(57)【要約】【課題】画像処理を高速に行いつつ、基板上の欠陥の見逃しを抑制する欠陥検出装置を提供する。【解決手段】欠陥検出装置の制御部２に基準マスク生成部２００、検査マスク生成部２０１、欠陥検出部２０２を設ける。検査マスク生成部２０１が検査対象基板を撮像した画像（検査画像データ１０２）に基づいて、検査すべきパッドパターンに対して輪郭平滑化処理を行い、基準マスク生成部２００により生成された基準マスクデータ１０１との論理和をとって、検査マスクデータ１０３を生成する。このようにして、生成した検査マスクデータ１０３に基づいて、検査画像データ１０２の検査を行う。さらに、欠陥検出部２０２が、一旦、検出した欠陥について領域結合処理を行い、微小欠陥であっても、密集している場合には欠陥として検出し、欠陥データ１０５を生成する。【選択図】　　　　図２
2004012177.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査対象基板上に形成されたパターン（検査パターン）の欠陥を検出する欠陥検出装置であって、
基板の画像を取得する画像取得手段と、
前記画像取得手段により取得された良品基板の画像から基準マスク画像を生成する基準マスク生成手段と、
前記画像取得手段により取得された前記検査対象基板の画像と、前記基準マスク画像とに基づいて、検査マスク画像を生成する検査マスク生成手段と、
前記検査マスク画像に基づいて、前記検査対象基板の画像から欠陥候補領域を抽出する候補領域抽出手段と、
前記欠陥候補領域の特徴に基づいて、前記欠陥候補領域を前記検査パターンの欠陥として検出する検出手段と、
を備え、
前記検査マスク生成手段が、
３画素以上の画素から構成される第１の輪郭抽出体を用いて前記検査パターンの輪郭の追跡を行い、前記第１の輪郭抽出体による前記検査パターンの輪郭の追跡軌跡に基づいて前記検査パターンの輪郭を平滑化する平滑化手段を有することを特徴とする欠陥検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の欠陥検出装置であって、
前記第１の輪郭抽出体は、３以上の画素を異方的に配列させた画素列であり、
前記平滑化手段が、
前記第１の輪郭抽出体を揺動させることにより、前記検査パターンの輪郭が伸びる方向を検知し、検知された方向に前記第１の輪郭抽出体を移動させる第１の回転追跡手段を有することを特徴とする欠陥検出装置。
【請求項３】
請求項２に記載の欠陥検出装置であって、
前記第１の回転追跡手段が、
前記第１の輪郭抽出体の回転を開始する候補位置として、所定の回転量ごとに複数の第１の開始位置を記憶しており、
前記第１の輪郭抽出体を形成する画素のうちの１つを前記回転の中心画素（第１の支点画素）として、いずれかの前記第１の開始位置から前記回転を開始し、
前記第１の輪郭抽出体の回転中に、前記第１の輪郭抽出体を形成する画素のうち前記第１の支点画素以外の画素（第１の検出対象画素）が、前記検査パターンを形成する画素と一致した場合の前記第１の輪郭抽出体の回転方向を前記検査パターンの輪郭が伸びる方向として検知し、
前記検査パターンを形成する画素と一致した前記第１の検出対象画素を新たに回転の中心画素とするとともに、前記回転を開始した前記第１の開始位置および前記第１の輪郭抽出体の回転量に応じて、前記第１の輪郭抽出体を前記複数の第１の開始位置のうちのいずれかに移動させることを特徴とする欠陥検出装置。
【請求項４】
請求項２に記載の欠陥検出装置であって、
前記第１の回転追跡手段が、
前記第１の輪郭抽出体を形成する画素のうちの１つを、前記第１の輪郭抽出体の回転の中心画素（第１の支点画素）として、所定の位置から前記回転を開始し、
前記第１の輪郭抽出体の回転中に、前記第１の輪郭抽出体を形成する画素のうち前記第１の支点画素以外の画素（第１の検出対象画素）が、前記検査パターンを形成する画素と一致した場合の前記第１の輪郭抽出体の回転方向を前記検査パターンの輪郭が伸びる方向として検知し、
前記検査パターンを形成する画素と一致した前記第１の検出対象画素を新たに前記第１の支点画素とするとともに、前記検査パターンの輪郭が伸びる方向を検知した際の前記第１の輪郭抽出体の位置に応じて、前記第１の輪郭抽出体を移動させることを特徴とする欠陥検出装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載の欠陥検出装置であって、
前記基準マスク生成手段が、
２画素以上の画素から構成される第２の輪郭抽出体を用いて、前記良品基板に形成されたパターン（良品パターン）の輪郭を追跡することにより、前記良品パターンの輪郭を抽出する輪郭抽出手段を有することを特徴とする欠陥検出装置。
【請求項６】
請求項５に記載の欠陥検出装置であって、
前記第２の輪郭抽出体は、２以上の画素を異方的に配列させた画素列であり、
前記基準マスク生成手段が、
前記第２の輪郭抽出体を揺動させることにより、前記良品パターンの輪郭が伸びる方向を検知し、検知された方向に前記第２の輪郭抽出体を移動させる第２の回転追跡手段を有することを特徴とする欠陥検出装置。
【請求項７】
請求項６に記載の欠陥検出装置であって、
前記第２の回転追跡手段が、
前記第２の輪郭抽出体の回転を開始する候補位置として、所定の回転量ごとに複数の第２の開始位置を記憶しており、
前記第２の輪郭抽出体を形成する画素のうちの１つを前記回転の中心画素（第２の支点画素）として、いずれかの前記第２の開始位置から前記回転を開始し、
前記第２の輪郭抽出体の回転中に、前記第２の輪郭抽出体を形成する画素のうち前記第２の支点画素以外の画素（第２の検出対象画素）が、前記良品パターンを形成する画素と一致した場合の前記第２の輪郭抽出体の回転方向を前記良品パターンの輪郭が伸びる方向として検知し、
前記良品パターンを形成する画素と一致した前記第２の検出対象画素を新たに前記第２の支点画素とするとともに、前記回転を開始した前記第２の開始位置および前記第２の輪郭抽出体の回転量に応じて、前記第２の輪郭抽出体を前記複数の第２の開始位置のうちのいずれかに移動させることを特徴とする欠陥検出装置。
【請求項８】
請求項６に記載の欠陥検出装置であって、
前記第２の回転追跡手段が、
前記第２の輪郭抽出体を形成する画素のうちの１つを、前記第２の輪郭抽出体の回転の中心画素（第２の支点画素）として、所定の位置から前記回転を開始し、
前記第２の輪郭抽出体の回転中に、前記第２の輪郭抽出体を形成する画素のうち前記第２の支点画素以外の画素（第２の検出対象画素）が、前記良品パターンを形成する画素と一致した場合の前記第２の輪郭抽出体の回転方向を前記良品パターンの輪郭が伸びる方向として検知し、
前記良品パターンを形成する画素と一致した前記第２の検出対象画素を新たに前記第２の支点画素とするとともに、前記良品パターンの輪郭が伸びる方向を検知した際の前記第２の輪郭抽出体の位置に応じて、前記第２の輪郭抽出体を移動させることを特徴とする欠陥検出装置。
【請求項９】
請求項５ないし８のいずれかに記載の欠陥検出装置であって、
前記検査手段が、
前記良品パターンの輪郭に基づいて前記欠陥候補領域を分類し、当該分類結果に基づいて前記欠陥候補領域を前記検査パターンの欠陥として検出することを特徴とする欠陥検出装置。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれかに記載の欠陥検出装置であって、
前記検査手段が、
相互の輪郭間距離が所定値以下である複数の欠陥候補領域を互いに結合して１つの欠陥候補領域とする結合手段を有することを特徴とする欠陥検出装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の欠陥検出装置であって、
前記結合手段が、
３以上の画素を異方的に配列させた画素列としての第３の輪郭抽出体を揺動させることによって、前記複数の欠陥候補領域のそれぞれの輪郭線の間の橋渡しを行い、それによって前記複数の欠陥候補領域の結合を行うことを特徴とする欠陥検出装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の欠陥検出装置であって、
前記結合手段が、
前記第３の輪郭抽出体の回転を開始する候補位置として、所定の回転量ごとに複数の第３の開始位置を記憶しており、
前記第３の輪郭抽出体を形成する画素のうちの１つを前記回転の中心画素（第３の支点画素）として、いずれかの前記第３の開始位置から前記回転を開始し、
前記第３の輪郭抽出体の回転中に、前記第３の輪郭抽出体を形成する画素のうち前記第３の支点画素以外の画素（第３の検出対象画素）が、前記複数の欠陥候補領域のうちのいずれかを形成する画素（欠陥画素）と一致した場合に、前記欠陥画素と一致した前記第３の検出対象画素を含む欠陥候補領域と、前記第３の支点画素を含む欠陥候補領域との輪郭線の間の橋渡しを行い、
前記欠陥画素と一致した前記第３の検出対象画素を新たに前記第３の支点画素とするとともに、前記回転を開始した前記第３の開始位置および前記第３の輪郭抽出体の回転量に応じて、前記第３の輪郭抽出体を前記複数の第３の開始位置のうちのいずれかに移動させることにより、前記輪郭線の追跡を行いつつ、前記複数の欠陥候補領域の結合を行うことを特徴とする欠陥検出装置。
【請求項１３】
請求項１１に記載の欠陥検出装置であって、
前記結合手段が、
前記第３の輪郭抽出体を形成する画素のうちの１つを、前記第３の輪郭抽出体の回転の中心画素（第３の支点画素）として、所定の位置から前記回転を開始し、
前記第３の輪郭抽出体の回転中に、前記第３の輪郭抽出体を形成する画素のうち前記第３の支点画素以外の画素（第３の検出対象画素）が、前記複数の欠陥候補領域のうちのいずれかを形成する画素（欠陥画素）と一致した場合に、前記欠陥画素と一致した前記第３の検出対象画素を含む欠陥候補領域と、前記第３の支点画素を含む欠陥候補領域との輪郭線の間の橋渡しを行い、
前記欠陥画素と一致した前記第３の検出対象画素を新たに前記第３の支点画素とするとともに、前記輪郭線の間の橋渡しを行った際の前記第３の輪郭抽出体の位置に応じて、前記第３の輪郭抽出体を移動させることにより、前記輪郭線の追跡を行いつつ、前記複数の欠陥候補領域の結合を行うことを特徴とする欠陥検出装置。
【請求項１４】
検査対象基板上に形成されたパターン（検査パターン）の欠陥を検出する欠陥検出方法であって、
基板の画像を取得する画像取得工程と、
前記画像取得工程により取得された良品基板の画像から基準マスク画像を生成する基準マスク生成工程と、
前記画像取得工程により取得された前記検査対象基板の画像と、前記基準マスク画像とに基づいて、検査マスク画像を生成する検査マスク生成工程と、
