(57)【要約】【課題】異物に反応せずに、配線パターンの形状にのみ反応するフィルタ処理を適用し、その処理結果から配線パターンの断線または幅異常の欠陥を検出する方法を提供することにある。【解決手段】本発明の欠陥検出方法において、検査領域の撮像画像作成工程Ｓ１は、検査対象物を撮像し、撮像画像を作成する。フィルタ値出力工程Ｓ２は、撮像画像に対し、配線パターンを検出する配線パターン検出フィルタを適用して、前記撮像画像における配線パターン部分を強調したフィルタ値を出力する。異物判別工程Ｓ３は、対象画素に異物があるかを判別し、異物がないと判別された場合は、前記フィルタ値をその対象画素の出力値とし、異物があると判別された場合は、その対象画素の出力値を０とする。欠陥検出工程Ｓ４は、前記異物判別工程Ｓ３の出力値に基づいて前記検査対象物の前記配線パターンの欠陥を検出する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査対象物を撮像した撮像画像に対し、配線パターンを検出する配線パターン検出フィルタを適用して、前記撮像画像における配線パターン部分を強調したフィルタ値を出力するフィルタ値出力工程と、
前記撮像画像に基づいて異物の有無を判別し、異物があると判別した部分はその部分の出力値を０とし、異物ではないと判別した部分はその部分の出力値を前記フィルタ値とする異物判別工程と、
前記異物判別工程の出力値に基づいて前記検査対象物の前記配線パターンの欠陥を検出する欠陥検出工程とを備えることを特徴とする欠陥検出方法。
【請求項２】
請求項１に記載の欠陥検出方法において、
前記フィルタ値出力工程は、前記撮像画像において順次選択される対象画素と、前記対象画素に対して前記配線パターンの形成方向に直交する直線上に配置され、かつ、前記対象画素に関して対称位置に配置される比較画素とを設定し、
前記比較画素の各濃度値のうち小さい値から前記対象画素の濃度値を引いた値を、対象画素のフィルタ値として出力することを特徴とする欠陥検出方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の欠陥検出方法において、
前記異物判別工程は、前記撮像画像において順次選択される対象画素と、前記対象画素に対して前記配線パターンの形成方向に沿った直線上に配置され、かつ、前記対象画素に関して対称位置に配置される比較画素とを設定し、
前記対象画素の濃度値と前記各比較画素の濃度値との差分の絶対値を求め、これら２つの絶対値の小さい値を対象画素の判別値とし、
前記判別値を予め決められた異物判別用の閾値と比較して、対象画素に異物があるかを判別し、異物がないと判別された場合は、前記フィルタ値をその対象画素の出力値とし、異物があると判別された場合は、その対象画素の出力値を０とすることを特徴とする欠陥検出方法。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の欠陥検出方法において、
前記欠陥検出工程は、前記配線パターンにおいて連続する領域を認識し、
前記配線パターンにおいて連続する領域の長さを予め決められた断線判別用の閾値と比較し、前記配線パターンにおいて連続する領域の長さが断線判別用の閾値以下の場合は断線ありと判別し、
前記配線パターンにおいて連続する領域の幅を予め決められた幅異常判別用の閾値と比較し、前記配線パターンにおいて連続する領域の幅が幅異常判別用の閾値以上の場合は幅異常ありと判別することを特徴とする欠陥検出方法。
【請求項５】
検査対象物を撮像した撮像画像に対し、配線パターンを検出する配線パターン検出フィルタを適用して、前記撮像画像における配線パターン部分を強調したフィルタ値を出力するフィルタ値出力手段と、
前記撮像画像に基づいて異物の有無を判別し、異物があると判別した部分はその部分の出力値を０とし、異物ではないと判別した部分はその部分の出力値を前記フィルタ値とする異物判別手段と、
