(57)【要約】【課題】欠陥の誤検出を抑制することが可能な外観検査装置を提供する。【解決手段】この外観検査装置１００は、繰り返しのパターンを各々有する複数のセル２２０を撮像する撮像部４０と、セル２２０が良品か否かの判別を行う検査部５１と、撮像された複数のセル２２０の画像におけるパターンのピッチが、検査部５１の画素分解能の略整数倍になるように、撮像された複数のセル２２０の画像を拡大または縮小する画像調整部５２と、を備える。そして、検査部５１は、拡大または縮小された複数のセル２２０の画像において、隣接する複数のセル２２０に跨るパターンを一纏めにして、一纏めにされたパターン同士を検査部５１の画素分解能の単位領域Ａごとに比較することにより、セル２２０が良品か否かの判別を行うように構成されている。【選択図】図５
2018155600.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
繰り返しのパターンを各々有する複数のセルを撮像する撮像部と、
前記セルが良品か否かの判別を行う検査部と、
撮像された複数の前記セルの画像における前記パターンのピッチが、前記検査部の画素分解能の略整数倍になるように、撮像された複数の前記セルの画像を拡大または縮小する画像調整部と、を備え、
前記検査部は、拡大または縮小された複数の前記セルの画像において、隣接する複数の前記セルに跨る前記パターンを一纏めにして、一纏めにされた前記パターン同士を前記検査部の画素分解能の単位領域ごとに比較することにより、前記セルが良品か否かの判別を行うように構成されている、外観検査装置。
【請求項２】
前記画像調整部は、撮像された複数の前記セルの画像を、所定の拡大率以下の拡大率で複数の前記セルの画像を拡大、または、所定の縮小率以下の縮小率で複数の前記セルの画像を縮小するように構成されている、請求項１に記載の外観検査装置。
【請求項３】
前記画像調整部による複数の前記セルの画像の拡大または縮小の前に、予め、複数の前記セルの画像の前記拡大率または前記縮小率を決定する決定部をさらに備え、
前記決定部は、前記拡大率または前記縮小率を変化させながら、撮像された良品の複数の前記セルの画像を拡大または縮小するとともに、良品の複数の前記セルの一纏めにされた前記パターン同士の画像を比較して、良品の複数の前記セルの一纏めにされた前記パターン同士の画像の輝度値の差が略ゼロになるように、前記拡大率または前記縮小率を決定するように構成されている、請求項２に記載の外観検査装置。
【請求項４】
前記検査部は、所定の数以下の前記パターンが一纏めにされた前記パターン同士を前記検査部の画素分解能の単位領域ごとに比較することにより、前記セルが良品か否かの判別を行うように構成されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の外観検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、外観検査装置に関し、特に、セルが良品か否かの判別を行う検査部を備える外観検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、セルが良品か否かの判別を行う検査部を備える外観検査装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記特許文献１には、半導体ウェハ上のパターンの繰り返し性を利用して、繰り返しパターン同士の比較検査により欠陥を検出する外観検査装置が開示されている。この外観検査装置では、半導体ウェハを撮像する顕微鏡部を備えている。また、検査対象物である半導体ウェハには、複数のチップが配列されている。また、各々のチップには、複数のメモリセルがマトリクス状に配置されている。そして、外観検査装置は、顕微鏡部により撮像された画像において、あるメモリセルの画像と他のメモリセルの画像とを比較することにより、メモリセルの欠陥を検出する。なお、外観検査装置には、マトリクス状に配置された複数のメモリセルのパターンの繰り返し周期（メモリセル間の間隔など）が予め入力されている。そして、外観検査装置は、予め入力されたパターンの繰り返し周期（繰り返し性）に基づいて、メモリセル同士の比較（Ｃｅｌｌ  ｔｏ  Ｃｅｌｌ検査）を行うように構成されている。具体的には、一のメモリセル（パターン）の所定の領域の画像の輝度値と、他のメモリセルの所定の領域の画像の輝度値とが比較される。そして、比較された輝度値に差がある場合、一のメモリセル（または、他のメモリセル）に欠陥が生じていると判別される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１８９３５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、上記特許文献１に記載のような従来の外観検査装置では、セルを撮像する顕微鏡部は、画素分解能（１画素当たりの撮像サイズ）を有している。そして、外観検査装置では、一辺の長さが画素分解能分の長さである矩形形状の単位領域（以下、画素分解能の単位領域という）ごとに輝度値を比較しながら検査を行う。
