JP2010118046A5

JP2010118046A5 -

Info

Publication number: JP2010118046A5
Application number: JP2009237631A
Authority: JP
Filing date: 2009-10-14
Publication date: 2012-11-29

Description

本発明に係る画像処理方法は、画素単位の濃淡値により構成され、物体表面画像を含む被処理画像を取得する画像取得ステップと、前記被処理画像において設定された前記物体表面画像の縁線を含み、該縁線に直交する方向に所定幅となる領域の画像を縁部画像として特定する縁部画像特定ステップと、前記縁部画像を前記所定幅に相当する幅の矩形画像に変換する変換ステップと、前記矩形画像に対して、その幅方向に直交する方向に並ぶ複数画素の濃淡値を順次処理する１次元画像処理を施す画像処理ステップとを有し、前記縁部画像特定ステップは、前記縁線の前記物体表面画像の内側方向に第１の所定幅となり、前記縁線の前記物体表面画像の外側方向に第２の所定幅となる領域の画像を前記縁部画像として特定する構成となる。

また、このような構成により、被処理画像において当該物体表面画像の縁に正確に合致する縁線が設定されなくても、当該物体表面画像の縁を必ず含む領域の画像を縁部画像として特定することができる。

本発明に係る画像処理装置は、物体の表面を撮影する撮影手段と、該撮影手段により得られた撮影画像を処理する処理ユニットとを有し、前記処理ユニットは、画素単位の濃淡値により構成され、前記物体の表面画像を含む被処理画像を取得する画像取得手段と、前記被処理画像において設定された前記物体表面画像の縁線を含み、該縁線に直交する方向に所定幅となる領域の画像を縁部画像として特定する縁部画像特定手段と、前記縁部画像を前記所定幅に相当する幅の矩形画像に変換する変換手段と、前記矩形画像に対して、その幅方向に直交する方向に並ぶ複数画素の濃淡値を順次処理する１次元画像処理を施す画像処理手段とを有し、前記縁部画像特定手段は、前記縁線の前記物体表面画像の内側方向に第１の所定幅となり、前記縁線の前記物体表面画像の外側方向に第２の所定幅となる領域の画像を前記縁部画像として特定する構成となる。

本発明に係る表面検査装置は、物体の表面を撮影する撮影手段と、該撮影手段により得られた撮影画像を処理して前記物体表面上の欠陥を検出する処理ユニットとを有し、前記処理ユニットは、画素単位の濃淡値により構成され、前記物体の表面画像を含む被処理画像を取得する画像取得手段と、前記被処理画像において設定された前記物体表面画像の縁線を含み、該縁線に直交する方向に所定幅となる領域の画像を縁部画像として特定する縁部画像特定手段と、前記縁部画像を前記所定幅に相当する幅の矩形画像に変換する変換手段と、前記矩形画像に対して、その幅方向に直交する方向に並ぶ複数画素の濃淡値を順次処理する１次元画像処理を施す第１画像処理手段と、前記１次元画像処理の施された前記矩形画像を元の領域の画像に逆変換して処理済縁部画像を生成する逆変換手段と、前記物体表面画像から前記縁部画像を除いた本体部画像に対して、２次元的に並ぶ複数画素の濃淡値を順次処理する２次元画像処理を施して処理済本体部画像を生成する第２画像処理手段と、前記処理済縁部画像及び前記処理済本体部画像において欠陥部分を特定する欠陥特定手段とを有し、前記縁部画像特定手段は、前記縁線の前記物体表面画像の内側方向に第１の所定幅となり、前記縁線の前記物体表面画像の外側方向に第２の所定幅となる領域の画像を前記縁部画像として特定する構成となる。

また、処理ユニットは、物体表面画像から前記縁部画像を除いた本体部画像に対して２次元的に並ぶ複数画素の濃淡値を順次処理する２次元画像処理を施して処理済体部画像を生成し、前記処理済縁部画像及び前記処理済本体部画像において欠陥部分を特定する。

