JP2000304703A - Surface flaw inspecting method and apparatus therefor - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、表面に複数の微細
な加工部が形成されたパターンを有する基材について、
欠陥を検査する方法および装置に関するものである。特
に、シャドウマスクの孔部の表孔の欠陥を検査する方法
および装置に関するものである。[0001] The present invention relates to a substrate having a pattern having a plurality of finely processed portions formed on a surface thereof.
The present invention relates to a method and an apparatus for inspecting a defect. In particular, the present invention relates to a method and an apparatus for inspecting a defect of a surface hole of a hole portion of a shadow mask.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来より、検査対象である表面に複数の
微細な加工部が形成されたパターンを有する基材等を照
明して、その反射光等をラインセンサカメラ等の線状領
域撮像手段により撮影した後、当該撮影画像に基づいて
２値化処理を行って、これにより得られる２値化画像に
基づいて種々の画像処理を施した結果、前記検査対象の
欠陥個所を判断する方法または装置が提案されている。
また、類似する技術が、本出願の発明者らによって「表
面欠陥の検査方法および検査装置」（特願平１０−１６
７９０５号）として提案されている。しかしながら、こ
のような２値化処理を行う時の２値化スライスレベルの
設定は、検査担当のオペレータ等の試行錯誤により設定
されていた。この為、適切な２値化スライスレベルの設
定ができず、結果として不安定な検査処理を行ってい
た。具体的には、良品なのに不良品と誤判定したり、欠
陥を見逃したりしていた。このような中、近年、シャド
ウマスク等の表面に複数の微細な加工部が形成されたパ
ターンを有する基材においても、ますます大型化または
微細化が求められており、その品質管理が重要となって
きている。そこで、安定な検査処理を行う為、最適な２
値化スライスレベルをできるだけ簡易に設定することが
可能な表面欠陥検査方法および装置が求められていた。2. Description of the Related Art Conventionally, a substrate or the like having a pattern in which a plurality of finely processed portions are formed on the surface to be inspected is illuminated, and the reflected light or the like is picked up as a linear area imaging means such as a line sensor camera. And then performing a binarization process based on the captured image, performing various image processing based on the binarized image obtained as a result, and determining a defect location of the inspection target, or A device has been proposed.
A similar technique is disclosed by the inventors of the present application in “Surface defect inspection method and inspection apparatus” (Japanese Patent Application No. 10-16 / 1998)
No. 7905). However, the setting of the binarization slice level at the time of performing such binarization processing has been set by trial and error of an operator or the like in charge of inspection. For this reason, an appropriate binarization slice level cannot be set, resulting in an unstable inspection process. More specifically, although the product is a good product, it is erroneously determined to be a defective product or a defect is missed. Under these circumstances, in recent years, even a base material having a pattern in which a plurality of finely processed portions are formed on the surface of a shadow mask or the like has been required to be further enlarged or miniaturized. It has become to. Therefore, in order to perform stable inspection processing, the optimal 2
There has been a demand for a surface defect inspection method and apparatus capable of setting a quantified slice level as simply as possible.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来の
問題点に鑑みてなされたものであって、安定な検査処理
を行う為、最適な２値化スライスレベルをできるだけ簡
易に設定することが可能な表面欠陥検査方法および装置
を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and it is an object of the present invention to set an optimal binarized slice level as simply as possible in order to perform a stable inspection process. It is an object of the present invention to provide a method and an apparatus for inspecting a surface defect which can perform the inspection.
【０００４】[0004]
【課題を解決するための手段】本発明は、表面に複数の
微細な加工部が形成されたパターンを有する基材を撮影
し、予め設定した２値化スライスレベルにより前記撮影
した画像の２値化画像を求めて、当該２値化画像に基づ
いて前記加工部の面積、フィレ径、周長等の少なくとも
１つを測定することにより前記パターン内の正常な前記
加工部がつながったことによる欠陥の有無を判定する表
面欠陥検査方法であって、前記予め設定した２値化スラ
イスレベルの決定方法が、表面に複数の微細な加工部が
形成されたパターンを有する所定の基材に基づいて求め
た２値化スライスレベルの度数分布における標準偏差を
基準として、２値化スライスレベルを決めることを特徴
とするものである。According to the present invention, a base material having a pattern in which a plurality of finely processed portions are formed on a surface thereof is photographed, and a binary image of the photographed image is taken at a predetermined binarized slice level. A defect caused by the normal connection of the processed part in the pattern by measuring at least one of the area, the fillet diameter, the perimeter, etc. of the processed part based on the binarized image. A surface defect inspection method for determining the presence or absence of a defect, wherein the method of determining the preset binarized slice level is determined based on a predetermined base material having a pattern in which a plurality of finely processed portions are formed on the surface. The binarized slice level is determined based on the standard deviation in the frequency distribution of the binarized slice level.
【０００５】この表面欠陥検査方法における２値化スラ
イスレベルの決定方法が、表面に複数の微細な加工部が
形成された正常なパターンを有する基材を撮影して、所
定の２値化スライスレベル毎に前記基材表面の複数の加
工部が繋がる頻度を求めて得た２値化スライスレベルの
度数分布における標準偏差を基準として、２値化スライ
スレベルを決めることが、さらに望ましい。A method of determining a binarized slice level in this surface defect inspection method is to photograph a base material having a normal pattern having a plurality of finely processed portions formed on a surface thereof and to obtain a predetermined binarized slice level. It is further desirable to determine the binarized slice level based on the standard deviation in the frequency distribution of the binarized slice level obtained by obtaining the frequency at which the plurality of processed portions on the substrate surface are connected each time.
【０００６】この表面欠陥検査方法における２値化スラ
イスレベルの決定方法が、表面に複数の微細な加工部が
形成されたパターン中に欠陥を有する基材を撮影して、
所定の２値化スライスレベル毎に前記基材表面の欠陥と
加工部が繋がる頻度を求めて得た２値化スライスレベル
の度数分布の標準偏差を基準として、２値化スライスレ
ベルを決めることが、さらに望ましい。A method of determining a binarized slice level in this surface defect inspection method is to photograph a substrate having a defect in a pattern in which a plurality of finely processed portions are formed on a surface,
For each predetermined binarized slice level, the binarized slice level may be determined based on the standard deviation of the frequency distribution of the binarized slice level obtained by obtaining the frequency at which the defect on the base material surface and the processed portion are connected. And more desirable.
【０００７】この表面欠陥検査方法における２値化スラ
イスレベルの決定方法が、表面に複数の微細な加工部が
形成された正常なパターンを有する基材を撮影して、所
定の２値化スライスレベル毎に前記基材表面の複数の加
工部が繋がる頻度を求めて得た２値化スライスレベルの
度数分布における標準偏差と、表面に複数の微細な加工
部が形成されたパターン中に欠陥を有する基材を撮影し
て、所定の２値化スライスレベル毎に前記基材表面の欠
陥と加工部が繋がる頻度を求めて得た２値化スライスレ
ベルの度数分布の標準偏差とを基準として、２値化スラ
イスレベルを決めることが、よりさらに望ましい。The method for determining the binarized slice level in this surface defect inspection method is to photograph a base material having a normal pattern in which a plurality of finely processed portions are formed on the surface and to obtain a predetermined binarized slice level. The standard deviation in the frequency distribution of the binarized slice level obtained by calculating the frequency at which the plurality of processed portions on the base material surface are connected to each other, and having a defect in a pattern in which a plurality of fine processed portions are formed on the surface. The base material is photographed, and the standard deviation of the frequency distribution of the binarized slice level obtained by calculating the frequency at which the defect on the base material surface and the processed portion are connected for each predetermined binarized slice level is used as a reference. It is even more desirable to determine the quantified slice level.
【０００８】また、本発明は、表面に複数の微細な加工
部が形成されたパターンを有する基材を撮影するカメラ
と、予め設定した２値化スライスレベルにより前記撮影
した画像の２値化画像を求める２値化デバイスと、当該
２値化画像に基づいてラベリング処理を行うラベリング
デバイスと、当該ラベリング結果に基づいて前記加工部
の面積、フィレ径、周長等の少なくとも１つを測定する
特徴量抽出デバイスと、当該特徴量に基づき良否判定を
行うことにより前記パターン内の欠陥の有無を判定する
表面欠陥検査装置であって、前記予め設定した２値化ス
ライスレベルを標準偏差を演算することで求める演算デ
バイスと、を有することを特徴とするものである。Further, the present invention provides a camera for photographing a substrate having a pattern in which a plurality of finely processed portions are formed on the surface thereof, and a binarized image of the photographed image at a preset binarized slice level. , A labeling device that performs a labeling process based on the binarized image, and a feature that measures at least one of an area, a fillet diameter, a circumference, and the like of the processed portion based on the labeling result. An amount extraction device and a surface defect inspection apparatus that determines the presence or absence of a defect in the pattern by performing a pass / fail judgment based on the feature amount, wherein a standard deviation is calculated from the preset binary slice level. And an arithmetic device determined by the following.
