CN117522769A - 检查装置、检查方法以及存储介质 - Google Patents

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渡边隆志
井上广
小野利幸
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Toshiba Corp
Nuflare Technology Inc
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Abstract

本发明提供检查装置、检查方法以及存储介质。本发明的实施方式涉及检查装置、检查方法以及存储介质。提供能够仅使用简易的图像处理，容许成为比较对象的图像彼此的图案的偏移并且仅检测缺陷、异物等异常的检查装置。实施方式的检查装置具备图像取得部、图像变形部、差分生成部、差分合并部、以及异常检测部。图像取得部取得第1图像和第2图像。图像变形部对第1图像或者第2图像应用多个变形处理来生成多个变形图像。差分生成部使用多个变形图像，针对每个像素计算第1图像和第2图像的像素值的差分值。差分合并部针对每个像素计算将计算出的多个差分值合并的合并差分值。异常检测部根据合并差分值检测检查对象的异常。

Description

检查装置、检查方法以及存储介质
本申请以日本专利申请2022-122623(申请日：8/1/2022)为基础，从该申请享受优先的利益。本申请通过参照该申请，包含该申请的全部内容。
技术领域
本发明的实施方式涉及检查装置、检查方法以及存储介质，例如涉及检查在玻璃上形成有图案的试样的异常的检查装置、检查方法以及存储介质。
背景技术
为了检查试样的异常，使用比较多个图像的装置。作为成为检查对象的试样，例如，可以举出用于制造半导体元件的掩模。在检查时，通过经由在玻璃等原材料上形成有电路图案的掩模曝光而在晶片上形成图案。因此，掩模的图案缺陷、附着到掩模的异物等异常导致成品率降低。
作为检查掩模的图案缺陷的方法，例如，有芯片(die)和芯片的比较检查、芯片和数据库的比较检查。在芯片和芯片的比较检查中，比较光罩上的2个芯片、即成为基准的芯片的基准图像和成为检查对象的芯片的检查图像。另外，在芯片和数据库的比较检查中，比较根据表示设计图案的CAD数据生成的基准图像和成为检查对象的芯片的检查图像。另外，作为检查缺陷、异物的方法，例如，有比较用不同的方法对成为检查对象的芯片进行摄像而得到的图像的检查方法。作为该检查方法的代表性的例子，可以举出比较由透射试样的光生成的透射图像和由从试样反射的光生成的反射图像的方法。
近年来，伴随半导体元件的微细化，检查对象的摄像中的光学倍率变高。与其相伴地，比较对象彼此的位置偏移等波及检查的影响变大，即使在本来不包括应发现的缺陷、异物的正常的区域中在检查图像彼此中也会产生差异，成为误探测的原因成为问题。
例如，已知通过联立方程式计算用于校正基准图像和检查图像的位置偏移的参数并生成使用该参数校正基准图像的位置的校正图像，比较校正图像和检查图像的检查方法。然而，在根据实际的图像正确地计算位置偏移来进行校正这样的方法中，需要求解联立方程式等繁杂的处理、针对每个图案形状保持大量的校正信息等处理。进而，伴随光学倍率的提高，在不仅是单纯的位置偏移而且并非缺陷引起的图案的摇晃、光学特性所引起的图像上的不均匀的偏移也校正的情况下，需要更繁杂的处理。
发明内容
实施方式想要解决的课题在于提供能够仅使用简易的图像处理，容许成为比较对象的图像彼此的图案的偏移并且仅检测缺陷、异物等异常的检查装置、检查方法以及程序。
为了解决这样的课题，实施方式的检查装置具备图像取得部、图像变形部、差分生成部、差分合并部、以及异常检测部。图像取得部取得用于检查检查对象的第1图像和第2图像。图像变形部针对所述第1图像以及所述第2图像的至少一方应用多个变形处理来生成多个变形图像。差分生成部使用所述多个变形图像，针对每个像素计算所述第1图像和所述第2图像的像素值的差分值。差分合并部针对每个像素计算将针对所述多个变形图像的各个变形图像计算出的多个所述差分值合并的合并差分值。异常检测部根据所述合并差分值检测检查对象的异常。
根据上述结构的检查装置，能够仅使用简易的图像处理，容许成为比较对象的图像彼此的图案的偏移并且仅检测缺陷、异物等异常。
附图说明
图1是示出一个实施方式的检查装置的结构例的概念图。
图2是用于说明一般的透射图像和反射图像的特征的图。
图3是用于说明使用透射图像和反射图像来检测异常的一般的方法的一个例子的图。
图4是示出一个实施方式的检查装置的动作例的流程图。
图5是示出根据透射图像生成多个变形图像的处理的一个例子的图。
图6是示出使用透射图像的变形图像和反射图像来生成差分图像的处理的一个例子的图。
图7是示出透射图像的变形图像和反转反射图像的像素值的一个例子的图。
图8是用于说明将多个差分值合并的处理的一个例子的图。
图9是示出通过边缘检测处理计算出的合并差分值的一个例子的图。
图10是为了说明第1变形例的利用检查装置的变形处理的图。
图11是示出第2变形例的检查装置的概念图。
图12是示出第2变形例的检查装置的动作例的流程图。
图13是示出第2变形例所涉及的反射图像的变形图像和透射图像的像素值的一个例子的图。
图14是用于说明第2变形例所涉及的将多个差分值合并的处理的一个例子的图。
图15是示出第3变形例的检查装置的概念图。
图16是示出第3变形例的检查装置的动作例的流程图。
图17是用于说明第3变形例所涉及的将多个差分值合并的处理的一个例子的图。
图18是示出第4变形例所涉及的检查装置的硬件结构的一个例子的图。
(符号说明)
10、20、30、40：检查装置；101：图像取得部；102、202：图像变形部；103、203：差分生成部；104、304：差分合并部；105：异常检测部；401：CPU；402：RAM；403：程序存储器；404：辅助存储装置；405：输入输出接口。
具体实施方式
以下，参照附图，详细说明检查装置、方法以及存储介质的实施方式。在以下的说明中，关于具有大致相同的功能以及结构的构成要素，附加同一符号，仅在必要的情况下进行重复说明。
(装置说明)
图1是示出应用了一个实施方式的检查方法的检查装置10的结构例的概念图。检查装置10是检查用于制造半导体元件的掩模的异常的装置。掩模的异常例如是掩模的缺陷、附着到掩模的异物。在本实施方式中，主要说明检测附着到掩模的异物的情况。
如图1所示，检查装置10具备控制检查装置10整体的处理电路、和存储介质(存储器)。处理电路是通过调出并执行存储介质内的程序，执行图像取得部101、图像变形部102、差分生成部103、差分合并部104、以及异常检测部105的功能的处理器。处理电路由包括CPU(Central Processing Unit，中央处理单元)、ASIC(Application Specific IntegratedCircuit，专用集成电路)或者FPGA(Field Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)等的集成电路形成。处理器既可以由1个集成电路形成，也可以由多个集成电路形成。
此外，图像取得部101、图像变形部102、差分生成部103、差分合并部104、以及异常检测部105既可以通过由CPU等处理器执行的软件实现，也可以通过专用的硬件实现。即，图像取得部101、图像变形部102、差分生成部103、差分合并部104、以及异常检测部105具有的各功能既可以通过单一的处理电路实现，也可以组合多个独立的处理器而构成处理电路，通过各处理器执行程序而实现各功能。另外，图像取得部101、图像变形部102、差分生成部103、差分合并部104、以及异常检测部105具有的各功能也可以实现为独立的硬件电路。
