(57)【要約】【課題】異物の位置やサイズによらず、簡易にかつ精度良く欠陥を検出可能な欠陥検出方法の提供。【解決手段】本発明は、検査画像作成工程Ｓ１と、欠陥候補画像を得るパターンマッチング工程Ｓ２と、欠陥候補画像から欠陥候補のサイズおよび領域を検出する欠陥候補検出工程Ｓ３と、欠陥候補画像に含まれる欠陥候補のサイズに基づいて、基準サイズよりも大きいサイズのフィルタの要否を判定する別サイズフィルタ要否判定工程Ｓ４と、別サイズのフィルタが必要と判定された場合に、基準距離を超えるサイズの欠陥候補のサイズに適したサイズのフィルタを設定する別サイズフィルタ設定工程Ｓ５と、検査画像に基準サイズのフィルタを適用する基準フィルタ処理工程Ｓ６と、検査画像における基準距離を超えるサイズの欠陥候補に対応する領域に別サイズのフィルタを適用する別サイズフィルタ処理工程Ｓ７と、を備える。【選択図】図４
2009139133.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査対象を撮像して検査画像を得る検査画像作成工程と、
前記検査画像と、所定のパターン画像との比較に基づいて欠陥候補画像を得るパターンマッチング工程と、
前記欠陥候補画像から欠陥候補のサイズおよび領域を検出する欠陥候補検出工程と、
前記検査画像に適用され、対象画素の濃度値とこの対象画素から所定距離だけ離れた比較画素の濃度値とを演算するフィルタ処理に関し、前記欠陥候補画像に含まれる欠陥候補のサイズに基づいて、前記対象画素と前記比較画素とが基準距離だけ離れた基準サイズのフィルタとは別に基準サイズを超えるサイズのフィルタの要否を判定する別サイズフィルタ要否判定工程と、
別サイズのフィルタが必要と判定された場合に、前記基準距離を超えるサイズの前記欠陥候補のサイズに適したサイズのフィルタを設定する別サイズフィルタ設定工程と、
前記検査画像に前記基準サイズのフィルタを適用する基準フィルタ処理工程と、
前記別サイズのフィルタが設定された場合に、前記検査画像における前記基準距離を超えるサイズの前記欠陥候補に対応する領域に前記別サイズのフィルタを適用する別サイズフィルタ処理工程と、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、
前記フィルタの前記比較画素は、前記対象画素に対し対角に２つだけ設定し、
前記基準フィルタ処理工程および前記別サイズフィルタ処理工程では、前記２つの比較画素の濃度値の小さい方の値から前記対象画素の濃度値を引く
ことを特徴とする欠陥検出方法。
【請求項３】
請求項１に記載の欠陥検出方法において、
前記フィルタの前記比較画素は、前記対象画素に対し対角に２つだけ設定し、
前記基準フィルタ処理工程および前記別サイズフィルタ処理工程では、前記対象画素の濃度値から前記２つの比較画素の濃度値の大きい方の値を引く
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、
前記欠陥候補のサイズに基づいて、前記フィルタの前記基準サイズを設定する
ことを特徴とする欠陥検出方法。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の欠陥検出方法において、
前記別サイズフィルタ設定工程では、前記欠陥画像に前記基準距離を超えるサイズの欠陥候補が複数含まれる場合に、これらの欠陥候補のサイズに基づいてサイズが異なる複数の別サイズフィルタを設定し、
前記別サイズフィルタ処理工程では、前記複数の別サイズフィルタのうち小さいサイズのものから順次大きいサイズのものをそれぞれ、前記欠陥候補画像において前記基準フィルタ処理工程および前記別サイズフィルタ工程で未捕捉の欠陥候補の領域に対応する前記検査画像の領域に適用する
ことを特徴とする欠陥検出方法。
【請求項６】
検査対象を撮像して検査画像を得る検査画像作成手段と、
前記検査画像と、所定のパターン画像との比較に基づいて欠陥候補画像を得るパターンマッチング手段と、
前記欠陥候補画像から欠陥候補のサイズおよび領域を検出する欠陥候補検出手段と、
