JP2007047020A - Image defect inspection device, image defect inspection system, and image defect inspection method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the generation of a pseudo-defect when a lightness difference exists between two compared images, in an image defect inspection device and a method for detecting a difference between fellow picture elements corresponding to the two images to detect a picture element portion as a defect when the difference exceeds a detection threshold. <P>SOLUTION: The image defect inspection device 10 of the present invention is provided with a correlation value calculating means 20 for calculating a correlation value between a differential image in the two collated images and at least one out of the two images, and the detection of the defect is restrained in response to an increase of the correlation value. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、2つの画像の対応する部分のグレイレベル差を検出し、検出したグレイレベル差を閾値と比較して、グレイレベル差が閾値より大きい場合に欠陥であると判定する画像欠陥検査装置、画像欠陥検査システム及び画像欠陥検査方法に関する。   The present invention detects a gray level difference between corresponding portions of two images, compares the detected gray level difference with a threshold value, and determines that the defect is a defect when the gray level difference is larger than the threshold value. The present invention relates to an image defect inspection system and an image defect inspection method.

本発明は、同一であるべき2つの画像の対応する部分を比較して、差が大きな部分を欠陥と判定する画像処理方法及び装置を対象とする。ここでは半導体製造工程で半導体ウエハ上に形成した半導体回路パターンの欠陥を検出する外観検査装置(インスペクションマシン)を例として説明を行なうが、本発明はこれに限定されるものではない。   The present invention is directed to an image processing method and apparatus that compares corresponding portions of two images that should be the same and determines a portion having a large difference as a defect. Here, an example of an appearance inspection apparatus (inspection machine) that detects defects in a semiconductor circuit pattern formed on a semiconductor wafer in a semiconductor manufacturing process will be described, but the present invention is not limited to this.

一般の外観検査装置は、対象表面を垂直方向から照明してその反射光の像を捕らえる明視野検査装置であるが、照明光を直接捕らえない暗視野検査装置も使用されている。暗視野検査装置の場合、対象表面を斜め方向又は垂直方向から照明して正反射は検出しないようにセンサを配置し、照明光の照射位置を順次走査することにより対象表面の暗視野像を得る。従って、暗視野装置ではイメージセンサを使用しない場合もあるが、これも当然発明の対象である。このように、本発明は、同一であるべき2つの画像(信号)の対応する部分を比較して、差が大きな部分を欠陥と判定する画像処理方法及び装置であれば、どのような方法及び装置にも適用可能である。   A general appearance inspection apparatus is a bright field inspection apparatus that illuminates a target surface from the vertical direction and captures an image of reflected light, but a dark field inspection apparatus that does not directly capture illumination light is also used. In the case of a dark field inspection apparatus, a sensor is arranged so that regular reflection is not detected by illuminating the target surface from an oblique direction or a vertical direction, and a dark field image of the target surface is obtained by sequentially scanning the irradiation position of the illumination light. . Therefore, the image sensor may not be used in the dark field device, but this is also an object of the invention. In this way, the present invention compares any corresponding part of two images (signals) that should be the same, and any method and apparatus as long as it is an image processing method and apparatus that determines a part having a large difference as a defect. It is also applicable to the device.

半導体製造工程では、半導体ウエハ上に多数のチップ(ダイ)を形成する。各ダイには何層にも渡ってパターンが形成される。完成したダイは、プローバとテスタにより電気的な検査が行われ、不良ダイは組み立て工程から除かれる。半導体製造工程では、歩留まりが非常に重要であり、上記の電気的な検査の結果は製造工程にフィードバックされて各工程の管理に使用される。しかし、半導体製造工程は多数の工程で形成されており、製造を開始してから電気的な検査が行われるまで非常に長時間を要するため、電気的な検査により工程に不具合があることが判明した時には既に多数のウエハは処理の途中であり、検査の結果を歩留まりの向上に十分に生かすことができない。そこで、途中の工程で形成したパターンを検査して欠陥も検出するパターン欠陥検査が行われる。全工程のうちの複数の工程でパターン欠陥検査を行なえば、前の検査の後で発生した欠陥を検出することができ、検査結果を迅速に工程管理に反映することができる。   In the semiconductor manufacturing process, a large number of chips (dies) are formed on a semiconductor wafer. Each die is patterned over several layers. The completed die is electrically inspected by a prober and tester, and the defective die is removed from the assembly process. In the semiconductor manufacturing process, the yield is very important, and the result of the electrical inspection is fed back to the manufacturing process and used for managing each process. However, the semiconductor manufacturing process is formed in many processes, and it takes a very long time from the start of manufacturing until the electrical inspection is performed. At this time, a large number of wafers are already being processed, and the inspection results cannot be fully utilized for improving the yield. Therefore, pattern defect inspection is performed in which a pattern formed in an intermediate process is inspected to detect defects. If pattern defect inspection is performed in a plurality of processes among all processes, defects generated after the previous inspection can be detected, and the inspection result can be quickly reflected in the process management.

図1に、本特許出願の出願人が、特願2003−188209(下記特許文献1)にて提案する外観検査装置のブロック図を示す。図示するように、2次元又は3次元方向に自在に移動可能なステージ1の上面に試料台(チャックステージ)2が設けられている。この試料台の上に、検査対象となる半導体ウエハ3を載置して固定する。ステージの上部には1次元又は2次元のCCDカメラなどを用いて構成される撮像装置4が設けられており、撮像装置4は半導体ウエハ3上に形成されたパターンの画像信号を発生させる。   FIG. 1 shows a block diagram of an appearance inspection apparatus proposed by the applicant of the present patent application in Japanese Patent Application No. 2003-188209 (the following Patent Document 1). As shown in the figure, a sample stage (chuck stage) 2 is provided on the upper surface of a stage 1 that can move freely in two-dimensional or three-dimensional directions. On this sample stage, the semiconductor wafer 3 to be inspected is placed and fixed. An imaging device 4 configured using a one-dimensional or two-dimensional CCD camera or the like is provided above the stage, and the imaging device 4 generates an image signal of a pattern formed on the semiconductor wafer 3.

図2に示すように、半導体ウエハ3上には、複数のダイ3Aが、X方向とY方向にそれぞれ繰返し、マトリクス状に配列されている。各ダイには同じパターンが形成されるので、隣接するダイの対応する部分の画像を比較するのが一般的である。両方のダイに欠陥がなければグレイレベル差は閾値より小さいが、一方に欠陥があればグレイレベル差は閾値より大きくなる(シングルディテクション)。これではどちらのダイに欠陥があるか分からないので、更に異なる側に隣接するダイとの比較を行ない、同じ部分のグレイレベル差が閾値より大きくなればそのダイに欠陥があることが分かる(ダブルディテクション)。   As shown in FIG. 2, a plurality of dies 3A are repeatedly arranged in a matrix on the semiconductor wafer 3 in the X direction and the Y direction, respectively. Since the same pattern is formed on each die, it is common to compare images of corresponding portions of adjacent dies. If there is no defect in both dies, the gray level difference is less than the threshold, but if there is a defect in one, the gray level difference is greater than the threshold (single detection). Since this does not know which die is defective, it is further compared with adjacent dies on different sides, and if the difference in gray level of the same part becomes larger than the threshold, it can be seen that the die is defective (double Detection).

撮像装置4は1次元のCCDカメラを備え、カメラが半導体ウエハ3に対してX方向又はY方向に一定速度で相対的に移動(スキャン)するようにステージ1を移動する。画像信号は多値のディジタル信号(グレイレベル信号)に変換された後、差分検出部6に入力されると共に、信号記憶部5に記憶される。スキャンにより隣のダイのグレイレベル信号(検査画像信号)が生成されると、それに同期して信号記憶部5に記憶された前のダイのグレイレベル信号(基準画像信号)を読み出し、差分検出部6に入力する。実際には微小な位置合わせ処理などが行われるがここでは詳しい説明は省略する。   The imaging device 4 includes a one-dimensional CCD camera, and moves the stage 1 so that the camera moves (scans) relative to the semiconductor wafer 3 at a constant speed in the X direction or the Y direction. The image signal is converted into a multi-value digital signal (gray level signal) and then input to the difference detection unit 6 and stored in the signal storage unit 5. When the gray level signal (inspection image signal) of the adjacent die is generated by scanning, the gray level signal (reference image signal) of the previous die stored in the signal storage unit 5 is read in synchronization with the gray level signal (inspection image signal). 6 Actually, a minute alignment process is performed, but detailed description is omitted here.