【０００６】
たとえば、一のメモリセルの一方端部の輝度と、他のメモリセルの一方端部の輝度とを比較する場合、一のメモリセルの一方端部（境界）に画素分解能の単位領域（以下、単位領域１という）の端部（境界）を一致させた状態で、一のメモリセルの一方端部の輝度が取得される。しかしながら、他のメモリセルの一方端部の輝度を取得する場合、他のメモリセルの一方端部に画素分解能の単位領域（以下、単位領域２という）が跨ってしまう場合がある。すなわち、単位領域１では、一のメモリセルの一方端部のみの輝度が取得される一方、単位領域２では、他のメモリセルの一方端部の輝度と他のメモリセルの一方端部に隣接する別のメモリセルの輝度とが取得される。このため、一のメモリセルの一方端部の輝度と、他のメモリセルの一方端部の輝度とを適切に比較できない場合がある。その結果、実際には、一のメモリセルの一方端部と、他のメモリセルの一方端部とにおいて、共に欠陥が生じていない（良品である）場合でも、欠陥が生じていると判別される（欠陥を誤検出する）という問題点がある。
【０００７】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、欠陥の誤検出を抑制することが可能な外観検査装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、この発明の一の局面による外観検査装置は、繰り返しのパターンを各々有する複数のセルを撮像する撮像部と、セルが良品か否かの判別を行う検査部と、撮像された複数のセルの画像におけるパターンのピッチが、検査部の画素分解能の略整数倍になるように、撮像された複数のセルの画像を拡大または縮小する画像調整部と、を備え、検査部は、拡大または縮小された複数のセルの画像において、隣接する複数のセルに跨るパターンを一纏めにして、一纏めにされたパターン同士を検査部の画素分解能の単位領域ごとに比較することにより、セルが良品か否かの判別を行うように構成されている。
【０００９】
この発明の一の局面による外観検査装置では、上記のように、検査部は、撮像された複数のセルの画像におけるパターンのピッチが検査部の画素分解能の略整数倍になるように、拡大または縮小された複数のセルの画像において、隣接する複数のセルに跨るパターンを一纏めにして、一纏めにされたパターン同士を検査部の画素分解能の単位領域ごとに比較することにより、セルが良品か否かの判別を行うように構成されている。これにより、複数のセルの画像が、パターンのピッチが検査部の画素分解能の略整数倍になるように拡大または縮小されているので、一纏めにされた一のパターンの境界と画素分解能の単位領域の境界とが一致するとともに、一纏めにされた他のパターンの境界と画素分解能の単位領域の境界とが一致する。その結果、一纏めにされた一のパターンの所定の単位領域（一方端部など）の輝度値と、他のパターンの所定の単位領域（一方端部など）の輝度値とを適切に比較することができる。すなわち、他のパターンの所定の単位領域（一方端部など）に一のパターンの単位領域が部分的に含まれない（画素分解能の単位領域が一のパターンと他のパターンとの境界を跨がない）状態で、輝度値の比較を行うことができる。その結果、欠陥の誤検出を抑制することができる。ここで、本発明における画素分解能の単位領域とは、一辺の長さが画素分解能分の長さである矩形形状の単位領域のことを意味する。
【００１０】
また、他のパターンの所定の単位領域（一方端部など）に一のパターンの単位領域が部分的に含まれている場合（画素分解能の単位領域が一のパターンと他のパターンとの境界を跨いでいる場合）、他のパターンの所定の単位領域（一方端部など）における欠陥の誤検出を抑制するために、欠陥が発生していると判別する輝度値の差のしきい値を大きくすることが考えられる。一方、欠陥が発生していると判別する輝度値の差のしきい値を大きくすることによって、微細な欠陥が見落とされるため、検出の感度が低下する。そこで、本発明では、パターンのピッチが検査部の画素分解能の略整数倍になるように、複数のセルの画像を拡大または縮小することによって、欠陥が発生していると判別する輝度値の差のしきい値を大きくする必要がないので、検出の感度が低下するのを抑制することができる。
【００１１】
