JP2533245B2 - パタ―ン欠陥検査装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はパターンの欠陥を検査す
るパターン欠陥検査装置に係わり、特に、光学的に読取
った検査パターンと設計データより生成した参照パター
ンとを比較して、検査パターンの欠陥を検出するパター
ン欠陥検査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、半導体製造工場内の半導体マス
クやプリント基板の検査工程において、製造された半導
体マスクやプリント基板の形状が設計パターンと一致し
ているか否かを検査する必要がある。この検査工程を自
動的に行うには、まず、測定対象となる半導体マスクや
プリント基板の検査パターンを撮像センサで読取って、
二次元の検査画像データを得る。そして、その検査パタ
ーンの検査画像データが設計データから得られる参照パ
ターンの参照画像データに一致するか否かを判断する。
一致しなければ、欠陥信号を出力すると共に、検査パタ
ーン上の欠陥位置を特定する。従来、このような機能を
有するパターン欠陥検査装置は、図５に示すように構成
されいる。

【０００３】画像センサ１にて撮像された検査パターン
の二次元の検査画像データを構成する各画素データはＡ
／Ｄ変換器２でもって、例えば０〜１０の１１段階の濃
淡に対応するデジタルの多値化データに変換される。Ａ
／Ｄ変換器２でデジタル値に変換された検査画像データ
の各画素データは次の第１の微分回路３でもってｘ方
向，ｙ方向，＋４５°方向，−４５°方向の合計４つの
方向に空間微分される。画素データの各方向の微分値は
セレクタ４へ入力される。

【０００４】一方、設計データメモリ５には設計値から
生成された参照パターンが記憶されており、この参照パ
ターンは濃淡変換回路６によって、例えば０〜１０の１
１段階の濃淡に対応するデジタルの多値化データの参照
画像データに変換される。濃淡変換回路６から出力され
た参照画像データの各画素データは第２の微分回路７で
もってｘ方向，ｙ方向，＋４５°方向，−４５°方向の
合計４つの方向に空間微分される。画素データの各方向
の微分値は最小値方向検出回路８へ入力される。

【０００５】最小値方向検出回路８は、入力された各方
向の微分値の絶対値の最も小さい微分値に対応する微分
方向を検出して、セレクタ４へ送出する。セレクタ４は
第１の微分回路３から出力された４方向の各微分値のう
ち、最小値方向検出回路８にて指定された微分方向の微
分値を選択して次の判定回路９へ送出する。判定回路９
は入力された微分値が予め設定されたしきい値を越える
と、この微分値に対応する画素データはパターン欠陥で
あると判定する。

【０００６】なお、直接比較回路１０は各画素データを
微分せずに直接比較対照する回路であり、検査画像デー
タの各画素データと参照画像データの各画素データとの
差データを算出する。算出された差データは次の判定回
路１１でもってしきい値と比較され、しきい値を越える
と、この画素データはパターン欠陥であると判定する。
次に図５の各微分回路３，７以降の動作を図６乃至図１
１を用いて説明する。

【０００７】図６（ａ）は測定された二次元の検査画像
データ１２を示すフォーマットであり、この検査画像デ
ータ１２は複数の画素データ１３で形成されている。そ
して、各画素データ１３のレベル値でもってパターン１
４が形成される。また、３×３の合計９個の画素データ
１３でもって局小域１５が形成される。位置Ａの局小域
１５はパターン１４のエッジ部に位置し、位置Ｂの局小
域１５はパターン１４のコーナ部に位置し、さらに位置
Ｃの局小域１５はパターン１４以外の均一部に位置す
る。そして、例えば位置Ａの局小域１５の各画素データ
は図６（ｂ）に示すように下方から上方レベル値が上昇
していく。

【０００８】図７は、各微分回路３，７で使用するｘ
（横）方向，ｙ（縦）方向，＋４５°方向，−４５°方
向の各微分パラメータ１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ
を示す図である。すなわち、ｙ（縦）方向の微分パラメ
ータ１６ａを用いて、図６（ｂ）の中央の［５］の画素
データ１３をｙ方向に微分する場合、ｙ方向の両側に隣
接する［７］および［３］の各画素データの各差［２］
を加算した［５］の微分値となる。すなわち、該当画素
データの指定方向に隣接する各画素データとの関係で定
まる指定方向の傾斜を示す。

