JP3316977B2

JP3316977B2 - パタ−ンの検査方法

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Publication number: JP3316977B2
Application number: JP27901293A
Authority: JP
Inventors: 松野修三
Original assignee: Nippon Avionics Co Ltd
Current assignee: Nippon Avionics Co Ltd
Priority date: 1993-10-12
Filing date: 1993-10-12
Publication date: 2002-08-19
Anticipated expiration: 2017-08-19
Also published as: JPH07110863A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は，フィルムキャリア等
により形成されたパタ−ンを自動的に検査する方法に関
するもので，特に，不良品の不良部位における不良状態
を判定する検査方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来，ＩＣ，ＬＳＩの実装に用いられる
フィルムキャリアは，厚さ７５〜１２５μｍ程度のポリ
イミドフィルムの上に，銅箔を接着剤で貼り付け，両面
にフォトレジストを塗布し，マスク露光，現像，エッチ
ングを行ってリ−ドのパタ−ンを形成している。

【０００３】このようにしてパタ−ンを形成後，フォト
レジストが除去され，リ−ドの表面にＳｎ，Ａｕ，半田
メッキ処理を行ってフィルムキャリア工程が終了する。
この工程終了後，顕微鏡を用いて人間により目視でパタ
−ンの検査が行われている。このように，微細なパタ−
ンを目視で検査するには，熟練を要するとともに，目を
酷使する結果となる等の問題があった。

【０００４】一方，目視検査に代わるものとして，パタ
−ンをＴＶカメラで撮像し，基準パタ−ンとして被測定
パタ−ンとの一致率をもとにして検査を行うパタ−ンマ
ッチング手法によることも考えられる。しかしながら，
一致率は下式で表されるように，画素単位の計測であ
り，フィルムキャリアのような微細なパタ−ンの検査に
は不向きである。一致率＝｛（全体の画素−一致していない画素）／（全
体の画素）｝×１００％又，同一形状のリ−ドが連続するようなパタ−ンの場合
には，リ−ドが１本分ずれて位置合わせしてしまう場合
もあり，同一形状のパタ−ンの繰り返しの場合には問題
があった。

【０００５】そこで，上記の問題点を解決するために，
発明者は先に，以下のような方法を出願した。即ち，良
品と判定されている被測定パタ−ンをマスタパタ−ンと
し，その濃淡画像を画像メモリに記憶するとともに，こ
の画像メモリに記憶されたマスタパタ−ンの濃淡ヒスト
グラムから，これを二値化処理して，マスタパタ−ンの
エッジデ−タを求め，このエッジデ−タから最小二乗法
により直線化して登録するとともに，互いに対向して位
置する両直線の中心線Ｌ_M と幅Ｗとを求めてこれをマス
タパタ−ン情報として登録し，これを基準パタ−ンとす
る。一方，被測定パタ−ンのエッジデ−タは，マスタパ
タ−ンの各直線に対応付けされ，両者が比較照合され，
誤差が検査され，良品，不良品の判定がなされる方法で
ある。

【０００６】

【発明が解決しようとする問題点】しかしながら，上記
の方法では，被測定パタ−ンに沿って求められたエッジ
デ−タとマスタパタ−ンのデ−タとを比較して良品，不
良品の判断をしていたため，パタ−ン全体が位置ずれし
ている場合には，求められたエッジデ−タはマスタパタ
−ンのデ−タと一致してしまい，位置ずれがあることを
誤認してしまうという問題があった。即ち，被測定パタ
−ンに沿った片側だけのエッジデ−タからは，不良部位
がずれているのか，又，不良部位が突起状であるのかあ
るいは細りであるか認識出来ず，不良状態を正確に判定
することができないという問題があった。

【０００７】

【問題点を解決するための手段】この発明は，被測定パ
タ−ンのエッジデ−タから，対応付けされたマスタパタ
−ンの直線へ垂線を降ろし，この垂線までの長さΔｄを
誤差量とし，この誤差量Δｄが大の時，マスタパタ−ン
の中心線Ｌ_M に被測定パタ−ンの互いに対向するエッジ
デ−タから垂線を降ろし，この互いに対向するエッジデ
−タから中心線Ｌ_M までの距離を求めることにより，不
良部位におけるエッジデ−タの幅ｗを求め，この不良部
位におけるエッジデ−タとマスタパタ−ンのエッジデ−
タとから被測定パタ−ンの不良部位の長さＸを求め，こ
の不良部位の長さＸが，Ｘ＞ｋＷあるいはＸ＜ｋＷを不
良部位の長さＸの判定基準とするとともに，被測定パタ
−ンの幅ｗが，ｙＷ＞ｗあるいはｗ＜ｚＷを不良部位の
幅ｗの判定基準とすることにより，ｋ，ｙ，ｚを初期設
定して被測定パタ−ンの不良部位における不良状態を判
定するようにしたものである。

