(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に形成された回路パターンを検査するパターン検査装置であって、
設計データが示す設計パターンに基づいて予め設定された複数の検査位置、および、前記複数の検査位置にそれぞれ対応する複数の検査条件を記憶する記憶部と、
基板を撮像することにより、前記基板上の回路パターンを示す回路パターン画像を取得する撮像部と、
回路パターン画像において前記複数の検査位置にそれぞれ対応する複数の検査位置画素を特定する画素特定部と、
回路パターン画像中の各検査位置画素における線幅を取得する線幅取得部と、
検査対象となる回路パターン画像の各検査位置画素における線幅と、対応する検査条件とから、前記各検査位置画素における検査結果を取得する検査部と、
を備え、
前記記憶部において、前記複数の検査条件が、検査位置における基準線幅に関連づけられており、
予め前記撮像部により、同一のパターンを示す複数の回路パターンを撮像して複数の回路パターン画像が取得され、各検査位置に対応して前記複数の回路パターン画像から得られる複数の線幅から、前記各検査位置における基準線幅が求められることを特徴とするパターン検査装置。
【請求項２】
請求項１に記載のパターン検査装置であって、
前記複数の回路パターンが、１つの基板上に形成されていることを特徴とするパターン検査装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のパターン検査装置であって、
前記複数の線幅のうち最も出現頻度の高い線幅が、前記各検査位置における前記基準線幅として設定されることを特徴とするパターン検査装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載のパターン検査装置であって、
前記撮像部にて撮像される回路パターンが、アディティブ工法にて基板上に形成されたものであることを特徴とするパターン検査装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載のパターン検査装置であって、
前記複数の検査位置が、前記設計パターンに含まれる線状要素の中心線に沿って設定されることを特徴とするパターン検査装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載のパターン検査装置であって、
前記設計パターンから、前記複数の検査位置における線密度を求め、前記線密度に基づいて前記複数の検査条件の少なくとも一部を設定する検査条件設定部をさらに備えることを特徴とするパターン検査装置。
【請求項７】
請求項１ないし５のいずれかに記載のパターン検査装置であって、
前記設計パターンから、前記複数の検査位置の近傍における線状要素間の最短距離を求め、前記最短距離に基づいて前記複数の検査条件の少なくとも一部を設定する検査条件設定部をさらに備えることを特徴とするパターン検査装置。
【請求項８】
基板上に形成された回路パターンを検査するパターン検査方法であって、
ａ）設計データが示す設計パターンに基づいて予め設定された複数の検査位置、および、前記複数の検査位置にそれぞれ対応する複数の検査条件を準備する工程と、
ｂ）基板を撮像することにより、前記基板上の回路パターンを示す回路パターン画像を取得する工程と、
ｃ）前記回路パターン画像において前記複数の検査位置にそれぞれ対応する複数の検査位置画素を特定する工程と、
ｄ）前記回路パターン画像中の各検査位置画素おける線幅を取得する工程と、
ｅ）前記各検査位置画素における前記線幅と、対応する検査条件とから、前記各検査位置画素における検査結果を取得する工程と、
を備え、
前記ａ）工程が、
ａ１）同一のパターンを示す複数の回路パターンを撮像して複数の回路パターン画像を取得する工程と、
ａ２）各検査位置に対応して前記複数の回路パターン画像から得られる複数の線幅から、前記各検査位置における基準線幅を求める工程と、
を備え、
前記複数の検査条件のそれぞれが、対応する検査位置における基準線幅に関連づけられていることを特徴とするパターン検査方法。
【請求項９】
請求項８に記載のパターン検査方法であって、
前記複数の回路パターンが、１つの基板上に形成されていることを特徴とするパターン検査方法。
【請求項１０】
請求項８または９に記載のパターン検査方法であって、
前記ａ２）工程において、前記複数の線幅のうち最も出現頻度の高い線幅が、前記各検査位置における前記基準線幅として設定されることを特徴とするパターン検査方法。
【請求項１１】
請求項８ないし１０のいずれかに記載のパターン検査方法であって、
前記ｂ）工程における前記回路パターンが、アディティブ工法にて基板上に形成されたものであることを特徴とするパターン検査方法。
【請求項１２】
