JP2012007952A - 外観検査装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】輝度平均値算出部12は、各フィルタ画像データDrf,Dgf,Dbfからそれぞれ輝度平均値Avr,Avg,Avbを求める。平均値比較部13は、その求めた輝度平均値Avr,Avg,Avbから、ルックアップテーブルLTを使って、異物と背景色とのコントラストが最も大きいフィルタ画像データを選択する。そして、異物判定処理部14は、その選択した異物と背景色とのコントラストが最も大きいフィルタ画像データに基づいて画像処理を行う。従って、各フィルタ画像データDrf,Dgf.Dbfの中から、異物と背景色とのコントラストが最も大きいフィルタ画像データを使って画像処理を行い異物と背景色との判断を行うことから、閾値の設定も容易でかつ高精度の異物検出が可能となる。
【選択図】図1
Description
以下、本発明の外観検査装置を半導体ウェハ上に形成した半導体チップの外観検査装置に具体化した第1実施形態を図面に従って説明する。
画像処理装置10は、カラー撮像装置8で撮像したカラー画像データGDを画像処理して半導体ウェハWの各半導体チップCPの欠陥の有無を検出して良否判定を行う。画像処理装置10は、RGB画像データ生成部11、輝度平均値算出部12、平均値比較部13、異物判定処理部14、記憶部15及びルックアップテーブルLTを有している。
つまり、まず、良品であって、色味が異なる全ての半導体チップCPを用意し、これら各半導体チップCPをカラー撮像装置8にて撮像する。そして、色味が異なる良品の各半導体チップCPについて、予め定めた検査領域における赤、緑及び青の各フィルタ画像データに対する輝度平均値Avr,Avg,Avbを求める。そして、その求めた各輝度平均値Avr,Avg,Avbの組み合わせが、色味が異なる良品の半導体チップCP毎にルックアップテーブルLTに記憶される。
このとき、異物判定処理部14は、異物と背景色とのコントラストが最も大きい赤フィルタ画像データDrfを使って画像処理を行い異物と背景色との判断を行うことから、閾値の設定も容易でかつ高精度の異物検出を行うことができる。
尚、輝度平均値算出部12が算出した輝度平均値Avr,Avg,Avbの組み合わせが、ルックアップテーブルLTにおいて色味異常判定データNGであった場合には、半導体チップCPが色味異常であって、高精度の異物検出ができないとして、該半導体チップCPを不良品として判定する。
(1)本実施形態によれば、輝度平均値算出部12は、各フィルタ画像データDrf,Dgf,Dbfからそれぞれ輝度平均値Avr,Avg,Avbを求めた。平均値比較部13は、その求めた輝度平均値Avr,Avg,Avbから、ルックアップテーブルLTを使って、異物と背景色とのコントラストが最も大きいフィルタ画像データを選択した。そして、異物判定処理部14は、その選択した異物と背景色とのコントラストが最も大きいフィルタ画像データに基づいて画像処理を行うようにした。
(第2実施形態)
次に、第2実施形態について、図4に従って説明する。
図4において、RGB画像データ生成部11がカラー画像データGDに基づいて作成したそれぞれN個の画素からなる赤、緑、及び青の各フィルタ画像データDrf,Dgf,Dbfは、低輝度側傾き算出部12aに出力される。
上記のように構成することによって、本実施形態は以下の効果を有する。
従って、各フィルタ画像データDrf,Dgf.Dbfの中から、異物と背景色とのコントラストが大きく閾値Bk1が最も設定し易いフィルタ画像データを使って画像処理を行うことから、高精度の低輝度異物検出を行うことができる。
(第3実施形態)
次に、第3実施形態について、図8に従って説明する。
なお、説明の便宜上、第2実施形態と共通の部分については、同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
上記のように構成することによって、本実施形態は以下の効果を有する。
従って、各フィルタ画像データDrf,Dgf.Dbfの中から、異物と背景色との閾値Bk2が最も設定し易いフィルタ画像データを使って画像処理を行うことから、高精度の高輝度異物検出を行うことができる。
(第4実施形態)
次に、第4実施形態について、図12に従って説明する。
図12において、RGB画像データ生成部11がカラー画像データGDに基づいて作成したそれぞれN個の画素からなる赤、緑及び青の各フィルタ画像データDrf,Dgf,Dbfは、最小輝度値算出部12cに出力される。
上記のように構成することによって、本実施形態は以下の効果を有する。
従って、各フィルタ画像データDrf,Dgf.Dbfの中から、異物と背景色との閾値Bk3が最も設定し易いフィルタ画像データを使って画像処理を行うことから、高精度の低輝度異物検出を行うことができる。