【０００８】

【作用】良品と判定されている被測定パタ−ンをマスタ
パタ−ンとし，その濃淡画像を画像メモリに記憶すると
ともに，この画像メモリに記憶されたマスタパタ−ンの
濃淡ヒストグラムから，これを二値化処理して，マスタ
パタ−ンのエッジデ−タを求め，このエッジデ−タから
マスタパタ−ンを直線の集合に変換して直線化して登録
するとともに，互いに対向位置する両直線の中心線Ｌ_M
と幅Ｗとを求めてこれをマスタパタ−ン情報として登録
し，これを基準パタ−ンとする。

【０００９】被測定パタ−ンのエッジデ−タから，不良
部位におけるエッジデ−タの幅ｗを求め，この不良部位
におけるエッジデ−タとマスタパタ−ンのエッジデ−タ
とから被測定パタ−ンの不良部位の長さＸを求め，この
不良部位の長さＸが，Ｘ＞ｋＷあるいはＸ＜ｋＷを不良
部位の長さＸの判定基準とするとともに，被測定パタ−
ンの幅ｗが，ｙＷ＞ｗあるいはｗ＜ｚＷを不良部位の幅
ｗの判定基準とする。

【００１０】このｋ，ｙ，ｚの値を初期設定して，マス
タパタ−ンの幅Ｗと被測定パタ−ンの幅とを基準にし
て，不良部位における不良状態を判定することにより，
不良部位が位置ずれしている場合でも位置補正して，不
良状態を検査出来る。

【００１１】

【発明の実施例】この発明の実施例を，図１〜図１８に
基づいて詳細に説明する。図１はこの発明の実施例を示
す処理フロ−，図２〜図４は先に出願した発明の実施例
を示すマスタパタ−ンの処理フロ−，パタ−ン検査装置
の基本動作図，システム構成図，図５〜図１３は先の発
明の実施例をパタ−ンの検査方法を説明するための説明
図，図１４〜図１８は発明の実施例を示す説明図であ
る。

【００１２】まず，この発明を実施する具体的なパタ−
ン検査装置について，図３に示す基本動作図および図４
に示すシステム構成図に基づいて説明する。なお，この
実施例では，被測定パタ−ンｍとしてＴＡＢテ−プのパ
タ−ンを例にとり，そのパタ−ンを検査する場合につい
て説明する。

【００１３】図３において，パタ−ン検査装置は，リ−
ルに巻かれているＴＡＢテ−プ（図示せず）のフィルム
を送り出す巻出し部１，定寸送り・位置決め部２，良品
不良品を判定処理する検出部３，判定処理が終了したテ
−プを次に切断工程に送る定寸送り・位置決め部４，不
良品のテ−プを切断する打ち抜き部５，再度リ−ルにテ
−プを巻取るための巻取り部６とにより構成されてい
る。

【００１４】図４は，システム構成図を示すもので，シ
ステム制御部７はこのシステム全体を制御し，メニュ−
や結果を表示するカラ−ＣＲＴ８，品種の設定，登録，
操作メニュ−の選択を行うキ−ボ−ド９，シ−ケンサ部
１０，プリンタ１１，画像メモリ１２，ＣＰＵ（計測ユ
ニット）１３，信号セレクタ１４等が制御されている。

【００１５】シ−ケンサ部１０は，システム制御部７の
制御のもとに，操作スイッチ・表示ランプ１５，テ−プ
ランナ部１６，テ−プパンチャ部１７，Ｘ−Ｙテ−ブル
１８等を制御している。１９はフロッピ−ディスクであ
る。

【００１６】ドライバ２０によりＸ方向のモ−タ２１，
シ−ケンサ部１０を介してテ−ブルコントロ−ラ（３
軸）２２とＹ−Ｓ−Ｐドライバ２３とによりＹ方向のモ
−タ２４およびスパン軸用モ−タ２５が制御されて，Ｘ
−Ｙテ−ブル１８は，それぞれＸ方向，Ｙ方向およびス
パン軸方向に駆動制御される。従って，ＴＡＢテ−プ
は，Ｘ−Ｙテ−ブル１８上のカメラ２６，２７で撮像さ
れ，その画像はＡ／Ｄ変換器２８によりデジタル変換さ
れ，画像メモリ１２に画素単位で記憶される。検出部３
は，カメラ２６，２７とこの移動機構部分，Ｘ−Ｙテ−
ブル１８，ＣＰＵ１３，Ａ／Ｄ変換器２８，画像メモリ
１２により構成されている。