請求項８ないし１１のいずれかに記載のパターン検査方法であって、
前記複数の検査位置が、前記設計パターンに含まれる線状要素の中心線に沿って設定されることを特徴とするパターン検査方法。
【請求項１３】
請求項８ないし１２のいずれかに記載のパターン検査方法であって、
前記ａ）工程が、前記設計パターンから、前記複数の検査位置における線密度を求め、前記線密度に基づいて前記複数の検査条件の少なくとも一部を設定する工程を備えることを特徴とするパターン検査方法。
【請求項１４】
請求項８ないし１２のいずれかに記載のパターン検査方法であって、
前記ａ）工程が、前記設計パターンから、前記複数の検査位置の近傍における線状要素間の最短距離を求め、前記最短距離に基づいて前記複数の検査条件の少なくとも一部を設定する工程を備えることを特徴とするパターン検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板上に形成されたパターンを検査する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、プリント基板上に形成された回路パターンの検査において、様々な技術が提案されている。例えば、特許文献１では、良品パターンが形成されたプリント基板を撮像することにより、配線パターンの画像が取得される。この画像から複数種類の特徴抽出フィルタを用いて線幅を示す基準データが取得される。一方、検査対象のプリント基板を撮像して線幅を示す測定データが取得される。測定データが基準データと比較されることにより、検査が行われる。
【０００３】
また、プリント基板上の実際の配線パターンの線幅を、ＣＡＭ（Computer Aided Manufacturing）データ等の設計データにおける線幅を基準として検査することも従来より提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−６１１１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、設計データが示す線幅と、実際の基板上のパターンの線幅とは異なることが多く、設計データのみに基づいて精度の高い検査を行うことは困難である。そのため、可能であれば、良品パターンと比較することにより検査が行われることが好ましい。しかし、良品パターンの作成には多くの手間が掛かり、かつ、万一良品パターンに欠陥が含まれている場合は、検査結果に虚報が含まれてしまう。
【０００６】
加えて、線幅が適正であるか否かを判断する条件は、設計データにおいて同じ線幅を有する図形要素に対して同様に設定されるが、実際のパターンの様々な位置における線幅は設計データが示す線幅とは様々に異なり、かつ、場所によっては検査条件を緩和してもよい。そのため、検査条件を一律に定めると不要な虚報が発生し、検査精度を向上することが困難となる。
【０００７】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、検査精度を向上することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の発明は、基板上に形成された回路パターンを検査するパターン検査装置であって、設計データが示す設計パターンに基づいて予め設定された複数の検査位置、および、前記複数の検査位置にそれぞれ対応する複数の検査条件を記憶する記憶部と、基板を撮像することにより、前記基板上の回路パターンを示す回路パターン画像を取得する撮像部と、回路パターン画像において前記複数の検査位置にそれぞれ対応する複数の検査位置画素を特定する画素特定部と、回路パターン画像中の各検査位置画素における線幅を取得する線幅取得部と、検査対象となる回路パターン画像の各検査位置画素における線幅と、対応する検査条件とから、前記各検査位置画素における検査結果を取得する検査部とを備え、前記記憶部において、前記複数の検査条件が、検査位置における基準線幅に関連づけられており、予め前記撮像部により、同一のパターンを示す複数の回路パターンを撮像して複数の回路パターン画像が取得され、各検査位置に対応して前記複数の回路パターン画像から得られる複数の線幅から、前記各検査位置における基準線幅が求められる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のパターン検査装置であって、前記複数の回路パターンが、１つの基板上に形成されている。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載のパターン検査装置であって、前記複数の線幅のうち最も出現頻度の高い線幅が、前記各検査位置における前記基準線幅として設定される。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載のパターン検査装置であって、前記撮像部にて撮像される回路パターンが、アディティブ工法にて基板上に形成されたものである。