(57)【要約】【課題】画像処理を用いた回路パターンの欠陥検査では、検査対象となる回路パターンの画像を撮影する。このとき、撮影する毎にカメラを移動・停止していると、画像データの取得に時間がかかってしまうという課題があった。【解決手段】複数の被検査物（回路パターン）が配列された基板に対して、撮影用のカメラを一定速度で移動させながら、予め決めておいた視野位置で連続的に撮影を行う。このため被検査物の配列情報とシステム側のハード的、ソフト的な拘束条件から、移動速度、撮影タイミングなどを予め求めておく。【選択図】図２
2010151666.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に複数の回路パターンが形成された回路パターンの検査装置であって、
前記基板を保持するステージと、
前記基板を撮像するエリアカメラと
前記基板に光を照射するストロボ光源と、
前記ステージと前記エリアカメラとを相対移動させるＹ軸スライダと、
前記基板を前記ステージ上で回転させるθ軸調整機構と、
前記エリアカメラを前記Ｙ軸スライダと直角方向に移動させるＸ軸スライダと、
前記基板上の複数のパターンの位置情報が入力され、前記位置情報に基づき撮影プランを作成し、前記撮影プランに基づいて、前記Ｙ軸スライダを移動させながら連続的に前記エリアカメラで撮影し、前記エリアカメラで撮影された画像データと、検査基準画像データを比較し、欠陥を検出する制御装置を有するパターン検査装置。
【請求項２】
前記撮影プランは、前記基板上の複数の回路パターンについて、それぞれの回路パターンと前記エリアカメラで撮像する視野範囲との位置関係が全ての前記複数の回路パターンで一致する撮影プランである請求項１に記載されたパターン検査装置。
【請求項３】
前記撮影プランは、前記エリアカメラの連続する視野の重複距離が等しくなる撮影プランである請求項１または２に記載されたパターン検査装置。
【請求項４】
前記撮影プランは、前記エリアカメラの撮像時の移動方向であるＹ軸方向の回路パターン長さＡおよび前記回路パターンの配置間隔Ｃと、前記エリアカメラ視野の前記Ｙ軸方向の長さａと、視野重複部分の前記Ｙ軸方向の長さｆｙが（１）式を満たす撮影プランである請求項１乃至３のいずれかに記載されたパターン検査装置。
ｎ  ＝（Ａ＋Ｃ）／（ａ−ｆｙ）  ただし、ｎは整数      （１）
【請求項５】
前記ストロボ光源は、前記エリアカメラの視野に少なくとも４方向から光を当てるストロボ光源である請求項１乃至４のいずれかに一の請求項に記載されたパターン検査装置。
【請求項６】
基板上に形成された複数の回路パターンのパターン検査方法であって、
基板上の回路パターンの位置情報およびエリアカメラの視野情報から前記回路パターン同士の撮影視野の位相が等しくなる撮影プランを作成する工程と、
良品から前記撮影プランに基づいた検査基準画像データを取得する工程と、
前記撮影プランに基づいて前記回路パターンの画像データを連続的に取得する工程と、
前記画像データと前記検査基準画像データを比較し前記画像データの欠陥を検出する工程を有するパターン検査方法。
【請求項７】
前記撮影プランは、前記エリアカメラの撮像時の移動方向であるＹ軸方向の回路パターン長さＡおよび前記回路パターンの配置間隔Ｃと、前記エリアカメラ視野の前記Ｙ軸方向の長さａと、視野重複部分の前記Ｙ軸方向の長さｆｙが（１）式を満たす撮影プランである請求項６に記載されたパターン検査方法。
ｎ  ＝（Ａ＋Ｃ）／（ａ−ｆｙ）  ただし、ｎは整数      （１）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント基板回路パターン、ＬＳＩ回路パターンの欠陥を画像処理により自動的に検査する回路パターンの検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
絶縁部材の上に導線のパターンを形成した回路パターンは、携帯電話といった電子機器の一般への普及と共に、急速に需要が高まっている。回路パターンは、それを用いる電子機器の性能や耐久性に影響を及ぼすため、電気的に設計通り結線されていることはもちろん、所定の寸法精度が要求される。
【０００３】
そこで、回路パターンは作製後に全数検査し、所定のスペックを満足していることが確認される。ところで、回路パターンは、その種類も数も膨大になってきているため、できるだけ短時間に検査を終わらせる必要がある。
【０００４】
従来この検査には、いくつかの方法が提案されている。線幅サブピクセル計測法と呼ばれる方法は、線幅を一定長毎に測定してゆき、前後数計測点からその間の線幅を決定し、基準幅に対しての良否を判断する方法である。この方法は、パターンピッチの１／１０程度の分解能で検査が可能である。