【０００９】[0009]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の１例
を図面を参照しながら説明する。ここで説明する実施の
形態に関連した検査方法および検査装置の一部は、本出
願の発明者らによって「表面欠陥の検査方法および検査
装置」（特願平１０−１６７９０５号）として既に提案
されている。特に、当該提案においては本出願の従来技
術等で述べたように最適な２値化スライスレベルの設定
による安定した検査の要望が強く、本発明による改善が
期待されていた。そのために、本発明の実施の形態で説
明する検査方法および検査装置の説明の一部が重複す
る。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. A part of the inspection method and the inspection apparatus related to the embodiment described here have already been proposed by the inventors of the present application as “Surface defect inspection method and inspection apparatus” (Japanese Patent Application No. 10-167905). ing. In particular, in the proposal, as described in the prior art of the present application, there is a strong demand for stable inspection by setting an optimal binarized slice level, and improvement by the present invention is expected. Therefore, a part of the description of the inspection method and the inspection apparatus described in the embodiments of the present invention will be duplicated.
【００１０】図１は、本発明の実施の形態に係る２値化
スライスレベルを求めるフローを示す図である。ステッ
プ１（Ｓ１）において、シャドウマスク等の表面に複数
の微細な加工部（シャドウマスクの場合、孔部の表孔）
が形成されたパターンを有する基材をＣＣＤカメラにて
撮影する。ステップ２（Ｓ２）において、当該撮影され
た画像をアナログ信号からデジタル信号に変換する為、
Ａ／Ｄ変換する。ステップ３（Ｓ３）において、Ａ／Ｄ
変換された階調画像（または多値画像ともいう）を画像
メモリに記録する。FIG. 1 is a diagram showing a flow for obtaining a binary slice level according to an embodiment of the present invention. In step 1 (S1), a plurality of finely processed portions (in the case of a shadow mask, surface holes of holes) on the surface of a shadow mask or the like.
The substrate having the pattern in which is formed is photographed by a CCD camera. In step 2 (S2), in order to convert the captured image from an analog signal to a digital signal,
A / D conversion is performed. In step 3 (S3), A / D
The converted gradation image (or multi-valued image) is recorded in an image memory.
【００１１】ステップ４（Ｓ４）において、当該画像メ
モリに記録した階調画像を予め設定した２値化スライス
レベルで２値化処理する。予め設定した２値化スライス
レベルの初期値は、０とする。ステップ５（Ｓ５）にお
いて、当該２値化処理した２値化画像に基づいてラベリ
ング処理を行う。ラベリング処理により連結している領
域の各画素にはラベルとして同じ番号が付与される。連
結領域毎に付与される番号は異なり、ラベリング処理の
結果、付与された連結領域毎の特定番号をラベル結果と
呼ぶ。ステップ６（Ｓ６）において、ラベリング処理を
行った結果であるラベル結果に基づき、特徴量である前
記加工部の面積、フィレ径、周長等の少なくとも１つを
測定（または抽出）する。当該測定結果により、任意の
２値化スライスレベルにおける「前記加工部がいくつ繋
がったかを示す数（連結個数）」を計測できる。In step 4 (S4), the gradation image recorded in the image memory is binarized at a preset binarization slice level. The initial value of the binarized slice level set in advance is 0. In step 5 (S5), a labeling process is performed based on the binarized binary image. The same number is assigned as a label to each pixel of the area connected by the labeling process. The number assigned to each connected area is different, and the specific number assigned to each connected area as a result of the labeling process is called a label result. In step 6 (S6), at least one of the features, such as the area of the processed portion, the fillet diameter, the circumference, and the like, is measured (or extracted) based on the label result obtained by performing the labeling process. Based on the measurement result, the “number indicating the number of the processed portions (the number of connected portions)” at an arbitrary binarized slice level can be measured.
【００１２】ステップ７（Ｓ７）において、すべての加
工部が繋がるまで２値化スライスレベルをカウントアッ
プして再びＳ１またはＳ４にジャンプする。このように
順次繰り返し行うことで２値化スライスレベルの度数分
布を求める。もちろん、ここでは２値化スライスレベル
は０〜２５５までの２５６階調であるので、一律に順次
繰り返し行うことで２値化スライスレベルの度数分布を
求めてもよい。このようにして求めた２値化スライスレ
ベルの度数分布より標準偏差σを求める。この標準偏差
σを基準として、定数倍ｎ（正数）を乗算した結果のｎ
σを基にして２値化スライスレベルを算出する。In step 7 (S7), the binarized slice level is counted up until all the processing sections are connected, and the process jumps to S1 or S4 again. The frequency distribution of the binarized slice level is obtained by performing the above-described repetition sequentially. Of course, here, the binarized slice level is 256 gradations from 0 to 255, so that the frequency distribution of the binarized slice level may be obtained by repeating the process uniformly and sequentially. The standard deviation σ is obtained from the frequency distribution of the binarized slice level thus obtained. N obtained by multiplying the standard deviation σ by a constant multiple n (positive number)
The binarized slice level is calculated based on σ.
【００１３】ステップ８（Ｓ８）において、前記演算結
果である２値化スライスレベルを出力する。つまり、前
記２値化スライスレベルをメモリに記録して２値化処理
における予め設定した２値化スライスレベルとする。In step 8 (S8), a binary slice level, which is the result of the operation, is output. That is, the binarized slice level is recorded in the memory and set as a preset binarized slice level in the binarization process.
【００１４】図２は、本発明の実施の形態に係る欠陥検
査を行うフローを示す図である。図１に示したフローに
基づいて演算して求めた２値化スライスレベルに基づい
て２値化処理を行う。ステップ１（Ｓ２１）において、
検査対象であるシャドウマスク等の表面に複数の微細な
加工部（シャドウマスクの場合、孔部の表孔）が形成さ
れたパターンを有する基材をＣＣＤカメラにて撮影す
る。ステップ２（Ｓ２２）において、当該撮影された画
像をアナログ信号からデジタル信号に変換する為、Ａ／
Ｄ変換する。ステップ３（Ｓ２３）において、Ａ／Ｄ変
換された階調画像（または多値画像ともいう）を予め設
定した２値化スライスレベルで２値化処理する。FIG. 2 is a diagram showing a flow for performing a defect inspection according to the embodiment of the present invention. The binarization processing is performed based on the binarization slice level obtained by calculation based on the flow shown in FIG. In step 1 (S21),
A substrate having a pattern in which a plurality of finely machined portions (in the case of a shadow mask, holes are formed) is formed on the surface of a shadow mask or the like to be inspected is photographed by a CCD camera. In step 2 (S22), the captured image is converted from an analog signal to a digital signal.
D-convert. In step 3 (S23), the A / D-converted gradation image (or multivalued image) is binarized at a preset binarization slice level.
【００１５】ステップ４（Ｓ２４）において、当該２値
化処理した２値化画像に基づいてラベリング処理を行
う。ステップ５（Ｓ２５）において、ラベリング処理を
行った結果であるラベル結果に基づき、特徴量である前
記加工部の面積、フィレ径、周長等の少なくとも１つを
測定（または抽出）する。この測定により、特徴量が正
常な加工部の２倍程度、または、２倍以上であるものを
測定する。当該測定結果により、前記加工部がいくつ繋
がったかを示す数を計測できる。In step 4 (S24), a labeling process is performed based on the binarized binary image. In step 5 (S25), based on the label result obtained by performing the labeling process, at least one of the feature amount, such as the area of the processed portion, the fillet diameter, and the circumference, is measured (or extracted). By this measurement, a feature whose characteristic amount is about twice or more than a normal processed part is measured. From the measurement result, the number indicating the number of the connected processing sections can be measured.