前記検査マスク画像に基づいて、前記検査対象基板の画像から欠陥候補領域を抽出する候補領域抽出工程と、
前記欠陥候補領域の特徴に基づいて、前記欠陥候補領域を前記検査パターンの欠陥として検出する検出工程と、
を有し、
前記検査マスク生成工程が、
３画素以上の画素から構成される第１の輪郭抽出体を用いて前記検査パターンの輪郭の追跡を行い、前記第１の輪郭抽出体による前記検査パターンの輪郭の追跡軌跡に基づいて前記検査パターンの輪郭を平滑化することを特徴とする欠陥検出方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載の欠陥検出方法であって、
前記基準マスク生成工程が、
２画素以上の画素から構成される第２の輪郭抽出体を用いて、前記良品基板に形成されたパターン（良品パターン）の輪郭を追跡することにより、前記良品パターンの輪郭を抽出することを特徴とする欠陥検出方法。
【請求項１６】
請求項１４または１５に記載の欠陥検出方法であって、
前記検査工程が、
相互の輪郭間距離が所定値以下である複数の欠陥候補領域を互いに結合して１つの欠陥候補領域とすることを特徴とする欠陥検出方法。
【請求項１７】
コンピュータによる実行可能なプログラムであって、
前記プログラムの前記コンピュータによる実行は、前記コンピュータに、
基板の画像を取得する画像取得工程と、
前記画像取得工程により取得された良品基板の画像から基準マスク画像を生成する基準マスク生成工程と、
前記画像取得工程により取得された検査対象基板の画像と、前記基準マスク画像とに基づいて、検査マスク画像を生成する検査マスク生成工程と、
前記検査マスク画像に基づいて、前記検査対象基板の画像から欠陥候補領域を抽出する候補領域抽出工程と、
前記欠陥候補領域の特徴に基づいて、前記欠陥候補領域を前記検査パターンの欠陥として検出する検出工程と、
を実行させ、
前記検査マスク生成工程が、
３画素以上の画素から構成される第１の輪郭抽出体を用いて前記検査パターンの輪郭の追跡を行い、前記第１の輪郭抽出体による前記検査パターンの輪郭の追跡軌跡に基づいて前記検査パターンの輪郭を平滑化することを特徴とするプログラム。
【請求項１８】
請求項１７に記載のプログラムであって、
前記基準マスク生成工程が、
２画素以上の画素から構成される第２の輪郭抽出体を用いて、前記良品基板に形成されたパターン（良品パターン）の輪郭を追跡することにより、前記良品パターンの輪郭を抽出することを特徴とするプログラム。
【請求項１９】
請求項１７または１８に記載のプログラムであって、
前記検査工程が、
相互の輪郭間距離が所定値以下である複数の欠陥候補領域を互いに結合して１つの欠陥候補領域とすることを特徴とするプログラム。
【請求項２０】
輪郭抽出方法であって、
対象領域を撮像した画像を取得する画像取得工程と、
２画素以上の画素から構成される輪郭抽出体を用いて、前記画像における前記対象領域の輪郭を追跡することにより、前記対象領域の輪郭を抽出する輪郭抽出工程と、
を有することを特徴とする輪郭抽出方法。
【請求項２１】
コンピュータによる実行が可能なプログラムであって、
前記プログラムの前記コンピュータによる実行は、前記コンピュータに、
対象領域を撮像した画像を取得する画像取得工程と、
２画素以上の画素から構成される輪郭抽出体を用いて、前記画像における前記対象領域の輪郭を追跡することにより、前記対象領域の輪郭を抽出する輪郭抽出工程と、
を実行させることを特徴とするプログラム。
【請求項２２】
輪郭平滑化方法であって、
対象領域を撮像した画像を取得する画像取得工程と、
３画素以上の画素から構成される輪郭抽出体を用いて、前記画像における前記対象領域の輪郭の追跡を行い、前記輪郭抽出体による前記対象領域の輪郭の追跡軌跡に基づいて前記対象領域の輪郭を平滑化する平滑化工程と、
を有することを特徴とする輪郭平滑化方法。
【請求項２３】
コンピュータによる実行が可能なプログラムであって、
前記プログラムの前記コンピュータによる実行は、前記コンピュータに、
対象領域を撮像した画像を取得する画像取得工程と、
３画素以上の画素から構成される輪郭抽出体を用いて、前記画像における前記対象領域の輪郭の追跡を行い、前記輪郭抽出体による前記対象領域の輪郭の追跡軌跡に基づいて前記対象領域の輪郭を平滑化する平滑化工程と、
を実行させることを特徴とするプログラム。
【請求項２４】
領域結合方法であって、
複数の対象領域を撮像した画像を取得する画像取得工程と、
前記画像における相互の輪郭間距離が所定値以下である複数の対象領域を互いに結合して１つの対象領域とする領域結合工程と、
を有することを特徴とする領域結合方法。
【請求項２５】
コンピュータによる実行が可能なプログラムであって、
前記プログラムの前記コンピュータによる実行は、前記コンピュータに、
複数の対象領域を撮像した画像を取得する画像取得工程と、
前記画像における相互の輪郭間距離が所定値以下である複数の対象領域を互いに結合して１つの対象領域とする領域結合工程と、
を実行させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像処理によって画像に含まれる特定の対象領域を検出する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プリント基板などの基板の製造工程において、基板上に形成されるパッドパターン（回路や配線パターン）には種々の欠陥が発生する。図２１は、このような欠陥の例を示す図である。従来より、図２１に示すようなパッドパターンの欠陥を検出する検査装置に関する技術が知られている。
【０００３】
上記技術による検査装置では、基板の画像を撮像し、撮像された画像に対して所定の画像処理を行って、欠陥を検出する。以下、従来の検査装置の動作および画像処理について簡単に説明する。
【０００４】
まず、オペレータによる目視検査あるいは導通検査などにより選択された良品基板の画像の各画素の画素値について、所定の閾値による２値化処理を行った後、基準マスク画像を生成する。
【０００５】
次に、作成した基準マスク画像と検査対象となっている基板の画像（検査画像）に基づいて、基板上の検査領域を設定するための検査マスク画像を作成する。
【０００６】
そして、検査マスク画像に基づいて検査領域内のパッドを形成する画素を選択しつつ、検査画像内の当該画素の色濃度が閾値内にあるか否かにより、各画素が欠陥を構成する画素（欠陥画素）であるか否かを判定して、欠陥画像（各画素について欠陥画素であるか否かを画素値により示す画像）を生成する。
【０００７】
さらに、欠陥画像に基づいて、欠陥領域（欠陥画素が隣接しており、１つの欠陥を形成しているとみなせる領域）を抽出し、当該欠陥領域の位置や大きさなどの特徴に基づいて、欠陥領域が欠陥であるか否かを判定することにより欠陥を検出する。
【０００８】
検査装置により検出された各欠陥については、その後、オペレータが検証を行い、実際に欠陥であるか否かを判断する。
【０００９】
なお、基板の製造工程においては位置決め誤差などを全く発生させないようにすることは不可能であり、例え良品基板であってもパッドの位置や大きさに誤差が発生する。このような誤差の生じた良品基板の画像から基準マスク画像を生成して欠陥検査を行うと、位置ずれ誤差（図２１に示すような真の欠陥でない部分）も欠陥と認識され、パッドの輪郭部分に欠陥の誤検出が発生する。
【００１０】
そのため、上記技術による検査装置では、マスクの領域を狭く（収縮）する必要があり、２値化処理した画像をさらに収縮処理することによって基準マスク画像を生成する。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記技術における検査装置では、基準マスクを作成する際に、マスクの収縮処理を行うことにより、不感帯（欠陥の検出を行わない領域）が発生するため、欠陥の検出率が低下し、結果として欠陥の見逃しが増加するという問題があった。
【００１２】
また、画像のムラなどの原因により欠陥の過検出を防止するために、一旦、欠陥として検出された領域の大きさが、所定面積（画素数）より小さい場合は、当該領域を欠陥とはみなさない。そのため、所定面積未満の欠陥が密集している場合は、製品への悪影響が考えられるため、１つの欠陥として検出すべきであるにもかかわらず、欠陥の見逃しとなるという問題があった。
【００１３】
また、上記技術における画像処理においては、例えば、検出された欠陥領域がどのパッドに含まれるかを判定する場合や欠陥の位置（重心位置）を求める場合などに、特定領域の輪郭を形成する画素（輪郭画素）を抽出する処理を行うが、当該処理は、画像に含まれる全画素について隣接画素との画素値を比較することにより輪郭画素を抽出するため、演算量が多く、高速に画像処理を行うことができないという問題があった。
【００１４】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、位置決め誤差や画像のムラなどによる欠陥の誤検出や過検出を抑制しつつ、欠陥の見逃しを抑制する技術を提供することを第１の目的とする。
【００１５】
また、画像処理により画像から所定の領域の輪郭を抽出する場合に、高速に処理することができる技術を提供することを第２の目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、請求項１の発明は、検査対象基板上に形成されたパターン（検査パターン）の欠陥を検出する欠陥検出装置であって、基板の画像を取得する画像取得手段と、前記画像取得手段により取得された良品基板の画像から基準マスク画像を生成する基準マスク生成手段と、前記画像取得手段により取得された前記検査対象基板の画像と、前記基準マスク画像とに基づいて、検査マスク画像を生成する検査マスク生成手段と、前記検査マスク画像に基づいて、前記検査対象基板の画像から欠陥候補領域を抽出する候補領域抽出手段と、前記欠陥候補領域の特徴に基づいて、前記欠陥候補領域を前記検査パターンの欠陥として検出する検出手段とを備え、前記検査マスク生成手段が、３画素以上の画素から構成される第１の輪郭抽出体を用いて前記検査パターンの輪郭の追跡を行い、前記第１の輪郭抽出体による前記検査パターンの輪郭の追跡軌跡に基づいて前記検査パターンの輪郭を平滑化する平滑化手段を有する。
【００１７】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明に係る欠陥検出装置であって、前記第１の輪郭抽出体は、３以上の画素を異方的に配列させた画素列であり、前記平滑化手段が、前記第１の輪郭抽出体を揺動させることにより、前記検査パターンの輪郭が伸びる方向を検知し、検知された方向に前記第１の輪郭抽出体を移動させる第１の回転追跡手段を有する。