【０００５】
また、画像比較法は、２値化後の撮像データと良品データとの差分画像を求め、ある面積以上の差異部分を欠陥として求める方法である。この方法は、データを２値化しているため、計算速度は早くできる。
【０００６】
この画像比較法では、検査対象物の画像データを取得する必要がある。そのために検査装置には、ＣＣＤイメージセンサあるいはＩＴＶエリアカメラ等の２次元撮像装置を有している（特許文献１）。
【特許文献１】特開昭６３−１９５４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
検査対象物は基板上に回路パターンとなる導線部が形成されている。そして、大量に生産する場合は、基板に複数の回路パターンが形成される。１つの広い基板上に形成すれば、１つのプロセスで多くの製品が作製できるからである。
【０００８】
一方、回路パターンを画像処理によって欠陥検査する場合は、１つの回路パターンに対して、複数回の画像を取得しなければならない場合が多い。欠陥として判別する大きさは、ファインピッチになるに従い小さくなるが、回路パターンを１枚の画像で撮影し、なおかつ十分な分解能で欠陥を識別する光学系と撮像素子はあまりに高価になりすぎるからである。
【０００９】
従って、上記のように基板に複数の回路パターンが形成されている場合は、個々の回路パターン毎に必要な画像データを取得し、欠陥検査を行う必要があった。しかし、個々の回路パターンに対して複数枚の画像データを取得するには、エリアカメラを移動させながら、視野を順次移動させて回路パターンを撮影する必要があり、長大な検査時間を要するという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のパターン検査方法は、上記の課題を解決すべく想到されたものである。すなわち、１枚の回路パターン全体の画像を複数枚に分けて撮影する場合にタクトタイムが長くなるのは、撮影の度ごとにエリアカメラの移動と停止を繰り返すためである点に注目した。そこで、本発明は、基板上に形成された複数の回路パターンを、一定方向にスイープさせる撮像エリアカメラで連続的に撮影し、欠陥検査を行う検査装置および検査方法を提供するものである。
【００１１】
より具体的には、
基板上に複数の回路パターンが形成された回路パターンの検査装置であって、
前記基板を保持するステージと、
前記ステージを移動させるＹ軸スライダと、
前記基板を前記ステージ上で回転させるθ軸調整機構と、
前記ステージの上方に配置されるエリアエリアカメラと、
前記ステージ上に光を照射するストロボ光源と、
前記エリアエリアカメラを前記Ｙ軸スライダと直角方向に移動させるＸ軸スライダと、
前記基板上の複数のパターンの位置情報が入力され、前記位置情報に基づき撮影プランを作成し、前記撮影プランに基づいて、前記Ｙ軸スライダを移動させながら連続的に前記エリアエリアカメラで撮影する制御装置を有するパターン検査装置を提供する。
【００１２】
また、本発明は、
基板上に形成された複数の回路パターンのパターン検査方法であって、
基板上の回路パターンの位置情報およびエリアカメラの視野情報から前記回路パターン同士の撮影視野の位相が等しくなる撮影プランを作成する工程と、
良品から前記撮影プランに基づいた検査基準画像データを取得する工程と、
前記撮影プランに基づいて前記回路パターンの画像データを連続的に取得する工程と、
前記画像データと前記検査基準画像データを比較し前記画像データの欠陥を検出することを特徴とするパターン検査方法を提供するものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明では、撮影エリアカメラを一定方向にスイープさせながら、基板上に形成された回路パターンを連続的に撮影し、欠陥検査を行うこととしたので、撮影毎に移動、停止を繰り返すといったエリアカメラの動きの無駄がなくなり、検査速度を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下本発明の実施形態について説明するが、本発明はこれらの実施形態に限定されることはなく、本発明の趣旨の範囲内で修正、変更することができる。
【００１５】
図１に本発明のパターン検査装置１の概略図を示す。本発明のパターン検査装置１は、被検査物が配置されるステージ２と、ステージ上の被検査物を撮影するエリアカメラ８と、エリアカメラを被検査物に対して横断する方向に移動させるガイドになるアーム４と、エリアカメラに対してステージを移動させるＹ軸スライダ６（図２参照）と、被検査物をステージ上で回転させるθ軸調整機構１０を含む。被検査物は基板１２上に回路パターン１４が多数形成されたものである。なお、本明細書において、アーム４に対して直角方向をＹ軸方向といい、アームに沿った方向をＸ軸方向と呼ぶ。Ｙ軸方向はエリアカメラが連続撮影する際の移動方向である。