【００１６】ステップ６（Ｓ２６）において、前記加工
部の繋がった情報に基づき、検査対象の良否判定を行
う。ステップ７（Ｓ２７）において、前記良否判定結果
を出力する。つまり、前記良否判定結果をメモリに記録
して、この記録に基づいて後の別工程で検査対象を除去
しても良い。また、良否判定時点で検査対象にレーザー
や打ち抜き機等で記録をしてもよい。In step 6 (S26), the quality of the inspection object is determined based on the information on the connection of the processed parts. In step 7 (S27), the result of the pass / fail judgment is output. That is, the result of the pass / fail determination may be recorded in the memory, and the inspection target may be removed in another subsequent step based on the record. Further, at the time of pass / fail determination, recording may be performed on the inspection object using a laser, a punching machine, or the like.
【００１７】図１で示した２値化スライスレベルを求め
るフローと、図２で示した欠陥検査を行うフローとを詳
細に説明する為、図４から図７までの図を用いて説明す
る。ここでは、シャドウマスク（ＳＭとも呼ぶ）を検査
対象として説明する。もちろん、ここで述べる検査対象
は、本発明の実施の形態に係わる検査対象の１例であ
り、これに限定するものではない。In order to describe in detail the flow for obtaining the binarized slice level shown in FIG. 1 and the flow for performing the defect inspection shown in FIG. 2, a description will be given with reference to FIGS. 4 to 7. Here, a shadow mask (also referred to as SM) will be described as an inspection target. Of course, the inspection target described here is an example of the inspection target according to the embodiment of the present invention, and the inspection target is not limited to this.
【００１８】カラーテレビで用いられるシャドウマスク
は、エッチング等の加工により金属の薄板に円状、長円
状等の貫通した孔部を加工して製造される。また、カラ
ーテレビで用いられるアパーチャグリルもエッチング等
の加工により金属の薄板に簾状等の貫通した孔部を加工
して製造される。ここでは、このように貫通した孔部を
有するシャドウマスク等の表面にできる欠陥を検査す
る。この欠陥は、孔部のように必ずしも貫通しておらず
凹状を形成している。この為、検査のための２値化処理
を行う場合に２値化スライスレベルの設定が非常に難し
かった。A shadow mask used in a color television is manufactured by processing a metal thin plate into a circular or elliptical through hole by etching or the like. Further, an aperture grill used in a color television is also manufactured by processing a through hole such as a blind in a thin metal plate by processing such as etching. Here, a defect formed on the surface of a shadow mask or the like having such a penetrated hole is inspected. This defect does not necessarily penetrate like a hole but forms a concave shape. For this reason, it is very difficult to set the binarization slice level when performing the binarization processing for inspection.
【００１９】図４は、本発明の実施の形態に係る２値化
スライスレベルと２値化画像について説明する為の図で
ある。ここに示すグラフは、撮影部であるＣＣＤカメラ
からの入力した階調画像の一部をグラフ表示したもので
ある。横軸が検査対象である画像の位置情報であり、縦
軸が撮影した画像の階調データである。また、その下の
図は、欠陥４２を有するシャドウマスクの孔部の表孔４
１、４３、４４の２値化画像を示す図である。すなわ
ち、図４において、スライスレベルＳＬより高い階調デ
ータを持つ画素を「０」とし、スライスレベルより低い
階調データを持つ画素を「１」（０以外の値でよい）と
して２値化画像を求める。この２値化画像が前記グラフ
の下の図である。この２値化画像では、「０」を持つ画
素は白色になり、「１」を持つ画素は黒色になってい
る。FIG. 4 is a diagram for explaining a binarized slice level and a binarized image according to the embodiment of the present invention. The graph shown here is a graph of a part of a gradation image input from a CCD camera as a photographing unit. The horizontal axis is the position information of the image to be inspected, and the vertical axis is the gradation data of the captured image. Further, the lower part of the figure shows the surface hole 4 of the hole of the shadow mask having the defect 42.
It is a figure which shows the binarized image of 1,43,44. That is, in FIG. 4, a pixel having gradation data higher than the slice level SL is set to “0”, and a pixel having gradation data lower than the slice level is set to “1” (a value other than 0). Ask for. This binarized image is a diagram below the graph. In this binarized image, pixels having “0” are white, and pixels having “1” are black.
【００２０】図２に示す欠陥検査を行うフローでは、撮
影（Ｓ２１）した画像を予め求めた適切な２値化スライ
スレベルで２値化処理（Ｓ２３）して２値化画像を求め
ている。この２値化画像にラベリング処理（Ｓ２４）を
行うと、図４に示すように欠陥４２に接している表孔４
３が隣接する表孔４４と繋がって１つの連結領域として
ラベリングされる。そして、正常な孔部の表孔４１は隣
接する正常な表孔とは繋がらない。次に、特徴量抽出
（Ｓ２５）として、ここで求めた２値化画像の表孔１個
１個をラベリング処理して各表孔の面積、フィレ径、周
長等の少なくとも１つを算出する。隣り合う表孔と連結
した欠陥であれば、求めた面積、フィレ径、周長等が正
常な表孔の面積、フィレ径、周長等に対して約２倍とな
る。このため、表孔各々１個１個の面積、フィレ径、周
長等を正常な表孔の面積、フィレ径、周長等と比較する
ことにより欠陥を判定（Ｓ２６）することができる。こ
こで、検査条件として、撮影画像を２値化する際の２値
化スライスレベルは次のような方法により検査前に予め
設定しておく。In the defect inspection flow shown in FIG. 2, a binarized image is obtained by performing binarization processing (S23) on a photographed (S21) image at an appropriate binarized slice level obtained in advance. When the labeling process (S24) is performed on the binarized image, as shown in FIG.
3 is connected to the adjacent front hole 44 and is labeled as one connection region. Then, the front hole 41 of the normal hole does not connect to the adjacent normal front hole. Next, as feature value extraction (S25), each of the surface holes of the binarized image obtained here is subjected to labeling processing to calculate at least one of the area, fillet diameter, perimeter, and the like of each surface hole. . If the defect is connected to an adjacent surface hole, the determined area, fillet diameter, perimeter, and the like are about twice as large as the normal surface hole area, fillet diameter, perimeter, and the like. For this reason, a defect can be determined (S26) by comparing the area, fillet diameter, perimeter, etc. of each surface hole with the area, fillet diameter, perimeter, etc. of a normal surface hole. Here, as an inspection condition, a binarized slice level for binarizing a captured image is set in advance before the inspection by the following method.
【００２１】図５は、本発明の実施の形態に係る２値化
スライスレベルを変化させた時の２値化画像と輝度プロ
ファイルについて説明する為の図である。図５（ａ）
は、図示の２値化スライスレベルＳＡで２値化した時の
２値化画像と２値化画像上のＡＡライン上の輝度プロフ
ァイルを示す図である。図５（ｂ）は、図示の２値化ス
ライスレベルＳＢで２値化した時の２値化画像と２値化
画像上のＢＢライン上の輝度プロファイルを示す図であ
る。図５には、検査対象として表面に複数の微細な加工
部としてシャドウマスクの孔部の表孔が形成された正常
のパターンを有する基材を示してある。図５（ａ）に
は、適切な２値化スライスレベルＳＡで２値化した時の
２値化画像が示され正常なパターンはそれぞれ連結はし
ていない。しかし、図５（ｂ）には、不適切な２値化ス
ライスレベルＳＢで２値化した時の２値化画像が示され
正常なパターンはそれぞれ連結はしている。このよう
に、２値化スライスレベルの設定によっては検査対象上
に欠陥の無い部分でも表孔同士が連結して疑似欠陥とな
ってしまう場合が発生する。この為、本発明による方法
では、正常な（良品）シャドウマスクの孔部の表孔を測
定し、疑似欠陥が発生しない２値化スライスレベルで、
且つ、シャドウマスクの表面の欠陥が隣接する表孔と繋
がって１つにラベリングされる２値化スライスレベルで
ある最適な２値化スライスレベルを設定するものであ
る。FIG. 5 is a diagram for explaining a binarized image and a luminance profile when the binarized slice level is changed according to the embodiment of the present invention. FIG. 5 (a)
FIG. 4 is a diagram showing a binarized image when binarized at the illustrated binarized slice level SA and a luminance profile on an AA line on the binarized image. FIG. 5B is a diagram illustrating a binarized image when binarized at the illustrated binarized slice level SB and a luminance profile on a BB line on the binarized image. FIG. 5 shows a substrate having a normal pattern in which the surface of a hole portion of a shadow mask is formed as a plurality of finely processed portions on the surface as an inspection target. FIG. 5A shows a binarized image when binarized at an appropriate binarized slice level SA, and normal patterns are not connected. However, FIG. 5B shows a binarized image when binarized at an inappropriate binarized slice level SB, and normal patterns are connected. As described above, depending on the setting of the binarized slice level, even if there is no defect on the inspection target, the case where the surface holes are connected to each other to become a pseudo defect may occur. For this reason, in the method according to the present invention, the surface hole of the hole of the normal (non-defective) shadow mask is measured, and at the binarized slice level where no pseudo defect occurs,
In addition, an optimum binarized slice level is set, which is a binarized slice level in which a defect on the surface of the shadow mask is connected to an adjacent surface hole and labeled as one.
