(57)【要約】【課題】複数種類の被検査パターンを有する基板の検査を効率的に行うことができるパターン検査装置を提供する。【解決手段】カメラ１は、検査対象物に形成された被検査パターンを撮像して画像データを生成する。生成された画像データはメモリ２に格納される。セル種判定部３はメモリ２から画像データを読み出し、画像データ中の被検査パターンの種類を判定する。分配部４は被検査パターンの種類毎に画像データをセル種メモリ５ａおよび５ｂに分配する。検査部６ａおよび６ｂは、それぞれセル種メモリ５ａおよび５ｂから画像データを読み出し、隣接画素比較法等によって並列的に検査を行い、欠陥を抽出する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査対象物に形成された被検査パターンを撮像して画像データを生成する撮像手段と、
前記画像データ中の前記被検査パターンの種類を判定する判定手段と、
前記画像データを用いて前記被検査パターンを検査する、前記被検査パターンの種類毎に用意された複数の検査手段と、
前記判定手段によって判定された前記被検査パターンの種類毎に前記画像データを前記検査手段に分配する分配手段と、
を備えたことを特徴とするパターン検査装置。
【請求項２】
前記分配手段は、同一の前記画像データ中に複数種類の前記被検査パターンが存在した場合に、前記画像データを前記被検査パターンの種類毎の画像データに分割することを特徴とする請求項１に記載のパターン検査装置。
【請求項３】
前記分配手段は、前記検査手段の中に備えられ、前記検査手段は、前記判定手段によって判定された前記被検査パターンの種類毎に前記画像データを取得することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のパターン検査装置。
【請求項４】
前記被検査パターンの種類は、複数の画素がマトリクス状に配列された画素部と、前記画素部に信号を供給する周辺回路部の２種類を含むことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかの項に記載のパターン検査装置。
【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周期パターンの検査を行うパターン検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶表示装置等の製造工程において、液晶基板等の基板上に周期的に形成された回路パターンの検査が行われている。この検査によって、ショート、断線等の欠陥が抽出される。図７に示されるように、基板１００の全面を検査する際には、基板１００が一方向に移動しながら、基板の移動方向に対して垂直な方向に画素が配列されたカメラ１１０ａ〜１１０ｅ（ラインセンサカメラ）によって、基板１００を走査した画像が取り込まれる。基板全面の画像をメモリに残して検査を行うには膨大な記録容量が必要なため、特許文献１に開示されている方法のように、画像の取り込みと同時に、隣接画素比較法等によって検査が行われる。
【０００３】
基板１００には、面積の異なるセル種Ａのセル１０１ａおよびセル種Ｂのセル１０１ｂが配置されている。各セルは、複数の画素がマトリクス状に配列された画素部を構成しており、各画素には画素スイッチング用のＴＦＴ（Thin Film Transistor）等のトランジスタの回路パターンが形成されている。このように、１枚の基板に複数種類のセルが配置された基板を混在セル基板と呼ぶ。
【０００４】
混在セル基板の検査では、あるセルの検査領域や比較ピッチをパターン検査装置に設定して、画像の取り込みと同時に該当セルの領域の検査が行われる。この検査において、図７のカメラ１１０ｃでは、視野内にセル種Ａのセル１０１ａとセル種Ｂのセル１０１ｂの両方が存在しており、これら両方が撮像された画像が生成される。このように、異なるセル種が存在する領域の検査では、一方のセル種の検査が行われた後、検査領域や比較ピッチを切り替えて、再度画像を取り込んでから検査が行われる。全セル種の検査が終了するまで、セル種毎に画像の取り込みと検査が繰り返し行われる。
【０００５】
また、基板上の各セルの周辺部には、各セルの駆動に必要な信号を供給するための配線（画像信号線やゲート線等）、および配線に駆動信号を与える駆動回路が形成された周辺回路部が配置されている。画素部と周辺回路部の検査を行う際にも、画素部の検査とは別に、周辺回路部の検査のために画像の取り込みと検査を行う必要があった。
【０００６】