【００１６】
さらに図２に本発明のパターン検査装置１の構成図を示す。本発明のパターン検査装置１は、図１で示した構成のほか、Ｙ軸スライダ６を駆動させる駆動部１６と、エリアカメラ８からの映像データを処理する画像処理部２５と、画像処理部２５のデータを蓄積する
記憶部２６と、駆動部１６と画像処理部２５を制御する制御部２１と、制御部２１に指示を出す指示部３０を含む。なお、制御部２１、画像処理部２５、駆動部１６、記憶部２６はまとめて制御装置２０と呼ぶ。
【００１７】
次に図１および図２を参照しながら、本発明のパターン検査装置１を詳細に説明する。本発明のパターン検査装置で検査対象となるのは、基板１２に回路パターンが多数形成されたものである。個々の回路パターンは、同じであることが望ましいが、個々に異なっていてもよい。基板１２は、ガラスや鏡面に仕上げた金属、プラスチックなどが好ましい。回路パターンの形成には基板の平面性が求められるからである。
【００１８】
回路パターンは、ポリアミドやポリイミドといった耐熱性フィルム上に銅メッキによって回路パターンが形成されたものである。これらは、基板１２上に張り付けられた耐熱性フィルム上に形成される。
【００１９】
図４（ａ）を参照して、基板１２上の回路パターンは基板上の基準点若しくは基準線から所定の位置に正確に配置される。図４（ａ）では基準点をアライメントマーク１３として示したが、基板１２の縁などでもよい。本発明のパターン検査装置は、連続的に回路パターンの画像を取得するので、回路パターンは正確に配置されていることが必要だからである。従って、それぞれの回路パターン１４の大きさや、それぞれの配置間隔は正確に決められている。
【００２０】
図１、２を再度参照して、回路パターン１４が形成された基板１２は、ステージ２上に保持される。保持の方法は、特に限定されない。しかし、ステージ２上に細かい孔を形成し、そこから負圧で基板１２を吸着保持させる方法は、基板１２がガラスのような脆性の高い材料の場合は、好適である。
【００２１】
基板１２はステージ２に対して回転方向の位置調整を行うためのθ軸調整機構１０を有する。後述するステージ上方のエリアカメラが正しく回路パターン１４の画像を取得するために、基板１２はステージ上の所定位置に正確に配置される必要があるからである。図１、２では、θ軸調整機構１０は１つだけ記載したが、複数個配置されていてもよい。
【００２２】
ステージ２の底にはＹ軸スライダ６が配置される。Ｙ軸スライダ６は、溝５に沿ってステージ２を移動させる。具体的には、車輪が取り付けられたモータや、リニアモータなどが好適に利用できる。特に本発明のパターン検査装置は、基板１２を保持したステージ２をＹ軸方向に所定の速さで移動させながら回路パターン１２の画像を撮影するので、加減速の能力に優れた駆動機構が好適に利用される。
【００２３】
アーム４には、エリアカメラ８がアーム４に沿ってＸ軸方向に移動可能に取り付けられている。より具体的には、エリアカメラ８は、アーム４に沿って移動する移動架台９に固定されている。移動架台９は、アーム４に対して、エリアカメラ８を保持したまま移動することができれば、その機構は特に限定されるものではない。しかし、エリアカメラ８のアーム４上での移動量は撮影視野の範囲に影響するため、移動架台９は移動距離が正確に制御できることが要求される。
【００２４】
エリアカメラ８は、エリアセンサを有するものが好適に利用される。本発明のパターン検査装置は、移動するエリアカメラから所定のタイミングで基板上の回路パターンを撮影しながら、検査対象の画像データを作成するからである。エリアカメラの視野（以後単に「視野」若しくは「撮影視野」ともいう）は、検出したい欠陥の大きさと、エリアセンサの画素数によって決められる。エリアセンサのデータ転送速度は、撮影周期を高くするための拘束条件となるため、できるだけ転送速度が速い方が好ましい。また、回路パターン
を上方から撮影するために、レンズはテレセントリックスタイプのものが好ましいが、これに限定されるものではない。シャッターは所定信号を受け取ることで所定時間の露光ができるのが望ましい。エリアカメラ８の撮影した画像データＶｄは、画像処理部２５に随時転送される。
【００２５】
また、エリアカメラ８のレンズ脇には、ストロボ７が配置される。エリアカメラ８は基板１２上を所定速度で移動しながら撮影を行う。移動しながら撮影した画像データで１μｍ程度若しくは１μｍ以下の大きさを判断するためには、移動速度による画像の流れを防止する必要があり、短い時間の光でエリアセンサを感光させる必要があるからである。従って、ストロボ７は、エリアカメラのシャッター開口のための信号に同期し、シャッターが開いている間に、短時間の発光を行う。ストロボ７は、短時間の発光であるため、照度の高い光源が望ましい。さらに、回路パターンの画像データに濃淡があると欠陥検査の精度が低下する。従って、少なくとも４方向、望ましくは周囲から発光するストロボがよい。
