欠陥検査方法
【課題】基板の設計データ、または同一設計で製造の複数基板の画像を得ることで、検出された欠陥データから擬似欠陥データを除去して、本来の欠陥のみを効率よく検査する。
【解決手段】欠陥データＰｎの座標を取得する（ステップＳ３０１）。擬似欠陥データＱｍの座標を取得する（ステップＳ３０２）。欠陥データＰｎと擬似欠陥データＱｍの間の距離Ｄを取得する（ステップＳ３０３）。距離Ｄが擬似欠陥判定距離しきい値ｄ以下のとき、欠陥Ｐｎは擬似欠陥と判定（ステップＳ３０４）。擬似欠陥であると判定された欠陥データＰｎを欠陥データＰｎから除外する（ステップＳ３０５）。擬似欠陥であると判定された欠陥データを除外する処理を、欠陥データの全て、および擬似欠陥データの全てについて総当りで実施し、擬似欠陥データの除外を行う。
【解決手段】欠陥データＰｎの座標を取得する（ステップＳ３０１）。擬似欠陥データＱｍの座標を取得する（ステップＳ３０２）。欠陥データＰｎと擬似欠陥データＱｍの間の距離Ｄを取得する（ステップＳ３０３）。距離Ｄが擬似欠陥判定距離しきい値ｄ以下のとき、欠陥Ｐｎは擬似欠陥と判定（ステップＳ３０４）。擬似欠陥であると判定された欠陥データＰｎを欠陥データＰｎから除外する（ステップＳ３０５）。擬似欠陥であると判定された欠陥データを除外する処理を、欠陥データの全て、および擬似欠陥データの全てについて総当りで実施し、擬似欠陥データの除外を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶ディスプレイパネル、プラズマディスプレイパネル、有機ＥＬディスプレイパネルなどの基板の欠陥検査方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
表面にパターンが形成された基板の検査を行う際、これらの基板上に形成されたパターンに欠落やショートがあると不良品となるため、製造工程中でパターンの厳重な検査が必要であり、光学的な検査が最も多く利用されている。光学的な検査では、光学的な情報を信号情報に変換する入力系、パターンを拡大するレンズ系および照明系とからなり、照明系は落射（反射）照明と透過照明があり、経験的に光透過性のパネルには透過照明が、光透過性でないパネルには落射照明が用いられることが多い。
【０００３】
光学的な検査として一般的に用いられている、透過照明を用いたパターン検査機の構成を図８に示す。検査機８１上に設置された基板８２を、照明手段８３を用いて照明し、画像入力手段８４によって基板８２の透過画像もしくは反射画像を得る。得られた画像を画像処理手段８５によって画像処理し、配線パターンの欠陥を抽出する。これら欠陥を抽出する画像処理アルゴリズムには主に２種類あり、１つは Ｄie to Ｄie 比較法、Ｄie 比較方式などと呼ばれるもので、もう１つは隣接比較法と呼ばれるものである。
【０００４】
前述の隣接比較法をさらに発展させ、画素の部分だけでなく端子へ接続するために配線の間隔が徐々に変化して斜めに配置された引き出し配線部の検査に対応させるために、次のような方法が採られている。図９に引き出し配線部での隣接比較法について示す。引き出し線９１を隣り合う引き出し線９２および引き出し線９３と配置されるピッチが同一となる方向にのみ比較することで、隣接比較法を実現している（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２９８７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
引き出し配線部の検査を行う場合、Ｄie to Ｄie 比較法が用いられる。しかしながら、Ｄie to Ｄie 比較法では１つの基板内に複数の同一のパターンが存在する場合にしか検査することができない。隣接比較法では、検査対象箇所と比較対象箇所が隣接しており相対位置ずれは発生せずに高精度に検査を行うことができるが、検査アルゴリズムの性質上、特定の箇所に擬似欠陥を生じる課題がある。以下に引き出し配線部の擬似欠陥の発生について説明する。
【０００７】
引き出し配線部の検査に、前述した特許文献１に示すような隣接比較法を適用した場合を図１０に示す。このような検査対象を検査する場合において、引き出し線の存在しない領域１０１のような箇所において欠陥の誤検出、擬似欠陥が発生する。
【０００８】
引き出し配線部の隣接比較法による検査は、左右方向に同一ピッチで離れた画素を比較するという画像処理アルゴリズムを施す。そのため、領域１０１のようにパターンが存在しない箇所において、比較する先の画素が引き出し線１０２や引き出し線１０３といった引き出し線のパターンが存在する部分となり、領域１０１の箇所には本来あるべき引き出し線のパターンが存在しないと判断されるために、欠陥として検出されることで発生する。
【０００９】
この欠陥の誤検出の課題に対して、これまで、誤検出の発生する箇所が常に同じ既知の場所であることから、この部分を非検査領域１０４（以下、マスクと呼ぶ）として欠陥を検出させない処理を行うことで対応していた。このマスクの設定を領域１０１のような箇所が存在する全ての場所に正しく設定する必要がある。１つの基板内に数百箇所もの擬似欠陥が発生する場合もあり、これら全ての箇所にマスクの設定を行う作業は大変煩雑である。
【００１０】
本発明は、擬似欠陥を自動で除去することで、本来検出すべき欠陥のみを抽出し、効率よく検査を行う欠陥検査方法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】
【００１１】
前記の目的を達成するために、本発明は以下のように構成する。
【００１２】
本発明の第１形態は、基板の設計情報から作成された画像データに対し欠陥検査の画像処理を行った場合に欠陥として検出される箇所を擬似欠陥として予め求めておき、実際の基板を撮像して得られた画像データに対し欠陥検査の画像処理を行った後に前記擬似欠陥を除去し、除去されずに残った欠陥のみを真の欠陥であるとする。
