JP2002195958A - Surface inspecting method - Google Patents

Surface inspecting method

Info

Publication number
JP2002195958A
JP2002195958A JP2000395926A JP2000395926A JP2002195958A JP 2002195958 A JP2002195958 A JP 2002195958A JP 2000395926 A JP2000395926 A JP 2000395926A JP 2000395926 A JP2000395926 A JP 2000395926A JP 2002195958 A JP2002195958 A JP 2002195958A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
inspection
luminance value
image
value
upper limit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000395926A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Satoshi Kawashima
聡 川嶋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Azbil Corp
Original Assignee
Azbil Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Azbil Corp filed Critical Azbil Corp
Priority to JP2000395926A priority Critical patent/JP2002195958A/en
Publication of JP2002195958A publication Critical patent/JP2002195958A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a surface inspecting method which can accurately inspect without improper determination even if intensity values of objects to be inspected have a wide variation. SOLUTION: The surface inspecting method measures the intensity values of surfaces of a plurality of the objects previously determined as conforming items in all inspected units, and has: a step for calculating the variation of the intensity values per the inspected unit; a step for deciding criteria of determining whether the objects to be inspected conform per the inspected unit based on a degree of the calculated variation; and a step for measuring the intensity values of the surfaces of the objects to be inspected in all inspected units and determining whether the objects to be inspected conform based on the decided criteria.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、センサチ
ップなどの微細チップの表面に形成された回路パターン
のような検査対象の欠陥(割れ、剥離、変形等の形状欠
陥や異物の存在等)を自動的に検出するための表面検査
方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a defect to be inspected such as a circuit pattern formed on the surface of a fine chip such as a sensor chip (shape defect such as crack, peeling, deformation, presence of foreign matter, etc.). The present invention relates to a surface inspection method for automatically detecting a surface.

【0002】[0002]

【従来の技術】マイクロマシニング技術を応用して作成
されるセンサチップなどの微細チップは、1〜2mm程
度の角辺で、一枚のシリコンウェハ上に数千個のチップ
が作成される。各チップ上には、様々な回路パターンが
形成され、そのパターンは高集積化と微細化の傾向にあ
る。かかるパターンの欠陥を検出することは、チップの
良否を判定する上での重要な要素となっている。
2. Description of the Related Art In the case of a microchip such as a sensor chip formed by applying a micromachining technique, several thousand chips are formed on a single silicon wafer in a square of about 1 to 2 mm. Various circuit patterns are formed on each chip, and the patterns tend to be highly integrated and miniaturized. Detecting such a pattern defect is an important factor in determining the quality of a chip.

【0003】欠陥は、そのチップ上に付着したゴミなど
の異物、パターンの割れ、変形、剥離など多岐に亘ると
ともに、検査対象のチップが微小であり数も多いため、
目視では欠陥の検出が困難である。故に、このような欠
陥を自動的に検出する技術が開発されている。
[0003] Defects are diversified, such as foreign substances such as dust attached on the chip, cracks, deformation and peeling of the pattern, and the number of chips to be inspected is very small and many.
It is difficult to visually detect defects. Therefore, a technology for automatically detecting such a defect has been developed.

【0004】例えば、検査対象となるチップ表面の回路
パターンをCCDカメラ等で撮像し、その撮像した画像
(検査画像)と予め用意した良品画像との差画像を生成
し、その差画像から欠陥を検出するという画像処理技術
を利用した手法がある。ここで「良品画像」は、全画素
をある一定の輝度値(閾値)として生成した画像であ
り、「差画像」は、検査画像と良品画像の輝度値を比較
することで生成される白黒の2値画像である。差画像の
具体的な生成手法としては、検査画像の全画素について
良品画像の輝度値と比較して、当該輝度値を超えている
画素を白色とし、それ以外を黒色とする手法が採られて
いる。
For example, a circuit pattern on a chip surface to be inspected is picked up by a CCD camera or the like, and a difference image between the picked-up image (inspection image) and a non-defective image prepared in advance is generated. There is a method using an image processing technique of detecting. Here, the “good image” is an image generated by using all pixels as a certain luminance value (threshold), and the “difference image” is a black and white image generated by comparing the luminance values of the inspection image and the good image. It is a binary image. As a specific generation method of the difference image, a method is used in which all pixels of the inspection image are compared with the luminance value of the non-defective image, pixels that exceed the luminance value are set to white, and other pixels are set to black. I have.

【0005】こうして得られた差画像において、白色が
連続した領域を一くくりにまとめ、当該一くくりの領域
の面積(画素数)が予め定めた基準を超えているか否か
によって良否判定を行う。
[0005] In the difference image thus obtained, regions in which white color is continuous are grouped together, and a pass / fail judgment is made based on whether or not the area (number of pixels) of the region with the single frame exceeds a predetermined reference.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上述のような従来の表
面検査方法では、差画像を生成するときの基準となる閾
値(良品画像上の輝度値)は、チップの表面全体にわた
って一定値である。例えば、この閾値は、複数の良品画
像の全画素についての輝度値の平均値で定められてい
る。ところが、チップ表面の輝度値は、その表面全体に
わたって一様ではなく、バラツキがある(不規則に分布
している)。例えば、チップ表面の輝度値は、場所によ
って高低(むら)がある。この場合、従来の方法では閾
値が一定値であるため、チップ表面の輝度値のバラツキ
を考慮した良品判定が困難である。
In the conventional surface inspection method as described above, the threshold value (luminance value on a non-defective image) as a reference when generating a difference image is a constant value over the entire surface of the chip. . For example, the threshold is determined by an average value of luminance values of all pixels of a plurality of non-defective images. However, the brightness value of the chip surface is not uniform over the entire surface, but varies (irregularly distributed). For example, the brightness value on the chip surface has a level (unevenness) depending on the location. In this case, since the threshold value is a constant value in the conventional method, it is difficult to determine a non-defective product in consideration of the variation in the brightness value of the chip surface.