前記異物判別手段の出力値に基づいて前記検査対象物の前記配線パターンの欠陥を検出する欠陥検出手段とを備えることを特徴とする欠陥検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、欠陥検出方法および欠陥検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体ウェハ等に形成する配線パターンに対して、断線や配線幅の異常などの欠陥を画像処理で検査する検査方法が知られている。近年、配線パターンの細密化が進んでおり、複雑な配線パターンが形成される場合がある。このような繊細な配線パターンにおいて、断線や幅異常を完全になくすことは難しいため、検査工程において検出し、製品の信頼性を確保する必要がある。
【０００３】
このような欠陥検出方法としては、検査対象物をＣＣＤカメラ等のエリアカメラで撮影し、撮像画像から画像処理を用いて欠陥を検出するパターンマッチング方法が知られている。ここでは、ワークに形成されている２つの同一パターンを撮像して２つの被検査画像を取得して２値化し、この２つの被検査画像の２値画像を互いに位置あわせし、両画像の対応する画素間で排他的論理和の演算を実行して欠陥候補画像を作成し、位置あわせ後の両画像の対応する画素間で論理和の演算を実行して背景画像を作成し、背景画像の高輝度領域を収縮させて収縮背景画像を作成し、収縮背景画像と欠陥候補画像の対応する画素間の論理積の演算を実行して判定画像を作成し、判定画像に基づいてパターンに発生している欠陥を検出する方法が知られている（例えば特許文献１）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２５０１０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１による方法においても、配線パターン付近に異物が存在する場合、本来検出すべき欠陥以外に異物を検出し、過検出となる可能性や、配線パターンに異物が隣接している場合、異物も配線パターンの一部であると判断してしまい、正確な配線幅を検出できないという問題がある。
【０００６】
また、製品の変更に伴い、その都度パターンを準備する必要があり、さらに２つの同一パターンを撮像し、欠陥候補画像、背景画像、収縮背景画像、判定画像などを順次作成しなければならず、手間がかかるという問題がある。
【０００７】
そこで本発明の目的は、異物には反応せずに、配線パターンの形状にのみ反応するフィルタ処理を適用し、そのフィルタ処理の結果から配線パターンの断線または幅異常の欠陥を検出する方法および欠陥を検出する装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の欠陥検出方法は、検査対象物を撮像した撮像画像に対し、配線パターンを検出する配線パターン検出フィルタを適用して、前記撮像画像における配線パターン部分を強調したフィルタ値を出力するフィルタ値出力工程と、前記撮像画像に基づいて異物の有無を判別し、異物があると判別した部分はその部分の出力値を０とし、異物ではないと判別した部分はその部分の出力値を前記フィルタ値とする異物判別工程と、前記異物判別工程の出力値に基づいて前記検査対象物の前記配線パターンの欠陥を検出する欠陥検出工程とを備えることを特徴とする。
【０００９】
この発明によれば、フィルタ値出力工程によって、撮像画像から配線パターン部分を強調して検出することができる。さらに異物判別工程によって異物を判別しているので、前記フィルタ値出力工程で異物が設けられた部分を配線パターンと同様に強調してしまった場合でも、異物部分の出力値を０とすることで異物部分を誤って強調することを防止できる。すなわち本発明は、異物に反応することなく配線パターンを正確に検出できることから、異物を配線パターンの一部と判別することによる幅異常の過検出を防止することができる。さらに、フィルタ値出力工程では、配線パターン検出フィルタを用いて、撮像画像から配線パターンを強調しているので、製品の変更に伴う配線形状や配線位置の変更に対しても、従来のようにパターンや各種画像を作成する必要がなく、様々な配線パターンに適応することができる。