差分検出部6には隣接する2個のダイのグレイレベル信号が入力され、2つのグレイレベル信号の差(グレイレベル差)が演算されて検出閾値計算部7と欠陥検出部8に出力される。
ここでは、差分検出部6は、対比される2個のダイの撮像画像に含まれる各画素のグレイレベル差の絶対値を算出し、それをグレイレベル差として出力する。検出閾値計算部7は、グレイレベル差の分布に応じて検出閾値を決定し、欠陥検出部8に出力する。欠陥検出部8は、グレイレベル差を決定された閾値と比較し、欠陥かどうかを判定する。半導体パターンは、メモリセル部、論理回路部、配線部、アナログ回路部などのパターンの種類に応じてノイズレベルが異なるのが一般的である。半導体パターンの部分と種類の対応関係は設計データにより分かる。そこで、例えば、検出閾値計算部7は部分毎に閾値決定処理を行って閾値を決定し、欠陥検出部8は部分毎に決定された閾値で判定を行なう。
The difference detection unit 6 receives the gray level signals of two adjacent dies, calculates the difference between the two gray level signals (gray level difference), and outputs the difference to the detection threshold calculation unit 7 and the defect detection unit 8. .
Here, the difference detection unit 6 calculates the absolute value of the gray level difference of each pixel included in the captured images of the two dies to be compared, and outputs it as a gray level difference. The detection threshold calculation unit 7 determines a detection threshold according to the distribution of gray level differences and outputs the detection threshold to the defect detection unit 8. The defect detection unit 8 compares the gray level difference with the determined threshold value and determines whether or not the defect is present. In general, a semiconductor pattern has a different noise level depending on a pattern type such as a memory cell portion, a logic circuit portion, a wiring portion, an analog circuit portion, and the like. Correspondence between semiconductor pattern portions and types can be understood from design data. Therefore, for example, the detection threshold calculation unit 7 performs threshold determination processing for each part to determine the threshold, and the defect detection unit 8 performs determination based on the threshold determined for each part.

特開2004−177397号公報JP 2004-177397 A 特開平4−107946号公報JP-A-4-107946 特許第2996263号公報Japanese Patent No. 2996263 特開2002−22421号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2002-22421

しかしながら、ウエハ上に配置された各ダイを撮像した実際の撮像画像では、本来同一であるべき2つのダイ同士の撮像画像間に明度差(いわゆる「色ムラ」)が生じることがしばしば起こる。
このような色ムラの大きい2画像を用いて欠陥検査を行なうと、色ムラの少ない画像を使用した場合と比べて、概してグレイレベル差が大きめに出るので疑似欠陥を生じやすい。このため上記特許文献1では、2画像のグレイレベル差の平均や、グレイレベル差の累積頻度が50%となるグレイレベル差を用いて、又は正負の2つの閾値を別個に算出し、その平均を補正値として求め、2画像のグレイレベル差を、ゼロの画素が最も多くなるように補正している。
However, in an actual captured image obtained by imaging each die placed on the wafer, a brightness difference (so-called “color unevenness”) often occurs between the captured images of two dies that should be the same.
When defect inspection is performed using such two images with large color unevenness, compared to the case where an image with little color unevenness is used, the gray level difference is generally large, and thus a pseudo defect is likely to occur. For this reason, in the above-mentioned Patent Document 1, an average of gray level differences between two images, a gray level difference at which the cumulative frequency of gray level differences is 50%, or two positive and negative thresholds are separately calculated, and the average is calculated. As a correction value, the gray level difference between the two images is corrected so that the number of zero pixels is the largest.

しかしながら、上記特許文献1に記載の方法では2画像の全体のグレイレベル差の分布の偏りに応じてグレイレベル差を補正しているので、2画像間のグレイレベル信号に色ムラが生じた面積が占める割合が小さい場合には、色ムラが生じていない場合と同じように処理が行われ、色ムラが生じた部分において疑似欠陥が発生する。これを避けるために局所的に発生した色ムラを検出して検出閾値を高めに設定する等の処置を講ずる必要がある。   However, in the method described in Patent Document 1, the gray level difference is corrected according to the bias of the distribution of the entire gray level difference between the two images, so that the area where the color unevenness occurs in the gray level signal between the two images. When the ratio occupied by is small, processing is performed in the same manner as when no color unevenness occurs, and a pseudo defect occurs in a portion where the color unevenness occurs. In order to avoid this, it is necessary to take measures such as detecting locally uneven color and setting the detection threshold higher.

上記問題点に鑑みて、本発明は、2画像の対応する各画素同士の画素値の差分を検出して、この差分が検出閾値を超えるとき画素部分を欠陥として検出する画像欠陥検査装置及び方法において、比較する2画像に明度差がある場合の疑似欠陥の発生を低減することを目的とする。
特に本発明は上記の画像欠陥検査装置及び方法において、検査画像や基準画像に、これら画像に含まれるパターンに依存する局所的な明度差が有る場合に、疑似欠陥の発生を低減することを目的とする。
In view of the above problems, the present invention detects an image defect difference between corresponding pixels of two images, and detects an image defect as a defect when the difference exceeds a detection threshold. The purpose is to reduce the occurrence of pseudo defects when there is a difference in brightness between two images to be compared.
In particular, the present invention aims to reduce the occurrence of pseudo defects in the above-described image defect inspection apparatus and method when the inspection image and the reference image have local brightness differences depending on the patterns included in these images. And

上記目的を達成するために、本発明では対比される2画像の差画像と、これら2画像のうちの少なくとも一方との間の相関値を算出して、この相関値の増加に応じて欠陥の検出を抑制する。
これはすなわち、対比される2画像間に明度差(色ムラ)がある場合、後述するとおりそれらの差画像と元の2画像間との間の相関値が大きくなるため、この相関値の増加に応じて欠陥の検出を抑制すれば、2画像間の色ムラにより生じる疑似欠陥を低減することができることによる。
一方で、上記差画像には元画像に含まれる真欠陥に起因するパターンも発生するが、この欠陥パターンは元画像に元来含まれるパターンとは相関が少なく、差画像と元画像との相関値に影響を与えくい。したがって真欠陥の存在によって欠陥検出が抑制する事態を防止することができる。
In order to achieve the above object, in the present invention, a correlation value between a difference image between two images to be compared and at least one of these two images is calculated. Suppress detection.
That is, when there is a brightness difference (color unevenness) between the two images to be compared, the correlation value between the difference image and the original two images increases as will be described later. If the detection of defects is suppressed according to the above, it is possible to reduce pseudo defects caused by color unevenness between two images.
On the other hand, the difference image also includes a pattern caused by a true defect included in the original image, but this defect pattern has little correlation with the pattern originally included in the original image, and the correlation between the difference image and the original image. It is difficult to influence the value. Therefore, it is possible to prevent a situation in which defect detection is suppressed due to the presence of a true defect.

すなわち、本発明の第1形態による画像欠陥検査装置は、検査画像及び基準画像の対応する各画素同士の画素値の差分を検出して、この差分が検出閾値を超えるとき画素部分を欠陥として検出する画像欠陥検査装置であって、検査画像と基準画像との差画像を生成する差画像生成部と、検査画像及び基準画像の少なくとも一方と差画像との間の相関値を算出する相関値算出部とを備えて構成され、相関値の増加に応じて欠陥の検出を抑制する。
なお、画像欠陥検査装置は、検出される欠陥と共に相関値を出力することとしてよい。
That is, the image defect inspection apparatus according to the first embodiment of the present invention detects a difference in pixel values between corresponding pixels of the inspection image and the reference image, and detects a pixel portion as a defect when the difference exceeds a detection threshold. An image defect inspection apparatus, a difference image generation unit for generating a difference image between an inspection image and a reference image, and a correlation value calculation for calculating a correlation value between at least one of the inspection image and the reference image and the difference image And detecting defects as the correlation value increases.
Note that the image defect inspection apparatus may output a correlation value together with the detected defect.

