JP2001202518A - 外観検査装置および画像処理装置 - Google Patents

外観検査装置および画像処理装置

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JP2001202518A
JP2001202518A JP2000012496A JP2000012496A JP2001202518A JP 2001202518 A JP2001202518 A JP 2001202518A JP 2000012496 A JP2000012496 A JP 2000012496A JP 2000012496 A JP2000012496 A JP 2000012496A JP 2001202518 A JP2001202518 A JP 2001202518A
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JP2000012496A
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Takumi Tanaka
巧 田中
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Nikon Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 被検体を含む画像を外観検査に適した画像に
変換し、変換した画像を用いて被検体の外観検査を良好
に行うことができる外観検査装置と、与えられた画像を
所望の特性を示す画像に確実に変換することができる画
像処理装置とを提供することを目的とする。 【解決手段】 減算画像変換手段は、所定の画像に対応
する画素の階調レベルから、該画像内の特定の部分に対
応する画素の階調レベルを差し引いて、該画像をダイナ
ミックレンジが有効に利用できる画像に変換する。ま
た、所定の画像の平均階調レベルを平均階調レベル算出
手段によって算出し、該平均階調レベルと予め与えられ
た基準となる平均階調レベルとの比率を比率算出手段に
よって算出し、乗算画像変換手段は、該比率を該画像に
属する画素の階調レベルに乗算して、複数の画像を階調
レベルが一定に保たれた画像に変換する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウエハや液
晶基板などの被検体を含む画像を外観検査に適した画像
に変換し、変換した画像を用いて被検体の外観検査を行
う外観検査装置と、与えられた画像を所定の特性を示す
画像に変換する画像処理装置とに関する。
【０００２】
【従来の技術】これまで、半導体製造プロセスにおける
リソグラフィー工程での露光・現像後に行われる半導体
ウエハや液晶基板に対する外観検査は、目視による官能
検査によって実現されていた。しかし、目視による官能
検査は、精度に限界があるばかりでなく、被検体が複数
存在する場合に検査の均一性や安定性を維持することが
難しいという問題があった。そのため、外観検査の自動
化が切望されており、近年、半導体ウエハや液晶基板に
対する外観検査を自動化する技術が提案されるようにな
った。
【０００３】特開平８−７５６６１号公報、特開平９−
１７８６６３号公報等に開示されている技術では、半導
体ウエハの表面を撮像して２次元のディジタル画像を取
得し、取得した画像に所定の画像処理を施すことによっ
て欠陥を検出している。なお、リソグラフィー工程では
種々の欠陥が発生するが、これらの欠陥を検出するため
には、各々の欠陥の検出に適した画像処理を行う必要が
ある。
【０００４】例えば、露光機のデフォーカスが原因で発
生するショット単位の露光むら・露光不良、レジスト塗
布時に発生するレジストの塗りむら等の欠陥の検出は、
半導体ウエハの画像と、予め与えられている正常な半導
体ウエハや正常なチップの画像とを比較し、輝度レベル
に差異が生じる部分を検出する画像処理によって実現で
きる。また、半導体ウエハの画像のうち、チップ毎の画
像におけるコントラストが、所定の値（正常部分と欠陥
部分との輝度比に相当する値）を上回る部分を検出する
画像処理によっても実現できる。
