JP2002197441A - パターン検査方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 検査目的に適合した欠陥だけを的確に検出す
ることが可能なパターン検査方法を提供する。 【解決手段】 パターン領域とパターン領域以外の非パ
ターン領域とを区別した良品パターンを予め登録し、検
査すべき検査対象を撮像し、この検査対象を撮像した撮
像画像に基づいて検査対象パターンを得て、この検査対
象パターンを前記良品パターンと比較してこの結果に基
づいて欠陥を検出するパターン検査方法であって、前記
撮像画像における良品パターンのパターン領域と重なる
箇所の画素と、良品パターンのパターン領域と重ならな
い対象画像中の画素とを、それぞれ別個の二値化しきい
値を用いてパターン領域と非パターン領域とを設定し、
このパターンと良品パターンとを比較して検査する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プリント基板・液
晶・半導体・ＰＤＰ（プラズマ・ディスプレイ・パネ
ル）等の配線パターンや、コンデンサ、ＩＣ等の電子部
品、薬品等の文字・記号等パターンなどを検査するパタ
ーン検査方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】画像処理によりパターンの検査を行う従
来のパターン検査方法は、図２３に示すように、パター
ン領域とパターン以外の非パターン領域とが良好に区別
された良品のパターン（良品パターンと称す。なお、各
図面においては、パターン領域を黒地にて図示してお
り、非パターン領域を白地にて示している）１を予め登
録しておき、検査すべき検査対象を撮像して、この撮像
画像の濃度分布などにより撮像画像のパターン２（画像
パターンと称す）と良品パターン１との位置合わせを行
い、図２４に示すように、画像パターン２中の画素で、
その明るさが、ある一定の二値化しきい値を超える画素
をパターン領域として切り出した検査対象パターン３を
得て、この検査対象パターン３を、図２５に示すよう
に、良品パターン１のパターン部分と比較して、これら
が異なる箇所を欠陥領域７として検出している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、検査対
象パターン３は、一定の二値化しきい値では、必ずし
も、背景部分とパターン部分とを良好に切り分けること
ができなかったため、必要な欠陥を見つけられなかった
り、欠陥とはみなしたくない領域が必要以上に検出され
たりするという問題があった。

【０００４】すなわち、検査対象パターン３が配線パタ
ーンである場合は、パターンの不具合が製品の品質に、
直接、影響するため、この種の検査対象パターン３に関
してはパターンの欠けや断線を厳しくし、パターン以外
の部分については突起やショートを厳しく検査する必要
がある。しかし、このような欠陥の明るさが微妙である
場合、図２６に示すように、欠けＡや断線を検出する二
値化しきい値で検査すると、突起Ｂやショートを検出で
きなかったり、逆に、図２７に示すように、突起Ｂやシ
ョートを検出する二値化しきい値で検査すると、欠けＡ
や断線を検出できないという問題があった。

【０００５】また、検査対象パターン３が部品・薬品等
の文字・記号パターンの検査の場合は、パターンの異常
が、直接、製品の品質には影響しないため、パターン領
域内で、パターンが少しカスレていても、良品とした
り、逆にパターン部分外で、薄い汚れなどがあっても、
良品としても良い。しかし、一定の二値化しきい値で検
査を行うと、図２８に示すように、パターンのカスレＣ
を許容する二値化しきい値で検査を行うと、パターン部
分外の薄い汚れＤを検査対象パターン３のパターン部分
として検出したり、図２９に示すように、パターン部分
外の薄い汚れＤを許容する二値化しきい値では、パター
ンのカスレＣを欠陥として検出してしまうという問題が
あった。

【０００６】本発明は上記問題を解決するもので、検査
目的に適合した欠陥だけを的確に検出することが可能な
パターン検査方法を提供することを目的とするものであ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に、本発明の請求項１記載のパターン検査方法は、パタ
ーン領域が明るく非パターン領域が暗く認識されて区別
された良品パターンと、撮像画像の画像パターンとを位
置合わせする工程と、前記撮像画像における良品パター
ンのパターン領域と重なる箇所の画素は、その画素の明
るさが第１の二値化しきい値より明るい場合には検査対
象パターンのパターン領域として設定し、その画素の明
るさが前記第１の二値化しきい値より暗い場合には検査
対象パターンの非パターン領域として設定する工程と、
前記撮像画像における良品パターンのパターン領域と重
ならない対象画像中の画素は、その画素の明るさが、前
記第１の二値化しきい値とは独立して設定された第２の
二値化しきい値より明るい場合には検査対象パターンの
パターン領域として設定し、その画素の明るさが、前記
第２の二値化しきい値より暗い場合には検査対象パター
ンの非パターン領域として設定する工程と、これらの設
定から得た検査対象パターンと前記良品パターンとを比
較して検査する工程とを有することを特徴とする。

【０００８】本発明の請求項２記載のパターン検査方法
は、パターン領域が暗く非パターン領域が明るく認識さ
れて区別された良品パターンと、撮像画像の画像パター
ンとを位置合わせする工程と、撮像画像の画像パターン
と良品パターンとを位置合わせする工程と、前記撮像画
像における良品パターンのパターン領域と重なる箇所の
画素は、その画素の明るさが第１の二値化しきい値より
暗い場合には検査対象パターンのパターン領域として設
定し、その画素の明るさが前記第１の二値化しきい値よ
り明るい場合には検査対象パターンの非パターン領域と
して設定する工程と、前記撮像画像における良品パター
ンのパターン領域と重ならない対象画像中の画素は、そ
の画素の明るさが、前記第１の二値化しきい値とは独立
して設定された第２の二値化しきい値より暗い場合には
検査対象パターンのパターン領域として設定し、その画
素の明るさが、前記第２の二値化しきい値より明るい場
合には検査対象パターンの非パターン領域として設定す
る工程と、これらの設定から得た検査対象パターンと前
記良品パターンとを比較して検査する工程とを有するこ
とを特徴とする。