なお、特許文献２には、複数品種の半導体パッケージの外観を複数項目にわたって検査する外観検査装置が記載されている。この外観検査装置には、検査項目毎に検査部が設けられており、検査対象物の同一画像を用いて複数の検査項目の検査を同時に行うことが可能となっている。また、特許文献３には、長周期パターンが混在するセルを有するデバイスの検査用の欠陥撮像装置が記載されている。この欠陥撮像装置では、周期が異なる部分にマスクをして、欠陥抽出の対象から消去することが行われる。
【特許文献１】特開平１０−２５３３３２号公報
【特許文献２】特開平６−２２２０１２号公報
【特許文献３】特開２００３−２１８１８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前述したように、従来のパターン検査装置において、同一撮像装置の視野内に複数のセル種が存在している場合や、視野内に画素部の他に周辺回路等の、検査項目が異なるパターンが存在する場合に、セル種の数や検査項目の数、すなわち被検査パターンの種類の数だけ画像の取り込みを行う必要があった。そのため、検査が非効率的であり、時間がかかるという問題があった。
【０００８】
本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであって、複数種類の被検査パターンを有する基板の検査を効率的に行うことができるパターン検査装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、検査対象物に形成された被検査パターンを撮像して画像データを生成する撮像手段と、前記画像データ中の前記被検査パターンの種類を判定する判定手段と、前記画像データを用いて前記被検査パターンを検査する、前記被検査パターンの種類毎に用意された複数の検査手段と、前記判定手段によって判定された前記被検査パターンの種類毎に前記画像データを前記検査手段に分配する分配手段とを備えたことを特徴とするパターン検査装置である。
【００１０】
また、本発明のパターン検査装置において、前記分配手段は、同一の前記画像データ中に複数種類の前記被検査パターンが存在した場合に、前記画像データを前記被検査パターンの種類毎の画像データに分割することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明のパターン検査装置において、前記分配手段は、前記検査手段の中に備えられ、前記検査手段は、前記判定手段によって判定された前記被検査パターンの種類毎に前記画像データを取得することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明のパターン検査装置において、前記被検査パターンの種類は、複数の画素がマトリクス状に配列された画素部と、前記画素部に信号を供給する周辺回路部の２種類を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、被検査パターンの種類に応じて画像データが各検査手段に分配されるので、画像の取り込みが１度行われた後、各検査手段が並列的に検査を行うことが可能となり、複数種類の被検査パターンを有する基板の検査を効率的に行うことができるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照し、本発明の実施形態を説明する。図１は、本発明の第１の実施形態によるパターン検査装置の構成を示している。本実施形態によるパターン検査装置は、一例としてセル種Ａおよびセル種Ｂの２種類のセル種の検査に対応しているものとする。カメラ１は、例えば２次元のCCDカメラやラインセンサカメラであり、検査対象物である基板上に周期的に形成された被検査パターンを撮像して画像データを生成する。メモリ２は、カメラ１から出力された画像データを一時的に記憶するためのものである。セル種判定部３はメモリ２から画像データを読み出し、例えば予め格納された設計データ等の検査情報を基に、画像中に存在するセル種を判定する。
【００１５】
分配部４は、セル種判定部３による判定の結果に基づいて、画像データをセル種メモリ５ａおよび５ｂに分配して格納する。例えば、セル種メモリ５ａがセル種Ａに対応しており、セル種メモリ５ｂがセル種Ｂに対応している場合、分配部４は、画像処理によりセル種Ａの画像データをセル種メモリ５ａに分配して格納し、セル種Ｂの画像データをセル種メモリ５ｂに分配して格納する。一画像中に、セル種Ａとセル種Ｂの両方の画像が含まれる場合には、分配部４は、セル種Ａのみが存在する領域の画像データと、セル種Ｂのみが存在する領域の画像データとに画像データを分割し、各々のメモリに画像データを格納する。
【００１６】
