[发明专利]缺陷检测方法以及缺陷检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及检测基板上几何图案的缺陷的技术。 

背景技术

在对印刷布线基板、半导体基板、玻璃基板等(以下称为“基板”)上形成的布线等几何图案进行检测的领域中，以往使用各种检测方法。在JP特开平5-340731号公报(文献1)以及JP特开平8-220013号公报(文献2)中公开有一种检测方法，例如，取得形成有布线图案的基板的多灰度图像，通过对使该多灰度图像二值化的二值图像和预先准备的正常基板的二值图像进行比较，从而检测缺陷。 

在文献1的检测装置中，通过CCD(Charge Coupled Device：电荷耦合器件)摄像机取得并经过AD转换的基板的多灰度数字图像，根据适当确定的假定的阈值而进行二值化，然后检测布线图案，此后通过将检测出的布线图案以适当决定的倍率进行放大，从而生成二值图像，所述二值图像的图像中布线图案宽度放大至与认为是实际的布线图案宽度同等的级别。接着，将对放大的二值图像进行翻转处理(即，对像素值的“0”和“1”进行翻转的处理)而生成的图案掩模信号用于原多灰度数字图像，由此取得除去布线图案后的多灰度的基体材料图像。然后，将比基体材料图像的像素的按照灰度区分的频度数据中的最大灰度值大1的灰度值作为检查用的阈值，此后将根据该阈值使将原多灰度数字图像二值化而得到的检查用二值图像与正常的基板的二值图像进行比较来进行缺陷检测。 

在文献2中，基于通过CCD阵列取得并经过AD转换的基板的多值数字图像，取得各像素的浓度值(即像素值)的曲线图(histogram)。在浓度值的曲线图中，出现与在基板上比较明亮的图案部相对应的浓度分布的波峰，以及与比较暗的基体材料部相对应的浓度分布的波峰。接着，将与基体材料部相对应的浓度分布的波峰和与图案部相对应的浓度分布的波峰之间的波谷位置设定为假定的阈值。将比假定的阈值暗的浓度分布作为基体材料 部的假定的浓度分布的范围，将基体材料部的假定的浓度分布内的与规定的偏差值相对应的浓度值作为下一个假定的阈值。然后，在假定阈值大致收敛之前一直重复进行这些处理，将收敛值作为检查用二值化阈值，由此使基板的多值数字图像二值化，从而可以取得检查用二值图像。 

但是，在文献1的检测装置中，在基板的多灰度数字图像中，在与基板的基体材料部(即没有形成图案的部位)相对应的区域，存在较多由于漫反射等产生的噪声(noise)时，基于比基体材料部原有浓度明亮的噪声的最大值来决定检查用阈值。因此，在生成检查用二值图像时，在原多灰度数字图像中显示为比正常的布线图案暗的短路部变为阈值以下，从而可能无法将短路部作为缺陷检测出来。 

另外，在将通过假定的阈值而检测出的布线图案进行放大时，按照适当决定的倍率进行放大，因此不明确放大后的布线图案的宽度是否与实际的布线图案的宽度相等，从而难以提高缺陷检测的精度。特别，当布线图案的边缘不光滑(即边缘上有微小的凹凸)时，或者由于图案边缘的漫反射使多灰度数字图像上的边缘附近的部位不稳定(即无法清晰拍摄)时，放大后的布线图案的宽度在布线图案的局部比实际的布线图案的宽度小，导致有时会基于比基体材料部的浓度明亮的边缘附近的浓度来决定检查用阈值。其结果导致无法检测出短路部等缺陷。 

在文献2的装置中，在基体材料部的噪声较多或多值数字图像中的布线图案的边缘附近不稳定的情况下，基体材料部的浓度分布的波峰与图案部的浓度分布的波峰之间的波谷部分的频度增大，因此检查用二值化阈值可能会以较大的值收敛。因此，缺陷检测精度的提高是有限度的。 

发明内容

本发明涉及用于检测基板上的几何图案的缺陷的缺陷检测方法，其目的在于高精度地求出阈值，所述阈值在检测基板上的图案缺陷时，用于使被检查图像二值化而生成检查用处理后图像。