前記検査画像に適用され、対象画素の濃度値とこの対象画素から所定距離だけ離れた比較画素の濃度値とを演算するフィルタ処理に関し、前記欠陥候補画像に含まれる欠陥候補のサイズに基づいて、前記対象画素と前記比較画素とが基準距離だけ離れた基準サイズのフィルタとは別に基準サイズを超えるサイズのフィルタの要否を判定する別サイズフィルタ要否判定手段と、
別サイズのフィルタが必要と判定された場合に、前記基準距離を超えるサイズの前記欠陥候補のサイズに適したサイズのフィルタを設定する別サイズフィルタ設定手段と、
前記検査画像に前記基準サイズのフィルタを適用する基準フィルタ処理手段と、
前記別サイズのフィルタが設定された場合に、前記検査画像における前記基準距離を超えるサイズの前記欠陥候補に対応する領域に前記別サイズのフィルタを適用する別サイズフィルタ処理手段と、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、ウェハーなどの検査対象に発生する異物などの欠陥を検出する方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ウェハー上に形成する微細構造の製造過程中に発生する異物は、製品性能に影響を与えることから、検査工程において欠陥として検出する必要がある。
ここで、異物の検出方法としては、エリアカメラを使用して微細構造を撮影した画像に対してパターンマッチングやフィルタ処理などの画像処理を行うことが知られている。具体的には、特許文献１〜３などの方法がある。
【０００３】
特許文献１では、中心画素と、中心画素の周りに等距離離れて並ぶ複数の比較画素とが定義された空間フィルタが使用されており、中心画素に対する比較画素の特徴量に基いて欠陥度が決まる。
特許文献２では、空間フィルタを使用する点は特許文献１と同様であるが、横方向と縦方向との縦横１ライン分についてのみ、中心画素に対する比較画素の特徴量を計算することによって処理時間の短縮を図っている。
一方、特許文献３では、パターンマッチング処理によって欠陥候補画像を算出し、この欠陥候補画像と背景画像を収縮した画像との論理積に基づいて欠陥を検出する。
【０００４】
【特許文献１】特開平８−１０１１３９号公報
【特許文献２】特開２０００−１９９７４５号公報
【特許文献３】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】
上述の特許文献１，２に記載された方法では、検出する異物サイズを予め想定し、サイズの異なるフィルタを何種類か設定する必要がある。フィルタのサイズを超えるサイズの欠陥は検出されない。このような特許文献１，２では、異なるサイズの複数のフィルタが検査対象に重畳的に掛けられることで画像処理装置に処理負荷が掛かり、検査時間が長く掛かってしまう。また、異物サイズを想定してフィルタのサイズや使用するフィルタの数を決めるのには経験を必要とし、必ずしも適切なサイズのフィルタを適切な数だけ設定できるとは限らない。
一方、特許文献３の方法の場合、フィルタ処理のように異物サイズを想定する必要はないが、配線パターンのエッジ付近の微小異物の検出には不向きである。このような異物については異物の一部分しか検出されなかったり、欠陥無しとして検出されないおそれがあるため、検出感度に難点がある。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、異物の位置やサイズによらず、簡易にかつ精度良く欠陥を検出可能な欠陥検出方法および欠陥検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の欠陥検出方法は、検査対象を撮像して検査画像を得る検査画像作成工程と、前記検査画像と、所定のパターン画像との比較に基づいて欠陥候補画像を得るパターンマッチング工程と、前記欠陥候補画像から欠陥候補のサイズおよび領域を検出する欠陥候補検出工程と、前記検査画像に適用され、対象画素の濃度値とこの対象画素から所定距離だけ離