【0007】例えば、チップ表面のある領域では輝度値
が極端に高いとすると、設定された閾値によっては、良
品でありながら不良品と判定されるという事態が生じて
しまう。このように、従来の方法では、輝度値のバラツ
キに影響され、高精度の良否判定が困難であった。
[0007] For example, if the luminance value is extremely high in a certain area on the chip surface, depending on the set threshold value, a situation may occur in which the product is determined as a good product but as a defective product. As described above, in the conventional method, it is difficult to determine the acceptability with high accuracy because of the influence of the variation of the luminance value.

【0008】輝度値にバラツキがある検査対象の一例と
して、例えば、フローセンサに用いられるセンサチップ
がある。このセンサチップでは、空気の流れを検知する
箇所(ダイヤフラム部)の輝度値に多くのバラツキがあ
る。ところが、このようなバラツキを考慮せずに閾値を
設定する、すなわち良否判定基準を決めてしまうと、誤
った判定をするという事態が生じる。
An example of an inspection object having a variation in luminance value is, for example, a sensor chip used for a flow sensor. In this sensor chip, there are many variations in the brightness value of the portion (diaphragm portion) where the flow of air is detected. However, if a threshold value is set without considering such variations, that is, if a pass / fail judgment criterion is determined, an erroneous judgment may occur.

【0009】本発明の目的は、輝度値に多くのバラツキ
がある検査対象であっても、誤判定がなく高精度の検査
ができる表面検査方法を提供することである。
An object of the present invention is to provide a surface inspection method capable of performing a high-precision inspection without erroneous determination even for an inspection object having a large variation in luminance value.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明の第1の態様は、
予め良品と判定された複数の対象物の表面の輝度値を検
査単位(例えば、カメラで撮影して得られた画像を構成
する個々の画素)の全てについて測定し、検査単位毎の
輝度値のバラツキを算出するステップと、算出されたバ
ラツキの度合に応じて検査対象の良否判定基準を検査単
位毎に決定するステップと、検査対象の表面の輝度値を
全ての検査単位について測定し、決定された良否判定基
準に基づいて検査対象の良否判定を行うステップとを有
することを特徴とする表面検査方法である。
According to a first aspect of the present invention, there is provided:
The luminance values of the surfaces of a plurality of objects determined in advance as non-defective products are measured for all inspection units (for example, individual pixels constituting an image obtained by photographing with a camera), and the luminance value of each inspection unit is measured. A step of calculating the variation; a step of determining a quality judgment criterion of the inspection target for each inspection unit according to the calculated degree of variation; and measuring and determining the luminance value of the surface of the inspection target for all inspection units. Performing a pass / fail judgment on the inspection target based on the pass / fail judgment criteria.

【0011】本発明の第2の態様は、予め良品と判定さ
れた複数の対象物の表面の輝度値を全ての検査単位につ
いて測定し、検査単位毎の輝度値の平均値及び標準偏差
を算出するステップと、算出された平均値及び標準偏差
に基づいて検査単位毎の上限輝度値及び下限輝度値を決
定するステップと、検査対象の表面の輝度値を全ての検
査単位について測定し、上限輝度値を超えた箇所或いは
下限輝度値に達しない箇所を範囲外箇所として抽出する
ステップと、抽出された範囲外箇所について所定の検査
基準に基づいて検査を行い、その検査結果に基づいて検
査対象の良否判定を行うステップとを有することを特徴
とする表面検査方法である。
According to a second aspect of the present invention, the luminance values of the surfaces of a plurality of objects determined in advance as non-defective products are measured for all inspection units, and the average value and standard deviation of the luminance values for each inspection unit are calculated. Determining the upper limit luminance value and the lower limit luminance value for each inspection unit based on the calculated average value and standard deviation; measuring the luminance value of the surface to be inspected for all inspection units; Extracting a location exceeding the value or a location not reaching the lower limit luminance value as an out-of-range location, performing an inspection on the extracted out-of-range location based on a predetermined inspection criterion, and determining an inspection target based on the inspection result. Performing a pass / fail determination.

【0012】本発明の第3の態様は、予め良品と判定さ
れた複数の対象物の表面を撮影して得られた画像の全画
素について輝度値を測定し、画素毎の輝度値の平均値及
び標準偏差を算出するステップと、算出された平均値及
び標準偏差に基づいて画素毎の上限輝度値及び下限輝度
値を決定するステップと、決定された上限輝度値で各画
素を構成した上限学習画像、及び決定された下限輝度値
で各画素を構成した下限学習画像を生成するステップ
と、検査対象の表面を撮影して得られた画像の全画素と
上限学習画像及び下限学習画像の全画素とを比較し、上
限学習画像より高い輝度値を有する画素及び下限学習画
像より低い輝度値を有する画素を範囲外画素と判定する
ステップと、範囲外画素と判定された箇所とそれ以外の
箇所を区別した2値画像を生成するステップと、生成さ
れた2値画像について所定の検査基準に基づいて検査を
行い、その検査結果に基づいて検査対象の良否判定を行
うステップとを有することを特徴とする表面検査方法で
ある。
According to a third aspect of the present invention, a luminance value is measured for all pixels of an image obtained by photographing the surface of a plurality of objects previously determined to be good, and an average value of the luminance values for each pixel is measured. Calculating an upper limit luminance value and a lower limit luminance value for each pixel based on the calculated average value and standard deviation, and an upper limit learning in which each pixel is configured with the determined upper limit luminance value. Generating an image, and a lower limit learning image in which each pixel is composed of the determined lower limit luminance value, and all pixels of an image obtained by photographing the surface of the inspection target and all pixels of an upper limit learning image and a lower limit learning image Comparing the pixel having a higher luminance value than the upper limit learning image and the pixel having a lower luminance value than the lower limit learning image as the out-of-range pixels; and Two distinct values A surface inspection method comprising: an image generation step; an inspection performed on the generated binary image based on a predetermined inspection standard; and a pass / fail determination of the inspection target based on the inspection result. It is.

