JP2001209798A

JP2001209798A - 外観検査方法及び検査装置

Info

Publication number: JP2001209798A
Application number: JP2000018990A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Iwata; 裕岩田
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2000-01-27
Filing date: 2000-01-27
Publication date: 2001-08-03

Abstract

(57)【要約】【課題】繰り返しパターン部で発生する光の回折による
濃淡ムラによる影響を無くして、高精度で信頼性の高い
外観検査を実現する。【解決手段】繰り返しパターン部を対象に、撮像画像を
平滑化して基準画像を生成し、撮像画像と基準画像を比
較することにより、濃淡ムラを排除した急峻な濃淡変化
部のみを取り出した画像を抽出し、その抽出画像の明度
値を２値化して不良部の有無を判定する。また、２値化
処理として、抽出画像から繰り返しパターン領域内の標
準偏差を計測し、標準偏差に応じたしきい値を求めて２
値化した後、その２値化で繰り返しパターンと判定され
た画素を真の繰り返しパターン部として、再度標準偏差
の計測としきい値を求めて２値化するという処理を採用
することで、適切な２値化しきい値を自動的に設定す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウエハ及び
液晶ディスプレイパネル等の繰り返しパターンを有する
パネル状の物体の傷等を検査する外観検査方法及び検査
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体ウエハの表面傷を検査する外観検
査の例を以下に説明する。

【０００３】まず、半導体ウエハの表面には、パターン
がサブミクロン単位の微細なルールで形成されており、
その微細な不良の検査には、百倍〜２百倍相当の倍率を
持つ顕微鏡を用いて微小な領域を観察・検査するという
方法（ミクロ検査）が採られている。また、半導体ウエ
ハの表面には、その製造・搬送過程で傷がつくことがあ
り、この検査には、ウエハ面全体を１度に観察・検査す
る巨視的な外観検査（マクロ検査）が適用されている。

【０００４】マクロ検査には、一般に、熟練した検査員
がウエハを複数の角度から見て傷の有無を目視で観察
し、その観察結果から検査員の経験に基づいて良否を判
定するという方法が採られている。

【０００５】一方、マクロ検査の自動化を実現するもの
として、特開平１０−１４４７４７号公報に自動ウエハ
マクロ検査装置が開示されている。この公報に記載の検
査装置では、半導体ウエハを斜めより照明し、半導体ウ
エハを鉛直方向から撮像用のカメラで観察・撮像し、そ
の被検査ウエハの撮像画像と、基準ウエハの撮像により
予め採取・記憶しておいた基準画像とを、画像処理にお
けるパターンマッチング手法で比較して一致度を計測
し、その一致度に応じて不良部の有無を判定している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、目視検査で
は、検査員の感覚的な判断が主体であるため、定量的な
検査が困難であり、熟練度や体調により判断基準が異な
るという問題がある。

【０００７】また、ウエハのパターンルールが緻密にな
ってきている昨今では、人間によるコンタミネーション
の影響が大きいため、完全なる工程の無人化が要求され
ており、自動検査化の必要性が増大しているが、目視検
査を実施している限り、それを実現することはできな
い。

【０００８】一方、特開平１０−１４４７４７号公報に
記載の自動ウエハマクロ検査装置によれば、半導体ウエ
ハに斜め方向から照明光を照射し、ウエハ面の上方より
観察しているが、ウエハ面に対して斜め方向から光を照
射すると、繰り返しパターン部では、パターンの上面に
て反射される反射光と各パターン間の溝面にて反射され
る照明光に光路差が生じるので、照明の照射角度に応じ
て回折光の強度が変動し、ウエハ面では照明からの距離
に応じて照射される光の角度が変化して回折光の強度が
変化する。このため、ウエハ上方に設置のカメラで撮像
すると、その撮像画像には繰り返しパターン面に紫〜赤
の虹状の濃淡ムラが発生する。以後、この撮像画像で観
察される濃淡ムラを回折による濃淡ムラと称する。