また、本発明の第2形態による画像欠陥検査システムは、検査画像及び基準画像の対応する各画素同士の画素値の差分を検出して、差分が検出閾値を超えるとき当該画素部分を欠陥として検出する画像欠陥検査装置であって、検査画像と基準画像との差画像を生成する差画像生成部と、検査画像及び基準画像の少なくとも一方と差画像との間の相関値を算出する相関値算出部と、を備え、検出される欠陥と共に相関値を出力する画像欠陥検査装置、及びこの画像欠陥検査装置により出力された相関値に基づいて、出力された欠陥を分類する自動欠陥分類装置、を備えて構成される。   In addition, the image defect inspection system according to the second aspect of the present invention detects a pixel value difference between corresponding pixels of the inspection image and the reference image, and detects the pixel portion as a defect when the difference exceeds a detection threshold. An image defect inspection apparatus, a difference image generation unit for generating a difference image between an inspection image and a reference image, and a correlation value calculation for calculating a correlation value between at least one of the inspection image and the reference image and the difference image An image defect inspection apparatus that outputs a correlation value together with detected defects, and an automatic defect classification apparatus that classifies the output defects based on the correlation value output by the image defect inspection apparatus. It is prepared for.

さらに、本発明の第3形態による画像欠陥検査方法は、検査画像及び基準画像の対応する各画素同士の画素値の差分を検出して、差分が検出閾値を超えるとき当該画素部分を欠陥として検出する画像欠陥検査方法であって、検査画像と基準画像との差画像を生成し、検査画像及び基準画像の少なくとも一方と、差画像との間の相関値を算出し、相関値の増加に応じて欠陥の検出を抑制する。
なお画像欠陥検査方法は、上記の相関値に基づいて検出された欠陥を分類することとしてもよい。
Furthermore, the image defect inspection method according to the third aspect of the present invention detects a pixel value difference between corresponding pixels of the inspection image and the reference image, and detects the pixel portion as a defect when the difference exceeds a detection threshold. An image defect inspection method for generating a difference image between an inspection image and a reference image, calculating a correlation value between at least one of the inspection image and the reference image and the difference image, and responding to an increase in the correlation value To suppress the detection of defects.
Note that the image defect inspection method may classify the detected defect based on the correlation value.

欠陥の検出を抑制する手段及び方法は様々なものが考えられるが、例えば、上記相関値に応じて欠陥の検出閾値を補正してもよく、または検出された欠陥の出力の可否を相関値に応じて判断してもよい。または検出された欠陥と共に相関値を出力して、後に相関値に基づいて欠陥を分類して削除してもよい。   Various means and methods for suppressing the detection of defects may be considered. For example, the defect detection threshold value may be corrected according to the correlation value, or the output value of the detected defect is set as the correlation value. You may judge according to it. Alternatively, the correlation value may be output together with the detected defect, and the defect may be classified and deleted later based on the correlation value.

検査画像及び基準画像の少なくとも一方と差画像との間の相関値を算出する手段及び方法も様々なものが考えられるが、例えば、検査画像及び基準画像の少なくとも一方と、差画像との間で相関係数を算出して相関値としてよい。
または、検査画像及び基準画像の少なくとも一方と、差画像に所定の画像処理(例えば2値化)を施した画像との間で相関係数を算出して相関値としてもよい。
さらに、検査画像及び基準画像の少なくとも一方に所定の画像処理を施した画像(例えば微分画像)と、差画像に所定の画像処理を施した画像(例えば微分画像)との間で相関係数を算出しても相関値としてもよい。
Various means and methods for calculating a correlation value between at least one of the inspection image and the reference image and the difference image are conceivable. For example, between at least one of the inspection image and the reference image and the difference image, A correlation coefficient may be calculated to obtain a correlation value.
Alternatively, the correlation coefficient may be calculated by calculating a correlation coefficient between at least one of the inspection image and the reference image and an image obtained by performing predetermined image processing (for example, binarization) on the difference image.
Further, a correlation coefficient is calculated between an image (for example, a differential image) obtained by performing predetermined image processing on at least one of the inspection image and the reference image, and an image (for example, differential image) obtained by performing predetermined image processing on the difference image. It may be calculated or a correlation value.

本発明により、検査画像とこれに対比される基準画像との間に明度差がある場合でも、疑似欠陥の発生を低減され、もって検出精度の向上に資する。   According to the present invention, even when there is a difference in brightness between an inspection image and a reference image compared with the inspection image, the occurrence of pseudo defects is reduced, thereby contributing to improvement in detection accuracy.

以下、添付する図面を参照して本発明の実施例を説明する。図3は、本発明の第1実施例による半導体回路用の外観検査装置のブロック図である。図3に示す外観検査装置は、図1を参照して説明した従来の外観検査装置に類似する構成を有しており、したがって同一の構成要素には同じ参照符号を付して示し、説明を省略する。
差分検出部6は、2つダイを撮像した撮像画像(一方を検査画像、他方を基準画像とする)の対応する部分から、2画像の対応する各画素同士の画素値(グレイレベル信号)の差分(グレイレベル差)をそれぞれ検出して、これら差分信号を各画素値とする差画像を作成する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 3 is a block diagram of an appearance inspection apparatus for a semiconductor circuit according to the first embodiment of the present invention. The appearance inspection apparatus shown in FIG. 3 has a configuration similar to that of the conventional appearance inspection apparatus described with reference to FIG. 1, and therefore, the same components are denoted by the same reference numerals and described. Omitted.
The difference detection unit 6 calculates the pixel value (gray level signal) of each corresponding pixel of the two images from the corresponding part of the captured image obtained by imaging the two dies (one is the inspection image and the other is the reference image). Differences (gray level differences) are detected, and a difference image is created using these difference signals as pixel values.

外観検査装置10は、この差分検出部6が作成した差画像と、元画像である検査画像又は基準画像のいずれかとの間の相関値を算出する相関値算出部20と、検出閾値計算部7が算出した検出閾値を補正することによって相関値算出部20が算出した相関値の増加に応じて欠陥の検出を抑制する検出閾値補正部21と、これらの処理の間、差画像を記憶しておく差画像記憶部11と、検査画像を記憶しておく第1元画像記憶部12と、基準画像を記憶しておく第2元画像記憶部13と、を備える。   The appearance inspection apparatus 10 includes a correlation value calculation unit 20 that calculates a correlation value between the difference image created by the difference detection unit 6 and either the inspection image or the reference image that is the original image, and the detection threshold calculation unit 7. The detection threshold correction unit 21 that suppresses the detection of defects according to the increase in the correlation value calculated by the correlation value calculation unit 20 by correcting the detection threshold calculated by A difference image storage unit 11; a first original image storage unit 12 that stores an inspection image; and a second original image storage unit 13 that stores a reference image.

以下、図4〜図7に、実際の検査画像及び基準画像、ならびにこれらから算出した差画像を参照して、本発明の原理を説明する。図4の(A)、(B)及び(C)は、それぞれ検査画像に色ムラが生じていない場合の検査画像、基準画像及びこれらの間の差画像であり、図5の(A)、(B)及び(C)は、それぞれ検査画像に色ムラが生じている場合の検査画像、基準画像及びこれらの間の差画像である。   Hereinafter, the principle of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 to 7 with reference to an actual inspection image, a reference image, and a difference image calculated therefrom. (A), (B), and (C) in FIG. 4 are an inspection image, a reference image, and a difference image between these when no color unevenness is generated in the inspection image. (B) and (C) are an inspection image, a reference image, and a difference image between them when color unevenness occurs in the inspection image, respectively.

