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专利名称：缺陷检测器和缺陷检测方法
技术领域：
本发明涉及一种检测图形如形成在被测物体如印刷电路板或用于制备印刷电路板的薄膜掩模或玻璃掩模上的布线图形的技术，特别是，涉及一种显示将与被测衬底的图像相比较的参考图像的技术。
背景技术：
人们通常提出一种缺陷检测器，用于检测在前述被测物体(以下称为“衬底”)上形成的布线图形等中的缺陷。这种缺陷检测器利用成像器(imager)如CCD照相机获得被测衬底的缺陷部分(缺陷区域)的图像(以下称“被测图像”)并在监视器上显示该图像。缺陷检测器同样还在监视器上显示参考主衬底的图像(以下称为“主图像”)。常规缺陷检测器的操作者参考以前述方式显示的主图像基于被测图像检测被测衬底的缺陷。
图21示出了这种缺陷检测器的显示屏100上的典型显示图像。显示区101和102分别设置在显示屏100上。这些显示区101和102分别显示主图像和被测图像。如图21所示，常规缺陷检测器分别显示参考主图像和被测图像，以便操作者可以通过视觉检测缺陷。此外，缺陷检测器以与主图像相同的显示图像倍率显示被测图像，从而操作者易于相互比较两个图像。
然而，在被测衬底的缺陷检测操作中，操作者可以通过操作成像器来改变被测图像的显示倍率。为了精细地对比被测图像的电路图形与主图像的电路图形，例如，操作者放大在显示区102上显示的被测图像。
图22示出了通过操作者放大在显示区102上显示的图像(被测图像)。在这种情况下，常规缺陷检测器以不同的显示倍率显示主图像和被测图像，因此难以相互比较这些图像，并且工作效率不利地降低了。参见图22，例如，操作者不能确定显示区102上显示的图形105是否可与在显示区101上显示的图形103或图形104进行对比。
而且，当缺陷检测器可以改变主图像的显示倍率时，操作者必须在改变被测图像的显示倍率的同时精确地改变主图像的显示倍率，这不利地导致工作效率下降。

发明内容
本发明涉及一种检测图形如形成在被测物体如印刷电路板或用于制备印刷电路板的薄膜掩模或玻璃掩模上的布线图形的技术，特别是，本发明涉及一种显示将与被测衬底的图像相比较的参考图像的技术。
相应地，根据本发明优选实施例的缺陷检测器包括图像显示系统；固定被测物体的固持元件；图像获得元件，对由固持元件固定的被测物体进行成像，用于通过对具有缺陷的被测物体的缺陷区域进行成像而获得被测图像数据；第一显示控制元件，在图像显示系统上以第一显示倍率显示通过图像获得元件获得的被测图像数据；和第二显示控制元件，在图像显示系统上以第二显示倍率显示将与缺陷区域比较的主图像数据，该第二显示倍率为响应第一显示倍率运算得到的。
这样，第二显示控制元件可以响应第一显示倍率以任意成像倍率显示成像的主图像数据。
优选地，缺陷检测器还包括尺寸获得元件和显示倍率可操作元件，该尺寸获得元件获得表示关于由固持元件固定的被测物体的缺陷区域的尺寸的信息，该显示倍率可操作元件基于由尺寸获得的元件获得的表示缺陷区域的尺寸的信息根据规定算法运算第一显示倍率。
因此，第一显示控制元件可自动以适当的倍率显示缺陷区域。
优选地，缺陷检测器还包括从操作者接受输入信息的操作部件，并且在每次基于输入信息设置第一显示倍率时，第二显示控制元件响应设置的第一显示倍率而运算第二显示倍率，并且以第二显示倍率在图像显示系统上显示主图像数据。
这样，可以操作者所需的显示倍率显示被测图像数据，并随着被测物体数据的显示倍率而改变主图像数据的显示倍率。
本发明还涉及检测被测物体上的缺陷的缺陷检测方法，包括固持步骤，固定被测物体；图像获得步骤，对在固持步骤中固定的被测物体进行成像和通过对具有缺陷的被测物体的缺陷区域进行成像获得被测图像数据；第一显示步骤，以第一显示倍率在图像显示系统上显示在图像获得步骤中获得的被测图像数据；和第二显示步骤，以第二显示倍率在图像显示系统上显示将与缺陷区域对比的主图像数据，所述第二显示倍率为响应第一显示倍率运算得到的。
这样，可以响应第一显示倍率而以任意成像倍率显示获得的主图像数据。
因而，本发明的目的是提高检测缺陷操作的工作效率。
通过下面结合附图对本发明的详细说明，本发明的前述和其它目的、特点、方案和优点将会变得更明显。


图1表示根据本发明第一优选实施例的包括缺陷检测器的缺陷检测系统的结构图；图2是表示检查装置的结构的方框图；图3是根据第一实施例的缺陷检测器的前视图；图4是缺陷检测器的侧视图；图5是表示缺陷检测器的结构的方框图；图6是表示沿着数据流根据第一优选实施例的缺陷检测器的控制部件的功能结构的方框图；图7和8是表示根据第一优选实施例的缺陷检测器的操作的流程图；图9和10示意性地显示被测图像数据；图11和12表示根据第一优选实施例的缺陷检测器中在检测操作期间显示的典型图像；图13表示参考图11的被测图像数据的显示倍率的典型变化；图14是表示随着数据流根据第二优选实施例的缺陷检测器的控制部件的功能结构的方框图；图15和16是表示根据第二优选实施例的缺陷检测器的操作的流程图；图17表示根据第二优选实施例的缺陷检测器中被测图像数据的典型显示；图18表示根据第二优选实施例的缺陷检测器中的主图像数据的典型显示；图19是根据本发明第三优选实施例的缺陷检测器的前视图；图20是表示随着数据流根据第三优选实施例的缺陷检测器的控制部件的功能结构的方框图；图21表示常规缺陷检测器中的主图像数据和被测图像数据的典型显示；和图22表示常规缺陷检测器中如图21所示的被测图像的显示倍率的典型改变。