【０００９】回折による濃淡ムラの発生は、ウエハを位
置決めする際の位置ずれ・そり・たわみ等によって、検
査の都度、回折による濃淡ムラの発生位置や幅等が微妙
に変動する。従って、特開平１０−１４４７４７号公報
記載の技術のように、正常なウエハ面を基準とする画像
を計測しておき、被検査ウエハの撮像画像との比較を行
うだけでは、回折による濃淡ムラの変動による影響を除
去することができず、高精度で信頼性のある自動検査が
困難であるという問題点がある。

【００１０】これを解消することを目的として、実験に
より、照明を斜めではなく、他の角度から照射して、回
折による濃淡ムラを回避することを検討した。その結果
を以下に説明する。

【００１１】まず、落射照明によりウエハ面に対する仰
角が９０度となるように照明光を照射すると、回折によ
る濃淡ムラはなくなるが、繰り返しパターン部の明度は
明るくなる場合と、暗くなる場合があるため、繰り返し
パターン部が暗くなるウエハの場合には、傷と繰り返し
パターンが分離できない状態になる。また、仰角０度で
水平方向から照明光を照射すると、回折による濃淡ムラ
は無くなるが、傷部及び繰り返しパターン部が暗くなっ
てしまい、同様に分離できなくなる。このような検討結
果から、傷と非傷部との濃淡差が最も多く得られるよう
にするには、照明をウエハ面に対し斜め方向から照射す
る必要があるが、照明を斜め方向から照射すると、回折
による濃淡ムラによる影響を回避することができないこ
とが判る。

【００１２】本発明はそのような実情に鑑みてなされた
もので、半導体ウエハや液晶ディスプレイパネル等の不
良を光学的手法を用いて巨視的に観察して傷・異物等を
検査するにあたり、繰り返しパターン領域で発生する光
の回折による濃淡ムラの影響をキャンセルし、もって不
良部の有無を高精度で検出することのできる外観検査方
法及び検査方法の提供を目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の外観検査方法
は、繰り返しパターン領域を有する物体の不良を光学的
に検査する方法であって、繰り返しパターン領域の撮像
画像から不良による濃淡変化を除外して基準画像を生成
する処理と、その基準画像と撮像画像とを比較演算する
ことにより急峻な濃淡変化量のみを抽出した画像を得る
処理と、その抽出画像の明度値を２値化して不良部の有
無を判定する処理を行うことによって特徴づけられる。

【００１４】本発明の外観検査方法において、比較演算
に用いる基準画像は、撮像画像の平滑化処理によって生
成することが好ましく、その平滑化処理には、例えばメ
ディアンフィルタ、最小値フィルタ、平均化フィルタ、
または、抽出順位を任意に設定することが可能な順位抽
出フィルタを用いることが好ましい。

【００１５】本発明の外観検査方法において、急峻な濃
淡変化量のみを抽出した抽出画像から繰り返しパターン
領域内の標準偏差を求め、次いで所定の係数で補正した
しきい値で２値化した後、その２値化画像で低明度と判
定された部分を非不良部（真の繰り返しパターン部）と
して、繰り返しパターン領域内の非不良部の明度値の標
準偏差を所定の補正係数にて補正した値で再度２値化す
るという処理を行ってもよく、この場合、適切な２値化
しきい値を自動的に設定することができ、信頼性の高い
自動検査の実現が可能になる。

【００１６】本発明の外観検査装置は、繰り返しパター
ンを有する物体を物体の被検査面に対し鉛直方向から観
察する撮像手段と、その物体に斜め方向から照明光を照
射する照明系と、撮像した画像から不良による濃淡変化
を除外して基準画像を生成し、その基準画像と撮像画像
とを比較演算して急峻な濃淡変化量のみを抽出した画像
を求め、その抽出画像の明度値を２値化処理する画像処
理手段を備えていることによって特徴づけられる。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明の実施形態を、以下、図面
に基づいて説明する。

【００１８】図２は本発明の外観検査装置の実施形態の
構成を模式的に示す図である。

【００１９】図２の外観検査装置は、検査用のウエハＷ
を保持するウエハテーブル１と、ライン型照明２と、ウ
エハテーブル１の上方（鉛直方向）に配置された撮像カ
メラ６を備えている。