れた比較画素の濃度値とを演算するフィルタ処理に関し、前記欠陥候補画像に含まれる欠陥候補のサイズに基づいて、前記対象画素と前記比較画素とが基準距離だけ離れた基準サイズのフィルタとは別に基準サイズを超えるサイズのフィルタの要否を判定する別サイズフィルタ要否判定工程と、別サイズのフィルタが必要と判定された場合に、前記基準距離を超えるサイズの前記欠陥候補のサイズに適したサイズのフィルタを設定する別サイズフィルタ設定工程と、前記検査画像に前記基準サイズのフィルタを適用する基準フィルタ処理工程と、前記別サイズのフィルタが設定された場合に、前記検査画像における前記基準距離を超えるサイズの前記欠陥候補に対応する領域に前記別サイズのフィルタを適用する別サイズフィルタ処理工程と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
この発明では、フィルタ処理の前処理としてパターンマッチング処理を行うことで欠陥候補を検出する。そして、この欠陥候補のサイズに基づいて基準サイズのフィルタ処理のみによって欠陥検出が可能か否かを判定し、基準サイズを超える欠陥候補が欠陥候補画像に含まれていた場合にのみ、その欠陥候補のサイズに対応するサイズのフィルタを自動的に設定するので、基準サイズのフィルタでは検出されない基準距離を超えるサイズの欠陥を効率よく、かつ確実に検出することが可能となる。ここで、別サイズフィルタのサイズは、実際の欠陥候補のサイズに適したサイズに可変に設定される。
具体的に、欠陥候補画像に基準距離を超える欠陥候補が含まれていない場合には、基準サイズのフィルタによるフィルタ処理のみを行う。この場合には、基準サイズのフィルタ処理によって検査画像に含まれる欠陥を網羅的に処理できる。
一方、欠陥候補画像に基準距離を超える欠陥候補が含まれている場合には、基準サイズのフィルタによるフィルタ処理後、欠陥候補に適したサイズの別サイズフィルタにより、欠陥候補の領域に対してのみ、フィルタ処理を行う。
【０００９】
すなわち、本発明では、フィルタ処理の前にパターンマッチング処理を行うことによって欠陥候補のサイズおよび領域を把握し、この欠陥候補のサイズおよび領域に基づいて必要十分な範囲で妥当なフィルタサイズによりフィルタ処理を行うため、予め決められたサイズの複数のフィルタを検査画像に重畳的に適用するような場合と比べて、検出精度が向上するとともに、大幅に処理を簡略化できる。これにより、画像処理装置などにおけるフィルタ処理の処理負荷を軽減でき、処理時間を短縮できる。
【００１０】
本発明の欠陥検出方法において、前記フィルタの前記比較画素は、前記対象画素に対し対角に２つだけ設定し、前記基準フィルタ処理工程および前記別サイズフィルタ処理工程では、前記２つの比較画素の濃度値の小さい方の値から前記対象画素の濃度値を引くことが好ましい。
【００１１】
この発明では、対象画素と一方の比較画素とを含む領域に存在する欠陥を検出可能となる。なお、２つの比較画素の濃度値のうち小さい方の値から対象画素の濃度値を引いた値がその対象画素の欠陥値算出用の値となり、検査画像における対象領域に対して対象画素の位置をずらしながらフィルタを順次適用することによって同じ画素について複数求められた欠陥値算出用の値の最小値が、当該画素の欠陥強調値となる。この各画素ごとに算出された欠陥強調値に基づいて、周囲よりも濃度値が大きい欠陥が検出される。
このように２つの比較画素の濃度値を対象画素の濃度値と比較することにより、対象画素の周りに設定した多数の比較画素の平均濃度値と対象画素の濃度値を比較するような場合と比べて欠陥の検出感度を高くできる。
ここで、本発明におけるフィルタ処理の場合、別サイズのフィルタのサイズを欠陥候補画像に含まれる欠陥候補のサイズの２倍以上とすることが必要条件となる。
【００１２】
本発明の欠陥検出方法において、前記フィルタの前記比較画素は、前記対象画素に対し対角に２つだけ設定し、前記基準フィルタ処理工程および前記別サイズフィルタ処理工程では、前記対象画素の濃度値から前記２つの比較画素の濃度値の大きい方の値を引くことが好ましい。