【０００９】本発明の請求項３記載のパターン検査方法
は、パターン領域が明るく非パターン領域が暗く認識さ
れて区別された良品パターンと、撮像画像の画像パター
ンとを位置合わせする工程と、前記撮像画像について、
この撮像画像中の画素の明るさが、第１の二値化しきい
値より明るい場合には第１の検査対象パターンのパター
ン領域として設定し、その画素の明るさが前記第１の二
値化しきい値より暗い場合には第１の検査対象パターン
の非パターン領域として設定する工程と、第１の検査対
象パターンを得て、この第１の検査対象パターンと良品
パターンとの第１の比較検査を行う工程と、この第１の
比較検査により良品パターンと第１の検査対象パターン
との異なる領域を欠陥可能性領域として検出する工程
と、検出された前記欠陥可能性領域が、良品パターンの
パターン領域に存在して、第１の検査対象パターンのパ
ターン領域に存在しない第１の欠陥可能性領域の範囲に
おいて、画素の明るさが、第２の二値化しきい値より明
るい場合には第２の検査対象パターンのパターン領域と
して設定し、画素の明るさが、前記第２の二値化しきい
値より暗い場合には第２の検査対象パターンの非パター
ン領域として設定する工程と、第２の検査対象パターン
を得て、この第１の欠陥可能性領域の範囲について前記
第２の検査対象パターンと良品パターンとを比較検査す
る工程と、検出された前記欠陥可能性領域が、良品パタ
ーンのパターン領域に存在しなくて、第１の検査対象パ
ターンのパターン領域に存在する第２の欠陥可能性領域
の範囲において、画素の明るさが、第３の二値化しきい
値より明るい場合には第３の検査対象パターンのパター
ン領域として設定し、画素の明るさが、前記第３の二値
化しきい値より暗い場合には第３の検査対象パターンの
非パターン領域として設定する工程と、第３の検査対象
パターンを得て、この第２の欠陥可能性領域の範囲につ
いて前記第３の検査対象パターンと良品パターンとを比
較検査する工程と、前記第２の検査対象パターンと良品
パターンとの比較内容と、前記第３の検査対象パターン
と良品パターンとの比較内容とに基づいて欠陥を検出す
る工程とを有することを特徴とする。

【００１０】本発明の請求項４記載のパターン検査方法
は、パターン領域が暗く非パターン領域が明るく認識さ
れて区別された良品パターンと、撮像画像の画像パター
ンとを位置合わせする工程と、前記撮像画像について、
この撮像画像中の画素の明るさが、第１の二値化しきい
値より暗い場合には第１の検査対象パターンのパターン
領域として設定し、その画素の明るさが前記第１の二値
化しきい値より明るい場合には第１の検査対象パターン
の非パターン領域として設定する工程と、第１の検査対
象パターンを得て、この第１の検査対象パターンと良品
パターンとの第１の比較検査を行う工程と、この第１の
比較検査により良品パターンと第１の検査対象パターン
との異なる領域を欠陥可能性領域として検出する工程
と、検出された前記欠陥可能性領域が、良品パターンの
パターン領域に存在して、第１の検査対象パターンのパ
ターン領域に存在しない第１の欠陥可能性領域の範囲に
おいて、画素の明るさが、第２の二値化しきい値より暗
い場合には第２の検査対象パターンのパターン領域とし
て設定し、画素の明るさが、前記第２の二値化しきい値
より明るい場合には第２の検査対象パターンの非パター
ン領域として設定する工程と、第２の検査対象パターン
を得て、この第１の欠陥可能性領域の範囲について前記
第２の検査対象パターンと良品パターンとを比較検査す
る工程と、検出された前記欠陥可能性領域が、良品パタ
ーンのパターン領域に存在しなくて、第１の検査対象パ
ターンのパターン領域に存在する第２の欠陥可能性領域
の範囲において、画素の明るさが、第３の二値化しきい
値より暗い場合には第３の検査対象パターンのパターン
領域として設定し、画素の明るさが、前記第３の二値化
しきい値より明るい場合には第３の検査対象パターンの
非パターン領域として設定する工程と、第３の検査対象
パターンを得て、この第２の欠陥可能性領域の範囲につ
いて前記第３の検査対象パターンと良品パターンとを比
較検査する工程と、前記第２の検査対象パターンと良品
パターンとの比較内容と、前記第３の検査対象パターン
と良品パターンとの比較内容とに基づいて欠陥を検出す
る工程とを有することを特徴とする。

【００１１】これらの方法によれば、良品パターンのパ
ターン領域と非パターン領域とに対応するそれぞれの箇
所で、それぞれ独立して設定された二値化しきい値で別
個にパターン領域および非パターン領域が設定されるた
め、検査対象に対応する良品パターンのパターン領域と
非パターン領域とにおける欠陥の性質が異なる場合が多
い検査対象に対して、検出対象として必要な性質の欠陥
を最適な二値化しきい値にて的確に検出できる可能性が
高くなる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づき説明する。本発明の第１の実施の形態に係るパ
ターン検査方法について説明する。

