(57)【要約】      （修正有）【課題】パターンの良否判定と不良種別の特定とを自動的かつ精度よく行うことができるパターン検査装置およびパターン検査方法を提供する。【解決手段】パターン検査装置は、基板上に形成されうるパターンの材料ごとに、領域分けされた設計パターン画像と、基板上に形成された検査対象パターンを撮影した検査対象パターン画像を基準画像と比較して、検査対象パターンに含まれる欠陥候補を抽出する欠陥候補抽出部２３と、欠陥候補と設計パターン画像とに基づいて、欠陥候補の場所を特定する不良箇所特定部２５と、特定された欠陥候補の場所における検査対象パターン画像の色情報と設計パターン画像の領域情報に基づいて、検査対象パターンの不良種別を特定する不良種別特定部２６と、を備える。【選択図】図４
2018004272.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に形成されうるパターンの材料ごとに、領域分けされた設計パターン画像と、
前記基板上に形成された検査対象パターンを撮影した検査対象パターン画像を基準画像と比較して、前記検査対象パターンに含まれる欠陥候補を抽出する欠陥候補抽出部と、
、
前記欠陥候補と前記設計パターン画像とに基づいて、前記欠陥候補の場所を特定する不良箇所特定部と、
前記特定された欠陥候補の場所における前記検査対象パターン画像の色情報と前記設計パターン画像の領域情報に基づいて、前記検査対象パターンの不良種別を特定する不良種別特定部と、を備える、パターン検査装置。
【請求項２】
個々の不良種別ごとに、色情報の範囲を設定する不良種別範囲設定部を備え、
前記不良種別特定部は、前記特定された欠陥候補の場所における前記検査対象パターン画像および前記設計パターン画像の領域情報と、前記不良種別範囲設定部で設定された色情報の範囲と、に基づいて、前記検査対象パターンの不良種別を特定する、請求項１に記載のパターン検査装置。
【請求項３】
前記不良種別特定部は、前記特定された欠陥候補の場所における前記検査対象パターン画像の色情報が前記不良種別範囲設定部にて設定された特定の不良種別の色情報の範囲内である場合、前記欠陥候補の面積が所定の閾値以上であれば、前記特定の不良種別とみなす、請求項２に記載のパターン検査装置。
【請求項４】
前記検査対象パターンを撮影した撮影画像に基づいて、前記検査対象パターンを検査する第１検査部と、
前記第１検査部にて前記検査対象パターンが不良であると判断された場合に、前記第１検査部よりも高分解能に前記検査対象パターンを撮影した前記検査対象パターン画像に基づいて、前記検査対象パターンを検査する第２検査部と、
前記第１検査部による検査に基づいて前記検査対象パターンが不良でないと判断された場合は、前記第２検査部の検査を行わずに前記検査対象パターンを良品と判定し、前記第２検査部による検査に基づいて前記検査対象パターンが不良でないと判断された場合は、前記検査対象パターンを良品と判定し、前記第２検査部による検査に基づいて前記検査対象パターンが不良と判断された場合は、前記検査対象パターンを不良品と判定する良否判定部と、を備える、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のパターン検査装置。
【請求項５】
前記欠陥候補の場所における前記検査対象パターン画像の色情報を変換した色情報変換画像を生成する、色情報変換部を備え、
前記不良箇所特定部は、前記色情報変換画像と前記設計パターン画像とのパターンマッチングにより、前記欠陥候補の場所を特定し、
前記良否判定部は、前記不良箇所特定部で特定された場所における前記色情報変換画像と、前記設計パターン画像の領域情報に基づいて、個々の色情報ごとに個別の閾値を比較して、前記検査対象パターンの良否を判定する、請求項４に記載のパターン検査装置。
【請求項６】