検査画像に色ムラがない場合(図4の(A))には、検査画像と基準画像にはほぼ差が無いため、図4の(C)に示すように差画像は画素値の小さいほぼ一様な画像となる。
一方で検査画像に色ムラがある場合(図5の(A))、特に検査画像に元来存在しているパターン(例えばダイ3A上の回路パターンなど)に依存性があるような局所的な色ムラがある場合には、色ムラによって検査画像と基準画像との間に微妙な明度差が生じ、これに起因してその差画像(図5の(C))は元画像内に元来存在するパターンと相関を有する画像となる。
When there is no color unevenness in the inspection image ((A) in FIG. 4), there is almost no difference between the inspection image and the reference image, so that the difference image has a small pixel value as shown in FIG. 4 (C). A uniform image.
On the other hand, when there is color unevenness in the inspection image (FIG. 5A), a local area that has a dependency on a pattern (for example, a circuit pattern on the die 3A) that originally exists in the inspection image. If there is color unevenness, a slight brightness difference occurs between the inspection image and the reference image due to the color unevenness, and due to this, the difference image ((C) in FIG. 5) originally exists in the original image. The image has a correlation with the existing pattern.

以下に示す表1は、色ムラが無い場合の差画像(図4の(C))及び色ムラが有る場合の差画像(図5の(C))と、これらを生成する基となったそれぞれの検査画像及び基準画像との間の相関係数を対比する表である。   Table 1 shown below is a difference image when there is no color unevenness ((C) in FIG. 4), a difference image when there is color unevenness ((C) in FIG. 5), and a basis for generating them. It is a table | surface which contrasts the correlation coefficient between each test | inspection image and a reference | standard image.

ここで、相関係数R1は、一方の画像の各画素値をPixel1(x,y)、他方の画像の各画素値をPixel2(x,y)、nを総画素数として、正規化された相関係数を求める次式(1)によって算出した。 Here, the correlation coefficient R1 is normalized by setting each pixel value of one image as Pixel 1 (x, y), each pixel value of the other image as Pixel 2 (x, y), and n as the total number of pixels. The calculated correlation coefficient was calculated by the following equation (1).

表1に示す検査画像と差画像との間の相関値から明らかなように、差画像と元画像との相関値は、色ムラが無い場合と比較して色ムラが有る場合に増大し、差画像と元画像との間の相関が強くなっていることが分かる。
一方、図6の(A)、(B)及び(C)は、それぞれ検査画像に欠陥を含まない場合の検査画像、基準画像及びこれらの間の差画像であり、図7の(A)、(B)及び(C)は、それぞれ検査画像に欠陥を含む場合の検査画像、基準画像及びこれらの間の差画像である。
As is clear from the correlation value between the inspection image and the difference image shown in Table 1, the correlation value between the difference image and the original image increases when there is color unevenness compared to when there is no color unevenness, It can be seen that the correlation between the difference image and the original image is strong.
On the other hand, (A), (B), and (C) in FIG. 6 are an inspection image, a reference image, and a difference image between these, respectively, when the inspection image does not include a defect. (B) and (C) are an inspection image, a reference image, and a difference image between them, respectively, when the inspection image includes a defect.

検査画像に欠陥がある場合の差画像には、図7の(C)に示すように欠陥に対応するパターンが生じるが、これは元画像内に元来存在するパターンと無関係に発生するものであり、元画像との相関が弱いと考えられる。
実際に、欠陥を含まない場合の差画像(図6の(C))及び欠陥を含む場合の差画像(図7の(C))と、これらを生成する基となったそれぞれの検査画像及び基準画像との間の相関係数を表1に付記する。
In the difference image when the inspection image has a defect, a pattern corresponding to the defect is generated as shown in FIG. 7C. This pattern is generated regardless of the pattern that originally exists in the original image. There is a weak correlation with the original image.
Actually, the difference image when the defect is not included ((C) in FIG. 6), the difference image when the defect is included ((C) in FIG. 7), and the respective inspection images that are the basis for generating these The correlation coefficient with the reference image is appended in Table 1.

表1に示す検査画像と差画像との間の相関値から明らかなように、色ムラが無い場合と色ムラが有る場合との間の増加割合(約9倍)に比べて、欠陥を含む場合と欠陥を含まない場合の増加割合(約1/2)は少なく、予想通り欠陥パターンが存在しても元画像との相関に与える影響は少ない。
そこで、外観検査装置10の相関値算出部20は、上記の差画像と元画像である検査画像又は基準画像のいずれかとの間の相関係数R1を相関値として算出する。ここで、検査画像及び基準画像の双方について相関係数R1を算出してその大きい値を出力することとしてよい。
As is apparent from the correlation value between the inspection image and the difference image shown in Table 1, the defect is included in comparison with the increase rate (about 9 times) between the case where there is no color unevenness and the case where there is color unevenness. The increase rate (about ½) between the case and the case not including a defect is small, and even if a defect pattern exists as expected, the influence on the correlation with the original image is small.
Therefore, the correlation value calculation unit 20 of the appearance inspection apparatus 10 calculates a correlation coefficient R1 between the difference image and either the inspection image or the reference image that is the original image as a correlation value. Here, the correlation coefficient R1 may be calculated for both the inspection image and the reference image, and the larger value may be output.

そして検出閾値補正部21は、検出閾値計算部7が算出した検出閾値を、相関計数R1の増加に応じて大きくなるように補正し、これによって検出感度を低下せしめ欠陥の検出数を抑制する。
相関値算出部20が算出する相関値は、上述の正規化された相関係数R1のほかに、2種類の多変量間の相関を示す様々な計算値を使用することが可能である。例えば相関値算出部20は、次式(2)に示すような、画素値の分散値で正規化されていない相関係数R2を使用することとしてもよい。
The detection threshold correction unit 21 corrects the detection threshold calculated by the detection threshold calculation unit 7 so as to increase as the correlation coefficient R1 increases, thereby reducing the detection sensitivity and suppressing the number of detected defects.
As the correlation value calculated by the correlation value calculation unit 20, various calculated values indicating the correlation between the two types of multivariate can be used in addition to the normalized correlation coefficient R1. For example, the correlation value calculation unit 20 may use a correlation coefficient R2 that is not normalized with a variance value of pixel values as shown in the following equation (2).

上記相関係数R2について、色ムラがない場合及びある場合、並びに欠陥を含まない場合及び欠陥を含む場合の差画像と、これらを生成する基となったそれぞれの検査画像及び基準画像との間の相関係数を表2に示す。   Regarding the correlation coefficient R2, when there is no color unevenness, when there is no color unevenness, when there is no defect, and when a defect is included, between the difference image and the respective inspection images and reference images from which these are generated Table 2 shows the correlation coefficient.

さて、元画像に色ムラがある場合には、差画像に上述の通り元画像に元来存在するパターンに起因するパターンが発生するために、元画像との相関が強まってその相関値を増加させる。
しかしながら、元画像である検査画像及び基準画像に含まれる局所的な色ムラによって、差画像にも局所的な明度差のムラが生じる。この明度差のムラは検査画像及び基準画像の双方の明度差によって生じるために、検査画像及び基準画像のいずれか一方との相関値を算出した場合に相関値の増大を阻害することが生じうる。
Now, if the original image has color unevenness, a pattern resulting from the pattern that originally exists in the original image is generated in the difference image as described above. Therefore, the correlation with the original image is strengthened and the correlation value is increased. Let
However, local unevenness in brightness difference also occurs in the difference image due to local color unevenness included in the inspection image and the reference image that are the original images. Since the unevenness of the brightness difference is caused by the brightness difference between both the inspection image and the reference image, the increase in the correlation value may be inhibited when the correlation value with either the inspection image or the reference image is calculated. .

そこで、図8に示す本発明の第2実施例による外観検査装置では、差分検出部6が出力する差画像に対して、エッジ検出処理や2値化など画像処理を施して、差画像に存在する明度差のムラを除去する差画像画像処理部31を備える。
下記表3に、上記画像処理の例として差画像を2値化することとして、色ムラがない場合及びある場合、並びに欠陥を含まない場合及び欠陥を含む場合の差画像の2値化画像と、これらを生成する基となったそれぞれの検査画像及び基準画像との間で算出した相関係数R1を示し、下記表4には同様に算出した相関係数R2を示す。
Therefore, in the appearance inspection apparatus according to the second embodiment of the present invention shown in FIG. 8, the difference image output from the difference detection unit 6 is subjected to image processing such as edge detection processing and binarization, and is present in the difference image. A difference image image processing unit 31 is provided to remove unevenness in brightness difference.
In Table 3 below, as an example of the above-described image processing, the difference image is binarized. When there is no color unevenness and when there is no color unevenness, and when there is no defect and when there is a defect, The correlation coefficient R1 calculated between each inspection image and the reference image that is the basis for generating these is shown, and Table 4 below shows the correlation coefficient R2 calculated in the same manner.