(第5実施形態)
次に、第5実施形態について、図16に従って説明する。
図16において、RGB画像データ生成部11がカラー画像データGDに基づいて作成したそれぞれN個の画素からなる赤、緑及び青の各フィルタ画像データDrf,Dgf,Dbfは、最大輝度値算出部12dに出力される。
上記のように構成することによって、本実施形態は以下の効果を有する。
従って、各フィルタ画像データDrf,Dgf.Dbfの中から、異物と背景色との閾値Bk4が最も設定し易いフィルタ画像データを使って画像処理を行うことから、高精度の高輝度異物検出を行うことができる。
(第6実施形態)
次に、第6実施形態について、図20に従って説明する。
なお、説明の便宜上、上記各実施形態と共通の部分については、同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
つまり、画像処理において、画像が鈍ることは、解像力が低いことを意味し、異物(エッジ)を検出しにくいことにつながる。これは、隣接画素間の濃淡の差分が小さい、即ち、微分値が小さくなり、画像のフーリエ・スペクトルにおける高周波成分が少なくなるとともに、最大周波数成分が小さいことを意味するからである。
最大周波数成分比較部13eが赤フィルタ画像データDrfを選択すると、異物判定処理部14は、この赤フィルタ画像データDrfと予め定めた閾値を使って画像処理を行って、異物の検出を行う。
このとき、異物判定処理部14は、解像力が高くエッジ検出に優れた赤フィルタ画像データを使って画像処理を行って高精度の異物検出を行うことができる。
(1)本実施形態によれば、最大周波数成分算出部12eは、各フィルタ画像データDrf,Dgf,Dbf毎にフーリエ・スペクトルを求め、その求めた周波数成分中の最も高い高周波成分(最大周波数成分Fr,Fg,Fb)を算出した。
そして、異物判定処理部14は、隣接する画素間の濃淡差が大きく異物検出のための解像力が高くエッジ検出が優れたフィルタ画像データに基づいて画像処理を行うようにした。
(1)上記各実施形態では、使用したカラー撮像装置8は、イメージセンサ8aがカラーフィルタをベイヤー配列した単板式カラーCCD撮像素子からなる単板方式のカラー撮像装置であったが、分光プリズムを使って各色に分けて各色の画像データを取得するいわゆる3板方式のカラー撮像装置を使って実施してもよい。
Claims (10)
- ワークに対して光を照射する照明部と、
前記ワークの所定領域を撮像する撮像部と、
前記撮像部による撮像画像データを入力し画像処理して前記ワークの異物欠陥を検出する画像処理部と
を有した外観検査装置において、
前記画像処理部は、
前記撮像部で撮像した得られたカラー画像データから赤、緑、及び、青のフィルタ画像データを作成するRGB画像データ生成部と、
前記赤、緑、及び、青の各フィルタ画像データから検査領域の特徴量を算出する特徴量抽出部と、
前記特徴量算出部が抽出した前記赤、緑、及び、青の各フィルタ画像データの特徴量を入力し、それら特徴量を比較して、異物を検出しやすい最適なフィルタ画像データを選び出すフィルタ画像比較部と
を備え、前記フィルタ画像比較部が選択したフィルタ画像データを用いて画像処理による異物欠陥検出を行うことを特徴とする外観検査装置。 - 請求項1に記載の外観検査装置において、
前記特徴量抽出部は、前記赤、緑、及び、青の各フィルタ画像データから検査領域の輝度平均値を特徴量として算出する輝度平均値算出部であり、
前記フィルタ画像比較部は、前記輝度平均値算出部が算出した前記赤、緑、及び、青の各フィルタ画像データの輝度平均値と、予め作成したルックアップテーブルとに基づいて、最適なフィルタ画像データを選択する平均値比較部であることを特徴とする外観検査装置。 - 請求項2に記載の外観検査装置において、
前記フィルタ画像比較部は、前記輝度平均値算出部が算出した前記赤、緑、及び、青の各フィルタ画像データの輝度平均値と、予め作成したルックアップテーブルとに基づいて、前記ワークの色味異常として不良判定することを特徴とする外観検査装置。 - 請求項1に記載の外観検査装置において、
前記特徴量抽出部は、前記赤、緑、及び、青の各フィルタ画像データから検査領域の濃淡ヒストグラムをそれぞれ作成し、その各濃淡ヒストグラムから低輝度値側の傾きを特徴量として算出する低輝度側傾き算出部であり、
前記フィルタ画像比較部は、前記低輝度側傾き算出部が算出した前記赤、緑、及び、青の各フィルタ画像データの濃淡ヒストグラムの低輝度値側の傾きを比較して、その傾きの絶対値が最も大きなフィルタ画像データを、低輝度異物を検出するのに最適なフィルタ画像データとして選択する低輝度側傾き比較部であることを特徴とする外観検査装置。 - 請求項1に記載の外観検査装置において、