【００２６】
また、ストロボ発光の時間だけ露光させることで、画像の流れを防止するので、装置全体をカバーで覆い、遮光するのが好ましい。
【００２７】
図３には望ましいストロボの一例を示す。図３はエリアカメラ側からレンズ８１を見た図である。ストロボ発光源７１はエリアカメラのレンズ８１の周囲に円形状に配置される。それぞれのストロボ発光源７１は電源７２に接続されており、電源７２からのパルス電圧によって発光する。なお電源７２は制御装置２０からの発光信号によって所定時間の発光ができる。
【００２８】
本発明のパターン検査装置１には、図１に図示しない電子制御系の要素も含まれる。図２は、このような要素を中心に示す。制御部２１は、装置全体を制御する。具体的にはステージ２を移動させるＹ軸スライダ６を駆動させる駆動部１６や、アーム４上でエリアカメラを保持して移動する移動架台９、エリアカメラからの画像データを処理する画像処理部２５と接続され、これらを制御する。また、指示部３０とも接続され、指示部３０からの指示で装置全体を制御する。
【００２９】
駆動部１６は、ステージ２を移動させるＹ軸スライダ６を駆動する。具体的には、駆動信号ＳｙｄをＹ軸スライダ６に送信することで、Ｙ軸スライダ６は、所定の加速度で、加減速を行い、また所定速度で移動する。また、駆動部１６は、所定のタイミングで、エリアカメラ８のシャッタータイミングを知らせる信号および移動架台９の移動指示Ｓｌｘｄを送信する。これらのタイミングは制御部２１によって指示されるものである。なお、上記のストロボ７の発光タイミングもこの指示Ｓｌｘｄに含めてもよい。
【００３０】
本発明は、エリアカメラと被検査対象である基板が相対移動すればよいので、ステージではなく、エリアカメラ側を駆動するようにしてもよい。しかし、短い距離で移動速度を高くするには、大きな加速度をかける必要がある。すると、エリアカメラおよび移動架台に過渡の加速度がかかり、故障発生のおそれが高くなる。従って、ステージ側を駆動させるのが好ましい。なお、本明細書では、「エリアカメラの移動速度」といったように、エリアカメラの方があたかも動くように説明を行う場合がある。
【００３１】
ステージ２には、θ軸調整機構１０が配設されており、基板１２がステージ２上の所定位置に配置されるように制御される。制御量は制御部２１から指示Ｓｉｔａとして受け取る。
【００３２】
画像処理部２５は、エリアカメラ８からの画像データＶｄを受信し処理する。処理の内
容としては、送られた画像データにどの基板のどの回路パターンのどの画像であるかという識別番号を付与し、記憶部２６に蓄積する。また、記憶部２６にそれぞれの画像に対して、欠陥のない検査基準画像データを蓄積しておき、画像データＶｄを受信する毎に欠陥検査を随時おこなってもよい。また、画像処理部２５は複数のＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ  Ｐｒｏｃｅｓｓｅｒ  Ｕｎｉｔ）で構成されてもよく、画像データＶｄの受信と、検査基準画像データに基づく欠陥検査を並行して行ってもよい。
【００３３】
画像処理部２５は、制御部２１からの指示Ｃｉｐを受けて動作し、制御部２１にはＳｉｐによって情報を送る。画像処理部２５からの情報Ｓｉｐは、基板１２上の回路パターン毎の欠陥検査の結果を含むことができる。
【００３４】
制御部２１、画像処理部２５、駆動部１６、記憶部２６は制御装置２０に含まれる。制御装置２０内は、ハード的にも、ソフトウェア的にも構成することが可能である。ここでは、制御部、画像処理部、駆動部と３つに分けて説明したが、これらはソフトウェア的に構成されてもよいし、ハードウェア的に構成されてもよい。また、それぞれに対して１つのＭＰＵとソフトウェアを割り当てることもできる。また、制御装置２０は、これらの他にデータを送受信するための外部回線との接続端子や、外部記憶との接続ポートを有していてもよい。
【００３５】
指示部３０は、マン・マシンインターフェースであり、具体的には、表示装置とキーボードから構成することができる。指示部３０からは指示Ｃｃｏｍで制御部２１に指示を行い、制御部２１からは情報Ｓｃｏｍで指示部３０へ情報を送信する。
【００３６】
次に本発明のパターン検査装置１の画像データの取得について説明する。図４（ｂ）を参照する。図４（ｂ）には、図４（ａ）で基板１２上の回路パターンの一部５０を拡大し示した。エリアカメラ８は視野５１がある。この視野５１は、通常回路パターンよりも小さいので、１つの回路パターンの画像データを得るためには、複数枚の画像データに分けて撮影しなければならない。