上記一の局面による外観検査装置において、好ましくは、画像調整部は、撮像された複数のセルの画像を、所定の拡大率以下の拡大率で複数のセルの画像を拡大、または、所定の縮小率以下の縮小率で複数のセルの画像を縮小するように構成されている。ここで、撮像された複数のセルの画像を、所定の拡大率を超えて比較的大きく拡大した場合、比較する単位領域の数が増加することに起因して、比較のための処理の負担が大きくなる。また、撮像された複数のセルの画像を、所定の縮小率を超えて比較的小さく縮小した場合、欠陥に対応する画像が縮小されて潰れてしまう。つまり、良品のパターン（セル）の画像の輝度値と、欠陥を含むパターンの画像の輝度値との差が小さくなり、欠陥が検出されない（欠陥が見落とされる）場合がある。そこで、本発明では、所定の拡大率以下の拡大率で複数のセルの画像を拡大、または、所定の縮小率以下の縮小率で複数のセルの画像を縮小することによって、比較のための処理の負担が大きくなるのを抑制しながら、欠陥の見落としを抑制することができる。
【００１２】
この場合、好ましくは、画像調整部による複数のセルの画像の拡大または縮小の前に、予め、複数のセルの画像の拡大率または縮小率を決定する決定部をさらに備え、決定部は、拡大率または縮小率を変化させながら、撮像された良品の複数のセルの画像を拡大または縮小するとともに、良品の複数のセルの一纏めにされたパターン同士の画像を比較して、良品の複数のセルの一纏めにされたパターン同士の画像の輝度値の差が略ゼロになるように、拡大率または縮小率を決定するように構成されている。このように構成すれば、パターンのピッチが検査部の画素分解能の略整数倍になる拡大率または縮小率が既知でない場合でも、パターンのピッチが検査部の画素分解能の略整数倍になるような拡大率または縮小率を、容易に（自動的に）、決定することができる。
【００１３】
上記一の局面による外観検査装置において、好ましくは、検査部は、所定の数以下のパターンが一纏めにされたパターン同士を検査部の画素分解能の単位領域ごとに比較することにより、セルが良品か否かの判別を行うように構成されている。ここで、一纏めにされるパターンの数が比較的大きい場合には、互いに比較的大きい距離離れた位置に配置されているセル同士が比較されることになる。このため、比較されるセル同士が互いに良品であっても、光の当たり方の差異などに起因して、画像の輝度値に差が生じる場合がある。そこで、本発明では、所定の数以下のパターンを一纏めにすることによって、比較的近接した位置に配置されているセル同士が比較されるので、光の当たり方の差異などに起因する欠陥の誤検出を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、上記のように、欠陥の誤検出を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態による外観検査装置の全体図である。
【図２】ウェハに設けられた複数の素子チップを示す図である。
【図３】複数のセルの画像を示す図である。
【図４】複数のセルの画像（縮小前）を示す図である。
【図５】複数のセルの画像（縮小後）を示す図（１）である。
【図６】複数のセルの画像（縮小後）を示す図（２）である。
【図７】画像の拡大（縮小）の方法を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１７】
［本実施形態］
（外観検査装置の構造）
図１〜図７を参照して、本実施形態による外観検査装置１００の構造について説明する。外観検査装置１００は、たとえば、半導体基板の表面上に複数形成された素子チップ２１０に含まれるセル２２０（図２参照）同士を比較することにより、セル２２０が良品か否か（欠陥などがあるか否か）の判別を行うように構成されている。
【００１８】
図１に示すように、外観検査装置１００は、移動ステージ１０を備えている。移動ステージ１０は、Ｘ軸スライダ１１とＹ軸スライダ１２とを含む。Ｘ軸スライダ１１は、台部２０上に配置されている。また、Ｙ軸スライダ１２は、Ｘ軸スライダ１１上に配置されている。
【００１９】
また、外観検査装置１００は、載置テーブル３０を備えている。載置テーブル３０は、Ｙ軸スライダ１２上に配置されている。そして、載置テーブル３０は、移動ステージ１０によって、Ｘ方向およびＹ方向に移動されるように構成されている。また、載置テーブル３０は、ウェハ２００を載置するように構成されている。
【００２０】
また、外観検査装置１００は、撮像部４０を備えている。撮像部４０は、素子チップ２１０（図２参照）を撮像するように構成されている。具体的には、撮像部４０は、１つの素子チップ２１０に複数設けられている複数のセル２２０（図２参照）を撮像するように構成されている。撮像部４０は、鏡筒４１と、ハーフミラー４２と、対物レンズ４３と、撮像カメラ４４とを含む。撮像カメラ４４は、受光素子４４ａを含んでいる。
【００２１】
また、図３に示すように、素子チップ２１０には、繰り返しのパターンを各々有する複数のセル２２０（図３の太線で囲まれた正方形の領域）が形成されている。また、複数のセル２２０は、マトリクス状に配列されている。なお、図３では、複数のセル２２０のうち、９個のセル２２０のみが記載されている。