【００２２】適切な２値化スライスレベルの設定は、以
下のように行う。まず、図１に示したＳ１で、欠陥がな
い、正常な（良品）シャドウマスクの孔部の表孔を検査
を行うのと同じ解像度で撮影し、表孔１０個×１０個程
度に着目してＡ／Ｄ変換以降の処理にかける。Ｓ４から
Ｓ７で、任意の２値化スライスレベルで表孔が何個繋が
ってしまうか（何個連結してしまうか）を求める。つま
り、２値化スライスレベルを順番に増加させて全ての表
孔が繋がってしまうまで繰り返して、各２値化スライス
レベルで表孔が何個繋がってしまうかを求める。具体的
には、前記撮影した画像を任意の２値化スライスレベル
で２値化して２値化画像を求める。これをラベリング処
理した後、特徴量を抽出する。そして、抽出した特徴量
に基づいて表孔の総数を計測する。この時、Ｓ４からＳ
７を繰り返して前記２値化スライスレベルを変えながら
表孔の総数を計測する。表孔が繋がれば総数が減るので
減った分がその２値化スライスレベルで繋がった表孔の
数となる。An appropriate binarization slice level is set as follows. First, in S1 shown in FIG. 1, the surface of the hole portion of a normal (non-defective) shadow mask having no defect is photographed at the same resolution as that used for inspection, and attention is paid to about 10 × 10 surface holes. To perform processing after A / D conversion. In S4 to S7, it is determined how many face holes are connected (how many are connected) at an arbitrary binarized slice level. In other words, the binarization slice level is sequentially increased, and the process is repeated until all the face holes are connected, and how many face holes are connected at each binarized slice level is determined. Specifically, the captured image is binarized at an arbitrary binarized slice level to obtain a binarized image. After labeling this, the feature amount is extracted. Then, the total number of face holes is measured based on the extracted feature amount. At this time, S4 to S
7 is repeated and the total number of face holes is measured while changing the binarized slice level. If the surface holes are connected, the total number decreases, and the reduced amount is the number of the surface holes connected at the binarized slice level.
【００２３】図６は、本発明の実施の形態に係わる１例
である２値化スライスレベルの度数分布を示す図であ
る。上述した計測により得られた２値化スライスレベル
の度数分布は、つまり、正常な表孔同士が繋がる２値化
スライスレベルの度数分布は、図６のように正規分布に
近い形をとる。この度数分布から標準偏差σを求める。
そして、この標準偏差σに乗ずる定数ｎを適切に設定す
れば、度数分布の平均値からσの定数倍を減算した値よ
り小さい２値化スライスレベルでは、疑似欠陥が確率的
に発生しない。そこで、このｎσの値を基にして２値化
スライスレベルを設定することによって適切な２値化ス
ライスレベルが得られる。特に、本手法での効果は、欠
陥がない、正常な（良品）パターンを有する良品サンプ
ルに基づいて適切な２値化スライスレベルを設定する手
法である。この為、欠陥を有するサンプルを用いて２値
化スライスレベルを設定する必要がないという効果を有
する。FIG. 6 is a diagram showing a frequency distribution of binarized slice levels as an example according to the embodiment of the present invention. The frequency distribution of the binarized slice level obtained by the above-described measurement, that is, the frequency distribution of the binarized slice level in which normal face holes are connected to each other has a form close to a normal distribution as shown in FIG. The standard deviation σ is obtained from the frequency distribution.
If the constant n by which the standard deviation σ is multiplied is appropriately set, a pseudo defect is not stochastically generated at a binary slice level smaller than a value obtained by subtracting a constant multiple of σ from the average value of the frequency distribution. Therefore, an appropriate binarized slice level can be obtained by setting the binarized slice level based on the value of nσ. In particular, the effect of this method is a method of setting an appropriate binarized slice level based on a good sample having a normal (non-defective) pattern without defects. Therefore, there is an effect that it is not necessary to set the binarized slice level using a sample having a defect.
【００２４】上述した２値化スライスレベルの設定方法
は、欠陥がない、正常な（良品）シャドウマスクを用い
て２値化スライスレベルの度数分布を求めて適切な２値
化スライスレベルを設定する方法であった。次に説明す
る２値化スライスレベルの設定方法は、欠陥を有するシ
ャドウマスク（欠陥サンプル）を用いて２値化スライス
レベルの度数分布を求めて適切な２値化スライスレベル
を設定する方法である。この方法により欠陥を見逃すこ
とが無くなる。また、この方法と上述の方法を用いれば
より確実に２値化スライスレベルを設定することができ
る。それでは、最適な２値化スライスレベルを設定する
方法を図７を用いて説明する。According to the above-described method of setting the binarized slice level, a frequency distribution of the binarized slice level is obtained using a normal (non-defective) shadow mask having no defect, and an appropriate binarized slice level is set. Was the way. The binarized slice level setting method described below is a method of obtaining a binarized slice level frequency distribution using a shadow mask (defect sample) having a defect and setting an appropriate binarized slice level. . This method ensures that no defects are missed. Further, if this method and the above-mentioned method are used, the binarized slice level can be set more reliably. Now, a method for setting an optimal binarized slice level will be described with reference to FIG.
【００２５】図７は、本発明の実施の形態に係わる他の
１例である２値化スライスレベルの度数分布を示す図で
ある。ここでは、欠陥を有するシャドウマスク（欠陥サ
ンプル）の欠陥部分をＣＣＤカメラで撮影する。図１に
示したＳ１からＳ７を１０回程度繰り返し、この繰り返
しに併せて２値化スライスレベルも変更して撮影画像を
２値化して、２値化画像を求める。この２値化画像をラ
ベリング処理した後、特徴量を抽出する。そして、各２
値化スライスレベルにおいて、前記抽出した特徴量に基
づいて前記欠陥と隣接する表孔とが繋がる度数を計測す
る。撮影からの繰り返し回数は１０回程度でよいが、特
に限定はしない。この回数は１００回でも２５６回でも
よい。FIG. 7 is a diagram showing another example of the frequency distribution of binarized slice levels according to the embodiment of the present invention. Here, a defective portion of a shadow mask (defect sample) having a defect is photographed by a CCD camera. S1 to S7 shown in FIG. 1 are repeated about 10 times, and the binarized slice level is also changed in accordance with this repetition to binarize the captured image to obtain a binarized image. After performing a labeling process on the binarized image, a feature amount is extracted. And each 2
At the quantified slice level, a frequency at which the defect is connected to an adjacent surface hole is measured based on the extracted feature amount. The number of repetitions from photographing may be about 10 times, but is not particularly limited. The number of times may be 100 times or 256 times.
【００２６】この計測により得られた２値化スライスレ
ベルの度数分布、つまり、表面欠陥と正常な表孔とが繋
がる２値化スライスレベルの度数分布は、図７の左に示
す度数分布であり、正規分布に近い形をとる。この度数
分布から標準偏差σ2を求める。そして、この標準偏差
σ2に乗ずる定数ｍ（正数）を適切に設定すれば、度数
分布の平均値からσ2の定数倍ｍσ2を加算した値より大
きいスライスレベルでは、ほぼ欠陥は正常な表孔と繋が
っており見逃すことがない。そこで、このｍσ 2の値を
基にして２値化スライスレベルを設定することによって
適切な２値化スライスレベルが得られる。The binarized slices obtained by this measurement
Bell frequency distribution, that is, the connection between surface defects and normal surface holes
The frequency distribution of the binarized slice level is shown on the left side of FIG.