【００１７】次に，このパタ−ン検査装置の作用動作に
ついて説明する。リ−ルに巻き取られているＴＡＢテ−
プは，シ−ケンサ部１０の制御のもとに，テ−プランナ
部１６に１コマづつＸ−Ｙテ−ブル１８上のカメラ２
６，２７の所定位置に送り出され位置決めされる。Ｘ−
Ｙテ−ブル１８はＹおよびＸ軸方向の駆動モ−タ２４，
２１，スパン軸方向モ−タ２５により３軸方向を制御す
ることにより，それぞれ位置決めされる。

【００１８】所定位置に位置決めされた１コマのＴＡＢ
テ−プのパタ−ンは，２台のカメラ２６，２７により撮
像され，その濃淡画像はＡ／Ｄ変換器２８によりデジタ
ル信号に変換され，画素単位で画像メモリ１２に記憶さ
れる。一方，画像メモリ１２には，検査の開始に当たっ
て，良品と判定されたＴＡＢテ−プのマスタパタ−ン情
報が作成され記憶される。このマスタパタ−ンＭとＴＡ
Ｂパタ−ン（被測定パタ−ンｍ）とが検出部３におい
て，後述するような方法で比較され，良品，不良品の判
定処理がなされる。

【００１９】このようにして，各コマ毎に良品，不良品
の判定処理がなされたＴＡＢテ−プは，順次各コマ毎に
テ−プパンチャ部１７に送り込まれ，不良品が打ち抜か
れた後，巻取り部６において，再度リ−ルに巻き取ら
れ，検査が終了する。

【００２０】次に，検出部３においてＴＡＢパタ−ンが
良品，不良品と判定処理されるためのＴＡＢパタ−ンの
検査方法について，図１に基づいて説明する。検査に先
立って，良品と判定されているＴＡＢテ−プから，基準
となるマスタパタ−ンＭを作成して，マスタパタ−ン情
報として画像メモリ１２に登録しておかねばならない。

【００２１】以下，マスタパタ−ンＭの作成方法につい
て，図２に基づいて説明する。白黒のカメラ２６，２７
で撮像され，良品と判定されたＴＡＢテ−プのパタ−ン
の濃淡画像は，図５にそのパタ−ンの一部が示され，図
６，図７にその拡大図が示されているが，それは，ま
ず，一旦画像メモリ１２に登録される（ステップ４
０）。次いで，そのエッジ座標（エッジデ−タ）が，図
５，図６に示されるように，濃淡画像が白→黒，黒→白
と変化している点の中点において，しきい値Ｓ_L と交叉
するものと仮定して抽出される（ステップ４１）。

【００２２】マスタパタ−ンＭのエッジデ−タの抽出
は，全体画像の濃淡ヒストグラムからこれを二値化処理
し，しきい値Ｓ_L の両隣の白，黒の画素において比例配
分（即ち，中点を求めることになる）で，しきい値Ｓ_L
をよぎるＸ又はＹ座標値（以下，エッジデ−タと記す）
Ｎ₁ （４．５，２），Ｎ₂ （５，２．５），Ｎ₃ （５．
５，３）・・・・が求められる（ステップ４１）。

【００２３】次に，図８に示すように，このようにして
求められた点の集合であるマスタパタ−ンＭの各エッジ
デ−タＮ₁ ，Ｎ₂ ，Ｎ₃ ・・・は最小二乗法により直線
Ａ₁，Ａ₂ ，Ａ₃ ・・として直線化される（ステップ４
２）。なお，この場合，各エッジデ−タＮ₁ ，Ｎ₂ ，Ｎ
₃ ・・・から直線Ａ₁ ，Ａ₂，Ａ₃ ・・・に垂線を下
し，それぞれ各エッジデ−タＮ₁ ，Ｎ₂ ，Ｎ₃ ・・・か
ら直線Ａ₁ ．Ａ₂ ・・までの距離ΔＮ₁ ，ΔＮ₂ ，ΔＮ
₃ ・・・が，０．３画素以下の場合には，これは直線化
可能なエッジデ−タとして直線Ａ₁ ，Ａ₂ ・・・に含め
られる。このようにして，点の集合として抽出されてい
るマスタパタ−ンＭのエッジデ−タＮ₁ ，Ｎ₂ ，Ｎ₃ ・
・・を直線化して，最終的にはマスタパタ−ンＭは直線
Ａ₁ ，Ａ₂ ，Ａ₃ ・・の集合に変換される（ステップ４
２）。