【００２２】
また、セル２２０は、たとえば、ＣＯＭＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）センサやＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）センサなどの撮像装置の画素である。図３に示すセル２２０では、１つのセル２２０（画素）に、１つの赤（Ｒ）のサブ画素２２０ａと、１つの青（Ｂ）のサブ画素２２０ａと、２つの緑（Ｇ）のサブ画素２２０ａとが設けられている。そして、１つのセル２２０において、Ｘ方向に、赤（Ｒ）のサブ画素２２０ａと緑（Ｇ）のサブ画素２２０ａとが隣接するように配置されている。また、Ｘ方向に、緑（Ｇ）のサブ画素２２０ａと青（Ｂ）のサブ画素２２０ａとが隣接するように配置されている。すなわち、複数のセル２２０がマトリクス状に配列された状態で、Ｘ方向に、赤（Ｒ）のサブ画素２２０ａと緑（Ｇ）のサブ画素２２０ａとの繰り返しのパターンが形成されている。また、Ｘ方向に、緑（Ｇ）のサブ画素２２０ａと青（Ｂ）のサブ画素２２０ａとの繰り返しのパターンが形成されている。
【００２３】
また、図１に示すように、外観検査装置１００は、検査部５１を備えている。検査部５１は、セル２２０が良品か否かの判別を行うように構成されている。なお、検査部５１（撮像部４０）は、画素分解能を有している。画素分解能とは、ＣＣＤ（ＣＭＯＳ）センサの１画素当たりの撮像サイズ（ｍｍ／ピクセル）である。具体的には、図４および図５に示すように、検査部５１は、撮像部４０において撮像された画像に対して、一辺が画素分解能の長さ（Ｌ、図５参照）の正方形で囲まれた単位領域Ａ（以下、画素分解能の単位領域Ａという）の輝度値のデータを取得する。
【００２４】
ここで、本実施形態では、図１に示すように、外観検査装置１００は、画像調整部５２を備えている。画像調整部５２は、図５に示すように、撮像された複数のセル２２０の画像におけるパターンのピッチが、検査部５１の画素分解能の略整数倍になるように、撮像された複数のセル２２０の画像を拡大または縮小するように構成されている。なお、図５では、パターンのＸ方向のピッチ（Ｐ）が、画素分解能（Ｌ）の略１１倍になるように画像が縮小されている。そして、検査部５１は、拡大または縮小された複数のセル２２０の画像において、隣接する複数のセル２２０に跨るパターンを一纏めにして、一纏めにされたパターン同士を検査部５１の画素分解能の単位領域Ａごとに比較することにより、セル２２０が良品か否かの判別を行うように構成されている。なお、画像調整部５２および検査部５１の動作（機能）の詳細については、後述する。
【００２５】
また、本実施形態では、図１に示すように、外観検査装置１００は、画像調整部５２による複数のセル２２０の画像の拡大または縮小の前に、予め、複数のセル２２０の画像の拡大率または縮小率を決定する決定部５３を備えている。なお、決定部５３の動作（機能）の詳細については、後述する。
【００２６】
なお、検査部５１、画像調整部５２、および、決定部５３は、外観検査装置１００の全体の動作を制御する制御部５０に含まれている。
【００２７】
次に、図３を参照して、Ｃｅｌｌ  ｔｏ  Ｃｅｌｌ（セル  トゥ  セル）検査について説明する。
【００２８】
図３は、撮像部４０により撮像された複数のセル２２０の画像のうちの、９個分のセル２２０の画像を示している。ここで、９個のセル２２０のうちの中央に配置されているセル２２１が検査対象であるとする。そして、Ｃｅｌｌ  ｔｏ  Ｃｅｌｌ検査では、まず、セル２２１の上方に配置されているセル２２２（たとえば、サブ画素２２０ａ（Ｒ））の輝度値と、セル２２１（サブ画素２２０ａ（Ｒ））の輝度値とが比較される。次に、セル２２１の下方に配置されているセル２２３（サブ画素２２０ａ（Ｒ））の輝度値と、セル２２１（サブ画素２２０ａ（Ｒ））の輝度値とが比較される。次に、セル２２１の左方に配置されているセル２２４（サブ画素２２０ａ（Ｒ））の輝度値と、セル２２１（サブ画素２２０ａ（Ｒ））の輝度値とが比較される。最後に、セル２２１の右方に配置されているセル２２５（サブ画素２２０ａ（Ｒ））の輝度値と、セル２２１（サブ画素２２０ａ（Ｒ））の輝度値とが比較される。
【００２９】
ここで、セル２２２のサブ画素２２０ａ（Ｒ）に欠陥が生じていた場合、セル２２２のサブ画素２２０ａ（Ｒ）の輝度値と、セル２２１のサブ画素２２０ａ（Ｒ）の輝度値との差は比較的大きい（しきい値以上になる）。一方、その他の、セル２２３のサブ画素２２０ａ（Ｒ）、セル２２４のサブ画素２２０ａ（Ｒ）、および、セル２２５のサブ画素２２０ａ（Ｒ）と、セル２２１のサブ画素２２０ａ（Ｒ）との輝度値との差は比較的小さい（しきい値未満である）。すなわち、上記の４回の比較において、輝度値の差が、しきい値以上の場合が１回、輝度値の差が、しきい値未満の場合が３回である。この場合、多数決に基づいて、セル２２１のサブ画素２２０ａ（Ｒ）は、良品である（欠陥などがない）と判別される。