前記変換テーブル（ＨＬＵＴ）と前記逆変換テーブル（ＮＬＵＴ）とが生成されると、処理ユニット１００は、前記変換テーブル（ＨＬＵＴ）を用いてウエーハ表面画像Ｉ１０を含む撮影画像Ｉにおいて特定された縁部画像ＩＥを矩形画像ＩＲに変換し、更に、前記逆変換テーブル（ＮＬＵＴ）を用いて前記変換により得られた矩形画像ＩＲを元のリング状領域Ｅ_Lingの画像（縁部画像ＩＥ）に逆変換する（Ｓ７）。そして、その逆変換にて得られた画像を含む撮影画像Ｉが表示ユニット１１２に表示される。ユーザは、表示ユニット１１２に表示された撮影画像Ｉの特に前記リング状領域Ｅ_Lingの画像部分に問題がなければ、操作ユニット１１１で所定の登録実行の操作を行う。処理ユニット１００は、操作ユニット１１１からの登録実行の操作に基づいた操作信号を入力すると、前述したように設定したウエーハ表面画像Ｉ１０の縁に沿った円形線Ｃ０（縁線）を特定するための中心位置Ｏ（Ｘｏ，Ｙｏ）及び半径（Ｒ）、リング状領域Ｅ_Lingの境界線（Ｃ１、Ｃ２）を表す円形線Ｃ０からの幅Ｌ１、Ｌ２、変換テーブル（ＨＬＵＴ）、逆変換テーブル（ＮＬＵＴ）及びウエーハ表面画像Ｉ１０の円形領域から前記リング状領域Ｅ_Ling除いた中心位置（Ｘｏ，Ｙｏ）、半径（Ｒ−Ｌ１）の円形本体部領域を内部メモリに登録して（Ｓ８）、処理を終了する。この登録処理は、検査を行うウエーハの直径別に行うことができる。

図１６に戻って、処理ユニット１００は、矩形画像ＩＲを生成すると、その矩形画像ＩＲに対して欠陥部分を強調するために１次元フィルタ処理を施す（Ｓ１５）。この１次元フィルタ処理では、各注目画素の濃淡値が、その注目画素に対して矩形画像ＩＲの幅方向に直交する方向、即ち、縁部画像ＩＥの縁線として設定された円形線Ｃ０に対応する横方向に延びる直線Ｖ（Ｃ０）（図８参照）と平行となる方向において前後に並ぶ画素の濃淡値に基づいて決められる。このような１次元フィルタ処理により、欠陥部分が強調された状態の処理済矩形画像ＩＲ_Pが得られる。具体的には、図１９に示すように、第１角度範囲（０°≦θ＜９０°）に対応する第１矩形画像部分ＩＲ（１）から同角度範囲に対応する第１処理済矩形画像部分ＩＲ_P（１）が生成され、第２角度範囲（９０°≦θ＜１８０°）に対応する第２矩形画像部分ＩＲ（２）から同角度範囲に対応する第２処理済矩形画像部分ＩＲ_P（２）が生成され、第３角度範囲（１８０°≦θ＜２７０°）に対応する第３矩形画像部分ＩＲ（３）から同角度範囲に対応する第３処理済矩形画像部分ＩＲ_P（３）が生成され、更に、第４角度範囲（２７０°≦θ＜３６０°，０°）に対応する第４矩形画像部分ＩＲ（４）から同角度範囲に対応する第４処理済矩形画像部分ＩＲ_P（４）が生成される。この場合、第２矩形画像部分ＩＲ（２）に含まれた欠陥部分ＤＲ１は強調されて、欠陥部分ＤＲ１_Pとして第２処理済矩形画像部分ＩＲ_P（２）に生成されている。