検査部６ａは、セル種メモリ５ａに格納された画像データを用い、検査部６ｂは、セル種メモリ５ｂに格納された画像データを用いた隣接画素比較法等によって、それぞれのセル種のショート、断線等の検査を行う。検査の際に使用される検査情報は検査情報記憶メモリ７ａおよび７ｂに格納されている。検査情報には、セル種毎の検査パラメータやセル種毎の検査領域の情報が含まれる。検査パラメータには、隣接比較の対象同士の間隔を示す比較ピッチや、欠陥抽出の際の判定に用いる輝度値の差分のしきい値が含まれる。検査領域の情報には、基板上の各セル種の位置や大きさに関する情報が含まれる。検査情報は、図示せぬ通信インタフェースを介して上位の装置から予め取得され、制御部９によって検査情報記憶メモリ７ａおよび７ｂに格納される。
【００１７】
検査結果メモリ８ａおよび８ｂは、検査部６ａおよび６ｂによる検査の結果が格納されるメモリである。メモリ２、セル種メモリ５ａおよび５ｂ、検査情報記憶メモリ７ａおよび７ｂ、検査結果メモリ８ａおよび８ｂは、各々物理的に異なる媒体によって構成してもよいし、それらのうち複数を同一の媒体上の異なる記憶領域によって構成してもよい。制御部９は上記の各構成を制御する。上述した各構成は、図示せぬシステムバスによって接続されている。
【００１８】
次に、図２のフローチャートを参照し、本実施形態によるパターン検査装置の動作を説明する。ユーザがどの機種の基板を検査するのか決定し、その情報がパターン検査装置に入力される。この決定に基づいて、制御部９は図示せぬ通信インタフェースを介して検査情報を読み込む。制御部９は、各検査部がどのセル種の検査を行うのかを決定し、セル種毎の検査情報を検査情報記憶メモリ７ａおよび７ｂに格納すると共に、各検査部にセル種を設定する（ステップＳ２０１）。例えば、検査部６ａはセル種Ａの検査を行い、検査部６ｂはセル種Ｂの検査を行うものとすると、検査情報記憶メモリ７ａにはセル種Ａの検査情報が格納され、検査情報記憶メモリ７ｂにはセル種Ｂの検査情報が格納される。続いて、制御部９は検査部毎に、担当するセル種の検査領域や、比較ピッチ、欠陥判定のしきい値を設定する（ステップＳ２０２）。
【００１９】
制御部９は、どのセル種の検査を行うのかを各検査部に設定した情報に基づいて、どのセル種の画像データをどのセル種メモリに分配するのかを分配部４に設定する（ステップＳ２０３）。続いて、カメラ１によって画像が取り込まれ、画像データがメモリ２に格納される（ステップＳ２０４）。セル種判定部３はメモリ２から画像データを読み出し、画像中に存在するセル種を判定する。この際にセル種判定部３は、予め作成されたカメラ１の撮像領域の情報と検査情報とを用いて判定を行う（ステップＳ２０５）。カメラ１の撮像領域の情報と検査情報から、撮像領域中にどのセル種が存在するのかが判別できる。
【００２０】
セル種判定部３による判定の結果を示す情報と画像データは分配部４へ出力される（ステップＳ２０６）。分配部４は、判定結果に基づいて画像データを各セル種メモリに分配する。１つの撮像領域の画像中に異なるセル種が存在した場合、分配部４は、検査情報に基づいて、セル種Ａのみが存在する領域の画像データと、セル種Ｂのみが存在する領域の画像データとに画像データを分割し、各々のメモリに画像データを格納する（ステップＳ２０７）。
【００２１】
検査部６ａおよび６ｂは、それぞれセル種メモリ５ａおよび５ｂから画像データを読み出し、予め設定された比較ピッチだけ離れた画素の輝度値を比較し、輝度差がしきい値以上であった部分を欠陥として抽出する（ステップＳ２０８）。この検査は、各検査部において並列的に行われる。すなわち、セル種Ａの検査とセル種Ｂの検査が並列的に行われることになる。抽出された各セル種の欠陥の位置や大きさ、ショートであるか断線であるか等の特徴情報は検査結果メモリ８ａおよび８ｂに格納される。検査結果メモリ８ａおよび８ｂに格納された検査結果は制御部９に転送され、制御部９によって、基板の検査結果が集計される。
【００２２】
上述したように、本実施形態によるパターン検査装置は、セル種毎に検査部６ａおよび６ｂを備えると共に、画像中のセル種に応じて画像データをセル種毎に分配する分配部４を備えている。特に、画像中に複数のセル種が含まれる場合に、分配部４はセル種毎に画像データを分割して分配することを特徴としている。このように、被検査パターンの種類に応じて画像データが各検査部に分配されるので、画像の取り込みが１度行われた後、各検査部が並列的に検査を行うことができる。したがって、複数種類の被検査パターンを有する基板の検査を効率的かつ高速に行うことができる。
【００２３】