【００１３】まず、図１〜図４を参照しながら、検査対
象がプリント基板・液晶・半導体等の配線パターンであ
る場合を例に説明する。この種の配線パターンの検査
は、わずかな傷等も見逃さない厳しい検査が要求されて
おり、このように対処することにより、製品の信頼性が
向上する。

【００１４】図２は、パターン領域とパターン以外の領
域とが適正に設けられている良品のパターン（良品パタ
ーンと称す）１を示し、図３は、検査対象を撮像して得
た画像パターン２を示す。この図２に示すものは、良品
パターン１におけるパターン領域の画素が明るく（図２
においては白地で示している）、パターン以外の領域の
画素が暗く（図２においては黒地で示している）認識さ
れる場合を示す。また、図３においては、検査対象の欠
陥が欠けＡと突起Ｂである場合を示しており、欠けＡの
明るさａは、突起Ｂの明るさｂより大きい（ａ＞ｂ）。

【００１５】このパターン検査方法は、図１に示すフロ
ーチャートの工程で検査が行われる。まず、検査すべき
検査対象を撮像して、撮像した画像パターン２を入力し
（ステップＳ１）、画像パターン２と良品パターン１と
を、その濃度分布などにより位置合わせする（ステップ
Ｓ２）。

【００１６】次に、検査対象を撮像して得た画像パター
ン２について、良品パターン１のパターン領域と重なる
箇所の画素は、その画素の明るさが第１の二値化しきい
値ｃよりも明るい場合には検査対象パターン３のパター
ン領域として設定し、前記画素の明るさが、第１の二値
化しきい値ｃより暗い場合には検査対象パターン３の非
パターン領域として設定する（ステップＳ３）。

【００１７】また、前記画像パターン２について、良品
パターン１のパターン領域と重ならない箇所の画素は、
その画素の明るさが、第１の二値化しきい値ｃとは独立
して設定された第２の二値化しきい値ｄより明るい場合
には検査対象パターン３のパターン領域として設定し、
前記画素の明るさが、第２の二値化しきい値ｄより暗い
場合には検査対象パターン３の非パターン領域として設
定する（ステップＳ４）。

【００１８】ここで、検査対象が配線パターンである場
合には、良品パターン１のパターン領域と重なる対象画
像中の画素に対して比較基準となる第１の二値化しきい
値ｃは、欠けＡの明るさａや突起Ｂの明るさｂよりも大
きい値（ｃ＞ａ＞ｂ）が設定され、また、良品パターン
１のパターン部分と重ならない対象画像中の画素に対し
て比較基準となる第２の二値化しきい値ｄは、欠けＡの
明るさａや突起Ｂの明るさｂよりも小さい（ｄ＜ｂ＜
ａ）値が設定される。

【００１９】したがって、良品パターン１のパターン領
域と重なる対象画像中にある欠けＡの明るさａは、第１
の二値化しきい値ｃより暗い画素であるため、図４に示
すように、この欠けＡは非パターン領域に設定される。
また、良品パターン１のパターン領域と重ならない対象
画像中にある突起Ｂの明るさｂは、第２の二値化しきい
値ｄより明るい画素であるため、この突起Ｂはパターン
領域として設定される。

【００２０】そして、これらの設定から得た検査対象パ
ターン３と良品パターン１とが比較されて検査される
（ステップＳ５）。この結果、欠けＡと突起Ｂとの両方
が良品パターン１と異なるため、欠陥として検出可能と
なる。

【００２１】このように、上記検査方法において、第１
の二値化しきい値ｃを明るさの大きい値に設定し、第２
の二値化しきい値ｄを明るさの小さい値に設定すること
で、比較的明るさの変化が小さい欠陥領域をも的確に検
出することができて、わずかな傷等も見逃さない厳しい
検査を行うことができ、製品の信頼性が向上する。

【００２２】次に、検査対象が部品・薬品等の文字・記
号パターンである場合を例に説明する。この種の部品・
薬品等の文字・記号パターンは多少の汚れ・カスレ等は
良品とする柔軟な検査が望まれており、このように対処
することにより、製品の歩留まりが向上する。

【００２３】図５は、パターン領域とパターン以外の領
域とが適正に設けられている良品のパターン（良品パタ
ーンと称す）１を示し、図６は、検査対象を撮像して得
た画像パターン２を示す。なお、図６においては、検査
対象の欠陥がカスレＣと薄い汚れＤである場合を示して
おり、カスレＣの明るさｅよりも薄い汚れＤの明るさｆ
が大きい（ｅ＜ｆ）。

【００２４】このパターン検査方法も、図１に示すフロ
ーチャートの工程で検査が行われる。すなわち、検査す
べき検査対象を撮像して、撮像した画像パターン２を入
力し（ステップＳ１）、画像パターン２と良品パターン
１とを、その濃度分布などにより位置合わせした（ステ
ップＳ２）後、検査対象を撮像して得た画像パターン２
について、良品パターン１のパターン領域と重なる箇所
の画素は、その画素の明るさが第１の二値化しきい値ｃ
よりも明るい場合には検査対象パターン３のパターン領
域として設定し、前記画素の明るさが、第１の二値化し
きい値ｃより暗い場合には検査対象パターン３の非パタ
ーン領域として設定する（ステップＳ３）。