【００１３】
この発明によれば、上記発明とは異なり、対象画素の濃度値から２つの比較画素の濃度値のうち大きい方の値を引くため、周囲よりも濃度値が小さい欠陥が検出される。本発明によっても、上記発明と同様の作用および効果が得られる。
【００１４】
本発明の欠陥検出方法において、前記欠陥候補のサイズに基づいて、前記フィルタの前記基準サイズを設定することが好ましい。
【００１５】
この発明によれば、パターンマッチング処理により事前に得られた欠陥候補のサイズに基づいて、別サイズだけでなく基準サイズをも設定することにより、実際の検査画像に即した欠陥検出が可能となる。
【００１６】
本発明の欠陥検出方法において、前記別サイズフィルタ設定工程では、前記欠陥画像に前記基準距離を超えるサイズの欠陥候補が複数含まれる場合に、これらの欠陥候補のサイズに基づいてサイズが異なる複数の別サイズフィルタを設定し、前記別サイズフィルタ処理工程では、前記複数の別サイズフィルタのうち小さいサイズのものから順次大きいサイズのものをそれぞれ、前記欠陥候補画像において前記基準フィルタ処理工程および前記別サイズフィルタ工程で未捕捉の欠陥候補の領域に対応する前記検査画像の領域に適用することが好ましい。
【００１７】
この発明では、欠陥候補画像におけるサイズがバラバラな複数の欠陥候補のサイズを総合的に判断して複数のサイズの別サイズフィルタを設定するとともに、別サイズフィルタ処理工程において、複数の別サイズフィルタのうち小さいサイズのものから大きいサイズのものを未捕捉の欠陥候補が存在する領域に順次適用する。これにより、検査画像におけるフィルタ適用範囲が段階的に絞られる。なお、複数の別サイズフィルタのそれぞれのサイズは、個々の欠陥候補の実際のサイズに基づいて、これらの欠陥候補を効率的に検出できるように、段階的な複数のサイズに設定すればよい。
本発明によれば、パターンマッチング処理によってサイズが異なる多くの欠陥候補が見つかった場合でも、複数のサイズのフィルタを検査画像の全域に亘って重畳的に適用するような場合と比べて処理を効率化できるので、処理負荷を軽減でき、検査時間を短縮できる。
【００１８】
本発明の欠陥検出装置は、検査対象を撮像して検査画像を得る検査画像作成手段と、前記検査画像と、所定のパターン画像との比較に基づいて欠陥候補画像を得るパターンマッチング手段と、前記欠陥候補画像から欠陥候補のサイズおよび領域を検出する欠陥候補検出手段と、前記検査画像に適用され、対象画素の濃度値とこの対象画素から所定距離だけ離れた比較画素の濃度値とを演算するフィルタ処理に関し、前記欠陥候補画像に含まれる欠陥候補のサイズに基づいて、前記対象画素と前記比較画素とが基準距離だけ離れた基準サイズのフィルタとは別に基準サイズを超えるサイズのフィルタの要否を判定する別サイズフィルタ要否判定手段と、別サイズのフィルタが必要と判定された場合に、前記基準距離を超えるサイズの前記欠陥候補のサイズに適したサイズのフィルタを設定する別サイズフィルタ設定手段と、前記検査画像に前記基準サイズのフィルタを適用する基準フィルタ処理手段と、前記別サイズのフィルタが設定された場合に、前記検査画像における前記基準距離を超えるサイズの前記欠陥候補に対応する領域に前記別サイズのフィルタを適用する別サイズフィルタ処理手段と、を備えることを特徴とする。
【００１９】
この発明によれば、前述の欠陥検出方法の発明と同様に、フィルタ処理の前にパターンマッチング処理を行うことによって欠陥候補のサイズおよび領域を把握し、この欠陥候補のサイズおよび領域に基づいて必要十分な範囲で適切なフィルタサイズのフィルタ処理を行うため、検出精度が向上するとともに、大幅に処理を簡略化できる。これにより、画像処理装置などにおけるフィルタ処理の処理負荷を軽減でき、処理時間を短縮できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。
〔１．装置の全体構成〕
図１は、本実施形態における欠陥検出装置を示す図である。