【００３７】
このように１つの対象物を複数枚の画像データにした場合、それぞれの画像データで発見した欠陥を過不足や重複なく数え上げるためには、それぞれの画像データに重複箇所を設けておけばよい。また、重複箇所を設けておけば、もし撮影場所がずれた場合でも前後の画像データとの位置関係を求めやすく、欠陥検査の際の位置補正にも役立つ。この重複部分はＸ軸方向、Ｙ軸方向のそれぞれに設けることができる。
【００３８】
ここで重複する部分を視野重複部分と呼ぶ。視野重複部分のＸ軸方向およびＹ軸方向の長さをｆｘ、ｆｙとする。この視野重複部分は、画像処理において、隣接する画像と連結を図るうえで、決まった長さが必要である。すなわち、予め最少長さが決まる。
【００３９】
図４（ａ）を参照して、エリアカメラ８の動きを説明する。エリアカメラ８は最初にスタート点３２に配置され、基板１２のＹ軸方向に移動（３３）しながら上記の説明のように視野重複部分を確保しつつ回路パターンを撮影する。終点に達したら、次に基板１２のＸ軸方向に移動し（３４）、再び基板Ｙ軸方向へ一定速度で移動（３５）しながら画像を撮影する。これを繰り返しながら、基板上の全ての回路パターンを撮影し、画像データを得る。
【００４０】
このように一定方向に移動しながら被検査物である回路パターンの画像データを得ると、エリアカメラ８の移動、停止の回数が少なくなり、短時間で多くの画像データを得ることができる。
【００４１】
一方、本発明のパターン検査装置の画像取得方法は、１つ１つの回路パターン毎に画像データを取得するのではなく、連続的に画像データを取得するので、予めエリアカメラ８をどの程度の速度で移動させ、またどのタイミングでデータを取得するかを予め決めておかなくてはならない。
【００４２】
図５を参照して、移動しながらの撮影のために決めるべき項目について説明する。図５は図４（ｂ）をさらに拡大した図である。回路パターン１４ａは、基板１２の左上の回路パターンであるとする。Ｙ軸方向の長さをＡとし、回路パターン同士の間隔をＣとする。また、回路パターンのＸ軸方向の長さをＢとし、Ｘ軸方向に隣接する回路パターンとの間隔をＤとする。また、撮影視野のＹ軸方向の長さを「ａ」、Ｘ軸方向の長さを「ｂ」とする。そして、エリアカメラ８は基板１２の左上から撮影を開始するものとして説明する。
【００４３】
エリアカメラ８は最初は静止状態にあるため、一定速度になるには、加速期間が必要である。つまり、最初の視野５３に至る前に助走期間Ｌが必要である。そこで、最初にエリアカメラ８は視野５２が見える位置に配置される。なお、この位置は図４（ａ）のスタート点３２である。この助走期間Ｌは、Ｙ軸スライダ６の駆動能力と、到達速度で決まるので、カメラ移動速度Ｖｃａｍが決まれば決定することができる。
【００４４】
最初の視野５３は、回路パターンの縁を視野に入れるのが望ましいので、回路パターン１４ａの縁よりｌだけＹ軸方向の上側に設定する。このｌもシステム側であらかじめ決めておいてよい。次の撮影視野５４は視野５３と距離ｆｙだけ視野重複部分を確保しながら設定される。この視野重複部分ｆｙは、画像処理の観点から最低距離が決まる。最低距離が確保できれば、後は回路パターンの長さＡと、回路パターン間の隙間Ｃによって可変してもよい。
【００４５】
取得した画像データは、必ず何れかの回路パターンの画像データか、どの回路パターンの画像データでもないことが望ましい。１つの画像データ中に複数の回路パターンが含まれると、処理が複雑になるからである。例えば、視野５５や５６に、回路パターン１４ａ、１４ｂの一部が共に映っていると、この画像データから抽出された欠陥は、両方の回路パターンの欠陥として認識されるおそれもあり、正確な欠陥検査ができない。
【００４６】
このような状況を回避するためには、回路パターン１４ａの最初の撮影視野５３と回路パターン１４ｂの最初の撮影視野５７は同じ位相で配置されるのがよい。ここで、同じ位相というのは、回路パターンと撮影視野のずれ「ｌ」が同じであることをいう。従って、回路パターンの最初の撮影視野５３と回路パターン１４ｂの最初の撮影視野５７の直前の撮影視野５６までの間に視野重複部分ｆｙで、しかも等間隔に撮影視野が並べば、視野５３と視野５７は同位相に配置できる。
【００４７】
このような撮像プランを決定することで、それぞれの回路パターンとエリアカメラで撮像する視野範囲との位置関係が全ての回路パターンで一致させることができる。このため、基板上に複数存在する回路パターンのうちパターンが共通するものについては、共通の検査基準画像データを用いて検査することができる。特に全ての回路パターンが同じパターンである場合には、比較対象の検査基準画像データは１つ分のみで、すべての回路パターンについて検査が可能となり、検査基準画像データの管理が容易になるとともに、検査開始時の検査基準画像の準備時間が短縮できる。