【００１３】
本構成によって、設計データから生成された画像を事前に検査することで、擬似欠陥データを得ることができ、検査機から得られる欠陥データから擬似欠陥データを除外することにより、本来検出すべき欠陥データのみを抽出できることから、その後、擬似欠陥を人手によって除外する作業を省略でき、効率よく基板を検査することができる。
【００１４】
また、本発明の第２形態は、同一の設計で製造された２枚以上の複数の基板を撮像して得られた画像データに対し欠陥検査の画像処理を行った場合に一定範囲の距離内に２枚以上複数共通して発生した欠陥を擬似欠陥候補であると判断し、前記一定範囲の距離内における前記擬似欠陥候補の個数が所定値以上の場合に前記擬似欠陥候補を擬似欠陥として除去し、除去されずに残った欠陥のみを真の欠陥であるとする。
【００１５】
本構成によって、複数枚の基板の検査結果から擬似欠陥データを得ることができ、検査機から得られる欠陥データから擬似欠陥データを除外することにより、本来検出すべき欠陥データのみを抽出できることから、その後、擬似欠陥を人手によって除外する作業を省略でき、効率よく基板を検査することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、本来検出すべき欠陥データのみを抽出できることから、その後、擬似欠陥を人手によって除外する作業を省略でき、効率よく基板を検査することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態１に係る基板の検査システムを示す構成図
【図２】本実施の形態１における検査対象物の設計データから擬似欠陥を登録するフローチャート
【図３】本実施の形態１における欠陥データから擬似欠陥データを判定するフローチャート
【図４】本発明の実施の形態２に係る基板の検査システムを示す構成図
【図５】本実施の形態２における複数のパネルの検査結果から擬似欠陥を除外するフローチャート
【図６】本実施の形態２における複数のパネルの検査結果から擬似欠陥を除外する模式図
【図７】本実施の形態２における擬似欠陥データを判定するフローチャート
【図８】従来の透過照明を用いたパターン検査機の構成図
【図９】引き出し配線部での隣接比較法の説明図
【図１０】引き出し配線部での擬似欠陥が発生する説明図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して本発明における実施の形態を詳細に説明する。なお、以下の説明において、同じ構造には同じ符号を付して適宜説明を省略している。
【００１９】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１に係る基板の検査システムを示す構成図である。検査対象の設計データを保管しているデータ蓄積手段２１と、設計データを画像データに変換する画像変換手段２２と、画像変換手段２２によって得られた画像データからパターン欠陥を抽出する画像処理を行う画像処理手段１５と、基板１２を設置して移動させるステージ１６と、基板１２を照明する照明手段１３と、照明された基板１２を撮像するための撮像手段１４と、得られた欠陥データから擬似欠陥データを除外する擬似欠陥除去手段１７を備える。
【００２０】
データ蓄積手段２１は、より多くのデータを蓄積できるように、数１００ＧＢ以上の容量を持つ通常のＰＣ（パーソナルコンピュータ）のハードディスクドライブがよい。
【００２１】
設計データを画像データに変換するために画像変換手段２２を用いるが、これには設計データを製作するＣＡＤソフトの画像出力機能を用いることが可能である。ＣＡＤソフトには設計データから画像データに変換する機能を有しており、これにより、一般的な画像ファイル形式、例えば、ビットマップ画像やＴＩＦＦ画像などに変換することができる。
【００２２】
画像変換手段２２によって得られた画像データから、画像処理手段１５がパターン欠陥を抽出する。画像処理手段１５での画像処理は、様々な画像処理手法が提案されているが、ここでは特許文献１に示すような画像処理を実施するものとする。この画像処理は、ＰＣを使ったソフト処理や、画像データのみを高速に処理するハードウェアを用いたハード処理などが挙げられるが、基板の製造工程における検査装置には生産性向上のために高速性が求められるため、一般的には専用のハード処理装置が使用される。
【００２３】
画像処理手段１５によって検査した後に得られる欠陥データには、本来、欠陥は含まれていないはずである。なぜなら検査対象となる基板の設計データを使って処理されており、欠陥は含まれていないためである。したがって、ここで抽出された欠陥は、画像処理手段１５の画像処理アルゴリズム上、避けられずに、本来の設計データには存在しないが検出されてしまったと判断することができる。
【００２４】
これらの処理の流れを図２に示す。設計データから画像データを生成し（ステップＳ２０１）、これを画像処理して欠陥データを得る（ステップＳ２０２）。得られた欠陥データを擬似欠陥データとして登録する（ステップＳ２０３）。このようにして、予め擬似欠陥の情報を保持しておく。
【００２５】
その後、図１に示すように、検査のためステージ１６に基板１２を載せた状態で移動させて照明手段１３により照明し、撮像手段１４によって撮像し、得られた画像から画像処理手段１５によって画像処理し、欠陥を抽出する。
【００２６】
照明手段１３としては、光透過性の基板には透過照明を、光反射性の基板には落射照明を利用する。例えば、プラズマディスプレイパネルの前面板は光透過性であるため、透過照明を用いた方が、配線パターンとガラス部のコントラストが明瞭に得られる。また、プラズマディスプレイパネルの背面板や、有機ＥＬディスプレイパネルなどは光を透過しないもしくは透過が困難であるため、落射照明を用いて、表面の反射画像を得る。