前記良否判定部は、前記欠陥候補位置での欠陥面積を所定の閾値と比較して、前記検査対象パターンの良否を判定する、請求項５に記載のパターン検査装置。
【請求項７】
同一のマスクパターンが複数形成されたフォトマスクを用いて、前記基板上に形成された複数の検査対象パターンを一組として、複数組分の前記複数の検査対象パターンを収納する収納部を備え、
前記欠陥候補抽出部は、前記複数組に属する任意の一組内のある位置に収納された一つの検査対象パターンに含まれる前記欠陥候補を抽出する際には、別の組内の同じ位置に収納された検査済パターンを撮影した画像を前記基準画像として比較する、請求項１乃至６のいずれか一項に記載のパターン検査装置。
【請求項８】
検査対象パターンを撮影した検査対象パターン画像を基準画像と比較して、前記検査対象パターンに含まれる欠陥候補を抽出し、
前記欠陥候補と基板上に形成させるパターンの材料ごとに領域分けされた設計パターン画像とに基づいて、前記欠陥候補の場所を特定し、
前記特定された欠陥候補の場所における前記検査対象パターン画像の色情報と前記設計パターン画像の領域情報に基づいて、前記検査対象パターンの不良種別を特定する、パターン検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、基板上に形成されたパターンを検査するパターン検査装置およびパターン検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウエハに形成されたパターンを撮影した画像同士を比較して、パターンの不良の有無を検査する回路パターン検査方法が知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１９３５９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
パターンの不良には、パターンの形状が変形する不良だけでなく、パターンを構成する複数層のうち、一部の層が剥離（欠落）する不良や、パターンの最上層に異物が付着する不良などがある。
【０００５】
特許文献１の技術は、パターンの形状が変形する不良は検出できるものの、パターンの層構成に関する不良を正しく検出できないおそれがある。また、特許文献１では、どのような不良が生じたかを示す不良種別を特定する機能も持たない。よって、特許文献１の検査方法で不良が検出されても、その不良が何に起因するものかを作業者が手作業で解析しなければならず、不良の特定に時間がかかってしまう。
【０００６】
本開示は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、パターンの良否判定と不良種別の特定とを自動的かつ精度よく行うことができるパターン検査装置およびパターン検査方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、本開示の一態様によれば、基板上に形成されうるパターンの材料ごとに、領域分けされた設計パターン画像と、
前記基板上に形成された検査対象パターンを撮影した検査対象パターン画像を基準画像と比較して、前記検査対象パターンに含まれる欠陥候補を抽出する欠陥候補抽出部と、
前記欠陥候補と前記設計パターン画像とに基づいて、前記欠陥候補の場所を特定する不良箇所特定部と、
前記特定された欠陥候補の場所における前記検査対象パターン画像の色情報と前記設計パターン画像の領域情報に基づいて、前記検査対象パターンの不良種別を特定する不良種別特定部と、を備える、パターン検査装置が提供される。
【０００８】
個々の不良種別ごとに、色情報の範囲を設定する不良種別範囲設定部を備えてもよく、
前記不良種別特定部は、前記特定された欠陥候補の場所における前記検査対象パターン画像および前記設計パターン画像の領域情報と、前記不良種別範囲設定部で設定された色情報の範囲と、に基づいて、前記検査対象パターンの不良種別を特定してもよい。