【００１８】
また、請求項３の発明は、請求項２の発明に係る欠陥検出装置であって、前記第１の回転追跡手段が、前記第１の輪郭抽出体の回転を開始する候補位置として、所定の回転量ごとに複数の第１の開始位置を記憶しており、前記第１の輪郭抽出体を形成する画素のうちの１つを前記回転の中心画素（第１の支点画素）として、いずれかの前記第１の開始位置から前記回転を開始し、前記第１の輪郭抽出体の回転中に、前記第１の輪郭抽出体を形成する画素のうち前記第１の支点画素以外の画素（第１の検出対象画素）が、前記検査パターンを形成する画素と一致した場合の前記第１の輪郭抽出体の回転方向を前記検査パターンの輪郭が伸びる方向として検知し、前記検査パターンを形成する画素と一致した前記第１の検出対象画素を新たに回転の中心画素とするとともに、前記回転を開始した前記第１の開始位置および前記第１の輪郭抽出体の回転量に応じて、前記第１の輪郭抽出体を前記複数の第１の開始位置のうちのいずれかに移動させる。
【００１９】
また、請求項４の発明は、請求項２の発明に係る欠陥検出装置であって、前記第１の回転追跡手段が、前記第１の輪郭抽出体を形成する画素のうちの１つを、前記第１の輪郭抽出体の回転の中心画素（第１の支点画素）として、所定の位置から前記回転を開始し、前記第１の輪郭抽出体の回転中に、前記第１の輪郭抽出体を形成する画素のうち前記第１の支点画素以外の画素（第１の検出対象画素）が、前記検査パターンを形成する画素と一致した場合の前記第１の輪郭抽出体の回転方向を前記検査パターンの輪郭が伸びる方向として検知し、前記検査パターンを形成する画素と一致した前記第１の検出対象画素を新たに前記第１の支点画素とするとともに、前記検査パターンの輪郭が伸びる方向を検知した際の前記第１の輪郭抽出体の位置に応じて、前記第１の輪郭抽出体を移動させる。
【００２０】
また、請求項５の発明は、請求項１ないし４のいずれかの発明に係る欠陥検出装置であって、前記基準マスク生成手段が、２画素以上の画素から構成される第２の輪郭抽出体を用いて、前記良品基板に形成されたパターン（良品パターン）の輪郭を追跡することにより、前記良品パターンの輪郭を抽出する輪郭抽出手段を有する。
【００２１】
また、請求項６の発明は、請求項５の発明に係る欠陥検出装置であって、前記第２の輪郭抽出体は、２以上の画素を異方的に配列させた画素列であり、前記基準マスク生成手段が、前記第２の輪郭抽出体を揺動させることにより、前記良品パターンの輪郭が伸びる方向を検知し、検知された方向に前記第２の輪郭抽出体を移動させる第２の回転追跡手段を有する。
【００２２】
また、請求項７の発明は、請求項６の発明に係る欠陥検出装置であって、前記第２の回転追跡手段が、前記第２の輪郭抽出体の回転を開始する候補位置として、所定の回転量ごとに複数の第２の開始位置を記憶しており、前記第２の輪郭抽出体を形成する画素のうちの１つを前記回転の中心画素（第２の支点画素）として、いずれかの前記第２の開始位置から前記回転を開始し、前記第２の輪郭抽出体の回転中に、前記第２の輪郭抽出体を形成する画素のうち前記第２の支点画素以外の画素（第２の検出対象画素）が、前記良品パターンを形成する画素と一致した場合の前記第２の輪郭抽出体の回転方向を前記良品パターンの輪郭が伸びる方向として検知し、前記良品パターンを形成する画素と一致した前記第２の検出対象画素を新たに前記第２の支点画素とするとともに、前記回転を開始した前記第２の開始位置および前記第２の輪郭抽出体の回転量に応じて、前記第２の輪郭抽出体を前記複数の第２の開始位置のうちのいずれかに移動させる。
【００２３】
また、請求項８の発明は、請求項６の発明に係る欠陥検出装置であって、前記第２の回転追跡手段が、前記第２の輪郭抽出体を形成する画素のうちの１つを、前記第２の輪郭抽出体の回転の中心画素（第２の支点画素）として、所定の位置から前記回転を開始し、前記第２の輪郭抽出体の回転中に、前記第２の輪郭抽出体を形成する画素のうち前記第２の支点画素以外の画素（第２の検出対象画素）が、前記良品パターンを形成する画素と一致した場合の前記第２の輪郭抽出体の回転方向を前記良品パターンの輪郭が伸びる方向として検知し、前記良品パターンを形成する画素と一致した前記第２の検出対象画素を新たに前記第２の支点画素とするとともに、前記良品パターンの輪郭が伸びる方向を検知した際の前記第２の輪郭抽出体の位置に応じて、前記第２の輪郭抽出体を移動させる。
【００２４】
また、請求項９の発明は、請求項５ないし８のいずれかの発明に係る欠陥検出装置であって、前記検査手段が、前記良品パターンの輪郭に基づいて前記欠陥候補領域を分類し、当該分類結果に基づいて前記欠陥候補領域を前記検査パターンの欠陥として検出する。
【００２５】
また、請求項１０の発明は、請求項１ないし９のいずれかの発明に係る欠陥検出装置であって、前記検査手段が、相互の輪郭間距離が所定値以下である複数の欠陥候補領域を互いに結合して１つの欠陥候補領域とする結合手段を有する。
【００２６】
また、請求項１１の発明は、請求項１０の発明に係る欠陥検出装置であって、前記結合手段が、３以上の画素を異方的に配列させた画素列としての第３の輪郭抽出体を揺動させることによって、前記複数の欠陥候補領域のそれぞれの輪郭線の間の橋渡しを行い、それによって前記複数の欠陥候補領域の結合を行う。
【００２７】
また、請求項１２の発明は、請求項１１の発明に係る欠陥検出装置であって、前記結合手段が、前記第３の輪郭抽出体の回転を開始する候補位置として、所定の回転量ごとに複数の第３の開始位置を記憶しており、前記第３の輪郭抽出体を形成する画素のうちの１つを前記回転の中心画素（第３の支点画素）として、いずれかの前記第３の開始位置から前記回転を開始し、前記第３の輪郭抽出体の回転中に、前記第３の輪郭抽出体を形成する画素のうち前記第３の支点画素以外の画素（第３の検出対象画素）が、前記複数の欠陥候補領域のうちのいずれかを形成する画素（欠陥画素）と一致した場合に、前記欠陥画素と一致した前記第３の検出対象画素を含む欠陥候補領域と、前記第３の支点画素を含む欠陥候補領域との輪郭線の間の橋渡しを行い、前記欠陥画素と一致した前記第３の検出対象画素を新たに前記第３の支点画素とするとともに、前記回転を開始した前記第３の開始位置および前記第３の輪郭抽出体の回転量に応じて、前記第３の輪郭抽出体を前記複数の第３の開始位置のうちのいずれかに移動させることにより、前記輪郭線の追跡を行いつつ、前記複数の欠陥候補領域の結合を行う。
【００２８】
また、請求項１３の発明は、請求項１１の発明に係る欠陥検出装置であって、前記結合手段が、前記第３の輪郭抽出体を形成する画素のうちの１つを、前記第３の輪郭抽出体の回転の中心画素（第３の支点画素）として、所定の位置から前記回転を開始し、前記第３の輪郭抽出体の回転中に、前記第３の輪郭抽出体を形成する画素のうち前記第３の支点画素以外の画素（第３の検出対象画素）が、前記複数の欠陥候補領域のうちのいずれかを形成する画素（欠陥画素）と一致した場合に、前記欠陥画素と一致した前記第３の検出対象画素を含む欠陥候補領域と、前記第３の支点画素を含む欠陥候補領域との輪郭線の間の橋渡しを行い、前記欠陥画素と一致した前記第３の検出対象画素を新たに前記第３の支点画素とするとともに、前記輪郭線の間の橋渡しを行った際の前記第３の輪郭抽出体の位置に応じて、前記第３の輪郭抽出体を移動させることにより、前記輪郭線の追跡を行いつつ、前記複数の欠陥候補領域の結合を行う。
【００２９】
また、請求項１４の発明は、検査対象基板上に形成されたパターン（検査パターン）の欠陥を検出する欠陥検出方法であって、基板の画像を取得する画像取得工程と、前記画像取得工程により取得された良品基板の画像から基準マスク画像を生成する基準マスク生成工程と、前記画像取得工程により取得された前記検査対象基板の画像と、前記基準マスク画像とに基づいて、検査マスク画像を生成する検査マスク生成工程と、前記検査マスク画像に基づいて、前記検査対象基板の画像から欠陥候補領域を抽出する候補領域抽出工程と、前記欠陥候補領域の特徴に基づいて、前記欠陥候補領域を前記検査パターンの欠陥として検出する検出工程とを有し、前記検査マスク生成工程が、３画素以上の画素から構成される第１の輪郭抽出体を用いて前記検査パターンの輪郭の追跡を行い、前記第１の輪郭抽出体による前記検査パターンの輪郭の追跡軌跡に基づいて前記検査パターンの輪郭を平滑化する。
【００３０】
また、請求項１５の発明は、請求項１４の発明に係る欠陥検出方法であって、前記基準マスク生成工程が、２画素以上の画素から構成される第２の輪郭抽出体を用いて、前記良品基板に形成されたパターン（良品パターン）の輪郭を追跡することにより、前記良品パターンの輪郭を抽出する。
【００３１】
また、請求項１６の発明は、請求項１４または１５の発明に係る欠陥検出方法であって、前記検査工程が、相互の輪郭間距離が所定値以下である複数の欠陥候補領域を互いに結合して１つの欠陥候補領域とする。
【００３２】
また、請求項１７の発明は、コンピュータによる実行可能なプログラムであって、前記プログラムの前記コンピュータによる実行は、前記コンピュータに、基板の画像を取得する画像取得工程と、前記画像取得工程により取得された良品基板の画像から基準マスク画像を生成する基準マスク生成工程と、前記画像取得工程により取得された検査対象基板の画像と、前記基準マスク画像とに基づいて、検査マスク画像を生成する検査マスク生成工程と、前記検査マスク画像に基づいて、前記検査対象基板の画像から欠陥候補領域を抽出する候補領域抽出工程と、前記欠陥候補領域の特徴に基づいて、前記欠陥候補領域を前記検査パターンの欠陥として検出する検出工程とを実行させ、前記検査マスク生成工程が、３画素以上の画素から構成される第１の輪郭抽出体を用いて前記検査パターンの輪郭の追跡を行い、前記第１の輪郭抽出体による前記検査パターンの輪郭の追跡軌跡に基づいて前記検査パターンの輪郭を平滑化する。
【００３３】
また、請求項１８の発明は、請求項１７の発明に係るプログラムであって、前記基準マスク生成工程が、２画素以上の画素から構成される第２の輪郭抽出体を用いて、前記良品基板に形成されたパターン（良品パターン）の輪郭を追跡することにより、前記良品パターンの輪郭を抽出する。
【００３４】
また、請求項１９の発明は、請求項１７または１８の発明に係るプログラムであって、前記検査工程が、相互の輪郭間距離が所定値以下である複数の欠陥候補領域を互いに結合して１つの欠陥候補領域とする。
【００３５】
また、請求項２０の発明は、輪郭抽出方法であって、対象領域を撮像した画像を取得する画像取得工程と、２画素以上の画素から構成される輪郭抽出体を用いて、前記画像における前記対象領域の輪郭を追跡することにより、前記対象領域の輪郭を抽出する輪郭抽出工程とを有する。