欠陥検出装置１は、基板２に発生した異物やキズなどの欠陥を検出するものであり、基板２を支持するＸＹステージ３と、基板２における各検査領域を撮像するＣＣＤカメラ（ＣＣＤエリアカメラ）４と、ＣＣＤカメラ４が設置されるＺステージ５と、これらのＸＹステージ３、ＣＣＤカメラ４、および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。
【００２１】
なお、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る。これらのステージにより、基板２とＣＣＤカメラ４とを相対的にＸＹＺ方向に移動させることが可能である。
【００２２】
制御装置６は、ＸＹステージ３、ＣＣＤカメラ４、およびＺステージ５を動作させ、基板２における各検査領域を撮像して検査画像を作成する検査画像作成手段６１と、検査画像に対してパターンマッチング処理を行うパターンマッチング処理手段６２と、パターンマッチング処理によって得られた欠陥候補画像から欠陥候補を検出する欠陥候補検出手段６３と、検出した欠陥候補のサイズに基づいて基準サイズよりも大きいサイズのフィルタの要否を判定する別サイズフィルタ要否判定手段６４と、欠陥候補のサイズに適したサイズのフィルタを設定する別サイズフィルタ設定手段６５と、検査画像に基準サイズのフィルタを適用する基準フィルタ処理手段６６と、検査画像における対象領域に別サイズのフィルタを適用する別サイズフィルタ処理手段６７と、を備える。
【００２３】
〔２．基準フィルタの構成〕
図２は、基準フィルタ処理手段６６が検査画像に適用する基準フィルタの構成を示す。本実施形態の基準フィルタは、検査画像において順次１画素ずつ選択される対象画素Ａと、この対象画素Ａから水平方向（Ｘ方向）に等距離離れて対象画素Ａに対して対角に配置される２つの比較画素Ｘ１，Ｘ２とをそれぞれ設定する。
ここで、基準フィルタにおける対象画素Ａと比較画素Ｘ１との距離、および対象画素Ａと比較画素Ｘ２との距離を基準距離といい、この基準距離は、本実施形態では「５」であり、この基準距離の２倍が基準サイズ「１０」となっている。
この基準フィルタは、対象画素の濃度値（輝度値）をＡ、各比較画素の濃度値（輝度値）をそれぞれＸ１，Ｘ２とすると、次のような欠陥値算出用の値を出力する。
【００２４】
〔式１〕
フィルタ出力値  ＝  ＭＩＮ｛Ｘ１，Ｘ２｝  −  Ａ
ここで、「ＭＩＮ」の処理では、２つの比較画素の濃度値Ｘ１，Ｘ２の値が異なる場合には、小さい方の値が選択され、濃度値Ｘ１，Ｘ２が同じである場合には、いずれか一方の値（Ｘ１あるいはＸ２）が選択される。
【００２５】
〔３．別サイズフィルタの構成〕
図３は、別サイズフィルタ処理手段６７が検査画像に適用する別サイズフィルタの構成を示す。この別サイズフィルタは、図２の基準フィルタと同様に構成されているが、対象画素Ａと比較画素Ｘ１，Ｘ２との距離が基準フィルタの場合に比べて大きく、かつ可変に構成される。なお、図３に示した別サイズフィルタの比較画素Ｘ１，Ｘ２の距離は「５０」であり、この距離の２倍がこのフィルタのサイズ「１００」となっている。この別サイズフィルタも、上記の〔式１〕に基づいて欠陥値算出用の値を出力する。
【００２６】
〔４．欠陥検出方法〕
以下、本実施形態の欠陥検出方法について説明する。本実施形態における欠陥検出方法は、図４に示すように、検査画像作成工程Ｓ１と、パターンマッチング工程Ｓ２と、欠陥候補検出工程Ｓ３と、別サイズフィルタ要否判定工程Ｓ４と、別サイズフィルタ設定工程Ｓ５と、基準フィルタ処理工程Ｓ６と、別サイズフィルタ処理工程Ｓ７とを備えている。これらの工程は、制御装置６（図１）によって実行される。
【００２７】
〔４−１．検査画像作成〕
欠陥検出処理を開始すると、制御装置６における検査画像作成手段６１は、ＸＹステージ３、ＣＣＤカメラ４、およびＺステージ５を制御して基板２における所定の検査領域を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検査画像を作成する（検査画像作成工程Ｓ１）。なお、必要に応じて、取り込んだ検査画像の補正を行う。