【００４８】
より具体的には、回路パターンの長さＡと配置間隔Ｃとして、下記（１）式で求められるｎが整数になるように、ｆｙを調整する。すなわち、視野重複部分の長さｆｙは、ｆｙの最低距離以上であって、ｎが整数になるように設定する。
【００４９】
ｎ＝（Ａ＋Ｃ）／（ａ−ｆｙ）  ・・・・（１）式
また、同様にＸ軸方向にも視野重複部分ｆｘを確保しながら撮影視野を決める。この場合もＸ軸方向に隣接する回路パターンとの間隔およびＸ軸方向の回路パターンの長さによって視野重複部分ｆｘを設定する。
【００５０】
撮影視野の位置が決まると、シャッタータイミングＴｓとストロボタイミングＴｂを求めることができる。また、システムからの拘束条件で、カメラ移動速度Ｖｃａｍ、および初期位置をも決めることができる。
【００５１】
図６に各種タイミングチャートを示す。（ａ）はシャッタータイミング、（ｂ）はストロボタイミング、（ｃ）はエリアカメラの移動速度である。それぞれのチャートは横軸が時間である。なお、カッコで示した表示は、説明する距離である。エリアカメラ８は、時刻ｔ＝０の点で、初速ゼロから加速し、時刻ｔ１の時点で、Ｖｃａｍになる。ストロボタイミングｔｂ１は、撮影視野５３の点であり、ストロボタイミングｔｂ２は、撮影視野５４の点である。すなわち、この間に（ａ−ｆｙ）の距離を移動する。なお、「ａ」は撮影視野のＹ軸方向の長さであった。
【００５２】
一方エリアカメラ８はストロボが発光する前にシャッターを開いておく必要がある。シャッター開口時間をｔｓとする。また、ストロボで撮影した後、次のシャッターを開くまでに、画像データＶｄを画像処理部２５に転送しなければならない。この転送時間をｔｄとする。このシャッター速度ｔｓおよびデータ転送速度ｔｄもエリアカメラ８のハード的な性能で決まるものであるので拘束条件となる。従って、撮影視野が移動する（ａ−ｆｙ）の距離の間に、シャッター開口時間ｔｓとデータ転送時間ｔｄを終える必要がある。従って（２）式が成立する。なお、１／（ｔｓ＋ｔｄ）が撮像のフレームレート（１秒間に撮像できる画面数）である。
【００５３】
Ｖｃａｍ＝（ａ−ｆｙ）／（ｔｓ＋ｔｄ）  ・・・（２）
カメラ移動速度Ｖｃａｍの最大値は、Ｙ軸スライダ６の能力とステージ２および基板１２の総重量で決まる。もし、カメラ移動速度が（２）式で得られる速度より小さい場合は、カメラのフレームレートを落として対応する。また、Ｙ軸スライダ６の能力とステージなどの総重量でエリアカメラの最大移動加速度αが決まる。速度Ｖｃａｍに加速するまでにはＶｃａｍ／αの時間が必要である。またこの間にＬ１＝Ｖｃａｍ2／（２α）の距離だけ移動する。従ってこのＬ１より長い距離を最初の撮影視野５３とスタート点３２との間の助走距離Ｌとして設定する。
【００５４】
以上のように、重なり距離ｆｙ、スタート点３２、エリアカメラ移動速度Ｖｃａｍ、シャッタータイミングｔｓ１、ストロボタイミングｔｂ１、およびそれぞれのタイミングの最終タイミングを求めることができる。
【００５５】
図４（ａ）を参照して、Ｘ軸方向に関しては、ステージが一度停止し、停止した状態でエリアカメラ８が移動（３４）するので、１つの撮影視野の中に、２つの回路パターンの画像データが含まれない点と、視野重複部分ｆｘを確保するという条件だけで、エリアカメラ移動距離３３を求めることができる。Ｘ軸方向には移動しながら撮影することはしないからである。図５では、このエリアカメラ移動距離は符号５９である。
【００５６】
次に制御部２１が作成する撮影プランについて説明する。制御部２１は、指示部３０から入力される基板１２上の回路パターンの位置関係の情報に基づき、撮影プランを作成する。撮影プランとは、上記のパラメータを決定することである。
【００５７】
より具体的には、基板１２上の回路パターンの大きさと配置間隔と、システムがハード
的および画像処理的に有する拘束条件に基づいて、重なり距離ｆｙ、ｆｘ、スタート点３２の位置、エリアカメラ移動速度Ｖｃａｍ、シャッタータイミングｔｓ１、ストロボタイミングｔｂ１、ストロボ間隔（ｔｂ２−ｔｂ１）およびそれぞれのタイミングの最終タイミングを求めることができる。
【００５８】
これらの値が求まることで、以下の手順で連続的に撮影を行うことができる。まず、撮影を開始する前にエリアカメラを初期位置に配置する。次にエリアカメラをスタートさせる。Ｙ軸スライダの加速力によってステージはエリアカメラに対して相対速度Ｖｃａｍで移動する。最初のシャッタータイミングでシャッターを開く。そして最初のストロボタイミングｔｂ１でストロボを発光させて露光する。そして、ステージ上の基板の端で止まるまで、（ｔｓ＋ｔｄ）毎にシャッターを開き、（ａ−ｆｙ）／Ｖｃａｍ毎にストロボを発光させる。