【0013】[0013]

【作用及び効果】本発明の第1の態様によれば、輝度値
のバラツキの度合に応じて検査対象の良否判定基準が検
査単位毎に決定され、当該決定された良否判定基準に基
づいて検査対象の良否判定を行うので、輝度値のバラツ
キに左右されない良否判定が可能となる。例えば、チッ
プの表面に他の箇所に比して輝度値が極端に高い箇所が
あったとしても、そのような輝度値を除外した基準によ
って良否判定が行われるので、良品でありながら不良品
と判定されるという過剰判定を回避することができる。
According to the first aspect of the present invention, the quality criterion of the inspection object is determined for each inspection unit in accordance with the degree of variation of the luminance value, and the inspection is performed based on the determined quality criterion. Since the quality of the target is determined, the quality can be determined without being affected by the variation in the brightness value. For example, even if there is a portion on the chip surface where the luminance value is extremely high compared to other portions, the pass / fail judgment is performed based on the criterion excluding such a luminance value. It is possible to avoid the over-determination of being determined.

【0014】本発明の第2の態様によれば、バラツキを
示す指標として平均値及び標準偏差を用いて検査単位毎
の上限輝度値及び下限輝度値を決定するので、これら上
限輝度値及び下限輝度値の算出工程が容易に理解でき、
当該表面検査方法を実行するための処理プログラムの作
成、修正が極めて簡単に行える。
According to the second aspect of the present invention, the upper limit luminance value and the lower limit luminance value for each inspection unit are determined using the average value and the standard deviation as indices indicating the variations. The value calculation process can be easily understood,
It is extremely easy to create and modify a processing program for executing the surface inspection method.

【0015】本発明の第3の態様によれば、検査画像を
上限学習画像及び下限学習画像という2つの学習画像と
比較して、良否判定の基準となる2値画像を生成するの
で、従来の画像処理を用いた表面検査方法にそのまま応
用できる。
According to the third aspect of the present invention, the inspection image is compared with the two learning images, the upper limit learning image and the lower limit learning image, to generate a binary image which is used as a criterion for the pass / fail judgment. It can be directly applied to a surface inspection method using image processing.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】図1(a)は、本発明の表面検査
方法を実施するチップ検査装置1の基本構成を示す。こ
のチップ検査装置1は、センサチップ等の検査対象物が
置かれる検査テーブル4を中央に配置した検査台8と、
XYZの3軸方向に駆動可能なロボットアーム3とを備
えて構成される。チップ検査装置1は、ケーブル1aに
より、コンピュータ10と電気的に接続され、当該コン
ピュータ10からの指令によりロボットアーム3の駆動
を制御する。この駆動制御により、ロボットアーム3に
取り付けられた撮像装置2が検査対象物の表面を撮像可
能な位置に移動できる。
FIG. 1A shows a basic configuration of a chip inspection apparatus 1 for implementing a surface inspection method according to the present invention. The chip inspection apparatus 1 includes an inspection table 8 in which an inspection table 4 on which an inspection target such as a sensor chip is placed is disposed at the center;
A robot arm 3 that can be driven in three XYZ directions. The chip inspection device 1 is electrically connected to the computer 10 by a cable 1a, and controls the driving of the robot arm 3 according to a command from the computer 10. With this drive control, the imaging device 2 attached to the robot arm 3 can move to a position where the surface of the inspection target can be imaged.

【0017】撮像装置2で検査対象物の表面を撮影して
得られた画像データは、上記コンピュータ10に送ら
れ、画像処理に基いた検査対象物の表面検査処理が行わ
れる。これにより、検査対象物の良否が判定される。
Image data obtained by photographing the surface of the object to be inspected by the imaging device 2 is sent to the computer 10, where the surface inspection of the object to be inspected is performed based on the image processing. Thereby, the quality of the inspection object is determined.

【0018】図1(b)は、撮像装置2を拡大して示
す。この撮像装置2は、CCDカメラ5、顕微鏡6及び
照明装置7で構成される。照明装置7には暗視野照明が
用いられ、当該照明の光を当てたときに得られる反射光
により、検査対象物の表面の凹凸部が強調された画像を
得ることができる。
FIG. 1B shows the imaging device 2 in an enlarged manner. The imaging device 2 includes a CCD camera 5, a microscope 6, and a lighting device 7. Dark field illumination is used for the illumination device 7, and an image in which unevenness on the surface of the inspection target is emphasized can be obtained by reflected light obtained when the light of the illumination is applied.

【0019】図2は、上記コンピュータ内の主な構成要
素を示すブロック図である。撮像装置2により得られた
検査対象物の撮像画像は、画像データにA/D変換さ
れ、記憶手段である検査画像格納部16に格納される。
当該画像データに対して、演算処理手段であるCPU1
2は、ROM13に格納された処理プログラムに従って
所定の画像処理を実行し、当該画像処理に基く表面検査
処理を行う。また、撮像装置2により得られた検査画
像、及び表面検査処理より得られた結果画像等は、画像
表示制御回路20によりディスプレイ11に映し出さ
れ、目視による検査対象物の状態確認を可能としてい
る。
FIG. 2 is a block diagram showing main components in the computer. The captured image of the inspection object obtained by the imaging device 2 is A / D converted into image data, and stored in the inspection image storage unit 16 as storage means.
CPU1 as an arithmetic processing means for the image data
2 executes predetermined image processing according to a processing program stored in the ROM 13 and performs surface inspection processing based on the image processing. The inspection image obtained by the imaging device 2, the result image obtained by the surface inspection processing, and the like are displayed on the display 11 by the image display control circuit 20, and the state of the inspection target can be visually checked.