【００２４】次に，マスタパタ−ンＭの幅Ｗが求められ
る。図９に示すように，互いに対向する直線Ａ₁ と直線
Ａ_n ，直線Ａ₂ と直線Ａ_n-1 ・・・から中心線Ｌ_M を求
め，この中心線デ−タは，マスタパタ−ン情報として登
録される（ステップ４３）。なお，この情報は，被測定
パタ−ンｍを検査する場合にリ−ドの方向性を調べるの
に使用される。

【００２５】求められた中心線Ｌ_M に垂直な直線Ｈ_M を
引いた時，この直線Ｈ_M が直線Ａ₁とＡ_N ，Ａ₂ とＡ_N-1
・・・と交叉する点までの幅がマスタパタ−ンＭの幅
Ｗと等しくなる。即ち，中心線Ｌ_M は両直線Ａ₁ とＡ
_n-1 との距離を直径とする内接円の中心の軌跡となると
ともに，直径がマスタパタ−ンＭの幅Ｗとなる（ステッ
プ４４）。このようにして順次求められたマスタパタ−
ンＭの直線Ａ₁ ，Ａ₂ ，Ａ₃ ・・・，中心線Ｌ_M は，マ
スタパタ−ン情報として登録されて，基準となるマスタ
パタ−ンＭが作成される（ステップ４５）。

【００２６】このようにして，図２に示す手順でマスタ
パタ−ンＭが作成されると，次には，実際にＴＡＢテ−
プの被測定パタ−ンｍが，図１に示す手順で検査され
る。ＴＡＢテ−プは，図３，図４に示すように，リ−ル
に巻き取られており，巻出し部１から，１コマずつ送り
出され，カメラ２６，２７により被測定パタ−ンｍが撮
像される。この時，撮像された画像は，図５に示すよう
な濃淡画像となり，Ａ／Ｄ変換器２８でデジタル化され
て，画像メモリ１２に一旦記憶される。画像メモリ１２
に記憶されているマスタパタ−ンＭとこの被測定パタ−
ンｍとは，検出部３のＣＰＵ１３で読み出され，位置合
わせした後，比較，照合されて，被測定パタ−ンｍが検
査される（ステップ４６）。

【００２７】ここで，被測定パタ−ンｍをマスタパタ−
ンＭと比較，照合して検査する場合の前提条件を，図１
０に基づいて説明する。（１）マスタパタ−ンＭおよび被測定パタ−ンｍのエッ
ジデ−タｎ₁ ，ｎ₂ ，ｎ₃ ・・・は，例えば，検査範囲
を設定する一つの手法として，ウインド３０によってマ
スクされ，ウインド３０の中のパタ−ンのみが検査の対
象となる（ステップ４７）。（２）ウインド３０によって一部分切り出された被測定
パタ−ンｍは，図１０に示すように，必ずウインド３０
の４辺のいづれかに接しており，パタ−ン３１で示され
る形状のパタ−ン部分は，エッジデ−タとしては認識し
ない。（３）検査は，必ず出発点Ｓからウインド３０の４辺を
一定方向に回って進められ，最後に出発点Ｓに戻り，画
面の検査が完了する。

【００２８】このような前提条件のもとに，以下の手順
で被測定パタ−ンｍの検査が行われる。図１１は，検査
時の状態を示すもので，マスタパタ−ンＭのエッジデ−
タは最小二乗法により直線化されて，直線Ａ₁ ，Ａ₂ ，
Ａ₃ ・・・で示されており，抽出された被測定パタ−ン
ｍのエッジデ−タｎ₁ ，ｎ₂ ，ｎ₃ ・・・が黒丸で示さ
れている（ステップ４８）。

【００２９】そこで，まず，被測定パタ−ンｍのエッジ
デ−タｎ₁ ，ｎ₂ ，ｎ₃ ・・・が，マスタパタ−ンＭの
どの直線と対応するかの対応付けが行われなければなら
ない。この対応付けを行うために，図１１，図１２に示
すように，マスタパタ−ンＭの互いに隣接する直線Ａ₁
と直線Ａ₂ ，直線Ａ₂ と直線Ａ₃ ・・・が持つ角度ａ，
ｂ・・・をそれぞれ２等分する直線Ａ₂'，Ａ₃'・・・を
算出する。