【００２５】また、前記画像パターン２について、良品
パターン１のパターン領域と重ならない箇所の画素は、
その画素の明るさが、第１の二値化しきい値ｃとは独立
して設定された第２の二値化しきい値ｄより明るい場合
には検査対象パターン３のパターン領域として設定し、
前記画素の明るさが、第２の二値化しきい値ｄより暗い
場合には検査対象パターン３の非パターン領域として設
定する（ステップＳ４）。

【００２６】しかしながら、検査対象が部品・薬品等の
文字・記号パターンである場合には、上記実施の形態と
は異なり、良品パターン１のパターン領域と重なる対象
画像中の画素に対して比較基準となる第１の二値化しき
い値ｃは、カスレＣの明るさｅや薄い汚れＤの明るさｆ
よりも小さい値（ｃ＜ｅ＜ｆ）が設定され、また、良品
パターン１のパターン部分と重ならない対象画像中の画
素に対して比較基準となる第２の二値化しきい値ｄは、
カスレＣの明るさｅや薄い汚れＤの明るさｆよりも大き
い値（ｄ＞ｆ＞ｅ）が設定される。

【００２７】そして、これらの設定から得た検査対象パ
ターン３と良品パターン１とが比較されて検査される
（ステップＳ５）。この結果、カスレＣや薄い汚れＤ
は、図７に示すように、切り出された検査対象パターン
３に現われないため、良品パターン１と比較された際に
欠陥として検出されない。

【００２８】このように、上記検査方法において、第１
の二値化しきい値ｃを明るさの小さい値に設定し、第２
の二値化しきい値ｄを明るさの大きい値に設定すること
で、明るさの変化が極度に大きい欠陥領域以外は欠陥と
して検出しないようにすることができて、多少の汚れ・
カスレ等は良品とする柔軟な検査を行うことができ、製
品の歩留まりが向上する。

【００２９】また、上記実施の形態においては、良品パ
ターン１におけるパターン領域の画素が明るく、パター
ン以外の領域の画素が暗く認識される場合を述べたが、
これとは逆に、図８、図１１に示すように、良品パター
ン１におけるパターン領域の画素が暗く、パターン以外
の領域の画素が明るく認識される場合には、良品パター
ン１と、図９、図１２に示すような撮像画像の画像パタ
ーン２とを位置合わし、撮像画像における良品パターン
１のパターン領域と重なる箇所の画素は、その画素の明
るさが第１の二値化しきい値より暗い場合には検査対象
パターン３のパターン領域として設定し、その画素の明
るさが前記第１の二値化しきい値より明るい場合には検
査対象パターン３の非パターン領域として設定し、前記
撮像画像における良品パターン１のパターン領域と重な
らない対象画像中の画素は、その画素の明るさが、第１
の二値化しきい値とは独立して設定された第２の二値化
しきい値より暗い場合には検査対象パターン３のパター
ン領域として設定し、その画素の明るさが、前記第２の
二値化しきい値より明るい場合には検査対象パターン３
の非パターン領域として設定し、これらの設定から得た
検査対象パターン３と良品パターン１とを比較して検査
することで、同様の作用効果を得ることができる。

【００３０】ここで、図８〜図１０においては、検査対
象の欠陥が欠けＡと突起Ｂである場合を示しており、欠
けＡの明るさａは、突起Ｂの明るさｂより小さい（ａ＜
ｂ）。そして、検査対象が配線パターンである場合に
は、良品パターン１のパターン領域と重なる対象画像中
の画素に対して比較基準となる第１の二値化しきい値ｃ
は、欠けＡの明るさａや突起Ｂの明るさｂよりも小さい
値（ｃ＜ａ＜ｂ）が設定され、また、良品パターン１の
パターン部分と重ならない対象画像中の画素に対して比
較基準となる第２の二値化しきい値ｄは、欠けＡの明る
さａや突起Ｂの明るさｂよりも大きい（ｄ＞ｂ＞ａ）値
が設定される。

【００３１】したがって、良品パターン１のパターン領
域と重なる対象画像中にある欠けＡの明るさａは、第１
の二値化しきい値ｃより明るい画素であるため、図１０
に示すように、この欠けＡは非パターン領域に設定され
る。また、良品パターン１のパターン領域と重ならない
対象画像中にある突起Ｂの明るさｂは、第２の二値化し
きい値ｄより暗い画素であるため、この突起Ｂはパター
ン領域として設定される。そして、これらの設定から得
た検査対象パターン３と良品パターン１とが比較されて
検査される結果、欠けＡと突起Ｂとの両方が良品パター
ン１と異なるため、欠陥として検出可能となる。

【００３２】また、図１１〜図１３においては、検査対
象の欠陥がカスレＣと薄い汚れＤである場合を示してお
り、カスレＣの明るさｅよりも薄い汚れＤの明るさｆが
小さい（ｅ＞ｆ）。そして、検査対象が部品・薬品等の
文字・記号パターンである場合には、良品パターン１の
パターン領域と重なる対象画像中の画素に対して比較基
準となる第１の二値化しきい値ｃは、カスレＣの明るさ
ｅや薄い汚れＤの明るさｆよりも大きい値（ｃ＞ｅ＞
ｆ）が設定され、また、良品パターン１のパターン部分
と重ならない対象画像中の画素に対して比較基準となる
第２の二値化しきい値ｄは、カスレＣの明るさｅや薄い
汚れＤの明るさｆよりも小さい値（ｄ＜ｆ＜ｅ）が設定
される。そして、これらの設定から得た検査対象パター
ン３と良品パターン１とが比較されて検査される結果、
カスレＣや薄い汚れＤは、図１３に示すように、切り出
された検査対象パターン３に現われないため、良品パタ
ーン１と比較された際に欠陥として検出されない。