【０００９】各微分回路３，７においては、各画素デー
タ毎に、上述した４方向の各微分値を算出する。そし
て、例えば、画像データを構成する全部の画素データに
対して４方向の微分値を算出すると、画像データのパタ
ーン（原画）と各微分値との関係は図８のようになる。
すなわち、原画がｙ（縦）方向のエッジを有するは場合
は、ｘ（横）方向の微分値が最大となり、ｙ（縦）方向
の微分値が最小（０）となる。なお、＋４５°方向およ
び−４５°方向の微分値もｘ方向の微分値に比較して値
は小さいが発生する。

【００１０】ここで、原画に図９（ａ）に示すようにエ
ッジ近傍にｘ方向に突出する欠陥１７が存在すると、ｘ
方向の微分値は図示するように欠陥１７位置でｘ方向に
不連続部分が発生する。また、ｙ方向の微分値に欠陥１
７に対応する０以外の値が発生する。また、＋４５°方
向および−４５°方向の微分値にも欠陥に起因する微分
値が生じる。

【００１１】したがって、図８と図９とを比較すると、
欠陥１７が存在することによって、大きく微分値が変化
する微分方向はｙ（縦）方向となる。よって、図８
（ａ）の原画を参照パターンの参照画像データとし、図
９（ａ）の原画を検査パターンの検査画像データとする
と、参照画像データの各画素データの各方向の微分値の
うちの最小値となるｙ（縦）方向が最小値方向検出回路
８で検出される。そして、セレクタ４でもって、検査画
像データの各画素データの各方向の微分値のうち前記検
出されたｙ（縦）方向の微分値が選択されて判定回路９
へ送出される。

【００１２】すなわち、判定回路９には欠陥１７が存在
することによって最も大きく変化したｙ方向の微分値が
入力される。よって、判定回路９によってその欠陥１７
をより効率よく検出できる。

【００１３】図１０（ａ）は図６（ａ）の位置Ｃの均一
部に欠陥１７ａが存在する場合における判定回路９へ入
力される微分値を示す。なお、均一部の参照パターンに
対応する参照画像データの各方向の微分値は全部０で等
しいので、ｘ（横）方向とｙ（縦）方向との両方の微分
値を加算する。このように均一部に存在する欠陥１７ａ
を明確に把握できる。

【００１４】一般に、検査パターンと参照パターンとを
比較対照してパターン欠陥を検出する場合は、検査画像
データの座標と参照画像データの座標とが完全に一致し
ている必要がある。例えば座標がずれていれば、互いに
異なる座標位置に存在する画素データどうしを比較対照
することになり、正確にパターン欠陥が検出されない。
例えば、図５の直接比較回路１０によって比較する場合
には、座標が完全に一致していないと、全くパターン欠
陥を検出できない。

【００１５】このような不都合を解消するために、各微
分回路３，７を用いて各方向の微分値を比較参照してい
る。すなわち、図１０（ｂ）に示すように、検査パター
ンの検査画像データと参照パターンの参照画像データと
がΔｘだけｘ（横）方向にずれていた場合を考える。欠
陥１７が全く存在しない状態においては、図５の直接比
較回路１０で欠陥検出を行うと、Δｘ幅の縦方向の全領
域がパターン欠陥として検出される。

【００１６】しかし、この互いにΔｘだけずれた参照画
像データおよび検査画像データのｘ方向の微分値は境界
面で所定の値を有するが、ｙ（縦）方向の微分値は０の
ままである。したがって、検査画像データのｙ方向の微
分値は０状態を維持するので、欠陥は検出されない。

【００１７】そして、図１０（ｂ）に示すように欠陥１
７が存在すると、検査画像データのｙ方向の微分値は欠
陥１７に対応した値となるので、判定回路９でそのパタ
ーン欠陥が検出される。このように、検査画像データの
座標と参照画像データの座標とがたとえ完全に一致して
いなかったとしても、パターン欠陥を検出できる。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図５の
ように構成されたパターン欠陥検査装置においてもまだ
次のような課題があった。

【００１９】すなわち、前述したように、たとえ検査画
像データの座標と参照画像データの座標とが完全に一致
していなかったとしても、欠陥１７が存在しない、縦ま
たは横方向に伸びる直線状のエッジ部におけるΔｘ分の
ずれ部分は、パターン欠陥として検出されないが、図６
（ａ）の位置Ｂにおけるコーナ部においては、図１１
（ａ）に示すように、Δｘ分のずれ部分に相当する擬似
欠陥１８が検出される。