【００３０】従って，マスタパタ−ンＭは，この直線Ａ
₂'，Ａ₃'・・・で区分され，各直線Ａ₁ ，Ａ₂ ，Ａ₃ ・
・に対応する領域（以下，領域Ａ₁ ，Ａ₂ ，Ａ₃ ・・・
と記す）に分割されることになるので，被測定パタ−ン
ｍのエッジデ−タｎ₁ ，ｎ₂，ｎ₃ ・・・は，すべて領
域Ａ₁ ，Ａ₂ ，Ａ₃ ・・・に対応付けされる（ステップ
４９）。

【００３１】次に，マスタパタ−ンＭと被測定パタ−ン
ｍとの誤差量（ずれ）Δｄが測定されなければならな
い。このためには，図１３に示すように，被測定パタ−
ンｍのエッジデ−タｎ₁ ，ｎ₂ ，ｎ₃ ・・・から直線Ａ
₁ ，Ａ₂ ・・・にそれぞれ垂線ｈ₁ ，ｈ₂ ，ｈ₃ ・・・
を降ろし，この垂線ｈ₁ ，ｈ₂ ，ｈ₃ ・・・が，それぞ
れ直線Ａ₁ ，Ａ₂ ・・・と交叉する距離Δｄ（Δｄ₁ ，
Δｄ₂ ・・・）を求めると，この距離Δｄが誤差量，即
ち，マスタパタ−ンＭと被測定パタ−ンｍとのずれ量と
なる（ステップ５０）。

【００３２】次に，実際に各種の検査をする場合につい
て説明する。実際の検査をする場合には，被測定パタ−
ンｍの幅ｗを求め，この幅ｗと基準となるマスタパタ−
ンＭの幅ＷとがＣＰＵ１３において比較演算され，良
品，不良品の判定がなされる。この際，良品，不良品の
判定基準値として，不良部位の長さＸの判定基準として
Ｘ＝ｋＷ，および被測定パタ−ンの幅ｗが，ｙＷ＞ｗあ
るいはｗ＜ｚＷを不良部位の幅ｗの判定基準としてＣＰ
Ｕ１３に初期条件として設定されている（ステップ５
１）。この実施例の場合には，ｋ＝２，ｙ＝２／３，ｚ
＝４／３として初期設定されている。

【００３３】従って，一般には，判定係数をｙおよびｚ
（但し，ｙ＜ｚ）とした時，被測定パタ−ンｍの幅ｗと
マスタパタ−ンＭの幅Ｗとが，ｙＷ＜ｗ＜ｚＷとなる時，良品と判定し，幅ｗがこの範囲外にある時を
パタ−ンの幅不適として不良品と判定される。

【００３４】そこで，まず，被測定パタ−ンｍの幅ｗを
求める場合について説明する。図１４は，被測定パタ−
ンｍの幅ｗを求める状態を示すもので，図１３に示すよ
うに，被測定パタ−ンｍのエッジデ−タｎ₁ ，ｎ₂ ，ｎ
₃ ・・・から，マスタパタ−ンＭの直線Ａ₁ ，Ａ₂ ・・
・に垂線を下し，この垂線までの長さΔｄ（誤差量）
（Δｄ₁ ，Δｄ₂ ・・・）を求め，この誤差量Δｄが小
さい場合には，そのまま良品として判定される。

【００３５】誤差量Δｄが大きいエッジデ−タｎ（ｎ
₁ ，ｎ₂ ，・・ｎ_n ）に対しては，マスタパタ−ンＭの
中心線Ｌ_M に対してそれぞれ垂線を下ろして，その距離
を求め，互いに対向する被測定パタ−ンｍのエッジデ−
タｎ（ｎ₁ ，ｎ₂ ，・・ｎ_n ）から幅ｗ（ｗ₁ ，ｗ₂ ・
・ｎ_n ）が求められる。

【００３６】この求められた被測定パタ−ンｍの幅ｗ
が，ＣＰＵ１３において，マスタパタ−ンＭの幅Ｗと比
較，演算される。ＣＰＵ１３には初期条件が設定されて
おり，この実施例の場合には，マスタパタ−ンＭの幅を
Ｗとした時，被測定パタ−ンの幅ｗの判定基準値が設定
されている。即ち，（２／３）Ｗ＜ｗ＜（４／３）Ｗの範囲内に入っているか否かを見て（ステップ５１），
この範囲内に入っている場合には，良品と判定され，範
囲外の場合には細り，太り，突起，欠けのいずれかに対
応する不良品と判定されるように設定されている。