在存储介质中，存储在处理器中使用的处理程序、以及在处理器中的运算中使用的参数以及表等。存储介质是存储各种信息的HDD(Hard Disk Drive，硬盘驱动器)、SSD(Solid State Drive，固态硬盘)、集成电路等存储装置。另外，存储装置除了HDD、SSD等以外，也可以是CD(Compact Disc，光盘)、DVD(Digital Versatile Disc，数字通用光盘)、闪存存储器等可移动性存储介质，还可以是在与闪存存储器、RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)等半导体存储器元件等之间读写各种信息的驱动装置。
图像取得部101取得用于检查检查对象的图像1和图像2。图像1与第1图像相当。图像2与第2图像相当。图像取得部101将图像1输出给图像变形部102，将图像2输出给差分生成部103。图像1以及图像2既可以预先存储到检查装置10的存储器，也可以从与检查装置10以有线或者无线方式连接的外部设备、数据库取得。
图像1以及图像2是用于检查掩模的异常的2种图像。例如，在检测附着到掩模的异物的情况下，作为图像1以及图像2，使用根据透射作为检查对象的掩模的光生成的透射图像、和根据从作为检查对象的掩模反射的光生成的反射图像。例如，在图像1是透射图像的情况下，图像2成为反射图像，在图像1是反射图像的情况下，图像2成为透射图像。
另外，在检查装置10是检测掩模的缺陷的检查装置的情况下，作为图像1以及图像2，使用成为基准的掩模图像(以下称为基准图像)和成为检查对象的掩模图像(以下称为检查图像)。例如，在图像1是基准图像的情况下，图像2成为检查图像，在图像1是检查图像的情况下，图像2成为基准图像。基准图像例如是根据表示掩模的设计图案的CAD数据生成的图像、拍摄正常的掩模而生成的图像。
图像变形部102针对图像1以及图像2的至少一方应用多个变形处理来生成多个变形图像。在本实施方式中，图像变形部102针对从图像取得部101输出的图像1进行多个不同的变形处理，生成变形图像。之后，图像变形部102将生成的变形图像输出给差分生成部103。
在将透射图像和反射图像用作图像1以及图像2的情况下，作为变形处理，例如，使用膨胀处理或者收缩处理。膨胀处理是指，将各像素的像素值用该像素的附近像素中的最大的像素值置换的处理。收缩处理是指，将各像素的像素值用该像素的附近像素中的最小的像素值置换的处理。例如，在作为变形处理使用膨胀处理的情况下，作为多个不同的变形处理，使用参照的附近像素的范围不同的多个膨胀处理。另外，在作为变形处理使用收缩处理的情况下，作为多个不同的变形处理，使用参照的附近像素的范围不同的多个收缩处理。
差分生成部103使用多个变形图像，针对每个像素计算图像1和图像2的像素值的差分值(以下还称为像素值差分)。在本实施方式中，差分生成部103取得从图像变形部102输出的多个变形图像、和从图像取得部101输出的图像2，关于多个变形图像的各个变形图像，针对每个像素计算与图像2的像素值的差分值。之后，差分生成部103将针对每个变形图像得到的多个差分值输出给差分合并部104。
关于透射图像和反射图像，明暗反转。因此，在作为图像1以及图像2使用透射图像以及反射图像的情况下，差分生成部103在计算差分值时，针对透射图像以及反射图像的一方应用使明暗反转的反转处理来生成反转图像，使用透射图像以及反射图像中的未应用反转处理的通常图像和应用了反转处理的反转图像来计算差分值。
另外，在计算差分值时，差分生成部103以使反转图像和通常图像的像素值的范围一致的方式针对反转图像或者通常图像执行像素值校正，使用像素值校正后的图像来计算差分值。这样，通过将计算差分值的2个图像的像素值调整后计算差分值，能够将无异常的正常的区域中的差分值抑制得小。
差分合并部104将从差分生成部103输出的多个差分值合并，得到最终的差分值。具体而言，差分合并部104针对每个像素计算将针对多个变形图像各自计算出的多个差分值合并的差分值(以下称为合并差分值)。例如，针对每个像素，从多个差分值中选择绝对值成为最小的值，将该绝对值计算为合并差分值。通过这样计算合并差分值，能够将起因于图像1以及图像2中的图案的轻微的偏移而产生的像素值的差抑制得小。此外，也可以用其他任意的方法合并差分值。差分合并部104将计算的合并差分值输出给异常检测部105。
异常检测部105根据合并差分值检测检查对象的异常。具体而言，异常检测部105根据从差分合并部104输出的合并差分值，针对每个像素，判定为正常以及异常中的哪一个。在有异物的附着、缺陷等异常的情况下，在异物附着的区域、有缺陷的区域的像素中，合并差分值变大。因此，例如，通过进行针对合并差分值的阈值处理，能够判定该像素是正常还是异常。阈值预先设定例如并存储到检查装置10的存储器。此外，也可以用使用合并差分值的其他任意的方法检测异常。异常检测部105将包括异常的检测结果的异常信息输出给外部设备等。
如上所述，在差分合并部104的处理中，通过从多个差分值中选择绝对值成为最小的值，能够将图案的轻微的偏移所引起的像素值的差抑制得小。由此，能够高精度地仅检测掩模的异常所引起的像素值的差分，作为结果异常检测性能提高。即，通过差分合并部104的处理，抑制图像1和图像2中的轻微的图案偏移的影响，所以在不存在异常的正常区域中，合并差分值变小。因此，在异常检测部105的处理中，通过仅将具有阈值以上的差分值的像素判定为异常，能够正确地检测异常。
(动作说明)
接下来，说明通过检查装置10执行的处理的动作。在此，作为异常检测处理，以使用透射图像和反射图像来检测附着到掩模的异物的处理为例子进行说明。
另外，说明图像1是透射图像、且图像2是反射图像的情况。
在此，使用图2和图3，说明透射图像和反射图像的一般的特征。图2是示出透射图像和反射图像的一般的特性的概念图。图2是对同一试样的同一位置进行摄像而生成了透射图像和反射图像的例子。如图2所示，一般而言，透射图像和反射图像由于分别使用透射试样的光和从试样反射的光来摄像，所以具有明暗逆转的性质。图3是用于说明透射图像的像素值、反射图像的像素值、以及透射图像和反射图像的像素值的差分值的一般的关系的图。图3示出使反射图像的明暗反转的状态。
图3示出由于异物的影响在区域A1中透射图像的像素值降低的例子。在区域A中，由于存在异常，仅透射图像的像素值降低，所以透射图像和反射图像的差分值变大，能够探测异常。
另外，一般而言，在透射图像和反射图像中，产生光学特性所引起的图案边缘的偏移。因此，如图2所示，透射图像中的明部的图案相比于反射图像中的暗部的图案更小地映现。对透射图像和反射图像进行摄像时的光学倍率越高，图案边缘的偏移对检查造成的影响变得越大。在图案边缘的偏移变大时，即使在不存在异常的情况下，也有时如图3所示，在图案边缘的周边区域A2中产生大的差分值，产生异常的误探测。
图4是示出通过检查装置10执行的异常检测处理的过程的一个例子的流程图。此外，以下说明的各处理中的处理过程仅为一个例子，各处理能够尽可能适当地变更。另外，关于以下说明的处理过程，能够根据实施方式适当地进行步骤的省略、置换、以及追加。
(步骤S1)
在步骤S1中，图像取得部101取得透射图像和反射图像。例如，通过实际上进行摄像，取得透射图像和反射图像。在该情况下，实际上对检查对象试样照射可见光、紫外光等光，用传感器接收透射试样的透射光和被试样反射的反射光，根据接收结果生成透射图像和反射图像。或者，也可以通过从存储器等存储介质读出预先摄像到的透射图像和反射图像，取得透射图像和反射图像。在取得透射图像和反射图像之后，图像取得部101将透射图像输出给图像变形部102，将反射图像输出给差分生成部103。
(步骤S2)