【００３０】
一方、欠陥が生じているセル２２２のサブ画素２２０ａ（Ｒ）を検査対象とし、セル２２２の上方、下方、左方、および、右方に配置されるセル２２０が良品である場合、４回の比較において、輝度値の差が、しきい値以上の場合が４回になる。この場合、多数決に基づいて、セル２２２のサブ画素２２０ａ（Ｒ）は、不良品である（欠陥などがある）と判別される。
【００３１】
詳細には、図４および図５に示すように、検査部５１は、画素分解能の単位領域Ａ毎に、輝度値を比較する。たとえば、Ｘ方向（紙面左右方向）に、赤（Ｒ）のサブ画素２２０ａと、緑（Ｇ）のサブ画素２２０ａとのパターンがあった場合に、セル２２１の赤のサブ画素２２０ａの左端に位置する画素分解能の単位領域Ａ（Ａ１１）の輝度値と、セル２２１の右側に隣接するセル２２５の赤のサブ画素２２０ａの左端に位置する画素分解能の単位領域Ａ（Ａ２１）の輝度値とが比較される。同様に、単位領域Ａ１２〜Ａ１６の輝度値が、それぞれ、単位領域Ａ２２〜Ａ２６の輝度値と比較される。
【００３２】
ここで、パターンのピッチと、画素分解能が合わない場合（パターン同士の境界と、画素分解能の単位領域Ａの境界とが合わない場合）がある。たとえば、図４に示すように、セル２２１の赤のサブ画素２２０ａの左端（パターンＰＴ１１の左端）と、画素分解能の単位領域Ａ１の境界とは一致している。一方、セル２２５の赤のサブ画素２２０ａの左端（パターンＰＴ１２の左端）と、画素分解能の単位領域Ａ（Ａ２１）の境界とは一致していない。具体的には、画素分解能の単位領域Ａ２１が、セル２２１の緑のサブ画素２２０ａと、セル２２５の赤のサブ画素２２０ａとに跨っている。この場合、画素分解能の単位領域Ａ１１の輝度値と、画素分解能の単位領域Ａ２１の輝度値との差が比較的大きくなる。その結果、単位領域Ａ１１および単位領域Ａ２１が共に欠陥を含まない良品であっても、欠陥などが存在すると判別される場合（欠陥を誤検出する場合）がある。以下、この欠陥の誤検出を抑制可能な本実施形態の外観検査装置１００の動作について説明する。
【００３３】
次に、図４〜図７を参照して、外観検査装置１００の動作について説明する。なお、図４および図５は、Ｘ方向に沿って配列される３個のセル２２０の画像を示している。また、図６は、Ｘ方向に沿って配列される６個のセル２２０の画像を示している。
【００３４】
〈画像の撮像〉
まず、撮像部４０により、素子チップ２１０（図２参照）が撮像される。図４に示すように、素子チップ２１０の画像には、繰り返しのパターンを各々有する複数のセル２２０の画像が含まれている。
【００３５】
〈画像の拡大・縮小〉
次に、図５に示すように、画像調整部５２は、撮像された複数のセル２２０の画像におけるパターンのピッチが、検査部５１の画素分解能の略整数倍になるように、撮像された複数のセル２２０の画像を拡大または縮小する。たとえば、画像調整部５２は、５％以下の拡大率、または、５％以下の縮小率で、複数のセル２２０の画像を拡大または縮小するように構成されている。すなわち、画像は、元の画像の大きさに対して、９５％以上１０５％以下の大きさに縮小・拡大される。なお、複数のセル２２０の画像の拡大率、または、縮小率は、予め（検査の前に）決定部５３により決定されている。決定部５３による拡大率または縮小率の決定方法は、後述する。
【００３６】
たとえば、図４に示される複数のセル２２０の画像のＸ方向の幅Ｗ１を、図５に示すように、幅Ｗ２に縮小する。ここで、図４では、画素分解能の単位領域Ａ３１は、セル２２５の緑のサブ画素２２０ａの右端と、セル２２５の右側に隣接するセル２２６の赤のサブ画素２２０ａに跨っている。一方、図５に示すように、複数のセル２２０の画像をＸ方向に縮小することにより、画素分解能の単位領域Ａ３１の境界と、セル２２６の赤のサブ画素２２０ａの境界とが一致する。すなわち、１つのセル２２０における赤のサブ画素２２０ａと緑のサブ画素２２０ａとを、１つのパターン（図４のパターンＰＴ１１、ＰＴ１２）として、パターン同士（２つのパターンにおける対応する部分の画素分解能の単位領域Ａ同士）の輝度値を比較する場合、画素分解能の単位領域Ａ３１（Ａ２１）が、一方のパターンと他方のパターンとに跨ってしまう。一方、図５および図６に示すように、複数のセル２２０の画像のＸ方向の幅Ｗ２を縮小して、隣接する複数のセル２２０に跨る２つのパターンを一纏めにする。そして、一纏めにされたパターン同士（ＰＴ２１、ＰＴ２２）が比較される。これにより、パターンＰＴ２１の境界と画素分解能の単位領域Ａ１１の境界とが一致するとともに、パターンＰＴ２２の境界と画素分解能の単位領域Ａ３１の境界とが一致する。すなわち、セル２２１と、セル２２１に隣接するセル２２５とを比較するのではなく、セル２２１と、セル２２５より右側のセル２２６とを比較する。