【００３３】なお、これらの実施の形態においては、上
記方法により設定した検査対象パターン３を良品パター
ン１と比較した場合を述べたが、これに限るものではな
く、上記検査対象パターン３に基づき、更なる処理など
による比較検査を行って欠陥を検出する場合にも適用可
能であることはもちろんである。

【００３４】さらに、本発明のその他の実施の形態に係
るパターン検査方法について説明する。この実施の形態
においては、検査対象が部品・薬品等の文字・記号パタ
ーンである場合を例に説明する。この種の部品・薬品等
の文字・記号パターンは多少の汚れ・カスレ等は良品と
する柔軟な検査が望まれており、このように対処するこ
とにより、製品の歩留まりが向上する。

【００３５】また、このパターン検査方法においても、
図１５に示すような、パターン領域とパターン以外の領
域とが適正に設けられている良品のパターン（良品パタ
ーンと称す）１と、図１６に示すような検査対象を撮像
して得た画像パターン２とを用いて検査が行われる。こ
こで、図１５に示すものは、良品パターン１におけるパ
ターン領域の画素が明るく（図１５においては白地で示
している）、パターン以外の領域の画素が暗く（図１５
においては黒地で示している）認識される場合を示す。
そして、図１６においては、検査対象の欠陥がカスレＣ
と薄い汚れＤとである場合を示し、カスレＣの明るさｅ
よりも薄い汚れＤの明るさｆが大きい（ｅ＜ｆ）。

【００３６】このパターン検査方法では、図１４に示す
フローチャートの工程で検査が行われる。まず、検査す
べき検査対象を撮像して、撮像した画像パターン２を入
力し（ステップＳ１１）、画像パターン２と良品パター
ン１とを、その濃度分布などにより位置合わせする（ス
テップＳ１２）。

【００３７】次に、検査対象を撮像して得た画像パター
ン２について、この撮像画像中の画素の明るさが、第１
の二値化しきい値ｇより明るい場合には第１の検査対象
パターン４のパターン領域として設定し、第１の二値化
しきい値ｇより暗い場合には第１の検査対象パターン４
の非パターン領域として設定する。ここで、第１の二値
化しきい値ｇは、薄い汚れＤの明るさｆよりも小さく、
カスレＣの明るさｅよりも大きい値（ｆ＞ｇ＞ｅ）に設
定されている。そして、これにより図１７に示すような
第１の検査対象パターン４を得て、この第１の検査対象
パターン４と良品パターン１との第１の比較検査を行う
（ステップＳ１３）。

【００３８】この第１の比較検査により良品パターン１
と第１の検査対象パターン４との異なる領域を欠陥可能
性領域として検出する。上記のようなカスレＣと薄い汚
れＤとがあった場合には、カスレＣおよび薄い汚れＤが
欠陥可能性領域として検出される。

【００３９】次に、検出された前記欠陥可能性領域が、
良品パターン１のパターン領域に存在して、第１の検査
対象パターン４のパターン領域に存在しない場合は、こ
の第１の欠陥可能性領域の範囲において、画素の明るさ
が、第２の二値化しきい値より明るい場合には第２の検
査対象パターン５のパターン領域として設定し、画素の
明るさが、前記第２の二値化しきい値より暗い場合には
第２の検査対象パターン５の非パターン領域として設定
する。

【００４０】すなわち、カスレＣは、良品パターン１の
パターン領域に存在して、第１の検査対象パターン４の
パターン領域に存在しないため、第２の二値化しきい値
と比較される。ここで、第２の二値化しきい値ｈは、カ
スレＣの明るさｅよりも小さい値（ｅ＞ｈ）に設定され
ている。

【００４１】これにより、図１８の点線部分に示すよう
に、第２の検査対象パターン５を得て、この第１の欠陥
可能性領域の範囲について前記第２の検査対象パターン
と良品パターンとを比較検査する（ステップＳ１４）。
この実施の形態の場合には、カスレＣの明るさｅが第２
の二値化しきい値ｈよりも大きいため、カスレＣが第２
の検査対象パターン５のパターン領域として設定され
る。そして、この第１の欠陥可能性領域の範囲について
前記第２の検査対象パターン５と良品パターン１とが比
較検査された際に、両者ともパターン領域であるため、
カスレＣの箇所は欠陥として検出されない。

【００４２】また、検出された前記欠陥可能性領域が、
良品パターン１のパターン領域に存在しなくて、第１の
検査対象パターン４のパターン領域に存在する場合は、
この第２の欠陥可能性領域の範囲において、画素の明る
さが、第３の二値化しきい値より明るい場合には第３の
検査対象パターンのパターン領域として設定し、画素の
明るさが、前記第３の二値化しきい値より暗い場合には
第３の検査対象パターンの非パターン領域として設定す
ることにより、第３の検査対象パターンを得て、この第
２の欠陥可能性領域の範囲について前記第３の検査対象
パターンと良品パターンとを比較検査する（ステップＳ
１４）。