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載のパターン検査装置であって、前記複数の検査位置が、前記設計パターンに含まれる線状要素の中心線に沿って設定される。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、請求項１ないし５のいずれかに記載のパターン検査装置であって、前記設計パターンから、前記複数の検査位置における線密度を求め、前記線密度に基づいて前記複数の検査条件の少なくとも一部を設定する検査条件設定部をさらに備える。
【００１５】
請求項７に記載の発明は、請求項１ないし５のいずれかに記載のパターン検査装置であって、前記設計パターンから、前記複数の検査位置の近傍における線状要素間の最短距離を求め、前記最短距離に基づいて前記複数の検査条件の少なくとも一部を設定する検査条件設定部をさらに備える。
【００１６】
請求項８に記載の発明は、基板上に形成された回路パターンを検査するパターン検査方法であって、ａ）設計データが示す設計パターンに基づいて予め設定された複数の検査位置、および、前記複数の検査位置にそれぞれ対応する複数の検査条件を準備する工程と、ｂ）基板を撮像することにより、前記基板上の回路パターンを示す回路パターン画像を取得する工程と、ｃ）前記回路パターン画像において前記複数の検査位置にそれぞれ対応する複数の検査位置画素を特定する工程と、ｄ）前記回路パターン画像中の各検査位置画素おける線幅を取得する工程と、ｅ）前記各検査位置画素における前記線幅と、対応する検査条件とから、前記各検査位置画素における検査結果を取得する工程とを備え、前記ａ）工程が、ａ１）同一のパターンを示す複数の回路パターンを撮像して複数の回路パターン画像を取得する工程と、ａ２）各検査位置に対応して前記複数の回路パターン画像から得られる複数の線幅から、前記各検査位置における基準線幅を求める工程とを備え、前記複数の検査条件のそれぞれが、対応する検査位置における基準線幅に関連づけられている。
【００１８】
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載のパターン検査方法であって、前記複数の回路パターンが、１つの基板上に形成されている。
【００１９】
請求項１０に記載の発明は、請求項８または９に記載のパターン検査方法であって、前記ａ２）工程において、前記複数の線幅のうち最も出現頻度の高い線幅が、前記各検査位置における前記基準線幅として設定される。
【００２０】
請求項１１に記載の発明は、請求項８ないし１０のいずれかに記載のパターン検査方法であって、前記ｂ）工程における前記回路パターンが、アディティブ工法にて基板上に形成されたものである。
【００２１】
請求項１２に記載の発明は、請求項８ないし１１のいずれかに記載のパターン検査方法であって、前記複数の検査位置が、前記設計パターンに含まれる線状要素の中心線に沿って設定される。
【００２２】
請求項１３に記載の発明は、請求項８ないし１２のいずれかに記載のパターン検査方法であって、前記ａ）工程が、前記設計パターンから、前記複数の検査位置における線密度を求め、前記線密度に基づいて前記複数の検査条件の少なくとも一部を設定する工程を備える。
【００２３】
請求項１４に記載の発明は、請求項８ないし１２のいずれかに記載のパターン検査方法であって、前記ａ）工程が、前記設計パターンから、前記複数の検査位置の近傍における線状要素間の最短距離を求め、前記最短距離に基づいて前記複数の検査条件の少なくとも一部を設定する工程を備える。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、検査精度を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】パターン検査装置の構成を示す図である。
【図２】コンピュータの構成を示す図である。
【図３】パターン検査装置における機能構成を示すブロック図である。
【図４】プリント基板を検査する処理の流れを示す図である。
【図５】１つのプリント基板を例示する図である。
【図６】１つの回路パターンを示す図である。
【図７】回路パターン画像の一部を示す図である。
【図８Ａ】検査マップを生成する処理の流れを示す図である。
【図８Ｂ】検査マップを生成する処理の流れを示す図である。
【図９】一の検査位置における線幅のヒストグラムを例示する図である。
【図１０】演算部の機能構成の他の例を示す図である。
【図１１】検査マップの準備の流れの一部を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