【００１０】
本発明の欠陥検出方法において、前記フィルタ値出力工程は、前記撮像画像において順次選択される対象画素と、前記対象画素に対して前記配線パターンの形成方向に直交する直線上に配置され、かつ、前記対象画素に関して対称位置に配置される比較画素とを設定し、前記比較画素の各濃度値のうち小さい値から前記対象画素の濃度値を引いた値を、対象画素のフィルタ値として出力することを特徴とする
【００１１】
例えば、配線パターン内の濃度値は低く、配線パターン外の濃度値が高く表される。この際、本発明のフィルタ値出力工程によれば、配線パターン内に対象画素がある場合はフィルタ値は大きく算出され、配線パターン外に対象画素がある場合はフィルタ値は小さく算出される。従って、フィルタ値出力工程の出力値（フィルタ値）の値が大きな部分は、強調された配線パターンとなる。このように平易な処理で配線パターンを強調することができる。
また、フィルタ値出力工程では、比較画素の各濃度値のうち小さい値から前記対象画素の濃度値を引いて、対象画素のフィルタ値として出力している。このため、仮に、撮像画像内に各比較画素および対象画素を結ぶ方向に沿った配線パターンが存在し、比較画素の一方と対象画素とが同時に配置される場合には、フィルタ値は小さな値となるため、そのような配線パターンを強調することはない。従って、本発明のフィルタ値出力工程によれば、比較画素の各濃度のうちの小さいほうから対象画素の濃度値を引いてフィルタ値を求めているので、各比較画素および対象画素を結ぶ方向に直交する方向に形成された配線パターンのみを強調することができる。
【００１２】
本発明の欠陥検出方法において、前記異物判別工程は、前記撮像画像において順次選択される対象画素と、前記対象画素に対して前記配線パターンの形成方向に沿った直線上に配置され、かつ、前記対象画素に関して対称位置に配置される比較画素とを設定し、前記対象画素の濃度値と前記各比較画素の濃度値との差分の絶対値を求め、これら２つの絶対値の小さい値を対象画素の判別値とし、前記判別値を予め決められた異物判別用の閾値と比較して、対象画素に異物があるかを判別し、異物がないと判別された場合は、前記フィルタ値をその対象画素の出力値とし、異物があると判別された場合は、その対象画素の出力値を０とすることを特徴とする。
【００１３】
この発明によれば、異物判別工程において、異物の有無を判別する判別値が算出される。すなわち、異物判別工程では、判別値は、配線パターンの形成方向に沿った直線上に配置される比較画素を用いて算出されるため、配線パターンの形成方向で各画素の輝度差を算出することができる。従って、配線パターンの形成方向において、画素の輝度値が変化する異物部分を検出することができる。
さらに、異物判別工程では、判別値算出により生じた輝度差を予め決められた異物判別用の閾値と比較して異物の有無を判断し、異物と判断した場合にはその対象画素は強調されない。このことにより、短い処理時間で、画素の濃度差に影響を受けることなく、異物と配線との判別をし、異物を配線の一部と判別する過検出を防止することができる。
また、異物判別工程では、両方の比較画素と対象画素との差分の絶対値の差の小さい値を判別値としているので、対象画素の濃度値と、他の２つの比較画素の濃度値とが大きく異なる場合は判別値が大きくなる。一方、対象画素の濃度値と一方の比較画素の濃度値の差が小さい場合には判別値は小さくなる。従って、例えば、対象画素には異物がなく、比較画素のどちらか一方に異物があったときは、他方の比較画素の濃度値と対象画素の濃度値の差は小さいため、判別値も小さくなり、対象画素に異物が無いことを容易にかつ確実に判別できる。
【００１４】