【００２０】すなわち、このコーナ部分においては、ｘ
（横）方向，ｙ（縦）方向の−４５°方向の微分値は０
であり、その他の方向は一定値を値を有する。そして、
座標のずれが存在すると、検査画像データの画素データ
の最小微分値方向と対応する参照画像データの画素デー
タの最小微分値方向とが一致しなくなる。その結果、第
１の微分回路５から出力された各方向の微分値のうちの
最小値方向検出回路８で指定された方向の微分値が０で
なく、ずれΔｘに対応する値を有する。したがって、こ
の値がしきい値を越えると反対回路９でもってハターン
欠陥として検出される。

【００２１】図１１（ｂ）に示すように、コーナ部に欠
陥１７ｂが存在すれば、この欠陥１７ｂに対応する微分
値が選択されて判定回路９でパターン欠陥として検出さ
れる。したがって、この欠陥１７ｂに起因するパターン
欠陥がずれΔｘに起因する擬似欠陥１８に重畳したパタ
ーン欠陥１９が検出される。したがって、操作者として
は欠陥１７ｂが発生しているのか、ずれに起因するパタ
ーン欠陥なのかを区別できない問題がある。

【００２２】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、検査対象画素データの微分値を、参照画デ
ータ内の該当する画素データの周囲に存在する画素デー
タの微分値の最大値との差微分値でもって欠陥有無を判
定することによって、たとえ検査画像データと参照画像
データとの間で微小の座標ずれが生じたとしても、パタ
ーン欠陥のみを単独で正確に検出でき、欠陥検出精度の
向上と欠陥検出の信頼性を向上できるパターン欠陥検査
装置を提供することを目的とする。

【００２３】

【課題を解決するための手段】上記課題を解消するため
に本発明のパターン欠陥検査装置においては、検査パタ
ーンを撮像して得られた検査画像データの各画素データ
を複数方向に亘って微分する第１の微分回路と、参照パ
ターンの参照画像データの各画素データを複数方向に亘
って微分する第２の微分回路と、この第２の微分回路で
得られた微分値が最小値を示す微分方向を検出する最小
値方向検出回路と、参照画像データの前記微分した画素
データの周囲の各画素データを複数方向に亘って微分す
る第３の微分回路と、この第３の微分回路にて得られた
各微分値のうち各方向における最大微分値を検出する最
大値検出回路と、第１の微分回路から出力された各方向
の微分値のうちの最小値方向検出回路にて検出された方
向の微分値を選択する第１のセレクタと、最大値検出回
路から出力された各方向の最大微分値のうちの最小値方
向検出回路にて検出された方向の最大微分値を選択する
第２のセレクタと、第１のセレクタから出力された微分
値と第２のセレクタから出力された最大微分値との差微
分値を出力する減算回路と、この出力された差微分値が
所定のしきい値を越えると該当画素データをパターン欠
陥と判定する判定回路とを備えている。

【００２４】

【作用】このように構成されたパターン欠陥検査装置に
おいては、参照画像データのうちの第２の微分回路で各
方向に微分された対象画素データの周囲に存在する例え
ば８個の画素データの各方向の微分値が第３の微分回路
でもって算出される。そして、最大値検出回路でもっ
て、その各方向の最大微分値が検出される。

【００２５】すなわち、座標ずれが全く生じていな場合
にこの対象画素データ位置がエッジ部またはコーナ部の
中心位置であったとすると、当然この対象画素データに
おける一つの方向の微分値が大きな値となり、最小値の
所属する微分方向が最小値方向検出回路から出力され
る。しかし、ずれが存在する場合は、必ずしもずれが生
じていない本来の画素データの最小微分値の方向が出力
されない。その結果、欠陥が存在いない場合においても
第１のセレクタで選択される微分値は０ではない。

【００２６】ここで、座標ずれのずれ量Δｘが高々１画
素分であると仮定すると、座標ずれによる検査画像デー
タ側の微分値が、参照画像データ側の例えば３×３の局
小域に所属するいずれかの画素データの微分値に対応し
ていると見なすことができる。このように仮定すると、
第２のセレクタによって、周囲の画素データの該当微分
方向の最大微分値が取出されて、減算回路でもって前記
第１のセレクタで選択された微分値は相殺される。な
お、ずれ量Δｘが大きい場合は、第３の微分回路でもっ
て微分する周囲の画素データ数を増加すればよい。