【０００５】ところで、半導体ウエハの表面を撮像して
得られる画像の明るさやコントラストは、半導体ウエハ
の特性の違いによって、異なることが知られている。こ
こで、その原因の一例を示す。半導体ウエハの表面のパ
ターン構造は光透過性のレジストで形成されているが、
レジストの膜厚は、約１μｍ前後と非常に薄く、レジス
ト塗布工程時に発生する若干の誤差は避けられない。そ
のため、ロットが同一であるか否かに関わらず複数の半
導体ウエハ間では、レジストの膜厚が変動する。このよ
うな膜厚の変動は、半導体ウエハの撮像時に光源から射
出されて半導体ウエハの表面のパターン構造に反射され
た光束とレジスト膜を透過してパターン構造の下地に反
射された光束との干渉によって、複数の半導体ウエハ間
で、画像の明るさやコントラストに大きな違いを生じさ
せる。
【０００６】したがって、複数の半導体ウエハの外観検
査を行う際には、各々の半導体ウエハの画像の明るさや
コントラストの違いによって、検査の均一性や安定性を
維持することが難しいという問題が発生する。そこで、
通常、このような問題を回避するためには、半導体ウエ
ハを撮像する度に画像の平均輝度レベルを算出し、平均
輝度レベルが所定の値（正常な半導体ウエハとの比較が
可能な値）となるまで、光源の光量を調整しつつ半導体
ウエハの撮像を繰り返す方法（以下、このような方法を
「照明制御方法」と称する）が適用できる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような照
明制御方法では、同一の半導体ウエハを繰り返し撮像す
る必要があるばかりでなく、光源（例えば、ハロゲンラ
ンプ等）の光量の調整に際して光量が安定するまでに待
ち時間を要する。そのため、照明制御方法が適用される
外観検査装置では、スループットが低下する。
【０００８】ところで、リソグラフィー工程では、露光
機の不調等によって、図６のように、半導体ウエハ上の
広範囲に露光ミスや露光不具合等の露光不良部分が発生
する場合がある。このように露光不良部分が広範囲に及
ぶ半導体ウエハの画像では、正常な半導体ウエハの画像
と比べて露光不良部分の輝度レベルが低下するため、露
光不良部分が広いほど画像全体の平均輝度レベルが低下
することになる。
【０００９】その結果、露光不良部分が広範囲に及ぶ半
導体ウエハに、上述した照明制御方法を適用した外観検
査を実施すると、光源の光量が過大に制御されてしまう
ため、露光が良好に行われた部分の輝度レベルは、所定
の値を超え、最悪の場合、飽和状態に陥る。したがっ
て、照明制御方法が適用される外観検査装置では、露光
不良部分が広範囲に及ぶ半導体ウエハに対しては外観検
査を精度良く行うことができず、検査の均一性や安定性
が損なわれる。
【００１０】また、一般に、画像処理によって欠陥を検
出する外観検査装置では、半導体ウエハの全面が収まる
画像を取得するが、このような画像には、半導体ウエハ
の背景のように画像処理の対象とならない領域（外観検
査の対象とならない領域）も含まれる。このような画像
処理の対象とならない領域の階調レベルは、画像処理の
対象となる領域の階調レベルとは無関係であるため、Ａ
Ｄ変換時のビット数で決まるディジタル画像の階調範囲
の一部を無駄にしてしまうことになる。したがって、画
像処理の対象となる領域では、ダイナミックレンジが有
効に利用されず、検査精度が低下する。
【００１１】そこで、請求項１ないし請求項５に記載の
発明は、外観検査を良好に行うことができる外観検査装
置を提供することを目的とする。特に、請求項１、請求
項３ないし請求項５に記載の発明は、被検体に対する外
観検査が精度良く行える外観検査装置を提供することを
目的とし、請求項２、請求項３に記載の発明は、複数の
被検体に対して、均一性や安定性に優れた外観検査を速
やかに行える外観検査装置を提供することを目的とす
る。
【００１２】また、請求項６ないし請求項８に記載の発
明は、与えられた画像を所望の特定を示す画像に確実に
変換することができる画像処理装置を提供することを目
的とする。特に、請求項６、請求項７に記載の発明は、
与えられた複数の画像を階調レベルが一定に保たれた画
像に変換することができる画像処理装置を提供すること