表3及び表4から分かる通り、表1及び表2で算出した相関係数R1及びR2に比べて、色ムラが無い場合の相関係数に対する色ムラがある場合の相関係数の増加割合が大きくなり色ムラの検出をより正確に行うことが可能となる。
一方で表3及び表4から分かる通り、欠陥有無による相関係数の変化割合は、色ムラの有無による相関係数の変化割合に比べて小さく保っており、欠陥有無によって相関係数に与える影響を防止することも可能としている。
As can be seen from Tables 3 and 4, compared with the correlation coefficients R1 and R2 calculated in Tables 1 and 2, the increase rate of the correlation coefficient when there is color unevenness relative to the correlation coefficient when there is no color unevenness is It becomes larger and it becomes possible to detect color unevenness more accurately.
On the other hand, as can be seen from Tables 3 and 4, the change rate of the correlation coefficient due to the presence or absence of defects is kept smaller than the change rate of the correlation coefficient due to the presence or absence of color unevenness. It is also possible to prevent this.

さらに、図9に示す本発明の第3実施例による外観検査装置では、元画像である検査画像及び基準画像についても、エッジ検出処理などの画像処理を施して差画像に存在する明度差のムラを除去する。これによって元画像の色ムラ及び差画像の色ムラを除去した状態で相関係数を算出して、色ムラの検出がより正確に行われる。このため検査画像に画像処理を施す第1元画像画像処理部32と、基準画像に画像処理を施す第2元画像画像処理部33とを備える。   Further, in the appearance inspection apparatus according to the third embodiment of the present invention shown in FIG. 9, the unevenness of the brightness difference existing in the difference image is also obtained by performing image processing such as edge detection processing on the inspection image and the reference image which are original images. Remove. Thus, the correlation coefficient is calculated in a state where the color unevenness of the original image and the color unevenness of the difference image are removed, and the color unevenness is detected more accurately. Therefore, a first original image processing unit 32 that performs image processing on the inspection image and a second original image processing unit 33 that performs image processing on the reference image are provided.

元画像の色ムラを除去することにより、検査画像及び基準画像のいずれを使用して差画像との相関値を算出しても、それぞれの相関値間の相違を低減することも可能となる。これによって上記第1及び第2実施例において相関値算出部20が行っていた検査画像との相関値と基準画像との相関値と両方を算出してそのいずれか大きい方を選択するといった処理を省略することが可能となる。   By removing the color unevenness of the original image, even if the correlation value with the difference image is calculated using either the inspection image or the reference image, the difference between the correlation values can be reduced. As a result, a process of calculating both the correlation value between the inspection image and the correlation image between the inspection image and the reference image performed by the correlation value calculation unit 20 in the first and second embodiments and selecting the larger one is performed. It can be omitted.

差画像、検査画像及び基準画像に施す画像処理の例として、例えば微分化などのエッジ処理を施す処理を採用してよい。図10の(A)に図4の(A)の画像にエッジ処理を施した画像を示し、図10の(B)に図4の(B)の画像にエッジ処理を施した画像を示し、図10の(C)に図4の(C)の画像にエッジ処理を施した画像を示す。また、図11の(A)に図5の(A)の画像にエッジ処理を施した画像を示し、図11の(B)に図5の(B)の画像にエッジ処理を施した画像を示し、図11の(C)に図5の(C)の画像にエッジ処理を施した画像を示す。
さらに、図12の(A)に図6の(A)の画像にエッジ処理を施した画像を示し、図12の(B)に図6の(B)の画像にエッジ処理を施した画像を示し、図12の(C)に図6の(C)の画像にエッジ処理を施した画像を示す。またさらに、図13の(A)に図7の(A)の画像にエッジ処理を施した画像を示し、図13の(B)に図7の(B)の画像にエッジ処理を施した画像を示し、図13の(C)に図7の(C)の画像にエッジ処理を施した画像を示す。
As an example of the image processing performed on the difference image, the inspection image, and the reference image, for example, processing that performs edge processing such as differentiation may be employed. 10A shows an image obtained by performing edge processing on the image shown in FIG. 4A, FIG. 10B shows an image obtained by performing edge processing on the image shown in FIG. 4B, FIG. 10C shows an image obtained by performing edge processing on the image of FIG. 11A shows an image obtained by performing edge processing on the image shown in FIG. 5A, and FIG. 11B shows an image obtained by performing edge processing on the image shown in FIG. 5B. FIG. 11C shows an image obtained by performing edge processing on the image of FIG. 5C.
12A shows an image obtained by performing edge processing on the image shown in FIG. 6A, and FIG. 12B shows an image obtained by performing edge processing on the image shown in FIG. 6B. FIG. 12C shows an image obtained by performing edge processing on the image of FIG. 6C. Further, FIG. 13A shows an image obtained by performing edge processing on the image shown in FIG. 7A, and FIG. 13B shows an image obtained by performing edge processing on the image shown in FIG. 7B. FIG. 13C shows an image obtained by performing edge processing on the image of FIG. 7C.

そして、表5に、色ムラがない場合及びある場合、並びに欠陥を含まない場合及び欠陥を含む場合の差画像の微分画像(エッジ処理済み画像)と、これらを生成する基となったそれぞれの検査画像の微分画像及び基準画像の微分画像との間で算出した相関係数R1を示し、下記表6には同様に算出した相関係数R2を示す。   And in Table 5, when there is no color unevenness and when there is, and when there is no defect and when it contains a defect, a differential image (edge-processed image) of the difference image and the basis for generating these The correlation coefficient R1 calculated between the differential image of the inspection image and the differential image of the reference image is shown. Table 6 below shows the correlation coefficient R2 calculated similarly.

欠陥検出を抑制する方法は、上述のように検出閾値を補正する方法に限定されるものではない。例えば、欠陥検出部8で検出された欠陥それぞれについて、その周辺(欠陥部分を含む)の部分画像に関して上記相関値を求めて、当該欠陥について求められた相関値が大きいとき(すなわち色ムラが大きいとき)にはこの欠陥の出力を禁止しても、相関値の増加に応じて検出欠陥数を抑制することが可能となる。このような本発明の第4実施例による外観検査装置を図14に示す。   The method for suppressing defect detection is not limited to the method for correcting the detection threshold as described above. For example, for each of the defects detected by the defect detection unit 8, the above correlation value is obtained with respect to the peripheral image (including the defect portion), and when the correlation value obtained for the defect is large (that is, color unevenness is large). Even if the output of this defect is prohibited, the number of detected defects can be suppressed as the correlation value increases. FIG. 14 shows an appearance inspection apparatus according to the fourth embodiment of the present invention.

外観検査装置10において、差画像記憶部11は、差分検出部6が出力する差画像を少なくとも欠陥検出部8による欠陥検出処理の間だけ一時的に記憶しており、また第1元画像記憶部12は検査画像を少なくとも欠陥検出処理の間だけ一時的に記憶し、第2元画像記憶部13は基準画像を少なくとも欠陥検出処理の間だけ一時的に記憶する。
そして、外観検査装置10は、欠陥検出部8が検出した欠陥の位置や大きさなどを含む欠陥情報に基づいて、差画像記憶部11に記憶される差画像からこの欠陥部分を含んだ所定の大きさの部分画像を選択して差画像画像処理部31を介して後段の相関値算出部20に出力する差画像選択部41と、欠陥情報に基づいて、第1元画像記憶部12に記憶される検査画像からこの欠陥部分を含んだ所定の大きさの部分画像を選択して第1元画像画像処理部32を介して後段の相関値算出部20に出力する第1元画像選択部42と、欠陥情報に基づいて、第2元画像記憶部13に記憶される基準画像からこの欠陥部分を含んだ所定の大きさの部分画像を選択して第2元画像画像処理部33を介して後段の相関値算出部20に出力する第2元画像選択部43と、を備える。
In the appearance inspection apparatus 10, the difference image storage unit 11 temporarily stores the difference image output from the difference detection unit 6 at least during the defect detection processing by the defect detection unit 8, and the first original image storage unit 12 temporarily stores the inspection image at least during the defect detection process, and the second original image storage unit 13 temporarily stores the reference image at least during the defect detection process.
Then, the appearance inspection apparatus 10 is based on the defect information including the position and size of the defect detected by the defect detection unit 8, and includes a predetermined part including the defect portion from the difference image stored in the difference image storage unit 11. A difference image selection unit 41 that selects a partial image having a size and outputs the partial image to the correlation value calculation unit 20 in the subsequent stage via the difference image image processing unit 31 and the first original image storage unit 12 based on the defect information. A first original image selection unit 42 that selects a partial image having a predetermined size from the inspection image to be output and outputs the partial image to the correlation value calculation unit 20 at the subsequent stage via the first original image image processing unit 32. Based on the defect information, a partial image having a predetermined size including the defective portion is selected from the reference image stored in the second original image storage unit 13 and the second original image image processing unit 33 is used. Second original image selection to be output to the correlation value calculation unit 20 at the subsequent stage It includes a 43, a.