【０００９】
前記不良種別特定部は、前記特定された欠陥候補の場所における前記検査対象パターン画像の色情報が前記不良種別範囲設定部にて設定された特定の不良種別の色情報の範囲内である場合、前記欠陥候補の面積が所定の閾値以上であれば、前記特定の不良種別とみなしてもよい。
【００１０】
前記検査対象パターンを撮影した撮影画像に基づいて、前記検査対象パターンを検査する第１検査部と、
前記第１検査部にて前記検査対象パターンが不良であると判断された場合に、前記第１検査部よりも高分解能に前記検査対象パターンを撮影した前記検査対象パターン画像に基づいて、前記検査対象パターンを検査する第２検査部と、
前記第１検査部による検査に基づいて前記検査対象パターンが不良でないと判断された場合は、前記第２検査部の検査を行わずに前記検査対象パターンを良品と判定し、前記第２検査部による検査に基づいて前記検査対象パターンが不良でないと判断された場合は、前記検査対象パターンを良品と判定し、前記第２検査部による検査に基づいて前記検査対象パターンが不良と判断された場合は、前記検査対象パターンを不良品と判定する良否判定部と、を備えてもよい。
【００１１】
前記欠陥候補の場所における前記検査対象パターン画像の色情報を変換した色情報変換画像を生成する、色情報変換部を備えてもよく、
前記不良箇所特定部は、前記色情報変換画像と前記設計パターン画像とのパターンマッチングにより、前記欠陥候補の場所を特定し、
前記良否判定部は、前記不良箇所特定部で特定された場所における前記色情報変換画像と、前記設計パターン画像の領域情報に基づいて、個々の色情報ごとに個別の閾値を比較して、前記検査対象パターンの良否を判定してもよい。
【００１２】
前記良否判定部は、前記欠陥候補位置での欠陥面積を所定の閾値と比較して、前記検査対象パターンの良否を判定してもよい。
【００１３】
同一のマスクパターンが複数形成されたフォトマスクを用いて、前記基板上に形成された複数の検査対象パターンを一組として、複数組分の前記複数の検査対象パターンを収納する収納部を備え、
前記欠陥候補抽出部は、前記複数組に属する任意の一組内のある位置に収納された一つの検査対象パターンに含まれる前記欠陥候補を抽出する際には、別の組内の同じ位置に収納された検査済パターンを撮影した画像を前記基準画像として比較してもよい。
【００１４】
本開示の他の一態様によれば、検査対象パターンを撮影した検査対象パターン画像を基準画像と比較して、前記検査対象パターンに含まれる欠陥候補を抽出し、
、
前記欠陥候補と基板上に形成されるパターンの材料毎に領域分けされた設計パターン画像とに基づいて、前記欠陥候補の場所を特定し、
前記特定された欠陥候補の場所における前記検査対象パターン画像の色情報と前記設計パターン画像の領域情報に基づいて、前記検査対象パターンの不良種別を特定するパターン検査方法が提供される。
【発明の効果】
【００１５】
本開示によれば、パターンの良否判定と不良種別の特定とを自動的かつ精度よく行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】一実施形態によるパターン検査装置の概略構成を示すブロック図。
【図２】図１のパターン検査装置の処理動作の一例を示すフローチャート。
【図３】収納部の構造を模式的に示す図。
【図４】第２検査部で生成した検査対象パターン画像を用いて処理を行うメイン処理ＰＣの機能ブロック図。
【図５】第２検査部で生成した検査対象パターン画像を用いた処理手順の一例を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本開示の実施の形態について、詳細に説明する。図１は一実施形態によるパターン検査装置１の概略構成を示すブロック図である。図１のパターン検査装置１は、投入部２と、収納部３と、合紙排出部４と、第１検査部５と、第２検査部６と、反転機７と、合紙挿入部８と、良品積載部９と、不良品積載部１０と、グレー積載部１１と、メイン処理ＰＣ１２と、操作ＰＣ１３と、検査確認ＰＣ１４とを備えている。