【0020】本発明の表面検査方法では、検査対象物を
撮像した検査画像と良品に基づいて予め生成した学習画
像(後述の上限学習画像及び下限学習画像)との比較を
行う画像処理により、良否判定を行う。
In the surface inspection method according to the present invention, the quality of the inspection is determined by performing image processing for comparing an inspection image obtained by imaging the inspection object with a learning image (upper limit learning image and lower limit learning image, which will be described later) based on non-defective products. Make a decision.

【0021】学習画像の生成手順としては、まず、予め
良品として選定した複数の検査対象物の撮像画像(以
下、「学習画像生成用画像」という)を用意し、これら
の画像の全画素について輝度値を検出する。ここで、学
習画像生成用画像は、図2に示す学習画像生成用画像格
納部18に格納される。次に、検出した輝度値のデータ
を基に、検査対象物の撮像画像を構成する各画素につい
て上限輝度値及び下限輝度値を算出する。そして、全画
素が上限輝度値のみで構成される「上限学習画像」及
び、全画素が下限輝度値のみで構成される「下限学習画
像」の2つの学習画像を生成する。
As a procedure for generating a learning image, first, a plurality of picked-up images (hereinafter, referred to as "learning image generation images") of inspection objects selected as non-defective products are prepared. Find the value. Here, the learning image generation image is stored in the learning image generation image storage unit 18 shown in FIG. Next, an upper limit luminance value and a lower limit luminance value are calculated for each pixel constituting the captured image of the inspection target based on the detected luminance value data. Then, two learning images are generated, an "upper limit learning image" in which all pixels are composed only of the upper limit luminance value and a "lower limit learning image" in which all pixels are composed only of the lower limit luminance value.

【0022】なお、学習画像の生成に必要な学習画像生
成用画像の数は、例えば20枚程度とする。これは、学
習画像生成用画像を20枚以上採取しても、各画素毎に
求める輝度値の平均値及び標準偏差に格別の変化が見ら
れないからである。
The number of images for generating a learning image necessary for generating a learning image is, for example, about 20. This is because no particular change is observed in the average value and the standard deviation of the brightness values obtained for each pixel even if 20 or more learning image generation images are collected.

【0023】図3のフローチャートは、学習画像を生成
する「学習画像生成処理」の具体的手順を示す。この
「学習画像生成処理」は、ROM13に格納された処理
プログラムに従い、CPU12により実行される。
The flowchart of FIG. 3 shows a specific procedure of the "learning image generation process" for generating a learning image. This “learning image generation processing” is executed by the CPU 12 in accordance with the processing program stored in the ROM 13.

【0024】ST11:学習画像生成用画像格納部18
に格納された複数の学習画像生成用画像を取り出し、R
AM14に格納する。
ST11: Image storage unit 18 for generating a learning image
Fetches a plurality of learning image generation images stored in
Stored in AM14.

【0025】ST12:各学習画像生成用画像について
画素毎に輝度値を検出し、次式に従って画素毎の輝度値
の平均値を算出する。
ST12: A luminance value is detected for each pixel for each learning image generation image, and an average value of the luminance values for each pixel is calculated according to the following equation.

【0026】[0026]

【数1】 ST13:画素毎の輝度値の標準偏差を次式に従って算
出する。
(Equation 1) ST13: The standard deviation of the luminance value for each pixel is calculated according to the following equation.

【0027】[0027]

【数2】 ST14:求めた平均値及び標準偏差に基づいて正規分
布を作成する。
(Equation 2) ST14: Create a normal distribution based on the obtained average value and standard deviation.

【0028】ST15:作成した正規分布より各画素に
ついて上限輝度値及び下限輝度値を算出する。
ST15: An upper limit luminance value and a lower limit luminance value are calculated for each pixel from the created normal distribution.

【0029】ST16:全画素を上限輝度値で構成した
学習画像(以下、「上限学習画像」という)を生成す
る。
ST16: Generate a learning image in which all pixels are composed of the upper limit luminance value (hereinafter referred to as "upper limit learning image").

【0030】ST17:全画素を下限輝度値で構成した
学習画像(以下、「下限学習画像」という)を生成す
る。
ST17: Generate a learning image in which all pixels are constituted by the lower limit luminance value (hereinafter, referred to as "lower limit learning image").

【0031】以上の手順により2つの学習画像(上限学
習画像及び下限学習画像)が生成され、当該学習画像
は、図2に示す学習画像格納部19に格納される。
According to the above procedure, two learning images (upper limit learning image and lower limit learning image) are generated, and the learning images are stored in the learning image storage unit 19 shown in FIG.

【0032】上記ST15で算出される上限輝度値及び
下限輝度値は、次のような計算式で求められる。
The upper limit luminance value and the lower limit luminance value calculated in ST15 are obtained by the following formulas.

【0033】[0033]

【数3】 (Equation 3)

【0034】次に、上記「学習画像生成処理」で得られ
た学習画像に基づいて、検査対象物の良品判定を行う
「表面検査処理」を実行する。
Next, based on the learning image obtained in the above-mentioned "learning image generation process", a "surface inspection process" for determining a non-defective product of the inspection object is executed.

【0035】図4のフローチャートは、「表面検査処
理」の手順を示す。この処理も、ROM13に格納され
た処理プログラムに従って、CPU12で実行される。
FIG. 4 is a flowchart showing the procedure of the "surface inspection process". This processing is also executed by the CPU 12 according to the processing program stored in the ROM 13.

【0036】ST21:検査対象物の表面を撮像して、
その画像(以下「検査画像」という)を検査画像格納部
16に格納する。
ST21: Image the surface of the inspection object,
The image (hereinafter referred to as “inspection image”) is stored in the inspection image storage unit 16.