【００３６】
また、請求項２１の発明は、コンピュータによる実行が可能なプログラムであって、前記プログラムの前記コンピュータによる実行は、前記コンピュータに、対象領域を撮像した画像を取得する画像取得工程と、２画素以上の画素から構成される輪郭抽出体を用いて、前記画像における前記対象領域の輪郭を追跡することにより、前記対象領域の輪郭を抽出する輪郭抽出工程とを実行させる。
【００３７】
また、請求項２２の発明は、輪郭平滑化方法であって、対象領域を撮像した画像を取得する画像取得工程と、３画素以上の画素から構成される輪郭抽出体を用いて、前記画像における前記対象領域の輪郭の追跡を行い、前記輪郭抽出体による前記対象領域の輪郭の追跡軌跡に基づいて前記対象領域の輪郭を平滑化する平滑化工程とを有する。
【００３８】
また、請求項２３の発明は、コンピュータによる実行が可能なプログラムであって、前記プログラムの前記コンピュータによる実行は、前記コンピュータに、対象領域を撮像した画像を取得する画像取得工程と、３画素以上の画素から構成される輪郭抽出体を用いて、前記画像における前記対象領域の輪郭の追跡を行い、前記輪郭抽出体による前記対象領域の輪郭の追跡軌跡に基づいて前記対象領域の輪郭を平滑化する平滑化工程とを実行させる。
【００３９】
また、請求項２４の発明は、領域結合方法であって、複数の対象領域を撮像した画像を取得する画像取得工程と、前記画像における相互の輪郭間距離が所定値以下である複数の対象領域を互いに結合して１つの対象領域とする領域結合工程とを有する。
【００４０】
また、請求項２５の発明は、コンピュータによる実行が可能なプログラムであって、前記プログラムの前記コンピュータによる実行は、前記コンピュータに、複数の対象領域を撮像した画像を取得する画像取得工程と、前記画像における相互の輪郭間距離が所定値以下である複数の対象領域を互いに結合して１つの対象領域とする領域結合工程とを実行させる。
【００４１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について、添付の図面を参照しつつ、詳細に説明する。
【００４２】
＜１．　第１の実施の形態＞
図１は、本実施の形態における欠陥検出装置１の機能構成を示す図である。欠陥検出装置１は、オペレータや図示しない搬送機構などにより基板９０が搬入されるローダ１０、ローダ１０から基板９０を取り出して、検査ステージ１２に搬入する搬入機構１１、基板９０を所定の位置に保持する検査ステージ１２、検査ステージ１２から基板９０を取り出して、アンローダ１４ａまたは１４ｂに搬出する搬出機構１３、オペレータや図示しない搬送機構などが、欠陥検出装置１から基板９０を取り出すためのアンローダ１４ａ，１４ｂ、検査ステージ１２上の基板９０の画像を撮像する撮像部１５、および撮像部１５が撮像を行う際の照明を行う照明部１６を備える。
【００４３】
搬入機構１１は、図１に矢印で示すように、ローダ１０および検査ステージ１２のそれぞれにアクセスすることができるようにされており、例えば、図示しない搬送アームなどにより基板９０を保持しつつ搬送する機能を有する。なお、搬入機構１１が適宜、検査ステージ１２上の基板９０を裏返す機能を有していてもよい。その場合は、欠陥検出装置１が基板９０の両面に対して検査を行うことができる。
【００４４】
検査ステージ１２は、図示しない位置決め部材により、基板９０の位置が撮像部１５に対して所定の位置関係となるように保持する。
【００４５】
搬出機構１３は、図１に矢印で示すように、検査ステージ１２およびアンローダ１４ａ，１４ｂのそれぞれにアクセスすることができるようにされており、例えば、図示しない搬送アームなどにより基板９０を保持しつつ搬送する機能を有する。搬出機構１３は、ＣＰＵ２０からの選択信号に基づいて、検査ステージ１２上の基板９０をアンローダ１４ａまたは１４ｂのいずれかに搬送する。
【００４６】
アンローダ１４ａは、搬出機構１３によって、検査により欠陥が検出されなかった基板９０が搬送されるものであり、アンローダ１４ｂは、検査により欠陥が検出された基板９０が搬送されるものである。
【００４７】
このように、搬出機構１３が搬出する基板９０の搬送先を複数有することにより、例えば、検査により欠陥が検出された基板９０と欠陥が検出されなかった基板９０とを分類することができる。
【００４８】
なお、検査ステージ１２は、搬入機構１１、あるいは搬出機構１３と兼用されていてもよい。例えば、搬入機構１１（または搬出機構１３）が、基板９０の搬送中に所定の位置で停止して撮像が行われてもよい。また、ベルトコンベアのような搬入機構１１（または搬出機構１３）を設け、当該搬入機構１１の所定の位置に基板９０が搬送されたときに、撮像部１５による撮像が行われるように構成してもよい。すなわち、基板９０を撮像する際に、撮像部１５に対する基板９０の位置をほぼ一定となるように保持することができる構成であれば、どのような構成であってもよい。
【００４９】
撮像部１５は、一般的なデジタルカメラの機能を有しており、検査ステージ１２上に保持されている基板９０と対向する位置に配置され、ＣＰＵ２０からの撮像指示信号に基づいて、基板９０上に形成された回路や配線などのパターン（パッドパターン）を撮像する。このとき、照明部１６が適宜照明を行うことにより、鮮明な画像を撮像することができるようにされている。また、撮像された画像である当該パッドパターンの画像は、デジタルデータとしてＣＰＵ２０に転送される。
【００５０】
また、欠陥検出装置１は、各構成を制御するための制御部２として、各種データの演算および制御信号の生成を行うＣＰＵ２０、一時的にデータを記憶するＲＡＭ２１、プログラム２２０を記憶する読み取り専用のＲＯＭ２２、オペレータが欠陥検出装置１に対する指示を入力するための操作部２３、各種データを画像として表示するディスプレイ２４および磁気ディスクなどに各種データを記憶する記憶装置２５を備える。なお、記憶装置２５は、可搬性の記録媒体（光磁気ディスクやメモリカードなど）に対してデータを読み書きする読取装置であってもよい。
【００５１】
図２は、欠陥検出装置１のＣＰＵ２０が、ＲＯＭ２２に記憶されているプログラム２２０を実行することにより実現される機能構成をデータの流れとともに示す図である。図２に示す、基準マスク生成部２００、検査マスク生成部２０１、欠陥検出部２０２およびデータ取得部２０３がＣＰＵ２０により実現される機能構成である。
【００５２】
基準マスク生成部２００は、予め良品であると判定された基板（以下、「良品基板９１」と称す。）９０を撮像部１５により撮像した画像（良品画像データ１００）から基準マスクデータ１０１を生成する。
【００５３】
また、基準マスク生成部２００は、良品画像データ１００に基づいて、良品基板９１上に形成されたパッドパターン（以下、「良品パターン」と称す。）の輪郭を示す良品輪郭データ１０４を生成する。
【００５４】
すなわち、基準マスク生成部２００が主に本発明における基準マスク生成手段に相当する。なお、生成方法の詳細については後述するが、基準マスクデータ１０１とは、基板９０上のパッドに製造工程における位置ずれ誤差が生じた場合であっても、最低限、パッドを構成する画素でなければならない画素を示すデータである。
【００５５】
検査マスク生成部２０１は、撮像部１５により撮像された検査対象となる基板（以下、「検査対象基板９２」と称す。）９０の画像（検査画像データ１０２）と、基準マスク生成部２００により生成された基準マスクデータ１０１とに基づいて、検査マスクデータ１０３を生成する。すなわち、検査マスク生成部２０１が、主に本発明における検査マスク生成手段に相当する。なお、検査マスクデータ１０３とは、検査画像データ１０２に含まれる画素のうち、検査対象とすべき画素を示すデータである。
【００５６】
欠陥検出部２０２は、検査マスク生成部２０１により生成された検査マスクデータ１０３に基づいて、撮像部１５により撮像された検査画像データ１０２から欠陥候補領域を抽出する。また、抽出された欠陥候補領域の特徴（位置、大きさなど）に基づいて、当該欠陥候補領域が欠陥か否かを判定し、欠陥であると判定された欠陥候補領域を欠陥として検出する。すなわち、欠陥検出部２０２が、主に本発明における候補抽出手段および検出手段に相当する。
【００５７】
さらに、欠陥検出部２０２は、検出した各欠陥について、当該欠陥が存在するパッドの識別子、位置、大きさなどを示す欠陥データ１０５を生成する。
【００５８】
データ取得部２０３は、オペレータが操作部２３を操作することにより入力される信号に基づいて、各種データを処理する機能を有する。
【００５９】
また、撮像部１５が撮像した画像データを記憶装置２５に記憶したり、欠陥データ１０５に必要な処理を行ってディスプレイ２４に表示させる、あるいは、ＲＡＭ２１と記憶装置２５との間のデータの転送を行うなど、欠陥検出装置１の各構成とデータのやりとりや処理を行う。
【００６０】
以上が本実施の形態における欠陥検出装置１の構成の説明である。次に、欠陥検出装置１の動作について説明する。
【００６１】
図３は、欠陥検出装置１の動作を示す流れ図である。欠陥検出装置１では、まず、検査条件設定処理が行われる（ステップＳ１）。図４は、ステップＳ１の検査条件設定処理の詳細を示す図である。
【００６２】
検査条件設定処理では、まず、搬入機構１１により、良品基板９１をローダ１０から検査ステージ１２に搬送し（ステップＳ１１）、検査ステージ１２が保持している良品基板９１を撮像部１５が撮像して、良品画像データ１００をデータ取得部２０３に転送する（ステップＳ１２）。なお、撮像部１５による撮像が終了した時点で、搬出機構１３が良品基板９１をアンローダ１４ａに搬出し、これにより、良品基板９１が欠陥検出装置１から搬出される。
【００６３】
次に、オペレータにより検査領域が設定されるまで待機した後（ステップＳ１３）、基準マスク生成部２００が、良品画像データ１００を２値化したデータを生成する（ステップＳ１４）。
【００６４】
なお、予め撮像部１５の撮像領域を検査領域として設定し、検査領域のみを撮像するように構成しておいてもよい。また、２値化処理とは、画像データを構成する各画素の画素値を所定の閾値と比較して、所定の閾値以上の画素の画素値を「１」、所定値未満の画素の画素値を「０」とする処理である。パッドパターンは基板９０上の明るい領域として撮像されていることから、このような処理により、当該パターンを構成する画素は画素値が「１」とされ、基板９０のパターン以外の領域は暗い領域であるため画素値が「０」とされる。
【００６５】