を目的とし、請求項７に記載の発明は、与えられた画像
をダイナミックレンジが有効に利用できる画像に変換す
ることができる画像処理装置を提供することを目的と
し、請求項８に記載の発明は、与えられた画像をコント
ラストが強調された画像に変換することができる画像処
理装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の外観検
査装置は、被検体を含む２次元のディジタル画像を取り
込む画像取り込み手段と、画像取り込み手段によって取
り込まれた画像に対応する画素の階調レベルから、該画
像内の外観検査の対象とならない部分に対応する検査対
象外画素の階調レベルを差し引く画像変換を行う減算画
像変換手段と、減算画像変換手段によって画像変換が行
われた画像のコントラストによって被検体の外観検査を
行う外観検査手段とを備えたことを特徴とする。
【００１４】請求項２に記載の外観検査装置は、被検体
を含む２次元のディジタル画像を取り込む画像取り込み
手段と、画像取り込み手段によって取り込まれた画像に
属する画素の平均階調レベルを算出する平均階調レベル
算出手段と、平均階調レベル算出手段によって算出され
た平均階調レベルと、予め与えられた基準となる平均階
調レベルとの比率を算出する比率算出手段と、画像取り
込み手段によって取り込まれた画像に属する画素の階調
レベルに、比率算出手段によって算出された比率を乗算
する画像変換を行う乗算画像変換手段と、乗算画像変換
手段によって画像変換が行われた画像のコントラストに
よって被検体の外観検査を行う外観検査手段とを備えた
ことを特徴とする。
【００１５】請求項３に記載の外観検査装置は、被検体
を含む２次元のディジタル画像を取り込む画像取り込み
手段と、画像取り込み手段によって取り込まれた画像に
対応する画素の階調レベルから、該画像内の外観検査の
対象とならない部分に対応する検査対象外画素の階調レ
ベルを差し引く画像変換を行う減算画像変換手段と、減
算画像変換手段によって画像変換が行われた画像に属す
る画素の平均階調レベルを算出する平均階調レベル算出
手段と、平均階調レベル算出手段によって算出された平
均階調レベルと、予め与えられた基準となる平均階調レ
ベルとの比率を算出する比率算出手段と、減算画像変換
手段によって画像変換が行われた画像に属する画素の階
調レベルに、比率算出手段によって算出された比率を乗
算する画像変換を行う乗算画像変換手段と、乗算画像変
換手段によって画像変換が行われた画像のコントラスト
によって被検体の外観検査を行う外観検査手段とを備え
たことを特徴とする。
【００１６】請求項４に記載の外観検査装置は、請求項
１または請求項３に記載の外観検査装置において、減算
画像変換手段は、被検体の背景に対応する画素、また
は、被検体が半導体ウエハである場合には半導体ウエハ
上の各チップの周辺に形成されるスクライブラインに対
応する画素を検査対象外画素とすることを特徴とする。
請求項５に記載の外観検査装置は、請求項２または請求
項３に記載の外観検査装置において、平均階調レベル算
出手段は、予め決められた一定の階調レベル以上の画素
を対象に平均階調レベルを算出し、乗算画像変換手段
は、予め決められた一定の階調レベル以上の画素の階調
レベルに、比率算出手段によって算出された比率を乗算
することを特徴とする。
【００１７】請求項６に記載の画像処理装置は、２次元
のディジタル画像を取り込む画像取り込み手段と、画像
取り込み手段によって取り込まれた画像に属する画素の
平均階調レベルを算出する平均階調レベル算出手段と、
平均階調レベル算出手段によって算出された平均階調レ
ベルと、予め与えられた基準となる平均階調レベルとの
比率を算出する比率算出手段と、画像取り込み手段によ
って取り込まれた画像に属する画素の階調レベルに、比
率算出手段によって算出された比率を乗算する画像変換
を行う乗算画像変換手段とを備えたことを特徴とする。
【００１８】請求項７に記載の画像処理装置は、２次元
のディジタル画像を取り込む画像取り込み手段と、画像
取り込み手段によって取り込まれた画像に対応する画素
の階調レベルから、該画像内の特定の部分に対応する画