【0037】図5は、「検査画像」の一例を示す。これ
は、検査対象物としてセンサチップの表面を撮像したと
きの画像である。
FIG. 5 shows an example of the "inspection image". This is an image when the surface of the sensor chip is imaged as the inspection target.

【0038】ST22:ノイズ除去等の「前処理」を行
う。
ST22: Perform "pre-processing" such as noise removal.

【0039】ST23:学習画像格納部19に格納され
た上限学習画像及び下限学習画像と検査画像との差画像
を生成する。この差画像は、白色及び黒色の2色で構成
される2値画像である。差画像の生成は、具体的には、
上限学習画像及び下限学習画像の全画素とそれに対応し
た検査画像の全画素とを比較して行う。
ST23: Generate a difference image between the upper limit learning image and the lower limit learning image stored in the learning image storage unit 19 and the inspection image. This difference image is a binary image composed of two colors, white and black. To generate the difference image, specifically,
All the pixels of the upper limit learning image and the lower limit learning image are compared with all the pixels of the corresponding inspection image.

【0040】まず、上限学習画像の全画素とそれに対応
した検査画像の全画素とを比較し、上限学習画像より高
い輝度値を有する画素については白色とする。また、下
限学習画像の全画素とそれに対応した検査画像の全画素
とを比較し、下限学習画像より低い輝度値を有する画素
についても白色とする。一方、いずれにも該当しない画
素、すなわち、上限学習画像及び下限学習画像の間の輝
度値を有する画素については黒色として2値画像を生成
する。
First, all the pixels of the upper limit learning image are compared with all the pixels of the inspection image corresponding to the upper limit learning image, and a pixel having a higher luminance value than the upper limit learning image is set to white. Further, all the pixels of the lower limit learning image are compared with all the pixels of the inspection image corresponding to the lower limit learning image, and a pixel having a luminance value lower than the lower limit learning image is also set to white. On the other hand, for pixels that do not correspond to any of them, that is, for pixels having a luminance value between the upper limit learning image and the lower limit learning image, a binary image is generated as black.

【0041】図6は、差画像の一例を示す。この図6に
おいて、白色で表される部分が、上限学習画像より高い
輝度値あるいは下限学習画像より低い輝度値を有する画
素(「範囲外画素」という)を示している。
FIG. 6 shows an example of the difference image. In FIG. 6, a portion represented by white indicates a pixel having a higher luminance value than the upper-limit learning image or a lower luminance value than the lower-limit learning image (referred to as “out-of-range pixel”).

【0042】ST24:得られた差画像において白色で
表される画素(以下「白色画素」という)が連続した領
域以外の画素を黒色に変換する「後処理」を行う。
ST24: "Post-processing" is performed to convert pixels other than a region where pixels represented by white (hereinafter, referred to as "white pixels") in the obtained difference image are continuous into black.

【0043】ST25:「後処理」後の画像において、
白色画素が連続した領域について各領域毎に一くくりに
してまとめ、当該一くくりの領域を個々に区別するため
に番号を付する「ラベリング処理」を行う。
ST25: In the image after "post-processing",
A “labeling process” is performed in which regions in which white pixels are continuous are grouped together for each region, and a number is assigned to each of the regions so as to be individually distinguished.

【0044】図7は、このラベリング処理後の画像を示
す。この図6に示すように、一くくりにしてまとめて区
別された各領域には、それぞれ番号(1,2,3,…)
が付される。
FIG. 7 shows an image after the labeling process. As shown in FIG. 6, the regions (1, 2, 3,...)
Is appended.

【0045】ST26:ラベリング処理で番号が付され
た各領域の縦方向及び横方向の最大画素数で四角に囲っ
た領域の面積、すなわち当該領域内の画素数を計測す
る。
ST26: The area of a rectangular area, that is, the number of pixels in the area, is measured with the maximum number of pixels in the vertical and horizontal directions of each area numbered in the labeling process.

【0046】ST27:ST26の計測結果を判定基準
に照らし、判定基準を超えている領域があるかどうかの
判定処理を行う。判定基準を超えている領域があれば、
その検査対象物を欠陥品として判定し、全ての領域が判
定基準内であれば、その検査対象物は良品と判定され
る。
ST27: The measurement result of ST26 is illuminated on the basis of the judgment criterion, and a judgment is made as to whether there is an area exceeding the judgment criterion. If there is an area that exceeds the criteria,
The inspection target is determined as a defective product, and if all the areas are within the determination standard, the inspection target is determined as a non-defective product.

【0047】ST28:結果画像を生成し、ディスプレ
イ11に表示する。
ST28: A result image is generated and displayed on the display 11.

【0048】図8は結果画像の一例を示す。ここでは、
結果画像の欠陥部分を拡大表示した場合である。この図
8に示すように、検査対象物(この場合、センサチッ
プ)の表面上の欠陥箇所が、目視で容易に把握できるよ
うに、欠陥箇所を実線円で囲み表示するものとする。
FIG. 8 shows an example of the result image. here,
This is a case where a defective portion of the result image is enlarged and displayed. As shown in FIG. 8, the defective spots are displayed by enclosing them with a solid line circle so that the defective spots on the surface of the inspection object (in this case, the sensor chip) can be easily grasped visually.