ステップＳ１４において２値化処理が行われると、続いて、良品輪郭データ生成処理を行う（ステップＳ１５）。
【００６６】
図５は、欠陥検出装置１の良品輪郭データ生成処理の詳細を示す流れ図である。良品輪郭データ生成処理では、まず、基準マスク生成部２００が、後述する図１０の抽出棒Ｔ（本発明における第２の輪郭抽出体に相当する）の画素数Ｌ（抽出棒の長さに相当する）を取得して（ステップＳ２１）、開始画素Ｓを検出する（ステップＳ２２）。
【００６７】
なお、開始画素Ｓとは、抽出棒Ｔによる輪郭画素の抽出を開始する位置の画素であり、例えば、良品画像データ１００を２値化したデータの端部画素から所定の方向に走査し、最初に検出された画素値「１」の画素を開始画素Ｓとすることにより検出することができる。また、本実施の形態においては、抽出棒Ｔの画素数Ｌは「２」とする。
【００６８】
また、詳細は後述するが、抽出棒Ｔは、２つの画素を異方的に配列させた画素列であり、抽出棒Ｔ上に設定される支点画素Ｏを中心に回転しつつ、適宜、支点画素Ｏが移動することにより、良品パターンの輪郭画素の連鎖上をなぞるように移動する。
【００６９】
ステップＳ２２において開始画素Ｓを検出することができた場合（ステップＳ２３においてＹｅｓ）は、検出した開始画素Ｓを良品パターンの輪郭画素として保存するとともに、輪郭抽出処理（ステップＳ２４）を実行する。
【００７０】
図６は、輪郭抽出処理の詳細を示す流れ図である。図７は、抽出棒Ｔの回転開始候補位置（位置ＲＯＴ１ないしＲＯＴ４）を示す図である。
【００７１】
図７において、黒点を付した画素（Ｘ２，Ｙ２）が抽出棒Ｔの回転の中心となる支点画素Ｏである。本実施の形態では、抽出棒Ｔが輪郭画素の検出するための回転を開始する候補位置（回転開始候補位置）として、
位置ＲＯＴ１（図７（ａ））：横方向かつ支点画素Ｏが左端にある位置、
位置ＲＯＴ２（図７（ｂ））：縦方向かつ支点画素Ｏが上端にある位置、
位置ＲＯＴ３（図７（ｃ））：横方向かつ支点画素Ｏが右端にある位置、
位置ＲＯＴ４（図７（ｄ））：縦方向かつ支点画素Ｏが下端にある位置、
が予め定義されており、回転開始位置として選択的に記憶される。なお、回転開始候補位置は、抽出棒Ｔの回転量が９０°ごとに定義されているが、これに限られるものではなく、例えば、４５°ごとに８つの回転開始候補位置を定義してもよい。また、回転開始位置の初期値は位置ＲＯＴ１とされている。
【００７２】
輪郭抽出処理では、まず、ステップＳ２２（図５）において検出された開始画素Ｓを抽出棒Ｔの支点画素Ｏとする（ステップＳ３１）。
【００７３】
次に、抽出棒Ｔを回転開始位置の初期値に基づいて位置ＲＯＴ１にセットし、回転開始位置をデクリメントする（ステップＳ３２）。回転開始候補位置は、位置ＲＯＴ１、位置ＲＯＴ２、位置ＲＯＴ３、位置ＲＯＴ４、位置ＲＯＴ１・・・の順とされており、ステップＳ３２では、現在の回転開始位置の前の順の回転開始候補位置を新たに回転開始位置として記憶する。本実施の形態では、この処理を回転開始位置のデクリメントと称し、後ろの順の回転開始候補位置を新たに回転開始位置として記憶する処理を回転開始位置のインクリメントと称す。
【００７４】
回転開始位置の初期値は位置ＲＯＴ１であるから、このときにステップＳ３２により、回転開始位置がデクリメントされると、回転開始位置は新たに位置ＲＯＴ４とされる。
【００７５】
抽出棒Ｔがセットされると、輪郭画素を検出したか否かを判定する（ステップＳ３３）。ここで、ステップＳ３３における判定は、抽出棒Ｔを形成する画素のうち支点画素Ｏ以外の画素（検出対象画素）の画素値を取得し、取得した画素値が「１」となる画素が存在した場合に、当該画素を輪郭画素として検出したと判定することにより行う。例えば、図７（ａ）に示すように、抽出棒Ｔの位置が位置ＲＯＴ１である場合、検出対象画素は画素（Ｘ３，Ｙ２）である。
【００７６】
輪郭画素が検出されたと判定された場合（ステップＳ３３においてＹｅｓ）、検出した輪郭画素が開始画素Ｓか否かを判定し（ステップＳ３７）、検出した輪郭画素が開始画素Ｓでない場合は、ステップＳ３３で検出した輪郭画素の画素値（または位置）を保存するとともに、抽出した輪郭画素を新たに支点画素Ｏとし（ステップＳ３８）、次の輪郭画素を検出するために、ステップＳ３２からの処理を繰り返す。
【００７７】
一方、輪郭画素が検出されない場合（ステップＳ３３においてＮｏ）は、抽出棒Ｔを右回りに１段階回転させ（ステップＳ３４）、回転した位置が、図７に示すいずれかの回転開始候補位置に該当するか否かを判定し（ステップＳ３５）、回転した位置が回転開始候補位置に該当する場合にのみ、回転開始位置をインクリメントして（ステップＳ３６）、ステップＳ３３からの処理を繰り返す。
【００７８】
これらの処理によって、検出棒Ｔが良品パターンの輪郭を追跡することにより、良品パターンの輪郭を抽出する様子を具体例を元に説明する。
【００７９】
図８および図９は、輪郭抽出処理における抽出棒Ｔの動作を示す図である。なお、図８および図９において、黒点を付した画素がその時点における支点画素Ｏとなっている画素、斜線を付した画素が良品パターンを形成する画素（画素値「１」の画素）、網掛けを付した画素が輪郭画素として抽出された画素をそれぞれ示す。
【００８０】
図８（ａ）は、開始画素Ｓとして画素（Ｘ３，Ｙ２）が検出され、当該画素が支点画素Ｏとされるとともに、抽出棒Ｔが初期値の回転開始位置（位置ＲＯＴ１）にセットされた状態を示している。なお、回転開始位置はデクリメントされ、位置ＲＯＴ４とされる。この状態では、検出対象画素（Ｘ４，Ｙ３）は、画素値「０」であるため、輪郭画素は検出されない（ステップＳ３３でＮｏとなる）。
【００８１】
図８（ｂ）は、図８（ａ）の状態の抽出棒Ｔを右回りに１段階回転させた状態（ステップＳ３４が実行された状態）を示している。この例では、抽出棒Ｔの位置は、いずれの回転開始候補位置にも該当していないため、ステップＳ３６は実行されない（ステップＳ３５においてＮｏとなってからステップＳ３３に戻る）。しかし、検出対象画素（Ｘ４，Ｙ３）の画素値が「１」であるから、画素（Ｘ４，Ｙ３）が輪郭画素として検出される（ステップＳ３３においてＹｅｓとなる）。また、画素（Ｘ４，Ｙ３）は開始画素Ｓでないことから、ステップＳ３８により、画素（Ｘ４，Ｙ３）が輪郭画素として保存される。
【００８２】
次に、図８（ｃ）に示すように、輪郭画素として検出された画素（Ｘ４，Ｙ３）が新たに支点画素Ｏとなり、抽出棒Ｔが回転開始位置（位置ＲＯＴ４）にセットされる（良品パターンの輪郭が伸びる方向に抽出棒Ｔを移動させることに相当する）とともに、回転開始位置がデクリメントされて位置ＲＯＴ３とされる。この状態では、検出対象画素（Ｘ４，Ｙ２）の画素値が「０」であることから、輪郭画素は検出されない。
【００８３】
続いて、図９（ａ）に示すように、抽出棒Ｔが一段階回転し、画素（Ｘ５，Ｙ２）を輪郭画素として検出すると、画素（Ｘ５，Ｙ２）を輪郭画素として保存する。さらに、図９（ｂ）に示すように、画素（Ｘ５，Ｙ２）が支点Ｏとなり、抽出棒Ｔが回転開始位置（位置ＲＯＴ３）にセットされ、回転開始位置がデクリメントされて位置ＲＯＴ２とされる。
【００８４】
再び、図９（ｃ）に示すように、輪郭画素を検出するまでに、抽出棒Ｔが図９（ｂ）に示す状態から５段階回転するが、この回転中に、抽出棒Ｔが位置ＲＯＴ４および位置ＲＯＴ１になったときに、それぞれ回転開始位置がインクリメントされ（ステップＳ３６が実行され）、図９（ｃ）に示す状態では、回転開始位置は位置ＲＯＴ２が２回インクリメントされ、位置ＲＯＴ４となる。
【００８５】
すなわち、本実施の形態における欠陥検出装置１では、抽出棒Ｔがいずれかの回転開始候補位置（位置ＲＯＴ１ないし位置ＲＯＴ４）にセットされ、右回りに自転することにより、輪郭画素の検出順が決定される。例えば、抽出棒Ｔが、図７（ａ）に示す位置ＲＯＴ１にセットされた場合、輪郭画素の検出は画素（Ｘ３，Ｙ２）から開始され、画素（Ｘ３，Ｙ３）、画素（Ｘ２，Ｙ２）、・・・、画素（Ｘ３，Ｙ１）の順に行われる。また、輪郭画素が１つ検出されるごとに、当該輪郭画素を支点画素Ｏとおき、抽出棒Ｔを回転開始位置に戻してから新たに輪郭画素の検出を行うことから、抽出棒Ｔは良品パターンの輪郭上を揺動しつつ、当該輪郭を追跡する。
【００８６】
図６に戻って、検出した輪郭画素が開始画素Ｓである場合（ステップＳ３７においてＹｅｓ）は、良品パターンの輪郭線に沿って抽出棒Ｔが周回し終わったことになるため、それまでに検出した輪郭画素に囲まれた領域内の画素の画素値を「０」とし（ステップＳ３９）、輪郭抽出処理を終了して、図５に示す処理に戻る。なお、図６においては図示を省略しているが、本実施の形態では、抽出棒Ｔを一回転（３６０°の自転）させても輪郭画素が検出できなかった場合は、開始画素Ｓの画素値を「０」として図５に示す処理に戻る。
【００８７】
図１０は、欠陥検出装置１が抽出棒Ｔを用いて輪郭を検出する原理を補足的に説明する図である。図１０に示すように、図５のステップＳ２４に示す輪郭抽出処理により、抽出棒Ｔは点線で示す位置を順次揺動する。
【００８８】
このように、輪郭画素のそれぞれを支点画素Ｏとして抽出棒Ｔを回転（自転）させる処理は、輪郭線上の次の画素が存在する方向を検出するためのものである。また、検出された方向における次の輪郭画素を支点画素Ｏとし、抽出棒Ｔの回転位置を戻すように抽出棒Ｔを移動した後に同様の処理を繰り返すのは、抽出棒Ｔの揺動によって良品パターンの輪郭線を順次に追跡し、抽出棒Ｔが輪郭を１回転（公転）するまでの追跡軌跡によって、良品パターンの輪郭線を、閉じたループとして特定するための処理である。
【００８９】
すなわち、少なくとも２画素以上の画素から構成される抽出棒Ｔを揺動させることによって、良品パターンの輪郭を追跡することができ、輪郭を抽出しようとする領域（良品パターンなど）の輪郭を抽出することができることから、従来のように画像を構成する全画素について、隣接画素との画素値を比較することによって輪郭を抽出する場合に比べて、輪郭を抽出するための処理速度を向上させることができる。
【００９０】
図５に戻って、開始画素Ｓを輪郭画素とする良品パターンの輪郭抽出処理（ステップＳ２４）が終了すると、開始画素Ｓの次の画素から再び所定の方向に走査を開始し、新たな開始画素Ｓが検出されなくなるまで輪郭抽出処理（ステップＳ２４）を繰り返す（ステップＳ２３）。
【００９１】
新たな開始画素Ｓが検出されなくなると、基準マスク生成部２００が、ステップＳ３８において保存した輪郭画素のデータに基づいて、良品輪郭データ１０４を生成し（ステップＳ２５）、良品輪郭データ生成処理を終了し、図４に示す処理に戻る。
【００９２】