在步骤S2中，图像变形部102针对从图像取得部101输出的透射图像应用变形处理。如上所述，透射图像中的明部图案相比于反射图像的同一区域的暗部图案更小地映现，所以通过对透射图像应用膨胀处理，能够使透射图像的明部图案的大小接近反射图像的暗部图案。图5是示出根据透射图像生成多个变形图像的处理的一个例子的图。如图5所示，在本实施方式中，图像变形部102对透射图像应用参照范围不同的3种膨胀处理，生成参照0像素量的附近像素而置换为其中的最大像素值的0像素膨胀图像(变形图像1)、参照1像素量的附近像素而置换为其中的最大像素值的1像素膨胀图像(变形图像2)、以及参照2像素量的附近像素而置换为其中的最大像素值的2像素膨胀图像(变形图像3)，作为多个变形图像。0像素膨胀图像成为与原来的透射图像相同的图像。1像素膨胀图像是原来的透射图像的明部膨胀1像素量的图像。2像素膨胀图像是原来的透射图像的明部膨胀2像素量的图像。图像变形部102将生成的3种变形图像输出给差分生成部103。
在本实施方式中，说明了作为多个变形图像生成3种膨胀图像的例子，但生成变形图像的数量也可以根据检查对象的图像的性质设定为任意的数量。例如，既可以生成在膨胀处理中参照的附近像素的数量不同的2种变形图像，也可以生成4种以上的变形图像。另外，也可以根据透射图像和反射图像的图案边缘的偏移的像素数，设定膨胀的像素数。例如，也可以预先调查图案边缘偏移的像素数，应用使明部图案膨胀该数量的膨胀处理。
(步骤S3)
在步骤S3中，差分生成部103计算从图像取得部101输出的反射图像和从图像变形部102输出的各变形图像的像素值的差分值。差分值是像素值(亮度值)的差。在本实施方式中，通过图像变形部102输出3种膨胀图像，所以差分生成部103针对每个像素，计算0像素膨胀图像和反射图像的差分值、1像素膨胀图像和反射图像的像素的差分值、以及2像素膨胀图像和反射图像的像素的差分值这3个差分值。
在此，使用图6，详细说明差分值的计算方法。图6是示出使用透射图像的变形图像和反射图像来生成差分图像的处理的一个例子的图。如上所述，关于透射图像和反射图像，明暗逆转。因此，在计算透射图像和反射图像的差分值时，首先，需要使透射图像和反射图像的任意图像的明暗反转。在本实施方式中，差分生成部103首先生成使反射图像的明暗反转的反转反射图像。明暗的反转例如能够通过从理论上的最大像素值减去该像素的像素值来实现。即，如果是8位图像，则通过从作为最大像素值的255减去该像素的像素值，能够进行像素值的反转。
另外，在变形图像和反转反射图像中，明部、暗部的像素值有时不同。因此，差分生成部103以使变形图像和反转反射图像的像素值的范围(像素值范围)一致的方式针对变形图像以及反转反射图像的单方或者两方执行校正像素值的校正处理。而且，通过使用校正后的图像来计算差分值，能够将正常区域中的差分值抑制得小。
在此，作为一个例子，说明通过式(1)校正反转反射图像的像素位置(x，y)的像素值R(x，y)的情况。
式(1)中的RL、RD、TL、TD分别表示反转反射图像的明部的代表像素值、反转反射图像的暗部的代表像素值、变形图像的明部的代表像素值、变形图像的暗部的代表像素值。代表值既可以使用摄像时的标定结果等预先决定，也可以根据图像直接计算。在根据图像直接计算的情况下，例如，能够将明部、暗部的一部分区域中的像素值的平均值、中央值、在像素值的直方图中成为峰值的像素值等用作代表值。通过对反转反射图像应用基于式(1)的线性变换，反转反射图像和变形图像的明部和暗部的像素值一致。因此，通过进行校正处理，能够抑制透射图像和反射图像的图案偏移所引起的差分以外的差分。例如，在图6的例子中，在根据使用变形图像1和像素值校正后的反转反射图像计算出的差分值生成的差分图像1中，图案边缘周边由于透射图像和反射图像的图案偏移所引起的差分值大而成为明部，在其以外的区域中，由于通过校正处理差分值变小而成为暗部。
此外，在此，以通过针对反射图像进行使明暗反转的反转处理，并针对反转反射图像进行校正像素值的校正处理，与变形图像符合地校正反射反转图像的像素值的情况为例子进行了说明，但也可以针对透射图像的变形图像进行这些处理。例如，也可以针对变形图像应用反转处理而使变形图像的明暗反转。另外，也可以与反射图像符合地校正反转后的变形图像的像素值。另外，也可以针对变形图像应用反转处理和校正处理的一方，针对反射图像应用反转处理和校正处理的另一方。
另外，也可以在生成透射图像的变形图像之前，针对透射图像执行反转处理。在该情况下，针对使透射图像反转而得到的反转透射图像，作为变形处理代替膨胀处理而应用收缩处理。由此，能够生成与针对透射图像的膨胀图像进行了反转处理的情况同样的图像。
(步骤S4)
在步骤S4中，差分合并部104将差分生成部103输出的多个差分值合并来计算合并差分值。合并差分值是最终的差分值。差分合并部104将计算出的合并差分值输出给异常检测部105。作为差分值的合并方法，例如，可以举出比较针对每个变形图像计算出的多个差分值的绝对值，将其中的最小值选择为最终的合并差分值的方法。通过该方法，能够抑制图案偏移所引起的差分值。
在此，使用图7至图9，详细说明计算差分值的处理和将差分值合并的处理。图7是示出各变形图像和反转反射图像的像素值的图。
图7示出图像的中心的1像素行线中的像素值。图7的横轴示出1像素行线中的位置。图7的纵轴示出像素值。图7(a)示出变形图像1(0像素膨胀图像)和反转反射图像的像素值，图7(b)示出变形图像2(1像素膨胀图像)和反转反射图像的像素值，图7(c)示出变形图像3(2像素膨胀图像)和反转反射图像的像素值。在图7中，实线表示变形图像的像素值，虚线表示反转反射图像的像素值。
图8是用于说明将多个差分值合并的处理的一个例子的图。图8的横轴示出与图7相同的1像素行线中的位置。图8(a)-(c)的纵轴示出各变形图像和反转反射图像的差分值的绝对值。图8(a)示出变形图像1(0像素膨胀图像)和反转反射图像的差分值的绝对值，图8(b)示出变形图像2(1像素膨胀图像)和反转反射图像的差分值的绝对值，图8(c)示出变形图像3(2像素膨胀图像)和反转反射图像的差分值的绝对值。
如图7以及图8所示可知，透射图像的明部的图案的宽度小于反转反射图像，所以在图案边缘的周边区域A2中，与透射图像相同的变形图像1(0像素膨胀图像)和反转反射图像的差分值变大。另一方面，在变形图像2(1像素膨胀图像)中，透射图像的明部的图案的宽度变大，所以在图案边缘的周边区域A2中，相比于变形图像1，图案边缘的位置接近反转反射图像的图案边缘的位置。因此，在变形图像2中，在图案边缘的周边区域A2中，与反转反射图像的差分值变小。进而，在变形图像3(2像素膨胀图像)中，透射图像的明部的图案的宽度大于反转反射图像，图案边缘的位置向外侧移动，从而在图案边缘的周边区域A2中，变形图像3和反转反射图像的图案边缘的位置关系逆转。因此，变形图像3和反转反射图像的差分值变大的位置不同。另外，即使在变形图像3中，相比于变形图像1，图案边缘的位置接近反转反射图像的图案边缘的位置，所以图案边缘的周边区域中的与反转反射图像的差分值变小。
图8(d)是示出合并差分值的图。图8(d)的纵轴示出合并差分值。关于合并差分值，针对每个像素选择多个差分值中的最小值。因此，例如可知在图案边缘的周边区域A2中，选择变形图像2(1像素膨胀图像)和反转反射图像的差分值以及变形图像3(2像素膨胀图像)和反转反射图像的差分值中的任意值，所以合并差分值的值被抑制得小。
另外，在本实施方式中，也可以为了进一步抑制图案边缘中的差分值，执行确定图案边缘的位置，并使确定的区域的合并差分值成为0的处理(以下称为边缘确定处理)。也可以不执行边缘确定处理。图9是示出对图8(d)的合并差分值应用了边缘确定处理的情况下的合并差分值的图。图9的横轴示出与图7相同的1像素行线中的位置。图9的纵轴示出合并差分值。在随着膨胀处理的膨胀数变大，而变形处理中的变形的程度变大时，如图7(b)和图7(c)所示，变形图像和反转反射图像的图案边缘的位置关系逆转。例如，在图案边缘周边，如图7(a)、(b)所示，变形图像1以及变形图像2的像素值大于反转反射图像的像素值，但如图7(c)所示，变形图像3的像素值小于反转反射图像的像素值。因此，通过确定各变形图像和反转反射图像的像素值的大小关系逆转的像素，能够确定反转反射图像中的图案边缘的位置。例如，在关于某个像素，变形图像1的像素值小于反转反射图像的像素值、且变形图像3的像素值大于反转反射图像的像素值的情况下，能够推测为反转反射图像中的该像素是图案边缘。而且，通过将被推测为图案边缘的像素中的合并差分值置换为0，如图9所示，能够进一步抑制由于图案边缘周边中的图案偏移的影响而差分值变大。