【００４３】すなわち、薄い汚れＤは、良品パターン１
のパターン領域に存在しなくて、第１の検査対象パター
ン４のパターン領域に存在するため、第３の二値化しき
い値と比較される。ここで、第３の二値化しきい値ｉ
は、薄い汚れＤの明るさｆよりも大きい値（ｆ＞ｉ）に
設定されている。

【００４４】これにより、図１８の点線部分に示すよう
に、第３の検査対象パターン６を得て、この第２の欠陥
可能性領域の範囲について前記第３の検査対象パターン
と良品パターンとを比較検査する（ステップＳ１４）。
この実施の形態の場合には、薄い汚れＤの明るさｆが第
３の二値化しきい値ｉよりも小さいため、薄い汚れＤが
第３の検査対象パターン６の非パターン領域として設定
される。そして、この第２の欠陥可能性領域の範囲につ
いて前記第３の検査対象パターン６と良品パターン１と
が比較検査された際に、両者とも非パターン領域である
ため、薄い汚れＤの箇所は欠陥として検出されない。

【００４５】また、上記実施の形態においては、良品パ
ターン１におけるパターン領域の画素が明るく、パター
ン以外の領域の画素が暗く認識される場合を述べたが、
これとは逆に、図１９に示すように、良品パターン１に
おけるパターン領域の画素が暗く、パターン以外の領域
の画素が明るく認識される場合には、良品パターン１
と、図２０に示すような撮像画像の画像パターン２とを
位置合わし、撮像画像の画像パターン２について、この
画像パターン２中の画素の明るさが、第１の二値化しき
い値より暗い場合には第１の検査対象パターン４のパタ
ーン領域として設定し、その画素の明るさが前記第１の
二値化しきい値より明るい場合には第１の検査対象パタ
ーン４の非パターン領域として設定し、第１の検査対象
パターン４を得て、この第１の検査対象パターン４と良
品パターン１との第１の比較検査を行い、この第１の比
較検査により良品パターン１と第１の検査対象パターン
４との異なる領域を欠陥可能性領域として検出し、検出
された前記欠陥可能性領域が、良品パターン１のパター
ン領域に存在して、第１の検査対象パターン４のパター
ン領域に存在しない第１の欠陥可能性領域の範囲におい
て、画素の明るさが、第２の二値化しきい値より暗い場
合には第２の検査対象パターン５のパターン領域として
設定し、画素の明るさが、第２の二値化しきい値より明
るい場合には第２の検査対象パターン５の非パターン領
域として設定し、第２の検査対象パターン５を得て、こ
の第１の欠陥可能性領域の範囲について第２の検査対象
パターン５と良品パターン１とを比較検査し、検出され
た前記欠陥可能性領域が、良品パターン１のパターン領
域に存在しなくて、第１の検査対象パターン４のパター
ン領域に存在する第２の欠陥可能性領域の範囲におい
て、画素の明るさが、第３の二値化しきい値より暗い場
合には第３の検査対象パターン６のパターン領域として
設定し、画素の明るさが、第３の二値化しきい値より明
るい場合には第３の検査対象パターン６の非パターン領
域として設定し、第３の検査対象パターン６を得て、こ
の第２の欠陥可能性領域の範囲について第３の検査対象
パターン６と良品パターン１とを比較検査し、第２の検
査対象パターン５と良品パターン１との比較内容と、第
３の検査対象パターン６と良品パターン１との比較内容
とに基づいて欠陥を検出することで、同様の作用効果を
得ることができる。

【００４６】ここで、図２０〜図２２においては、検査
対象の欠陥がカスレＣと薄い汚れＤである場合を示して
おり、カスレＣの明るさｅよりも薄い汚れＤの明るさｆ
が小さい（ｅ＞ｆ）。また、第１の二値化しきい値ｇ
は、薄い汚れＤの明るさｆよりも大きく、カスレＣの明
るさｅよりも小さい値（ｆ＜ｇ＜ｅ）に設定され、第２
の二値化しきい値ｈは、カスレＣの明るさｅよりも大き
い値（ｅ＜ｈ）に設定され、第３の二値化しきい値ｉ
は、薄い汚れＤの明るさｆよりも小さい値（ｆ＜ｉ）に
設定されている。

【００４７】そして、これらの設定から得た第３の検査
対象パターン６と良品パターン１とが比較されて検査さ
れる結果、カスレＣや薄い汚れＤは、図２２に示すよう
に、切り出された第３の検査対象パターン６に現われな
いため、良品パターン１と比較された際に欠陥として検
出されない。

【００４８】この結果、カスレＣおよび薄い汚れＤが欠
陥としては検出されず、柔軟な検査が可能となる。この
場合に、第１のしきい値を第２のしきい値と同じ値に設
定しておけば、最初からカスレＣの領域は欠陥としては
検出されず、薄い汚れＤの領域を判定するだけで済む。
また、第１のしきい値を第３のしきい値と同じ値に設定
しておけば、最初から薄い汚れＤの領域は欠陥としては
検出されず、カスレＣの領域を判定するだけで済む。

【００４９】したがって、検査対象が部品・薬品等の文
字・記号パターンである場合には、汚れやカスレなどの
程度が極端に大きい場合のみ欠陥として検出され、それ
以外の場合には、検査対象が良品とされ、製品の歩留ま
りが向上する。