【００２７】
照明手段１３の光源には、ハロゲンランプやメタルハライドランプなどが用いられ、光源から出た光はファイバーライトガイドなどを通して基板１２に照射される。生産性の向上を目的とすると、高速に検査を行う必要があるが、通常、高速に撮像を行うとカメラ（撮像手段）の蓄積光量が不足する。そのため、照明に十分な光量を得るためには、ハロゲンランプよりも、高輝度なメタルハライドランプがよく用いられる。
【００２８】
このようにして照明された基板１２を、撮像手段１４を用いて撮像する。撮像手段１４にはレンズ・カメラ・ＡＤ変換装置などが含まれる。この撮像手段１４によって基板１２の画像データを得る。レンズやカメラは基板１２の設計ルールや、検出すべき欠陥の最小サイズ・最大サイズなどからレンズの焦点距離や倍率およびカメラの１画素あたりの素子サイズや画素数などを選定する。
【００２９】
例えばプラズマディスプレイパネルの場合、１０μｍ程度の大きさの欠陥を検出する必要があるため、画素分解能はその半分となる５μｍが望ましい。これにより、カメラの画素サイズが７μｍの場合で１画素５μｍの分解能で撮像するためには、レンズの倍率は７／５となるレンズを選定する。
【００３０】
また、カメラの画素数は一度に撮像することのできる視野を設定することで選定される。例えば一度に１０ｍｍの視野を得ようとした場合、１０ｍｍ／５μｍ＝２０００であるから、２０００×２０００画素のカメラを選定すればよい。
【００３１】
このようにして得られた画像データから画像処理手段１５が欠陥を検出する。この際、前述した設計データから得た画像を処理する画像処理手段と同一の画像処理手段を用いる。
【００３２】
画像処理手段１５によって欠陥が検出されるが、この検出された欠陥データには、画像処理アルゴリズム上避けられずに誤検出した擬似欠陥データも含まれている。そこで、画像処理手段１５によって検出された欠陥データから、この擬似欠陥データを除外する。この検出された欠陥をＰｎとし、Ｐｎの座標データを（ｘｎ，ｙｎ）とする。また、設計データを元に画像に変換して検査して得られた擬似欠陥データをＱｍとし、Ｑｍの座標データを（Ｘｍ，Ｙｍ）とする。また、ＰｎとＱｍの２次元平面状の距離をＤ、擬似欠陥判定距離しきい値をｄとする。
【００３３】
図３は、検出された欠陥データから、この擬似欠陥データを除外する方法を示すフローチャートである。まず、欠陥データＰｎの座標を取得する（ステップＳ３０１）。擬似欠陥データＱｍの座標を取得する（ステップＳ３０２）。欠陥データＰｎと擬似欠陥データＱｍの間の距離Ｄを取得する（ステップＳ３０３）。次に距離Ｄが擬似欠陥判定距離しきい値ｄ以下であった場合、この欠陥Ｐｎは擬似欠陥であると判定する（ステップＳ３０４）。ここで、検査対象となる基板の設置の位置ずれや、製造時の誤差によるパターンの伸縮などに柔軟に対応させるため、擬似欠陥判定距離しきい値ｄは、約１ｍｍ程度が望ましい。なお、製造時の誤差の影響が少ない場合は、０．１〜０．５ｍｍ程度に設定するとよい。擬似欠陥判定距離しきい値ｄは、基板の設計ルールや、画素分解能、位置決め精度などに応じて調整できるようにして予め教示しておく。擬似欠陥であると判定された欠陥データＰｎを欠陥データＰｎから除外する（ステップＳ３０５）。前記、欠陥を除外する処理を、欠陥データの全て、および擬似欠陥データの全てについて総当りで実施し、擬似欠陥データの除外を行う。
【００３４】
（実施の形態２）
図４は本発明の実施の形態２に係る基板の検査システムの構成を示す説明図である。図４に示すように、基板４２をステージ４６に載せた状態で移動させて照明手段４３で照明し、撮像手段４４によって撮像し、得られた画像を画像処理手段４５によって画像処理し、欠陥データを抽出する。
【００３５】
照明手段４３、撮像手段４４、画像処理手段４５については、前述した図１に示す実施の形態１の照明手段１３、撮像手段１４、画像処理手段１５と同等の構成が望ましい。
【００３６】
画像処理手段４５は、同一の設計データで製造された複数の基板４２を同様に検査して欠陥データを得る。１枚目の検査で得られた欠陥データ群をＰ１、２枚目の検査で得られた欠陥データ群をＰ２、Ｍ枚目の検査で得られた欠陥データ群をＰＭとする。Ｍ枚目の検査データＰＭの各欠陥の座標データを、（ｘｎ，ｙｎ）Ｍとする。ここで、ｎは欠陥個数を表す。
【００３７】
図５に複数の基板を検査して得られた欠陥データから擬似欠陥データを除外するフローチャートを示す。Ｐ１の欠陥座標（ｘｎ，ｙｎ）１を取得する。（ステップＳ５０１）。次に、Ｐ２の欠陥座標（ｘｎ，ｙｎ）２を取得する（ステップＳ５０２）。同様に、Ｍ枚目の欠陥座標（ｘｎ，ｙｎ）Ｍを取得する（ステップＳ５０３）。これらＭ枚の検査結果の座標を重ね合わせる（ステップＳ５０４）。重ね合わせた結果、ある座標（ｘ，ｙ）を元に全ての検査結果の欠陥との間の距離Ｄを求める（ステップＳ５０５）。距離Ｄが擬似欠陥判定距離しきい値ｄ以下となる重複回数Ｖを求める（ステップＳ５０６）。重複回数しきい値Ｗを定め、重複回数Ｖが重複回数しきい値Ｗ以上であるかを判定する（ステップＳ５０７）。重複回数Ｖが重複回数しきい値Ｗ以上であれば、この座標（ｘ，ｙ）を擬似欠陥座標として登録する（ステップＳ５０８）。
【００３８】
これらの処理を実際の検査結果の座標を模して図６に示す。図６において、１枚目の基板における検査結果６０１の欠陥座標と、２枚目の基板における検査結果６０２の欠陥座標と、３枚目の基板における検査結果６０３の欠陥座標とをそれぞれ示す。また、前述の３枚を重ね合わせた基板における検査結果６０４で、欠陥座標を重ね合わせたものを示す。
【００３９】