そして相関値算出部20は、差画像選択部41によって選択され差画像画像処理部31によって処理された差画像の部分画像と、第1元画像選択部42及び第2元画像選択部43によってそれぞれ選択され、第1元画像画像処理部32及び第2元画像画像処理部33によってそれぞれ処理された各元画像の部分画像の少なくともいずれか一方と、の間の相関値を算出して、欠陥出力可否判断部22に出力する。   Then, the correlation value calculation unit 20 is selected by the difference image selection unit 41 and processed by the difference image image processing unit 31, and the first original image selection unit 42 and the second original image selection unit 43 respectively. A defect output is calculated by calculating a correlation value between at least one of the partial images of each original image selected and processed by the first original image image processing unit 32 and the second original image image processing unit 33, respectively. The result is output to the determination unit 22.

欠陥出力可否判断部22は、例えば当該欠陥について算出された相関値が所定の閾値以下のときには当該欠陥に関する欠陥情報の出力を許可し、反対に相関値が所定の閾値を超えるときには欠陥情報の出力を禁止することによって、前記相関値に応じて欠陥の出力可否を判断して、相関値の増加に応じて検出欠陥数を抑制する。   For example, when the correlation value calculated for the defect is equal to or smaller than a predetermined threshold, the defect output possibility determination unit 22 permits the defect information regarding the defect to be output, and conversely, when the correlation value exceeds the predetermined threshold, the defect information is output. By prohibiting the number of detected defects, it is determined whether or not a defect can be output according to the correlation value, and the number of detected defects is suppressed according to an increase in the correlation value.

なお、図14に示す構成では、外観検査装置10は、差画像画像処理部31、第1元画像画像処理部32及び第2元画像画像処理部33を備え、相関値算出部20は画像処理された差画像と元画像との間の相関値を算出することとした。
しかし、図3に示す構成のように、差画像画像処理部31、第1元画像画像処理部32及び第2元画像画像処理部33を省いて、相関値算出部20が画像処理されない差画像と元画像との間の相関値を算出することとしてもよい。または図8に示す構成のように、差画像画像処理部31のみを設けて、画像処理された差画像と画像処理されない元画像との間の相関値を算出することとしてもよい。
In the configuration shown in FIG. 14, the appearance inspection apparatus 10 includes a difference image image processing unit 31, a first original image image processing unit 32, and a second original image image processing unit 33, and the correlation value calculation unit 20 performs image processing. The correlation value between the obtained difference image and the original image is calculated.
However, as in the configuration illustrated in FIG. 3, the difference image image processing unit 31, the first original image image processing unit 32, and the second original image image processing unit 33 are omitted and the correlation value calculation unit 20 is not subjected to image processing. The correlation value between the image and the original image may be calculated. Alternatively, as in the configuration shown in FIG. 8, only the difference image image processing unit 31 may be provided to calculate the correlation value between the image processed difference image and the original image not subjected to image processing.

また欠陥検出数を抑制するに際して、図15に示すように外観検査装置10と、この外観検査装置10により検出され出力される欠陥情報を分類する自動欠陥分類(ADC)装置50と、を備えて外観検査システムを構成し、外観検査装置10側から上述の相関値情報を欠陥情報と併せて自動欠陥分類装置50に出力し、この自動欠陥分類装置50側において、相関値情報に基づいて(例えば相関値の大きさに応じて)欠陥情報を分類し、相関値が(所定の閾値よりも)大きい欠陥情報を削除することにより実現してもよい。   Further, in order to suppress the number of detected defects, as shown in FIG. 15, an appearance inspection apparatus 10 and an automatic defect classification (ADC) apparatus 50 that classifies defect information detected and output by the appearance inspection apparatus 10 are provided. The appearance inspection system is configured, and the above-described correlation value information is output from the appearance inspection apparatus 10 side together with the defect information to the automatic defect classification apparatus 50. On the automatic defect classification apparatus 50 side, based on the correlation value information (for example, It may be realized by classifying defect information (according to the magnitude of the correlation value) and deleting defect information having a correlation value larger than a predetermined threshold value.

このため、図16及び図17に示す本発明による画像欠陥検査装置の第5及び第6実施例に係る外観検査装置10においては、相関値算出部20は、算出した相関値情報を、欠陥情報に併せて自動欠陥分類装置50へ出力する。
なお、図16及び図17に示す外観検査装置は、図9及び図14を参照して説明した外観検査装置に類似する構成を有しており、したがって同一の構成要素には同じ参照符号を付して示し、説明を省略する。
For this reason, in the appearance inspection apparatus 10 according to the fifth and sixth embodiments of the image defect inspection apparatus according to the present invention shown in FIGS. 16 and 17, the correlation value calculation unit 20 uses the calculated correlation value information as defect information. To the automatic defect classification device 50.
Note that the appearance inspection apparatus shown in FIGS. 16 and 17 has a configuration similar to that of the appearance inspection apparatus described with reference to FIGS. 9 and 14, and therefore, the same reference numerals are assigned to the same components. The description is omitted.

さらに、図16及び図17に示す構成では、外観検査装置10は、差画像画像処理部31、第1元画像画像処理部32及び第2元画像画像処理部33を備え、相関値算出部20は画像処理された差画像と元画像との間の相関値を算出することとした。
しかし、図3に示す構成のように、差画像画像処理部31、第1元画像画像処理部32及び第2元画像画像処理部33を省いて、相関値算出部20が画像処理されない差画像と元画像との間の相関値を算出することとしてもよい。または図8に示す構成のように、差画像画像処理部31のみを設けて、画像処理された差画像と画像処理されない元画像との間の相関値を算出することとしてもよい。
Further, in the configuration shown in FIGS. 16 and 17, the appearance inspection apparatus 10 includes a difference image image processing unit 31, a first original image image processing unit 32, and a second original image image processing unit 33, and a correlation value calculation unit 20. Decided to calculate the correlation value between the image-processed difference image and the original image.
However, as in the configuration illustrated in FIG. 3, the difference image image processing unit 31, the first original image image processing unit 32, and the second original image image processing unit 33 are omitted and the correlation value calculation unit 20 is not subjected to image processing. The correlation value between the image and the original image may be calculated. Alternatively, as in the configuration shown in FIG. 8, only the difference image image processing unit 31 may be provided to calculate the correlation value between the image processed difference image and the original image not subjected to image processing.

本発明は、2つの画像の対応する部分のグレイレベル差を検出し、検出したグレイレベル差を閾値と比較して、グレイレベル差が閾値より大きい場合に欠陥であると判定する画像欠陥検査装置、画像欠陥検査システム及び画像欠陥検査方法に利用可能である。   The present invention detects a gray level difference between corresponding portions of two images, compares the detected gray level difference with a threshold value, and determines that the defect is a defect when the gray level difference is larger than the threshold value. It can be used for an image defect inspection system and an image defect inspection method.