【００５０】なお、これらの実施の形態においても、上
記第２、第３の検査対象パターンに基づき、更なる処理
などによる比較検査を行って欠陥を検出する場合にも適
用可能であることはもちろんである。

【００５１】

【発明の効果】本発明のパターン検査方法によれば、良
品パターンのパターン領域と非パターン領域とに対応す
るそれぞれの箇所で、それぞれ独立して設定された二値
化しきい値で別個にパターン領域が設定されるため、検
査対象に対応する良品パターンのパターン領域とパター
ン以外の領域における欠陥の性質が異なる場合が多い検
査対象に対して、検出対象として必要な性質の欠陥を最
適な二値化しきい値にて的確に検出できる可能性が高く
なる。したがって、配線パターンの検査などの、わずか
な傷等も見逃さない厳しい検査の際に、少しの欠陥でも
厳密に検査して、製品の信頼性を向上させたり、部品・
薬品等の文字・記号パターンなどの多少の汚れ・カスレ
等は良品としても差し支えない検査に際して、製品の歩
留まりを向上させたりすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係るパターン検査方法を
示すフローチャート

【図２】同パターン検査方法において用いる良品パター
ンを示す図

【図３】同パターン検査方法において用いる画像パター
ンを示す図

【図４】同パターン検査方法において用いる検査対象パ
ターンを示す図

【図５】同パターン検査方法において用いる他の良品パ
ターンを示す図

【図６】同パターン検査方法において用いる他の画像パ
ターンを示す図

【図７】同パターン検査方法において用いる他の検査対
象パターンを示す図

【図８】同パターン検査方法において用いる良品パター
ンを示す図

【図９】同パターン検査方法において用いる画像パター
ンを示す図

【図１０】同パターン検査方法において用いる検査対象
パターンを示す図

【図１１】同パターン検査方法において用いる他の良品
パターンを示す図

【図１２】同パターン検査方法において用いる他の画像
パターンを示す図

【図１３】同パターン検査方法において用いる他の検査
対象パターンを示す図

【図１４】本発明の他の実施の形態に係るパターン検査
方法を示すフローチャート

【図１５】同パターン検査方法において用いる良品パタ
ーンを示す図

【図１６】同パターン検査方法において用いる画像パタ
ーンを示す図

【図１７】同パターン検査方法において用いる画像パタ
ーンを示す図

【図１８】同パターン検査方法において用いる検査対象
パターンを示す図

【図１９】同パターン検査方法において用いる良品パタ
ーンを示す図

【図２０】同パターン検査方法において用いる画像パタ
ーンを示す図

【図２１】同パターン検査方法において用いる画像パタ
ーンを示す図

【図２２】同パターン検査方法において用いる検査対象
パターンを示す図

【図２３】従来の良品パターンと画像パターンとの位置
合わせを示す図

【図２４】従来の検査対象パターンを示す図

【図２５】従来の検査対象パターンより欠陥を検出する
様子を示す図

【図２６】従来手法の課題を示すための図

【図２７】従来手法の他の課題を示すための図

【図２８】従来手法のその他の課題を示すための図

【図２９】従来手法のさらに他の課題を示すための図

【符号の説明】

１ 良品パターン ２ 画像パターン ３ 検査対象パターン ４ 第１の検査対象パターン ５ 第２の検査対象パターン Ａ 欠け（欠陥） Ｂ 突起（欠陥） Ｃ カスレ（欠陥） Ｄ 薄い汚れ（欠陥）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０６Ｔ 7/00 ３００ Ｇ０１Ｂ 11/24 Ｆ (72)発明者 川野 肇 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 寸▲土▼ 勧 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 2F065 AA56 CC25 FF04 QQ06 QQ32 RR08 UU05 2G051 AA65 AB02 AB11 AC21 EA11 EB01 EC02 ED01 ED03 5B057 AA03 BA02 CA08 CA12 CA16 CB06 CB12 CB16 CE12 DA03 DB02 DB08 DC31 5L096 AA06 BA03 EA43 EA45 FA17