素の階調レベルを差し引く画像変換を行う減算画像変換
手段と、減算画像変換手段によって画像変換が行われた
画像に属する画素の平均階調レベルを算出する平均階調
レベル算出手段と、平均階調レベル算出手段によって算
出された平均階調レベルと、予め与えられた基準となる
平均階調レベルとの比率を算出する比率算出手段と、減
算画像変換手段によって画像変換が行われた画像に属す
る画素の階調レベルに、比率算出手段によって算出され
た比率を乗算する画像変換を行う乗算画像変換手段とを
備えたことを特徴とする。
【００１９】請求項８に記載の画像処理装置は、請求項
６または請求項７に記載の画像処理装置において、平均
階調レベル算出手段は、予め決められた一定の階調レベ
ル以上の画素を対象に平均階調レベルを算出し、乗算画
像変換手段は、予め決められた一定の階調レベル以上の
画素の階調レベルに、比率算出手段によって算出された
比率を乗算することを特徴とする。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて、本発明の
実施形態について詳細を説明する。図１は、本実施形態
における外観検査装置の機能ブロック図である。図１に
おいて、外観検査装置１０は、光源１１、ステージ１
２、ＣＣＤ撮像素子１３、ＡＤ変換部１４、画像変換部
１５、欠陥検出部１６および表示部１７を有する。ま
た、ステージ１２上には、被検体である半導体ウエハ２
０が固定される。なお、画像変換部１５は、請求項１な
いし請求項８に記載の発明における減算画像変換手段、
平均階調レベル算出手段、比率算出手段、乗算画像変換
手段に対応する。
【００２１】このような構成の外観検査装置１０におい
て、光源１１は半導体ウエハ２０に対する照明光を照射
し、ＣＣＤ撮像素子１３は半導体ウエハ２０を含む光学
像を撮像して、２次元のアナログ画像を生成する。この
ようにして生成された２次元のアナログ画像は、ＡＤ変
換部１４によって２次元のディジタル画像に変換され
て、画像変換部１５に供給される。
【００２２】画像変換部１５は、ＡＤ変換部１４から供
給された２次元のディジタル画像に対して後述する画像
変換を行う。また、欠陥検出部１６は、画像変換部１５
によって画像変換が行われた２次元のディジタル画像の
うち、半導体ウエハ２０の表面の画像におけるコントラ
ストの変化を検出する画像処理によって、半導体ウエハ
２０の欠陥を検出する。なお、このようにして検出され
る欠陥は、表示部１７によって表示される。
【００２３】図２は、画像変換部１５によって行われる
画像変換の対象となる画像の例を示す図である。図２か
ら明らかなように、画像変換の対象となる画像には、半
導体ウエハ２０の表面の画像以外に、背景の画像が含ま
れる。このような背景の画像の階調レベルは、本来、
「０」であることが望ましいが、ステージ１２の周辺の
明るさ等の影響により、実際は何らかの値を持ち、欠陥
検出部１６で用いられる半導体ウエハ２０の表面の画像
に対するダイナミックレンジを制限してしまう。
【００２４】そこで、本実施形態では、後述する画像変
換の第１段階として、ダイナミックレンジを改善する処
理を行うものとする。また、複数の半導体ウエハの外観
検査を行う場合、全ての半導体ウエハに対して安定した
検査を行うためには、各々の半導体ウエハの画像の正常
部分の階調レベルが一定であることが重要である。さら
に、欠陥検出部１６のようにコントラストの変化によっ
て欠陥を検出する際には、コントラストが強調されてい
ることが望ましい。
【００２５】そこで、本実施形態では、後述する画像変
換の第２段階として、平均階調レベルを算出する処理を
行い、後述する画像変換の第３段階として、平均階調レ
ベルが所定の基準を満たし、コントラストが改善するよ
うに、階調レベルを調整する処理を行うものとする。な
お、本実施形態では、後述する画像変換の説明を簡単に
するため、画像変換の対象となる２次元のディジタル画
像を、ＣＣＤ撮像素子１３の各画素に対応する階調レベ
ルの配列によって表すことにし、各画素の位置を「右方
向を正とする横軸Ｘ」と「下方向を正とする縦軸Ｙ」と
で構成される座標系で示す。
【００２６】また、本実施形態では、各画素の階調レベ