具体实施例方式
图1示出了根据本发明第一优选实施例的包括缺陷检测器4的缺陷检测系统1的典型结构。在缺陷检测系统1的结构中，检查装置3和缺陷检测器4通过网络2彼此连接。网络2可以通过任何网络形成，如LAN(局域网)或公用通信线，只要其能在检查装置3和缺陷检测器4之间通过规定的通信协议进行数据通信即可。此外，多个检查装置3和多个缺陷检测器4可连接到网络2。
图2是表示检查装置3的结构的方框图。检查装置3包括操作部件30，用于输入操作者的指令；显示部件31，显示用于检查装置3的操作信息；成像部件32，对要检查的衬底90的被测表面进行成像；移动机构33，将成像部件32移动至规定位置；图像处理部件34，处理由成像部件32获得的图像数据；通信部件35，通过网络2在检查装置3和缺陷检测器4之间进行数据通信；和控制部件36。
操作者操作操作部件30，以在检查装置3中输入指令。更具体地说，由多个按钮、键盘、鼠标等形成的操作部件30还可由轨道球(trackball)、操纵杆、触摸屏形成。由显示各种数据的液晶显示器形成的显示部件31还可由LED(发光二极管)或显示灯形成。
具有等效于一般CCD照相机的功能的成像部件32对衬底90的被测表面进行成像并作为规定尺寸的每个单元的图像数据，而且将获得的图像数据传输给图像处理部件34。
移动机构33基于来自控制部件36的控制信号使成像部件32移动到规定位置。移动机构32还通过如编码器等传感器检测成像部件32的位置并将其传输给控制部件36。
图像处理部件34对由成像部件32获得的图像数据(衬底90每单元的图像数据)进行规定的图像识别处理，并确定衬底90是否具有缺陷。
图像处理部件34还在被测缺陷区域的位置和缺陷区域的尺寸的基础上形成缺陷信息400(图6)并将其传输给控制部件36。根据第一优选实施例的检查装置3采用表示衬底90的缺陷区域和图像数据的缺陷区域的图像数据的中心坐标作为缺陷区域的位置信息，同时采用缺陷区域的纵向尺寸和横向尺寸作为其尺寸信息。然而，缺陷区域的位置信息和尺寸信息不限于这些。例如，检查装置3还可直接采用衬底90的坐标作为表示缺陷区域的位置的信息，或者可采用像素数量(number)作为表示缺陷区域的尺寸的信息。
通信部件35具有通过控制部件36获得由图像处理部件34形成的缺陷信息400和通过网络2将其传输给缺陷检测器4的功能。由CPU(未示出))和存储器(未示出)构成的控制部件36储存或操作各种数据并产生控制信号，由此控制检查装置3的其余结构。
图3和4分别是缺陷检测器4的前视图和侧视图。图5是表示缺陷检测器4的结构的方框图。图3限定了水平X0-轴、Y-轴和垂直Z0-轴，而图4限定了(1)在垂至于Y轴的垂直平面上，从水平X0-轴稍微向下倾斜的X-轴和(2)垂直于X-轴和Y-轴的Z-轴。在第一优选实施例中，分别相对于X0-轴和Z0-轴倾斜的X-轴和Z-轴还可以分别与X0-轴和Z0-轴一致。
缺陷检测器4包括用于输入操作者的指令的操作部件40、在屏幕上显示用于操作缺陷检测器4所需的信息和图像数据的检测监视器41、对衬底90的缺陷部分进行成像以作为图像数据的成像部件42、固定衬底90的检测台43、分别设置在检测台43两侧的一对水平可移动机构44、沿着Y-轴方向移动成像部件42的移动机构45、缩放机构46、通信部件47和控制部件48。缺陷检测器4还包括支撑台490，其具有在检测台43的两侧部分之间基本上水平延伸的桥结构；支撑部件491，其支撑缺陷检测器4上的检测监视器41；和保护盖492，用于保护成像部件42。
在缺陷检测系统1中，通过比较由对被测衬底90进行成像获得的图像数据与主图像(例如，通过对参考主衬底进行成像获得的图像数据，或者由CAD数据产生的数字位图数据)而进行检测，操作者利用缺陷检测器4作为用于视觉检测缺陷部分的装置，如下面的详细说明。
由各种按钮、键盘、鼠标等形成的操作部件40还可以由轨道球、操纵杆、触摸屏形成。操作者可以轻按标度盘等以直接驱动成像部件42的光学系统，由此操作其成像倍率。在这种情况下，安装在缩放机构46上的标度盘等对应操作部件40。换言之，操作部件40可由任何机构形成，只要它由操作者操作用于向缺陷检测器4中输入指令等即可。
由缺陷检测器4上的支撑部件491支撑的检测监视器41在来自控制部件48的控制信号基础上在其屏幕上显示各种数据。例如液晶显示器等对应检测监视器41。根据第一优选实施例的缺陷检测器4包括主要对应本发明中的单个显示器的单个检测监视器41。
成像部件42是一般的CCD照相机，它可以通过设置在其中的图像接收元件(CCD)将在光学系统如成像透镜的光轴(基本上垂直于X-合奏和Y-轴的轴)上入射的光进行转换，由此对固定在检测台43上的衬底90(被测物体)进行成像。成像部件42将获得的衬底90的图像数据传输到控制部件48。
使检测台43的上表面基本上平行于X-Y平面，以固定由操作者或转移机构(未示出)转移到预定位置上的检测衬底90。
分别安装在支撑台490两侧的移动机构44沿着X-轴方向移动支撑台490。这样，控制部件48可控制支撑台490的移动量和位置。安装在支撑台490上的移动机构45沿着支撑台490在Y-轴方向移动成像部件42。这样，控制部件48可控制成像部件42的移动量和位置。