この工程Ｓ１により、図５（Ａ）のような検査画像が作成される。この検査画像には、周囲に比べて濃度値が大きい欠陥７１，７２が存在している。
【００２８】
〔４−２．パターンマッチング〕
次に、制御装置６のパターンマッチング処理手段６２は、検査画像と、図５（Ｂ）のような所定のパターン画像との比較を行い、二値化の差分をとることにより、図５（Ｃ）のような欠陥候補画像を出力する（パターンマッチング工程Ｓ２）。この欠陥候補画像は、検査画像（図５（Ａ））における実際の欠陥７１，７２にそれぞれ対応する欠陥候補８１，８２を含んでいる。
【００２９】
〔４−３．欠陥候補検出〕
パターンマッチング処理によって欠陥候補画像が得られると、欠陥候補検出手段６３は、欠陥候補画像に含まれる欠陥候補のサイズおよび領域を検出する（欠陥候補検出工程Ｓ３）。欠陥候補画像における欠陥候補８１，８２のそれぞれの座標に基づいて、図５（Ｄ）のように、欠陥候補８１，８２のそれぞれの領域Ｒ１，Ｒ２と、サイズとが検出される。
本実施形態のフィルタ（図２、図３）の比較画素Ｘ１，Ｘ２は対象画素Ａの水平方向（Ｘ方向）両側に配置されており、このフィルタによる欠陥検出には欠陥候補８１，８２の水平方向におけるサイズのみが関係する。このため、以降の処理は、欠陥候補８１，８２の水平方向におけるサイズに基づいて行われる。欠陥候補８１の水平方向サイズは「５０」であり、欠陥候補８２の水平方向サイズは「５」である。
なお、フィルタの比較画素が対象画素Ａの垂直方向（Ｙ方向）両側に配置されている場合には、欠陥候補８１，８２の垂直方向におけるサイズに基づいて以降の処理が行われる。
【００３０】
〔４−４．別サイズフィルタ要否判定〕
以上で欠陥候補が検出されたら、別サイズフィルタ要否判定手段６４は、欠陥候補８１，８２のサイズに基づいて、別サイズフィルタ（図３）の要否を判定する（別サイズフィルタ要否判定工程Ｓ４）。
具体的に、別サイズフィルタ要否判定手段６４は、基準フィルタ（図２）における基準距離「５」を超えるサイズの欠陥候補が存在する場合に別サイズフィルタが必要と判定し（Ｙｅｓ）、その他の場合には別サイズフィルタが不要（Ｎｏ）と判定する。ここでは、基準距離「５」を超えるサイズの欠陥候補８１が検出されているため、別サイズフィルタが必要（Ｙｅｓ）と判定される。
別サイズフィルタが不要（Ｎｏ）と判定された場合、工程Ｓ５，Ｓ７は実施されず、基準フィルタ処理工程Ｓ６のみが実施される。
【００３１】
〔４−５．別サイズフィルタ設定〕
別サイズフィルタが必要（Ｙｅｓ）と判定された場合、別サイズフィルタ設定手段６５は、基準距離「５」を超える欠陥候補８１のサイズに適したサイズのフィルタを設定する（別サイズフィルタ設定工程Ｓ５）。
ここで、別サイズフィルタのサイズは、本実施形態では、欠陥候補８１の水平方向サイズ「５０」の２倍のサイズに設定される。つまり、別サイズフィルタのサイズは「１００」に設定される。なお、別サイズフィルタのサイズは、検査画像に含まれる欠陥候補のサイズに応じて可変に設定される。
【００３２】
〔４−６．基準フィルタ処理〕
以下、検査画像に対してフィルタ処理を実施する。基準フィルタ処理手段６６は、図６に示すように検査画像の全体に対して、図２の基準フィルタを適用する（基準フィルタ処理工程Ｓ６）。図６において斜線が引かれた部分が基準フィルタの適用範囲である。
図７に、基準フィルタを検査画像における欠陥候補８２に対応する領域に適用した状態を示す。前述した〔式１〕により、基準フィルタは、比較画素Ｘ１，Ｘ２のそれぞれの濃度値のうち小さい方（同じ場合はいずれか一方）の濃度値から対象画素Ａの濃度値を引いた差分を欠陥値算出用の値として出力する。この図７の例では、対象画素Ａおよび比較画素Ｘ２が欠陥候補８２に対応する領域に含まれているため、対象画素Ａおよび比較画素Ｘ２のそれぞれの濃度値が比較画素Ｘ１の濃度値よりも大きい。図７の例では、比較画素Ｘ１の濃度値から対象画素Ａの濃度値を引いた差分がフィルタ出力値となる。
【００３３】