【００２７】そして、欠陥が存在する場合は、第１の微
分回路から出力される各方向の微分値のうちの最終値方
向検出回路で指定された方向の微分値は、当然第３の微
分回路にて得られた周囲の画素データの該当方向の各微
分値のいずれにも対応しない。よって、その差微分値が
欠陥に対応した値を有するので、判定回路でもってパタ
ーン欠陥と判定される。

【００２８】

【実施例】以下本発明の一実施例を図面を用いて説明す
る。

【００２９】図１は実施例のパターン欠陥検査装置の概
略構成を示すブロック図である。図５の従来のパターン
欠陥検査装置と同一部分には同一符号が付してある。し
たがって、重複する部分の詳細説明を省略する。

【００３０】画像センサ１から出力された検査パターン
の検査画像データを構成する各画素データはＡ／Ｄ変換
器２でもって多値化データに変換された後、第１の微分
回路３でもってｘ方向，ｙ方向，＋４５°方向，−４５
°方向の合計４つの方向に空間微分される。画素データ
の各方向の微分値は第１のセレクタ４ａへ入力される。

【００３１】一方、設計データメモリ５から出力された
参照パターンは濃淡変換回路６によって参照画像データ
に変換された後、第２の微分回路７でもって４方向に空
間微分される。画素データの各方向の微分値は最小値方
向検出回路８へ入力される。最小値方向検出回路８は、
前記４つの微分方向のうち、入力された各方向の微分値
の絶対値の最も小さい微分値に対応する微分方向を検出
して、第１のセレクタ４ａおよび第２のセレクタ２３へ
送出する。

【００３２】また、濃淡変換回路６から出力された参照
画像データは第３の微分回路２１へ入力される。この第
３の微分回路２１は第２の微分回路７へ一つの画素デー
タが入力されるタイミングに同期して、この該当画素デ
ータを中心とする局小域を形成する３×３の合計９個の
画素データを取込んで、中心以外の周囲の８個の画素デ
ータの４方向の各微分値を算出する。第３の微分回路２
１から出力された８個の画素データの各方向の微分値は
次の最大値検出回路２２へ入力される。最大値検出回目
は第３の微分回路２１から出力された８個の画素データ
の各方向の微分値のうち、各方向毎に各微分値の絶対値
の最も大きい最大微分値を検出して、検出した４個の最
大微分値を次の第２のセレクタ２３へ送出する。

【００３３】前記第１のセリクタ４ａは第１の微分回路
３から出力された４方向の各微分値のうち、最小値方向
検出回路８にて指定された微分方向の微分値を選択して
減算回路２４へ送出する。同様に、第２のセレクタ２３
は最大値検出回路２２から入力された４個の最大微分値
のうち、最小値方向検出回路８にて指定された微分方向
の最大微分値を選択して減算回路２４へ送出する。

【００３４】減算回路２４は、第１のセレクタ４ａにて
選択された微分値から第２のセレクタにて選択された最
大微分値を減算して、差微分値として負値キャンセル回
路２５へ送出する。負値キャンセル回路２５は差微分値
が負値の差微分値のみをを０に置換えて判定回路２６へ
送出する。判定回路２６は入力された差微分値が予め設
定されたしきい値を越えると、この差微分値に対応する
画素データはパターン欠陥であると判定する。次に、第
１，第２，第３の微分回路３，７，２１以下の動作を図
２乃至図４を用いて説明する。まず、図６の位置Ａで示
すエッジ部の局小域１５の中央の［５］の画素データを
例にして説明する。

【００３５】第１の微分回路３は、対象画素データを中
心とする局小域１５に属する３×３の９個の画素データ
を読込んで、中央に位置する画素データに対する４方向
の微分値を求める。具体的には図７に示したｘ（横）方
向、ｙ（縦）方向，＋４５°方向，−４５°方向の各微
分パラメータ１６ａ〜１６ｄを用いて空間微分を行う。
そして、位置Ａの局小域１５の中心の［５］の画素デー
タに対する４方向の微分値２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２
７ｄはそれぞれ［０］［４］［４］［−４］となる。

【００３６】同様に、第２の微分回路７は、参照画像デ
ータを構成する各画素データを４方向に亘って空間微分
を行い、各微分値２７ａ〜２７ｄを求める。そして、参
照画像データ内の前述した位置Ａの各微分値２７ａ〜２
７ｄの絶対値は０，４，４，４となる。最小値は０であ
るので、最小値方向検出回路８は［０］の微分値２７ａ
に対応するｘ（横）方向を第１，第２のセレクタ４ａ，
２３へ送出する。