但是，在应用了边缘确定处理的情况下，在图案边缘的周边存在小的异常的情况下，存在无法检测该异常的可能性。因此，优选根据成为检测对象的异常的特征，变更是否应用边缘确定处理。
(步骤S5)
在步骤S5中，异常检测部105进行针对差分合并部104输出的合并差分值的阈值处理，判定检查对象是正常还是异常。如此前所述，通过步骤S1-S4的处理，起因于异物、缺陷等异常以外的原因而产生的差分值被抑制。因此，仅在存在异常的像素中，合并差分值变大。因此，通过利用阈值处理确定合并差分值大的像素，能够检测异常的存在。阈值既可以是预先设定的值，也可以使用图像整体的合并差分值的直方图等相对地(动态地)设定。
另外，在图7至图9中，作为一个例子，说明了图像的中央的特定的1像素行线中的合并差分值的计算方法，但在实际的处理中，通过对图像整体应用该手法，针对每个像素计算图像整体的合并差分值，在图像整体使用合并差分值判定异常。
另外，在连续的多个像素中检测到异常的情况下，也可以根据包括这些像素的区域的大小、形状，还判定异常的种类、是否为异常的误探测等。
(效果)
以下，说明本实施方式所涉及的检查装置10的效果。
如上所述，检查对象的摄像中的光学倍率变高，从而透射图像和反射图像中的图案边缘的位置偏移变大，即便是不存在异物、缺陷等异常的正常的区域，像素值的差分值(像素值差分)也变大，而存在产生异常的误探测的可能性。
本实施方式所涉及的检查装置10具备图像取得部101、图像变形部102、差分生成部103、差分合并部104、以及异常检测部105。图像取得部101取得透射图像和反射图像。图像变形部102针对透射图像应用膨胀数不同的多个膨胀处理来生成多个变形图像(0像素膨胀图像、1像素膨胀图像以及2像素膨胀图像)。差分生成部103使用多个变形图像，针对每个像素计算透射图像和反射图像的像素值的差分值。此时，差分生成部103针对反射图像应用使明暗反转的反转处理来生成反转图像(反射反转图像)，使用未应用反转处理的通常图像(透射图像的变形图像)和反转图像(反射反转图像)来计算差分值。差分合并部104针对每个像素计算将针对多个变形图像的各个变形图像计算出的多个差分值合并的合并差分值。
例如，差分合并部104针对每个像素，将多个差分值中的绝对值最小的值选择为合并差分值。异常检测部105根据合并差分值，检测附着到掩模的异物。
通过上述结构，根据本实施方式所涉及的检查装置10，在透射图像的膨胀图像中，图案边缘的位置接近反射反转图像的图案边缘，所以通过使用膨胀图像和反射反转图像来计算差分值，能够减小图案边缘的位置偏移所引起的差分值。另外，通过将使用多个变形图像的差分值合并，无需严密地校正位置偏移而能够针对每个像素选择最佳的差分值。由此，在合并差分值中，图案边缘的位置偏移所引起的差分的发生的影响被抑制，仅附着到掩模的异物大幅影响。因此，通过使用合并差分值来检测异常，抑制异物的检测中的误探测，异物的检测精度提高。
此外，对透射图像和反射图像的至少1个应用变形处理即可。作为变形处理，根据应用的图像、与其他处理的顺序等，应用膨胀处理和收缩处理中的任意处理。在本实施方式中，说明了仅对透射图像应用膨胀处理且对反射图像不应用变形处理的情况，但也可以仅对反射图像应用变形处理，还可以对透射图像和反射图像这两方应用变形处理。
例如，如本实施方式所述，在仅生成透射图像的变形图像的情况下，差分生成部103计算多个变形图像各自的像素值和反转图像的像素值的差分，作为差分值。另外，在仅生成反转图像的变形图像的情况下，差分生成部103计算多个变形图像各自的像素值和透射图像的像素值的像素值的差分，作为差分值。另外，在生成透射图像的变形图像和反转图像的变形图像这两方的情况下，差分生成部103计算透射图像的变形图像各自的像素值和反转图像的变形图像各自的像素值的差分，作为差分值。
另外，对透射图像以及反射图像的一方应用反转处理即可。在本实施方式中，说明了对反射图像应用反转处理的情况，但也可以对透射图像应用反转处理。另外，也可以对透射图像或者反射图像应用反转处理和变形处理这两方，在该情况下，也可以在应用反转处理之后应用变形处理，还可以在应用变形处理之后应用反转处理。
如在本实施方式中说明，在针对透射图像应用变形处理、且针对反射图像应用反转处理的情况下，作为变形处理使用膨胀处理。另外，即使在对反射图像应用变形处理、且对透射图像应用反转处理的情况下，作为变形处理使用膨胀处理。另外，在针对透射图像或者反射图像应用变形处理和反转处理这两方的情况下，在进行膨胀处理之后进行反转处理或者在进行反转处理之后进行收缩处理。
另外，在本实施方式中，差分生成部103在计算差分值时，以使反转图像和通常图像的像素值的范围一致的方式针对反转图像或者通常图像执行像素值校正，使用像素值校正后的图像来计算差分值。这样，通过将计算差分值的2个图像的像素值调整后计算差分值，能够将无异常的正常的区域中的差分值抑制得小。
另外，在本实施方式中，还能够执行确定图案边缘的位置，并使确定的区域的合并差分值成为0的边缘确定处理。此时，差分合并部104关于在多个差分值中包括符号不同的值的像素，使合并差分值成为0。这样，在变形处理中的变形的程度变大时，通过利用变形图像和未应用变形处理的通常图像的图案边缘的位置关系逆转，确定各变形图像和通常图像的像素值的大小关系逆转的像素，能够确定图案边缘的位置。而且，通过将被推测为图案边缘的像素中的合并差分值置换为0，能够抑制由于图案边缘周边中的图案偏移的影响而差分值变大。
(第1变形例)
说明第1变形例。本变形例是将实施方式的结构按照以下变形的例子。关于与实施方式同样的结构、动作、以及效果省略说明。本变形例的检查装置10考虑由于膨胀处理无法检测异常的忧虑，在针对每个像素判定是否应用膨胀处理的方面与实施方式不同。
在本变形例中，图像变形部102在作为变形处理应用膨胀处理的情况下，根据在膨胀处理之后应用收缩处理而得到的图像和进行变形处理之前的图像的像素值的变化量，针对每个像素判定是否应用膨胀处理，在作为变形处理应用收缩处理的情况下，根据在收缩处理之后应用膨胀处理而得到的图像和进行变形处理之前的图像的像素值的变化量，针对每个像素判定是否应用该收缩处理。此时，图像变形部102针对变化量大的像素不应用变形处理，针对变化量小的像素应用变形处理。
例如，在对透射图像应用膨胀处理的情况下，图像变形部102根据在膨胀处理之后应用收缩处理而得到的图像和进行膨胀处理之前的透射图像的像素值的变化量，针对每个像素判定是否应用该膨胀处理。此时，图像变形部102针对变化量大的像素不应用膨胀处理，针对变化量小的像素应用膨胀处理。
另外，在针对对透射图像进行反转处理而得到的反转透射图像应用收缩处理的情况下，图像变形部102根据在收缩处理之后应用膨胀处理而得到的图像和进行膨胀处理之前的反转透射图像的像素值的变化量，针对每个像素判定是否应用该收缩处理。此时，图像变形部102针对变化量大的像素不应用收缩处理，针对变化量小的像素应用收缩处理。
图10是说明本变形例所涉及的变形处理的样子的图。图10是示出本变形例所涉及的各变形图像和反转反射图像的差分值的图。图10的横轴示出与图7相同的1像素行线中的位置。图10(a)-(c)的纵轴示出差分值的绝对值。图10(a)示出变形图像1(0像素膨胀图像)和反转反射图像的像素值，图10(b)示出变形图像2(1像素膨胀图像)和反转反射图像的像素值。图10(c)示出对变形图像2(1像素膨胀图像)应用收缩处理而得到的比较用的图像(以下称为比较图像)的像素值。图10(d)示出根据比较图像和透射图像的比较结果针对每个像素切换是否应用膨胀处理而生成的变形图像2。