【００２０】ライン型照明２は、ハロゲン光源３、光フ
ァイバ４及び照射部５からなり、ハロゲン光源３からの
光源光を光ファイバ４及び照射部５を介してウエハＷの
表面に斜め上方から照射するように構成されている。な
お、照射部５は光ファイバ４をライン状に束ねてハロゲ
ン光源３からの光源光をライン状の光束にして出射する
構造となっている。

【００２１】撮像カメラ６には、光電変換素子としてＣ
ＣＤセンサが用いられており、ウエハＷの表面の白黒濃
淡画像を撮像する。この撮像カメラ６の撮像画像データ
は画像処理装置７にて処理された後、制御コンピュータ
８に採り込まれる。制御コンピュータ８は、装置全体の
動作制御と周辺工程装置のインターフェース及び作業員
とのインターフェースを行う。

【００２２】次に、本実施形態をより具体的に説明す
る。

【００２３】まず、ウエハＷは、図示しない外部の搬送
装置によりウエハテーブル１上に移載される。ウエハテ
ーブル１は、移載されたウエハＷを水平状態で保持する
機能をもっており、このウエハテーブル１上に保持され
たウエハＷの表面画像が撮像カメラ６にて撮像される。
その撮像画像データは画像処理装置７に入力され、後述
する画像処理が施される。

【００２４】この実施形態において、撮像カメラ６及び
画像処理装置７にて扱う画像は、ともに横２０４８×縦
２０４８画素×８ｂｉｔ（２５６）階調の白黒濃淡画像
データであり、この例で使用する直径２００ｍｍのウエ
ハＷの全面を１枚の画像で撮像することができる。さら
に、１画素のサイズは約１００μｍ角であり、予想され
る傷の幅は２００μｍ以内を想定している。

【００２５】また、図２に示すように、ライン型照明２
にて照明光をウエハＷの表面に対して斜め方向から照射
することにより、ウエハ面の明度を可能な限り暗くする
ことが可能であることから、ウエハ面から見た照明の仰
角を、傷の明度とウエハ面との明度の差が大きくなるよ
うな角度に設定している。具体的には、ウエハＷの中央
付近でウエハ面に対する仰角が１０度となるようにライ
ン型照明２を配置している。また、ライン型照明２の照
明部５とウエハＷの端との水平距離を１３０ｍｍ、撮像
カメラ６とウエハ面との垂直距離を約３００ｍｍとして
いる。ただし、これらの距離はレンズの焦点距離、取り
込む画像の倍率によって適宜決定される。

【００２６】さらに、ウエハＷの非繰り返しパターン部
は、様々な水平形状のパターンが複雑に組み合わさって
形成されているため一様な明度ではなく、傷とパターン
部とを明確に分離することは困難である。そこで、本発
明では、繰り返しパターン部には一様なパターンが形成
されていることに着目し、安定した検査を実施するため
に、繰り返しパターン部の傷を対象に検出を行うものと
している。

【００２７】図３は、撮像カメラ６にて撮像した画像の
例である。ウエハＷの表面には繰り返しパターン９・・９
が行列状に複数形成されている。ウエハＷの表面に照射
されるライン型照明２の光線は、照明に近いウエハ面で
は仰角が大きく、照明から遠くなるに従って仰角が小さ
くなる。このため、照射角度の違いで回折による濃淡ム
ラが発生し、撮像カメラ６では、ウエハ面の明部領域部
１１や暗部領域部１２において繰り返しパターン９・・９
に無段階につながる虹状の濃淡ムラが観察される。ここ
で、撮像カメラ６にて撮像する画像は白黒濃淡画像であ
り、色を認識できないため、虹状の濃淡ムラは白黒の濃
淡ムラとして撮像画像に現れる。なお、図３ではウエハ
Ｗの中央付近の繰り返しパターン部に、やや斜めに延び
る縦の傷１０が２本存在する例を示している。