【００３７】
また、パターンＰＴ２１における画素分解能の単位領域Ａ１３、Ａ１６（Ａ２１）、Ａ２４などは、サブ画素２２０ａの境界を跨いでいる。しかしながら、パターンＰＴ２２における、画素分解能の単位領域Ａ１３、Ａ１６（Ａ２１）、Ａ２４に対応する単位領域も、パターンＰＴ２１の画素分解能の単位領域Ａ１３、Ａ１６（Ａ２１）、Ａ２４と同様に、サブ画素２２０ａの境界を跨いでいる。そして、サブ画素２２０ａの境界を跨いだ同士（互いに同じ割合で左右のサブ画素２２０ａを跨いている単位領域Ａ同士）の間で輝度値が比較されるので、欠陥を誤検出することはない。
【００３８】
なお、画像調整部５２は、撮像された複数のセル２２０の画像を、比較的小さな拡大率で拡大（または、比較的小さな縮小率で縮小）することにより、パターンのピッチを、画素分解能の略整数倍にする（パターンの境界と単位領域Ａの境界とを一致させる）。具体的には、図４では、画素分解能の単位領域Ａ２１または単位領域Ａ３１のうちのいずれかの境界を、パターンの境界に一致させることが考えられる。この場合において、パターンの境界を単位領域３１の境界に一致させるように画像の幅Ｗ１を縮小する場合の方が、パターンの境界を単位領域２１の境界に一致させるように画像の幅Ｗ１を縮小する場合よりも、画像の縮小率が小さくなる。そこで、画像調整部５２は、縮小率がなるべく小さくなるように、パターンの境界を単位領域３１の境界に一致させるように画像の幅Ｗ１を縮小するように構成されている。
【００３９】
また、本実施形態では、検査部５１は、所定の数以下のパターンが一纏めにされたパターン同士を検査部５１の画素分解能の単位領域Ａごとに比較することにより、セル２２０が良品か否かの判別を行うように構成されている。すなわち、一纏めにするパターンの上限値が定められている。図５では、隣接する２つのパターンが一纏めにされている。なお、一纏めにするパターンの上限値は、たとえば、３個（３個のセル２２０）である。
【００４０】
また、図５では、複数のセル２２０の画像を、Ｘ方向に縮小する例を示しているが、Ｙ方向においても、パターンのピッチが画素分解能の略整数倍になるように（パターンの境界と画素分解能の単位領域Ａの境界とが一致するように）、画像が拡大または縮小される。また、図５では、画素分解能の単位領域ＡがＸ方向に１列記載されているが、実際には、画素分解能の単位領域Ａは、Ｘ方向およびＹ方向にマトリクス状に（２次元状）に存在する。
【００４１】
ここで、元の画像を拡大（または縮小）して新たな画像を形成する際には、元の画像における画素の位置を座標変換する方法が考えられる。つまり、図７に示すように、座標変換後の新しい座標系における座標に位置する１点の画素が、現在（座標変換前）の座標系のいずれの位置の画素に相当するかを計算し、その現在の座標系の画素が新しい座標系の画素に移される。ここで、計算により求められた、新しい座標系における１点の画素に相当する現在の座標系の位置の座標（ｘ，ｙ）が整数であれば、この座標（ｘ，ｙ）に画素（輝度値）が存在することになる。一方、計算により求められた座標（ｘ，ｙ）が整数値でない場合、この座標に画素（輝度値）が存在しないことになる。そこで、本実施形態では、計算により求められた座標（ｘ，ｙ）が整数値でない場合、計算により求められた座標（ｘ，ｙ）の近傍の４画素からの距離に応じて輝度値を線形補完するように構成されている。つまり、計算により求められた座標（ｘ，ｙ）と、座標（ｘ，ｙ）の近傍の４画素の座標（ｘ１，ｙ１）、座標（ｘ２，ｙ２）、座標（ｘ３，ｙ３）および座標（ｘ４，ｙ４）の各々との間の距離に応じた加重平均により輝度値を線形補完する。たとえば、座標（ｘ２，ｙ２）との距離が比較的小さい場合には、座標（ｘ２，ｙ２）に対応する画素の輝度値から比較的大きな割合の輝度値が加算（補完）される。一方、座標（ｘ３，ｙ３）との距離が比較的大きい場合には、座標（ｘ３，ｙ３）に対応する画素の輝度値から比較的小さい割合の輝度値が加算（補完）される。
【００４２】
〈検査〉
そして、検査部５１は、一纏めにされたパターンＰＴ２１とパターンＰＴ２２とを画素分解能の単位領域Ａごとに比較（Ｃｅｌｌ  ｔｏ  Ｃｅｌｌ検査）することにより、セル２２０が良品か否かの判別を行う。Ｃｅｌｌ  ｔｏ  Ｃｅｌｌ検査は、全てのセル２２０について行われる。なお、セル２２０が良品か否かの判別は、上記のように複数回の比較に基づいた多数決により判別される。
【００４３】
〈拡大率または縮小率の決定方法〉
次に、図４および図５を参照して、決定部５３による画像の拡大率または縮小率の決定方法について説明する。なお、決定部５３による画像の拡大率または縮小率の決定は、実際のセル２２０の検査の前に予め行われる。