【００３７】次に，不良品と判定された場合，不良部位
における不良状態を実際に判定する場合について説明す
る。（１）．「細り」の検査図１５は，不良品と判定された被測定パタ−ンｍが，
「細り」と判定される検査時の状態を示すもので，上記
図１４のようにして求められた被測定パタ−ンｍのエッ
ジデ−タｎの誤差量Δｄが，１画素分以上ずれが発生し
ているエッジデ−タｎ₁ からチェックを開始し，エッジ
デ−タｎ₁ ，ｎ₂ ，ｎ₃ ・・・とチェックして最終のエ
ッジデ−タｎ_n までチェックしてそのずれが発生してい
る長さＸを求める。

【００３８】次いで，上記のように，マスタパタ−ンＭ
の中心線Ｌ_M に対してそれぞれ垂線を下ろして，その距
離を求め，互いに対向する被測定パタ−ンｍのエッジデ
−タｎ（ｎ₁ ，ｎ₂ ，・・ｎ_n ）から幅ｗ（ｗ₁ ，ｗ₂
・・ｗ_n ）が求められる。

【００３９】このようにして求められた被測定パタ−ン
ｍのずれの長さＸおよび幅ｗ（ｗ₁，ｗ₂ ・・ｗ_n ）
は，ＣＰＵ１３においてマスタパタ−ンＭのデ−タと比
較演算される。その結果，マスタパタ−ンＭの幅Ｗ，被
測定パタ−ンｍのずれの長さＸ，幅ｗとした時，ずれの
長さＸ＞２Ｗ（ステップ５２），且つ，幅ｗ＜２Ｗ／３
の時（ステップ５３）のみ，「細り」と判定されて不良
品と判定される（ステップ５４）。

【００４０】（２）．「太り」の検査図１６は，不良品と判定された被測定パタ−ンｍが，
「太り」と判定される検査時の状態を示すもので，上記
細りを検査したと同様に，被測定パタ−ンｍのエッジデ
−タｎの誤差量Δｄが，１画素分以上ずれが発生してい
るエッジデ−タｎ₁ からチェックを開始し，エッジデ−
タｎ₁ ，ｎ₂ ，ｎ₃ ・・・とチェックして最終のエッジ
デ−タｎ_n までチェックしてそのずれが発生している長
さＸを求める。

【００４１】次いで，上記のように，マスタパタ−ンＭ
の中心線Ｌ_M に対してそれぞれ垂線を下ろして，その距
離を求め，互いに対向する被測定パタ−ンｍのエッジデ
−タｎ（ｎ₁ ，ｎ₂ ，・・ｎ_n ）から幅ｗ（ｗ₁ ，ｗ₂
・・ｗ_n ）が求められる。

【００４２】このようにして求められた被測定パタ−ン
ｍのずれの長さＸおよび幅ｗ（ｗ₁，ｗ₂ ・・ｗ_n ）
は，ＣＰＵ１３においてマスタパタ−ンＭのデ−タと比
較演算される。その結果，マスタパタ−ンＭの幅Ｗ，被
測定パタ−ンｍのずれの長さＸ，幅ｗとした時，ずれの
長さＸ＞２Ｗ（ステップ５２），且つ，幅ｗ＞４Ｗ／３
の時（ステップ５５）のみ，「太り」と判定されて不良
品と判定される（ステップ５６）。

【００４３】（３）．「欠け」の検査図１７は，不良品と判定された被測定パタ−ンｍが，
「欠け」と判定される検査時の状態を示すもので，上記
細りや太りを検査したと同様にして，被測定パタ−ンｍ
のずれが発生している長さＸを求める。

【００４４】次いで，上記と同様にして，被測定パタ−
ンｍのエッジデ−タｎ（ｎ₁ ，ｎ₂，・・ｎ_n ）から幅
ｗ（ｗ₁ ，ｗ₂ ・・ｗ_n ）が求められる。

【００４５】このようにして求められた被測定パタ−ン
ｍのずれの長さＸおよび幅ｗ（ｗ₁，ｗ₂ ・・ｗ_n ）
は，ＣＰＵ１３においてマスタパタ−ンＭのデ−タと比
較演算される。その結果，マスタパタ−ンＭの幅Ｗ，被
測定パタ−ンｍのずれの長さＸ，幅ｗとした時，ずれの
長さＸ＜２Ｗ（ステップ５７），且つ，幅ｗ＜２Ｗ／３
の時（ステップ５８）のみ，「欠け」と判定されて不良
品と判定される（ステップ５９）。

【００４６】（４）．「突起」の検査図１８は，不良品と判定された被測定パタ−ンｍが，
「突起」と判定される検査時の状態を示すもので，上記
（１）〜（３）において検査したと同様に，被測定パタ
−ンｍのずれが発生している長さＸが求められる。