ここで、欠陥座標６０５は３枚の検査でいずれも欠陥座標が同一もしくはある座標からの距離Ｄが擬似欠陥判定距離しきい値ｄ以下であったとすると、重複回数Ｖは３となる。重複回数しきい値Ｗを３とすると、この欠陥座標６０５は擬似欠陥と判定される。同様に欠陥座標６０６については、重複回数Ｖは２となり重複回数しきい値Ｗが３の場合は、この欠陥座標６０６は擬似欠陥とは判定されない。同様に欠陥座標６０７については、重複回数Ｖは１となり重複回数しきい値Ｗが３の場合は、この欠陥座標６０７は擬似欠陥とは判定されない。
【００４０】
しかしながら、擬似欠陥として登録された欠陥データのうち、実際には擬似欠陥ではなく、検出すべき欠陥である場合がある。例えば、基板の配線パターンは通常、ガラスマスクを露光してパターンが描画されるが、このガラスマスクに異物などが付着していた場合、その異物が基板の同一箇所に毎回描画されることになる。この異物による欠陥は毎回同じ箇所に形成されるために、前述の処理によれば、これも擬似欠陥として登録されてしまうことになる。しかし、このガラスマスクに付着した異物による欠陥は、検出すべき欠陥であるため、以下のようにして、擬似欠陥データから除外する。
【００４１】
図７は擬似欠陥データから検出すべき欠陥データを除く処理を示すフローチャートである。欠陥データを、擬似欠陥か本来検出すべき欠陥なのかを、欠陥の画像特徴量を使って区別する。欠陥の画像特徴量として一般的に利用される、Ｘ方向の位置Ｘ、Ｙ方向の位置Ｙ、濃度Ｉ、面積Ｓ、周囲長Ｌ、コントラストＣ、長軸半径ＬＲ、短軸半径ＳＲ、主軸角度ＭＤを定義する。利用できる特徴量は実際にはこれらに限らない。これらの画像特徴量を利用して、擬似欠陥の特徴をそれぞれの画像特徴量について範囲で定義しておく。
【００４２】
図７に示すステップＳ７０１にて擬似欠陥データを入力し、ステップＳ７０２にてＸ座標の位置が定義された範囲内にあるかどうかを判定し、定義外であれば（Ｓ７０２のｎｏ）、擬似欠陥ではないとしてステップＳ７１２にて除外する。
同様に、ステップＳ７０３にてＹ座標の位置が定義された範囲内にあるかどうかを判定し、定義外であれば（Ｓ７０３のｎｏ）、擬似欠陥ではないとしてステップＳ７１２にて除外する。
同様に、ステップＳ７０４にて濃度Ｉが定義された範囲内にあるかどうかを判定し、定義外であれば（Ｓ７０４のｎｏ）、擬似欠陥ではないとしてステップＳ７１２にて除外する。
同様に、ステップＳ７０５にて面積Ｓが定義された範囲内にあるかどうかを判定し、定義外であれば（Ｓ７０５のｎｏ）、擬似欠陥ではないとしてステップＳ７１２にて除外する。
同様に、ステップＳ７０６にて周囲長Ｌが定義された範囲内にあるかどうかを判定し、定義外であれば（Ｓ７０６のｎｏ）、擬似欠陥ではないとしてステップＳ７１２にて除外する。
同様に、ステップＳ７０７にてコントラストＣが定義された範囲内にあるかどうかを判定し、定義外であれば（Ｓ７０７のｎｏ）、擬似欠陥ではないとしてステップＳ７１２にて除外する。
同様に、ステップＳ７０８にて長軸半径ＬＲが定義された範囲内にあるかどうかを判定し、定義外であれば（Ｓ７０８のｎｏ）、擬似欠陥ではないとしてステップＳ７１２にて除外する。
同様に、ステップＳ７０９にて短軸半径ＳＲが定義された範囲内にあるかどうかを判定し、定義外であれば（Ｓ７０９のｎｏ）、擬似欠陥ではないとしてステップＳ７１２にて除外する。
同様に、ステップＳ７１０にて主軸角度ＭＤが定義された範囲内にあるかどうかを判定し、定義外であれば（Ｓ７１０のｎｏ）、擬似欠陥ではないとしてステップＳ７１２にて除外する。
【００４３】
以上のステップを通って、残った欠陥データのみを擬似欠陥データとする（ステップＳ７１１）。これにより、マスクに付着したごみなどによる検出すべき欠陥は擬似欠陥から除外され、正しく欠陥として検出することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明に係る基板の欠陥検査方法は、光透過性基板や、光反射性のパターンの検査が必要な分野に用いることができる。
【符号の説明】
【００４５】
１２，４２，８２ 基板
１３，４３，８３ 照明手段
１４，４４ 撮像手段
１６，４６ ステージ
１５，４５，８５ 画像処理手段
１７ 擬似欠陥除去手段
２１ データ蓄積手段
２２ 画像変換手段
８１ 検査機
８４ 画像入力手段
９１，９２，９３，１０２，１０３ 引き出し線
１０１ 領域
１０４ 非検査領域
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶ディスプレイパネル、プラズマディスプレイパネル、有機ＥＬディスプレイパネルなどの基板の欠陥検査方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
表面にパターンが形成された基板の検査を行う際、これらの基板上に形成されたパターンに欠落やショートがあると不良品となるため、製造工程中でパターンの厳重な検査が必要であり、光学的な検査が最も多く利用されている。光学的な検査では、光学的な情報を信号情報に変換する入力系、パターンを拡大するレンズ系および照明系とからなり、照明系は落射（反射）照明と透過照明があり、経験的に光透過性のパネルには透過照明が、光透過性でないパネルには落射照明が用いられることが多い。
【０００３】
光学的な検査として一般的に用いられている、透過照明を用いたパターン検査機の構成を図８に示す。検査機８１上に設置された基板８２を、照明手段８３を用いて照明し、画像入力手段８４によって基板８２の透過画像もしくは反射画像を得る。得られた画像を画像処理手段８５によって画像処理し、配線パターンの欠陥を抽出する。これら欠陥を抽出する画像処理アルゴリズムには主に２種類あり、１つは Ｄie to Ｄie 比較法、Ｄie 比較方式などと呼ばれるもので、もう１つは隣接比較法と呼ばれるものである。
【０００４】