【００１８】
図１のパターン検査装置１は、例えば、同一のマスクパターンが複数形成されたフォトマスクを用いて基板上に形成された複数の検査対象パターンの検査を行うものである。なお、フォトマスクに、２以上の形状の異なるマスクパターンが形成されていてもよい。また、本実施形態は、フォトマスクを用いずに、例えば直接露光により形成された検査対象パターンの検査にも適用可能である。以下では、フォトマスクを用いて形成された複数の検査対象パターンを一組として、複数組分を収納部３に収納しておき、各組ごとに、各組に属する複数の検査対象パターンの検査を行うものとする。個々の検査対象パターンの一具体例は、例えば、リードフレームである。
【００１９】
投入部２は、収納部３に収納された複数の検査対象パターンから一つを第１検査部５に供給する。収納部３内に複数の検査対象パターンが積載されている場合、上下に隣接する検査対象パターン同士が接触すると、傷ができるおそれがある。よって、上下に隣接する検査対象パターンの間には、合紙が配置されている。合紙排出部４は、投入部２が検査対象パターンを第１検査部５に供給する際に、検査対象パターンの上に配置された合紙を除去する。
【００２０】
第１検査部５は、検査対象パターンをラフに走査しながら撮影した撮影画像に基づいて、検査対象パターンを検査する。第１検査部５で検査した結果、不良でないと判断された検査対象パターンは、第２検査部６での検査を行わずに、良品積載部９まで搬送される。
【００２１】
第２検査部６は、第１検査部５で検査した結果、不良と判断された検査対象パターンをエリアごとに高分解能に走査しながら撮影した検査対象パターン画像に基づいて、検査対象パターンを検査する。第２検査部６で検査した結果、不良でないと判定された検査対象パターンは、良品積載部９まで搬送される。第２検査部６で検査した結果、不良と判定された検査対象パターンは、不良品積載部１０まで搬送される。
【００２２】
検査対象パターンが基板の第１主面側だけでなく、その反対側の第２主面側にも形成されている場合には、反転機７で基板を裏返して、第１検査部５と第２検査部６の処理を第２主面側についても行う。
【００２３】
第１検査部５は、第１搬送部５ａと、第１撮影部５ｂと、第１画像処理部５ｃとを有する。第１搬送部５ａは、投入部２から反転機７までの範囲内で、検査対象パターンを搬送する。第１撮影部５ｂは、検査対象パターンを例えばライン状に撮影するラインセンサを有する。第１画像処理部５ｃは、ラインセンサで撮影された画像データに対して所定の画像処理を行ってデジタル化した低分解能撮影画像を生成する。
【００２４】
メイン処理ＰＣ１２は、第１撮影部５ｂによる低分解能撮影画像に基づいて、検査対象パターンの良否判定を行う。メイン処理ＰＣ１２にて良品と判定された検査対象パターンは、上述した良品積載部９まで搬送される。基板上の第１主面側と第２主面側の双方に検査対象パターンが形成されている場合は、両主面側ともに第１検査部５による検査を行う。メイン処理ＰＣ１２は、第１主面側と第２主面側の少なくとも一方の検査対象パターンに不良があれば、不良と判断する。この場合は、第２検査部６での検査が行われる。すなわち、第１主面側と第２主面側の両検査対象パターンともに不良でない場合のみ、第２検査部６の検査が省略される。
【００２５】
第２検査部６は、第２搬送部６ａと、第２撮影部６ｂと、第２画像処理部６ｃとを有する。第２搬送部６ａは、第１検査部５にて不良と判定された検査対象パターンを、反転機７から良品積載部９または不良品積載部１０まで搬送する。第２撮影部６ｂは、検査対象パターンをラインよりも細かい単位であるエリア単位で撮影するエリアセンサを有する。第２画像処理部６ｃは、エリアセンサで撮影されたエリア画像に対して所定の画像処理を行ってデジタル化した検査対象パターン画像を生成する。検査対象パターン画像は、高分解能撮影画像である。