【0049】図9は、上限学習画像及び下限学習画像の
任意の断面における輝度値の変化を示したグラフであ
る。このグラフにおいて、上側に位置する線が、上限学
習画像の輝度値の変化を示し、下側に位置する線が、下
限学習画像の輝度値の変化を示す。従って、検査画像の
当該断面における輝度値が、上限学習画像の輝度値の変
化を示す線(以下「上限輝度値線」という)を超えたと
き、或いは下限学習画像の輝度値の変化を示す線(以下
「下限輝度値線」という)に達していないとき、上記差
画像において白色で示される。
FIG. 9 is a graph showing a change in luminance value at an arbitrary cross section of the upper limit learning image and the lower limit learning image. In this graph, a line located on the upper side indicates a change in the luminance value of the upper limit learning image, and a line located on the lower side indicates a change in the luminance value of the lower limit learning image. Therefore, when the luminance value in the relevant section of the inspection image exceeds a line indicating a change in the luminance value of the upper limit learning image (hereinafter referred to as an “upper limit luminance value line”), or a line indicating a change in the luminance value of the lower limit learning image. (Hereinafter, referred to as “lower limit luminance value line”), the difference image is shown in white in the difference image.

【0050】また、上述の計算式から明らかなように、
検査対象物が変わっても輝度値にあまり変化が見られな
い箇所、すなわち輝度値のバラツキが小さい箇所につい
ては、必然的に上限輝度値線と下限輝度値線の変化幅が
狭くなる。この図9に示す断面の場合、グラフの一部分
αは、上限輝度値線と下限輝度値線の変化幅が狭くなっ
ている。このように上限輝度値線と下限輝度値線の変化
幅が狭い部分は、例えば、検査対象物がセンサチップの
場合、外周部(図5参照)のような検査対象毎の輝度値
のバラツキが小さい箇所である。
As is clear from the above formula,
For a portion where the luminance value does not change much even if the inspection object changes, that is, a portion where the variation of the luminance value is small, the width of change between the upper limit luminance value line and the lower limit luminance value line is inevitably narrow. In the case of the cross section shown in FIG. 9, the change width of the upper limit luminance value line and the lower limit luminance value line is narrow in a part α of the graph. As described above, in the portion where the change width between the upper limit luminance value line and the lower limit luminance value line is narrow, for example, when the inspection target is a sensor chip, the variation of the luminance value for each inspection target such as the outer peripheral portion (see FIG. 5). It is a small part.

【0051】一方、検査対象物によって輝度値が大きく
変化する箇所、すなわち輝度値に大きなバラツキがある
箇所については、必然的に上限輝度値線と下限輝度値線
の変化幅が広くなる。この図9に示す断面の場合、グラ
フの一部分βは、上限輝度値線と下限輝度値線の変化幅
が広くなっている。このように上限輝度値線と下限輝度
値線の変化幅が広い部分は、例えば、検査対象物がセン
サチップの場合、ダイヤフラム部(図5参照)のような
検査対象毎の輝度値のバラツキが大きい箇所である。
On the other hand, in a place where the luminance value largely changes depending on the inspection object, that is, in a place where there is a large variation in the luminance value, the change width of the upper limit luminance value line and the lower limit luminance value line necessarily increases. In the case of the cross section shown in FIG. 9, in a part β of the graph, the range of change between the upper limit luminance value line and the lower limit luminance value line is wide. As described above, when the inspection object is a sensor chip, for example, the variation of the luminance value for each inspection object such as a diaphragm (see FIG. 5) is large in the portion where the variation width between the upper luminance value line and the lower luminance value line is wide. It is a big part.

【0052】図10は、上記図9と同一の任意断面にお
いて、上限学習画像及び下限学習画像の輝度値の差を絶
対値で表し、その画素数に対する変化(検査精度)を示
したグラフである。この図10において、上記図9にお
ける一部分αに対応した部分は、輝度値の差の絶対値は
小さく、上記図9における一部分βに対応した部分は、
輝度値の差の絶対値は大きくなっている。
FIG. 10 is a graph showing the difference between the luminance value of the upper limit learning image and the luminance value of the lower limit learning image in absolute value in the same arbitrary section as in FIG. . In FIG. 10, the portion corresponding to the portion α in FIG. 9 has a small absolute value of the difference in luminance value, and the portion corresponding to the portion β in FIG.
The absolute value of the difference between the luminance values is large.

【0053】以上のように、複数の良品画像に基づいて
学習画像を生成することにより、検査精度が各画素毎に
輝度値のバラツキの大きさに合せて決定される。すなわ
ち、各画素毎の輝度値のバラツキを考慮した欠陥検出が
可能となる。このように、上限学習画像及び下限学習画
像の輝度値の差が小さい箇所、すなわち良品画像上の輝
度値のバラツキが小さい箇所を検査する場合でも、バラ
ツキの大きい箇所に影響されることはなく、高精度の欠
陥検出が可能となる。
As described above, by generating a learning image based on a plurality of non-defective images, the inspection accuracy is determined in accordance with the magnitude of the variation in the luminance value for each pixel. That is, it is possible to detect a defect in consideration of the variation of the luminance value for each pixel. As described above, even when inspecting a portion where the difference between the brightness values of the upper limit learning image and the lower limit learning image is small, that is, a portion where the variation of the brightness value on the non-defective image is small, it is not affected by the portion where the variation is large. High-accuracy defect detection becomes possible.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の表面検査方法を適用したチップ検査装
置の基本構成を示す図。
FIG. 1 is a diagram showing a basic configuration of a chip inspection apparatus to which a surface inspection method according to the present invention is applied.

【図2】コンピュータ内の主な構成部を示すブロック
図。
FIG. 2 is an exemplary block diagram showing main components of the computer.

【図3】学習画像生成処理の手順を示すフローチャー
ト。
FIG. 3 is a flowchart illustrating a procedure of a learning image generation process.

【図4】表面検査処理の手順を示すフローチャート。FIG. 4 is a flowchart illustrating a procedure of a surface inspection process.

【図5】検査画像の一例を示す図。FIG. 5 is a diagram showing an example of an inspection image.

【図6】差画像の一例を示す図。FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a difference image.

【図7】ラベリング処理後の画像を示す図。FIG. 7 is a diagram showing an image after a labeling process.