例如，采用伺服电机、球状螺钉(ball screw)和供给螺帽(feed nut)的公知机构可用做具有前述功能的移动机构44和45。球状螺钉沿着规定方向延伸并且由伺服电机旋转，用于在规定方向移动供给螺帽，从而控制部件48可通过控制伺服电机的旋转角来控制各个位置。移动机构44和45不限于这些部件，当然还可以通过其它公知的机构来实现。
因此，包括移动机构44和45的缺陷检测器4可在X-Y平面内移动成像部件42至任意位置。因此，成像部件42可对固定在检测台43上的衬底90的任意区域(具有缺陷区域的区域)进行成像。
缩放机构46(图3和4中未示出)具有基于来自控制部件48的控制信号而确定成像部件42的光学系统的缩放位置的功能，由此确定成像部件42的成像倍率。缩放机构46可直接由操作部件40操作。
通信部件47通过网络2在缺陷检测器4和检查装置3之间进行数据通信。这样，缺陷检测器4接收从检查装置3传输来的缺陷信息400。
如图5所示，控制部件48与缺陷检测器4的其余结构连接并处于能传送信号的状态。控制部件48包括存储部件480(图6)，用于储存来自操作者的指令、程序、各种获得的数据等，以通过CPU(未示出)执行各种操作的信息并形成控制信号，由此分别控制缺陷检测器4的其余结构。
图6是表示随着信号流控制部件48的功能结构的方框图。控制部件48的CPU(未示出)根据程序进行操作，由此实现了在图6所示的功能结构中的缺陷位置-尺寸运算部件481、倍率运算部件482、X/Y控制部件483、缩放控制部件484、被测图像显示部件485和主图像显示部件486。
缺陷位置-尺寸运算部件481包括倍率运算部件482，并产生表示由检测台43固定的衬底90上缺陷区域位置的位置数据402和表示缺陷区域的显示倍率α1的显示倍率数据403。
为了产生位置数据402，缺陷位置-尺寸运算部件481参照包含在缺陷信息400中的缺陷区域的位置信息，其中缺陷信息400是通过网络2从检查装置3接收到通信部件47中的。位置数据402包括具有缺陷区域的单元数量(假设衬底90的表面被分成规定尺寸的多个单元，并且每个单元的位置预先根据其数量而设置)和这个单元中的缺陷区域的中心位置(X，Y)。因此，缺陷检测器4可确定衬底90上的缺陷区域的位置。
缺陷位置-尺寸运算部件481还从缺陷信息400获得缺陷区域的尺寸(Xf，Yf)，同时从显示尺寸数据401获得在检测监视器41上用于显示缺陷区域的尺寸(Xw，Yw)(以下将称为“缺陷区域显示尺寸”)，并将其传送至倍率运算部件482。缺陷位置-尺寸运算部件481还在倍率运算部件482的运算结果基础上产生显示倍率数据403。
倍率运算部件482基于缺陷区域的尺寸和缺陷区域显示尺寸根据规定算法运算用于缺陷区域的显示倍率α1，并将运算结果传送给缺陷位置-尺寸运算部件481。显示尺寸数据401的初始值预先设置。
X/Y控制部件483在位置数据402的基础上获得成像部件42和缺陷区域(衬底90)的相对位置，产生用于将成像部件42移动至对缺陷区域成像的位置所需的控制信号(脉冲信号)并控制移动机构44和45。更具体地说，X/Y控制部件483在单元数量和X值的基础上控制移动结构44并确定成像部件42在X-轴方向的位置。X/Y控制部件483还在单元数量和Y值的基础上控制移动机构45并确定成像部件42在Y-轴方向的位置。
缩放控制部件484运算成像部件42的成像倍率β1，以通过参考显示倍率数据403根据规定算法对要检测的衬底90进行成像。缩放控制部件484还响应获得的成像倍率β1获得用于驱动成像部件42的光学系统的量并控制缩放机构46，由此确定成像部件42的成像倍率β1。
这样，当成像部件42对缺陷区域进行成像时，包括X/Y控制部件483和缩放控制部件484的缺陷检测器4响应缺陷信息400而确定了被成像缺陷区域的位置和成像倍率。因此，缺陷检测器4可响应由通信部件47获得的缺陷信息400而获得缺陷区域的被测图像数据404。
被测图像显示部件485对被测图像数据404进行必须的图像处理，之后在检测监视器41上显示此被测图像数据404。
主图像显示部件486在显示倍率数据403基础上，运算将与缺陷区域作比较的主图像数据405的显示倍率α2，响应获得的显示倍率α2而调节主图像数据405的放大率γ2，并在检测监视器41上显示。换言之，主图像显示部件486主要对应本发明中的第二显示控制元件。假设预先获得通过以规定的成像倍率β2对参考衬底的整个区域进行成像获得的主图像数据405并将其保存在控制部件48的存储部件480中。主图像数据405优选是数字位图数据，并且更优选是二进制位图数据。主图像显示部件486参考位置数据402，由此确定主图像数据405的显示部分(未示出)。
再次参见图5，支撑台490具有沿着Y-轴方向在检测台43的两侧之间基本上水平延伸的桥结构，用于支撑检测台43上的成像部件42。支撑台490设有上述移动机构45。
保护盖492不仅保护成像部件42而且防止外部入射光，从而成像部件42可对衬底90清楚地成像。固定到支撑台490的保护盖492通过移动机构44沿着支撑台490在X-轴方向移动，用于规则地覆盖成像部件42的上部。
缺陷检测系统1具有上述结构和功能。