【００２６】
メイン処理ＰＣ１２は、検査対象パターン画像に基づいて、検査対象パターンの良否判定を行う。その結果、検査対象パターンが良品と判定されると、良品積載部９まで搬送され、不良品と判定されると、不良品積載部１０まで搬送される。
【００２７】
図２は図１のパターン検査装置１の処理動作の一例を示すフローチャートである。まず、操作者が操作ＰＣ１３にて検査開始を指示すると（ステップＳ１）、投入部２は収納部３に積載された検査対象パターンをピックアップして搬送部に供給し（ステップＳ２）、合紙排出部４は検査対象パターン上の合紙を除去する（ステップＳ３）。
【００２８】
次に、第１搬送部５ａは、検査対象パターンを第１撮影部５ｂまで搬送する（ステップＳ４）。第１撮影部５ｂは検査対象パターンをライン状に走査させながら、ライン単位で撮影を繰り返して、画像処理部にて低分解能撮影画像を生成する（ステップＳ５）。
【００２９】
検査対象パターンが基板の第１主面側だけでなく、第２主面側にも形成されている場合は、反転機７にて基板を裏返して、第２主面側についてもステップＳ５の処理を行って、低分解能撮影画像を生成する。
【００３０】
次に、メイン処理ＰＣ１２は、低分解能撮影画像に基づいて、検査対象パターンの良否判定を行う（ステップＳ６）。メイン処理ＰＣ１２は、例えば、正常なパターンと低分解能撮影画像との比較を行って欠陥候補を抽出し、良否判定を行う。なお、第１検査部５にて行う良否判定は、汎用的な任意のパターン検査手法で行えばよい。
【００３１】
ステップＳ６の良否判定を行った結果、第１主面側と第２主面側の双方とも、検査対象パターンが不良でないと判定されると、第１搬送部５ａおよび第２搬送部６ａにより、検査対象パターンを良品積載部９まで搬送する（ステップＳ７）。合紙挿入部８は、良品積載部９に新たに積載された検査対象パターンの上に合紙を置く（ステップＳ８）。これにより、第１検査部５で検査した結果、良品と判定された場合は、第２検査部６の処理が省略される。
【００３２】
一方、ステップＳ６の良否判定にて不良と判定されると、第２搬送部６ａにて検査対象パターンを第２撮影部６ｂまで搬送する（ステップＳ９）。第２検査部６内の第２撮影部６ｂは、ステップＳ６で不良と判定した欠陥候補の位置で検査対象パターンをエリア単位で細かく走査しながら撮影を行い、第２画像処理部６ｃにて検査対象パターン画像を生成する（ステップＳ１０）。このステップＳ９とＳ１０の処理は、第１主面側と第２主面側に検査対象パターンが形成されている場合には、両主面側ともに行われる。
【００３３】
次に、メイン処理ＰＣ１２は、検査対象パターン画像に基づいて、検査対象パターンの良否判定を行う（ステップＳ１１）。このステップＳ１１の処理の詳細については後述する。ステップＳ１１の良否判定を行った結果、第１主面側と第２主面側の双方とも、検査対象パターンが不良でないと判定されると、上述したステップＳ７とＳ８の処理、すなわち検査対象パターンは良品積載部９まで搬送される。第１主面側と第２主面側の少なくとも一方の検査対象パターンが不良と判定されると、検査対象パターンは不良品積載部１０まで搬送される（ステップＳ１２）。この場合は、廃棄対象であるため、上下に隣接する検査対象パターンの間に合紙を挿入する必要はない。なお、検査対象パターンを検査した結果、良品か不良品かを判別できない検査対象パターンについては、グレー積載部１１まで搬送される。
【００３４】
ステップＳ８またはＳ１２の処理が終了すると、検査確認ＰＣ１４の表示画面に、検査結果が表示される（ステップＳ１３）。なお、図１のメイン処理ＰＣ１２、操作ＰＣ１３および検査確認ＰＣ１４の少なくとも二つを、一台のＰＣに統合してもよい。
【００３５】