【００４４】
図４に示すように、まず、良品の複数のセル２２０の画像が準備（撮像）される。そして、本実施形態では、決定部５３は、拡大率または縮小率を変化させながら、撮像された良品の複数のセル２２０の画像を拡大または縮小する。そして、良品の複数のセル２２０の一纏めにされたパターン同士の画像を比較する。この後、決定部５３は、良品の複数のセル２２０の一纏めにされたパターン同士の画像の輝度値の差が略ゼロになるように、拡大率または縮小率を決定する。すなわち、図４に示す状態では、パターンＰＴ１１（単位領域Ａ１１〜Ａ１６）と、パターンＰＴ１２（単位領域Ａ２１〜Ａ２６）との輝度値の差が比較的大きい。一方、図５および図６に示す状態では、パターンＰＴ２１の輝度値とパターンＰＴ２２の輝度値との差は略０である。すなわち、良品のセル２２０の間において輝度値を比較した場合、本来、輝度値の差は略０になる。一方、図４に示すように、単位領域Ａがパターンの境界を跨いでいる場合、良品のセル２２０の間においても、輝度値の差が比較的大きくなる。そこで、輝度値との差が略０になるように拡大率・縮小率を決定することにより、パターンの境界と単位領域Ａの境界とを一致させることが可能になる。
【００４５】
また、決定部５３は、一纏めにするパターンの数が所定の数（たとえば、３個）以下の範囲内で、一纏めにされたパターン同士の画像の輝度値の差が略ゼロになるように、拡大率または縮小率を決定する。これにより、たとえば、ある拡大率（縮小率）によって画像を拡大（縮小）することにより、４個のパターンを一纏めにした場合に一纏めにされたパターン同士の画像の輝度値の差が略ゼロになった場合でも、この拡大率（縮小率）は採用されない。
【００４６】
（本実施形態の効果）
次に、本実施形態の効果について説明する。
【００４７】
本実施形態では、上記のように、検査部５１は、撮像された複数のセル２２０の画像におけるパターンのピッチが検査部５１の画素分解能の略整数倍になるように、拡大または縮小された複数のセル２２０の画像において、隣接する複数のセル２２０に跨るパターンを一纏めにして、一纏めにされたパターン同士を検査部５１の画素分解能の単位領域Ａごとに比較することにより、セル２２０が良品か否かの判別を行うように構成されている。これにより、複数のセル２２０の画像が、パターンのピッチが検査部５１の画素分解能の略整数倍になるように拡大または縮小されているので、一纏めにされた一のパターンの境界と画素分解能の単位領域Ａの境界とが一致するとともに、一纏めにされた他のパターンの境界と画素分解能の単位領域Ａの境界とが一致する。その結果、一纏めにされた一のパターンの所定の単位領域Ａ（一方端部など）の輝度値と、他のパターンの所定の単位領域Ａ（一方端部など）の輝度値とを適切に比較することができる。すなわち、他のパターンの所定の単位領域Ａ（一方端部など）に一のパターンの単位領域Ａが部分的に含まれない（画素分解能の単位領域Ａが一のパターンと他のパターンとの境界を跨がない）状態で、輝度値の比較を行うことができる。その結果、欠陥の誤検出を抑制することができる。
【００４８】
また、他のパターンの所定の単位領域Ａ（一方端部など）に一のパターンの単位領域Ａが部分的に含まれている場合（画素分解能の単位領域Ａが一のパターンと他のパターンとの境界を跨いでいる場合）、他のパターンの所定の単位領域Ａ（一方端部など）における欠陥の誤検出を抑制するために、欠陥が発生していると判別する輝度値の差のしきい値を大きくすることが考えられる。一方、欠陥が発生していると判別する輝度値の差のしきい値を大きくすることによって、微細な欠陥が見落とされるため、検出の感度が低下する。そこで、本実施形態のように、パターンのピッチが検査部５１の画素分解能の略整数倍になるように、複数のセル２２０の画像を拡大または縮小することによって、欠陥が発生していると判別する輝度値の差のしきい値を大きくする必要がないので、検出の感度が低下するのを抑制することができる。
【００４９】
また、本実施形態では、上記のように、画像調整部５２は、撮像された複数のセル２２０の画像を、所定の拡大率以下の拡大率で複数のセル２２０の画像を拡大、または、所定の縮小率以下の縮小率で複数のセル２２０の画像を縮小するように構成されている。ここで、撮像された複数のセル２２０の画像を、所定の拡大率を超えて比較的大きく拡大した場合、比較する単位領域Ａの数が増加することに起因して、比較のための処理の負担が大きくなる。また、撮像された複数のセル２２０の画像を、所定の縮小率を超えて比較的小さく縮小した場合、欠陥に対応する画像が縮小されて潰れてしまう。つまり、良品のパターン（セル２２０）の画像の輝度値と、欠陥を含むパターンの画像の輝度値との差が小さくなり、欠陥が検出されない（欠陥が見落とされる）場合がある。そこで、本実施形態のように、所定の拡大率以下の拡大率で複数のセル２２０の画像を拡大、または、所定の縮小率以下の縮小率で複数のセル２２０の画像を縮小することによって、比較のための処理の負担が大きくなるのを抑制しながら、欠陥の見落としを抑制することができる。