【００４７】次いで，上記と同様にして，被測定パタ−
ンｍのエッジデ−タｎ（ｎ₁ ，ｎ₂，・・ｎ_n ）から幅
ｗ（ｗ₁ ，ｗ₂ ・・ｗ_n ）が求められる。

【００４８】このようにして求められた被測定パタ−ン
ｍのずれの長さＸおよび幅ｗ（ｗ₁，ｗ₂ ・・ｗ_n ）
は，同様にＣＰＵ１３においてマスタパタ−ンＭのデ−
タと比較演算される。その結果，マスタパタ−ンＭの幅
Ｗ，被測定パタ−ンｍのずれの長さＸ，幅ｗとした時，
ずれの長さＸ＜２Ｗ（ステップ５７），且つ，幅ｗ＞４
Ｗ／３の時（ステップ６０）のみ，「突起」と判定され
て不良品と判定される（ステップ６１）。

【００４９】

【発明の効果】この発明は，被測定パタ−ンのエッジデ
−タから，対応付けされたマスタパタ−ンの直線へ垂線
を降ろし，この垂線までの長さΔｄを誤差量とし，この
誤差量Δｄが大の時，マスタパタ−ンの中心線Ｌ_M に被
測定パタ−ンの互いに対向するエッジデ−タから垂線を
降ろし，この互いに対向するエッジデ−タから中心線Ｌ
_M までの距離を求めることにより，不良部位におけるエ
ッジデ−タの幅ｗを求め，この不良部位におけるエッジ
デ−タとマスタパタ−ンのエッジデ−タとから被測定パ
タ−ンの不良部位の長さＸを求め，この不良部位の長さ
Ｘが，Ｘ＞ｋＷあるいはＸ＜ｋＷを不良部位の長さＸの
判定基準とするとともに，被測定パタ−ンの幅ｗが，ｙ
Ｗ＞ｗあるいはｗ＜ｚＷを不良部位の幅ｗの判定基準と
することにより，ｋ，ｙ，ｚを初期設定して被測定パタ
−ンの不良部位における不良状態を判定するようにし
て，マスタパタ−ンの幅を検査の基準としているので，
被測定パタ−ンが全体的に位置ずれしている場合でも位
置補正した状態で検査することができ，いかなる形状の
ものでも正確にその不良品の不良部位における不良状態
を検査することが出来る。

【００５０】特に，従来のように，パタ−ンに沿って求
めた片側だけのエッジデ−タだけから判断していた場合
には，突起，細り，太り，欠け等は，一義的に定義する
ことが不可能であったが，これらの状態を正確に定義付
けすることが出来る。

【００５１】検査条件は，初期条件として任意に設定す
ることが出来るから，必要に応じて検査条件を変更する
ことが出来るとともに，すべての不良品の不良部位にお
ける不良状態を同一の検査条件で判断することが出来る
から，正確な検査結果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例を示す処理フロ−である。

【図２】マスタパタ−ンの処理フロ−である。

【図３】パタ−ン検査装置の基本動作図である。

【図４】システム構成図である。

【図５】被測定パタ−ンの一部である。

【図６】マスタパタ−ンのエッジデ−タを求めるための
説明図で，図５の拡大図である。

【図７】図６の拡大図である。

【図８】マスタパタ−ンを直線化するための説明図であ
る。

【図９】マスタパタ−ンの幅Ｗを求めるための説明図で
ある。

【図１０】ウインドに表示された被測定パタ−ンであ
る。

【図１１】マスタパタ−ンの直線と被測定パタ−ンのエ
ッジデ−タとの関係を示す図である。

【図１２】マスタパタ−ンの領域を区分するための説明
図である。

【図１３】ずれ（誤差量）を求めるための説明図であ
る。

【図１４】この発明の実施例を示すもので，パタ−ン幅
の検査の説明図である。

【図１５】この発明の実施例を示すもので，細りの検査
の説明図である。

【図１６】この発明の実施例を示すもので，太りの検査
の説明図である。

【図１７】この発明の実施例を示すもので，欠けの検査
の説明図である。

【図１８】この発明の実施例を示すもので，突起の検査
の説明図である。

【符号の説明】Ｍマスタパタ−ンＡ₁ ，Ａ₂ ・・・マスタパタ−ンＭの直線Ｎ₁ ，Ｎ₂ ・・・マスタパタ−ンのエッジデ−タＨ_M マスタパタ−ンの直線Ｌ_M マスタパタ−ンの中心線Ｗマスタパタ−ンの幅 Δｄ誤差量（ずれ）ｍ被測定パタ−ンｗ被測定パタ−ンの幅ｎ₁ ，ｎ₂ ・・・被測定パタ−ンのエッジデ−タＸずれの長さ１２画像メモリ１３ＣＰＵ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G06T 7/00 - 7/60 G06T 1/00 H01L 21/66 G01B 11/00 - 11/30 G01N 21/84 - 21/958