次に、本実施形態の変形例を説明する。図３に示されるように、図１の分配部４が除去されており、検査部６ａおよび６ｂが分配部４の機能も備えている。以下、図４のフローチャートを参照し、本実施形態によるパターン検査装置の動作を説明する。図４のステップＳ４０１〜Ｓ４０５の動作は図２のステップＳ２０１〜Ｓ２０５の動作と同様であるので、説明を省略する。
【００２４】
セル種判定部３によってセル種の判定が行われた後、検査部６ａおよび６ｂは判定結果に基づいて、セル種判定部３から必要な画像データを受け取ってセル種メモリ５ａおよび５ｂにそれぞれ格納する。１つの撮像領域の画像中に異なるセル種が存在した場合、各検査部は、検査情報に基づいて、必要なセル種のみが存在する領域の画像データを切り出し、各々のセル種メモリに画像データを格納する（ステップＳ４０６）。続いて、各検査部において並行して検査が行われる（ステップＳ４０７）。
【００２５】
次に、本発明の第２の実施形態を説明する。図５は、本実施形態によるパターン検査装置の構成を示している。本実施形態によるパターン検査装置は、画素部および周辺回路部の両方の検査が可能となっている。パターン判定部１０はメモリ２から画像データを読み出し、画像中に存在する被検査パターンが画素部のパターンなのか、周辺回路部のパターンなのかを判定する。この際に、予め作成されたカメラ１の撮像領域の情報と検査情報とを用いて判定が行われる。検査情報には、基板上の周辺回路部の位置や大きさに関する情報も含まれている。
【００２６】
セル種判定部１１は、カメラ１の撮像領域の情報と検査情報とに基づいて、画像中の周辺回路部がどのセル種に対応しているのか判定する。分配部１２は、セル種判定部１１による判定の結果に基づいて、画像データをセル種メモリ１３ａおよび１３ｂに分配して格納する。例えば、セル種メモリ１３ａがセル種Ａの周辺回路部に対応しており、セル種メモリ１３ｂがセル種Ｂの周辺回路部に対応している場合、分配部１２はセル種Ａの周辺回路部の画像データをセル種メモリ１３ａに分配して格納し、セル種Ｂの周辺回路部の画像データをセル種メモリ１３ｂに分配して格納する。一画像中に、セル種Ａの周辺回路部とセル種Ｂの周辺回路部の両方の画像が含まれる場合には、分配部１２は、セル種Ａの周辺回路部が存在する領域の画像データと、セル種Ｂの周辺回路部が存在する領域の画像データとに画像データを分割し、各々のメモリに画像データを格納する。
【００２７】
検査部１４ａは、セル種メモリ１３ａに格納された画像データを用い、検査部１４ｂは、セル種メモリ１３ｂに格納された画像データを用いて、それぞれの周辺回路部のショート、断線等の検査を行う。検査の際に使用される検査情報は検査情報記憶メモリ１５ａおよび１５ｂに格納されている。また、検査の方法は、予め登録された基準画像と、撮像された周辺回路部の画像とを比較することによって欠陥を抽出してもよいし、予め作成された特徴点の情報（パターンの分岐等）を用いて、撮像された周辺回路部の画像を解析し、欠陥を検出してもよい。検査結果メモリ１６ａおよび１６ｂは、検査部１４ａおよび１４ｂによる検査の結果が格納されるメモリである。
【００２８】
次に、図６のフローチャートを参照して、本実施形態によるパターン検査装置の動作を説明する。ユーザがどの機種の基板を検査するのか決定し、その情報がパターン検査装置に入力される。この決定に基づいて、制御部９は図示せぬ通信インタフェースを介して検査情報を読み込む。制御部９は、各検査部がどのセル種の検査を行うのかを決定し、セル種毎の検査情報を検査情報記憶メモリ７ａ、７ｂ、１５ａ、および１５ｂに格納すると共に、各検査部にセル種を設定する（ステップＳ６０１）。例えば、検査部６ａおよび１４ａはセル種Ａの検査を行い、検査部６ｂおよび１４ｂはセル種Ｂの検査を行うものとすると、検査情報記憶メモリ７ａおよび１５ａにはセル種Ａの検査情報が格納され、検査情報記憶メモリ７ｂおよび１５ｂにはセル種Ｂの検査情報が格納される。続いて、制御部９は検査部毎に、担当するセル種の検査領域や、比較ピッチ、欠陥判定のしきい値等を設定する（ステップＳ６０２）。
【００２９】
制御部９は、どのセル種の検査を行うのかを各検査部に設定した情報に基づいて、どのセル種の画像データをどのセル種メモリに分配するのかを分配部４および１２に設定する（ステップＳ６０３）。続いて、カメラ１によって画像が取り込まれ、画像データがメモリ２に格納される（ステップＳ６０４）。
【００３０】
制御部９より判定部１０にカメラ１の撮像領域の情報と検査情報が格納され、判定部１０はメモリ２から画像データを読み出し、カメラ１の撮像領域の情報と検査情報とを用いて、画像中に存在する被検査パターンが画素部のパターンなのか、周辺回路部のパターンなのかを判定する。判定部１０は、被検査パターンが画素部のパターンであると判定した画像データをセル種判定部３へ出力し、被検査パターンが周辺回路部のパターンであると判定した画像データをセル種判定部１１へ出力する。画像中に画素部と周辺回路部の両方が存在する場合には、判定部１０は所望の被検査パターンの領域だけの画像を切り出して分割したり、被検査パターンの数だけ画像を複製したりする（ステップＳ６０５）。