It is a frequency distribution and takes a form close to a normal distribution. This frequency
Standard deviation σ from distributionTwoAsk for. And this standard deviation
σTwoIf the constant m (positive number) multiplied by is set appropriately, the frequency
Σ from the mean of the distributionTwoConstant times mσTwoGreater than the sum of
At the critical slice level, most defects are connected to normal surface holes
And do not miss it. Therefore, this mσ TwoThe value of
By setting the binarized slice level based on
An appropriate binarized slice level is obtained.
【００２７】さらに、この表面欠陥と正常な表孔とが繋
がる２値化スライスレベルの度数分布と正常な表孔同士
が繋がる２値化スライスレベルの度数分布とを表示した
グラフが図７であるが、それぞれの度数分布から求めた
標準偏差σ、σ2に基づいて求めた２値化スライスレベ
ルの間に検査可能な２値化スライスレベルの範囲があ
り、この範囲から最適な２値化スライスレベルを設定す
る。図７のように２値化スライスレベルを設定すると、
疑似欠陥が確率的に発生しない上、欠陥を見逃すことが
なくなる。FIG. 7 is a graph showing a binarized slice level frequency distribution at which the surface defect is connected to the normal surface holes and a binarized slice level frequency distribution at which the normal surface holes are connected to each other. However, there is a range of binarized slice levels that can be inspected between the binarized slice levels obtained based on the standard deviations σ and σ 2 obtained from the respective frequency distributions. Set the level. When the binarized slice level is set as shown in FIG.
Pseudo defects do not occur stochastically, and defects are not missed.
【００２８】図３は、本発明の実施の形態に係る欠陥検
査装置のブロック構成を示す図である。上記検査方法を
実施する為の欠陥検査装置のブロック構成である。ま
ず、適切な２値化スライスレベルを設定する時の各ブロ
ックの動作を説明する。そして、その後、予め求めた適
切な２値化スライスレベルに基づいて表面欠陥検査を行
う時の各ブロックの動作を説明する。FIG. 3 is a diagram showing a block configuration of the defect inspection apparatus according to the embodiment of the present invention. It is a block configuration of a defect inspection device for performing the above-mentioned inspection method. First, the operation of each block when setting an appropriate binarization slice level will be described. Then, the operation of each block when performing a surface defect inspection based on an appropriate binarized slice level obtained in advance will be described.
【００２９】まず、適切な２値化スライスレベルを設定
する時の各ブロックの動作を説明する。シャドウマスク
等の表面に複数の微細な加工部（シャドウマスクの場
合、孔部の表孔）が形成されたパターンを有する基材を
ＣＣＤカメラ等の撮影部１にて撮影する。当該撮影され
た画像をアナログ信号からデジタル信号に変換する為、
Ａ／Ｄ変換デバイス２においてＡ／Ｄ変換する。２値化
スライスレベル算出処理を実施する場合、図３の中にお
いて、右側のルートを選択する。そして、Ａ／Ｄ変換さ
れた階調画像（または多値画像ともいう）を画像メモリ
デバイス４に記録する。First, the operation of each block when setting an appropriate binarized slice level will be described. A substrate having a pattern in which a plurality of finely processed portions (in the case of a shadow mask, holes are formed) is formed on a surface of a shadow mask or the like is photographed by a photographing unit 1 such as a CCD camera. To convert the captured image from an analog signal to a digital signal,
A / D conversion is performed in the A / D conversion device 2. When performing the binarized slice level calculation processing, the route on the right side in FIG. 3 is selected. Then, the A / D-converted gradation image (or also referred to as a multi-valued image) is recorded in the image memory device 4.
【００３０】当該画像メモリデバイス４に記録した階調
画像を基にして、２値化デバイス５において、予め設定
した２値化スライスレベルで２値化処理する。予め設定
した２値化スライスレベルの初期値は、０とする。ラベ
リング処理デバイス６において、当該２値化処理した２
値化画像に基づいてラベリング処理を行う。ラベリング
処理により連結している領域の各画素には同じ番号が付
与される。連結領域毎に付与される番号は異なり、ラベ
リング処理の結果、付与された連結領域毎の特定番号を
ラベル結果と呼ぶ。特徴抽出デバイス７において、ラベ
リング処理を行った結果であるラベル結果に基づき、特
徴量である前記加工部の面積、フィレ径、周長等の少な
くとも１つを測定（または抽出）する。当該測定結果に
より、任意の２値化スライスレベルにおける「前記加工
部がいくつ繋がったかを示す数（連結個数）」を計測で
きる。Based on the gradation image recorded in the image memory device 4, the binarization device 5 performs binarization processing at a preset binarization slice level. The initial value of the binarized slice level set in advance is 0. In the labeling processing device 6, the binarized 2
A labeling process is performed based on the digitized image. The same number is assigned to each pixel of the area connected by the labeling process. The number assigned to each connected area is different, and the specific number assigned to each connected area as a result of the labeling process is called a label result. The feature extraction device 7 measures (or extracts) at least one of the feature amounts, such as the area of the processed portion, the fillet diameter, and the circumference, based on the label result obtained by performing the labeling process. Based on the measurement result, the “number indicating the number of the processed portions (the number of connected portions)” at an arbitrary binarized slice level can be measured.
【００３１】２値化スライスレベル算出処理を選択した
ので、演算デバイス９の条件判断ステップ１０におい
て、すべての加工部が繋がるまで２値化スライスレベル
をカウントアップして再び画像メモリデバイス４に戻
る。このようにして、全ての表孔が繋がるまで、各デバ
イスでの処理を繰り返し行う。これにより２値化スライ
スレベルの度数分布を求める。ここでは、２値化スライ
スレベルは０〜２５５までの２５６階調であるので、一
律に順次繰り返し行うことで２値化スライスレベルの度
数分布を求めてもよい。標準偏差演算ステップ１１にお
いて、求めた２値化スライスレベルの度数分布より標準
偏差σを求める。定数乗算ステップ１２において、標準
偏差σを基準として、定数倍ｎ（正数）を乗算してｎσ
を求める。これに基づいてスライスレベル算出ステップ
１３において２値化スライスレベルを算出する。ここで
は、条件判断ステップ１０からスライスレベル算出ステ
ップ１３までは、演算デバイス９の中でプログラム処理
を行ったが、各ステップは対応する機能を持った単独の
デバイスであってもよい。Since the binarized slice level calculation process has been selected, the binarized slice level is counted up until all the processing sections are connected in the condition judging step 10 of the arithmetic device 9, and the process returns to the image memory device 4. In this way, the processing in each device is repeatedly performed until all the front holes are connected. Thereby, the frequency distribution of the binarized slice level is obtained. Here, since the binarized slice level is 256 gradations from 0 to 255, the frequency distribution of the binarized slice level may be obtained by repeating the process uniformly and sequentially. In a standard deviation calculation step 11, a standard deviation σ is obtained from the frequency distribution of the obtained binary slice level. In the constant multiplication step 12, the standard deviation σ is multiplied by a constant multiple n (positive number) to obtain nσ
Ask for. Based on this, a binarized slice level is calculated in a slice level calculation step 13. Here, the program processing was performed in the arithmetic device 9 from the condition determination step 10 to the slice level calculation step 13, but each step may be a single device having a corresponding function.
【００３２】結果出力デバイス１５において、前記演算
結果である２値化スライスレベルを出力する。つまり、
前記２値化スライスレベルをメモリに記録して２値化処
理における予め設定した２値化スライスレベルとする。The result output device 15 outputs a binarized slice level as the operation result. That is,
The binarized slice level is recorded in a memory and set as a preset binarized slice level in the binarization processing.
【００３３】次に、予め求めた適切な２値化スライスレ
ベルに基づいて表面欠陥検査を行う時の各ブロックの動
作を説明する。検査対象であるシャドウマスク等の表面
に複数の微細な加工部（シャドウマスクの場合、孔部の
表孔）が形成されたパターンを有する基材をＣＣＤカメ
ラ等の撮影部１にて撮影する。Ａ／Ｄ変換デバイス２に
おいて、当該撮影された画像をアナログ信号からデジタ
ル信号に変換する為、Ａ／Ｄ変換する。検査処理を実施
する場合、図３の中において、左側のルートを選択す
る。そして、２値化デバイス５において、Ａ／Ｄ変換さ
れた階調画像（または多値画像ともいう）を予め設定し
た２値化スライスレベルで２値化処理する。Next, the operation of each block when performing a surface defect inspection based on an appropriate binarized slice level obtained in advance will be described. A substrate having a pattern in which a plurality of finely processed portions (in the case of a shadow mask, holes are formed) is formed on the surface of a shadow mask or the like to be inspected, is photographed by a photographing unit 1 such as a CCD camera. The A / D conversion device 2 performs A / D conversion to convert the captured image from an analog signal to a digital signal. When the inspection process is performed, the route on the left side is selected in FIG. Then, in the binarizing device 5, the A / D converted gradation image (or multi-valued image) is binarized at a preset binarization slice level.