图7和8是表示缺陷检测系统1中的缺陷检测器4的操作的流程图。在缺陷检测系统1中，检查装置3提取衬底90的缺陷区域，并在缺陷检测器4操作之前产生缺陷信息400。
传送装置(未示出)或操作者将被测衬底90传送到缺陷检测器4，从而其检测台43固定衬底90在规定位置上(步骤S11)。检查装置3传输衬底90的缺陷信息400，并且缺陷检测器4通过通信部件47获得此缺陷信息400(步骤S12)。
然后，控制部件48确定衬底90的被测缺陷(缺陷区域)(步骤S13)。当在第一优选实施例中控制部件48指定按顺序储存在缺陷信息400中的缺陷时，操作者还可以选择顺序。
当控制部件48指定被测缺陷区域时，缺陷检测器4确定成像部件42的位置(步骤S14)。在步骤S14中，缺陷位置-尺寸运算部件481参考缺陷信息400产生关于缺陷区域的位置数据402。然后X/Y控制部件483在位置数据402的基础上运算衬底90和成像部件42的相对位置并获得用于移动成像部件42的距离。X/Y控制部件483还控制移动机构44和45，由此将成像部件42移动获得的距离。这样，缺陷检测器4确定成像部件42的位置。
当缺陷检测器4确定成像部件42的位置时，倍率运算部件482运算用于缺陷区域的显示倍率(步骤S15)。在步骤S15，缺陷位置-尺寸运算部件481参考缺陷信息400传送被指定缺陷区域的尺寸(Xf，Yf)。缺陷位置-尺寸运算部件481还参考显示尺寸数据401将缺陷区域显示尺寸(Xw，Yw)传送到倍率运算部件482。然后，倍率运算部件482在缺陷区域的尺寸和缺陷区域显示尺寸的基础上运算用于缺陷区域的显示倍率α1。
当倍率运算部件482运算用于缺陷区域的显示倍率α1时，X和Y方向的倍率必须彼此相同。此外，优选显示整个缺陷区域，从而操作者可立刻确定缺陷区域。因此，当显示缺陷区域时，优选不过于放大通过对缺陷区域成像获得的图像数据(被测图像数据404)。因此，在步骤S15，倍率运算部件482根据以下数字表达式(1)获得缺陷区域的显示倍率α1α1＝min(Xw/Xf，Yw/Yf)…(1)其中min(A，B)表示A和B中较小的一个。预先给缺陷检测器4提供缺陷区域显示尺寸(Xw，Yw)的初始值，作为允许操作者易于在视觉上识别缺陷区域的尺寸。
这样，设置缺陷区域显示尺寸(Xw，Yw)初始值的缺陷检测器4可以自动运算缺陷区域的显示倍率α1。因此，在操作者不输入指令时，缺陷检测器4可以显示缺陷区域，同时将其放大到适当尺寸，而与其尺寸(Xf，Yf)无关。
当倍率运算部件482获得缺陷区域的显示倍率时α1时，缺陷位置尺寸运算部件481在由倍率运算部件482获得的缺陷区域的显示倍率α1基础上产生显示倍率数据403。
然后，缩放控制部件484和缩放机构46确定成像部件42的成像倍率β1(步骤S16)。物体的显示倍率α是根据以下数字表达式(2)通过成像倍率β和放大率γ经图像处理来估计的α＝β×γ…(2)在步骤S16中，缩放控制部件484参考显示倍率数据403、响应缺陷区域的显示倍率α1、根据下列数字表达式(3)运算成像部件42的成像倍率β1β1＝α1 …(3)根据第一优选实施例，缩放控制部件484将缺陷区域的显示倍率α1设置为成像部件42的成像倍率β1。这意味着在上述数字表达式(2)中放大率γ等于1。因此，缺陷检测器4可以以预先获得的所需的显示倍率α1显示缺陷区域，而不用通过对成像部件42获得的图像数据(检测到的图像数据404)进行图像处理来进行倍率转换。
然后，缩放控制部件484在获得的成像倍率β1基础上产生控制信号，并控制缩放机构46。因此，缩放机构46驱动成像部件42的光学系统并将成像部件42的成像倍率变为成像倍率β1。
当缩放控制部件484和缩放机构46确定成像部件42的成像位置和成像倍率β1时，缺陷检测器4通过成像部件42对衬底90进行成像(步骤S17)。此时，控制部件48产生用于成像部件42的光栅信号并将其输出到成像部件42。成像部件42将获得的图像数据作为被测图像数据404传输给控制部件48，然后将其依次存储在存储部件480中。被测图像数据404可以是静止图像或运动图像，或者是单色图像或彩色图像。换言之，被测图像数据404可以是任何图像，只要操作者可以检测其电路图形中的缺陷即可。
当成像部件42产生被测图像数据404时，被测图像显示部件485进行第一显示步骤(步骤S18)。图9和图10示出了在第一显示步骤中显示的被测图像数据404。在第一显示步骤中，被测图像显示部件485以在步骤S15中获得的显示倍率α1在检测监视器41的显示区410上显示被测图像数据404。在根据第一优选实施例的缺陷检测器4中，假设成像部件42的成像区域与显示区410基本相同。使显示区410的尺寸(和成像区域的尺寸)大于缺陷显示尺寸(Xw，Yw)。
如上所述，根据第一优选实施例的缺陷检测器4在缺陷区域的显示倍率α1基础上，根据数字表达式(3)获得用于被测图像数据404的成像倍率(成像部件42的成像倍率β1)。因此，被测图像显示部件485在检测监视器41的显示区410上基本上以不进行倍率转换的倍率显示被测图像数据404的操作对应以下操作被测图像显示部件485响应通过倍率运算部件482获得的缺陷区域的显示倍率α1而在检测监视器41上显示被测图像数据404的操作。换言之，被测图像显示部件485主要对应本发明中的第一显示控制元件。