ルに対して同一の処理を繰り返し行うため、処理の対象
となる画素を、単に「処理対象画素」と称し、処理対象
画素の座標を(ｘi,ｙj)で示す。ただし、ｘi、ｙjの最
小値は０とし、ｘiの最大値はＸmaxで示し、ｙjの最大
値はＹmaxで示す。
【００２７】図３および図４は、画像変換部１５による
画像変換の動作フローチャートである。以下、本実施形
態の動作を説明するが、ここでは、本実施形態の特徴で
ある画像変換部１５による画像変換の動作を図３および
図４を参照して説明する。画像変換部１５は、画像変換
の第１段階として、以下のようにして、ダイナミックレ
ンジを改善する処理を行う。ただし、以下では、画像変
換が行われる前の各画素の階調レベルを「初期階調レベ
ル」と称し、処理対象画素の初期階調レベルをＩ0(ｘi,
ｙj)で示す。図５は、初期階調レベルの配列を示す図で
ある。また、ダイナミックレンジ改善後の処理対象画素
の階調レベルをＩdy(ｘi,ｙj)で示す。
【００２８】まず、画像変換部１５は、図２の背景の画
像の階調レベルを示すＩofsに、座標(０,０)の初期階調
レベルＩ0(０,０)を代入する（図３Ｓ１）。なお、Ｉ
ofsは、半導体ウエハ２０上の各チップ間を分離するた
めに形成されるスクライブラインの階調レベル等を基準
に算出した値でも良い。次に、画像変換部１５は、処理
対象画素を選択して(ｘi,ｙj)を設定する（図３Ｓ
２）。なお、本実施形態では、図３Ｓ２が行われる度
に、(ｘi,ｙj)に(０,０)〜(Ｘmax,Ｙmax)が順次設定さ
れるものとする。
【００２９】次に、画像変換部１５は、Ｉdy(ｘi,ｙj)
を Ｉdy(ｘi,ｙj)＝Ｉ0(ｘi,ｙj)−Ｉofs によって算出する（図３Ｓ３）。そして、画像変換部１
５は、Ｉdy(ｘi,ｙj)が０以下であるか否かを判定し
（図３Ｓ４）、Ｉdy(ｘi,ｙj)が０以下である場合に
は、Ｉdy(ｘi,ｙj)を０に変更する（図３Ｓ５）。
【００３０】次に、画像変換部１５は、(ｘi,ｙj)に(Ｘ
max,Ｙmax)が設定されているか否かを判定し（図３Ｓ
６）、(ｘi,ｙj)に(Ｘmax,Ｙmax)が設定されていない場
合には、ダイナミックレンジが改善されていない画素が
存在すると判断して、図３Ｓ２以降の処理を繰り返し行
う。
【００３１】すなわち、本実施形態では、初期階調レベ
ルから背景の画像の階調レベルＩof sを差し引くことに
よって、半導体ウエハ２０の表面の画像に対するダイナ
ミックレンジを有効に利用することができる。次に、画
像変換部１５は、画像変換の第２段階として、以下のよ
うに、ダイナミックレンジ改善後の半導体ウエハ２０の
画像の平均階調レベルを算出する。
【００３２】なお、以下では、ダイナミックレンジ改善
後の全画素の階調レベルに対して、所定の階調レベルＩ
minとの比較処理を繰り返し行うが、このような比較処
理に用いる所定の階調レベルＩminは、スクライブライ
ンの階調レベル等を基準に予め算出されているものとす
る。まず、画像変換部１５は、階調レベルがＩmin以上
の画素の総和を示すＮsumと、このような画素の階調レ
ベルの総和を示すＩsumとに０を代入して初期化を行い
（図３Ｓ７）、図３Ｓ２と同様に(ｘi,ｙj)を設定する
（図３Ｓ８）。
【００３３】次に、画像変換部１５は、ダイナミックレ
ンジ改善後の処理対象画素の階調レベルＩdy(ｘi,ｙj)
がＩmin以上であるか否かを判定し（図３Ｓ９）、Ｉ
dy(ｘi,ｙj)がＩmin以上である場合には、Ｎsumをイン
クリメントしてＩsumにＩdy(ｘi,ｙj)を加算する（図３
Ｓ１０）。次に、画像変換部１５は、(ｘi,ｙj)に(Ｘma
x,Ｙmax)が設定されているか否かを判定する（図３Ｓ１
１）。そして、画像変換部１５は、(ｘi,ｙj)に(Ｘmax,
Ｙmax)が設定されていない場合には、Ｉminとの比較処
理が完了していない画素が存在すると判断して図３Ｓ８
以降の処理を繰り返し行う。また、画像変換部１５は、
(ｘi,ｙj)に(Ｘmax,Ｙmax)が設定されている場合には、
全画素に対してＩmi nとの比較処理が完了したと判断し
て、平均階調レベルを示すＩavgを、 Ｉavg＝Ｉsum／Ｎsum によって算出する（図３Ｓ１２）。