【００２８】図４は、図３に示すウエハＷを撮像カメラ
６で撮像した撮像画像から、傷１０を含む繰り返しパタ
ーンの明度を横方向に計測した計測結果の例であり、図
３の傷１０を横断する横矢印部を計測した結果（明度分
布）を実線で示している。明度分布１３は濃淡ムラによ
る明度値の変化が全体的に大きく現れている状態であ
り、その中に傷１０による明度値の高い部分が２箇所含
まれている。左側の傷は幅が太く明度差も高い傷であ
り、右側の傷は幅が狭く明度差が少ない傷である。ま
た、繰り返しパターン部は撮像時に混入するランダムノ
イズが混入しており、全体に微小な明度変化が存在して
いる。

【００２９】次に、画像処理装置７で実行する傷検出ア
ルゴリズムを、図１のフローチャートを参照しつつ以下
に説明する。なお、この例に用いる画像処理装置７は、
１枚の画像内に複数の処理対象領域を設けることが可能
であり、画像処理を行う際、対象の領域についてのみ処
理を行うことができるものとする。この処理対象領域は
一般に関心領域と呼ばれており、本説明でも関心領域と
称する。

【００３０】図１の傷検出アルゴリズムの具体的な手順
は次の通りである。

【００３１】ステップＳ1 ：ウエハＷを撮像した画像に
対して、繰り返しパターン部のみを処理対象にする関心
領域を設定する。具体的には、繰り返しパターンの１つ
の領域について、関心領域を１領域を設定していき、ウ
エハＷ内の全繰り返しパターン部について関心領域を設
定する。また、ウエハＷ内の繰り返しパターン部の領域
は、撮像画像の座標を操作員が画面を見ながら設定する
等の方法により予め登録しておく。なお、以後の傷検出
アルゴリズムでの画像処理は全て関心領域に対して行
う。

【００３２】ステップＳ2 ：撮像画像に対し、メディア
ンフィルタによる平滑化フィルタ処理を施す。以後、画
像の表記は画像名（ｘ，ｙ）とする。ただし、ｘ＝０〜
２０４７、ｙ＝０〜２０４７とする。なお、メディアン
フィルタとは、ｎ×ｎサイズのメッシュ状のフィルタで
あり、メッシュ空間内の全画素データを対象に、数値の
順位が中央の値を出力結果とする平滑化フィルタであ
る。

【００３３】この例では傷１０の幅が２画素以内の幅で
あることを考慮して、その傷幅よりも２倍以上（ｘ，ｙ
とも）の幅をもつｎ＝５のメディアンフィルタを用い
る。なお、予想される傷幅の最大が１画素以下であれ
ば、ｎ＝３のメディアンフィルタを用いてもよい。ま
た、傷幅の最大が２画素以上になる可能性があれば、ｎ
が５を超える奇数値にしてもよい。ただし、フィルタ空
間内での傷による明度の高い部分の画素数がフィルタ空
間の総画素数の１／２未満であることが重要である。

【００３４】以上のような平滑化処理により得られる画
像の明度分布例を図４に示す。

【００３５】なお、メディアンフィルタは２次元フィル
タであるが、図４では説明を簡単にするために１次元デ
ータの処理結果を示している。

【００３６】図４の処理結果１４から判るように、平滑
化処理の効果により傷１０による高い明度値をキャンセ
ルすることができ、傷近傍の明度の平均的な値が得られ
る。

【００３７】ここで、一般に用いられている平滑化方法
には、ｎ×ｎのメッシュにおける平均化フィルタが多い
が、平均化では傷が存在する部分では出力値が高くなっ
てしまう。そこで、本発明では、適切な空間サイズのメ
ディアンフィルタを用いることにより、傷の影響を無く
すことを可能としている。

【００３８】ステップＳ3 ：撮像画像と平滑化画像の画
像比較を行う。

【００３９】具体的には、撮像画像をＩ（ｘ，ｙ）、平
滑化画像をＭ（ｘ，ｙ）とし、画像比較の方法として次
式による処理により、比較画像Ｄ（ｘ，ｙ）を得る。

【００４０】Ｄ（ｘ，ｙ）＝Ｉ（ｘ，ｙ）＋Ｏ−Ｍ（ｘ，ｙ）画像比較は画像間の差分処理により行うが、一般的な画
像処理装置のデジタル回路では正の整数にのみ対応して
おり、画像の明度値が負の値には対応していないため、
一律でオフセット値Ｏを加算している。オフセット値Ｏ
の値は、繰り返しパターンの明度分布を予め複数のウエ
ハにて計測しておき、分布の最大値よりも大きな値を設
定する。この例ではオフセット値Ｏ＝１０としている。