図１は、本発明の一の実施の形態に係るパターン検査装置１の構成を示す図である。パターン検査装置１は、例えば、電子部品が実装される前のプリント基板９（プリント配線基板とも呼ばれる。）の外観を検査する。すなわち、パターン検査装置１は、プリント基板９上に形成された回路パターンを検査する。本実施の形態において検査対象となるプリント基板９は、電子回路パターンが形成された複数の基板を重ね合わせた多層基板であり、例えば、パッケージＩＣ実装用の微細パターンが形成されたプリント基板である。
【００２７】
パターン検査装置１は、プリント基板９を撮像する装置本体２、および、パターン検査装置１の全体動作を制御するとともに、後述の演算部等を実現するコンピュータ５を備える。装置本体２は、プリント基板９を撮像して多階調の撮像画像（のデータ）を取得する撮像部２１、プリント基板９を保持するステージ２２、および、撮像部２１に対してステージ２２を相対的に移動するステージ駆動部２３を有する。撮像部２１は、照明光を出射する照明部２１１、プリント基板９に照明光を導くとともにプリント基板９からの光が入射する光学系２１２、および、光学系２１２により結像されたプリント基板９の像を電気信号に変換する撮像デバイス２１３を有する。
【００２８】
ステージ駆動部２３はボールねじ、ガイドレール、モータ等により構成される。コンピュータ５がステージ駆動部２３および撮像部２１を制御することにより、プリント基板９上の所定の領域が撮像される。ステージ駆動部２３に代えて、プリント基板９に対して撮像部２１を相対的に移動する他の機構が設けられてもよい。
【００２９】
図２は、コンピュータ５の構成を示す図である。コンピュータ５は各種演算処理を行うＣＰＵ５１、基本プログラムを記憶するＲＯＭ５２および各種情報を記憶するＲＡＭ５３を含む一般的なコンピュータシステムの構成となっている。コンピュータ５は、情報記憶を行う固定ディスク５４、画像等の各種情報の表示を行うディスプレイ５５、操作者からの入力を受け付けるキーボード５６ａおよびマウス５６ｂ（以下、「入力部５６」と総称する。）、光ディスク、磁気ディスク、光磁気ディスク等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体８から情報の読み取りを行う読取装置５７、並びに、パターン検査装置１の他の構成との間で信号を送受信する通信部５８をさらに含む。
【００３０】
コンピュータ５では、事前に読取装置５７を介して記録媒体８からプログラム８０が読み出されて固定ディスク５４に記憶されている。ＣＰＵ５１は、プログラム８０に従ってＲＡＭ５３や固定ディスク５４を利用しつつ演算処理を実行する。
【００３１】
図３は、パターン検査装置１における機能構成を示すブロック図である。図３では、コンピュータ５のＣＰＵ５１、ＲＯＭ５２、ＲＡＭ５３、固定ディスク５４等により実現される機能構成を、符号５を付す破線の矩形にて囲んでいる。コンピュータ５は、演算部４１および記憶部４９を有する。演算部４１は、画素特定部４１１、線幅取得部４１２、基準線幅取得部４１３および検査部４１４を有する。図示を省略しているが、各機能構成の動作を制御する全体制御部も演算部４１により実現される。これらの構成が実現する機能の詳細については後述する。なお、これらの機能は専用の電気回路により構築されてもよく、部分的に専用の電気回路が利用されてもよい。
【００３２】
記憶部４９は、ＣＡＭデータ、ＣＡＤデータ等の設計データ４９１、および、検査の際に参照される情報である検査マップ４９２を記憶する。検査マップ４９２の内容を表１に例示する。
【００３３】
【表１】
0006384990.tif 000002
【００３４】
「Ｘ座標」、「Ｙ座標」は、検査の際に基準となる位置（以下、「検査位置」という。）の座標を示す。検査位置は、設計データ４９１が示す設計パターンに基づいて予め設定された相対座標である。「基準線幅ＩＤ」は、検査の基準となる基準線幅を識別する数値である。数値と実際の基準線幅との関係は、表２の通りである。表２は一例にすぎない。基準線幅は、実際に取得される画像のピッチに対応する基板上の長さの倍数であることが好ましい。
【００３５】
【表２】
0006384990.tif 000003
【００３６】
表１の「検査項目」は、検査の種類を示す。検査項目は１つである必要はなく、複数でもよい。表１では、線細り検査と、線太り検査とを例示しているが、他の検査項目が加えられてもよい。「線細り（％）」は、線細り検査において、基準線幅に対して許容される線細り量（％）を示す。例えば、「線細り（％）」が２０である場合、基準線幅の２０％まではライン（すなわち、パターン中の線）が細くても欠陥とは判定されない。「線太り（％）」は、線太り検査において、基準線幅に対して許容される線太り量（％）を示す。例えば、「線太り（％）」が１０である場合、基準線幅の１０％までは線が太くても欠陥とは判定されない。以下、検査項目を含む検査に関する条件を「検査条件」と表現する。記憶部４９では、検査マップ４９２において、複数の検査条件のそれぞれが、検査位置における基準線幅に関連づけられている。