図４に戻って、ステップＳ１５の良品輪郭データ生成処理が終了すると、基準マスク生成部２００が良品画像データ１００に２値化処理を行ったデータに、さらに良品パターンの範囲の２次元的な収縮処理を行って基準マスクデータ１０１を生成する（ステップＳ１６）。なお、収縮処理は、例えば、所定の距離内に画素値「０」の画素が存在する画素の画素値を「０」とすることにより行うことができるが、もちろん他の方法により行ってもよい。
【００９３】
次に、オペレータによって検査方法が設定されるまで待機し（ステップＳ１７）、検査方法が設定されると検査条件設定処理を終了し、図３に示す処理に戻る。
【００９４】
一般に検査方法には、画素の色濃度に基づいて欠陥を検出する検査や、パターンを測長することによって欠陥を検出する検査などがあるが、本実施の形態では色濃度による検査が選択される場合についてのみ説明する。なお、欠陥検出装置１の撮像部１５が撮像する基板９０の画像はモノクロ画像であるため、色濃度とは、撮像した画像の各画素の画素値をそのまま用いるものであり、単に画素の濃淡を示す値であるが、撮像部１５がカラー画像を撮像する場合であれば、各画素のＲＧＢごとに得られる画素値の総和を用いて色濃度としてもよい。また、検査条件設定処理において設定された、検査領域、検査方法、および各種データなどは、データ取得部２０３により、検査条件として記憶装置２５に記憶され、適宜、必要に応じてＲＡＭ２１上に読み込まれる。
【００９５】
図３に戻って、欠陥検出装置１では、ステップＳ１の検査条件設定処理が終了すると、続いて、検査処理が行われる（ステップＳ２）。
【００９６】
図１１は、欠陥検出装置１における検査処理の詳細を示す流れ図である。検査処理では、まず、データ取得部２０３が記憶装置２５に記憶されている検査条件をＲＡＭ２１上に読み込み（ステップＳ４１）、搬入機構１１が検査対象基板９２をローダ１０から検査ステージ１２に搬送する（ステップＳ４２）。
【００９７】
次に、撮像部１５が検査対象基板９２を撮像して、画像データをデータ取得部２０３に転送し（ステップＳ４３）、データ取得部２０３は検査条件に示される検査領域に基づいて、検査画像データ１０２を生成する（ステップＳ４４）。
【００９８】
検査画像データ１０２が生成されると、検査マスク生成部２０１が検査画像データ１０２を２値化したデータを生成し（ステップＳ４５）、当該データと基準マスク生成部２００により生成された基準マスクデータ１０１とに基づいて、検査マスク生成処理を行う（ステップＳ４６）。
【００９９】
図１２は、検査マスク生成処理の詳細を示す流れ図である。検査マスク生成処理では、まず、後述する図１４に例示する抽出棒ＴＳ（本発明における第１の輪郭抽出体に相当する）の画素数ＬＳを取得し（ステップＳ５１）、開始画素ＳＳを検出する（ステップＳ５２）。なお、本実施の形態における抽出棒ＴＳの画素数ＬＳは「５」とする。
【０１００】
次に、開始画素ＳＳを検出できたか否かを判定し（ステップＳ５３）、開始画素ＳＳを検出できた場合は輪郭平滑化処理を行う（ステップＳ５４）。
【０１０１】
図１３は、輪郭平滑化処理の詳細を示す流れ図である。輪郭平滑化処理では、図６に示す輪郭検出処理とほぼ同様の処理が行われる。
【０１０２】
輪郭平滑化処理では、まず、ステップＳ５２（図１２）において検出された開始画素ＳＳを抽出棒ＴＳの支点画素ＯＳとし（ステップＳ６１）、抽出棒ＴＳを回転開始位置の初期値に基づいて位置ＲＯＴ１にセットし、回転開始位置をデクリメントする（ステップＳ６２）。
【０１０３】
抽出棒ＴＳがセットされると、輪郭画素を検出したか否かを判定する（ステップＳ６３）。輪郭画素が検出されたと判定された場合は、さらに、検出した輪郭画素が開始画素ＳＳか否かを判定し（ステップＳ６７）、検出した輪郭画素が開始画素ＳＳでない場合は、支点画素ＯＳとステップＳ６３で検出した輪郭画素との間に存在する画素を輪郭画素として保存するとともに、検出した輪郭画素を新たに支点画素ＯＳとし（ステップＳ６８）、次の輪郭画素を検出するために、ステップＳ６２からの処理を繰り返す。
【０１０４】
輪郭画素が検出されない場合（ステップＳ６３においてＮｏ）は、抽出棒ＴＳを右回りに１段階回転させ（ステップＳ６４）、回転した位置が、いずれかの回転開始候補位置に該当するか否かを判定し（ステップＳ６５）、回転した位置が回転開始候補位置に該当する場合にのみ、回転開始位置をインクリメントして（ステップＳ６６）、ステップＳ６３からの処理を繰り返す。
【０１０５】
図６に示す良品パターンの輪郭抽出の場合と同様に、この輪郭平滑化処理においても、輪郭画素のそれぞれを支点画素ＯＳとして抽出棒ＴＳを回転（自転）させる処理は、輪郭線上の次の画素が存在する方向を検出するためのものである。また、検出された方向における次の輪郭画素を支点画素ＯＳとし、抽出棒ＴＳの回転位置を戻すように抽出棒ＴＳを移動した後に同様の処理を繰り返すのは、抽出棒ＴＳの揺動によって検査パターンの輪郭線を順次に追跡し、抽出棒ＴＳが輪郭を１回転（公転）するまでの追跡軌跡に基づいて、検査パターンの輪郭線に沿って平滑化処理を行うための処理である。
【０１０６】
検出した輪郭画素が開始画素ＳＳである場合（ステップＳ６７においてＹｅｓ）は、検査パターンの輪郭線に沿って抽出棒ＴＳが周回し終わったことになるため、それまでに検出した輪郭画素に囲まれた領域内の画素の画素値を「０」とし（ステップＳ６９）、輪郭平滑化処理を終了して、図１２に示す処理に戻る。なお、図１３においても図示を省略しているが、抽出棒ＴＳを一回転（３６０°の自転）させても輪郭画素が検出できなかった場合は、開始画素ＳＳの画素値を「０」として図１２に示す処理に戻る。
【０１０７】
図１２に戻って、開始画素ＳＳを輪郭画素とする検査パターンの輪郭平滑化処理（ステップＳ５４）が終了すると、開始画素ＳＳの次の画素から再び所定の方向に走査を開始し、新たな開始画素ＳＳが検出されなくなるまで輪郭平滑化処理（ステップＳ５４）を繰り返す（ステップＳ５３）。
【０１０８】
図１４は、輪郭平滑化処理の原理を説明する図である。図１４に示すように、検査パターンに欠け欠陥（斜線を施した領域）が存在すると、当該検査パターンと基準マスク（収縮処理により、検査パターンより狭い領域となっている。）との論理和をとって検査マスクを生成しても、生成される検査マスクの輪郭は、検査パターンの輪郭と同じものとなる。
【０１０９】
検査マスクとは、色濃度検査を行う画素を決定するもの（検査マスクにおいて画素値「１」の画素についてのみ色濃度検査を行う。）であるから、このような検査マスクによって検査を行うと、欠け欠陥の部分の画素については、そもそも検査が行われない（当該部分が不感帯となる。）。したがって、図１４に示す欠け欠陥は、従来の手法では欠陥として検出することができず、欠陥の見逃しとなっていた。
【０１１０】
しかし、本実施の形態における欠陥検出装置１では、図１４に示すように、５つの画素を異方的に配列させた画素列である抽出棒ＴＳを用いて検査パターンをなぞることにより、検査パターンに存在する欠け欠陥を輪郭上で飛び越えることができ、検査パターンの輪郭を平滑化することができる。すなわち、抽出棒ＴＳの画素数ＬＳを、適宜、設定することにより、検査パターンなどの領域の輪郭を平滑化することができる。
【０１１１】
後述の処理において、このようにして平滑化された検査パターンの輪郭（図１４において太線で示す輪郭）に囲まれた領域と、基準マスクとの論理和をとって検査マスクを生成すると、生成される検査マスクは、図１４に太線で示す輪郭に囲まれた領域となる。
【０１１２】
このような検査マスクによって、検査パターンの各画素について色濃度検査を行うと、欠け欠陥の部分の画素についても検査が行われ、色濃度が閾値以下であれば、後述する処理において欠陥として検出される。
【０１１３】
すなわち、欠陥検出装置１では、検査画像データ１０２に基づいて検査対象基板９２に形成された検査パターンに対して輪郭平滑化処理を行い、当該輪郭が平滑化された検査パターンと基準マスクデータ１０１との論理和をとることによって検査マスクデータ１０３を生成することにより、検査パターンの輪郭部分に生じた欠け欠陥を検出することができる。
【０１１４】
なお、本実施の形態では、抽出棒ＴＳの画素数ＬＳを「５」としたが、もちろんこれに限られるものではなく、欠陥として検出しようとする欠け欠陥の大きさに基づいて画素数「３」以上の任意の所定値とすることができる。画素数ＬＳを「３」以上とするのは、欠け欠陥を飛び越えるブリッジ機能を抽出棒ＴＳに持たせるためである。また、パッドの位置ずれ誤差が生じた場合であっても検査パターンの輪郭に凹凸は生じないので、平滑化処理を行っても、平滑化処理を行わない場合の検査パターンの輪郭とほぼ同一の検査パターンの輪郭が得られることから、平滑化処理による誤検出の増加は抑制される。
【０１１５】
また、検査パターンと基準マスクパターンとの論理和を取ることにより、検査マスクを生成する手法は、従来より行われてるものであるが、その理由は、検査パターンのみから検査マスクを生成したのでは、位置ずれ欠陥を検出することができないからである。
【０１１６】
図１５は、検査パターンに位置ずれ欠陥が生じている場合を示す図である。図１５に示す基準マスクは、微小な位置ずれを許容するように収縮処理（図４：ステップＳ１７）が施されているが、ここでは、そのような基準マスクと比較してもさらに位置ずれが生じている。そもそも基準マスクとは、前述のように、最低限、パッドパターンを形成していなければならない領域を示すものであるから、このような場合は欠陥として検出すべきである。
【０１１７】
しかし、検査パターンのみから作成した検査マスク（検査パターンを形成している画素しか検査対象としない検査マスク）を用いて検査すると、検査パターンには形状的欠陥（欠け欠陥など）が生じていないため、正常と判定されてしまう。すなわち、このような検査マスクでは検査パターンそのものの位置ずれを欠陥として検出することは不可能である。
【０１１８】
そこで、基準マスクと検査パターンとの論理和を取って、図１５（ｂ）に示すような検査マスクを生成して用いると、斜線で示した領域の画素についても後述の検査が行われ、当該領域の画素の画素値が閾値以下であれば欠陥として検出されることから、位置ずれ欠陥を見逃すことなく検出することができる。
【０１１９】
図１２に戻って、新たな開始画素ＳＳが検出されなくなると（ステップＳ５３においてＮｏ）、検査マスク生成部２０１が、ステップＳ６８において保存した輪郭画素（前述のように、検査パターンの輪郭が平滑化された輪郭として抽出されている。）に囲まれた領域内の画素の画素値を「１」、それ以外の領域内の画素の画素値を「０」として、基準マスクデータ１０１との論理和をとることにより、検査マスクデータ１０３を生成し（ステップＳ５５）、検査マスクデータ生成処理を終了して、図１１に示す処理に戻る。