本発明の欠陥検出方法において、欠陥検出工程は、前記配線パターンにおいて連続する領域を認識し、前記配線パターンにおいて連続する領域の長さを予め決められた断線判別用の閾値と比較し、前記配線パターンにおいて連続する領域の長さが断線判別用の閾値以下の場合は断線ありと判別し、前記配線パターンにおいて連続する領域の幅を予め決められた幅異常判別用の閾値と比較し、前記配線パターンにおいて連続する領域の幅が幅異常判別用の閾値以上の場合は幅異常ありと判別することを特徴とする。
【００１５】
この発明によれば、ブロブ処理（ｂｌｏｂ処理）などを行って連続する配線パターンを認識し、この配線パターンの長さや幅を各閾値と比較することにより断線、幅異常を検出することができる。このため、長さや幅が異なる配線パターンを検出する場合は、各閾値の条件だけを変更すればよいため、簡単にかつ効率良く、配線パターンの異常を検出することができる。
【００１６】
本発明の欠陥検出装置は、検査対象物を撮像した撮像画像に対し、配線パターンを検出する配線パターン検出フィルタを適用して、前記撮像画像における配線パターン部分を強調したフィルタ値を出力するフィルタ値出力手段と、前記撮像画像に基づいて異物の有無を判別し、異物があると判別した部分はその部分の出力値を０とし、異物ではないと判別した部分はその部分の出力値を前記フィルタ値とする異物判別手段と、前記異物判別手段の出力値に基づいて前記検査対象物の前記配線パターンの欠陥を検出する欠陥検出手段とを備えることを特徴とする。
【００１７】
このような装置によれば、前述した欠陥検出方法の作用および効果と同様の作用および効果を享受することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
〔１．装置の全体構成〕
図１は、本発明の欠陥検出装置１を示す図である。
欠陥検出装置１は、半導体ウェハ２に形成された配線パターンを検出し、その配線パターンに欠陥があるか否かを検出するものである。
欠陥検出装置１は、半導体ウェハ２を支持するＸＹステージ３と、半導体ウェハ２を撮像するＣＣＤカメラ４と、ＣＣＤカメラ４を設置するＺステージ５と、ＸＹステージ３、ＣＣＤカメラ４、及びＺステージ５に接続される制御装置６とを備えて構成される。
【００１９】
ＸＹステージ３は、図１に示すように、ＸＹ方向への移動が可能であり、Ｚステージ５は、Ｚ方向への移動が可能であり、ＣＣＤカメラ４のフォーカスを調整可能に構成されている。したがって、半導体ウェハ２、及びＣＣＤカメラ４の位置を相対的にＸＹＺ方向に移動させることが可能である。
【００２０】
ＣＣＤカメラ４には、対物レンズ７と、対物レンズ７を保持する鏡筒８とが設けられている。従って、ＣＣＤカメラ４は、対物レンズ７を通して半導体ウェハ２を撮影可能に構成されている。
【００２１】
制御装置６は、ＸＹステージ３、ＣＣＤカメラ４、及びＺステージ５を動作させ、半導体ウェハ２の検査領域を撮像して撮像画像を作成する撮像画像作成手段６１と、撮像画像作成手段６１により作成される撮像画像に基づいてフィルタ値を算出するフィルタ値出力手段６２と、異物を判別する異物判別手段６３と、欠陥を検出する欠陥検出手段６４とを備えて構成される。
【００２２】
〔２．フィルタ値出力手段〕
図２は、フィルタ値出力手段６２において用いられる配線パターン検出フィルタを示す。また、図２は、縦方向の配線パターンを検出して強調するフィルタである。
本実施形態の配線パターン検出フィルタは、撮像画像作成手段６１で得られた撮像画像に対し、所定の処理を行ってフィルタ値を算出する。具体的には、撮像画像において、フィルタ値を求める対象として設定した対象画素Ａの濃度値と、２つの比較画素Ｘ１およびＸ２の各濃度値とを用いてフィルタ値を算出している。
ここで、対象画素Ａは、撮像画像において順次１画素ずつ選択される。比較画素Ｘ１およびＸ２は、対象画素Ａに対して配線パターンの形成方向（本実施形態では図２において縦方向）に直交する直線上、つまり図２において横方向の直線上に配置され、かつ、対象画素Ａから所定距離（本実施形態では２画素）離れて対象画素Ａに関して対称位置に配置される。
【００２３】