【００５０】
また、本実施形態では、上記のように、決定部５３は、拡大率または縮小率を変化させながら、撮像された良品の複数のセル２２０の画像を拡大または縮小するとともに、良品の複数のセル２２０の一纏めにされたパターン同士の画像を比較して、良品の複数のセル２２０の一纏めにされたパターン同士の画像の輝度値の差が略ゼロになるように、拡大率または縮小率を決定する。これにより、パターンのピッチが検査部５１の画素分解能の略整数倍になる拡大率または縮小率が既知でない場合でも、パターンのピッチが検査部５１の画素分解能の略整数倍になるような拡大率または縮小率を、容易に（自動的に）、決定することができる。
【００５１】
また、本実施形態では、上記のように、検査部５１は、所定の数以下のパターンが一纏めにされたパターン同士を検査部５１の画素分解能の単位領域Ａごとに比較することにより、セル２２０が良品か否かの判別を行うように構成されている。ここで、一纏めにされるパターンの数が比較的大きい場合には、互いに比較的大きい距離離れた位置に配置されているセル２２０同士が比較されることになる。このため、比較されるセル２２０同士が互いに良品であっても、光の当たり方の差異などに起因して、画像の輝度値に差が生じる場合がある。そこで、本実施形態のように、所定の数以下のパターンを一纏めにすることによって、比較的近接した位置に配置されているセル２２０同士が比較されるので、光の当たり方の差異などに起因する欠陥の誤検出を抑制することができる。
【００５２】
［変形例］
なお、今回開示された実施形態および実施例は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態および実施例の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更（変形例）が含まれる。
【００５３】
たとえば、上記実施形態では、検査部が、画素からなるセルの検査を行う例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、検査部を、メモリセルなど、画素以外のセルの検査を行うように構成してもよい。
【００５４】
また、上記実施形態では、２つのパターンが一纏めにされたパターン同士を比較することによりセルの検査を行う例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、２つ以外の数のパターンを一纏めにしたパターン同士を比較することによりセルの検査を行ってもよい。
【００５５】
また、上記実施形態では、拡大率の上限が５％（縮小率の上限が５％）である例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、拡大率の上限（縮小率の上限）が５％以外であってもよい。
【００５６】
また、上記実施形態では、Ｃｅｌｌ  ｔｏ  Ｃｅｌｌ検査において、検査対象となるセルと、検査対象となるセルの上下および左右に配置されるセルとを比較（合計４個のセルと比較）する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、検査対象となるセルの上下および左右に加えて、右斜め上、左斜め上、右斜め下、および、左斜め下のセルとも比較（合計８個のセルと比較）してもよい。また、４個および８個以外の数のセルと比較してもよい。
【００５７】
また、上記実施形態では、画像の拡大率または縮小率が決定部により決定される例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、セルの大きさが既知であれば、既知のセルの大きさと、検出部の既知の画素分解能とから、パターンのピッチが画素分解能の略整数倍になるように拡大率または縮小率をユーザが算出し、算出した拡大率または縮小率をユーザが外観検査装置に入力するようにしてもよい。
【００５８】
また、上記実施形態では、複数のセルがマトリクス状に配列されている例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、複数のセルが、マトリクス状以外の状態で配列されていてもよい。
【符号の説明】
【００５９】
４０  撮像部
５１  検査部
５２  画像調整部
５３  決定部
１００  外観検査装置
２２０、２２１、２２２、２２３、２２４、２２５、２２６  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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