图10(a)示出在透射图像中包括小的尺寸的异物的情况下的变形图像1(0像素膨胀图像)的像素值。在图10(a)中，在区域A1中，由于异物的影响，透射图像的像素值降低。该异物的尺寸是2像素程度。在针对这样的透射图像应用膨胀处理时，如图10(b)所示，由于存在异物而降低的像素值通过膨胀处理被置换为周围的正常的像素值，由于异物引起的像素值降低消失。在该情况下，虽然能够减小在图案边缘中产生的差分值，但无法检测异物，所以存在由于膨胀处理无法检测异常的忧虑。
图10(c)是示出针对变形图像2应用了1像素量的收缩处理的比较图像的像素值的图。如图10(c)所示，在针对1像素膨胀图像进行1像素量的收缩处理时，在图案边缘等比较大的区域中，应用膨胀处理之前的透射图像的像素值被恢复。然而，在如存在小的异物的微小区域中，在膨胀处理之后应用收缩处理时，由于异物引起的像素值降低不会恢复，应用膨胀处理之前的透射图像的像素值不会恢复。因此，关于比较图像的像素值和膨胀处理的应用前的透射图像的像素值的变化量大的像素，被判断为有存在异物的可能性，被设定为应用膨胀处理的对象外。此外，也可以代替透射图像，而使用0像素膨胀图像与比较图像进行比较。
图10(d)是示出针对变化量为预定的值以下的像素应用膨胀处理并针对变化量大于预定的值的像素应用膨胀处理的情况下的变形图像2的像素值和反转反射图像的像素值的图。如图10(d)所示，通过针对每个像素切换有无膨胀处理，针对有存在异物的可能性的像素不应用膨胀处理，从而能够原样地保持由于存在异物引起的像素值变化，而抑制由于图案边缘的位置偏移产生差分值。
(第2变形例)
说明第2变形例。本变形例是将实施方式的结构按照以下变形的例子。关于与实施方式同样的结构、动作、以及效果省略说明。本变形例的检查装置20在输入到图像变形部的图像是图像2的方面和差分生成部的处理被变更的方面与检查装置10不同。
(装置说明)
图11是示出本变形例的检查装置20的结构例的概念图。检查装置20具备图像取得部101、图像变形部202、差分生成部203、差分合并部104、以及异常检测部105。关于图像取得部101、差分合并部104、以及异常检测部105，与检查装置10相同，所以省略说明。
图像变形部202针对从图像取得部101输出的图像2进行变形处理，生成多个变形图像。之后，图像变形部102将生成的变形图像输出给差分生成部103。即，在检查装置20并非图像1而针对图像2应用变形处理的方面与检查装置10不同。
差分生成部203针对从图像变形部102输出的多个变形图像的各个变形图像，按照每个像素计算与从图像取得部101输出的图像1的差分值。差分生成部203将得到的多个差分值输出给差分合并部104。
(动作说明)
接下来，说明通过检查装置20执行的处理的动作。图12是示出通过检查装置20执行的异常检测处理的过程的一个例子的流程图。与实施方式的检查装置10同样地，作为异常检测处理，以使用透射图像和反射图像来检测附着到掩模的异物的处理为例子进行说明。另外，与实施方式的检查装置10同样地，说明图像1是透射图像、且图像2是反射图像的情况。此外，以下说明的各处理中的处理过程仅为一个例子，各处理能够尽可能适当地变更。另外，关于以下说明的处理过程，能够根据实施方式，适当地进行步骤的省略、置换、以及追加。
(步骤S1)
在步骤S1中，图像取得部101与实施方式同样地，取得透射图像和反射图像。在取得透射图像和反射图像之后，图像取得部101将反射图像输出给图像变形部102，将透射图像输出给差分生成部103。
(步骤S2)
在步骤S2中，图像变形部202针对从图像取得部101输出的反射图像应用变形处理。即使在本变形例中，作为变形处理使用膨胀处理。图像变形部202针对反射图像应用0像素膨胀处理、1像素膨胀处理以及2像素膨胀处理这3种不同的膨胀处理，将0像素膨胀图像、1像素膨胀图像以及2像素膨胀图像这3种膨胀图像生成为变形图像。0像素膨胀图像成为与原来的反射图像相同的图像。1像素膨胀图像是通过1像素膨胀处理原来的反射图像的明部膨胀1像素量而成的图像。2像素膨胀图像是通过2像素膨胀处理原来的反射图像的明部膨胀2像素量而成的图像。图像变形部202将生成的3种变形图像输出给差分生成部203。
在此，使用图13，说明实施方式的检查装置10的图像变形部102执行的处理和本变形例的检查装置20的图像变形部202的差异。图13是示出各变形图像和透射图像的像素值的图。图13示出各变形图像的使明暗反转的状态的像素值。图13示出图像的中心的1像素行线中的像素值。图13的横轴示出1像素行线中的位置。图13的纵轴示出像素值。图13(a)示出变形图像1(0像素膨胀图像)和透射图像的像素值，图13(b)示出变形图像2(1像素膨胀图像)和透射图像的像素值，图13(c)示出变形图像3(2像素膨胀图像)和透射图像的像素值。在图13中，实线示出变形图像，虚线示出透射图像。
如图5至图7所示，在实施方式的检查装置10中，说明了通过膨胀处理针对透射图像施加变形的例子。因此，在利用检查装置10的变形处理中，通过增大在透射图像中位于中心的图案的面积而执行了使透射图像接近反射图像的处理。另一方面，本变形例的检查装置20如图13所示，针对反射图像施加利用膨胀处理的变形。在该情况下，利用膨胀处理减小位于反射图像的中心的暗部的图案的面积，从而进行使反射图像接近透射图像的处理。因此，图案边缘的周边区域A2中的图案边缘的位置在检查装置10和检查装置20中不同。
(步骤S3)
在步骤S3中，差分生成部203计算从图像取得部101输出的透射图像和从图像变形部202输出的各变形图像的像素值的差分值。通过图像变形部202输出3种膨胀图像，所以差分生成部203针对每个像素，计算0像素膨胀图像和透射图像的差分值、1像素膨胀图像和透射图像的差分值、以及2像素膨胀图像和透射图像的差分值这3个差分值。差分生成部203将计算出的3个差分值输出给差分合并部104。
此时，差分生成部203针对各变形图像执行使明暗反转的上述反转处理来生成3个反转变形图像，以使各反转变形图像和透射图像的像素值的范围(像素值范围)一致的方式针对各反转变形图像执行上述校正处理之后，使用校正后的反转变形图像和透射图像的像素值来计算差分值。例如，能够使用将上述式(1)中的RL、RD、TL、TD分别置换为反转变形图像的明部的代表像素值、反转变形图像的暗部的代表像素值、透射图像的明部的代表像素值、透射图像的暗部的代表像素值的式子，来执行本变形例的校正处理。
此外，在此，以通过针对反射图像的变形图像进行使明暗反转的反转处理，与透射图像符合地校正反射图像的变形图像的像素值的情况为例子进行了说明，但也可以针对透射图像进行这些处理。例如，也可以针对透射图像应用反转处理而使透射图像的明暗反转。另外，也可以与变形图像符合地校正透射图像的像素值。
另外，也可以在使反射图像的明暗预先反转之后，对生成的图像进行收缩处理。由此，能够生成与在膨胀处理之后使变形图像的明暗反转的情况同样的图像。
图14是用于说明将多个差分值合并的处理的一个例子的图。图14的横轴示出与图13相同的1像素行线中的位置。图14(a)-图14(c)的纵轴示出差分值的绝对值。图14(a)示出变形图像1(0像素膨胀图像)和透射图像的差分值的绝对值，图14(b)示出变形图像2(1像素膨胀图像)和透射图像的差分值的绝对值，图14(c)示出变形图像3(2像素膨胀图像)和透射图像的差分值的绝对值。
(步骤S4)
在步骤S4中，差分合并部104将差分生成部203输出的多个差分值合并来计算合并差分值。通过差分合并部104将差分值合并的方法与实施方式的检查装置10相同，所以省略说明。差分合并部104将计算出的合并差分值输出给异常检测部105。