【００３４】すなわち、本実施形態では、階調レベルが
所定の値（Ｉmin）以上となる画素を対象に平均階調レ
ベルを算出するため、図６のように露光不良部分が広範
囲に及ぶ半導体ウエハが被検体であっても、後述する階
調レベルを調整する処理に適した平均階調レベルを算出
することができる。次に、画像変換部１５は、画像変換
の第３段階として、以下のようにして、階調レベルを調
整する処理を行う。ただし、以下では、階調レベル調整
後の処理対象画素の階調レベルをＩ2(ｘi,ｙj)で示す。
【００３５】まず、画像変換部１５は、予め与えられて
いる基準となる平均階調レベルＩre fと、ダイナミック
レンジ改善後の半導体ウエハ２０の画像の平均階調レベ
ルＩa vgとの比率を示すa1phaを、 a1pha＝Ｉavg／Ｉref によって算出する（図４Ｓ１３）。なお、基準となる平
均階調レベルＩrefは、正常な半導体ウエハを被検体と
して、図３Ｓ１〜図３Ｓ１２の処理を行うことによって
算出することができる。
【００３６】次に、画像変換部１５は、図３Ｓ２と同様
に(ｘi,ｙj)を設定する（図４Ｓ１４）。次に、画像変
換部１５は、ダイナミックレンジ改善後の処理対象画素
の階調レベルＩdy(ｘi,ｙj)がＩmin以上であるか否かを
判定する（図４Ｓ１５）。そして、画像変換部１５は、
Ｉdy(ｘi,ｙj)がＩmin以上である場合には、Ｉ2(ｘi,ｙ
j)を Ｉ2(ｘi,ｙj)＝a1pha×Ｉdy(ｘi,ｙj) によって算出し（図４Ｓ１６）、Ｉdy(ｘi,ｙj)がＩmin
未満である場合には、Ｉ 2(ｘi,ｙj)を Ｉ2(ｘi,ｙj)＝Ｉdy(ｘi,ｙj) によって算出する（図４Ｓ１７）。
【００３７】次に、画像変換部１５は、(ｘi,ｙj)に(Ｘ
max,Ｙmax)が設定されているか否かを判定し（図３Ｓ１
８）、(ｘi,ｙj)に(Ｘmax,Ｙmax)が設定されていない場
合には、階調レベルの調整が完了していない画素（Ｉ2
が算出されていない画素）が存在すると判断して図４Ｓ
１４以降の処理を繰り返し行う。
【００３８】すなわち、本実施形態では、alphaを複数
の画素の階調レベルに乗算することによって、これらの
画素の階調レベルを引き上げることができるため、その
結果として得られる平均階調レベルは、基準となる平均
階調レベルＩrefと同程度となる。また、本実施形態で
は、照明制御方法によって同一の半導体ウエハを繰り返
し撮像する必要があった従来の外観検査装置と比べ、容
易に、かつ、速やかに平均階調レベルを一定に保つこと
ができる。
【００３９】したがって、本実施形態の外観検査装置で
は、複数の半導体ウエハに対して、安定した検査を迅速
に行うことができる。また、本実施形態では、alphaを
乗算する階調レベルを、ダイナミックレンジ改善後の階
調レベルが所定の値（Ｉmin）以上となる画素の階調レ
ベルに限定することができるため、欠陥検出部１６によ
る欠陥の検出に適するようにコントラストを改善するこ
とができる。
【００４０】したがって、本実施形態の外観検査装置で
は、精度の高い検査を行うことができる。
【００４１】
【発明の効果】上述したように、請求項１、請求項３、
請求項４に記載の発明では、被検体を含む画像に対応す
る画素の階調レベルから、検査対象外画素の階調レベル
を差し引く画像変換によって、被検体を含む画像をダイ
ナミックレンジが有効に利用できる画像に変換すること
ができる。そのため、被検体に対する外観検査が精度良
く行える。
【００４２】また、請求項２、請求項３に記載の発明で
は、被検体を含む画像に属する画素の平均階調レベルを
算出し、その平均階調レベルと、予め与えられた基準と
なる平均階調レベルとの比率を算出し、その比率を画像
に属する画素の階調レベルに乗算する画像変換によっ
て、複数の被検体の各々に対する画像を階調レベルが一
定に保たれた画像に変換することができる。そのため、
複数の被検体に対して、均一性や安定性に優れた外観検
査を速やかに行える。
【００４３】さらに、請求項５に記載の発明では、予め
決められた一定の階調レベル以上の画素を対象に平均階
調レベルを算出し、予め決められた一定の階調レベル以
上の画素の階調レベルに比率算出手段によって算出した