前述の隣接比較法をさらに発展させ、画素の部分だけでなく端子へ接続するために配線の間隔が徐々に変化して斜めに配置された引き出し配線部の検査に対応させるために、次のような方法が採られている。図９に引き出し配線部での隣接比較法について示す。引き出し線９１を隣り合う引き出し線９２および引き出し線９３と配置されるピッチが同一となる方向にのみ比較することで、隣接比較法を実現している（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２９８７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
引き出し配線部の検査を行う場合、Ｄie to Ｄie 比較法が用いられる。しかしながら、Ｄie to Ｄie 比較法では１つの基板内に複数の同一のパターンが存在する場合にしか検査することができない。隣接比較法では、検査対象箇所と比較対象箇所が隣接しており相対位置ずれは発生せずに高精度に検査を行うことができるが、検査アルゴリズムの性質上、特定の箇所に擬似欠陥を生じる課題がある。以下に引き出し配線部の擬似欠陥の発生について説明する。
【０００７】
引き出し配線部の検査に、前述した特許文献１に示すような隣接比較法を適用した場合を図１０に示す。このような検査対象を検査する場合において、引き出し線の存在しない領域１０１のような箇所において欠陥の誤検出、擬似欠陥が発生する。
【０００８】
引き出し配線部の隣接比較法による検査は、左右方向に同一ピッチで離れた画素を比較するという画像処理アルゴリズムを施す。そのため、領域１０１のようにパターンが存在しない箇所において、比較する先の画素が引き出し線１０２や引き出し線１０３といった引き出し線のパターンが存在する部分となり、領域１０１の箇所には本来あるべき引き出し線のパターンが存在しないと判断されるために、欠陥として検出されることで発生する。
【０００９】
この欠陥の誤検出の課題に対して、これまで、誤検出の発生する箇所が常に同じ既知の場所であることから、この部分を非検査領域１０４（以下、マスクと呼ぶ）として欠陥を検出させない処理を行うことで対応していた。このマスクの設定を領域１０１のような箇所が存在する全ての場所に正しく設定する必要がある。１つの基板内に数百箇所もの擬似欠陥が発生する場合もあり、これら全ての箇所にマスクの設定を行う作業は大変煩雑である。
【００１０】
本発明は、擬似欠陥を自動で除去することで、本来検出すべき欠陥のみを抽出し、効率よく検査を行う欠陥検査方法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】
【００１１】
前記の目的を達成するために、本発明は以下のように構成する。
【００１２】
本発明の第１形態は、基板の設計情報から作成された画像データに対し欠陥検査の画像処理を行った場合に欠陥として検出される箇所を擬似欠陥として予め求めておき、実際の基板を撮像して得られた画像データに対し欠陥検査の画像処理を行った後に前記擬似欠陥を除去し、除去されずに残った欠陥のみを真の欠陥であるとする。
【００１３】
本構成によって、設計データから生成された画像を事前に検査することで、擬似欠陥データを得ることができ、検査機から得られる欠陥データから擬似欠陥データを除外することにより、本来検出すべき欠陥データのみを抽出できることから、その後、擬似欠陥を人手によって除外する作業を省略でき、効率よく基板を検査することができる。
【００１４】
また、本発明の第２形態は、同一の設計で製造された２枚以上の複数の基板を撮像して得られた画像データに対し欠陥検査の画像処理を行った場合に一定範囲の距離内に２枚以上複数共通して発生した欠陥を擬似欠陥候補であると判断し、前記一定範囲の距離内における前記擬似欠陥候補の個数が所定値以上の場合に前記擬似欠陥候補を擬似欠陥として除去し、除去されずに残った欠陥のみを真の欠陥であるとする。
【００１５】
本構成によって、複数枚の基板の検査結果から擬似欠陥データを得ることができ、検査機から得られる欠陥データから擬似欠陥データを除外することにより、本来検出すべき欠陥データのみを抽出できることから、その後、擬似欠陥を人手によって除外する作業を省略でき、効率よく基板を検査することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、本来検出すべき欠陥データのみを抽出できることから、その後、擬似欠陥を人手によって除外する作業を省略でき、効率よく基板を検査することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態１に係る基板の検査システムを示す構成図
【図２】本実施の形態１における検査対象物の設計データから擬似欠陥を登録するフローチャート
【図３】本実施の形態１における欠陥データから擬似欠陥データを判定するフローチャート
【図４】本発明の実施の形態２に係る基板の検査システムを示す構成図
【図５】本実施の形態２における複数のパネルの検査結果から擬似欠陥を除外するフローチャート
【図６】本実施の形態２における複数のパネルの検査結果から擬似欠陥を除外する模式図
【図７】本実施の形態２における擬似欠陥データを判定するフローチャート
【図８】従来の透過照明を用いたパターン検査機の構成図
【図９】引き出し配線部での隣接比較法の説明図
【図１０】引き出し配線部での擬似欠陥が発生する説明図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して本発明における実施の形態を詳細に説明する。なお、以下の説明において、同じ構造には同じ符号を付して適宜説明を省略している。
【００１９】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１に係る基板の検査システムを示す構成図である。検査対象の設計データを保管しているデータ蓄積手段２１と、設計データを画像データに変換する画像変換手段２２と、画像変換手段２２によって得られた画像データからパターン欠陥を抽出する画像処理を行う画像処理手段１５と、基板１２を設置して移動させるステージ１６と、基板１２を照明する照明手段１３と、照明された基板１２を撮像するための撮像手段１４と、得られた欠陥データから擬似欠陥データを除外する擬似欠陥除去手段１７を備える。