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 パターン領域が明るく非パターン領域が
   暗く認識されて区別された良品パターンと、撮像画像の
   画像パターンとを位置合わせする工程と、 前記撮像画像における良品パターンのパターン領域と重
   なる箇所の画素は、その画素の明るさが第１の二値化し
   きい値より明るい場合には検査対象パターンのパターン
   領域として設定し、その画素の明るさが前記第１の二値
   化しきい値より暗い場合には検査対象パターンの非パタ
   ーン領域として設定する工程と、 前記撮像画像における良品パターンのパターン領域と重
   ならない対象画像中の画素は、その画素の明るさが、前
   記第１の二値化しきい値とは独立して設定された第２の
   二値化しきい値より明るい場合には検査対象パターンの
   パターン領域として設定し、その画素の明るさが、前記
   第２の二値化しきい値より暗い場合には検査対象パター
   ンの非パターン領域として設定する工程と、 これらの設定から得た検査対象パターンと前記良品パタ
   ーンとを比較して検査する工程とを有することを特徴と
   するパターン検査方法。
2. 【請求項２】 パターン領域が暗く非パターン領域が明
   るく認識されて区別された良品パターンと、撮像画像の
   画像パターンとを位置合わせする工程と、 前記撮像画像における良品パターンのパターン領域と重
   なる箇所の画素は、その画素の明るさが第１の二値化し
   きい値より暗い場合には検査対象パターンのパターン領
   域として設定し、その画素の明るさが前記第１の二値化
   しきい値より明るい場合には検査対象パターンの非パタ
   ーン領域として設定する工程と、 前記撮像画像における良品パターンのパターン領域と重
   ならない対象画像中の画素は、その画素の明るさが、前
   記第１の二値化しきい値とは独立して設定された第２の
   二値化しきい値より暗い場合には検査対象パターンのパ
   ターン領域として設定し、その画素の明るさが、前記第
   ２の二値化しきい値より明るい場合には検査対象パター
   ンの非パターン領域として設定する工程と、 これらの設定から得た検査対象パターンと前記良品パタ
   ーンとを比較して検査する工程とを有することを特徴と
   するパターン検査方法。
3. 【請求項３】 パターン領域が明るく非パターン領域が
   暗く認識されて区別された良品パターンと、撮像画像の
   画像パターンとを位置合わせする工程と、 前記撮像画像について、この撮像画像中の画素の明るさ
   が、第１の二値化しきい値より明るい場合には第１の検
   査対象パターンのパターン領域として設定し、その画素
   の明るさが前記第１の二値化しきい値より暗い場合には
   第１の検査対象パターンの非パターン領域として設定す
   る工程と、 第１の検査対象パターンを得て、この第１の検査対象パ
   ターンと良品パターンとの第１の比較検査を行う工程
   と、 この第１の比較検査により良品パターンと第１の検査対
   象パターンとの異なる領域を欠陥可能性領域として検出
   する工程と、 検出された前記欠陥可能性領域が、良品パターンのパタ
   ーン領域に存在して、第１の検査対象パターンのパター
   ン領域に存在しない第１の欠陥可能性領域の範囲におい
   て、画素の明るさが、第２の二値化しきい値より明るい
   場合には第２の検査対象パターンのパターン領域として
   設定し、画素の明るさが、前記第２の二値化しきい値よ
   り暗い場合には第２の検査対象パターンの非パターン領
   域として設定する工程と、 第２の検査対象パターンを得て、この第１の欠陥可能性
   領域の範囲について前記第２の検査対象パターンと良品
   パターンとを比較検査する工程と、 検出された前記欠陥可能性領域が、良品パターンのパタ
   ーン領域に存在しなくて、第１の検査対象パターンのパ
   ターン領域に存在する第２の欠陥可能性領域の範囲にお
   いて、画素の明るさが、第３の二値化しきい値より明る
   い場合には第３の検査対象パターンのパターン領域とし
   て設定し、画素の明るさが、前記第３の二値化しきい値
   より暗い場合には第３の検査対象パターンの非パターン
   領域として設定する工程と、 第３の検査対象パターンを得て、この第２の欠陥可能性
   領域の範囲について前記第３の検査対象パターンと良品
   パターンとを比較検査する工程と、 前記第２の検査対象パターンと良品パターンとの比較内
   容と、前記第３の検査対象パターンと良品パターンとの
   比較内容とに基づいて欠陥を検出する工程とを有するこ
   とを特徴とするパターン検査方法。
4. 【請求項４】 パターン領域が暗く非パターン領域が明
   るく認識されて区別された良品パターンと、撮像画像の
   画像パターンとを位置合わせする工程と、 前記撮像画像について、この撮像画像中の画素の明るさ
   が、第１の二値化しきい値より暗い場合には第１の検査
   対象パターンのパターン領域として設定し、その画素の
   明るさが前記第１の二値化しきい値より明るい場合には
   第１の検査対象パターンの非パターン領域として設定す
   る工程と、 第１の検査対象パターンを得て、この第１の検査対象パ
   ターンと良品パターンとの第１の比較検査を行う工程
   と、 この第１の比較検査により良品パターンと第１の検査対
   象パターンとの異なる領域を欠陥可能性領域として検出
   する工程と、 検出された前記欠陥可能性領域が、良品パターンのパタ
   ーン領域に存在して、第１の検査対象パターンのパター
   ン領域に存在しない第１の欠陥可能性領域の範囲におい
   て、画素の明るさが、第２の二値化しきい値より暗い場
   合には第２の検査対象パターンのパターン領域として設
   定し、画素の明るさが、前記第２の二値化しきい値より
   明るい場合には第２の検査対象パターンの非パターン領
   域として設定する工程と、 第２の検査対象パターンを得て、この第１の欠陥可能性
   領域の範囲について前記第２の検査対象パターンと良品
   パターンとを比較検査する工程と、 検出された前記欠陥可能性領域が、良品パターンのパタ
   ーン領域に存在しなくて、第１の検査対象パターンのパ
   ターン領域に存在する第２の欠陥可能性領域の範囲にお
   いて、画素の明るさが、第３の二値化しきい値より暗い
   場合には第３の検査対象パターンのパターン領域として
   設定し、画素の明るさが、前記第３の二値化しきい値よ
   り明るい場合には第３の検査対象パターンの非パターン
   領域として設定する工程と、 第３の検査対象パターンを得て、この第２の欠陥可能性
   領域の範囲について前記第３の検査対象パターンと良品
   パターンとを比較検査する工程と、 前記第２の検査対象パターンと良品パターンとの比較内
   容と、前記第３の検査対象パターンと良品パターンとの
   比較内容とに基づいて欠陥を検出する工程とを有するこ
   とを特徴とするパターン検査方法。