图14(d)是示出合并差分值的图。图14(d)的纵轴示出合并差分值。如图14(d)所示，即使在本变形例的检查装置20中，也与图7以及图8所示的检查装置10同样地，能够将图案边缘的周边区域A2的差分值抑制得小，所以能够得到与检查装置10同样的效果。另一方面，在图13以及图14中可知，由来于图案边缘的差分值的产生位置相比于图7以及图8位于更靠内侧，由于成为变形对象的图像不同而产生差分值的位置不同。
(步骤S5)
在步骤S5中，异常检测部105进行针对差分合并部104输出的合并差分值的阈值处理，判定检查对象是正常还是异常。利用异常检测部105的判定方法与实施方式的检查装置10相同，所以省略说明。
在本变形例的检查装置20中，如图14(d)所示，也能够将图案边缘周边的合并差分值抑制得小，所以能够得到与检查装置10同样的效果。
(第3变形例)
说明第3变形例。本变形例是将实施方式的结构按照以下变形的例子。关于与实施方式同样的结构、动作、以及效果省略说明。本变形例的检查装置30通过组合从实施方式的检查装置10和第2变形例的检查装置20各自得到的合并差分值，能够将图案边缘周边的差分值抑制得更小。
(装置说明)
图15是示出本变形例的检查装置30的结构例的概念图。检查装置30具备图像取得部101、图像变形部102、图像变形部202、差分生成部103、差分生成部203、差分合并部304、以及异常检测部105。关于图像取得部101、图像变形部102、图像变形部202，与检查装置10或者检查装置20相同，所以省略说明。
差分生成部103计算图像1的变形图像的像素值和图像2的像素值的差分值1。差分值1与第1差分值相当。计算差分值1的处理与检查装置10相同，所以省略说明。差分生成部103将计算出的差分值1输出给差分合并部304。
差分生成部203计算图像2的变形图像的像素值和图像1的像素值的差分值2。差分值2与第2差分值相当。计算差分值的处理与检查装置20相同，所以省略说明。差分生成部203将计算出的差分值2输出给差分合并部304。
差分合并部304将从差分生成部103输出的多个差分值1合并来计算合并差分值1，将从差分生成部203输出的多个差分值2合并来计算合并差分值2。合并差分值1与第1合并差分值1相当，合并差分值2与第2合并差分值相当。合并差分值的处理与检查装置10以及检查装置20相同，所以省略说明。另外，差分合并部304将合并差分值1和合并差分值2合并来计算合并差分值3。合并差分值3与第3合并差分值相当。在合并差分值3的计算中，能够使用与计算合并差分值1以及合并差分值2的情况同样的方法。例如，通过将合并差分值1和合并差分值2中的小的一方的值选择为合并差分值3，计算合并差分值3。差分合并部304将计算出的合并差分值3输出给异常检测部105。
异常检测部105进行针对从差分合并部304输出的合并差分值3的阈值处理，判定检查对象是正常还是异常。利用异常检测部105的判定方法与实施方式的检查装置10或者检查装置20相同，所以省略说明。
(动作说明)
接下来，说明通过检查装置30执行的处理的动作。图16是示出通过检查装置30执行的异常检测处理的过程的一个例子的流程图。与实施方式的检查装置10以及第2变形例的检查装置20同样地，作为异常检测处理，以使用透射图像和反射图像来检测附着到掩模的异物的处理为例子进行说明。另外，与实施方式的检查装置10以及第2变形例的检查装置20同样地，说明图像1是透射图像、且图像2是反射图像的情况。此外，以下说明的各处理中的处理过程仅为一个例子，各处理能够尽可能适当地变更。另外，关于以下说明的处理过程，能够根据实施方式适当地进行步骤的省略、置换、以及追加。
(步骤S1)
在步骤S1中，图像取得部101取得透射图像和反射图像。在取得透射图像和反射图像之后，图像取得部101将透射图像输出给图像变形部102和差分生成部203各自，将反射图像输出给图像变形部202和差分生成部103各自。
(步骤S2-1)
在步骤S2-1中，图像变形部102与实施方式的检查装置10同样地，针对从图像取得部101输出的透射图像应用0像素膨胀处理、1像素膨胀处理以及2像素膨胀处理这3种不同的膨胀处理，将0像素膨胀图像、1像素膨胀图像以及2像素膨胀图像这3种膨胀图像生成为变形图像。图像变形部102将生成的3种变形图像输出给差分生成部103。
(步骤S3-1)
在步骤S3-1中，差分生成部103与实施方式的检查装置10同样地，作为从图像取得部101输出的反射图像和从图像变形部102输出的各变形图像的像素值的差分值，针对每个像素，计算0像素膨胀图像和反射图像的差分值、1像素膨胀图像和反射图像的差分值、以及2像素膨胀图像和反射图像的差分值这3个差分值。此时，差分生成部103对反射图像执行反转处理来生成反转反射图像，以使各变形图像和反转反射图像的像素值的范围(像素值范围)一致的方式针对反射反转图像执行上述校正处理之后，使用校正后的反射反转图像和各变形图像的像素值来计算差分值。差分生成部203将包括计算出的3个差分值的差分值1输出给差分合并部304。
(步骤S2-2)
在步骤S2-2中，图像变形部202与第2变形例的检查装置20同样地，针对从图像取得部101输出的反射图像应用0像素膨胀处理、1像素膨胀处理以及2像素膨胀处理这3种不同的膨胀处理，将0像素膨胀图像、1像素膨胀图像以及2像素膨胀图像这3种膨胀图像生成为变形图像。图像变形部202将生成的3种变形图像输出给差分生成部203。
(步骤S3-2)
在步骤S3-2中，差分生成部203与第2变形例的检查装置20同样地，作为从图像取得部101输出的透射图像和从图像变形部202输出的各变形图像的像素值的差分值，针对每个像素，计算0像素膨胀图像和透射图像的差分值、1像素膨胀图像和透射图像的差分值、以及2像素膨胀图像和透射图像的差分值这3个差分值。此时，差分生成部203对各变形图像执行反转处理来生成3个反转变形图像，以使各反转变形图像和透射图像的像素值的范围(像素值范围)一致的方式针对各反转变形图像执行上述校正处理之后，使用校正后的反转变形图像和透射图像的像素值来计算差分值。差分生成部203将包括计算出的3个差分值的差分值2输出给差分合并部304。
通过以上的处理，将分别包括3个差分值的差分值1和差分值2输出给差分合并部304，所以向差分合并部304输出6个不同的差分值。
(步骤S4-1)
在步骤S4-1中，差分合并部304与实施方式的检查装置10同样地，将包含于从差分生成部103输出的差分值1的3个差分值合并来计算合并差分值1。
(步骤S4-2)
在步骤S4-2中，差分合并部304与第2变形例的检查装置20同样地，将包含于从差分生成部203输出的差分值2的3个差分值合并来计算合并差分值2。
步骤S4-1以及步骤S4-2中的合并处理例如通过从各差分值的绝对值选择最小值来执行。此时，也可以执行确定图案边缘的位置，并使确定的区域的合并差分值成为0的上述边缘确定处理。在该情况下，在对透射图像应用了变形处理的情况和对反射图像应用了变形处理的情况下被判定为图案边缘的像素的位置不同，所以优选针对合并差分值1和合并差分值2这两方应用边缘确定处理。
(步骤S5)
在步骤S5中，差分合并部304将在步骤S4-1以及步骤S4-2的处理中得到的合并差分值1和合并差分值2进一步合并来计算合并差分值3。在此处的合并处理中，选择合并差分值1和合并差分值2中的最小值。
在此，使用图17，说明通过差分合并部304合并的效果。图17是示出合并差分值的图。图17示出图像的中心的1像素行线中的像素值。图17的横轴示出1像素行线中的位置。图17的纵轴示出合并差分值。图17(a)示出合并差分值1，图17(b)示出合并差分值2，图17(c)示出合并差分值3。