【００４１】ステップＳ4 ：関心領域内の繰り返しパタ
ーン部と非繰り返しパターン部とを分離する２値化しき
い値を求める。

【００４２】具体的には、比較画像Ｄ（ｘ，ｙ）に対
し、各関心領域ごとに標準偏差量３σａを求め、次いで
標準偏差量３σａに対して所定の定数を乗じて分離用２
値化しきい値Ｔａを求める。

【００４３】Ｔａ＝３σａ×Ｋ＋Ｏただし、定数Ｋは、繰り返しパターンの標準偏差量より
得られた分布幅よりも実際の明度分布幅の方が若干広い
ことを考慮して設定する。この例では、微小な明度差の
傷を検出する例を説明するためＫ＝１と設定している。

【００４４】以上の処理により、各関心領域内の全画素
を対象に標準偏差値を計測することができ、傷の画素デ
ータを含んだ値が得られる。従って図５に示すように、
傷がある場合には、純粋な繰り返しパターン部の標準偏
差１６によりも大きな標準偏値１５が得られる。

【００４５】ステップＳ5 ：分離用しきい値を用いて、
比較画像Ｄ（ｘ，ｙ）を２値化して分離画像Ｓ（ｘ，
ｙ）を求める。

【００４６】具体的には、しきい値以上の明度をもつ画
素は１、しきい値未満の明度をもつ画素は０として２値
化処理を行う。その結果として、分離画像Ｓ（ｘ，ｙ）
内では、真の繰り返しパターン部は０、非繰り返しパタ
ーン部は１となる。ただし、ステップＳ4 において計測
したしきい値は、傷による悪影響があるため、このステ
ップＳ5 における処理では、繰り返しパターン部と非繰
り返しパターン部を適切には分離できない。例えば図４
及び図５に示す例において、図中右側に存在する明度差
が少ない傷１０は、図中左側に存在する明度差の大きな
傷１０の影響を受けた分離用の２値化しきい値Ｔａを用
いて正確に分離することはできない。そこで、ステップ
Ｓ6 以降で再度２値化を行い、傷を判定するという処理
を行う。

【００４７】ステップＳ6 ：傷判定用の２値化しきい値
を求める。比較画像Ｄ（ｘ，ｙ）に対し、各関心領域ご
とに標準偏差量３σｂを求める。ただし、この処理で
は、ステップＳ4 とは異なり、分離画像Ｓ（ｘ，ｙ）が
１である画素は計測対象には加えない。これにより、標
準偏差３σａに対して悪影響を及ぼしていた図中左側の
明度差の大きな傷のデータを除外することができる。

【００４８】傷判定用２値化しきい値ＴｂをステップＳ
4 と同様に次式で求める。

【００４９】Ｔｂ＝３σｂ×ｋ＋ＯステップＳ7 ：傷判定用しきい値Ｔｂを用いて、比較画
像Ｄ（ｘ，ｙ）を２値化して、傷画像Ｒ（ｘ，ｙ）を求
める。

【００５０】具体的には、しきい値以上の明度をもつ画
素は１、しきい値未満の明度をもつ画素は０として２値
化処理を行う。その結果として傷画像Ｒ（ｘ，ｙ）内で
は１の値の画素には傷があることになる。

【００５１】ステップＳ8 ：傷を検出した結果画像Ｒ
（ｘ，ｙ）から、各関心領域ごとに傷画素の面積を計算
し、その各領域ごとの傷の有無及び面積を、傷検査結果
として制御コンピュータ８に供給する。制御コンピュー
タ８はその傷検査結果を表示出力する。