【００２０】
データ蓄積手段２１は、より多くのデータを蓄積できるように、数１００ＧＢ以上の容量を持つ通常のＰＣ（パーソナルコンピュータ）のハードディスクドライブがよい。
【００２１】
設計データを画像データに変換するために画像変換手段２２を用いるが、これには設計データを製作するＣＡＤソフトの画像出力機能を用いることが可能である。ＣＡＤソフトには設計データから画像データに変換する機能を有しており、これにより、一般的な画像ファイル形式、例えば、ビットマップ画像やＴＩＦＦ画像などに変換することができる。
【００２２】
画像変換手段２２によって得られた画像データから、画像処理手段１５がパターン欠陥を抽出する。画像処理手段１５での画像処理は、様々な画像処理手法が提案されているが、ここでは特許文献１に示すような画像処理を実施するものとする。この画像処理は、ＰＣを使ったソフト処理や、画像データのみを高速に処理するハードウェアを用いたハード処理などが挙げられるが、基板の製造工程における検査装置には生産性向上のために高速性が求められるため、一般的には専用のハード処理装置が使用される。
【００２３】
画像処理手段１５によって検査した後に得られる欠陥データには、本来、欠陥は含まれていないはずである。なぜなら検査対象となる基板の設計データを使って処理されており、欠陥は含まれていないためである。したがって、ここで抽出された欠陥は、画像処理手段１５の画像処理アルゴリズム上、避けられずに、本来の設計データには存在しないが検出されてしまったと判断することができる。
【００２４】
これらの処理の流れを図２に示す。設計データから画像データを生成し（ステップＳ２０１）、これを画像処理して欠陥データを得る（ステップＳ２０２）。得られた欠陥データを擬似欠陥データとして登録する（ステップＳ２０３）。このようにして、予め擬似欠陥の情報を保持しておく。
【００２５】
その後、図１に示すように、検査のためステージ１６に基板１２を載せた状態で移動させて照明手段１３により照明し、撮像手段１４によって撮像し、得られた画像から画像処理手段１５によって画像処理し、欠陥を抽出する。
【００２６】
照明手段１３としては、光透過性の基板には透過照明を、光反射性の基板には落射照明を利用する。例えば、プラズマディスプレイパネルの前面板は光透過性であるため、透過照明を用いた方が、配線パターンとガラス部のコントラストが明瞭に得られる。また、プラズマディスプレイパネルの背面板や、有機ＥＬディスプレイパネルなどは光を透過しないもしくは透過が困難であるため、落射照明を用いて、表面の反射画像を得る。
【００２７】
照明手段１３の光源には、ハロゲンランプやメタルハライドランプなどが用いられ、光源から出た光はファイバーライトガイドなどを通して基板１２に照射される。生産性の向上を目的とすると、高速に検査を行う必要があるが、通常、高速に撮像を行うとカメラ（撮像手段）の蓄積光量が不足する。そのため、照明に十分な光量を得るためには、ハロゲンランプよりも、高輝度なメタルハライドランプがよく用いられる。
【００２８】
このようにして照明された基板１２を、撮像手段１４を用いて撮像する。撮像手段１４にはレンズ・カメラ・ＡＤ変換装置などが含まれる。この撮像手段１４によって基板１２の画像データを得る。レンズやカメラは基板１２の設計ルールや、検出すべき欠陥の最小サイズ・最大サイズなどからレンズの焦点距離や倍率およびカメラの１画素あたりの素子サイズや画素数などを選定する。
【００２９】
例えばプラズマディスプレイパネルの場合、１０μｍ程度の大きさの欠陥を検出する必要があるため、画素分解能はその半分となる５μｍが望ましい。これにより、カメラの画素サイズが７μｍの場合で１画素５μｍの分解能で撮像するためには、レンズの倍率は７／５となるレンズを選定する。
【００３０】
また、カメラの画素数は一度に撮像することのできる視野を設定することで選定される。例えば一度に１０ｍｍの視野を得ようとした場合、１０ｍｍ／５μｍ＝２０００であるから、２０００×２０００画素のカメラを選定すればよい。
【００３１】
このようにして得られた画像データから画像処理手段１５が欠陥を検出する。この際、前述した設計データから得た画像を処理する画像処理手段と同一の画像処理手段を用いる。
【００３２】
画像処理手段１５によって欠陥が検出されるが、この検出された欠陥データには、画像処理アルゴリズム上避けられずに誤検出した擬似欠陥データも含まれている。そこで、画像処理手段１５によって検出された欠陥データから、この擬似欠陥データを除外する。この検出された欠陥をＰｎとし、Ｐｎの座標データを（ｘｎ，ｙｎ）とする。また、設計データを元に画像に変換して検査して得られた擬似欠陥データをＱｍとし、Ｑｍの座標データを（Ｘｍ，Ｙｍ）とする。また、ＰｎとＱｍの２次元平面状の距離をＤ、擬似欠陥判定距離しきい値をｄとする。
【００３３】
図３は、検出された欠陥データから、この擬似欠陥データを除外する方法を示すフローチャートである。まず、欠陥データＰｎの座標を取得する（ステップＳ３０１）。擬似欠陥データＱｍの座標を取得する（ステップＳ３０２）。欠陥データＰｎと擬似欠陥データＱｍの間の距離Ｄを取得する（ステップＳ３０３）。次に距離Ｄが擬似欠陥判定距離しきい値ｄ以下であった場合、この欠陥Ｐｎは擬似欠陥であると判定する（ステップＳ３０４）。ここで、検査対象となる基板の設置の位置ずれや、製造時の誤差によるパターンの伸縮などに柔軟に対応させるため、擬似欠陥判定距離しきい値ｄは、約１ｍｍ程度が望ましい。なお、製造時の誤差の影響が少ない場合は、０．１〜０．５ｍｍ程度に設定するとよい。擬似欠陥判定距離しきい値ｄは、基板の設計ルールや、画素分解能、位置決め精度などに応じて調整できるようにして予め教示しておく。擬似欠陥であると判定された欠陥データＰｎを欠陥データＰｎから除外する（ステップＳ３０５）。前記、欠陥を除外する処理を、欠陥データの全て、および擬似欠陥データの全てについて総当りで実施し、擬似欠陥データの除外を行う。