【００５９】
エリアカメラが停止したら、（ｂ−ｆｘ）だけエリアカメラをＸ軸方向に移動させ、またＹ軸方向に同じように移動させながら撮影を行う。
【００６０】
次に、本発明のパターン検査装置１を用いた検査について説明する。本発明の検査装置には、取り込んだ画像データを検査基準画像データと比較する。そのため、まず、検査基準画像データの取り込みが必要である。
【００６１】
検査基準画像データは、設計データなどを利用することもできるが、検査対象物の基板の中で良品の物の画像データを取り込んで検査基準画像データとするのが簡単で好ましい。この場合、検査基準画像データと検査によって取り込むデータの画像処理を容易にするには、検査によって連続的に取り込む画像データと位相のそろった検査基準画像データを用意するのがよい。
【００６２】
図７に検査基準画像データの取得例を示す。基板１２上の回路パターン１５は、良品であると確認されたものであるとする。この回路パターン１５から検査基準画像データを取得する際には、エリアカメラの視野をそれぞれ１乃至９の９視野で取得する。この画像データの取得は、１視野毎にエリアカメラを止めて画像データを取得してよい。１つの回路パターンの画像データを得るだけだからである。
【００６３】
ただし、検査対象物から得る画像データと位相を合わせるために、縁からのずれ分「ｌ」、視野重複部分ｆｙ、ｆｘは撮影プランに合わせるのが好ましい。
【００６４】
視野撮影の順番も、図７では、１、２、３、６、５、４、７、８、９となるように矢印で示したが、どの順番であってもよい。ただし、取得した検査基準画像データがどの番号の視野であるかを視野毎に記録する必要がある。検査基準画像データの視野毎の画像データは、何度も利用されるからである。このように検査基準画像データを取得することを、検査基準画像データ取得工程とよぶ。
【００６５】
なお、図７では、基板１２上で作製された状態の回路パターンを検査基準画像データとしたが、基板から分離して検査した結果、良品であると確認できた回路パターンを１枚だけセットしてもよい。
【００６６】
このように本発明のパターン検査装置は、良品の画像データを取得する必要がある。従って、１つの基板に同じ形状の回路パターンが多く形成されていればいるほど、効率的な検査が可能になる。良品の画像データを検査基準画像データとして取り込む工程も、タクトタイムに含まれるからである。
【００６７】
図８に本発明のパターン検査装置１の検査のフローを示す。本発明の検査装置がスタートすると（Ｓ１００）、基板情報を入力する（Ｓ１０２）。基板情報とは、基板上の回路パターンの長さや幅、また配置間隔などである。
【００６８】
次に上記に説明したように各種のパラメータを求め、撮影プランを作成する（Ｓ１０４）。検査基準画像データを取得する（Ｓ１０５）。検査基準画像データの取得は、このタイミングでなくてもよい。しかし、撮影プランによる縁からのずれ分と視野重複分の長さが判明してから行えば、検査で取得した画像データと同じ位相の検査基準画像データを得ることができる。得られた検査基準画像データは記憶部に記録される。
【００６９】
次に初期化を行う（Ｓ１０６）。初期化はエリアカメラ８を所定の位置に配置したり、駆動部１６にシャッタータイミングやストロボタイミング、エリアカメラの移動速度Ｖｃａｍを指示する。そして、終了判定をした後（Ｓ１０８）、撮影を開始する（Ｓ１１０）。終了判定は、基板上のすべての回路パターンの画像データを取得できたか否かで判断することができる。
【００７０】
本発明のパターン検査装置では、エリアカメラは一度走行を始めると、基板の端に到達するまで走行しながら撮影を続ける。従ってその期間はずっと画像データの取得（Ｓ１１２）である。画像データＶｄは、エリアカメラが露光され、シャッターを閉じると画像処理部２５に転送される。
【００７１】
画像処理部２５では、送られてきた画像データに識別子を付与し、記憶部に記録する。識別子は、回路パターンの固有番号、回路パターン上での分割片番号である。例えば図４（ｂ）を参照すると、回路パターン１４ｃおよび１４ｄがこの順で並んでいたとする。また、１つの回路パターンを９つの視野でカバーするとする。それぞれ１乃至９と番号をつける。
【００７２】
ここで回路パターン１４ｃの左上から撮影を開始したとすると、それぞれの画像データに付与される識別子は、一例として以下のようになる。まず、（１４ｃ、１）、（１４ｃ、２）、（１４ｃ、３）、（１４ｄ、１）、（１４ｄ、２）、（１４ｄ、３）、・・・・・・・、（１４ｚ、３）という識別子を取得された画像データに付与する。これが図４のＹ軸上方から下に向かうカメラの移動（３７）中に撮影される画像データに付与される識別子である。なお、最後の回路パターンを符号「１４ｚ」とした。