このようにして、リング状領域Ｅ_Lingの各画素の濃淡値が逆変換テーブル（ＮＬＵＴ）により対応付けられた処理済矩形画像ＩＲ_Pの位置の濃淡値に決められることにより、前記処理済矩形画像ＩＲ_Pが前記リング状領域Ｅ_Lingの画像に変換され、処理済縁部画像ＩＥ_Pが得られることになる。この逆変換処理により、図２０に示すように、第１角度範囲（０°≦θ＜９０°）に対応する第１処理済矩形画像部分ＩＲ_P（１）が、同角度範囲の第１処理済縁部画像部分ＩＥ_P（１）に逆変換され、第２角度範囲（９０°≦θ＜１８０°）に対応する第２処理済矩形画像部分ＩＲ_P（２）が、同角度範囲の第２処理済縁部画像部分ＩＥ_P（２）に変換され、第３角度範囲（１８０°≦θ＜２７０°）に対応する第３処理済矩形画像部分ＩＲ_P（３）が、同角度範囲の第３処理済縁部画像部分ＩＥ_P（３）に変換され、更に、第４角度範囲（２７０°≦θ＜３６０°，０°）に対応する第４処理済矩形画像部分ＩＲ_P（４）が、同角度範囲の第４処理済縁部画像部分ＩＥ_P（４）に変換される。この場合、第２処理済矩形画像部分ＩＲ_P（２）に強調されて写り込んでいる欠陥部分ＤＲ１_Pは第２処理済縁部画像部分ＩＥ_P（２）において強調された欠陥部分Ｄ１_Pに変換される。

前述した本発明の実施の形態では、縁部画像ＩＥから変換された矩形画像ＩＲに対して１次元画像処理（１次元フィルタ処理）を施して処理済矩形画像ＩＲ_Pを得た後に、更に、その処理済矩形画像ＩＲ_Pを逆変換して処理済縁部画像ＩＥ_Pを生成し、その処理済縁部画像ＩＥ_P（実際には合成画像）において欠陥を検出している。しかし、単に、被処理画像の特に縁部画像ＩＥ内の欠陥の有無だけを検出する場合等では、処理済矩形画像ＩＲ_Pを逆変換する必要なく、処理済矩形画像ＩＲ_Pにおいて欠陥検出の処理を行うことができる。