【図8】結果画像の一例を示す図。FIG. 8 is a diagram showing an example of a result image.

【図9】上限学習画像及び下限学習画像の任意の断面に
おける輝度値の変化を示したグラフ。
FIG. 9 is a graph showing a change in luminance value at an arbitrary cross section of the upper limit learning image and the lower limit learning image.

【図10】上限学習画像及び下限学習画像の輝度値の差
の絶対値の変化を示したグラフ。
FIG. 10 is a graph showing a change in an absolute value of a difference between luminance values of an upper limit learning image and a lower limit learning image.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…チップ検査装置、2…撮像装置、3…ロボットアー
ム、4…検査テーブル、5…CCDカメラ、6…顕微
鏡、7…照明装置、8…検査台、10…コンピュータ、
11…ディスプレイ、12…CPU、13…ROM、1
4…RAM、16…検査画像格納部、17…良品画像格
納部、18…学習画像生成用画像格納部、19…学習画
像格納部。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Chip inspection device, 2 ... Imaging device, 3 ... Robot arm, 4 ... Inspection table, 5 ... CCD camera, 6 ... Microscope, 7 ... Lighting device, 8 ... Inspection table, 10 ... Computer
11 display, 12 CPU, 13 ROM, 1
4 RAM, 16 inspection image storage unit, 17 non-defective image storage unit, 18 learning image generation image storage unit, 19 learning image storage unit.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2F065 AA00 AA49 AA61 CC00 DD04 FF04 FF26 FF41 HH16 JJ03 JJ26 PP24 QQ04 QQ24 QQ42 QQ43 SS04 UU05 2G051 AA51 AA65 AB07 AC21 CA04 EA08 EA11 EA14 EB01 EB02 EC02 EC03 5B057 AA03 BA02 BA19 CE12 DA03 DB02 DB09 DC14 DC23 DC33 DC40  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 2F065 AA00 AA49 AA61 CC00 DD04 FF04 FF26 FF41 HH16 JJ03 JJ26 PP24 QQ04 QQ24 QQ42 QQ43 SS04 UU05 2G051 AA51 AA65 AB07 AC21 CA04 EA08 EA11 BA03 EC02 BA02 EC03 DB02 DB09 DC14 DC23 DC33 DC40

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】予め良品と判定された複数の対象物の表面
の輝度値を全ての検査単位について測定し、検査単位毎
の輝度値のバラツキを算出するステップと、 算出されたバラツキの度合に応じて検査対象の良否判定
基準を検査単位毎に決定するステップと、 検査対象の表面の輝度値を全ての検査単位について測定
し、決定された良否判定基準に基づいて検査対象の良否
判定を行うステップとを有することを特徴とする表面検
査方法。
A step of measuring the luminance value of the surface of a plurality of objects which have been previously determined to be non-defective for all inspection units and calculating a variation in the luminance value for each inspection unit; Determining a pass / fail criterion of the inspection target for each inspection unit in accordance with the step; measuring the luminance value of the surface of the inspection target for all the inspection units and performing pass / fail determination of the inspection target based on the determined pass / fail determination criterion And a step for inspecting the surface.
【請求項2】予め良品と判定された複数の対象物の表面
の輝度値を全ての検査単位について測定し、検査単位毎
の輝度値の平均値及び標準偏差を算出するステップと、 算出された平均値及び標準偏差に基づいて検査単位毎の
上限輝度値及び下限輝度値を決定するステップと、 検査対象の表面の輝度値を全ての検査単位について測定
し、前記上限輝度値を超えた箇所或いは前記下限輝度値
に達しない箇所を範囲外箇所として抽出するステップ
と、 抽出された範囲外箇所について所定の検査基準に基づい
て検査を行い、その検査結果に基づいて検査対象の良否
判定を行うステップとを有することを特徴とする表面検
査方法。
2. A step of measuring the luminance values of the surfaces of a plurality of objects determined in advance as non-defective products for all inspection units, and calculating an average value and a standard deviation of the luminance values for each inspection unit. Determining an upper limit luminance value and a lower limit luminance value for each inspection unit based on the average value and the standard deviation; andmeasuring the luminance value of the surface to be inspected for all inspection units, and a portion exceeding the upper limit luminance value or Extracting a location that does not reach the lower limit luminance value as an out-of-range location, performing an inspection on the extracted out-of-range location based on a predetermined inspection criterion, and performing a pass / fail determination on the inspection target based on the inspection result A surface inspection method comprising:
【請求項3】予め良品と判定された複数の対象物の表面
を撮影して得られた画像の全画素について輝度値を測定
し、画素毎の輝度値の平均値及び標準偏差を算出するス
テップと、 算出された平均値及び標準偏差に基づいて画素毎の上限
輝度値及び下限輝度値を決定するステップと、 決定された上限輝度値で各画素を構成した上限学習画
像、及び決定された下限輝度値で各画素を構成した下限
学習画像を生成するステップと、 検査対象の表面を撮影して得られた画像の全画素と前記
上限学習画像及び前記下限学習画像の全画素とを比較
し、前記上限学習画像より高い輝度値を有する画素及び
前記下限学習画像より低い輝度値を有する画素を範囲外
画素と判定するステップと、 範囲外画素と判定された箇所とそれ以外の箇所を区別し
た2値画像を生成するステップと、 生成された2値画像について所定の検査基準に基づいて
検査を行い、その検査結果に基づいて検査対象の良否判
定を行うステップとを有することを特徴とする表面検査
方法。
3. A step of measuring luminance values of all pixels of an image obtained by photographing the surface of a plurality of objects determined in advance as non-defective, and calculating an average value and a standard deviation of the luminance values for each pixel. Determining an upper limit luminance value and a lower limit luminance value for each pixel based on the calculated average value and standard deviation; an upper limit learning image in which each pixel is configured with the determined upper limit luminance value; and a determined lower limit. Generating a lower limit learning image in which each pixel is composed of a luminance value, and comparing all pixels of an image obtained by photographing the surface of the inspection target with the upper limit learning image and all pixels of the lower limit learning image, Determining a pixel having a higher brightness value than the upper limit learning image and a pixel having a lower brightness value than the lower limit learning image as an out-of-range pixel; and discriminating a portion determined as the out-of-range pixel from other portions. Value image And inspecting the generated binary image based on a predetermined inspection criterion, and determining the quality of the inspection target based on the inspection result.
JP2000395926A 2000-12-26 2000-12-26 Surface inspecting method Pending JP2002195958A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000395926A JP2002195958A (en) 2000-12-26 2000-12-26 Surface inspecting method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000395926A JP2002195958A (en) 2000-12-26 2000-12-26 Surface inspecting method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002195958A true JP2002195958A (en) 2002-07-10