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】被測定パタ−ンの良品をマスタパタ−ン
の濃淡画像として画像メモリに記憶し，この画像メモリ
に記憶された前記マスタパタ−ンの濃淡ヒストグラムか
らこれを二値化処理して前記マスタパタ−ンのエッジデ
−タを求め，このエッジデ−タから最小二乗法により前
記マスタパタ−ンを直線の集合に変換し，これらの直線
から互いに対向して位置する両直線の中心線Ｌ_M を求め
て前記マスタパタ−ン情報として登録し，この中心線Ｌ
_M に直角に交わる線と前記両直線とが交わる点までの長
さから前記互いに対向する直線の幅Ｗを求めて前記マス
タパタ−ン情報として登録することにより，被測定パタ
−ンと比較するための基準となる前記マスタパタ−ンを
作成し，前記被測定パタ−ンを画像メモリに記憶し，前
記マスタパタ−ンと前記被測定パタ−ンとを位置合わせ
するとともに，検査範囲を設定し，この検査範囲の周辺
に，前記被測定パタ−ンのエッジデ−タが存在し，前記
検査範囲の周辺を一定方向に検査して前記被測定パタ−
ンのエッジデ−タを抽出し，前記マスタパタ−ンの互い
に隣接する直線が持つ角度を２等分する直線を算出し，
この直線により前記マスタパタ−ンを前記各直線にそれ
ぞれ対応する領域に分割し，この各領域内に存在する被
測定パタ−ンのエッジデ−タを前記マスタパタ−ンの直
線にそれぞれ対応付けし，それぞれ対応付けされた前記
被測定パタ−ンのエッジデ−タと前記マスタパタ−ンの
エッジデ−タとの誤差を検出して良品，不良品の判定を
するパタ−ンの検査方法において，前記被測定パタ−ン
のエッジデ−タから前記対応付けされた前記マスタパタ
−ンの直線へ垂線を降ろし，この垂線までの長さΔｄを
誤差量とし，この誤差量Δｄが大の時，前記マスタパタ
−ンの中心線Ｌ_M に前記被測定パタ−ンの互いに対向す
るエッジデ−タから垂線を降ろし，この互いに対向する
エッジデ−タから前記中心線Ｌ_M までの距離を求めるこ
とにより，不良部位における前記エッジデ−タの幅ｗを
求め，この不良部位におけるエッジデ−タと前記マスタ
パタ−ンのエッジデ−タとから前記被測定パタ−ンの不
良部位の長さＸを求め，この不良部位の長さＸが，Ｘ＞
ｋＷあるいはＸ＜ｋＷを前記不良部位の長さＸの判定基
準とするとともに，前記被測定パタ−ンの幅ｗが，ｙＷ
＞ｗあるいはｗ＜ｚＷを前記不良部位の幅ｗの判定基準
とすることにより，前記ｋ，ｙ，ｚを初期設定して前記
被測定パタ−ンの不良部位における不良状態を判定する
ことを特徴とするパタ−ンの検査方法。
【請求項２】前記ｋ＝２，ｙ＝２／３と初期設定し
て，前記不良部位の長さＸ＞２Ｗであるとともに，ｗ＜
２Ｗ／３となる時，前記被測定パタ−ンの前記不良部位
における不良状態を細りと判定することを特徴とする請
求項１に記載のパタ−ンの検査方法。
【請求項３】前記ｋ＝２，ｙ＝２／３と初期設定し
て，前記不良部位の長さＸ＜２Ｗであるとともに，ｗ＜
２Ｗ／３となる時，前記被測定パタ−ンの前記不良部位
における不良状態を欠けと判定することを特徴とする請
求項１に記載のパタ−ンの検査方法。
【請求項４】前記ｋ＝２，ｚ＝４／３と初期設定し
て，前記不良部位の長さＸ＞２Ｗであるとともに，ｗ＞
４Ｗ／３となる時，前記被測定パタ−ンの前記不良部位
における不良状態を太りと判定することを特徴とする請
求項１に記載のパタ−ンの検査方法。
【請求項５】前記ｋ＝２，ｚ＝４／３と初期設定し
て，前記不良部位の長さＸ＜２Ｗであるとともに，ｗ＞
４Ｗ／３となる時，前記被測定パタ−ンの前記不良部位
における不良状態を突起と判定することを特徴とする請
求項１に記載のパタ−ンの検査方法。