【０１２０】
図１１に戻って、ステップＳ４６の検査マスクデータ生成処理が終了すると、欠陥検出部２０２が検査マスクデータ１０３と検査画像データ１０２とに基づいて、欠陥である可能性が高い領域（欠陥候補領域）を抽出する（ステップＳ４７）。
【０１２１】
なお、具体的には、欠陥検出部２０２が検査マスクデータ１０３において画素値が「１」となっている画素の検査画像データ１０２における画素値を取得し、当該画素値が所定閾値Ｕ以上である場合は、当該画素は明るい領域（パッド領域）であるとみなす。一方、当該画素値が所定閾値Ｕ未満である場合は、当該画素は暗い領域（パッドが形成されていない欠陥領域）とみなし、当該画素を欠陥候補領域を構成する画素として抽出する。
【０１２２】
さらに、欠陥検出部２０２が抽出された各欠陥候補領域の特徴に基づいて、当該欠陥候補領域が真に欠陥であるか否かを判定して、欠陥であると判定された欠陥候補領域のみを欠陥として検出する（ステップＳ４８）。
【０１２３】
具体的には、まず、抽出した欠陥候補領域に対して図６に示す輪郭抽出処理を行い、欠陥候補領域の輪郭を抽出する。なお、輪郭抽出処理を行う前に、予め欠陥候補領域の画素値を「１」、それ以外の領域の画素値を「０」として反転しておく。
【０１２４】
次に、抽出された各欠陥候補領域の輪郭に囲まれた領域の画素数を求めることにより、各欠陥候補領域の大きさを求め、所定閾値Ｖより大きいものを欠陥として抽出する。
【０１２５】
また、良品輪郭データ１０４に基づいて、各欠陥候補領域がいずれのパターンに含まれるかを分類し、同じ検査パターンに含まれる欠陥候補領域の数をカウントする。所定数Ｎ以上の欠陥候補領域が存在する検査パターンを欠陥パターンとみなし、当該検査パターンに含まれる欠陥候補領域をすべて欠陥として抽出する。あるいは、同じ検査パターンに含まれる欠陥候補領域の画素数が所定値Ｗ以上の場合に、当該検査パターンを欠陥パターンとみなしてもよい。
【０１２６】
なお、所定閾値Ｖ、所定数Ｎおよび所定値Ｗは、検出すべき最小の欠陥の大きさや、１つのパターンに許容される欠陥の数および欠陥の面積などに基づいて、予め検査条件として設定されている値である。
【０１２７】
また、欠陥候補領域が密集して存在している場合を検出するため、領域結合処理を行う。図１６および図１７は、欠陥検出部２０２が欠陥の検出を行う際に実行する領域結合処理の詳細を示す流れ図である。
【０１２８】
領域結合処理では、まず、後述する図１８（ｂ）の抽出棒ＴＲ（本発明における第３の輪郭抽出体に相当する。）の画素数ＬＲを取得し（ステップＳ７１）、開始画素ＳＲを検出して（ステップＳ７２）、開始画素ＳＲが検出されたか否かを判定する（ステップＳ７３）。なお、画素数ＬＲは「３」以上の所定値であるが、本実施の形態においては、画素数ＬＲは「１０」とする。
【０１２９】
開始画素ＳＲが検出された場合（ステップＳ７３においてＹｅｓ）には、検出された開始画素ＳＲを抽出棒ＴＲの支点画素ＯＲとし（ステップＳ８１）、抽出棒ＴＲを回転開始位置の初期値に基づいて位置ＲＯＴ１にセットし、回転開始位置をデクリメントする（ステップＳ８２）。
【０１３０】
抽出棒ＴＲがセットされると、輪郭画素を検出したか否かを判定する（ステップＳ８３）。輪郭画素が検出されたと判定された場合は、さらに、検出した輪郭画素が開始画素ＳＲか否かを判定し（ステップＳ８７）、検出した輪郭画素が開始画素ＳＲでない場合は、検出した輪郭画素と支点画素ＯＲとの間の画素をすべて輪郭画素として保存するとともに、当該検出した輪郭画素を新たに支点画素ＯＲとおき（ステップＳ８８）、ステップＳ８２の処理に戻って、検出された輪郭画素が開始画素ＳＲとなるまで、さらに輪郭画素の検出を行う。
【０１３１】
輪郭画素が検出されない場合（ステップＳ８３においてＮｏ）は、抽出棒ＴＲを右回りに１段階回転させ（ステップＳ８４）、回転した位置が、いずれかの回転開始候補位置に該当するか否かを判定し（ステップＳ８５）、回転した位置が回転開始候補位置に該当する場合にのみ、回転開始位置をインクリメントして（ステップＳ８６）、ステップＳ８３からの処理を繰り返す。
【０１３２】
検出した輪郭画素が開始画素ＳＲである場合（ステップＳ８７においてＹｅｓ）は、欠陥候補領域の輪郭線に沿って抽出棒ＴＳが周回し終わったことになるため、それまでに検出した輪郭画素に囲まれた領域内の画素の画素値を「０」とし（ステップＳ８９）、図１６の処理に戻り、開始画素ＳＲの次の画素から再び所定の方向に走査することにより、新たな開始画素ＳＲを検出する（ステップＳ７２）。なお、図１７においても図示を省略しているが、抽出棒ＴＲを一回転（３６０°の自転）させても輪郭画素が検出できなかった場合は、開始画素ＳＲの画素値を「０」として図１６に示す処理に戻る。
【０１３３】
新たな開始画素ＳＲが検出されなくなるまで（ステップＳ７３においてＮｏ）、ステップＳ７２，Ｓ７３、およびステップＳ８１ないしＳ８９の処理を繰り返し、新たな開始画素ＳＲが検出されなくなったら、ステップＳ８８で保存した輪郭画素に基づいて、欠陥の検出を行い（ステップＳ７４）、領域結合処理を終了して、図１１に示す欠陥候補領域を抽出する処理に戻る。
【０１３４】
図１８（ａ）および（ｂ）は、欠陥検出装置１における領域結合処理の原理を説明する図である。図１８（ａ）に示すように、複数の欠陥候補領域が密集して発生している場合は欠陥として検出すべきであるが、各欠陥候補領域の画素数が所定閾値Ｖ未満である場合は、従来は欠陥として検出することができず、欠陥の見逃しが発生していた。
【０１３５】
しかし、本実施の形態における欠陥検出装置１では、１０個の画素を異方的に配列させた画素列である抽出棒ＴＲを用いて欠陥候補領域をなぞることにより、図１８（ｂ）に示すように、輪郭間距離が所定値（画素数ＬＲ）よりも近傍に存在する複数の欠陥領域を、それらの輪郭の橋渡し処理によって互いに結合して１つの欠陥候補領域とすることができる。このうち、輪郭画素のそれぞれを支点画素ＯＲとして抽出棒ＴＲを回転（自転）させる処理は、支点画素ＯＲから所定の距離内にある自他の輪郭画素のうち、抽出棒ＴＲの自転において最初に出合った輪郭画素へのブリッジを形成しつつ輪郭追跡を進めるためのものである。また、検出された方向における次の輪郭画素を支点画素ＯＲとし、抽出棒ＴＲの回転位置を戻すように抽出棒ＴＲを移動した後に同様の処理を繰り返すことにより、上記ブリッジ処理による輪郭結合を、抽出棒ＴＲの揺動により進め、閉じたループとしての新たな欠陥候補領域を特定するための処理である。
【０１３６】
結合されたあらたな欠陥候補領域は、所定閾値Ｖ以上の画素数を有する欠陥候補領域となることから、欠陥として検出することができる。なお、この場合、領域結合処理の後に欠陥として検出されることから、当該欠陥は所定閾値Ｖ未満の欠陥が密集した状態の欠陥であると識別することも可能である。また、本実施の形態では、画素数ＬＲを「１０」としたが、これに限られるものではなく、検出する欠陥の輪郭間距離に基づいて、「３」以上の画素数を設定すればよい。
【０１３７】
図１１に戻って、欠陥の検出が終了すると、欠陥検出部２０２は、検出した欠陥に基づいて、欠陥データ１０５を生成し、検査処理を終了し、図３に示す処理に戻る。
【０１３８】
なお、欠陥データ１０５には、欠陥の位置（欠陥領域に対して輪郭抽出処理（図６）を行い、抽出された欠陥の輪郭に基づいて、当該欠陥の重心位置から、欠陥の位置を求める。）、大きさ（欠陥の輪郭内に含まれる画素数）、欠陥が存在するパッドの識別子（欠陥の重心位置が良品輪郭データ１０４に示されるパッドの輪郭のうち、どの輪郭内に存在しているかにより判定する。）などが含められており、例えば、データ取得部２０３が当該欠陥データ１０５をディスプレイ２４に表示させることにより、オペレータが欠陥の検証を行う際の参考とされる。
【０１３９】
図３に戻って、ステップＳ２の検査処理が終了すると、欠陥検出装置１は、検査ステージ１２に保持されている検査対象基板９２を搬出機構１３によりアンローダ１４ａまたは１４ｂに搬出する。このとき、検査処理において欠陥が検出されなかった検査対象基板９２はアンローダ１４ａに搬出され、欠陥が検出された検査対象基板９２はアンローダ１４ｂに搬出される。
【０１４０】
これにより、欠陥検出装置１は、欠陥の有無に基づいて検査対象基板９２を分類することができる。
【０１４１】
さらに、ローダ１０に検査対象基板９２が存在するか否かにより、検査を終了するか否かを判定し（ステップＳ３）、ローダ１０に検査すべき検査対象基板９２がまだ存在する場合はステップＳ２からの処理を繰り返し、検査対象基板９２がローダ１０に存在せず、検査を終了する場合は処理を終了する。
【０１４２】
以上により、本実施の形態における欠陥検出装置１では、少なくとも３画素以上の画素から構成される抽出棒ＴＳによって、検査パターンの領域をなぞることにより、検査パターンの領域の輪郭を平滑化することによって、検査マスクを生成することにより、位置ずれ誤差などを許容しつつ、欠け欠陥の見逃しを抑制することができる。また、輪郭平滑化処理と、平滑化された輪郭の抽出処理とを同時に行うことにより、各処理を別途行う場合に比べて、さらに、画像処理を高速化することができる。
【０１４３】
また、輪郭抽出処理を高速に行うことができ、実用可能な処理時間内で欠陥やパターンの輪郭に基づいた欠陥検出処理を行うことができる。
【０１４４】
さらに、輪郭間距離が所定値以下である複数の欠陥候補領域を互いに結合して１つの欠陥候補領域とすることにより、例えば、微小欠陥が密集する場合に欠陥の見逃しを防止することができ、欠陥の検出を高精度に行うことができる。
【０１４５】
＜２．　第２の実施の形態＞
第１の実施の形態では、一体として構成される欠陥検出装置１により基板上に形成されたパッドパターンの検査処理の全体を行う場合について説明したが、検査プロセスのうち良品基板および検査対象基板の画像の取得以外の処理は別体のコンピュータにより行われてもよい。
【０１４６】
図１９は、このような原理に基づいて構成した第２の実施の形態における欠陥検出システム３の構成を示す図である。欠陥検出システム３は、撮影対象の画像を取得する撮像カメラ４、および、撮像カメラ４にて得られた画像を処理するコンピュータ５を有する。
【０１４７】
撮像カメラ４は画像を撮影し、得られた画像データをコンピュータ５に伝送ケーブルを介して転送する。もちろん、画像データはメモリカード等の記録媒体を介してコンピュータ５に転送されてもよい。
【０１４８】