如图17所示，在图17(a)所示的合并差分值1和图17(b)所示的合并差分值2中，差分值的峰值的位置偏移。因此，可知通过将合并差分值1和合并差分值2进一步合并，在图17(c)所示的合并差分值3中，图案边缘的周边区域A2中的差分值被抑制得更小。这样，通过针对2个输入图像(透射图像和反射图像)各自应用变形处理，对各自计算各变形图像和不应用变形处理的通常图像的差分值，并将计算出的差分值合并，相比于仅针对2个输入图像(透射图像和反射图像)的一方应用了变形处理的情况，能够将图案边缘的周边区域A2的差分值抑制得更小。
另外，在不进行上述边缘确定处理的情况下，也可以代替步骤S4-1、步骤S4-2、以及步骤S5，而将包含于差分值1和合并差分值2的6个差分值一次合并。即使在该情况下，也能够得到与将合并差分值1和合并差分值2合并的情况同样的结果。
(步骤S6)
在步骤S6中，异常检测部105进行针对差分合并部304输出的合并差分值3的阈值处理，判定检查对象是正常还是异常。利用异常检测部105的判定方法与实施方式的检查装置10相同，所以省略说明。
如上所述，在实施方式中，说明了通过抑制起因于图案偏移在图案边缘周边产生的差分值，仅在存在异常的区域中产生大的差分的检查方法。另外，在第1变形例中，说明了在变更应用变形处理的图像时产生比较大的差分值的位置变化。在本变形例的检查装置30中，通过将从实施方式的检查装置10得到的合并差分值1、和从检查装置20得到的合并差分值2进一步合并，如图17(c)所示，能够将图案边缘周边的合并差分值抑制得更小。而且，通过使用该合并差分值3来检测异常，能够抑制异物的检测中的误探测，进一步提高异物的检测精度。
此外，检查装置30的结构即使适当地变更也能够得到同样的效果。例如，也可以计算对由图像变形部102生成的透射图像应用膨胀处理而得到的图像和对由图像变形部202生成的反射图像依次应用膨胀处理和反转处理而得到的图像的差分值，用同样的方法将计算出的差分值合并。
(第4变形例)
图18是例示第4变形例所涉及的检查装置40的硬件结构的框图。第4变形例是实施方式以及第1至第3变形例的具体例，成为通过计算机实现了检查装置10、20、30的方式。
在检查装置40中，作为硬件，具备CPU(Central Processing Unit，中央处理单元)401、RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)402、程序存储器403、辅助存储装置404以及输入输出接口405。CPU401经由总线，与RAM402、程序存储器403、辅助存储装置404、以及输入输出接口405进行通信。即，本实施方式的检查装置40通过这样的硬件结构的计算机实现。
CPU401是通用处理器的一个例子。RAM402被CPU401用作工作存储器。RAM402包括SDRAM(Synchronous Dynamic Random Access Memory，同步动态随机存取存储器)等易失性存储器。程序存储器403存储用于实现与各实施方式对应的各部的数据解析程序。该数据解析程序例如也可以作为用于使计算机实现图像取得部101、图像变形部102、202、差分生成部103、203、差分合并部104、304以及异常检测部105的各功能的程序。另外，作为程序存储器403，例如，使用ROM(Read-Only Memory，只读存储器)、辅助存储装置404的一部分、或者其组合。辅助存储装置404非临时地存储数据。辅助存储装置404包括HDD(hard discdrive，硬盘驱动器)或者SSD(Solid State Drive，固态硬盘)等非易失性存储器。
输入输出接口405是用于与其他设备连接的接口。输入输出接口405例如被用于与键盘、鼠标、数据库以及显示器连接。
存储于程序存储器403的数据解析程序包括计算机可执行命令。数据解析程序(计算机可执行命令)在由作为处理电路的CPU401执行时，使CPU401执行预定的处理。例如，数据解析程序在由CPU401执行时，使CPU401执行关于图1、图11或者图15的各部说明的一连串的处理。例如，包含于数据解析程序的计算机可执行命令在由CPU401执行时，使CPU401执行数据解析方法。数据解析方法也可以包括与上述图像取得部101、图像变形部102、202、差分生成部103、203、差分合并部104、304以及异常检测部105的各功能对应的各步骤。另外，数据解析方法也可以适当地包括图4、图12或者图16所示的各步骤。
数据解析程序可以以存储于计算机可读取存储介质的状态提供给作为计算机的检查装置40。在该情况下，例如，检查装置40还具备从存储介质读出数据的驱动器(未图示)，从存储介质取得数据解析程序。作为存储介质，例如，能够适当地使用磁盘、光盘(CD-ROM、CD-R、DVD-ROM、DVD-R等)、光磁盘(MO等)、半导体存储器等。存储介质也可以称为非临时性计算机可读取存储介质(non-transitory computer readable storage medium)。另外，也可以将数据解析程序储存到通信网络上的服务器，检查装置40使用输入输出接口405从服务器下载数据解析程序。
执行数据解析程序的处理电路不限于CPU401等通用硬件处理器，也可以使用ASIC(Application Specific Integrated Circuit，专用集成电路)等专用硬件处理器。处理电路(处理部)这样的语言包括至少1个通用硬件处理器、至少1个专用硬件处理器、或者至少1个通用硬件处理器和至少1个专用硬件处理器的组合。在图18所示的例子中，CPU401、RAM402、以及程序存储器403与处理电路相当。
(其他应用例)
此前，以比较透射图像和反射图像来检测附着到作为检查对象的掩模的异物的情况为例子进行了说明，但在比较基准图像和检查图像来检测掩模的缺陷的装置中也能够应用本申请的结构。在该情况下，图像1成为基准图像和检查图像中的任意一方，图像2成为基准图像和检查图像的另一方。而且，生成针对基准图像和检查图像的至少一方作为变形处理应用了放大处理、缩小处理、平行移动处理、旋转处理等的变形图像。
关于变形处理，也可以根据图像1和图像2的特征使用任意的变形处理。例如，一般而言，透射图像和反射图像的光学倍率是等倍，且关于透射图像和反射图像中的位置已经对齐，所以在如上述实施方式作为图像1以及图像2使用透射图像以及反射图像的情况下，将膨胀处理、收缩处理用作变形处理。另外，在图像1以及图像2的光学倍率不同的情况下，作为变形处理使用放大处理、缩小处理。另外，在图像1以及图像2的位置偏移的情况下，作为变形处理使用平行移动处理。另外，在图像1以及图像2中的某一个旋转的情况下，作为变形处理使用旋转处理。另外，变形处理也可以是组合上述多个处理的处理。
这样，即使在起因于图像的特征、取得方法而在比较检查中使用的2个图像中发生了位置偏移的情况下，通过根据比较图像的特征应用任意的变形处理来生成多个变形图像，使用多个变形图像来计算多个差分值(像素值差分)，并将计算出的多个差分值合并，能够抑制由于位置偏移的影响产生差分，提高使用差分来判定异常的精度。
根据以上述叙述的至少一个实施方式的检查装置、检查方法以及存储介质，能够仅使用简易的图像处理，容许成为比较对象的图像彼此的图案的偏移并且仅检测缺陷、异物等异常。
虽然说明了本发明的几个实施方式，但这些实施方式仅为例示，未意图限定发明的范围。这些实施方式能够以其他各种方式实施，能够在不脱离发明的要旨的范围内进行各种省略、置换、变更。这些实施方式、其变形与包含于发明的范围、要旨同样地，包含于权利要求书记载的发明和其均等的范围。
此外，能够将上述实施方式总结为以下的技术方案。
(技术方案1)
一种检查装置，具备：
图像取得部，取得用于检查检查对象的第1图像和第2图像；
图像变形部，针对所述第1图像以及所述第2图像的至少一方应用多个变形处理来生成多个变形图像；
差分生成部，使用所述多个变形图像，针对每个像素计算所述第1图像和所述第2图像的像素值的差分值；
差分合并部，针对每个像素计算将针对所述多个变形图像的各个变形图像计算出的多个所述差分值合并的合并差分值；以及
异常检测部，根据所述合并差分值检测检查对象的异常。