【００５２】以上の傷検出アルゴリズムにより、光の回
折による濃淡ムラの悪影響をキャンセルした傷検査が可
能となる。

【００５３】ここで、以上の実施形態では、ステップＳ
2 の平滑化処理にメディアンフィルタを用いているが、
これに代えて、以下に説明する最小値フィルタ、平均値
フィルタ、または、順位を任意に設定することが可能な
順位抽出フィルタを使用してもよい。

【００５４】最小値フィルタは、ｎ×ｎサイズのメッシ
ュ状のフィルタで、そのメッシュ空間内の全画素データ
を対象に数値が最小の値を出力結果とするフィルタであ
り、本来は平滑化用のフィルタとして使用されることは
少ないが、明度値が高い急峻な傷状の変化を除去する意
味では、周囲よりも高い明度を除外できるため、平滑化
効果があるフィルタであり、傷画素を除去することがで
きる。また、最小値フィルタは、回折による濃淡ムラの
変化が激しく、フィルタサイズ内で大きな濃淡変化があ
る場合には、ステップＳ3 での画像比較時に濃淡ムラの
影響が一部残る可能性があるが、一般に画像処理装置で
は、最小値フィルタはメディアンフィルタよりも高速処
理が可能であり、回折による濃淡ムラが少なく、検査時
間に特別な制約がある製造工程で使用する場合には有効
な手段である。

【００５５】平均値フィルタは、ｎ×ｎサイズのメッシ
ュ状のフィルタで、そのメッシュ空間内の全画素データ
を対象に数値の平均値を出力結果とする平滑化効果があ
るフィルタであり、傷画素を除去することができる。平
均値フィルタは、回折による濃淡ムラの変化が激しく、
フィルタサイズ内で大きな濃淡変化がある場合には、ス
テップＳ3 での画像比較時に濃淡ムラの影響が一部残る
可能性があるが、一般に画像処理装置では、平均値フィ
ルタはメディアンフィルタよりも高速処理が可能であ
り、回折による濃淡ムラが少なく、検査時間に特別な制
約がある製造工程で使用する場合には有効な手段であ
る。また、平均値フィルタは最小値フィルタよりも濃淡
ムラのキャンセル効果が高く、回折による濃淡ムラの効
果が多少多くても、高速検査が可能である。

【００５６】順位抽出フィルタは、ｎ×ｎサイズのメッ
シュ状のフィルタで、そのメッシュ空間内の全画素デー
タを対象に数値の順位が設定順位の値を出力結果とする
フィルタである。例えばｎ＝５のフィルタで順位を１０
とした場合、通常のメディアンフィルタであれば、最小
値から１３番目の数値は最大値から数えても１３番目で
あり中央順位の値となるが、このフィルタでは最小値か
ら１０番目の数値が出力される。メディアンフィルタで
は予想される傷の幅が大きくなるとｎを大きくする必要
があり、処理時間がｎの２乗に比例して増加する。これ
に対し、順位抽出フィルタでは、フィルタサイズ内の総
画素数に占める傷画素数の割合を予め求めておけば、そ
の割合が１／２を超えたとしても、傷以外の画素が占め
る最小の画素数をフィルタの順位に設定することで対応
可能であり、ｎを少なくすることが可能である。ただ
し、画像処理装置として画像処理専用ＬＳＩを搭載した
処理デバイスを用いる場合には、ＬＳＩがこのような順
位抽出フィルタに対応していないことが多いため、順位
抽出フィルタは汎用のマイクロプロセッサにより画像処
理を行う画像処理装置に使用することが適している。そ
して、順位抽出フィルタを用いることにより、回折によ
る濃淡ムラの悪影響を極力少なくし、ｎが少ないことに
よる処理時間の短縮が可能な平滑化処理が可能になる。

【００５７】以上の実施形態では、画像のサイズ、ウエ
ハのサイズ、あるいは検出アルゴリズム内での各種係数
の数値例を述べたが、本発明は、それらの数値に限定さ
れるものではなく、また、同様に、撮像画像の分解能、
撮像カメラの種類、ウエハサイズ等に限定されるもので
もない。