【００３７】
図４は、パターン検査装置１がプリント基板９を検査する処理の流れを示す図である。図５は、１つのプリント基板９を例示する図である。１つのプリント基板９上には複数の回路パターン９１が形成される。複数の回路パターン９１は同様であり、プリント基板９は、いわゆる、パターンが多面付けされた基板である。図６は１つの回路パターン９１を拡大して示す図である。回路パターン９１は、線状の部位９１１、矩形状の部位９１２、丸い部位９１３等を含む。これらの部位は、設計データ４９１では、矩形や楕円形等の閉図形を重ね合わせたものとして表現され、重ね合わされた図形の最も外側の輪郭が、回路パターン９１の設計上の輪郭となる。
【００３８】
パターンの検査では、まず、検査マップ４９２が生成され、記憶部４９に記憶されることにより準備される（ステップＳ１１）。検査マップ４９２の生成については後述する。
【００３９】
検査マップ４９２が準備されると、最初のプリント基板９がステージ２２（図１参照）上に載置され、ステージ駆動部２３により、プリント基板９上の最初の回路パターン９１が撮像部２１による撮像領域に配置される。そして、撮像部２１により実際の回路パターン９１（以下、「実パターン」という。）を示す撮像画像が取得され、演算部４１に出力される（ステップＳ１２）。既述のように、プリント基板９は多層基板であり、撮像部２１により、多層基板の最上層に形成された実パターンの画像（のデータ）が取得される。以下、実パターンの画像を「回路パターン画像」という。回路パターン画像では、複数の画素が行方向および列方向に配列される。実際には、回路パターン画像は２値化された画像である。
【００４０】
回路パターン画像は、画素特定部４１１により、設計データ４９１が示す設計パターンと位置合わせされる（ステップＳ１３）。例えば、設計パターンに回路パターン画像を重ね合わせ、回路パターン画像を上下左右に揺すらせながら同じ値の領域の面積が最も大きくなる場合に、回路パターン画像と設計パターンとの相対位置が一致したものとみなされる。
【００４１】
画素特定部４１１は、検査マップ４９２が示す最初の検査位置の座標（表１参照）に対応する回路パターン画像中の画素（以下、「検査位置画素」という。）を特定する（ステップＳ１４）。検査位置は、設計データ４９１における線状の部位に予め設定されている。線幅取得部４１２は、検査位置画素における回路パターンの線幅を取得する（ステップＳ１５）。検査位置画素における線幅とは、検査位置画素の中心を通ってパターンの線状の部位を横断する直線が、当該線状の部位と重なる長さを指す。線幅の求め方としては様々な手法が採用可能である。本実施の形態では、検査位置画素の中心を通る１６方向の直線と、パターンの線状の部位との重なる長さのうち、最小のものを指す。
【００４２】
例えば、縦方向に延びる直線状の部位では、線幅の方向は横方向となる。直線状の部位において横方向に３画素が並び、１画素の縦および横方向の幅が８μｍに対応する場合は、線幅は２４μｍとなる。４５度の方向に傾斜する直線状の部位では、線幅の方向も４５度傾斜する。このとき、線幅の方向に３画素が並び、１画素の幅が８μｍの場合は、線幅は３３．９μｍ（＝２４μｍ×ｓｑｒｔ（２））として求められる。
【００４３】
線幅を求める他の手法としては、例えば、線状の部位の伸びる方向を求め、検査位置画素の中心を通って線状の部位の延びる方向に垂直な方向が線幅として取得される。線幅は、２値化される前の回路パターン画像から取得されてもよい。
【００４４】
線幅が求められると、検査部４１４により、検査マップ４９２の検査項目に従った条件と線幅とが比較され、線幅が異常であるか否かが確認され、検査結果が取得される（ステップＳ１６）。検査条件としては様々なものが採用されてよい。例えば、基準線幅ＩＤが３であり、検査項目が線細りであり、線細り条件が１０％の場合、線幅取得部４１２にて得られた線幅が２１．６μｍ（＝２４μｍ×０．９）未満の場合に検査位置画素の位置に欠陥が存在すると判定され、２１．６μｍ以上の場合、欠陥は存在しないと判定される。基準線幅ＩＤが４であり、検査項目が線太りであり、線太り条件が２０％の場合、線幅取得部４１２にて得られた線幅が３８．４μｍ（＝３２μｍ×１．２）を超える場合に検査位置画素の位置に欠陥が存在すると判定され、３８．４μｍ以下の場合は欠陥は存在しないと判定される。
【００４５】