比率を乗算することによって、被検体に対する画像をコ
ントラストが強調された画像に変換することができる。
そのため、被検体に対する外観検査が精度良く行える。
【００４４】請求項６、請求項７に記載の発明では、請
求項２、請求項３に記載の発明と同様の画像変換によっ
て、与えられた複数の画像を階調レベルが一定に保たれ
た画像に変換することができる。請求項７に記載の発明
では、請求項１、請求項３、請求項４に記載の発明と同
様の画像変換によって、与えられた画像をダイナミック
レンジが有効に利用できる画像に変換することができ
る。
【００４５】請求項８に記載の発明は、請求項５に記載
の発明と同様に、与えられた画像をコントラストが強調
された画像に変換することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】外観検査装置の機能ブロック図である。
【図２】画像変換の対象となる画像の例を示す図であ
る。
【図３】画像変換部の動作フローチャートである。
【図４】画像変換部の動作フローチャート（続き）であ
る。
【図５】初期階調レベルの配列を示す図である。
【図６】露光不良部分が広範囲に及ぶ半導体ウエハの画
像を示す図である。
【符号の説明】
１０ 外観検査装置 １１ 光源 １２ ステージ １３ ＣＣＤ撮像素子 １４ ＡＤ変換部 １５ 画像変換部 １６ 欠陥検出部 １７ 表示部 ２０ 半導体ウエハ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G051 AA51 AB20 CA04 DA05 EA08 EA11 EA16 EC03 4M106 AA01 AA20 BA04 CA39 DB04 DB07 DB30 DJ02 DJ18 DJ20 DJ23 5B057 AA03 BA02 BA29 CE11 DA03 DC22

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 被検体を含む２次元のディジタル画像を
    取り込む画像取り込み手段と、 前記画像取り込み手段によって取り込まれた画像に対応
    する画素の階調レベルから、該画像内の外観検査の対象
    とならない部分に対応する検査対象外画素の階調レベル
    を差し引く画像変換を行う減算画像変換手段と、 前記減算画像変換手段によって画像変換が行われた画像
    のコントラストによって被検体の外観検査を行う外観検
    査手段とを備えたことを特徴とする外観検査装置。
  2. 【請求項２】 被検体を含む２次元のディジタル画像を
    取り込む画像取り込み手段と、 前記画像取り込み手段によって取り込まれた画像に属す
    る画素の平均階調レベルを算出する平均階調レベル算出
    手段と、 前記平均階調レベル算出手段によって算出された平均階
    調レベルと、予め与えられた基準となる平均階調レベル
    との比率を算出する比率算出手段と、 前記画像取り込み手段によって取り込まれた画像に属す
    る画素の階調レベルに、前記比率算出手段によって算出
    された比率を乗算する画像変換を行う乗算画像変換手段
    と、 前記乗算画像変換手段によって画像変換が行われた画像
    のコントラストによって被検体の外観検査を行う外観検
    査手段とを備えたことを特徴とする外観検査装置。
  3. 【請求項３】 被検体を含む２次元のディジタル画像を
    取り込む画像取り込み手段と、 前記画像取り込み手段によって取り込まれた画像に対応
    する画素の階調レベルから、該画像内の外観検査の対象
    とならない部分に対応する検査対象外画素の階調レベル
    を差し引く画像変換を行う減算画像変換手段と、 前記減算画像変換手段によって画像変換が行われた画像
    に属する画素の平均階調レベルを算出する平均階調レベ
    ル算出手段と、 前記平均階調レベル算出手段によって算出された平均階
    調レベルと、予め与えられた基準となる平均階調レベル
    との比率を算出する比率算出手段と、 前記減算画像変換手段によって画像変換が行われた画像
    に属する画素の階調レベルに、前記比率算出手段によっ