因此，缺陷检测器4以等于显示倍率α1的成像倍率β1预先对被测图像数据404成像，并可显示被测图像数据404，而不用通过图像处理等进行倍率转换(例如数字缩放处理)。因此，缺陷检测器4可以抑制第一显示步骤中控制部件48的操作量。如果被测图像数据404的成像倍率不同于缺陷区域的显示倍率α1，被测图像显示部件485可以参照用于在检测监视器41上对其进行显示的显示倍率数据403而通过被测图像数据404上的图像处理来执行倍率转换处理。在这种情况下，缺陷检测器4可以缩放机构46中没有设置的倍率显示被测图像数据404。
在制造衬底90的步骤中，在衬底90上形成电路图形的各种尺寸的缺陷区域。然而，缺陷检测器4响应由检查装置3检测到的缺陷区域的尺寸而运算和显示用于缺陷区域的显示倍率。因此，缺陷检测器4可以在检测监视器41上以尺寸(Xw，Yw)显示缺陷区域，使操作者容易用视觉检测缺陷区域，如图9和10所示，而与缺陷区域的尺寸无关。
然后，主图像显示部件486进行第二显示步骤(步骤S19)。在第二显示步骤中，主图像显示部件486参考显示倍率数据403在检测监视器41上以在步骤S15获得的显示倍率α1显示主图像数据405。图11和12示意性示出了通过第一和第二显示步骤在检测监视器41上显示的屏幕。
主图像显示部件486根据下列数字表达式(4)获得用于以显示倍率α1显示以成像倍率β2获得的图像数据的放大率γ1。这样，主图像显示部件486确定是缩小还是放大显示主图像数据405。数字表达式(4)对应通过将显示倍率α1和成像倍率β2代入数字表达式(2)中并转换各项所获得的数字表达式。
γ1＝α1/β1 …(4)如果数字表达式(4)中放大率γ1小于1，则这意味着主图像数据405被缩小。另一方面，如果放大率γ1大于或等于1，则意味着主图像数据405被放大。
因此，响应放大率γ1的值，主图像显示部件486根据数字表达式(5)或(6)获得主图像数据405的放大率γ2γ2＝γ1(如果γ1＜1) …(5)γ2＝取整(γ1)(如果γ1≥1)…(6)其中取整(N)表示N的整数部分。因此，当主图像数据405放大时，放大率γ2是来自数字表达式(6)的整数(自然数)。
当获得主图像数据405的放大率γ2时，主图像显示部件486通过将放大率γ2代入数字表达式(2)中(数字表达式(7))而获得主图像数据405的显示倍率α2，对主图像数据405进行所需的图像处理，并在检测监视器41的显示区411上显示。
α2＝β2×γ2 …(7)如图11和12所示，检测监视器41的屏幕沿着显示区410设有显示区411作为用于显示主图像数据405的区域，以同时显示被测图像数据404和主图像数据405。使被测图像数据404的显示倍率α1和α2基本上彼此相等，从而检测监视器41基本上以相等尺寸显示由图像数据404和405表示的电路图形。
如图21所示，常规缺陷检测器构成为以基本相同的显示倍率在初始屏幕上(以操作者不能改变的状态显示被测图像和主图像的屏幕)显示被测图像和主图像。然而，常规缺陷检测器预先设置被测图像的成像倍率的初始值并分别设置被测图像和主图像的放大率，以便显示初始屏幕。因此，常规缺陷检测器不能以相同的显示倍率在初始屏幕上显示被测图像和主图像，除非已经获得规定成像倍率主的图像。
然而，根据第一优选实施例的缺陷检测器4确定被测图像数据404的显示倍率α1，以易于检测的尺寸显示缺陷区域，同时随着显示倍率α1自动确定主图像数据405的显示倍率α2。这样，缺陷检测器4可以基本上等于被测图像数据404的显示倍率自动显示以任意成像倍率预先获得的主图像数据405。因此，操作者可以很容易地互相比较缺陷参考区域和缺陷区域而不必手动改变主图像数据405的显示倍率α2。换言之，缺陷检测器4可以有效地实现操作者的检测操作。根据第一优选实施例缺陷检测器4中的显示区410的尺寸比显示区411大，但是显示区410和411还可以相同尺寸显示图像。
当主图像数据405是数字位图数据时，缺陷检测器4可以整数倍的放大倍率更准确地显示主图像数据，而不用在主图像数据405上的像素等之间进行插入处理。
根据第一优选实施例的缺陷检测器4通过数字表达式(6)获得用于放大主图像数据405的放大率γ2。然而，获得整数的放大率γ2的方法不限于此。例如，缺陷检测器4还可以通过将放大率γ1四舍五入到第一小数位而获得放大率γ2。当主图像数据405是模拟数据或缺陷检测器4进行插入处理时，缺陷检测器4可通过数字表达式(5)获得放大率γ2，而与放大率γ1的值无关。
当终止第二显示步骤(步骤S19)时，缺陷检测器4监视操作者是否已经对操作部件40进行用于输入改变显示倍率α1的指令的操作(步骤S21)并等待直到关于缺陷区域的检测操作终止为止(步骤S28)。
如果在缺陷区域的检测操作期间操作者输入用于改变显示倍率α1的指令(在步骤S12中为是)，则缺陷检测器4从操作部件40接收输入信息(步骤S22)并获得缺陷区域的新显示倍率α1(步骤S23)，以重写显示倍率数据403。术语“输入信息”指的是相对于目前显示的被测图像数据404，操作者所需的改变倍率αp。换言之，缺陷检测器4根据下列数字表达式(8)通过当前显示的缺陷区域的显示倍率αo而获得缺陷区域的新显示倍率α1α1＝αp×αo…(8)换言之，缺陷检测器4将由显示倍率数据403表示的缺陷区域的显示倍率α1重写为在步骤S23中通过数字表达式(8)获得的值。