図２０は、コンピュータ５の構成を示すブロック図である。コンピュータ５は、各種演算処理を行うＣＰＵ５０、各種情報を記憶するＲＡＭ５１および基本プログラムを記憶するＲＯＭ５２をバスラインに接続した一般的なコンピュータシステムの構成となっている。
【０１４９】
バスラインにはさらに、オペレータからの入力を受け付ける操作部５３としてのキーボード５３ａおよびマウス５３ｂ、各種情報の表示を行うディスプレイ５４、光磁気ディスク等の記録媒体にデータを記憶する記憶装置５５、並びに、撮像カメラ４との間で通信を行う通信部５６が、適宜、インターフェイス（Ｉ／Ｆ）を介する等して接続される。
【０１５０】
コンピュータ５には、事前に図示しない読取装置を介して可搬性の記録媒体からプログラム５５０が読み出され、記憶装置５５に記憶される。そして、プログラム５５０がＲＡＭ５１にコピーされるとともにＣＰＵ５０がＲＡＭ５１内のプログラム５５０に従って演算処理を実行することによりコンピュータ５が第１の実施の形態における制御部２としての動作を行う。
【０１５１】
すなわち、ＣＰＵ５０およびその周辺構成が図２に示す基準マスク生成部２００、検査マスク生成部２０１、欠陥検出部２０２およびデータ取得部２０３として動作することにより、第１の実施の形態と同様に欠陥データ１０５が生成される。
【０１５２】
以上のように、第２の実施の形態における欠陥検出システム３のように撮像カメラ４とコンピュータ５とから構成されるシステムであっても第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【０１５３】
＜３．　変形例＞
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく様々な変形が可能である。
【０１５４】
例えば、上記実施の形態では、ＣＰＵによる画像処理機能をプログラムによるソフトウェア処理により実現していたが、それらの機能の一部、または全部を専用のハードウェアにより実現してもよい。
【０１５５】
また、抽出棒を揺動（回転）させる処理は、上記実施の形態に示す処理に限られるものではない。例えば、検出した輪郭画素を新たに支点画素とした時点で、新たな支点画素を中心に抽出棒を一段階回転移動させてから、検出対象画素について輪郭画素の検出を開始するようにしてもよい。このような抽出棒の揺動によっても、上記実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【０１５６】
【発明の効果】
請求項１ないし１９に記載の発明では、３画素以上の画素から構成される第１の輪郭抽出体を用いて検査パターンの輪郭の追跡を行い、第１の輪郭抽出体による検査パターンの輪郭の追跡軌跡に基づいて検査パターンの輪郭を平滑化することにより、不感帯における欠け欠陥の見落としを防止することができる。
【０１５７】
請求項２に記載の発明では、第１の輪郭抽出体は、３以上の画素を異方的に配列させた画素列であり、平滑化手段が、第１の輪郭抽出体を揺動させることにより、検査パターンの輪郭が伸びる方向を検知し、検知された方向に第１の輪郭抽出体を移動させることにより、検査パターンの輪郭が伸びる方向を画素列の揺動によって検知するため、最小限の大きさの画素列によって輪郭が伸びる方向を正確に検知できる。
【０１５８】
請求項３に記載の発明では、第１の回転追跡手段が、検査パターンを形成する画素と一致した第１の検出対象画素を新たに回転の中心画素とするとともに、回転を開始した第１の開始位置および第１の輪郭抽出体の回転量に応じて、第１の輪郭抽出体を複数の第１の開始位置のうちのいずれかに移動させることにより、請求項２に記載の発明を容易に実現することができる。
【０１５９】
請求項４に記載の発明では、第１の回転追跡手段が、検査パターンを形成する画素と一致した第１の検出対象画素を新たに第１の支点画素とするとともに、検査パターンの輪郭が伸びる方向を検知した際の第１の輪郭抽出体の位置に応じて、第１の輪郭抽出体を移動させることにより、請求項２に記載の発明を容易に実現することができる。
【０１６０】
請求項５、１５および１８に記載の発明では、２画素以上の画素から構成される第２の輪郭抽出体を用いて、良品基板に形成されたパターン（良品パターン）の輪郭を追跡することにより、良品パターンの輪郭を抽出することにより、良品基板に形成されたパターンの輪郭を高速に抽出することができる。
【０１６１】
請求項６に記載の発明では、第２の輪郭抽出体は、２以上の画素を異方的に配列させた画素列であり、基準マスク生成手段が、第２の輪郭抽出体を揺動させることにより良品パターンの輪郭が伸びる方向を検知し、検知された方向に第２の輪郭抽出体を移動させることにより、検査パターンの輪郭が伸びる方向を画素列の揺動によって検知するため、最小限の大きさの画素列によって輪郭が伸びる方向を正確に検知できる。
【０１６２】
請求項７に記載の発明では、第２の回転追跡手段が、良品パターンを形成する画素と一致した第２の検出対象画素を新たに第２の支点画素とするとともに、回転を開始した第２の開始位置および第２の輪郭抽出体の回転量に応じて、第２の輪郭抽出体を複数の第２の開始位置のうちのいずれかに移動させることにより、請求項６に記載の発明を容易に実現することができる。
【０１６３】
請求項８に記載の発明では、第２の回転追跡手段が、良品パターンを形成する画素と一致した第２の検出対象画素を新たに第２の支点画素とするとともに、良品パターンの輪郭が伸びる方向を検知した際の第２の輪郭抽出体の位置に応じて、第２の輪郭抽出体を移動させることにより、請求項６に記載の発明を容易に実現することができる。
【０１６４】
請求項９に記載の発明では、検査手段が、良品パターンの輪郭に基づいて欠陥候補領域を分類し、当該分類結果に基づいて欠陥候補領域を検査パターンの欠陥として検出することにより、柔軟な欠陥検出を行うことができる。
【０１６５】
請求項１０、１６および１９に記載の発明では、相互の輪郭間距離が所定値以下である複数の欠陥候補領域を互いに結合して１つの欠陥候補領域とすることにより、欠陥の見逃しを抑制することができる。
【０１６６】
請求項１１に記載の発明は、結合手段が、３以上の画素を異方的に配列させた画素列としての第３の輪郭抽出体を揺動させることによって、複数の欠陥候補領域のそれぞれの輪郭線の間の橋渡しを行い、それによって複数の欠陥候補領域の結合を行うことにより、検査パターンの輪郭が伸びる方向を画素列の揺動によって検知するため、最小限の大きさの画素列によって輪郭が伸びる方向を正確に検知できる。
【０１６７】
請求項１２に記載の発明では、結合手段が、欠陥画素と一致した第３の検出対象画素を新たに第３の支点画素とするとともに、回転を開始した第３の開始位置および第３の輪郭抽出体の回転量に応じて、第３の輪郭抽出体を複数の第３の開始位置のうちのいずれかに移動させることにより、輪郭線の追跡を行いつつ、複数の欠陥候補領域の結合を行うことにより、請求項１１に記載の発明を容易に実現することができる。
【０１６８】
請求項１３に記載の発明では、結合手段が、欠陥画素と一致した第３の検出対象画素を新たに第３の支点画素とするとともに、輪郭線の間の橋渡しを行った際の第３の輪郭抽出体の位置に応じて、第３の輪郭抽出体を移動させることにより、輪郭線の追跡を行いつつ、複数の欠陥候補領域の結合を行うことにより、請求項１１に記載の発明を容易に実現することができる。
【０１６９】
請求項２０および２１に記載の発明では、２画素以上の画素から構成される輪郭抽出体を用いて、画像における対象領域の輪郭を追跡することにより、対象領域の輪郭を高速に抽出することができる。
【０１７０】
請求項２２および２３に記載の発明では、３画素以上の画素から構成される輪郭抽出体を用いて、画像における対象領域の輪郭の追跡を行い、輪郭抽出体による対象領域の輪郭の追跡軌跡に基づいて対象領域の輪郭を平滑化することができる。
【０１７１】
請求項２４および２５に記載の発明では、画像における相互の輪郭間距離が所定値以下である複数の対象領域を互いに結合して１つの対象領域とすることにより、所定値以下の輪郭間距離で密集している対象領域を１つの対象領域として結合することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
第１の実施の形態における欠陥検出装置の機能構成を示す図である。
【図２】
欠陥確認装置のＣＰＵにより実現される機能構成をデータの流れとともに示す
ブロック図である。
【図３】
欠陥検出装置の動作を示す流れ図である。
【図４】
検査条件設定処理の詳細を示す流れ図である。
【図５】
良品輪郭データ生成処理の詳細を示す流れ図である。
【図６】輪郭抽出処理の詳細を示す流れ図である。
【図７】抽出棒Ｔの回転開始候補位置を示す図である。
【図８】輪郭抽出処理における抽出棒Ｔの動作を示す図である。
【図９】輪郭抽出処理における抽出棒Ｔの動作を示す図である。
【図１０】欠陥検出装置が抽出棒を用いて輪郭を抽出する原理を説明する図である。
【図１１】欠陥検出装置における検査処理の詳細を示す流れ図である。
【図１２】検査マスク生成処理の詳細を示す流れ図である。
【図１３】輪郭平滑化処理の詳細を示す流れ図である。
【図１４】輪郭が平滑化される原理を説明する図である。
【図１５】検査パターンに位置ずれ欠陥が生じている場合を示す図である。
【図１６】欠陥検出部が欠陥の検出を行う際に実行する領域結合処理の詳細を示す流れ図である。
【図１７】欠陥検出部が欠陥の検出を行う際に実行する領域結合処理の詳細を示す流れ図である。
【図１８】領域が結合される原理を説明する図である。
【図１９】第２の実施の形態における欠陥検出システムを示す図である。
【図２０】第２の実施の形態におけるコンピュータの構成を示すブロック図である。
【図２１】パッドパターンの欠陥の例を示す図である。
【符号の説明】
１　欠陥検出装置
１００　良品画像データ
１０１　基準マスクデータ
１０２　検査画像データ
１０３　検査マスクデータ
１０４　良品輪郭データ
１０５　欠陥データ
１５　撮像部
２０，５０　ＣＰＵ
２００　基準マスク生成部
２０１　検査マスク生成部
２０２　欠陥検出部
２０３　データ取得部
２１，５１　ＲＡＭ
２２，５２　ＲＯＭ
２２０，５５０　プログラム
２５，５５　記憶装置
３　欠陥検出システム
４　撮像カメラ
５　コンピュータ
９０　基板
９１　良品基板
９２　検査対象基板
Ｌ，ＬＲ，ＬＳ　画素数
Ｔ，ＴＲ，ＴＳ　抽出棒
Ｏ，ＯＲ，ＯＳ　支点画素
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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