【００５８】また、以上の実施形態では、半導体ウエハ
面についた傷の検査例を示したが、これに限られること
なく、半導体ウエハ面の繰り返しパターン部に付着した
異物についても、繰り返しパターン部に対して明度値が
高くなるので、同じ方法で検出が可能である。さらに、
半導体ウエハに限られず、液晶パネル等、高低差のある
繰り返しパターンを有する物体の傷・異物も同様に検出
可能である。

【００５９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
繰り返しパターン領域の撮像画像から不良による濃淡変
化を除外して基準画像を生成し、その基準画像と撮像画
像とを比較演算することにより、濃淡ムラを排除した急
峻な濃淡変化量のみを抽出した画像を得た後、その抽出
画像の明度値を２値化して不良部の有無を判定するの
で、光の回折による濃淡ムラの影響をキャンセルするこ
とができる。その結果、高精度で信頼性の高いマクロ検
査を自動的に行うことが可能になる。しかも、光学的手
法によりマクロ検査を行うので、定量的で塵の発生を抑
えた検査が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態における不良検出アルゴリズ
ムのフローチャートである。

【図２】本発明の外観検査装置の実施形態の構成を模式
的に示す図である。

【図３】傷のあるウエハの撮像画像の例を示す図であ
る。

【図４】撮像画像の傷部付近の明度値と平滑化処理後の
データ値の例を示すグラフである。

【図５】比較画像の傷部付近の明度値の例を示すグラフ
である。

【符号の説明】

１ウエハテーブル２ライン型照明３ハロゲン光源４光ファイバ５照射部６撮像カメラ７画像処理装置８制御コンピュータ９繰り返しパターン１０傷Ｗウエハ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０１Ｂ 11/24 ＫＦターム(参考） 2F065 AA49 BB02 BB18 CC19 CC25 DD12 FF42 GG02 GG16 HH12 JJ03 JJ09 JJ26 LL03 PP11 QQ06 QQ08 QQ24 QQ25 QQ27 QQ33 QQ41 RR01 SS03 SS13 2G051 AA51 AA73 AB02 BA20 BB17 CA03 CA04 DA01 DA06 DA07 EA11 EB01 EB02 EC02 EC03 EC05 ED03 FA10 4M106 AA01 BA04 CA39 CA70 DB04 DB07 DB16 DB19 DJ14 DJ18 DJ20 5B057 AA03 BA02 CE05 CE06 CE12 DA03 DC22 DC33

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】繰り返しパターン領域を有する物体の不
良を光学的に検査する方法であって、繰り返しパターン
領域の撮像画像から不良による濃淡変化を除外して基準
画像を生成する処理と、その基準画像と撮像画像とを比
較演算することにより急峻な濃淡変化量のみを抽出した
画像を得る処理と、その抽出画像の明度値を２値化して
不良部の有無を判定する処理を行うことを特徴とする外
観検査方法。
【請求項２】請求項１記載の外観検査方法において、
基準画像を撮像画像の平滑化処理により生成することを
特徴とする外観検査方法。
【請求項３】平滑化処理に、メディアンフィルタ、最
小値フィルタ、平均化フィルタ、または、抽出順位を任
意に設定することが可能な順位抽出フィルタのいずれか
を用いることを特徴とする請求項２記載の外観検査方
法。
【請求項４】請求項１記載の外観検査方法において、
急峻な濃淡変化量のみを抽出した抽出画像から繰り返し
パターン領域内の標準偏差を求め、次いで所定の係数で
補正したしきい値で２値化した後、その２値化画像で低
明度と判定された部分を非不良部として、繰り返しパタ
ーン領域内の非不良部の明度値の標準偏差を所定の補正
係数にて補正した値で再度２値化することにより、不良
部の有無を判定することを特徴とする外観検査方法。
【請求項５】繰り返しパターンを有する物体を物体の
被検査面に対し鉛直方向から観察する撮像手段と、その
物体に斜め方向から照明光を照射する照明系と、撮像し
た画像から不良による濃淡変化を除外して基準画像を生
成し、その基準画像と撮像画像とを比較演算して急峻な
濃淡変化量のみを抽出した画像を求め、その抽出画像の
明度値を２値化処理する画像処理手段を備えていること
を特徴とする外観検査装置。