【００３４】
（実施の形態２）
図４は本発明の実施の形態２に係る基板の検査システムの構成を示す説明図である。図４に示すように、基板４２をステージ４６に載せた状態で移動させて照明手段４３で照明し、撮像手段４４によって撮像し、得られた画像を画像処理手段４５によって画像処理し、欠陥データを抽出する。
【００３５】
照明手段４３、撮像手段４４、画像処理手段４５については、前述した図１に示す実施の形態１の照明手段１３、撮像手段１４、画像処理手段１５と同等の構成が望ましい。
【００３６】
画像処理手段４５は、同一の設計データで製造された複数の基板４２を同様に検査して欠陥データを得る。１枚目の検査で得られた欠陥データ群をＰ１、２枚目の検査で得られた欠陥データ群をＰ２、Ｍ枚目の検査で得られた欠陥データ群をＰＭとする。Ｍ枚目の検査データＰＭの各欠陥の座標データを、（ｘｎ，ｙｎ）Ｍとする。ここで、ｎは欠陥個数を表す。
【００３７】
図５に複数の基板を検査して得られた欠陥データから擬似欠陥データを除外するフローチャートを示す。Ｐ１の欠陥座標（ｘｎ，ｙｎ）１を取得する。（ステップＳ５０１）。次に、Ｐ２の欠陥座標（ｘｎ，ｙｎ）２を取得する（ステップＳ５０２）。同様に、Ｍ枚目の欠陥座標（ｘｎ，ｙｎ）Ｍを取得する（ステップＳ５０３）。これらＭ枚の検査結果の座標を重ね合わせる（ステップＳ５０４）。重ね合わせた結果、ある座標（ｘ，ｙ）を元に全ての検査結果の欠陥との間の距離Ｄを求める（ステップＳ５０５）。距離Ｄが擬似欠陥判定距離しきい値ｄ以下となる重複回数Ｖを求める（ステップＳ５０６）。重複回数しきい値Ｗを定め、重複回数Ｖが重複回数しきい値Ｗ以上であるかを判定する（ステップＳ５０７）。重複回数Ｖが重複回数しきい値Ｗ以上であれば、この座標（ｘ，ｙ）を擬似欠陥座標として登録する（ステップＳ５０８）。
【００３８】
これらの処理を実際の検査結果の座標を模して図６に示す。図６において、１枚目の基板における検査結果６０１の欠陥座標と、２枚目の基板における検査結果６０２の欠陥座標と、３枚目の基板における検査結果６０３の欠陥座標とをそれぞれ示す。また、前述の３枚を重ね合わせた基板における検査結果６０４で、欠陥座標を重ね合わせたものを示す。
【００３９】
ここで、欠陥座標６０５は３枚の検査でいずれも欠陥座標が同一もしくはある座標からの距離Ｄが擬似欠陥判定距離しきい値ｄ以下であったとすると、重複回数Ｖは３となる。重複回数しきい値Ｗを３とすると、この欠陥座標６０５は擬似欠陥と判定される。同様に欠陥座標６０６については、重複回数Ｖは２となり重複回数しきい値Ｗが３の場合は、この欠陥座標６０６は擬似欠陥とは判定されない。同様に欠陥座標６０７については、重複回数Ｖは１となり重複回数しきい値Ｗが３の場合は、この欠陥座標６０７は擬似欠陥とは判定されない。
【００４０】
しかしながら、擬似欠陥として登録された欠陥データのうち、実際には擬似欠陥ではなく、検出すべき欠陥である場合がある。例えば、基板の配線パターンは通常、ガラスマスクを露光してパターンが描画されるが、このガラスマスクに異物などが付着していた場合、その異物が基板の同一箇所に毎回描画されることになる。この異物による欠陥は毎回同じ箇所に形成されるために、前述の処理によれば、これも擬似欠陥として登録されてしまうことになる。しかし、このガラスマスクに付着した異物による欠陥は、検出すべき欠陥であるため、以下のようにして、擬似欠陥データから除外する。
【００４１】
図７は擬似欠陥データから検出すべき欠陥データを除く処理を示すフローチャートである。欠陥データを、擬似欠陥か本来検出すべき欠陥なのかを、欠陥の画像特徴量を使って区別する。欠陥の画像特徴量として一般的に利用される、Ｘ方向の位置Ｘ、Ｙ方向の位置Ｙ、濃度Ｉ、面積Ｓ、周囲長Ｌ、コントラストＣ、長軸半径ＬＲ、短軸半径ＳＲ、主軸角度ＭＤを定義する。利用できる特徴量は実際にはこれらに限らない。これらの画像特徴量を利用して、擬似欠陥の特徴をそれぞれの画像特徴量について範囲で定義しておく。
【００４２】
図７に示すステップＳ７０１にて擬似欠陥データを入力し、ステップＳ７０２にてＸ座標の位置が定義された範囲内にあるかどうかを判定し、定義外であれば（Ｓ７０２のｎｏ）、擬似欠陥ではないとしてステップＳ７１２にて除外する。
同様に、ステップＳ７０３にてＹ座標の位置が定義された範囲内にあるかどうかを判定し、定義外であれば（Ｓ７０３のｎｏ）、擬似欠陥ではないとしてステップＳ７１２にて除外する。
同様に、ステップＳ７０４にて濃度Ｉが定義された範囲内にあるかどうかを判定し、定義外であれば（Ｓ７０４のｎｏ）、擬似欠陥ではないとしてステップＳ７１２にて除外する。
同様に、ステップＳ７０５にて面積Ｓが定義された範囲内にあるかどうかを判定し、定義外であれば（Ｓ７０５のｎｏ）、擬似欠陥ではないとしてステップＳ７１２にて除外する。
同様に、ステップＳ７０６にて周囲長Ｌが定義された範囲内にあるかどうかを判定し、定義外であれば（Ｓ７０６のｎｏ）、擬似欠陥ではないとしてステップＳ７１２にて除外する。
同様に、ステップＳ７０７にてコントラストＣが定義された範囲内にあるかどうかを判定し、定義外であれば（Ｓ７０７のｎｏ）、擬似欠陥ではないとしてステップＳ７１２にて除外する。
同様に、ステップＳ７０８にて長軸半径ＬＲが定義された範囲内にあるかどうかを判定し、定義外であれば（Ｓ７０８のｎｏ）、擬似欠陥ではないとしてステップＳ７１２にて除外する。
同様に、ステップＳ７０９にて短軸半径ＳＲが定義された範囲内にあるかどうかを判定し、定義外であれば（Ｓ７０９のｎｏ）、擬似欠陥ではないとしてステップＳ７１２にて除外する。