Family

ID=18861303

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000395926A Pending JP2002195958A (en) 2000-12-26 2000-12-26 Surface inspecting method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2002195958A (en)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2004036198A1 (en) * 2002-10-18 2006-02-16 株式会社キリンテクノシステム Method and apparatus for creating reference image in glass bottle inspection apparatus
WO2009047940A1 (en) * 2007-10-12 2009-04-16 Osaka Sangyo University Foreign material detector, method for detecting foreign material, and computer program
CN103207183A (en) * 2011-12-28 2013-07-17 株式会社其恩斯 Visual Inspection Device And Visual Inspection Method
JP2016136105A (en) * 2015-01-23 2016-07-28 新日鐵住金株式会社 Abnormality detection device and abnormality detection method for mechanical equipment
WO2019194065A1 (en) * 2018-04-02 2019-10-10 日本電産株式会社 Image processing device, image processing method, appearance inspection system, and appearance inspection method
JP6642776B1 (en) * 2018-12-18 2020-02-12 三菱電機株式会社 Inspection device and inspection method
EP3789838A1 (en) * 2019-09-09 2021-03-10 Alisea S.r.l. Systems and methods for artificial intelligence-based maintenance of an air conditioning system
WO2023127119A1 (en) * 2021-12-28 2023-07-06 日本電気株式会社 Printed matter inspection device, printed matter inspection method, and computer-readable medium

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2004036198A1 (en) * 2002-10-18 2006-02-16 株式会社キリンテクノシステム Method and apparatus for creating reference image in glass bottle inspection apparatus
WO2009047940A1 (en) * 2007-10-12 2009-04-16 Osaka Sangyo University Foreign material detector, method for detecting foreign material, and computer program
CN103207183A (en) * 2011-12-28 2013-07-17 株式会社其恩斯 Visual Inspection Device And Visual Inspection Method
JP2013140040A (en) * 2011-12-28 2013-07-18 Keyence Corp Visual inspection device, visual inspection method and computer program
JP2016136105A (en) * 2015-01-23 2016-07-28 新日鐵住金株式会社 Abnormality detection device and abnormality detection method for mechanical equipment
WO2019194065A1 (en) * 2018-04-02 2019-10-10 日本電産株式会社 Image processing device, image processing method, appearance inspection system, and appearance inspection method
JP6642776B1 (en) * 2018-12-18 2020-02-12 三菱電機株式会社 Inspection device and inspection method
WO2020129140A1 (en) * 2018-12-18 2020-06-25 三菱電機株式会社 Testing device, testing system and testing method
EP3789838A1 (en) * 2019-09-09 2021-03-10 Alisea S.r.l. Systems and methods for artificial intelligence-based maintenance of an air conditioning system
WO2021047975A1 (en) * 2019-09-09 2021-03-18 Alisea S.R.L. Systems and methods for artificial intelligence-based maintenance of an air conditioning system
US11156997B2 (en) 2019-09-09 2021-10-26 Alisea S.R.L. Systems and methods for artificial intelligence-based maintenance of an air conditioning system
WO2023127119A1 (en) * 2021-12-28 2023-07-06 日本電気株式会社 Printed matter inspection device, printed matter inspection method, and computer-readable medium

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4876457A (en) Method and apparatus for differentiating a planar textured surface from a surrounding background
US20080175466A1 (en) Inspection apparatus and inspection method
KR20080080998A (en) Defect inspection device for inspecting defect by image analysis
US20060222232A1 (en) Appearance inspection apparatus and appearance inspection method
US20050195389A1 (en) System and method for inspecting electrical circuits utilizing reflective and fluorescent imagery
KR101146081B1 (en) Detection of macro-defects using micro-inspection inputs
US20080040064A1 (en) Surface inspection apparatus and surface inspection method
JP4230880B2 (en) Defect inspection method
JP2002195958A (en) Surface inspecting method
JP2001209798A (en) Method and device for inspecting outward appearance
JP2004251781A (en) Defect inspection method by image recognition
JP4184511B2 (en) Method and apparatus for defect inspection of metal sample surface
JP4074624B2 (en) Pattern inspection method
JP2001194322A (en) External appearance inspection device and inspection method
JP3314217B2 (en) Appearance inspection device
JP2004170374A (en) Apparatus and method for detecting surface defect
JP2638121B2 (en) Surface defect inspection equipment
JP2000329699A (en) Method and apparatus for inspection of defect
JP4956077B2 (en) Defect inspection apparatus and defect inspection method
JP4302028B2 (en) Inspection apparatus and method for transparent electrode film substrate, and program
JP3348059B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JPH07153804A (en) Visual inspection equipment of semiconductor chip
JP2005345142A (en) Device and method for inspecting chip component
JP2010091319A (en) Visual examination device and method
Zhang et al. Computer vision system for the measurement of IC wire-bond height

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20041228

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20050111

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20050531