Claims

画素単位の濃淡値により構成され、物体表面画像を含む被処理画像を取得する画像取得ステップと、
前記被処理画像において設定された前記物体表面画像の縁線を含み、該縁線に直交する方向に所定幅となる領域の画像を縁部画像として特定する縁部画像特定ステップと、
前記縁部画像を前記所定幅に相当する幅の矩形画像に変換する変換ステップと、
前記矩形画像に対して、その幅方向に直交する方向に並ぶ複数画素の濃淡値を順次処理する１次元画像処理を施す画像処理ステップとを有し、
前記縁部画像特定ステップは、前記縁線の前記物体表面画像の内側方向に第１の所定幅となり、前記縁線の前記物体表面画像の外側方向に第２の所定幅となる領域の画像を前記縁部画像として特定する画像処理方法。
更に、前記１次元画像処理の施された前記矩形画像を元の領域の画像に逆変換して処理済縁部画像を生成する逆変換ステップとを有する請求項１記載の画像処理方法。
前記変換ステップは、
前記矩形画像の各画素に対応する前記縁部画像における位置を取得する位置変換ステップと、
前記縁部画像中の各画素の濃淡値に基づいて、前記取得された縁部画像における各位置に対応する前記矩形画像の画素の濃淡値を決めるステップとを有する請求項１または２に記載の画像処理方法。
前記矩形画像の各画素に対応する前記縁部画像における位置を表す変換テーブルを予め作成しておき、
前記位置変換ステップは、前記変換テーブルを用いて前記矩形画像の各画素に対応する前記縁部画像における位置を取得する請求項３記載の画像処理方法。
前記逆変換ステップは、
前記元の領域の画像の各画素に対応する矩形画像における位置を取得する位置逆変換ステップと、
前記１次元画像処理の施された矩形画像中の各画素の濃淡値に基づいて、前記取得された矩形画像における各位置に対応する前記元の領域の画像における画素の濃淡値を決めて、前記処理済縁部画像を生成するステップとを有する請求項２記載の画像処理方法。
前記元の領域の画像の各画素に対応する前記矩形画像における位置を表す逆変換テーブルを予め作成しておき、
前記位置逆変換ステップは、前記逆変換テーブルを用いて前記元の領域の画像の各画素に対応する前記矩形画像における位置を取得する請求項５記載の画像処理方法。
前記画像取得ステップは、円盤状半導体ウエーハの表面画像を含む画像を前記被処理画像として取得し、
前記縁部画像特定ステップは、前記半導体ウエーハ表面画像の縁に沿った、前記縁線としての、円形線に直交する方向に所定幅となるリング状領域の全部または一部の画像を縁部画像として特定する請求項１記載の画像処理方法。
前記画像取得ステップは、円盤状半導体ウエーハの表面画像を含む画像を前記被処理画像として取得し、
前記縁部画像特定ステップは、前記半導体ウエーハ表面画像の縁に沿った、前記縁線としての、円形線に直交する方向に所定幅となるリング状領域の全部または一部の画像を縁部画像として特定し、
前記逆変換ステップは、前記１次元画像処理の施された前記矩形画像を元のリング状領域の全部または一部の画像に逆変換して前記処理済縁部画像を生成する請求項２記載の画像処理方法。
前記変換ステップは、前記縁部画像を、当該縁部画像の前記物体表面画像の縁線を挟んでそれに平行な２つの区画線のうちの一方の区画線に沿って所定間隔にて設定された各位置及び該各位置から当該区画線に直交する法線上に他方の区画線まで所定間隔にて設定された各位置に対応する矩形配列された画素からなる矩形画像に変換する請求項１記載の画像処理方法。
前記変換ステップは、前記縁部画像を、当該縁部画像の前記物体表面画像の縁線を挟んでそれに平行な２つの区画線のうちの長いほうの区画線に沿って所定間隔にて設定された各位置及び該各画素から当該区画線に直交する法線上に短いほうの区画線まで所定間隔にて設定された各位置に対応する矩形配列された画素からなる矩形画像に変換する請求項９記載の画像処理方法。
前記縁部画像における前記区画線に沿った各位置に、該位置を通る前記法線上に設定された全位置に対応づけられた前記矩形画像の１列分の画素を対応づける変換テーブルを予め作成しておき、
前記変換ステップは、前記変換テーブルを用いて、前記矩形画像の各画素に対応する前記縁部画像における位置を決定するステップを有する請求項９または１０記載の画像処理方法。
物体の表面を撮影する撮影手段と、
該撮影手段により得られた撮影画像を処理する処理ユニットとを有し、
前記処理ユニットは、
画素単位の濃淡値により構成され、前記物体の表面画像を含む被処理画像を取得する画像取得手段と、
前記被処理画像において設定された前記物体表面画像の縁線を含み、該縁線に直交する方向に所定幅となる領域の画像を縁部画像として特定する縁部画像特定手段と、
前記縁部画像を前記所定幅に相当する幅の矩形画像に変換する変換手段と、
前記矩形画像に対して、その幅方向に直交する方向に並ぶ複数画素の濃淡値を順次処理する１次元画像処理を施す画像処理手段とを有し、