【００３４】ラベリングデバイス６において、当該２値
化処理した２値化画像に基づいてラベリング処理を行
う。特徴量抽出デバイス７において、ラベリング処理を
行った結果であるラベル結果に基づき、特徴量である前
記加工部の面積、フィレ径、周長等の少なくとも１つを
測定（または抽出）する。この測定により、特徴量が正
常な加工部の２倍程度、または、２倍以上であるものを
測定する。当該測定結果により、前記加工部がいくつ繋
がったかを示す数を計測できる。The labeling device 6 performs a labeling process based on the binarized image. The feature amount extraction device 7 measures (or extracts) at least one of the feature amount, such as the area of the processed portion, the fillet diameter, and the circumference, based on the label result obtained by performing the labeling process. By this measurement, a feature whose characteristic amount is about twice or more than a normal processed part is measured. From the measurement result, the number indicating the number of the connected processing sections can be measured.
【００３５】検査処理を選択しているので、良否判定デ
バイス１４において、前記加工部の繋がった情報に基づ
き、検査対象の良否判定を行う。結果出力デバイス１５
において、前記良否判定結果を出力する。つまり、前記
良否判定結果をメモリに記録して、この記録に基づいて
後の別工程で検査対象を除去しても良い。また、良否判
定時点で検査対象にレーザーや打ち抜き機等で記録をし
てもよい。Since the inspection process is selected, the acceptability judgment device 14 judges acceptability of the inspection object based on the information connected to the processed part. Result output device 15
Output the pass / fail judgment result. That is, the result of the pass / fail determination may be recorded in the memory, and the inspection target may be removed in another subsequent step based on the record. Further, at the time of pass / fail determination, recording may be performed on the inspection object using a laser, a punching machine, or the like.
【００３６】図８は、本発明の実施の形態に係わる検査
対象の１例であり、欠陥を有するシャドウマスク（ＳＭ
とも呼ぶ）の孔部の表孔の２値化画像を示す図である。
カラーテレビで用いられるシャドウマスクは、エッチン
グ等の加工により金属の薄板に円状、長円状等の貫通し
た孔部を加工して製造される。また、カラーテレビで用
いられるアパーチャグリルもエッチング等の加工により
金属の薄板に簾状等の貫通した孔部を加工して製造され
る。ここでは、このような貫通した孔部を有するシャド
ウマスク等の表面にできる欠陥を検査する。この欠陥
は、孔部のように必ずしも貫通しておらず凹状を形成し
ている。この為、検査のための２値化処理を行う場合に
２値化スライスレベルの設定が非常に難しかった。しか
しながら、このシャドウマスクを撮影して予め設定した
適切な２値化スライスレベルにより２値化処理を行うと
図８のような２値化画像となる。このように２値化画像
上で欠陥８２と加工部である孔部の表孔８１とが繋がる
ことによりラベリング処理を行った場合、特徴抽出の処
理として孔部の表孔の面積、フィレ径、周長等の少なく
とも１つを測定することによりシャドウマスクの表面の
欠陥の有無を判定することができる。上述した本発明の
実施の形態により適切な２値化スライスレベルの設定が
常にできるので、疑似欠陥は発生しない上、欠陥の見逃
しもない安定な検査処理が可能になった。FIG. 8 is an example of an inspection object according to the embodiment of the present invention, and shows a shadow mask (SM) having a defect.
FIG. 4 is a diagram showing a binarized image of a front hole of a hole portion (also referred to as “hole”).
2. Description of the Related Art A shadow mask used in a color television is manufactured by processing a metal thin plate into a circular or elliptical through hole by etching or the like. Further, an aperture grill used in a color television is also manufactured by processing a through hole such as a blind in a thin metal plate by processing such as etching. Here, a defect formed on the surface of a shadow mask or the like having such a penetrated hole is inspected. This defect does not necessarily penetrate like a hole but forms a concave shape. For this reason, it is very difficult to set the binarization slice level when performing the binarization processing for inspection. However, if the shadow mask is photographed and binarized by an appropriate binarized slice level set in advance, a binarized image as shown in FIG. 8 is obtained. As described above, when the labeling process is performed by connecting the defect 82 and the front surface hole 81 of the hole as the processed portion on the binarized image, the area of the front surface of the hole, the fillet diameter, The presence or absence of a defect on the surface of the shadow mask can be determined by measuring at least one of the circumference and the like. According to the above-described embodiment of the present invention, an appropriate binarization slice level can always be set, so that a pseudo defect does not occur and a stable inspection process without overlooking a defect has become possible.
【００３７】図９は、本発明の実施の形態に係わる欠陥
検査装置における概略構成の１例を示す図である。本装
置は、検査対象であるシャドウマスク９６の撮影部であ
るレンズ９２付のＣＣＤラインセンサカメラ９１と、当
該カメラが前記シャドウマスクを撮影する領域全体を照
明し、かつ前記カメラと同じ側に配置した光源９３と、
前記シャドウマスクを載置し、かつ撮影部である前記カ
メラに対して移動させるＸＹステージ９４と、前記カメ
ラにより撮影したシャドウマスクの画像に基づいて表面
欠陥検査および２値化スライスレベルの演算等を行う画
像処理装置９５とで構成されている。この画像処理装置
９５において、既に述べた図１に示した２値化スライス
レベルを求めるフローや図２に示した欠陥検査を行うフ
ローを実施する。また、図３に示した欠陥検査のブロッ
クがハードウェアで構成されている。ここで、前記カメ
ラ副走査方向の走査速度は、シャドウマスクを載せる前
記ステージの移動速度に同期した速度で、シャドウマス
クの全面を撮影する。FIG. 9 is a diagram showing an example of a schematic configuration of a defect inspection apparatus according to an embodiment of the present invention. The apparatus includes a CCD line sensor camera 91 with a lens 92 that is a photographing unit of a shadow mask 96 to be inspected, and illuminates the entire area where the camera photographs the shadow mask and is arranged on the same side as the camera. Light source 93,
An XY stage 94 on which the shadow mask is mounted and moved with respect to the camera serving as a photographing unit; and a surface defect inspection and a calculation of a binarized slice level based on an image of the shadow mask photographed by the camera. And an image processing apparatus 95 for performing the processing. In the image processing apparatus 95, the above-described flow for obtaining the binarized slice level shown in FIG. 1 and the flow for performing the defect inspection shown in FIG. 2 are performed. Further, the defect inspection block shown in FIG. 3 is configured by hardware. Here, the scanning speed in the camera sub-scanning direction captures the entire surface of the shadow mask at a speed synchronized with the moving speed of the stage on which the shadow mask is mounted.
【００３８】図１０は、本発明の実施の形態に係わる欠
陥検査装置における撮影系の概略構成の他の１例を示す
図である。本装置では、シャドウマスク１０６の撮影部
であるレンズ１０２付のＣＣＤラインセンサカメラ１０
１を前記シャドウマスクに対して垂直に載置する為にハ
ーフミラー１０７を用いる構成になっている。また、前
記シャドウマスクを照明する光源１０３も前記ハーフミ
ラーを介して前記シャドウマスクを上から照射し、この
反射光を前記ハーフミラーを介して前記カメラが撮影す
る。そして、画像処理装置１０５で前記カメラにより撮
影したシャドウマスクの画像に基づいて表面欠陥検査お
よび２値化スライスレベルの演算等を行う。この画像処
理装置１０５は、図９の画像処理装置９５と同様に、既
に述べた図１に示した２値化スライスレベルを求めるフ
ローや図２に示した欠陥検査を行うフローを実施する。
また、図３に示した欠陥検査のブロックがハードウェア
で構成されている。また、前記シャドウマスクを載せる
ステージは、一軸ステージ１０４であって、図９の場合
と同様に、前記カメラ副走査方向の走査速度は、シャド
ウマスクを載せる前記ステージの移動速度に同期した速
度で、シャドウマスクの全面を撮影する。FIG. 10 is a diagram showing another example of a schematic configuration of a photographing system in the defect inspection apparatus according to the embodiment of the present invention. In this apparatus, a CCD line sensor camera 10 with a lens 102 which is a photographing unit of a shadow mask 106 is used.