【００７３】
また、エリアカメラがＹ軸方向の下から上に向かって移動（３８）しながら撮影すると、（１４ｚ、６）、・・・・、（１４ｄ、６）、（１４ｄ、５）、（１４ｄ、４）（１４ｃ、６）、（１４ｃ、５）、（１４ｃ、４）と付与される。
【００７４】
再度図８を参照して、エリアカメラが基板の端まで到達し、停止すると、エリアカメラを次の列に移動させる（Ｓ１１４）。次の撮影に備えるためである。そして、再度終了判定に戻る（Ｓ１０８）。
【００７５】
すべての回路パターンを撮影し終わったら（ステップＳ１０８のＹ分岐）、終了処理を行う（Ｓ１１６）。終了処理は、エリアカメラを待機位置に戻すなどの処理が含まれる。また、この終了処理で、各画像データに基づく欠陥検査を行ってもよい。終了処理が終わったら終了する。
【００７６】
本発明は、欠陥検査のタスク時間を短縮させることを目的としているので、画像データが取得できれば、画像処理による欠陥検査を撮影と並行して行ってもよい。従って、最初の撮影開始（Ｓ１１０）があったら、画像処理は撮影とは独立して開始することができる
。
【００７７】
図９には、画像処理のフローを示す。ここで、スタート（Ｓ１３０）は、図８の検査の開始（ステップＳ１００）であってもよいし、撮影開始の処理（ステップＳ１１０）に同期してもよい。画像処理が開始されると、記憶部２６に画像データがあるか否かを判断する（Ｓ１３２）。連続して撮影された画像データは記憶部に記録されるからである。そして、画像データが記録されるまで待機する。
【００７８】
画像データがあったら（ステップＳ１３２のＹ分岐）、終了判定を行う（Ｓ１３４）。終了判定は、基板上のすべての回路パターンの画像処理が終わったか否かで判断してよい。
【００７９】
処理が継続する場合は、画像処理を行う（Ｓ１３６）。ここで画像処理とは、欠陥検査のことである。画像処理は、回路パターンの撮影した部分に対する検査基準画像データと比較することにより、分離した配線同士がつながってしまうショートや配線の一部が欠落する欠け、配線の一部が予定寸法ほり大きくなる突起などを欠陥として検出する。
【００８０】
画像処理が終了したら、検査結果を集計する（Ｓ１３８）。画像処理は、画像データ毎に行われるので、１つの回路パターンの視野が得られる毎に行われるため、回路パターン毎に集計をしておく必要があるからである。この際に指示部３０へ結果を表示、送信してもよい。
【００８１】
基板上のすべての回路パターンについて画像処理が終了したら（Ｓ１３４のＹ分岐）、終了処理（Ｓ１４０）を行う。終了処理はそれぞれの回路パターン毎の欠陥の個数や欠陥個所にまとめて、指示部３０に表示する。もちろんこれらのデータは記録されてもよい。
【００８２】
以上のように、本発明のパターン検査装置は、エリアカメラに対してステージ上の基板を一方向（Ｙ軸方向）に移動させながら、連続的に撮影するので、撮影毎に移動・停止がなくなり、画像データの取得時間が短くできる。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
本発明は回路パターンの自動欠陥検査に好適に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明のパターン検査装置の外観を示す図である。
【図２】本発明のパターン検査装置の構成を示す図である。
【図３】本発明のエリアカメラに配設されるストロボの一例を示す図である。
【図４】本発明のパターン検査装置で検査する基板と回路パターンを説明する図である。
【図５】回路パターンと撮影視野の関係を説明する図である。
【図６】シャッターとストロボと移動速度のタイミングチャートである。
【図７】検査基準画像データの取得例を説明する図である。
【図８】本発明のパターン検査装置の処理フローを示す図である。
【図９】パターン検査装置の欠陥検査のフローを示す図である。
【符号の説明】
【００８５】
１  パターン検査装置
２  ステージ
４  アーム
５  溝
６  Ｙ軸スライダ
７  ストロボ
８  エリアカメラ
１０  θ軸調整機構
１２  被検査物（基板）
１３  アライメントマーク
１４  回路パターン
１６  駆動部
２０  制御装置
２１  制御部
２５  画像処理部
２６  記憶部
３０  指示部
５３、５４、５５、５６  撮影視野
７１  ストロボ発光源
７２  電源
８１  レンズ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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