検査マップ４９２の１つの検査位置について検査が完了すると、次の検査位置が存在するか確認される（ステップＳ１７）。次の検査位置が存在する場合、次の検査位置に関してステップＳ１４〜Ｓ１６が繰り返され、検査が行われる。そして、全ての検査位置における検査が完了すると、プリント基板９上に次の実パターンが存在するか確認される（ステップＳ１８）。次の実パターンが存在する場合、回路パターン画像の取得（ステップＳ１２）および位置合わせ（ステップＳ１３）が行われ、全ての検査位置に関してステップＳ１４〜Ｓ１６が繰り返される。次の実パターンが存在しなくなるまでステップＳ１２〜Ｓ１８が繰り返され、全ての実パターンに対して各検査位置の線幅が取得される。
【００４６】
検査対象となる次のプリント基板９が存在する場合、ステージ２２に次のプリント基板９が載置されてステップＳ１２〜Ｓ１８が繰り返される。なお、回路パターンが同一である限り、プリント基板９が交換されても原則としてステップＳ１１は行われないが、製造ロットの異なるプリント基板９の検査が行われる際には、ステップＳ１１が実行されてもよい。
【００４７】
図４の動作例では、１つの検査位置に関して検査位置画素の特定および線幅検査が行われてから次の検査位置の線幅検査へと移行するが、全ての検査位置の検査位置画素が特定されてから、全ての検査位置の線幅検査が行われてもよい。すなわち、ステップＳ１４〜Ｓ１７では、実質的に、画素特定部４１１により、回路パターン画像の複数の検査位置にそれぞれ対応する複数の検査位置画素を特定する工程と、線幅取得部４１２により、回路パターン画像中の各検査位置画素おける線幅を取得する工程と、検査部４１４により、各検査位置画素における線幅と、対応する検査条件とから、各検査位置画素における検査結果を取得する工程とが実行される。
【００４８】
図７は、回路パターン画像の一部を示す図である。図７において検査位置画素９２の位置を太線にて示す。平行斜線を付す正方形は、回路パターンに対応する画素であり、符号９２２を付す画素は、仮にその画素を検査位置画素に設定した場合に得られる線幅が１．５以上２．５未満である画素を示す。ただし、単位は画素である。符号９２３を付す画素は、仮にその画素を検査位置画素に設定した場合に線幅が２．５以上３．５未満である画素を示す。符号９２４を付す画素は、仮にその画素を検査位置画素に設定した場合に線幅が３．５以上４．５未満である画素を示す。既述のように、実際には、太線にて示す画素のみが検査位置画素９２として特定され、他の画素に関しては、線幅は求められない。
【００４９】
検査マップ４９２において、複数の検査位置は、設計パターンに含まれる線状の部位（以下、「線状要素」という。）の中心線に沿って設定されている。そのため、図７に示すように、検査位置画素９２は、回路パターン画像中のパターンを示す画素の中央におよそ沿って並ぶ。もちろん、線幅が２画素または１画素の場合は、検査位置画素はパターンの背景に隣接する。検査位置が線状要素の伸びる方向に沿って伸びる中心線上に設定されることにより、線状要素に対応する部位の線幅を効率よく検査することができる。
【００５０】
また、複数の検査位置にそれぞれ対応する複数の検査条件が検査マップ４９２に設定されることにより、検査を柔軟に行うことができ、検査精度を向上することができる。例えば、線状要素の一部が他の図形要素に近接している場合、当該部位の線太り検査は厳しく設定され、他の部位の線太り検査の条件は緩和される。これにより、線状要素全体に厳しい検査条件を設定する場合に比べて不必要な欠陥検出を抑制することができる。また、線状要素と他の円形の要素との重なった部位において線細りを厳しく検出することも、検査マップ４９２を利用することにより容易に実現される。
【００５１】
後述するように、検査マップ４９２が実パターンから得られた画像から求められる場合、線状要素に対応する部位の一部の基準線幅が小さくなっている可能性がある。このような場合であっても、当該部位において線細りの検査条件を厳しく設定することにより、不要な欠陥検出を抑制しつつ適切な検査が実現される。
【００５２】
次に、検査マップ４９２を準備する処理（ステップＳ１１）の好ましい例について説明する。図８Ａおよび図８Ｂは、検査マップ４９２を生成する処理の流れを示す図である。本実施の形態では、検査マップ４９２は、設計データ４９１が有する線幅情報を利用することなく、かつ、良品パターンを作成することなく、１枚のプリント基板９の複数の実パターンから自動的に生成される。
【００５３】
まず、１つのプリント基板９がステージ２２上に載置される。撮像部２１の下方に一の実パターンが配置され、最初の回路パターン画像が撮像部２１により取得される（ステップＳ２１）。そして、画素特定部４１１により設計パターンと回路パターン画像の位置合わせが行われる（ステップＳ２２）。
【００５４】
設計パターンにおける検査位置は予め定められており、画素特定部４１１により、最初の検査位置と重なる回路パターン画像中の画素が検査位置画素として特定される（ステップＳ２３）。線幅取得部４１２は、検査位置画素における線幅を取得する（ステップＳ２４）。ステップＳ２１〜Ｓ２４は、図４のステップＳ１２〜Ｓ１５と同様である。次の検査位置が存在するか確認され（ステップＳ２５）、全ての検査位置に関して線幅が取得されるまでステップＳ２３，Ｓ２４が繰り返される。