従来の半導体回路用の外観検査装置のブロック図である。It is a block diagram of the conventional external appearance inspection apparatus for semiconductor circuits. 半導体ウエハ上のダイの配列を示す図である。It is a figure which shows the arrangement | sequence of the die | dye on a semiconductor wafer. 本発明による画像欠陥検査装置の第1実施例に係る外観検査装置のブロック図である。1 is a block diagram of an appearance inspection apparatus according to a first embodiment of an image defect inspection apparatus according to the present invention. (A)は色ムラがない検査画像であり、(B)は基準画像であり、(C)は(A)に示す画像と(B)に示す画像との間の差画像である。(A) is an inspection image without color unevenness, (B) is a reference image, and (C) is a difference image between the image shown in (A) and the image shown in (B). (A)は色ムラがある検査画像であり、(B)は基準画像であり、(C)は(A)に示す画像と(B)に示す画像との間の差画像である。(A) is an inspection image having color unevenness, (B) is a reference image, and (C) is a difference image between the image shown in (A) and the image shown in (B). (A)は欠陥を含まない検査画像であり、(B)は基準画像であり、(C)は(A)に示す画像と(B)に示す画像との間の差画像である。(A) is an inspection image not including a defect, (B) is a reference image, and (C) is a difference image between the image shown in (A) and the image shown in (B). (A)は欠陥を含む検査画像であり、(B)は基準画像であり、(C)は(A)に示す画像と(B)に示す画像との間の差画像である。(A) is an inspection image including a defect, (B) is a reference image, and (C) is a difference image between the image shown in (A) and the image shown in (B). 本発明による画像欠陥検査装置の第2実施例に係る外観検査装置のブロック図である。It is a block diagram of the external appearance inspection apparatus which concerns on 2nd Example of the image defect inspection apparatus by this invention. 本発明による画像欠陥検査装置の第3実施例に係る外観検査装置のブロック図である。It is a block diagram of the external appearance inspection apparatus which concerns on 3rd Example of the image defect inspection apparatus by this invention. (A)は、図4の(A)に示す画像にエッジ処理を施した画像であり、(B)は、図4の(B)に示す画像にエッジ処理を施した画像であり、(C)は図4の(A)に示す画像と図4の(B)に示す画像との間の差画像にエッジ処理を施した画像である。4A is an image obtained by performing edge processing on the image shown in FIG. 4A, and FIG. 4B is an image obtained by performing edge processing on the image shown in FIG. ) Is an image obtained by performing edge processing on the difference image between the image shown in FIG. 4A and the image shown in FIG. (A)は、図5の(A)に示す画像にエッジ処理を施した画像であり、(B)は、図5の(B)に示す画像にエッジ処理を施した画像であり、(C)は図5の(A)に示す画像と図5の(B)に示す画像との間の差画像にエッジ処理を施した画像である。5A is an image obtained by performing edge processing on the image shown in FIG. 5A, and FIG. 5B is an image obtained by performing edge processing on the image shown in FIG. ) Is an image obtained by performing edge processing on the difference image between the image shown in FIG. 5A and the image shown in FIG. (A)は、図6の(A)に示す画像にエッジ処理を施した画像であり、(B)は、図6の(B)に示す画像にエッジ処理を施した画像であり、(C)は図6の(A)に示す画像と図6の(B)に示す画像との間の差画像にエッジ処理を施した画像である。6A is an image obtained by performing edge processing on the image shown in FIG. 6A, and FIG. 6B is an image obtained by performing edge processing on the image shown in FIG. ) Is an image obtained by performing edge processing on the difference image between the image shown in FIG. 6A and the image shown in FIG. (A)は、図7の(A)に示す画像にエッジ処理を施した画像であり、(B)は、図7の(B)に示す画像にエッジ処理を施した画像であり、(C)は図7の(A)に示す画像と図7の(B)に示す画像との間の差画像にエッジ処理を施した画像である。7A is an image obtained by performing edge processing on the image shown in FIG. 7A, and FIG. 7B is an image obtained by performing edge processing on the image shown in FIG. ) Is an image obtained by performing edge processing on the difference image between the image shown in FIG. 7A and the image shown in FIG. 本発明による画像欠陥検査装置の第4実施例に係る外観検査装置のブロック図である。It is a block diagram of the external appearance inspection apparatus which concerns on 4th Example of the image defect inspection apparatus by this invention. 本発明による画像欠陥検査システムの実施例に係る外観検査システムのブロック図である。1 is a block diagram of an appearance inspection system according to an embodiment of an image defect inspection system according to the present invention. 本発明による画像欠陥検査装置の第5実施例に係る外観検査装置のブロック図である。It is a block diagram of the external appearance inspection apparatus which concerns on 5th Example of the image defect inspection apparatus by this invention. 本発明による画像欠陥検査装置の第6実施例に係る外観検査装置のブロック図である。It is a block diagram of the external appearance inspection apparatus which concerns on 6th Example of the image defect inspection apparatus by this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 ステージ
2 試料台
3 ウエハ
4 撮像装置
5 信号記憶部
6 差分検出部
7 検出閾値計算部
8 欠陥検出部
11 差画像記憶部
12 第1元画像記憶部
13 第2元画像記憶部
20 相関値算出部
21 検出閾値補正部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Stage 2 Sample stand 3 Wafer 4 Imaging device 5 Signal storage part 6 Difference detection part 7 Detection threshold value calculation part 8 Defect detection part 11 Difference image storage part 12 1st original image storage part 13 2nd original image storage part 20 Correlation value calculation Part 21 Detection threshold correction part

Claims (19)