【００３１】
セル種判定部３および１１はカメラ１の撮像領域の情報と検査情報とを用いて、画像中に存在するセル種を判定する（ステップＳ６０６）。セル種判定部３および１１による判定の結果を示す情報と画像データは分配部４および１２へ出力される（ステップＳ６０７）。分配部４および１２は、この判定結果に基づいて画像データを各セル種メモリに分配する。１つの撮像領域の画像中に異なるセル種が存在した場合、分配部４および１２は、検査情報に基づいて、セル種Ａのみが存在する領域の画像データと、セル種Ｂのみが存在する領域の画像データとに画像データを分割し、各々のメモリに画像データを格納する（ステップＳ６０８）。
【００３２】
検査部６ａ、６ｂ、１４ａ、および１４ｂは、それぞれセル種メモリ５ａ、５ｂ、１３ａ、および１３ｂから画像データを読み出し、予め登録された基準画像と、撮像された周辺回路部の画像とを比較する方法や、予め作成された特徴点の情報（パターン分岐等）を用いて、撮像された周辺回路部の画像を解析して欠陥を検出する方法等の周辺回路部の検出方法によって検査を行う（ステップＳ６０９）。この検査は、各検査部において並列的に行われる。すなわち、画素部と周辺回路部の両方について、セル種Ａの検査とセル種Ｂの検査が並列的に行われることになる。抽出された各セル種の欠陥の位置や大きさ、ショートであるか断線であるか等の特徴情報は検査結果メモリ８ａ、８ｂ、１６ａ、および１６ｂに格納される。検査結果メモリ８ａ、８ｂ、１６ａ、および１６ｂに格納された検査結果は制御部９に転送され、制御部９によって、基板の検査結果が集計される。
【００３３】
なお、周辺回路部の検査を行うか否かは基板毎に任意に設定可能である。また、第２の実施形態で説明したように、各検査部が分配部４および１２の機能を備え、自身が担当するセル種の存在する撮像領域の画像データをセル種判定部３および１１から取得するようにしてもよい。上述したように、本実施形態によれば、画素部と周辺回路部の検査が並列的に行われるので、複数種類の被検査パターンを有する基板の検査を効率的かつ高速に行うことができる。
【００３４】
以上、図面を参照して本発明の実施形態について詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。例えば、検査可能なセル種の数は２種類に限定されず、３種類以上のセル種に対応した検査部を設けてもよい。また、検査可能なセル種は１種類として分配部４または１２を設けずに、画素部と周辺回路部の検査が並列的に行われるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の第１の実施形態によるパターン検査装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態によるパターン検査装置の動作の手順を示すフローチャートである。
【図３】本発明の第１の実施形態の変形例によるパターン検査装置の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の第１の実施形態の変形例によるパターン検査装置の動作の手順を示すフローチャートである。
【図５】本発明の第２の実施形態によるパターン検査装置の構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の第２の実施形態によるパターン検査装置の動作の手順を示すフローチャートである。
【図７】従来のパターン検査の方法を説明するための概念図である。
【符号の説明】
【００３６】
１，１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ，１１０ｄ，１１０ｅ・・・カメラ、２・・・メモリ、３，１１・・・セル種判定部、４，１２・・・分配部、５ａ，５ｂ，１３ａ，１３ｂ・・・セル種メモリ、６ａ，６ｂ，１４ａ，１４ｂ・・・検査部、７ａ，７ｂ，１５ａ，１５ｂ・・・検査情報記憶メモリ、８ａ，８ｂ，１６ａ，１６ｂ・・・検査結果メモリ、９・・・制御部、１０・・・判定部、１００・・・基板、１０１ａ，１０１ｂ・・・セル
【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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