    て算出された比率を乗算する画像変換を行う乗算画像変
    換手段と、 前記乗算画像変換手段によって画像変換が行われた画像
    のコントラストによって被検体の外観検査を行う外観検
    査手段とを備えたことを特徴とする外観検査装置。
  4. 【請求項４】 請求項１または請求項３に記載の外観検
    査装置において、 前記減算画像変換手段は、 被検体の背景に対応する画素、または、被検体が半導体
    ウエハである場合には半導体ウエハ上の各チップの周辺
    に形成されるスクライブラインに対応する画素を前記検
    査対象外画素とすることを特徴とする外観検査装置。
  5. 【請求項５】 請求項２または請求項３に記載の外観検
    査装置において、 前記平均階調レベル算出手段は、 予め決められた一定の階調レベル以上の画素を対象に平
    均階調レベルを算出し、 前記乗算画像変換手段は、 予め決められた一定の階調レベル以上の画素の階調レベ
    ルに、比率算出手段によって算出された比率を乗算する
    ことを特徴とする外観検査装置。
  6. 【請求項６】 ２次元のディジタル画像を取り込む画像
    取り込み手段と、 前記画像取り込み手段によって取り込まれた画像に属す
    る画素の平均階調レベルを算出する平均階調レベル算出
    手段と、 前記平均階調レベル算出手段によって算出された平均階
    調レベルと、予め与えられた基準となる平均階調レベル
    との比率を算出する比率算出手段と、 前記画像取り込み手段によって取り込まれた画像に属す
    る画素の階調レベルに、前記比率算出手段によって算出
    された比率を乗算する画像変換を行う乗算画像変換手段
    とを備えたことを特徴とする画像処理装置。
  7. 【請求項７】 ２次元のディジタル画像を取り込む画像
    取り込み手段と、 前記画像取り込み手段によって取り込まれた画像に対応
    する画素の階調レベルから、該画像内の特定の部分に対
    応する画素の階調レベルを差し引く画像変換を行う減算
    画像変換手段と、 前記減算画像変換手段によって画像変換が行われた画像
    に属する画素の平均階調レベルを算出する平均階調レベ
    ル算出手段と、 前記平均階調レベル算出手段によって算出された平均階
    調レベルと、予め与えられた基準となる平均階調レベル
    との比率を算出する比率算出手段と、 前記減算画像変換手段によって画像変換が行われた画像
    に属する画素の階調レベルに、前記比率算出手段によっ
    て算出された比率を乗算する画像変換を行う乗算画像変
    換手段とを備えたことを特徴とする画像処理装置。
  8. 【請求項８】 請求項６または請求項７に記載の画像処
    理装置において、 前記平均階調レベル算出手段は、 予め決められた一定の階調レベル以上の画素を対象に平
    均階調レベルを算出し、 前記乗算画像変換手段は、 予め決められた一定の階調レベル以上の画素の階調レベ
    ルに、比率算出手段によって算出された比率を乗算する
    ことを特徴とする画像処理装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005006731A2 (en) * 2003-07-11 2005-01-20 Axalto S.A. A method for checking the information to be printed on intermediate supports manufactured for printing an image on a final support
JP2007286000A (ja) * 2006-04-20 2007-11-01 Dainippon Printing Co Ltd 検査装置、検査方法、及び検査処理プログラム
WO2023189753A1 (ja) * 2022-03-30 2023-10-05 東京エレクトロン株式会社 塗布処理方法、記憶媒体、及び塗布処理装置

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