次に、図２のステップＳ１１の処理について詳細に説明する。本実施形態では、同一のマスクパターンが複数形成されたフォトマスクを用いて形成される複数の検査対象パターンを一組として、複数組分を収納部３に収納している。図３は収納部３の構造を模式的に示す図である。図３に示すように、収納部３は、複数組分のサブ収納部３ａを有し、各サブ収納部３ａには、一つのフォトマスクにて形成される複数の検査対象パターン１５が収納されている。各サブ収納部３ａに収納される検査対象パターン１５の収納順序は、フォトマスク上のマスクパターンの場所に関連づけられている。すなわち、各サブ収納部３ａ内のｎ番目に収納されている検査対象パターン１５あるいは検査済パターンは、フォトマスク上の対応する位置のマスクパターンを露光して形成されたものである。第２検査部６は、あるサブ収納部３ａ内のｎ番目に収納されている検査対象パターン１５を検査する際には、別のサブ収納部３ａ内のｎ番目に収納されている検査済パターンと比較する。このようにする理由は、フォトマスク上のマスクパターンの場所によって、得られる検査対象パターン１５の形状等が若干異なるため、フォトマスク上の同じ場所のマスクパターンにて形成された検査済パターンと比較した方が、より精度よく検査を行えるためである。
【００３６】
なお、サブ収納部３ａには、不良の検査済パターンは収納されていない。よって、検査対象パターンと比較される検査済パターンは、良品パターンである。
【００３７】
図４は第２検査部６で生成した検査対象パターン画像を用いて処理を行うメイン処理ＰＣ１２の機能ブロック図である。なお、図４の各部の処理は、必ずしもメイン処理ＰＣ１２で行う必要はない。図４の各部のうち少なくとも一部の処理を、メイン処理ＰＣ１２とは別個に設けたＰＣ等で行ってもよいし、図４の各部のうち少なくとも一部の処理を実行する専用のハードウェア機器を設けてもよい。よって、図４の機能ブロック図は、本実施形態によるパターン検査装置１内の任意のハードウェア機器により、ハードウェアまたはソフトウェアの処理にて実行されるものである。
【００３８】
図４の機能ブロック図は、良否判定部２１と、色情報分類部２２と、欠陥候補抽出部２３と、設計画像生成部２４と、不良箇所特定部２５と、不良種別特定部２６と、不良種別範囲設定部２７とを有する。
【００３９】
良否判定部２１は、第１検査部５による検査に基づいて検査対象パターン１５が不良でないと判断された場合は、第２検査部６の検査を行わずに検査対象パターン１５を良品と判定し、第２検査部６による検査に基づいて検査対象パターン１５が不良でないと判断された場合は、検査対象パターン１５を良品と判定し、第２検査部６による検査に基づいて検査対象パターン１５が不良と判断された場合は、検査対象パターン１５を不良品と判定する。
【００４０】
色情報分類部２２は、基板上に形成されうるパターンの材料ごとに、固有の色情報を割り振る。パターンの材料が異なれば、異なる色情報が割り振られる。例えば、パターンが、材料の異なる複数層で形成されている場合は、各層ごとに異なる色情報が割り振られる。
【００４１】
欠陥候補抽出部２３は、基板上に形成された検査対象パターン１５を撮影した検査対象パターン画像を基準画像と比較して、検査対象パターン１５に含まれる欠陥候補を抽出する。基準画像とは、後述するように、例えば検査済の良品のパターンを高分解能で撮影した高分解能撮影画像である。
【００４２】
設計画像生成部２４は、検査対象パターン１５の元となる設計パターンに、色情報分類部２２で割り振られた色情報を付加した設計パターン画像を生成する。設計パターンはコンピュータにより自動生成されるものであり、パターンの材料に依存する色情報は本来的に含んでいないことから、色情報分類部２２で各パターンの材料ごとに割り振った色情報を設計パターンに付加して色付けした設計パターン画像を生成する。パターン材料毎に色情報を使用しているが、パターンの素材毎に領域分けがされていればよく、色情報以外にも素材毎に番号を割り振ってもよい。また、設計パターン画像は設計データを基に人手で作成してもよい。