【００５５】
最初の実パターンに対する線幅取得が完了すると、次の実パターンが存在するか確認され（ステップＳ２６）、存在する場合はステップＳ２１〜Ｓ２５が繰り返される。これにより、次の回路パターン画像における各検査位置に対応する線幅が取得される。ステップＳ２１〜Ｓ２５が繰り返されることにより、同一のパターンを示す複数の回路パターンが撮像されて複数の回路パターン画像が取得され、各検査位置に対応して複数の回路パターン画像から複数の線幅が取得される。全ての実パターンに対する線幅の取得が終了すると、基準線幅取得部４１３により、各検査位置における線幅の出現頻度が集計される。具体的には、各基準線幅を中心とする範囲内の線幅の数が、当該基準線幅に対応する出現頻度として求められる。以下、線幅範囲の中央値を「代表線幅」という。各代表線幅は、いずれかの基準線幅に等しい。
【００５６】
図９は、一の検査位置における代表線幅に対する出現頻度の集計結果を例示するヒストグラムである。実際には、複数の代表線幅は離散的な値であるが、図９では、連続曲線として表現している。一般的に、代表線幅の分布結果には１つの高いピーク９３１が現れる。ピーク９３１は正常な線幅に対応する。また、ピーク９３１に隣接または近接して、１つ以上の小さなピーク９３２が現れる場合がある。ピーク９３２は、線状の部位に含まれる「欠け」や「突起」等の欠陥に対応する。
【００５７】
そこで、基準線幅取得部４１３は、符号９３３を付して示す位置に対応する最も出現頻度の高い代表線幅をその検査位置における基準線幅として設定する（ステップＳ３１）。これにより、欠陥の影響を受けることなく基準線幅を設定することが実現される。各検査位置において上記統計的処理が行われることにより、各検査位置における基準線幅が取得される。
【００５８】
次に、各検査位置における初期の検査条件が予め定められた条件に従って自動的に設定される（ステップＳ３２）。例えば、設計データ４９１において線状要素に関連づけられた名称や記号に従って、基準線幅に対する初期の線細り検査の条件および線太り検査の条件の少なくとも一方が自動的に設定される。その後、必要に応じて、作業者がディスプレイ５５に表示される情報を見ながら、入力部５６を介して設計パターンの特定の部位の検査条件を変更する。すなわち、パターン検査装置１は、作業者からの条件変更の操作を受け付ける（ステップＳ３３）。例えば、線細り検査の条件の削除もしくは変更、または、線太り検査の条件の削除もしくは変更が行われる。これにより、理想的な検査マップ４９２が作成される。
【００５９】
パターン検査装置１では、基準線幅は、実パターン、すなわち、プリント基板９上に形成された実際の回路パターンから得られる線幅から得られるため、設計パターンと実パターンとの間のずれの影響を受けることなく検査を行うことができる。加えて、複数の実パターンから得られる複数の線幅を統計的に処理して基準線幅が得られるため、コストを掛けて良品パターンを製造することなく虚報を低減でき、精度の高い検査が実現される。
【００６０】
図８Ａおよび図８Ｂに示す動作例では、実パターンを利用して基準線幅を取得するため、線幅のばらつきが少ないアディティブ工法にてプリント基板９上に回路パターンが形成される場合に適している。アディティブ工法では、回路部分のみをめっきにて形成するため、微細パターンが求められる場合に適している。アディティブ工法においても、線幅は設計値とは異なるものとなるが、位置が異なっても同一の設計線幅の場合、およそ同じ線幅が得られる。もちろん、エッチングでパターンを形成するサブトラクティブ工法にて形成された回路パターンに対しても、実パターンを利用して基準線幅を取得する手法は利用可能である。
【００６１】
図１０は、演算部４１の機能構成の他の例を示す図である。図１０の演算部４１では、図３に示すものに、検査条件設定部４１５が追加される。検査条件設定部４１５は、線密度取得部４２１および線間距離取得部４２２を含む。他の機能構成は図３と同様である。図１１は、図１０の演算部４１を含むパターン検査装置１における、検査マップ４９２の準備の流れの一部を示す図である。図１１は、図８Ｂに対応し。図１１のステップＳ３１，Ｓ３２は図８Ｂに示すものと同様である。
【００６２】
図１１に示す動作例では、各検査位置での基準線幅が求められ（ステップＳ３１）、各検査位置での初期の検査条件が設定されると（ステップＳ３２）、線密度取得部４２１は、設計パターンから、各検査位置での線密度を求める（ステップＳ４１）。例えば、検査位置近傍の予め定められた範囲において、線状要素の数を計数する。これにより、検査位置周辺において配線パターンの密集の程度が取得される。さらに、線間距離取得部４２２は、設計パターンから、各検査位置近傍における線状要素間の最短距離を求める（ステップＳ４２）。