然后，缩放控制部件484在步骤S23重写的显示倍率数据403基础上运算成像部件42的新成像倍率β1并控制缩放机构46，由此，重新确定成像部件42的成像倍率(步骤S24)。
当缩放控制部件484确定成像倍率时，成像部件42对衬底90进行成像(步骤S25)，以重新获得被测图像数据404。此外，被测图像显示部件485进行第一显示步骤(步骤S26)，以在检测监视器41的显示区410上显示新的被测图像数据404。
此时，被测图像显示部件485以操作者所需的新显示倍率α1显示成像的被测图像数据404，同样与步骤18类似。由此，缺陷检测器4以操作者所需的新显示倍率α1显示步骤S13确定的缺陷区域。
当被测图像显示部件485显示被测图像数据404时，主图像显示部件486进行第二显示步骤(步骤S27)，以显示主图像数据405。此时，缺陷检测器4通过与步骤S19中所采用的相类似的方法，在步骤S23重写的显示倍率数据403基础上，运算用于主图像数据405的显示倍率α2。
图13示出了关于图11所示例子的被测图像数据404的显示倍率α1的典型改变。当将图11所示的显示区410上显示的被测图像数据404改变为图13所示的显示区410上显示的被测图像数据404时，缺陷检测器4以基本上等于被测图像数据404改变的显示倍率α1的显示倍率在图13所示的显示区411上显示主图像数据405。
换言之，当操作者改变被测图像数据404的显示倍率α1时，缺陷检测器4跟随被测图像数据404的显示倍率α1以显示倍率α2自动显示主图像数据405。因此，操作者易于对图像数据404和405进行相互比较，而不用进行改变主图像数据405的显示倍率α2的操作，以提高缺陷操作效率。
再参见图8，当操作者终止关于缺陷区域的检测操作时(步骤S28中为是)，控制部件48参考缺陷信息400，以确认操作者是否已经终止关于衬底90的所有缺陷区域的检测操作，并在存在其它缺陷时从步骤S13开始进行重复处理。
如果不存在要检测的其它缺陷区域(在步骤S29中为是)，则控制部件48确定是否有其它衬底要进行检测(步骤S30)。如果有要检测的其它衬底，则控制部件48重复从步骤S11的处理，如果没有其它衬底要检测，则终止处理。
如上所述，根据第一优选实施例的缺陷检测器4在倍率运算部件482获得的缺陷区域的显示倍率α1基础上，运算要与缺陷区域比较的主图像数据405的显示倍率α2。缺陷检测器4响应获得的显示倍率α2而在检测监视器41上显示主图像数据405，以便缺陷检测器4可以响应被测图像数据404的显示倍率α1而显示以任意成像倍率成像的主图像数据405。因此，操作者易于对图像数据404和405进行互相比较，以提高缺陷检测操作的效率。
当操作者改变被测图像数据404的显示倍率α1时，缺陷检测器4也自动改变主图像数据405的显示倍率α2，由此操作者可以进行检测操作，而不用精细地改变主图像数据405的显示倍率α2，这与常规缺陷检测器不同。由此还可提高缺陷检测器的效率。
此外，缺陷检测器4在检测监视器41上同时显示被测图像数据404和主图像数据405，由此操作者易于对缺陷区域与缺陷参考区域进行互相比较。
当操作者直接驱动成像部件42的光学系统时(直接改变成像倍率β1)，缺陷检测器4通过成像部件42的被驱动光学系统的位置读取成像部件42的成像倍率β1并通过数字表达式(3)将此成像倍率β1看作是显示倍率α1。换言之，缺陷检测器4可通过这个操作接收显示倍率α1。在这种情况下，缩放控制部件484不可控制缩放机构46，由此缺陷检测器4不能在接收到的显示倍率α1基础上重新获得成像倍率β1。
根据第一优选实施例的缺陷检测器4同时显示主图像数据405和被测图像数据404，显示图像数据404和405的方法不限于这种方法，缺陷检测器4也可以以转换方式显示图像数据404和405。
图14是表示随着数据流在上述原理基础上构成的根据本发明第二实施例的缺陷检测器4的控制部件48的功能结构方框图。根据第二优选实施例的缺陷检测器4不同于根据第一优选实施例的缺陷检测器4的地方在于它包括控制部件48的功能结构中的开关部件487。具有与根据第一优选实施例的缺陷检测器4相同功能的根据第二优选实施例的缺陷检测器4的结构用相同的参考标记表示，以适当地省略冗余说明。
开关部件487从操作部件40接收输入信号，以在输入信号基础上在被测图像显示部件485和主图像显示部件486上转换显示被测图像数据404和主图像数据405。
图15和16是表示根据第二优选实施例的缺陷检测器4的操作的流程图。图15所示的步骤S31-S37与图7所示的步骤S11-S17相同。
缺陷检测器4进行步骤S38，用于在检测监视器41上显示被测图像数据404，这与图7所示的步骤S18相同，而不进行对应步骤S19的处理。这是因为根据第二优选实施例的缺陷检测器4设置成在初始状态下在被测图像显示部件485上显示被测图像数据404并且在没有接收到来自操作者的指令时开关部件487使被测图像显示部件485显示被测图像数据404。
这样，操作者可以识别成像部件42已经对衬底90进行成像并开始用视觉检测缺陷区域。
图17示出了以上述方式在检测监视器41上进行的典型显示。如图17所示，检测监视器41的显示屏只分配给开关按钮412和显示区410，用于只显示被测图像数据404。开关按钮412的功能将在后面说明。