【００４３】
不良箇所特定部２５は、欠陥候補と、設計パターン画像とに基づいて、欠陥候補の場所を特定する。欠陥候補は、検査対象パターン１５と基準画像との比較により抽出されるが、抽出された欠陥候補が設計パターン画像中のどこに位置するのかを、パターンマッチングにより不良箇所特定部２５にて特定する。
【００４４】
不良種別特定部２６は、欠陥候補の場所における検査対象パターン画像の色情報と設計パターン画像の領域情報に基づいて、検査対象パターンの不良種別を特定する。より具体的な一例では、不良種別特定部２６は、欠陥候補の場所における検査対象パターン画像の色情報と設計パターン画像の色情報とを用いて、不良種別を特定する。設計パターン画像の色情報から欠陥候補の素材を特定し、抽出された欠陥候補の色情報、形状、サイズを不良種別範囲設定部２７に設定された値と比較することによって欠陥候補の不良種別を特定する。
【００４５】
不良種別範囲設定部２７は、検査対象パターン１５の素材毎に個々の不良種別の色情報の範囲を設定する。不良種別特定部２６は、特定された欠陥候補の場所における検査対象パターン画像の色情報と、不良種別範囲設定部２７で設定された色情報の範囲と、に基づいて、検査対象パターン１５の不良種別を特定する。より具体的には、不良種別特定部２６は、特定された欠陥候補の場所における検査対象パターン画像の色情報が不良種別範囲設定部２７にて設定された特定の不良種別の色情報の範囲内である場合、欠陥候補の面積が所定の閾値以上であれば、特定の不良種別とみなす。
【００４６】
この他、図４の機能ブロック図は、色情報変換部２８を備えていてもよい。色情報変換部２８は、欠陥候補の場所における検査対象パターン画像の色情報を変換した色情報変換画像を生成する。通常、第１撮影部５ｂや第２撮影部６ｂで撮影された画像は、ＲＧＢ情報を含んでいる。色情報変換部２８は、ＲＧＢ情報から、例えばＨ（Ｈｕｅ、明度）、Ｓ（Saturation、彩度）、Ｖ（Value、明度）情報を生成する。ＨＳＶ情報を生成する理由は、注目画素の色情報だけでなく、周囲の色情報も考慮に入れるためである。不良箇所特定部２５は、色情報変換画像と設計パターン画像とのパターンマッチングにより、欠陥候補の場所を特定する。
【００４７】
良否判定部２１は、設計パターン画像の色情報ごとに良否判定で用いる個別の閾値を設定しておく。より具体的には、良否判定部２１は、欠陥位置での欠陥面積を所定の閾値と比較して、検査対象パターン１５の良否を判定する。
【００４８】
この他、図４の機能ブロック図は、画像圧縮部２９を備えていてもよい。画像圧縮部２９は、色情報変換部２８が生成した色情報変換画像が設計パターン画像と同じ分解能となるように色情報変換画像を圧縮して、圧縮画像を生成する。不良箇所特定部２５は、圧縮画像と設計パターン画像とのパターンマッチングにより、欠陥候補の場所を特定する。
【００４９】
図５は第２検査部６で生成した検査対象パターン画像を用いた処理手順の一例を示すフローチャートであり、図２のステップＳ９〜Ｓ１１の処理を詳細に示したものである。まず、第１検査部５にて不良と判定された検査対象パターン１５を第２撮影部６ｂまで搬送して、エリアセンサを用いて高分解能に撮影し、画像処理部にて所定の画像処理を行ってデジタル化した検査対象パターン画像を生成する（ステップＳ２１）。
【００５０】
次に、検査対象パターン１５が収納されている収納部３内のサブ収納部３ａとは別個のサブ収納部３ａに収納されていて、検査対象パターン１５と同じ収納順序の検査済パターンを第２撮影部６ｂまで搬送して、ステップＳ２１と同様に高分解能で撮影して基準画像を生成する（ステップＳ２２）。
【００５１】
次に、欠陥候補抽出部２３は、検査対象パターン画像と基準画像とをパターンマッチングにより比較して、検査対象パターン画像中の欠陥候補を抽出する（ステップＳ２３）。