(技术方案2)
根据技术方案1，
所述第1图像是根据透射检查对象的光生成的透射图像，
所述第2图像是根据从检查对象反射的光生成的反射图像，
所述差分生成部针对所述透射图像以及所述反射图像的一方应用使明暗反转的反转处理来生成反转图像，使用所述透射图像以及所述反射图像中的未应用所述反转处理的通常图像和所述反转图像来计算所述差分值。
(技术方案3)
根据技术方案2，所述变形处理是膨胀处理或者收缩处理。
(技术方案4)
根据技术方案3，所述图像变形部：
在作为所述变形处理应用所述膨胀处理的情况下，根据在所述膨胀处理之后应用所述收缩处理而得到的图像和进行变形处理之前的图像的像素值的变化量，针对每个像素判定是否应用该膨胀处理，
在作为所述变形处理应用所述收缩处理的情况下，根据在所述收缩处理之后应用所述膨胀处理而得到的图像和进行变形处理之前的图像的像素值的变化量，针对每个像素判定是否应用该收缩处理。
(技术方案5)
根据技术方案4，所述图像变形部针对所述变化量大的像素不应用所述变形处理，针对所述变化量小的像素应用所述变形处理。
(技术方案6)
根据技术方案2，所述差分生成部以使所述反转图像和所述通常图像的像素值的范围一致的方式针对所述反转图像或者所述通常图像执行像素值校正，使用所述像素值校正后的图像来计算所述差分值。
(技术方案7)
根据技术方案1，所述差分合并部将所述多个差分值中的绝对值最小的值选择为所述合并差分值。
(技术方案8)
根据技术方案1，所述差分合并部关于在所述多个差分值中包括符号不同的值的像素，使所述合并差分值成为0。
(技术方案9)
根据技术方案1，所述差分生成部：
在仅生成所述第1图像的变形图像的情况下，作为所述差分值，计算所述多个变形图像各自的像素值和所述第2图像的像素值的差分，
在仅生成所述第2图像的变形图像的情况下，作为所述差分值，计算所述多个变形图像各自的像素值和所述第1图像的像素值的像素值的差分，
在生成所述第1图像的变形图像和所述第2图像的变形图像这两方的情况下，作为所述差分值，计算所述第1图像的变形图像各自的像素值和所述第2图像的变形图像各自的像素值的差分。
(技术方案10)
根据技术方案1，
所述差分生成部将所述第1图像的变形图像的像素值和所述第2图像的像素值的差分计算为第1差分值，将所述第2图像的变形图像的像素值和所述第1图像的像素值的差分计算为第2差分值，
所述差分合并部将多个所述第1差分值合并来计算第1合并差分值，将多个所述第2差分值合并来计算第2合并差分值，将所述第1合并差分值和所述第2合并差分值合并来计算所述合并差分值。
(技术方案11)
一种检查方法，具备：
取得用于检查检查对象的第1图像和第2图像；
针对所述第1图像以及所述第2图像的至少一方应用多个变形处理来生成多个变形图像；
使用所述多个变形图像，针对每个像素计算所述第1图像和所述第2图像的像素值的差分值；
针对每个像素计算将针对所述多个变形图像的各个变形图像计算出的多个所述差分值合并的合并差分值；以及
根据所述合并差分值检测检查对象的异常。
(技术方案12)
一种计算机可读取非临时性存储介质，存储有程序，该程序用于使计算机实现：
取得用于检查检查对象的第1图像和第2图像的功能；
针对所述第1图像以及所述第2图像的至少一方应用多个变形处理来生成多个变形图像的功能；
使用所述多个变形图像，针对每个像素计算所述第1图像和所述第2图像的像素值的差分值的功能；
针对每个像素计算将针对所述多个变形图像各个计算的多个所述差分值合并的合并差分值的功能；以及
根据所述合并差分值检测检查对象的异常的功能。

Claims (12)

1.一种检查装置，具备：
图像取得部，取得用于检查检查对象的第1图像和第2图像；
图像变形部，针对所述第1图像以及所述第2图像的至少一方应用多个变形处理来生成多个变形图像；
差分生成部，使用所述多个变形图像，针对每个像素计算所述第1图像和所述第2图像的像素值的差分值；
差分合并部，针对每个像素计算将针对所述多个变形图像的各个变形图像计算出的多个所述差分值合并的合并差分值；以及
异常检测部，根据所述合并差分值检测检查对象的异常。
2.根据权利要求1所述的检查装置，其中，
所述第1图像是根据透射检查对象的光生成的透射图像，
所述第2图像是根据从检查对象反射的光生成的反射图像，
所述差分生成部针对所述透射图像以及所述反射图像的一方应用使明暗反转的反转处理来生成反转图像，使用所述透射图像以及所述反射图像中的未应用所述反转处理的通常图像和所述反转图像来计算所述差分值。
3.根据权利要求2所述的检查装置，其中，
所述变形处理是膨胀处理或者收缩处理。
4.根据权利要求3所述的检查装置，其中，
所述图像变形部：
在作为所述变形处理应用所述膨胀处理的情况下，根据在所述膨胀处理之后应用所述收缩处理而得到的图像和进行变形处理之前的图像的像素值的变化量，针对每个像素判定是否应用该膨胀处理，
在作为所述变形处理应用所述收缩处理的情况下，根据在所述收缩处理之后应用所述膨胀处理而得到的图像和进行变形处理之前的图像的像素值的变化量，针对每个像素判定是否应用该收缩处理。
5.根据权利要求4所述的检查装置，其中，
所述图像变形部针对所述变化量大的像素不应用所述变形处理，针对所述变化量小的像素应用所述变形处理。
6.根据权利要求2所述的检查装置，其中，
所述差分生成部以使所述反转图像和所述通常图像的像素值的范围一致的方式针对所述反转图像或者所述通常图像执行像素值校正，使用所述像素值校正后的图像来计算所述差分值。
7.根据权利要求1所述的检查装置，其中，
所述差分合并部将所述多个差分值中的绝对值最小的值选择为所述合并差分值。
8.根据权利要求1所述的检查装置，其中，
所述差分合并部关于在所述多个差分值中包括符号不同的值的像素，使所述合并差分值成为0。
9.根据权利要求1所述的检查装置，其中，
所述差分生成部：
在仅生成所述第1图像的变形图像的情况下，作为所述差分值，计算所述多个变形图像各自的像素值和所述第2图像的像素值的差分，
在仅生成所述第2图像的变形图像的情况下，作为所述差分值，计算所述多个变形图像各自的像素值和所述第1图像的像素值的像素值的差分，
在生成所述第1图像的变形图像和所述第2图像的变形图像这两方的情况下，作为所述差分值，计算所述第1图像的变形图像各自的像素值和所述第2图像的变形图像各自的像素值的差分。
10.根据权利要求1所述的检查装置，其中，
所述差分生成部将所述第1图像的变形图像的像素值和所述第2图像的像素值的差分计算为第1差分值，将所述第2图像的变形图像的像素值和所述第1图像的像素值的差分计算为第2差分值，
所述差分合并部将多个所述第1差分值合并来计算第1合并差分值，将多个所述第2差分值合并来计算第2合并差分值，将所述第1合并差分值和所述第2合并差分值合并来计算所述合并差分值。
11.一种检查方法，具备：
取得用于检查检查对象的第1图像和第2图像；
针对所述第1图像以及所述第2图像的至少一方应用多个变形处理来生成多个变形图像；
使用所述多个变形图像，针对每个像素计算所述第1图像和所述第2图像的像素值的差分值；
针对每个像素计算将针对所述多个变形图像的各个变形图像计算出的多个所述差分值合并的合并差分值；以及
根据所述合并差分值检测检查对象的异常。
12.一种计算机可读取非临时性存储介质，存储有程序，
该程序用于使计算机实现：
取得用于检查检查对象的第1图像和第2图像的功能；
针对所述第1图像以及所述第2图像的至少一方应用多个变形处理来生成多个变形图像的功能；
使用所述多个变形图像，针对每个像素计算所述第1图像和所述第2图像的像素值的差分值的功能；
针对每个像素计算将针对所述多个变形图像的各个变形图像计算出的多个所述差分值合并的合并差分值的功能；以及
根据所述合并差分值检测检查对象的异常的功能。
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