【００６３】
検査条件設定部４１５は、線密度取得部４２１にて取得された線密度が高い検査位置において、線太り検査の条件をより厳しい条件へと変更する。あるいは、配線パターンに求められる精度を高めるために、線太りおよび線細り検査の条件をより厳しい条件へと変更する。また、線密度が低い検査位置においては、線太り検査の条件を緩やかな条件へと変更する、あるいは、線太り検査を削除する。すなわち、検査条件設定部４１５は、線密度に基づいて複数の検査条件の少なくとも一部を設定する。
【００６４】
検査条件設定部４１５は、線間距離取得部４２２にて取得された、隣接する線状要素との間の最短距離が小さい場合、線太り検査の条件をより厳しい条件へと変更する。また、線状要素間の最短距離が大きい場合、線太り検査の条件を緩やかな条件へと変更する、あるいは、線太り検査を削除する。すなわち、検査条件設定部４１５は、線状要素間の最短距離に基づいて複数の検査条件の少なくとも一部を設定する。
【００６５】
検査条件設定部４１５により検査条件を自動的に変更する際の基準として、他の基準が利用されてもよい。例えば、線状要素と他の要素、特に、線状要素以外の図形要素とが重なる場合に、重なる領域近傍において検査条件が変更されてよい。例えば、線状要素とランドを示す図形要素とが重なる場合に、ランド近傍において線太り検査の条件が緩和されてもよい。逆に、向きの異なる線状要素同士が接続される場合に、折れ曲がり部位にくびれが発生していないか確認するために、線細り検査の条件が厳しくされてもよい。
【００６６】
以上のように、検査条件設定部４１５は、線密度取得部４２１および線間距離取得部４２２からの情報に基づいて検査条件の一部を自動的に修正する（ステップＳ４３）。その後、パターン検査装置１は、作業者からの最終的な条件変更の操作を入力部５６を介して受け付ける（ステップＳ４４）
パターン検査装置１では、検査マップ４９２を利用することにより、検査条件を柔軟に設定することができる。一方、検査位置が多数存在する場合、初期設定された条件からの変更を全て手動で行うには時間を要する。図１０に示す演算部４１では、初期設定された条件を一部自動にて効率よく変更することができる。
【００６７】
上記パターン検査装置１では様々な変形が可能である。
【００６８】
検査位置は線状要素の中心線上以外の位置に設定されてもよい。検査位置画素は、パターン内の全画素であってもよい。検査位置は、予め設計パターンに基づいて設定された位置であればよい。
【００６９】
基準線幅は複数の線幅の最頻値以外の値であってもよい。例えば、平均値や中央値であってもよい。好ましくは、基準線幅は、複数の線幅から統計的手法により求められる。基準線幅は、プリント基板９毎に求められてもよい。基準線幅を求める際の複数の回路パターン画像は、個別のプリント基板から取得されてもよい。
【００７０】
検査条件は、上記実施の形態にて示したものには限定されない。例えば、検査条件に線幅の方向が含められてもよい。検査条件は、検査項目とその条件とに分かれている必要はなく、検査条件の形式には、様々なものが採用されてよい。
【００７１】
設計データ４９１は図形要素の集合には限定されない。設計データ４９１は、ベクトルデータにも限定されない。
【００７２】
パターン検査装置１における検査対象の基板は、可撓姓を有する基板であっても堅い基板であってもよい。また、基板は、プリント基板の内層基板であってもよく、半導体基板、あるいは、ガラス基板等であってもよい。回路パターンの形成方法は、基板の種類に適したものが適宜採用されてよい。パターン検査装置１では、様々な基板上に形成された回路パターンを検査することが可能である。
【００７３】
上記実施の形態および各変形例における構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わされてよい。
【符号の説明】
【００７４】
１    パターン検査装置
９    プリント基板
２１    撮像
４９    記憶部
９１    回路パターン
９２    検査位置画素
４１１    画素特定部
４１２    線幅取得部
４１４    検査部
４１５    検査条件設定部
４９１    設計データ
４９２    検査マップ
Ｓ１１〜Ｓ１８，Ｓ２１〜Ｓ２６，Ｓ３１〜Ｓ３３，Ｓ４１〜Ｓ４４    ステップ
【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８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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