The half mirror 107 is used to mount the mirror 1 vertically on the shadow mask. Also, the light source 103 illuminating the shadow mask irradiates the shadow mask from above via the half mirror, and the reflected light is photographed by the camera via the half mirror. Then, based on the image of the shadow mask captured by the camera, the image processing device 105 performs a surface defect inspection, calculates a binary slice level, and the like. The image processing apparatus 105 executes the flow for obtaining the binarized slice level shown in FIG. 1 and the flow for performing the defect inspection shown in FIG. 2 described above, similarly to the image processing apparatus 95 in FIG.
Further, the defect inspection block shown in FIG. 3 is configured by hardware. The stage on which the shadow mask is mounted is a uniaxial stage 104, and the scanning speed in the camera sub-scanning direction is a speed synchronized with the moving speed of the stage on which the shadow mask is mounted, as in FIG. Photograph the entire surface of the shadow mask.
【００３９】図１１は、本発明の実施の形態に係わる欠
陥検査装置における線状領域撮影手段の視野の移動の１
例を示す図であり、線状領域撮影手段であるＣＣＤライ
ンセンサカメラ１１１の視野１１８の移動を示してい
る。ここでは、前記カメラは固定であり、シャドウマス
ク１１６を載置したＸＹステージが移動する。前記カメ
ラの撮影する視野である線状領域が、前記ステージの動
作に伴い、矢印の示す「コ」の字形に移動１１９するこ
とでシャドウマスクの全面を撮影する。FIG. 11 shows the movement of the visual field of the linear area photographing means in the defect inspection apparatus according to the embodiment of the present invention.
It is a figure showing an example and showing movement of a field of view 118 of CCD line sensor camera 111 which is a linear field photographing means. Here, the camera is fixed, and the XY stage on which the shadow mask 116 is mounted moves. The linear region, which is the field of view taken by the camera, moves 119 in a “U” shape indicated by an arrow with the operation of the stage, thereby taking an image of the entire surface of the shadow mask.
【００４０】図１２は、本発明の実施の形態に係わる欠
陥検査装置における線状領域撮影手段の視野の移動の他
の１例を示す図であり、線状領域撮影手段である２台の
ＣＣＤラインセンサカメラ１２１の視野１２８の移動を
示している。ここでは、前記カメラは固定であり、シャ
ドウマスク１２６を載置した一軸ステージが移動する。
前記カメラの撮影する視野である線状領域が、前記ステ
ージの動作に伴い、矢印の示す「＝」の字形に移動１２
９することでシャドウマスクの全面を撮影する。FIG. 12 is a view showing another example of the movement of the field of view of the linear area photographing means in the defect inspection apparatus according to the embodiment of the present invention. The movement of the visual field 128 of the line sensor camera 121 is shown. Here, the camera is fixed, and the uniaxial stage on which the shadow mask 126 is mounted moves.
The linear area, which is the field of view taken by the camera, moves in the shape of an arrow indicated by an arrow with the movement of the stage.
9 to photograph the entire surface of the shadow mask.
【００４１】上記の本発明の実施の形態では、ＣＣＤラ
インセンサカメラは、カメラ１台でも複数台でもよい
し、視野がどのように移動してもよい。また、シャドウ
マスクは静止したままで、カメラ側が動いても良い。但
し、前記カメラ側が動く場合、光源も前記カメラに追随
して動くことにより光源は常に、前記カメラがシャドウ
マスクを撮影する領域全体を照明するものである。In the above embodiment of the present invention, the number of CCD line sensor cameras may be one or more, and the field of view may move in any manner. Further, the camera side may move while the shadow mask remains stationary. However, when the camera moves, the light source also follows the camera, so that the light source always illuminates the entire area where the camera captures a shadow mask.
【００４２】[0042]
【発明の効果】本発明は、表面に複数の微細な加工部が
形成されたパターンを有する基材の表面欠陥検査、特に
シャドウマスク（ＳＭ）の表面欠陥検査に効果がある。
容易に疑似欠陥を発生させず、欠陥の見逃しをしない最
適な２値化スライスレベルを設定することができる表面
欠陥検査方法および装置の提供を可能とした。また、良
品サンプルを用いて行う２値化スライスレベルを設定方
法については、正常なパターンが欠陥となる２値化スラ
イスレベルの度数分布の標準偏差に基づいて２値化スラ
イスレベルを設定する為、欠陥サンプルを必要としない
効果もある。The present invention is effective for inspecting the surface defect of a substrate having a pattern in which a plurality of finely processed portions are formed on the surface, particularly for inspecting the surface defect of a shadow mask (SM).
A surface defect inspection method and apparatus capable of setting an optimal binarized slice level that does not easily generate a pseudo defect and does not overlook a defect can be provided. As for the method of setting the binarized slice level using the non-defective sample, the binarized slice level is set based on the standard deviation of the frequency distribution of the binarized slice level at which a normal pattern becomes defective. There is also an effect that a defective sample is not required.
【図１】本発明の実施の形態に係る２値化スライスレベ
ルを求めるフローを示す図FIG. 1 is a diagram showing a flow for obtaining a binarized slice level according to an embodiment of the present invention.
【図２】本発明の実施の形態に係る欠陥検査を行うフロ
ーを示す図FIG. 2 is a diagram showing a flow of performing a defect inspection according to the embodiment of the present invention.
【図３】本発明の実施の形態に係る欠陥検査装置のブロ
ック構成を示す図FIG. 3 is a diagram showing a block configuration of a defect inspection apparatus according to the embodiment of the present invention.
【図４】本発明の実施の形態に係る２値化スライスレベ
ルと２値化画像について説明する為の図FIG. 4 is a diagram for explaining a binarized slice level and a binarized image according to the embodiment of the present invention;
【図５】本発明の実施の形態に係る２値化スライスレベ
ルを変化させた時の２値化画像と輝度プロファイルにつ
いて説明する為の図 （ａ）図示の２値化スライスレベルＳＡで２値化した時
の２値化画像と２値化画像上のＡＡライン上の輝度プロ
ファイルを示す図 （ｂ）図示の２値化スライスレベルＳＢで２値化した時
の２値化画像と２値化画像上のＢＢライン上の輝度プロ
ファイルを示す図5A and 5B are diagrams for explaining a binarized image and a luminance profile when the binarized slice level is changed according to the embodiment of the present invention. FIG. FIG. 3B is a diagram showing a binarized image when binarized and a luminance profile on an AA line on the binarized image. FIG. 4B shows a binarized image and binarized when binarized at the illustrated binarized slice level SB. The figure which shows the brightness profile on the BB line on an image
【図６】本発明の実施の形態に係わる１例である２値化
スライスレベルの度数分布を示す図FIG. 6 is a diagram showing a frequency distribution of a binarized slice level as an example according to the embodiment of the present invention;
【図７】本発明の実施の形態に係わる他の１例である２
値化スライスレベルの度数分布を示す図FIG. 7 shows another example 2 according to the embodiment of the present invention.
Diagram showing frequency distribution of binarized slice level
【図８】本発明の実施の形態に係わる欠陥を有するシャ
ドウマスク（ＳＭと表記）の２値化画像を示す図FIG. 8 is a diagram showing a binarized image of a shadow mask (denoted as SM) having a defect according to the embodiment of the present invention.
【図９】本発明の実施の形態に係わる欠陥検査装置にお
ける概略構成の１例を示す図FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a schematic configuration of a defect inspection apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図１０】本発明の実施の形態に係わる欠陥検査装置に
おける概略構成の他の１例を示す図FIG. 10 is a view showing another example of the schematic configuration of the defect inspection apparatus according to the embodiment of the present invention;
【図１１】本発明の実施の形態に係わる欠陥検査装置に
おける線状領域撮影手段の視野の移動の１例を示す図FIG. 11 is a diagram showing an example of a movement of a visual field of a linear area photographing means in the defect inspection apparatus according to the embodiment of the present invention.
【図１２】本発明の実施の形態に係わる欠陥検査装置に
おける線状領域撮影手段の視野の移動の他の１例を示す
図FIG. 12 is a view showing another example of the movement of the visual field of the linear area photographing means in the defect inspection apparatus according to the embodiment of the present invention.