これらの画素において、撮像画像における対象画素Ａの濃度値をａ、各比較画素Ｘ１，Ｘ２の濃度値をそれぞれｘ１、ｘ２とすると、次の式１によりフィルタ値を求める。
フィルタ値＝ｍｉｎ{ｘ１，ｘ２}−ａ  ……（１）
ここで、「ｍｉｎ」の処理は２つの比較画素の濃度値ｘ１、ｘ２のうち小さい値を選択するものである。具体的には２つの濃度値ｘ１、ｘ２の値が異なる場合は小さい方の値が選択され、濃度値ｘ１、ｘ２が同じである場合は、いずれか一方の値（ｘ１あるいはｘ２）が選択される。
【００２４】
なお、フィルタ値算出における比較画素Ｘ１、Ｘ２間の距離は、検出する配線パターンの幅に応じて決められている。本実施形態では、配線パターンの幅は撮像画像における約１画素分であるため、比較画素Ｘ１、Ｘ２間の距離は、その幅の２倍以上にあたる３画素に設定されている。従って、本実施形態におけるフィルタ値算出において、比較画素Ｘ１、Ｘ２間の距離は配線パターンの幅に応じて適宜設定すればよい。必要に応じて比較画素Ｘ１、Ｘ２の間の距離を設定することにより、様々なサイズの配線パターンを強調することが可能である。
【００２５】
〔３．異物判別手段〕
図３は、異物判別手段における判別値の算出に用いられる異物判別用フィルタを示す。図３のフィルタは、配線パターンが縦方向に形成されている場合において、異物を配線パターンと区別して判別するための判別値を算出するものである。
本実施形態の異物判別用フィルタは、撮像画像作成手段６１で得られた撮像画像に対し、所定の処理を行って判別値を算出する。具体的には、撮像画像において、判別値を求める対象として設定した対象画素Ａの濃度値と、２つの比較画素Ｙ１およびＹ２の各濃度値とを用いてフィルタ値を算出している。
対象画素Ａは、撮像画像において順次１画素ずつ選択される。２つの比較画素Ｙ１およびＹ２は、対象画素Ａに対して配線パターンの形成方向（本実施形態では図３において縦方向）に沿った直線上に配置され、かつ、対象画素Ａから所定距離（本実施形態では２画素）離れて対象画素Ａに関して対称位置に配置される。
【００２６】
これらの画素において、対象画素Ａの濃度値をａ、各比較画素Ｙ１，Ｙ２の濃度値をそれぞれｙ１、ｙ２とすると、次の式２により判別値を求める。
判別値＝ｍｉｎ{ａｂｓ(ａ−ｙ１)，ａｂｓ(ａ−ｙ２)}  ……（２）
ここで「ａｂｓ」の処理は、（）内の数値の絶対値をとるというものである。具体的には、（）内で算出された数値が、負の数の場合は負号をとった値を、正の数の場合はそのままの値である。さらに、「ｍｉｎ」の処理は、２つの絶対値のうち小さい値を選択するものである。具体的には、ａｂｓ(ａ−ｙ１)、ａｂｓ(ａ−ｙ２)の２つの値が異なる場合は小さいほうが選択され、２つの値が同じである場合は、いずれか一方の値（ａｂｓ(ａ−ｙ１)あるいはａｂｓ(ａ−ｙ２)）が選択される。
【００２７】
なお、判別値算出における比較画素Ｙ１、Ｙ２間の距離は、検出する異物のサイズなどに応じて決められている。すなわち、前記異物判別用フィルタは、対象画素Ａ部分に異物がある場合、その異物が比較画素Ｙ１，Ｙ２部分には無い場合、つまり異物の縦方向の大きさが少なくとも３画素以下である場合に判別値が大きくなる。従って、撮像画像における判別対象の異物のサイズ（直径）よりも前記比較画素Ｙ１，Ｙ２間の距離が大きくなるように設定すればよい。
【００２８】
〔４．欠陥検出方法〕
本実施形態における欠陥検出方法は、図４に示すように、検査領域の撮像画像作成工程Ｓ１、フィルタ値出力工程Ｓ２、異物判別工程Ｓ３、および欠陥検出工程Ｓ４を備えている。これらの工程は、制御装置６(図１)によって実行される。
【００２９】
〔４−１．検査領域の撮像画像作成工程〕
制御装置６の検査領域の撮像画像作成手段６１は、ＸＹステージ３、ＣＣＤカメラ４、およびＺステージ５を制御して半導体ウェハ２の所定の検査領域をＣＣＤカメラ４で撮像し、ＣＣＤカメラ４から撮像データを取り込んで撮像画像を作成する（検査領域の撮像画像作成工程Ｓ１）。なお、必要に応じて、取り込んだ画像の補正を行う。この工程Ｓ１により、図８のような撮像画像が作成される。例えば、図８において、暗く黒色（低濃度値）で表示されている部分が配線パターンでＰあり、明るく白色（高濃度値）で表示されている部分が配線パターンＰの外部（配線パターン外）となっている。