検査画像及び基準画像の対応する各画素同士の画素値の差分を検出して、前記差分が検出閾値を超えるとき当該画素部分を欠陥として検出する画像欠陥検査装置において、
前記検査画像と前記基準画像との差画像を生成する差画像生成部と、
前記検査画像及び前記基準画像の少なくとも一方と、前記差画像との間の相関値を算出する相関値算出部と、を備え、
前記相関値の増加に応じて前記欠陥の検出を抑制することを特徴とする画像欠陥検査装置。
In an image defect inspection apparatus that detects a difference between pixel values of corresponding pixels of an inspection image and a reference image, and detects the pixel portion as a defect when the difference exceeds a detection threshold,
A difference image generation unit for generating a difference image between the inspection image and the reference image;
A correlation value calculation unit that calculates a correlation value between at least one of the inspection image and the reference image and the difference image;
An image defect inspection apparatus that suppresses detection of the defect in accordance with an increase in the correlation value.
前記相関値に応じて前記検出閾値を補正する検出閾値補正部を、さらに備えることを特徴とする請求項1に記載の画像欠陥検査装置。   The image defect inspection apparatus according to claim 1, further comprising a detection threshold value correction unit that corrects the detection threshold value according to the correlation value. 検出される前記欠陥の出力可否を前記相関値に応じて判断する欠陥出力可否判断部を、さらに備えることを特徴とする請求項1に記載の画像欠陥検査装置。   The image defect inspection apparatus according to claim 1, further comprising a defect output availability determination unit that determines whether the detected defect can be output according to the correlation value. 前記相関値算出部は、前記検査画像及び前記基準画像の少なくとも一方と、前記差画像との間の相関係数を算出することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の画像欠陥検査装置。   The correlation value calculation unit calculates a correlation coefficient between at least one of the inspection image and the reference image and the difference image, according to any one of claims 1 to 3. Image defect inspection device. 前記相関値算出部は、前記検査画像及び前記基準画像の少なくとも一方と、前記差画像に所定の画像処理を施した画像との間の相関係数を算出することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の画像欠陥検査装置。   The correlation value calculation unit calculates a correlation coefficient between at least one of the inspection image and the reference image and an image obtained by performing predetermined image processing on the difference image. 4. The image defect inspection apparatus according to any one of items 3. 前記相関値算出部は、前記検査画像及び前記基準画像の少なくとも一方と、2値化した前記差画像との間の相関係数を算出することを特徴とする請求項5に記載の画像欠陥検査装置。   6. The image defect inspection according to claim 5, wherein the correlation value calculation unit calculates a correlation coefficient between at least one of the inspection image and the reference image and the binarized difference image. apparatus. 前記相関値算出部は、前記検査画像及び前記基準画像の少なくとも一方に所定の画像処理を施した画像と、前記差画像に前記所定の画像処理を施した画像との間の相関係数を算出することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の画像欠陥検査装置。   The correlation value calculation unit calculates a correlation coefficient between an image obtained by performing predetermined image processing on at least one of the inspection image and the reference image, and an image obtained by performing the predetermined image processing on the difference image. The image defect inspection apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein 前記相関値算出部は、前記検査画像の微分画像及び前記基準画像の微分画像の少なくとも一方と、前記差画像の微分画像との間の相関係数を算出することを特徴とする請求項7に記載の画像欠陥検査装置。   The correlation value calculation unit calculates a correlation coefficient between at least one of the differential image of the inspection image and the differential image of the reference image and the differential image of the difference image. The image defect inspection apparatus described. 検査画像及び基準画像の対応する各画素同士の画素値の差分を検出して、前記差分が検出閾値を超えるとき当該画素部分を欠陥として検出する画像欠陥検査装置において、
前記検査画像と前記基準画像との差画像を生成する差画像生成部と、
前記検査画像及び前記基準画像の少なくとも一方と、前記差画像との間の相関値を算出する相関値算出部と、を備え、
検出される前記欠陥と共に前記相関値を出力することを特徴とする画像欠陥検査装置。
In an image defect inspection apparatus that detects a difference between pixel values of corresponding pixels of an inspection image and a reference image, and detects the pixel portion as a defect when the difference exceeds a detection threshold,
A difference image generation unit for generating a difference image between the inspection image and the reference image;
A correlation value calculation unit that calculates a correlation value between at least one of the inspection image and the reference image and the difference image;
An image defect inspection apparatus that outputs the correlation value together with the detected defect.
検査画像及び基準画像の対応する各画素同士の画素値の差分を検出して、前記差分が検出閾値を超えるとき当該画素部分を欠陥として検出する画像欠陥検査装置であって、前記検査画像と前記基準画像との差画像を生成する差画像生成部と、前記検査画像及び前記基準画像の少なくとも一方と前記差画像との間の相関値を算出する相関値算出部と、を備え、検出される前記欠陥と共に前記相関値を出力する画像欠陥検査装置、及び
該画像欠陥検査装置により出力された前記相関値に基づいて、出力された前記欠陥を分類する自動欠陥分類装置、
を備えることを特徴とする画像欠陥検査システム。
An image defect inspection apparatus that detects a pixel value difference between corresponding pixels of an inspection image and a reference image, and detects the pixel portion as a defect when the difference exceeds a detection threshold, the inspection image and the reference image A difference image generation unit that generates a difference image from a reference image, and a correlation value calculation unit that calculates a correlation value between at least one of the inspection image and the reference image and the difference image are detected. An image defect inspection device that outputs the correlation value together with the defect, and an automatic defect classification device that classifies the output defect based on the correlation value output by the image defect inspection device;
An image defect inspection system comprising:
検査画像及び基準画像の対応する各画素同士の画素値の差分を検出して、前記差分が検出閾値を超えるとき当該画素部分を欠陥として検出する画像欠陥検査方法において、
前記検査画像と前記基準画像との差画像を生成し、
前記検査画像及び前記基準画像の少なくとも一方と、前記差画像との間の相関値を算出し、
前記相関値の増加に応じて前記欠陥の検出を抑制することを特徴とする画像欠陥検査方法。
In the image defect inspection method for detecting a pixel value difference between corresponding pixels of the inspection image and the reference image and detecting the pixel portion as a defect when the difference exceeds a detection threshold,
Generating a difference image between the inspection image and the reference image;
Calculating a correlation value between at least one of the inspection image and the reference image and the difference image;
An image defect inspection method, wherein detection of the defect is suppressed according to an increase in the correlation value.
前記相関値に応じて前記検出閾値を補正することを特徴とする請求項11に記載の画像欠陥検査方法。   The image defect inspection method according to claim 11, wherein the detection threshold value is corrected according to the correlation value. 検出される前記欠陥の出力可否を前記相関値に応じて判断することを特徴とする請求項11に記載の画像欠陥検査方法。   The image defect inspection method according to claim 11, wherein whether or not the detected defect can be output is determined according to the correlation value. 前記相関値として、前記検査画像及び前記基準画像の少なくとも一方と、前記差画像との間の相関係数を算出することを特徴とする請求項11〜13のいずれか一項に記載の画像欠陥検査方法。   The image defect according to claim 11, wherein a correlation coefficient between at least one of the inspection image and the reference image and the difference image is calculated as the correlation value. Inspection method. 前記相関値として、前記検査画像及び前記基準画像の少なくとも一方と、前記差画像に所定の画像処理を施した画像との間の相関係数を算出することを特徴とする請求項11〜13のいずれか一項に記載の画像欠陥検査方法。   14. The correlation coefficient between at least one of the inspection image and the reference image and an image obtained by performing predetermined image processing on the difference image is calculated as the correlation value. The image defect inspection method according to any one of the above. 前記相関値として、前記検査画像及び前記基準画像の少なくとも一方と、2値化した前記差画像との間の相関係数を算出することを特徴とする請求項15に記載の画像欠陥検査方法。   The image defect inspection method according to claim 15, wherein a correlation coefficient between at least one of the inspection image and the reference image and the binarized difference image is calculated as the correlation value. 前記相関値として、前記検査画像及び前記基準画像の少なくとも一方に所定の画像処理を施した画像と、前記差画像に前記所定の画像処理を施した画像との間の相関係数を算出することを特徴とする請求項11〜13のいずれか一項に記載の画像欠陥検査方法。   Calculating, as the correlation value, a correlation coefficient between an image obtained by performing predetermined image processing on at least one of the inspection image and the reference image and an image obtained by performing the predetermined image processing on the difference image The image defect inspection method according to any one of claims 11 to 13. 前記相関値として、前記検査画像の微分画像及び前記基準画像の微分画像の少なくとも一方と、前記差画像の微分画像との間の相関係数を算出することを特徴とする請求項17に記載の画像欠陥検査方法。   The correlation coefficient between at least one of the differential image of the inspection image and the differential image of the reference image and the differential image of the difference image is calculated as the correlation value. Image defect inspection method. 検査画像及び基準画像の対応する各画素同士の画素値の差分を検出して、前記差分が検出閾値を超えるとき当該画素部分を欠陥として検出する画像欠陥検査方法において、
前記検査画像と前記基準画像との差画像を生成し、
前記検査画像及び前記基準画像の少なくとも一方と、前記差画像との間の相関値を算出し、
前記相関値に基づいて、検出された前記欠陥を分類する、
ことを特徴とする画像欠陥検査方法。
In the image defect inspection method for detecting a pixel value difference between corresponding pixels of the inspection image and the reference image and detecting the pixel portion as a defect when the difference exceeds a detection threshold,
Generating a difference image between the inspection image and the reference image;
Calculating a correlation value between at least one of the inspection image and the reference image and the difference image;
Classifying the detected defects based on the correlation values;
An image defect inspection method characterized by the above.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116930202A (en) * 2022-04-08 2023-10-24 北京振兴计量测试研究所 Online powder laying and sintering quality detection method based on additive manufacturing simulation chamber
CN119724081A (en) * 2025-01-15 2025-03-28 闽都创新实验室 A method for driving a light-emitting device based on unidirectional current-cutoff gate regulation

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07190739A (en) * 1993-12-27 1995-07-28 Sharp Corp Semiconductor chip appearance inspection method and apparatus
JPH0886624A (en) * 1994-09-20 1996-04-02 Kubota Corp Pattern recognition method
JP2004177397A (en) * 2002-10-01 2004-06-24 Tokyo Seimitsu Co Ltd Method and apparatus for inspecting image defect, and device for inspecting appearance

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07190739A (en) * 1993-12-27 1995-07-28 Sharp Corp Semiconductor chip appearance inspection method and apparatus
JPH0886624A (en) * 1994-09-20 1996-04-02 Kubota Corp Pattern recognition method
JP2004177397A (en) * 2002-10-01 2004-06-24 Tokyo Seimitsu Co Ltd Method and apparatus for inspecting image defect, and device for inspecting appearance

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116930202A (en) * 2022-04-08 2023-10-24 北京振兴计量测试研究所 Online powder laying and sintering quality detection method based on additive manufacturing simulation chamber
CN119724081A (en) * 2025-01-15 2025-03-28 闽都创新实验室 A method for driving a light-emitting device based on unidirectional current-cutoff gate regulation

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