当检测监视器41显示被测图像数据404时，根据第二优选实施例的缺陷检测器4确定是否操作者已经进行输入(步骤S41)。这个确定处理对应步骤S21。
如果步骤S41的确定是是，则缺陷检测器4经步骤S42到S45步骤进行处理(对应图8所示的经步骤S22到S25的处理)，如果确定是否，则跳过这个处理。
然后，开关部件487参照来自操作部件40的输入信号确定操作者是否已经操作开关按钮412，由此确定是否显示缺陷参考区域(步骤S46)。换言之，开关按钮412具有在开关部件487中输入来自操作者的指令的功能。
如果操作者没有操作开关按钮412(在步骤S46中为否)，则开关部件487在步骤S47进行第一显示步骤(对应步骤S26中的处理)，以便在被测图像显示部件485上进行显示。如果缺陷检测器4已经执行了步骤S42-S45的处理，则开关部件487再次运算和显示被测图像数据404的显示倍率α1。
如果操作者已经操作开关按钮412(在步骤S46中为是)，另一方面，开关部件487在步骤S48进行第二显示步骤(对应步骤S27的处理)，以便在主图像显示部件486上进行显示。
图18示出了以上述方式在检测监视器41上进行的典型显示。如图18所示，开关部件487将通过被测图像显示部件485的显示转换为通过主图像显示部件486的显示，并且检测监视器41的显示屏只分配给返回按钮413和显示区411。返回按钮413用于使显示返回到通过被测图像显示部件485的显示。换言之，缺陷检测器4在步骤S46确定为是，除非返回按钮413工作。
在步骤S47或S48之后执行的通过步骤S49-S51的处理类似于图8所示的通过步骤S28-S30的处理。
如上所述，根据第二优选实施例的缺陷检测器4也可以达到类似于根据第一优选实施例的缺陷检测器4的效果。
此外，缺陷检测器4通过在通过被测图像显示部件485的显示和通过主图像显示部件486的显示之间进行转换而可以有效地利用检测监视器41的显示区。
前面已经参照在单一检测监视器41上显示主图像数据405和被测图像数据404的缺陷检测器4介绍了第一和第二优选实施例，但是显示图像数据404和405的方法不限于此，图像数据404和405也可以分别显示在不同的显示器上。
图19是在上述原理基础上构成的根据本发明第三优选实施例的缺陷检测器5的正视图。根据第三优选实施例的缺陷检测器5包括两个检测监视器414和415作为在其屏幕上显示各种数据的显示器。缺陷检测器5的结构基本上与根据第一优选实施例的缺陷检测器4相同，除了检测监视器414和415之外，并且与根据第一优选实施例的缺陷检测器4相同的根据第三优选实施例的缺陷检测器5的部分适当地用相同参考标记表示，从而省略冗余说明。
分别具有与根据上述第一优选实施例的缺陷检测器4相同功能的检测监视器414和415设置在X轴方向并由支撑件491支撑，如图19所示。
图20是表示随着数据流第三优选实施例的缺陷检测器5中控制部件48的功能结构方框图。在根据第三优选实施例的控制部件48中，被测图像显示部件485将对检测监视器415进行输出，而主图像显示部件486对检测监视器414进行输出。
根据第三优选实施例的缺陷检测器5构成为可执行类似于图7和8所示的根据第一优选实施例的缺陷检测器4的操作的装置，并且在类似于步骤S18和S26的步骤中，被测图像显示部件485在检测监视器415上显示被测图像数据404。此外，主图像显示部件486在类似于步骤S19和S27的步骤中在检测监视器414上显示主图像数据405。
这样，缺陷检测器5可以避免在通过在不同显示器上显示缺陷区域和缺陷参考区域而检测缺陷的操作中操作者将被测图像数据404误认为是主图像数据405或反之的可能性。
如上所述，根据第三优选实施例的缺陷检测器5也可以达到类似于根据上述第一优选实施例的缺陷检测器4的效果。
此外，在检测缺陷的操作中操作者几乎不会将被测图像数据404误认为是主图像数据405或反之。因此，缺陷检测器5可以实施有效的检测操作。
在每个上述优选实施例中，获得缺陷信息400的方法不限于通信部件47通过网络2的操作。检查装置3也可以在便携式记录介质等中记录缺陷信息400，用于将记录介质伴随着衬底90传送到缺陷检测器4或5，从而缺陷检测器4或5从记录介质读取缺陷信息400。
在每个上述优选实施例中，控制部件48通过软件处理运行程序而执行其功能，控制部件48还可通过专用电路如俘获板或轴控制板进行硬件处理而部分或全部地执行其功能结构。
缺陷检测器4或5中的处理顺序不限于参照上述优选实施例所述的顺序。例如，根据第一优选实施例的缺陷检测器4也可以构成为并行执行步骤S14的处理和步骤S15和S16的处理，或者转换执行步骤S18和S19的顺序。换言之，缺陷检测器4可以按照任意顺序执行处理，只要达到上述效果即可。
在上述第一到第三优选实施例中，操作者输入用于目前显示的被测图像数据404的改变倍率αp，以便改变其显示倍率，但是输入信息不限于此。例如，操作者还可以直接输入新的所需的显示倍率α1。此外，操作者可以输入用于重写显示尺寸数据401的新缺陷显示尺寸，以便倍率运算部件482运算新的显示倍率α1。