一方、図８に、基準フィルタを欠陥候補８１の一部を含む領域に適用した状態を示す。この図８の例では、対象画素Ａ、比較画素Ｘ１、および比較画素Ｘ２の全てが欠陥候補８１に対応する領域に含まれているため、前述の〔式１〕より、図７の例と比べてフィルタ出力値が小さい。
【００３４】
フィルタ適用の際には、検査画像において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る。すなわち、検査画像における各画素について、複数の欠陥値算出用の値が算出される。基準フィルタ処理手段６６はこれらの欠陥値算出用の値の最小値を画素毎に計算し、これによって検査画像の各画素毎に欠陥強調値が算出される。その結果、検査画像における欠陥候補８２に対応する各画素においては、他の画素の欠陥強調値に比べて顕著に大きい欠陥強調値が得られる。すなわち、欠陥候補８２は基準フィルタを使用したフィルタ処理によって捕捉される。
【００３５】
〔４−７．別サイズフィルタ処理〕
次に、別サイズフィルタ処理手段６７は、図９に示すように検査画像における欠陥候補８１に対応する領域Ｒ１を対象に、別サイズフィルタ（図３）を適用する（別サイズフィルタ処理工程Ｓ７）。図９において斜線が引かれた部分が別サイズフィルタの適用範囲である。ここで、別サイズフィルタは欠陥候補８１のサイズの２倍以上のサイズであるため、欠陥候補８２に基準フィルタを適用した図７の場合と同様に、出力される欠陥値算出用の値が大きい。
【００３６】
別サイズフィルタによる処理の際も、基準フィルタの場合と同様に、検査画像の領域Ｒ１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る。別サイズフィルタ処理手段６７はこれらの欠陥値算出用の値の最小値を画素毎に計算し、これによって領域Ｒ１の各画素毎に欠陥強調値が算出される。その結果、検査画像における欠陥候補８１に対応する各画素においては、他の画素の欠陥強調値に比べて顕著に大きい欠陥強調値が得られる。すなわち、欠陥候補８１は別サイズフィルタを使用したフィルタ処理によって捕捉される。
【００３７】
以上の欠陥強調処理は、検査画像において他の部分よりも濃度値が大きい黒欠陥用の処理であり、他の部分よりも濃度値が小さい白欠陥を検出する場合には、白欠陥用の処理を行う。この白欠陥用の処理では、前述の〔式１〕の代わりに、次の〔式２〕を使用する。
【００３８】
〔式２〕
フィルタ出力値  ＝  Ａ  −  ＭＡＸ｛Ｘ１，Ｘ２｝
ここで、「ＭＡＸ」の処理では、２つの比較画素の濃度値Ｘ１，Ｘ２の値が異なる場合には、大きい方の値が選択され、濃度値Ｘ１，Ｘ２が同じである場合には、いずれか一方の値（Ｘ１あるいはＸ２）が選択される。
【００３９】
以上説明した欠陥検出処理の後、取得した各画素の欠陥強調値と所定の閾値とを比較し、閾値以上の画素を評価用欠陥候補として検出する２値化処理と、ブロブ処理（ｂｌｏｂ処理）とを行い、一定面積以上の評価用欠陥候補を最終的に欠陥として評価する。
なお、２値化処理では、黒欠陥用の閾値と、白欠陥用の閾値とを別々に設定してもよい。
上記の欠陥評価処理を行う間、検査画像作成手段６１によってステージ３、５を制御し、ＣＣＤカメラ４によって撮像される基板２の検査領域を変更する。
なお、基板２の各検査領域において、ＣＣＤカメラ４をＺ方向に昇降させることにより、基板２における同じ検査領域を異なる高さ位置からそれぞれ撮像する。こうして得られた複数の検査画像に基づいて欠陥検出を行う。
そして、基板２の各検査領域に対して前述の工程Ｓ１〜Ｓ７を実施し、基板２の検査面全範囲の検査が済んだら、基板２の欠陥検査を終了する。
【００４０】
〔５．本実施形態の効果〕
以上の本実施形態によれば、次のような効果が得られる。
パターンマッチング処理によって得られた欠陥候補８１，８２のサイズに基づいて基準サイズを超える欠陥候補８１が欠陥候補画像に含まれていた場合にのみ、その欠陥候補８１のサイズに適したサイズのフィルタを自動的に設定するので、基準サイズのフィルタでは検出されない基準距離を超えるサイズの欠陥を効率よく、かつ確実に検出することが可能となる。これにより、検出精度が向上するとともに、大幅に処理を簡略化できる。したがって、画像処理装置などにおけるフィルタ処理の処理負荷を軽減でき、処理時間を短縮できる。
