고, 상기 제 2 검사 임계값 S2를 S2 + ((Wp-Wo)/2)/ξ로 수정하는 단계를 포함하고,

상기 제 1 검사단계는 상기 제 1 피측정 패턴과 상기 제 2 마스터 패턴을 AND하는 단계를 포함하며,

상기 제 2 검사단계는 상기 제 2 피측정 패턴과 상기 제 3 마스터 패턴을 AND하는 단계를 포함하는 패턴검사방법.
제 8 항에 있어서,

상기 제 1 수정단계는 제 1 선폭을 Wo, 제 2 선폭을 Wc, 그리고 상기 제 1 검사 임계값을 S4라고 두고, 상기 제 1 검사 임계값 S4를 S4 + (Wo-Wc)로 수정하는 단계를 포함하며,

상기 제 2 수정단계는 제 3 선폭을 Wp 그리고 상기 제 2 검사 임계값을 S6라고 두고, 상기 제 2 검사 임계값 S6를 S6 + (Wp-Wo)로 수정하는 단계를 포함하고,

상기 제 1 검사단계는 상기 마스터 패턴의 폭에 대해 상기 제 1 피측정 패턴의 결손량을 상기 수정된 제 1 검사 임계값과 비교하는 단계를 포함하며,

상기 제 2 검사단계는 상기 마스터 패턴의 폭에 대해 상기 제 2 피측정 패턴의 돌기량을 상기 수정된 제 2 검사 임계값과 비교하는 단계를 포함하는 패턴검사방법.
제 8 항에 있어서,

상기 제 1 수정단계는 제 1 선폭을 Wo, 제 2 선폭을 Wc, 상기 마스터 패턴의 폭을 W1, 그리고 상기 제 1 검사 임계값을 S5라고 두고, 상기 제 1 검사 임계값 S5를 ((S5×W1) + (Wo-Wc))/W1으로 수정하는 단계를 포함하며,

상기 제 2 수정단계는 제 3 선폭을 Wp 그리고 상기 제 2 검사 임계값을 S7이라고 두고, 상기 제 2 검사 임계값 S7을 ((S7×W1) + (Wp-Wo))/W1으로 수정하는 단계를 포함하고,

상기 제 1 검사단계는 상기 마스터 패턴의 폭과 상기 마스터 패턴의 폭에 대한 상기 제 1 피측정 패턴의 결손량의 비를 상기 수정된 제 1 검사 임계값과 비교하는 단계를 포함하며,

상기 제 2 검사단계는 상기 마스터 패턴의 폭과 상기 마스터 패턴의 폭에 대한 상기 제 2 피측정 패턴의 돌기량의 비를 상기 수정된 제 2 검사 임계값과 비교하는 단계를 포함하는 패턴검사방법.
검사워크를 촬영함으로써 구한 다치화상에서 도체의 밀도값과 베이스의 밀도값 사이의 값을 제 1 이진수화 임계값으로 설정하고, 상기 도체 밀도값과 상기 제 1 이진수화 임계값의 사이의 값을 제 2 이진수화 임계값으로 설정하며, 상기 제 1 이진수화 임계값과 상기 베이스 밀도값 사이의 값을 제 3 이진수화 임계값으로 설정하고, 기준이 되는 마스터 패턴과 상기 제 2 이진수화 임계값을 기초로 상기 다치화상을 이진수화함으로써 구해진 제 1 피측정 패턴과 상기 제 3 이진수화 임계값을 기초로 상기 다치화상을 이진수화함으로써 구해진 제 2 피측정 패턴을 비교함으로써 피측정 패턴의 결함을 검출하는 패턴검사장치에 있어서,

상기 제 1 피측정 패턴을 작성하도록 상기 제 2 이진수화 임계값을 기초로 상기 다치화상을 이진수화하는 제 1 이진수화 수단(도 2의 4);

상기 제 2 피측정 패턴을 작성하도록 상기 제 3 이진수화 임계값을 기초로 상기 다치화상을 이진수화하는 제 2 이진수화 수단(도 2의 4);

상기 제 1 이진수화 임계값에 따라 사전에 설정되고 결손 또는 단선을 검출하는데 사용되는 제 1 검사 임계값을, 상기 검사워크로부터 사전에 구해진 상기 제 1 이진수화 임계값에서의 도체의 제 1 선폭과 제 2 이진수화 임계값에서의 도체의 제 2 선폭을 기초로 수정하여, 상기 제 1 검사 임계값이 상기 제 2 이진수화 임계값에 대응하게 하는 제 1 수정수단(도 2의 5);

상기 제 1 이진수화 임계값에 따라 사전에 설정되고 돌기 또는 단락을 검출하는데 사용되는 제 2 검사 임계값을, 상기 검사워크로부터 사전에 구해진 제 1 선폭과 제 3 이진수화 임계값에서의 도체의 제 3 선폭을 기초로 수정하여, 상기 제 2 검사 임계값이 상기 제 3 이진수화 임계값에 대응하게 하는 제 2 수정수단(도 2의 5);

상기 제 1 피측정 패턴과 상기 마스터 패턴 사이의 오차량을 상기 수정된 제 1 검사 임계값과 비교하는 제 1 검사수단(도 2의 4); 및

상기 제 2 피측정 패턴과 상기 마스터 패턴 사이의 오차량을 상기 수정된 제 2 검사 임계값과 비교하는 제 2 검사수단(도 2의 4)을 특징으로 하는 패턴검사장치.
기준이 되는 마스터 패턴의 화상과 카메라에 의하여 촬영된 피측정 패턴의 화상을 비교함으로써, 피측정 패턴을 검사하는 패턴검사방법에서의 상기 마스터 패턴과 상기 피측정 패턴을 정렬하는 정렬방법에 있어서,

상기 마스터 패턴으로부터 제 1 정렬마크(도 5의 (b)의 Fmx1-Fmx6)로서 X 방향으로 평행한 복수의 패턴을 선택하고, 상기 제 1 정렬마크의 좌표로서 선택된 패턴의 폭의 중앙좌표를 선택하는 제 1 선택단계;

상기 마스터 패턴으로부터 제 2 정렬마크(도 5의 (b)의 Fmy1-Fmy6)로서 X 방향에 수직한 Y 방향으로 평행한 복수의 패턴을 선택하고, 상기 제 2 정렬마크의 좌표로서 선택된 패턴의 폭의 중앙좌표를 선택하는 제 2 선택단계;

상기 마스터 패턴의 제 1 정렬마크에 대응하는 상기 피측정 패턴의 제 1 정렬마크(도 5의 (d)의 Fpx1-Fpx6)를 검색하는 제 1 검색단계(도 4의 S202);

상기 마스터 패턴의 제 2 정렬마크에 대응하는 피측정 패턴의 제 2 정렬마크(도 5의 (d)의 Fpy1-Fpy6)를 검색하는 제 2 검색단계(도 4의 S203); 및

상기 마스터 패턴과 상기 피측정 패턴의 제 1 정렬마크의 위치를 정렬하고, 상기 제 2 정렬마크의 위치를 정렬함으로써 상기 마스터 패턴과 상기 피측정 패턴을 정렬하는 마크정렬단계(도 4의 S204-S213)를 포함하는 것을 특징으로 하는 정렬방법.