前記縁部画像特定手段は、前記縁線の前記物体表面画像の内側方向に第１の所定幅となり、前記縁線の前記物体表面画像の外側方向に第２の所定幅となる領域の画像を前記縁部画像として特定する画像処理装置。
更に、前記１次元画像処理の施された前記矩形画像を元の領域の画像に逆変換して処理済縁部画像を生成する逆変換手段とを有する請求項１２記載の画像処理装置。
前記変換手段は、
前記矩形画像の各画素に対応する前記縁部画像における位置を取得する位置変換手段と、
前記縁部画像中の各画素の濃淡値に基づいて、前記取得された縁部画像における各位置に対応する前記矩形画像の画素の濃淡値を決める手段とを有する請求項１２または１３記載の画像処理装置。
前記矩形画像の各画素に対応する前記縁部画像中の位置を表す変換テーブルを格納する記憶手段を有し、
前記位置変換手段は、前記変換テーブルを用いて前記矩形画像の各画素に対応する前記縁部画像中の位置を取得する請求項１４記載の画像処理装置。
前記撮影手段が円盤状の半導体ウエーハの表面を撮影し、
前記画像取得手段は、前記半導体ウエーハ表面画像を含む画像を前記被処理画像として取得し、
前記縁部画像特定手段は、前記半導体ウエーハ表面画像の縁に沿った、前記縁線としての、円形線に直交する方向に所定幅となるリング状領域の全部または一部の画像を縁部画像として特定し、
前記逆変換手段は、前記１次元画像処理の施された前記矩形画像を元のリング状領域の全部または一部の画像に逆変換して処理済縁部画像を生成する請求項１３記載の画像処理装置。
前記変換手段は、前記縁部画像を、当該縁部画像の前記物体表面画像の縁線を挟んでそれに平行な２つの区画線のうちの一方の区画線に沿って所定間隔にて設定された各位置及び該各位置から当該区画線に直交する法線上に他方の区画線まで所定間隔にて設定された各位置に対応する矩形配列された画素からなる矩形画像に変換する請求項１２記載の画像処理装置。
前記変換手段は、前記縁部画像を、当該縁部画像の前記物体表面画像の縁線を挟んでそれに平行な２つの区画線のうちの長いほうの区画線に沿って所定間隔にて設定された各位置及び該各画素から当該区画線に直交する法線上に短いほうの区画線まで所定間隔にて設定された各位置に対応する矩形配列された画素からなる矩形画像に変換する請求項１７記載の画像処理装置。
前記縁部画像における前記区画線に沿った各位置に、該位置を通る前記法線上に設定された全位置に対応づけられた前記矩形画像の１列分の画素を対応づける変換テーブルを格納する記憶手段を有し、
前記変換手段は、前記変換テーブルを用いて、前記矩形画像の各画素に対応する前記縁部画像における位置を決定する手段とを有する請求項１７または１８記載の画像処理装置。
物体の表面を撮影する撮影手段と、
該撮影手段により得られた撮影画像を処理して前記物体表面上の欠陥を検出する処理ユニットとを有し、
前記処理ユニットは、
画素単位の濃淡値により構成され、前記物体の表面画像を含む被処理画像を取得する画像取得手段と、
前記被処理画像において設定された前記物体表面画像の縁線を含み、該縁線に直交する方向に所定幅となる領域の画像を縁部画像として特定する縁部画像特定手段と、
前記縁部画像を前記所定幅に相当する幅の矩形画像に変換する変換手段と、
前記矩形画像に対して、その幅方向に直交する方向に並ぶ複数画素の濃淡値を順次処理する１次元画像処理を施す第１画像処理手段と、
前記１次元画像処理の施された前記矩形画像を元の領域の画像に逆変換して処理済縁部画像を生成する逆変換手段と、
前記物体表面画像から前記縁部画像を除いた本体部画像に対して、２次元的に並ぶ複数画素の濃淡値を順次処理する２次元画像処理を施して処理済本体部画像を生成する第２画像処理手段と、
前記処理済縁部画像及び前記処理済本体部画像において欠陥部分を特定する欠陥特定手段とを有し、
前記縁部画像特定手段は、前記縁線の前記物体表面画像の内側方向に第１の所定幅となり、前記縁線の前記物体表面画像の外側方向に第２の所定幅となる領域の画像を前記縁部画像として特定する表面検査装置。
前記撮影手段が円盤状の半導体ウエーハの表面を撮影し、前記処理ユニットが該半導体ウエーハ表面上の欠陥を検出する請求項２０記載の表面検査装置であって、
前記画像取得手段は、前記半導体ウエーハの表面画像を含む画像を前記被処理画像として取得し、
前記縁部画像特定手段は、前記半導体ウエーハ表面画像の縁に沿った、前記縁部としての、円形線に直交する方向に所定幅となるリング状領域の全部または一部の画像を縁部画像として特定し、
前記逆変換手段は、前記１次元画像処理の施された前記矩形画像を元のリング状領域の全部または一部の画像に逆変換して処理済縁部画像を生成し、
前記第２画像処理手段は、前記半導体ウエーハ表面画像から前記縁部画像を除いた前記本体部画像に対して前記２次元画像処理を施して処理済本体部画像を生成する表面検査装置。