１ ＣＣＤカメラ等の撮影部 ２ Ａ／Ｄ変換デバイス ４ 画像メモリデバイス ５ ２値化デバイス ６ ラベリングデバイス ７ 特徴抽出デバイス ９ 演算デバイス １０ 条件判断ステップ（又はデバイス） １１ 標準偏差演算ステップ（又はデバイス） １２ 定数乗算ステップ（又はデバイス） １３ スライスレベル算出ステップ（又はデバイス） １４ 良否判定デバイス １５ 結果出力デバイス DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image pick-up part, such as CCD camera 2 A / D conversion device 4 Image memory device 5 Binarization device 6 Labeling device 7 Feature extraction device 9 Operation device 10 Condition judgment step (or device) 11 Standard deviation operation step (or device) 12 Constant multiplication step (or device) 13 Slice level calculation step (or device) 14 Pass / fail judgment device 15 Result output device
フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F065 AA49 BB02 CC25 FF42 HH12 HH13 JJ03 JJ08 JJ09 JJ26 LL00 MM03 MM22 NN17 PP12 QQ00 QQ03 QQ08 QQ21 QQ23 QQ24 QQ25 QQ41 QQ42 QQ43 QQ51 RR05 RR08 SS07 TT03 2G051 AA90 AB07 BA00 CA03 CA04 CB01 DA07 EA11 EA12 EA14 EB01 EB02 EC02 EC03 ED07 5C012 AA02 BE03 Continued on the front page F-term (reference) 2F065 AA49 BB02 CC25 FF42 HH12 HH13 JJ03 JJ08 JJ09 JJ26 LL00 MM03 MM22 NN17 PP12 QQ00 QQ03 QQ08 QQ21 QQ23 QQ24 QQ25 QQ41 QQ42 QQ43 QQ51 TT05 A07 2A04 EA14 EB01 EB02 EC02 EC03 ED07 5C012 AA02 BE03
Claims (5)
ターンを有する基材を撮影し、予め設定した２値化スラ
イスレベルにより前記撮影した画像の２値化画像を求め
て、当該２値化画像に基づいて前記加工部の面積、フィ
レ径、周長等の少なくとも１つを測定することにより前
記パターン内の正常な前記加工部がつながったことによ
る欠陥の有無を判定する表面欠陥検査方法であって、 前記予め設定した２値化スライスレベルの決定方法が、
表面に複数の微細な加工部が形成されたパターンを有す
る所定の基材に基づいて求めた２値化スライスレベルの
度数分布における標準偏差を基準として、２値化スライ
スレベルを決めることを特徴とする表面欠陥検査方法。An image of a base material having a pattern in which a plurality of finely processed portions are formed on a surface thereof is obtained, and a binarized image of the photographed image is obtained based on a predetermined binarization slice level. Surface defect inspection for determining the presence or absence of a defect due to the normal connection of the processed portion in the pattern by measuring at least one of the area, fillet diameter, perimeter, etc. of the processed portion based on the digitized image A method of determining the preset binary slice level,
Determining a binarized slice level based on a standard deviation in a frequency distribution of the binarized slice level obtained based on a predetermined base material having a pattern in which a plurality of finely processed portions are formed on the surface; Surface defect inspection method.
２値化スライスレベルの決定方法が、表面に複数の微細
な加工部が形成された正常なパターンを有する基材を撮
影して、所定の２値化スライスレベル毎に前記基材表面
の複数の加工部が繋がる頻度を求めて得た２値化スライ
スレベルの度数分布における標準偏差を基準として、２
値化スライスレベルを決めることを特徴とする表面欠陥
検査方法。2. A method for determining a binarized slice level in a surface defect inspection method according to claim 1, further comprising: photographing a base material having a normal pattern having a plurality of finely machined portions formed on a surface thereof; With reference to the standard deviation in the frequency distribution of the binarized slice level obtained by calculating the frequency at which the plurality of processed portions on the base material surface are connected for each binarized slice level,
A surface defect inspection method characterized by determining a quantified slice level.
２値化スライスレベルの決定方法が、表面に複数の微細
な加工部が形成されたパターン中に欠陥を有する基材を
撮影して、所定の２値化スライスレベル毎に前記基材表
面の欠陥と加工部が繋がる頻度を求めて得た２値化スラ
イスレベルの度数分布の標準偏差を基準として、２値化
スライスレベルを決めることを特徴とする表面欠陥検査
方法。3. A method for determining a binarized slice level in a method for inspecting a surface defect according to claim 1, wherein a substrate having a defect in a pattern having a plurality of finely processed portions formed on a surface thereof is photographed. Determining a binarized slice level based on a standard deviation of a frequency distribution of the binarized slice level obtained by calculating a frequency at which a defect on the base material surface is connected to a processed portion for each predetermined binarized slice level. Characteristic surface defect inspection method.
２値化スライスレベルの決定方法が、 表面に複数の微細な加工部が形成された正常なパターン
を有する基材を撮影して、所定の２値化スライスレベル
毎に前記基材表面の複数の加工部が繋がる頻度を求めて
得た２値化スライスレベルの度数分布における標準偏差
と、 表面に複数の微細な加工部が形成されたパターン中に欠
陥を有する基材を撮影して、所定の２値化スライスレベ
ル毎に前記基材表面の欠陥と加工部が繋がる頻度を求め
て得た２値化スライスレベルの度数分布の標準偏差とを
基準として、２値化スライスレベルを決めることを特徴
とする表面欠陥検査方法。4. A method for determining a binarized slice level in a method for inspecting a surface defect according to claim 1, further comprising: photographing a base material having a normal pattern having a plurality of finely processed portions formed on a surface thereof; The standard deviation in the frequency distribution of the binarized slice level obtained by obtaining the frequency at which the plurality of processed parts on the substrate surface are connected for each of the binarized slice levels, and a plurality of fine processed parts were formed on the surface. The standard deviation of the frequency distribution of the binarized slice level obtained by photographing the substrate having the defect in the pattern and obtaining the frequency at which the defect on the substrate surface is connected to the processed portion for each predetermined binarized slice level A surface defect inspection method characterized in that a binarized slice level is determined based on the following.
ターンを有する基材を撮影するカメラと、 予め設定した２値化スライスレベルにより前記撮影した
画像の２値化画像を求める２値化デバイスと、 当該２値化画像に基づいてラベリング処理を行うラベリ
ングデバイスと、 当該ラベリング結果に基づいて前記加工部の面積、フィ
レ径、周長等の少なくとも１つを測定する特徴量抽出デ
バイスと、 当該特徴量に基づき良否判定を行うことにより前記パタ
ーン内の欠陥の有無を判定する表面欠陥検査装置であっ
て、 前記予め設定した２値化スライスレベルを標準偏差を演
算することで求める演算デバイスと、 を有することを特徴とする表面欠陥検査装置。5. A camera for photographing a substrate having a pattern in which a plurality of finely processed portions are formed on a surface, and a binary for obtaining a binarized image of the photographed image based on a preset binarization slice level. A labeling device that performs a labeling process based on the binarized image; a feature amount extraction device that measures at least one of an area, a fillet diameter, a circumference, and the like of the processed portion based on the labeling result; What is claimed is: 1. A surface defect inspection apparatus for determining the presence or absence of a defect in the pattern by performing a pass / fail determination based on the feature amount, wherein the arithmetic device obtains the preset binary slice level by calculating a standard deviation. A surface defect inspection apparatus, comprising:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11225099A JP4390903B2 (en) | 1999-04-20 | 1999-04-20 | Surface defect inspection method and apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11225099A JP4390903B2 (en) | 1999-04-20 | 1999-04-20 | Surface defect inspection method and apparatus |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000304703A true JP2000304703A (en) | 2000-11-02 |
| JP4390903B2 JP4390903B2 (en) | 2009-12-24 |
Family
ID=14582013
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11225099A Expired - Fee Related JP4390903B2 (en) | 1999-04-20 | 1999-04-20 | Surface defect inspection method and apparatus |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4390903B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002303579A (en) * | 2001-04-03 | 2002-10-18 | Mitsui Mining & Smelting Co Ltd | Method and device for inspecting surface condition of article |
-
1999
- 1999-04-20 JP JP11225099A patent/JP4390903B2/en not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
| JP2002303579A (en) * | 2001-04-03 | 2002-10-18 | Mitsui Mining & Smelting Co Ltd | Method and device for inspecting surface condition of article |
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