缺陷检测器4或5通过预先对参考衬底进行成像而获得主图像数据405并对其进行储存或从CAD数据产生主图像数据405，操作者还可以在检测缺陷区域时实时获得主图像数据405。在这种情况下，缺陷检测器4或5可以随被测图像数据404的显示倍率α1设置参考衬底的成像倍率β2。
前面已经示出并详细说明了本发明，前面的说明都是示意性的而非限制性的。因此应该理解在不脱离本发明的范围的情况下可以进行各种修改和改变。
权利要求
1.一种缺陷检测器，用于检测被测物体上的缺陷，所述缺陷检测器包括图像显示系统；固持元件，固定所述被测物体；图像获得元件，对由所述固持元件固定的所述被测物体进行成像，以通过对具有缺陷的所述被测物体的缺陷区域进行成像而获得被测图像数据；第一显示控制元件，以第一显示倍率在所述图像显示系统上显示由所述图像获得元件获得的所述被测图像数据；以及第二显示控制元件，以第二显示倍率在所述图像显示系统上显示将与所述缺陷区域比较的主图像数据，所述第二显示倍率为响应所述第一显示倍率运算得到的。
2.根据权利要求1所述的缺陷检测器，还包括尺寸获得元件，获得表示关于由所述固持元件固定的所述被测物体的所述缺陷区域的尺寸的信息；以及显示倍率运算元件，基于表示由所述尺寸获得元件获得的所述缺陷区域的尺寸的所述信息根据规定算法运算所述第一显示倍率。
3.根据权利要求1所述的缺陷检测器，还包括从操作者接收输入信息的操作部件，其中在每次基于所述输入信息设置所述第一显示倍率时，所述第二显示控制元件响应设置的所述第一显示倍率而运算所述第二显示倍率，并且以所述第二显示倍率在所述图像显示系统上显示所述主图像数据。
4.根据权利要求1所述的缺陷检测器，还包括成像倍率确定元件，该成像倍率确定元件响应所述第一显示倍率根据规定算法确定用于对所述被测物体进行成像的所述图像获得元件的成像倍率。
5.根据权利要求1所述的缺陷检测器，还包括位置获得元件，获得表示关于由所述固持元件固定的所述被测物体所述缺陷区域的位置的信息；以及定位元件，响应表示由所述位置获得元件获得的所述缺陷区域的位置的所述信息而确定由所述固持元件固定的所述被测物体和所述图像获得元件的相对位置。
6.根据权利要求1所述的缺陷检测器，其中所述主图像数据表示数字位图，以及所述第二显示倍率是用于将所述数字位图放大整数倍的倍率值。
7.根据权利要求1所述的缺陷检测器，其中所述图像显示系统中包含的单一显示器分别通过所述第一显示控制元件和所述第二显示控制元件同时显示所述被测图像数据和所述主图像数据。
8.根据权利要求1所述的缺陷检测器，还包括开关元件，所述开关元件使所述图像显示系统中包含的所述单一显示器以转换方式通过所述第一显示控制元件和所述第二显示控制元件显示所述被测图像数据和所述主图像数据。
9.根据权利要求1所述的缺陷检测器，其中所述图像显示系统包括第一显示器，在所述第一显示控制元件的控制下显示所述被测图像数据；以及第二显示器，在所述第二显示控制元件的控制下显示所述主图像数据。
10.一种检测被测物体上的缺陷的缺陷检测方法，包括固持步骤，固定所述被测物体；图像获得步骤，对在所述固持步骤中固定的所述被测物体进行成像并通过对具有缺陷的所述被测物体的缺陷区域进行成像获得被测图像数据；第一显示步骤，以第一显示倍率在图像显示系统上显示在所述图像获得步骤中获得的所述被测图像数据；以及第二显示步骤，以第二显示倍率在图像显示系统上显示将与所述缺陷区域比较的主图像数据，所述第二显示倍率为响应所述第一显示倍率运算得到的。
11.根据权利要求10所述的缺陷检测方法，还包括尺寸获得步骤，获得表示关于在所述固持步骤中固定的所述被测物体所述缺陷区域的尺寸的信息；以及显示倍率运算步骤，基于表示在所述尺寸获得步骤中获得的所述缺陷区域的尺寸的所述信息根据规定算法运算所述第一显示倍率。
12.根据权利要求10所述的缺陷检测方法，还包括接收来自操作者的输入信息的操作步骤，以在每次基于所述输入信息设置所述第一显示倍率时，进行所述第二显示步骤。
13.根据权利要求10所述的缺陷检测方法，还包括成像倍率确定步骤，响应所述第一显示倍率根据规定算法确定用于对所述被测物体进行成像的成像倍率。
14.根据权利要求10所述的缺陷检测方法，还包括位置获得步骤，获得表示关于所述固持步骤中固定的所述被测物体的所述缺陷区域的位置的信息；以及定位步骤，响应在所述位置获得步骤中获得的表示所述缺陷区域的位置的所述信息，确定所述固持步骤中固定的所述被测物体和对所述被测物体进行成像的成像元件的相对位置。
15.根据权利要求10所述的缺陷检测方法，其中所述主图像数据表示数字位图，以及运算所述第二显示倍率作为在所述第二显示步骤中将所述数字位图放大整数倍的倍率值。
全文摘要
缺陷检测器的控制部件设有倍率运算部件、被测图像显示部件和主图像显示部件。倍率运算部件基于缺陷信息运算用于缺陷区域的显示倍率α1(显示倍率数据)。成像部件对被测图像数据成像，以便成像倍率β1达到显示倍率α1，并且被测图像显示部件在检测监视器上显示被测图像数据。主图像数据显示部件运算基本上等于显示倍率α1的主图像数据的显示倍率α2，并在检测监视器上以显示倍率α2显示主图像数据。因此，提高了操作者缺陷检测操作的效率。
文档编号G01B11/30GK1598483SQ20041007971
公开日2005年3月23日 申请日期2004年9月17日 优先权日2003年9月17日
发明者三田章生 申请人:大日本网目版制造株式会社