同様に、ステップＳ７１０にて主軸角度ＭＤが定義された範囲内にあるかどうかを判定し、定義外であれば（Ｓ７１０のｎｏ）、擬似欠陥ではないとしてステップＳ７１２にて除外する。
【００４３】
以上のステップを通って、残った欠陥データのみを擬似欠陥データとする（ステップＳ７１１）。これにより、マスクに付着したごみなどによる検出すべき欠陥は擬似欠陥から除外され、正しく欠陥として検出することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明に係る基板の欠陥検査方法は、光透過性基板や、光反射性のパターンの検査が必要な分野に用いることができる。
【符号の説明】
【００４５】
１２，４２，８２ 基板
１３，４３，８３ 照明手段
１４，４４ 撮像手段
１６，４６ ステージ
１５，４５，８５ 画像処理手段
１７ 擬似欠陥除去手段
２１ データ蓄積手段
２２ 画像変換手段
８１ 検査機
８４ 画像入力手段
９１，９２，９３，１０２，１０３ 引き出し線
１０１ 領域
１０４ 非検査領域
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の設計情報から作成された画像データに対し欠陥検査の画像処理を行った場合に欠陥として検出される箇所を擬似欠陥として予め求めておき、
実際の基板を撮像して得られた画像データに対し欠陥検査の画像処理を行った後に前記擬似欠陥を除去し、除去されずに残った欠陥のみを真の欠陥であるとすること
を特徴とする欠陥検査方法。
【請求項２】
同一の設計で製造された２枚以上の複数の基板を撮像して得られた画像データに対し欠陥検査の画像処理を行った場合に一定範囲の距離内に２枚以上複数共通して発生した欠陥を擬似欠陥候補であると判断し、
前記一定範囲の距離内における前記擬似欠陥候補の個数が所定値以上の場合に前記擬似欠陥候補を擬似欠陥として除去し、除去されずに残った欠陥のみを真の欠陥であるとすること
を特徴とする欠陥検査方法。
【請求項３】
前記擬似欠陥を除去する際に、前記擬似欠陥候補のＸ座標またはＹ座標が所定の範囲内にある場合に擬似欠陥であると判断すること
を特徴とする請求項２記載の欠陥検査方法。
【請求項４】
前記擬似欠陥を除去する際に、前記擬似欠陥候補の濃度またはコントラストが所定の範囲内にある場合に擬似欠陥であると判断すること
を特徴とする請求項２記載の欠陥検査方法。
【請求項５】
前記擬似欠陥を除去する際に、前記擬似欠陥候補の面積または周囲長が所定の範囲内にある場合に擬似欠陥であると判断すること
を特徴とする請求項２記載の欠陥検査方法。
【請求項６】
前記擬似欠陥を除去する際に、前記擬似欠陥候補の長軸半径または短軸半径が所定の範囲内にある場合に擬似欠陥であると判断すること
を特徴とする請求項２記載の欠陥検査方法。
【請求項７】
前記擬似欠陥を除去する際に、前記擬似欠陥候補の主軸角度が所定の範囲内にある場合に擬似欠陥であると判断すること
を特徴とする請求項２記載の欠陥検査方法。
【請求項１】
基板の設計情報から作成された画像データに対し欠陥検査の画像処理を行った場合に欠陥として検出される箇所を擬似欠陥として予め求めておき、
実際の基板を撮像して得られた画像データに対し欠陥検査の画像処理を行った後に前記擬似欠陥を除去し、除去されずに残った欠陥のみを真の欠陥であるとすること
を特徴とする欠陥検査方法。
【請求項２】
同一の設計で製造された２枚以上の複数の基板を撮像して得られた画像データに対し欠陥検査の画像処理を行った場合に一定範囲の距離内に２枚以上複数共通して発生した欠陥を擬似欠陥候補であると判断し、
前記一定範囲の距離内における前記擬似欠陥候補の個数が所定値以上の場合に前記擬似欠陥候補を擬似欠陥として除去し、除去されずに残った欠陥のみを真の欠陥であるとすること
を特徴とする欠陥検査方法。
【請求項３】
前記擬似欠陥を除去する際に、前記擬似欠陥候補のＸ座標またはＹ座標が所定の範囲内にある場合に擬似欠陥であると判断すること
を特徴とする請求項２記載の欠陥検査方法。
【請求項４】
前記擬似欠陥を除去する際に、前記擬似欠陥候補の濃度またはコントラストが所定の範囲内にある場合に擬似欠陥であると判断すること
を特徴とする請求項２記載の欠陥検査方法。
【請求項５】
前記擬似欠陥を除去する際に、前記擬似欠陥候補の面積または周囲長が所定の範囲内にある場合に擬似欠陥であると判断すること
を特徴とする請求項２記載の欠陥検査方法。
【請求項６】
前記擬似欠陥を除去する際に、前記擬似欠陥候補の長軸半径または短軸半径が所定の範囲内にある場合に擬似欠陥であると判断すること
を特徴とする請求項２記載の欠陥検査方法。
【請求項７】
前記擬似欠陥を除去する際に、前記擬似欠陥候補の主軸角度が所定の範囲内にある場合に擬似欠陥であると判断すること
を特徴とする請求項２記載の欠陥検査方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１１−２２８０（Ｐ２０１１−２２８０Ａ）
【公開日】平成２３年１月６日（２０１１．１．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１４４０４５（Ｐ２００９−１４４０４５）
【出願日】平成２１年６月１７日（２００９．６．１７）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１月６日（２０１１．１．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年６月１７日（２００９．６．１７）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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