【００５２】
次に、色情報変換部２８は、欠陥候補のＲＧＢ情報を色分解してＨＳＶ情報を生成し、元のＲＧＢ情報に、ＨＳＶ情報を加えた計６種類の色情報データを出力する（ステップＳ２４）。
【００５３】
次に、設計画像生成部２４は、色情報分類部２２を参照して、検査対象パターン１５を生成する元となる設計パターンに対して、パターンの材料に応じた色情報を付加した設計パターン画像を生成する（ステップＳ２５）。
【００５４】
次に、画像圧縮部２９は、検査対象パターン１５を生成する元となる設計パターンと同一の分解能になるように、ステップＳ２４で得られた６種類の色情報変換画像に対して圧縮処理を施して、圧縮画像を生成する（ステップＳ２６）。次に、不良箇所特定部２５は、圧縮画像と設計パターン画像とをパターンマッチングして、欠陥候補の場所を特定する（ステップＳ２７）。
【００５５】
次に、良否判定部２１は、欠陥位置と、欠陥位置での圧縮画像の色情報と、欠陥面積と、に基づいて、検査対象パターン１５の良否を判定する（ステップＳ２８）。
【００５６】
ステップＳ２６〜Ｓ２８の処理に前後して、不良種別特定部２６は、特定された欠陥候補の場所における検査対象パターン画像の色情報と設計パターン画像の色情報に基づいて、検査対象パターン１５の不良種別を特定する（ステップＳ２９）。このステップＳ２９の処理をステップＳ２７の欠陥位置が特定された後に行う場合には、不良種別特定部２６は、特定された欠陥位置における検査対象パターン画像の色情報と設計パターン画像の色情報に基づいて、検査対象パターン１５の不良種別を特定する。
【００５７】
このように、本実施形態では、欠陥候補の場所における検査対象パターン画像の色情報と設計パターン画像の色情報に基づいて、検査対象パターン１５の不良種別を特定するため、欠陥の有無だけでなく、不良の原因までを把握することができる。本実施形態では、検査対象パターンの材料ごとに設計パターン画像を色分けしておき、その色毎に不良種の範囲を設定するため、検査対象パターン１５を構成する一部の層の剥離や別の材料の付着などの個々の不良種別を精度よく特定できる。このように、本実施形態によれば、パターンの形状に関する不良だけでなく、パターンの層構成の不良や異物の付着などの不良も正しく検出できる。
【００５８】
また、本実施形態では、検査パターン画像の色情報を変換した色情報変換画像と、設計パターン画像とのパターンマッチングにより欠陥位置を特定し、欠陥位置での色情報と欠陥面積とを、それぞれ閾値と比較して、検査対象パターン１５の良否を判定するため、目視に頼ることなく、自動処理により検査対象パターン１５の良否判定を正しく行うことができる。
【００５９】
本発明の態様は、上述した個々の実施形態に限定されるものではなく、当業者が想到しうる種々の変形も含むものであり、本発明の効果も上述した内容に限定されない。すなわち、特許請求の範囲に規定された内容およびその均等物から導き出される本発明の概念的な思想と趣旨を逸脱しない範囲で種々の追加、変更および部分的削除が可能である。
【符号の説明】
【００６０】
１  パターン検査装置、２  投入部、３  収納部、４  合紙排出部、５  第１検査部、６  第２検査部、７  反転機、８  合紙挿入部、９  良品積載部、１０  不良品積載部、１１  グレー積載部、１２  メイン処理ＰＣ、１３  操作ＰＣ、１４  検査確認ＰＣ、１５  検査対象パターン、２１  良否判定部、２２  色情報分類部、２３  欠陥候補抽出部、２４  設計画像生成部、２５  不良箇所特定部、２６  不良種別特定部、２７  不良種別範囲設定部、２８  色情報変換部、２９  画像圧縮部
【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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