【００３０】
〔４−２．フィルタ値出力工程〕
次に、制御装置６のフィルタ値出力手段６２は、検査領域の撮像画像にフィルタ処理を適用し、フィルタ値を算出する（フィルタ値出力工程Ｓ２）。図５に、フィルタ値出力工程Ｓ２の詳細工程を示す。
【００３１】
フィルタ値出力手段６２は、検査領域の撮像画像において順次１画素ずつ対象画素Ａを選択し（Ｓ２１）、この対象画素Ａから所定距離（本実施形態では２画素）離れて対象画素に対して配線パターンの形成方向に直交する直線上かつ対称位置に配置される２つの比較画素Ｘ１、Ｘ２をそれぞれ選択する（Ｓ２２）。
さらに、前述のフィルタ値出力の式（１）にしたがってフィルタ値を算出する（Ｓ２３）。そして、半導体ウェハ２の検査面全面に対し検査したかを判断し（Ｓ２４）、全面の検査が完了するまで検査領域に対して前述の工程Ｓ２１〜Ｓ２３を実施する。
一方、半導体ウェハ２の検査面全面の検査が済んだら（Ｓ２４）、フィルタ値出力工程を終了する。
【００３２】
図８を用いてフィルタ値出力工程の処理を具体的な数値を用いて説明する。対象画素Ａは配線パターンＰ内にあり、濃度値ａは、「５０」となっている。一方、比較画素Ｘ１、Ｘ２はいずれも配線パターン外にあり、比較画素Ｘ１の濃度値ｘ１は「１８０」、比較画素Ｘ２の濃度値ｘ２は「１７５」となっている。
この例では、前述の式（１）より、この対象画素Ａが設定された画素におけるフィルタ値は「１２５」となる。
すなわち、比較画素Ｘ１、Ｘ２の各濃度値が異なるため、これらの濃度値のうち小さい値「１７５」から対象画素の濃度値「５０」を引いた差分「１２５」が、対象画素Ａのフィルタ出力値となる。
検査領域の撮像画像において１画素ずつ移動した位置に対象画素Ａが設定され、これに伴って、比較画素Ｘ１、Ｘ２も１画素ずつ移動した位置に順次設定され、各対象画素Ａのフィルタ値が算出される。このような処理を撮像画像全体に行い、各画素のフィルタ値を所定のメモリに保存する。
【００３３】
〔４−３．異物判別工程〕
次に、制御装置６の異物判別手段６３は、検査領域の撮像画像を処理して異物を判別する（異物判別工程Ｓ３）。図６に、異物判別工程Ｓ３の詳細工程を示す。
【００３４】
異物判別手段６３は、検査領域の撮像画像において順次１画素ずつ対象画素Ａを選択し（Ｓ３１）、この対象画素Ａから所定距離（本実施形態では２画素）離れて対象画素に対して配線パターンの形成方向かつ対称位置に配置される２つの比較画素Ｙ１、Ｙ２をそれぞれ選択する（Ｓ３２）。
【００３５】
さらに前述の判別値算出の式（２）にしたがって、判別値を算出する（Ｓ３３）。例えば図８では、対象画素Ａは配線パターンＰ内にあり、濃度値ａは、「３０」となっている。比較画素Ｙ１、Ｙ２はいずれも配線パターンＰ内にあり、比較画素Ｙ１の濃度値ｙ１は「２５」、比較画素Ｙ２の濃度値ｙ２は「２８」となっている。前述の式（２）より、この対象画素Ａが設定された画素における判別値は「２」となる。
また、図９を用いて具体的な数値を当てはめてみると、対象画素Ａの濃度値ａは、「３０」となっている。比較画素Ｙ１、Ｙ２もいずれも配線パターンＰ１外にあり、比較画素Ｙ１の濃度値ｙ１は「１８０」、比較画素Ｙ２の濃度値ｙ２は「１７５」となっている。前述の式（２）より、この対象画素Ａが設定された画素における判別値は「１４５」となる。
【００３６】
次に、ここで算出された判別値が、予め決められた異物判別用の閾値より大きいかどうかを判別する（Ｓ３４）。
算出された判別値が、異物判別用の閾値以上であれば、異物があると判断され、その対象画素Ａの出力値を「０」とする（Ｓ３５）。一方、判別値が異物判別用の閾値未満であれば、異物がないと判断され、その対象画素Ａの出力値を前述のフィルタ値出力工程Ｓ２で求めたフィルタ値とする（Ｓ３６）。