【００４１】
２つの比較画素Ｘ１，Ｘ２の濃度値を対象画素Ａの濃度値と比較することにより、欠陥の検出感度を高くできる。
【００４２】
〔本発明の変形例〕
なお、本発明は上述の実施形態には限定されず、本発明の目的を達成できる範囲での改良および変形が可能である。
例えば、前記実施形態の基準フィルタのサイズは予め決められていたが、これに限らず、欠陥候補画像における欠陥候補のサイズに基づいて基準フィルタの基準サイズを設定してもよい。このようにパターンマッチング処理により事前に得られた欠陥候補のサイズに基づいて基準フィルタのサイズを設定することにより、実際の検査画像に即した欠陥検出が可能となる。
【００４３】
また、前記実施形態では、サイズが異なる２つの欠陥候補８１，８２のみを示したが、サイズが異なる３つ以上の欠陥候補が欠陥候補画像に含まれる場合についても、前記実施形態と同種の方法を適用できる。すなわち、別サイズフィルタ設定工程Ｓ５では、検査画像に含まれる欠陥候補のサイズを総合的に判断してサイズが異なる複数の別サイズフィルタを設定し、別サイズフィルタ処理工程Ｓ６では、複数の別サイズフィルタのうち小さいサイズのものから順次大きいサイズのものをそれぞれ、欠陥候補画像において基準フィルタ処理工程Ｓ６および別サイズフィルタ処理工程Ｓ７で未捕捉の欠陥候補領域に対応する前記検査画像領域に適用すればよい。
【００４４】
このように複数のサイズの別サイズフィルタを使用し、検査画像におけるフィルタ適用範囲を段階的に絞ることにより処理を効率化できるので、処理負荷を軽減でき、検査時間を短縮できる。
【００４５】
本発明を実施するための最良の構成、方法などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ、説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。
したがって、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の一実施形態に係る欠陥検出装置の概略構成を示す図。
【図２】前記実施形態において使用される基準フィルタの構成を示す図。
【図３】前記実施形態において使用される別サイズフィルタの構成を示す図。
【図４】前記実施形態に係る欠陥検出方法の各工程を示す図。
【図５】前記実施形態における検査画像および欠陥候補画像などを示す図。
【図６】前記実施形態の検査画像における基準フィルタの適用範囲を示す図。
【図７】前記実施形態における欠陥候補に基準フィルタを適用した状態を示す図。
【図８】前記実施形態における他の欠陥候補に基準フィルタを適用した状態を示す図。
【図９】前記実施形態の検査画像における別サイズフィルタの適用範囲を示す図。
【符号の説明】
【００４７】
１・・・欠陥検出装置、２・・・基板（検査対象）、４・・・ＣＣＤカメラ（撮像手段）、６１・・・検査画像作成手段、６２・・・パターンマッチング処理手段、６３・・・欠陥候補検出手段、６４・・・別サイズフィルタ要否判定手段、６５・・・別サイズフィルタ設定手段、６６・・・基準フィルタ処理手段、６７・・・別サイズフィルタ処理手段、７１，７２・・・欠陥、８１，８２・・・欠陥候補、Ａ・・・対象画素、Ｒ１，Ｒ２・・・領域、Ｓ１・・・検査画像作成工程、Ｓ２・・・パターンマッチング工程、Ｓ３・・・欠陥候補検出工程、Ｓ４・・・別サイズフィルタ要否判定工程、Ｓ５・・・別サイズフィルタ設定工程、Ｓ６・・・基準フィルタ処理工程、Ｓ７・・・別サイズフィルタ処理工程、Ｘ１，Ｘ２・・・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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