前記特徴量抽出部は、前記赤、緑、及び、青の各フィルタ画像データから検査領域の濃淡ヒストグラムをそれぞれ作成し、その各濃淡ヒストグラムから高輝度値側の傾きを特徴量として算出する高輝度側傾き算出部であり、
前記フィルタ画像比較部は、前記高輝度側傾き算出部が算出した前記赤、緑、及び、青の各フィルタ画像データの濃淡ヒストグラムの高輝度値側の傾きを比較して、その傾きの絶対値が最も大きなフィルタ画像データを、高輝度異物を検出するのに最適なフィルタ画像データとして選択する高輝度側傾き比較部であることを特徴とする外観検査装置。 - 請求項1に記載の外観検査装置において、
前記特徴量抽出部は、
前記赤、緑、及び、青の各フィルタ画像データから検査領域の濃淡ヒストグラムをそれぞれ作成し、その各濃淡ヒストグラムから低輝度値側の傾きを特徴量として算出する低輝度側傾き算出部と、
前記赤、緑、及び、青の各フィルタ画像データから検査領域の濃淡ヒストグラムをそれぞれ作成し、その各濃淡ヒストグラムから高輝度値側の傾きを特徴量として算出する高輝度側傾き算出部と
を備え、
前記フィルタ画像比較部は、
前記低輝度側傾き算出部が算出した前記赤、緑、及び、青の各フィルタ画像データの濃淡ヒストグラムの低輝度値側の傾きを比較して、その傾きの絶対値が最も大きなフィルタ画像データを、低輝度異物を検出するのに最適なフィルタ画像データとして選択する低輝度側傾き比較部と、
前記高輝度側傾き算出部が算出した前記赤、緑、及び、青の各フィルタ画像データの濃淡ヒストグラムの高輝度値側の傾きを比較して、その傾きの絶対値が最も大きなフィルタ画像データを、高輝度異物を検出するのに最適なフィルタ画像データとして選択する高輝度側傾き比較部と
を備えたことを特徴とする外観検査装置。 - 請求項1に記載の外観検査装置において、
前記特徴量抽出部は、前記赤、緑、及び、青の各フィルタ画像データから検査領域の濃淡ヒストグラムをそれぞれ作成し、その各濃淡ヒストグラムから最小輝度値を特徴量として算出する最小輝度値算出部であり、
前記フィルタ画像比較部は、前記最小輝度値算出部が算出した前記赤、緑、及び、青の各フィルタ画像データの濃淡ヒストグラムの最小輝度値を比較して、その最小輝度値が最も大きなフィルタ画像データを、低輝度異物を検出するのに最適なフィルタ画像データとして選択する最小輝度値比較部であることを特徴とする外観検査装置。 - 請求項1に記載の外観検査装置において、
前記特徴量抽出部は、前記赤、緑、及び、青の各フィルタ画像データから検査領域の濃淡ヒストグラムをそれぞれ作成し、その各濃淡ヒストグラムから最大輝度値を特徴量として算出する最大輝度値算出部であり、
前記フィルタ画像比較部は、前記最大輝度値算出部が算出した前記赤、緑、及び、青の各フィルタ画像データの濃淡ヒストグラムの最大輝度値を比較して、その最大輝度値が最も小さなフィルタ画像データを、高輝度異物を検出するのに最適なフィルタ画像データとして選択する最大輝度値比較部であることを特徴とする外観検査装置。 - 請求項1に記載の外観検査装置において、
前記特徴量抽出部は、
前記赤、緑、及び、青の各フィルタ画像データから検査領域の濃淡ヒストグラムをそれぞれ作成し、その各濃淡ヒストグラムから最小輝度値を特徴量として算出する最小輝度値算出部と、
前記赤、緑、及び、青の各フィルタ画像データから検査領域の濃淡ヒストグラムをそれぞれ作成し、その各濃淡ヒストグラムから最大輝度値を特徴量として算出する最大輝度値算出部と
を備え、
前記フィルタ画像比較部は、
前記最小輝度値算出部が算出した前記赤、緑、及び、青の各フィルタ画像データの濃淡ヒストグラムの最小輝度値を比較して、その最小輝度値が最も大きなフィルタ画像データを、低輝度異物を検出するのに最適なフィルタ画像データとして選択する最小輝度値比較部と、
前記最大輝度値算出部が算出した前記赤、緑、及び、青の各フィルタ画像データの濃淡ヒストグラムの最大輝度値を比較して、その最大輝度値が最も小さなフィルタ画像データを、高輝度異物を検出するのに最適なフィルタ画像データとして選択する最大輝度値比較部と
を備えたことを特徴とする外観検査装置。 - 請求項1に記載の外観検査装置において、
前記特徴量抽出部は、前記赤、緑、及び、青の各フィルタ画像データから検査領域のフーリエ・スペクトルを演算し、各フィルタ画像データのフーリエ・スペクトルから最大周波数成分を特徴量として算出する最大周波数成分算出部であり、
前記フィルタ画像比較部は、前記最大周波数成分算出部が算出した前記赤、緑、及び、青の各フィルタ画像データのフーリエ・スペクトルの最大周波数成分を比較して、その最大周波数成分が最も大きなフィルタ画像データを、異物を検出するのに最適なフィルタ画像データとして選択する最大周波数成分比較部であることを特徴とする外観検査装置。
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