図８では、異物判別用の閾値（＝３０）と判別値（＝２）とを比較し、異物判別用の閾値が判別値より大きいことより、異物がないと判別し、フィルタ値の「１４５」をその対象画素Ａの出力値とする。図９においては、異物判別の閾値（＝３０）と判別値（＝１４５）を比較し、異物判別用の閾値より判別値が大きいため、異物があると判断し、その対象画素Ａの出力値を「０」とする。求められた出力値は、所定のメモリに保存する。
そして、半導体ウェハ２の検査面全面に対し検査したかを判断し（Ｓ３６）、全面の検査が完了するまで検査領域に対して前述の工程Ｓ３１〜Ｓ３６を実施する。
半導体ウェハ２の検査面全面の検査が済んだら（Ｓ３７）、半導体ウェハ２の異物判別工程を終了する。
【００３７】
〔４−４．欠陥検出工程〕
次に、制御装置６の欠陥検出手段６４は、フィルタ値出力工程Ｓ２および異物判別工程Ｓ３によって求められた出力値に基づいて、配線パターンの欠陥を検出する（欠陥検出工程Ｓ４）。図７に、欠陥検出工程Ｓ４の詳細工程を示す。
【００３８】
欠陥検出手段６４は、メモリに保存された出力値を用いてブロブ処理（ｂｌｏｂ処理）を行い（Ｓ４１）、各画像において強調した配線パターンにおいて連続する領域を認識する。そして、欠陥検出手段６４は配線パターンの連続する領域において、縦方向に連続する長さが予め決められた断線判別用の閾値以下かどうかを判別し（Ｓ４２）、断線判別用の閾値以下の場合は断線あり（Ｓ４３）、断線判別用の閾値より大きい場合は断線なし（Ｓ４４）と判断する。
図１０は、ブロブ処理（ｂｌｏｂ処理）を行って連続する領域画素を認識したものである。例えば、断線判別用の閾値が「１ｍｍ」のとき、連続して認識された配線パターンの縦方向の長さが１ｍｍより短い場合、配線パターンの連続する領域の長さが閾値以下となり、断線ありと判別される。
【００３９】
さらに、配線パターンの連続する領域において、横方向の幅が予め決められた幅異常判別用の閾値以上かどうかを判別し（Ｓ４５）、幅異常判別用の閾値以上の場合は幅異常あり（Ｓ４６）、幅異常判別用の閾値未満の場合は幅異常なし（Ｓ４７）と判別する。
図１０において、例えば、幅異常判別用の閾値が「３０μｍ」のとき、連続して認識された配線パターンＰ２において最も広い幅寸法が３０μｍ以上であれば、配線パターンＰ２の幅が閾値以上となり幅異常と判断される。
【００４０】
〔本実施形態の効果〕
本実施形態によれば次のような効果を奏する。
フィルタ値出力工程によって、撮像画像から配線パターン部分を強調して検出することができる。さらに異物を判別しているので、前記フィルタ値出力工程で異物を強調した場合でも、その強調をなくすことができる。すなわち本発明は、異物の影響を受けずに配線パターンを検出することができるので、異物を欠陥とするような過検出を防ぎ、欠陥のある製品を高い精度で検出することができ、製品に対する信頼の向上を図ることができる。
【００４１】
また、フィルタ値出力工程Ｓ２では、配線パターン検出フィルタを用いて、撮像画像から配線パターンを強調しているので、製品の変更に伴う配線形状や配線位置の変更に対しても、従来のようにパターンや各種画像を作成する必要がなく、様々な配線パターンに対して比較画素の配置などを適宜設定することで適応することができる。
【００４２】
さらに、異物判別工程Ｓ３では、異物判別用フィルタを用いているので、簡単な処理で異物の有無を検出することができる。その上、各比較画素Ｙ１，Ｙ２間の距離や、異物判別用の閾値を適宜設定することで、異物の判別条件を容易に設定できるため、検査対象に応じて適切に異物の有無を判別できる。
【００４３】
また、欠陥検出工程Ｓ４では、フィルタ値出力工程Ｓ２および異物判別工程Ｓ３によって求められた出力値に基づいて配線パターン部分を認識し、その配線パターンの長さや幅を所定の閾値と比較することで、断線や幅異常を検出している。このため、検査対象の配線パターンが変更された場合も、それらの閾値の条件を変更することで容易に対応することができる。
【００４４】
〔本発明の変形例〕
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、前記実施形態では、配線パターンが縦方向のみの場合を示したが配線パターンが横方向の場合も同様の処理を行えばよい。すなわち、配線パターンが横方向であれば、図２に示す配線パターン検出フィルタにおける比較画素Ｘ１，Ｘ２を、対象画素Ａの上下位置に配置すればよい。また、図３に示す異物判別用フィルタにおける比較画素Ｙ１，Ｙ２を、対象画素Ａの左右位置に配置すればよい。
【００４５】
前記実施形態では、撮像画像の全画素に対してフィルタ値出力工程Ｓ２を行って全画素のフィルタ値を出力した後、撮像画像の全画素に対して異物判別工程Ｓ３を行って全画素の出力値を求めていた。これに対し、撮像画像において選択した対象画素のフィルタ値を算出した後に続けてその対象画素の出力値を求めても良い。すなわち、選択した対象画素に対して配線パターン検出フィルタおよび異物判別用フィルタを適用して出力値を求めたら、次の対象画素を選択して同様に各フィルタを適用して出力値を求め、このような処理を撮像画像の全画素に対して順次行ってもよい。
【００４６】
さらに、異物判別手段６３で異物と判別された場合は出力値を「０」とすることから、先に対象画素に対して異物判別用フィルタを適用し、求められた判別値から異物が存在していると判定された対象画素の出力値は「０」とし、異物が存在しないと判定された対象画素に対しては配線パターン検出フィルタを適用してそのフィルタ値を出力値としてもよい。
【００４７】
また、前記実施形態においては、配線パターン部分が配線パターン外より濃度値が低い場合を示したが、配線パターンの濃度値が配線パターン外よりも高い場合にも本発明を適用できる。この場合は、配線パターン検出フィルタでは、前述の式（１）のかわりに、次の式（３）を使用すればよい。
フィルタ値＝ａ−ｍａｘ（ｘ１、ｘ２）  ……（３）
ここで「ｍａｘ」の処理では、２つの比較画素の濃度値ｘ１、ｘ２の値が異なる場合は、大きいほうが選択され、濃度値ｘ１、ｘ２が同じである場合はいずれか一方の値（ｘ１、ｘ２）が選択される。
【００４８】
なお、前記実施形態では、半導体ウェハ上に形成される配線パターンの断線や幅異常を検出していたが、本発明は、プリント基板等に形成される配線パターンの異常を検出する場合などにも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の実施形態における欠陥検出装置を示す図。
【図２】前記実施形態における配線パターン検出フィルタを示す図。
【図３】前記実施形態における異物判別用フィルタを示す図。
【図４】前記実施形態における欠陥検出方法を示すフローチャート。
【図５】前記実施形態におけるフィルタ値出力工程を示すフローチャート。
【図６】前記実施形態における異物判別工程を示すフローチャート。
【図７】前記実施形態における欠陥検出工程を示すフローチャート。
【図８】フィルタ処理を説明する説明図。
【図９】フィルタ処理を説明する説明図。
【図１０】フィルタ処理を説明する説明図。
【符号の説明】
【００５０】
１…欠陥検出装置、２…半導体ウェハ、３…ＸＹステージ、４…ＣＣＤカメラ、６…制御装置、６１…撮像画像作成手段、６２…フィルタ値出力手段、６３…異物判別手段、６４…欠陥検出手段、Ｓ１…画像作成工程、Ｓ２…フィルタ値出力工程、Ｓ３…異物判別工程、Ｓ４…欠陥検出工程、Ａ…対象画素、Ｘ１、Ｘ２…比較画素、Ｙ１、Ｙ２…比較画素。
【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８】
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【図９】
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【図１０】
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