【００３７】次に、第３の微分回路２１は、第２の微分
回路７にて空間微分される画素データの周囲の８個の画
素データに対するそれぞれの４方向の微分値２８を求め
る。そして、位置Ａの中心の画素データにおいては、図
２に示すように、周囲８個の画素データのｘ方向の微分
値は全て［０］である。また、ｙ方向は［５］が６個で
［４］が２個となる。＋４５°方向も［５］が６個で
［４］が２個となる。さらに、−４５°方向では［−
５］が６個で［−４］が２個となる。したがって、各方
向の絶対値の最大値は０．５，５，５となる。

【００３８】そこで、図６の位置Ａのエッジ部において
は最少値方向検出回路８はｘ方向を選択しているので、
第２のセレクタ２３で選択される最大微分値は図３
（ａ）に示すように［０］となる。欠陥が存在しなく
て、座標ずれが存在しなければ、第１のセレクタ４ａも
中心の画素データのｘ方向の微分値２７ａの［０］を選
択する。その結果、減算回路２４は差微分値０を出力す
る。この場合、当然、判定回路２６はパターン欠陥を検
出しない。

【００３９】次に、位置Ｂのコーナ部の局小域１５の中
央の［６］の画素データに対する処理結果を図３（ｂ）
に示す。この場合、該当画素データの４方向の微分値の
最小値方向は−４５°方向となる。そして、−４５°方
向の該当画素データの微分値は［０］となり、周囲の各
画素データの−４５°方向の８個の微分値の種類は４，
３，２，０となる。よって最大値は［４］となる。この
場合、減算回路２４の差微分値は［−４］となるが、負
キャンセル回路２５で０となる。よって、判定回路２６
はパターン欠陥を検出しない。同様に、位置Ｃの均一部
の局小域１５の中央の［０］の画素データに対する処理
結果を図３（ｃ）に示す。この場合も、パターン欠陥は
出力されない。次に、欠陥が存在しなくて、検査画像デ
ータと参照画像データとの間に１画素程度の座標ずれが
存在する場合を説明する。

【００４０】まず、位置Ａのエッジ部の局小域１５にお
いては、最小値方向検出回路８がｘ（横）方向を検出す
るので、第１の微分回路３のｘ方向の［０］の微分値か
減算回路２４へ入力される。同様に、周囲の画素データ
のｘ方向の微分値も０であるので、パターン欠陥は出力
されない。

【００４１】次に、位置Ｂのコーナ部の局小域１５にお
いては、検査画像データ側の中央の画素データの−４５
°方向の微分値は［０］であり、その他の方向の各微分
値は微分方向で定まる一定値を有する。一方、参照画像
データ側の該当位置の画素データは検査画像データ側の
中央の画素データに対応せずに１画素分ずれている。し
たがって、このずれた画素データの−４５°方向の微分
値は０ではなくて値を有する。その結果、最小値方向検
出回路８の指定する方向は−４５°とは限らない。よっ
て、検査画像データ側の第１のセレクタ４ａから出力さ
れる微分値も所定値を有する。

【００４２】一方、参照画像データ側のいずれか一方方
向へずれた画素データの周囲の画素データの少なくとも
一つは検査画像データ側の中央画素データに対応すると
見なせる。よって、最小値方向検出回路８の指定する方
向の微分値の最大値は少なくとも前記第１のセレクタ４
ａのから出力される微分値よりも大きな値となる。その
結果、減算回路２４で両者を減算することによって、第
１のセレクタ４ａから出力される微分値を相殺できる。
しかして、図４（ａ）に示すようにパターン欠陥は出力
されない。最後に、欠陥が存在して、かつ検査画像デー
タと参照画像データとの間に１画素程度のずれが存在す
る場合を説明する。

【００４３】まず、位置Ａのエッジ部の局小域１５にお
いては、検査画像データ側の第１の微分回路３から出力
されるｘ方向の微分値は欠陥に対応した値を有する。こ
れに対して参照画像データ側の該当画素データの周囲の
画素データのｘ方向の微分値は前述したように０である
ので、減算回路２４から欠陥規模に対応した差微分値が
出力されるので、判定回路２６からパターン欠陥が出力
される。

【００４４】次に、位置Ｂのコーナ部の局小域１５にお
いては、前述したように最小値方向検出回路８の指定す
る微分方向は一義的に定まらないが、検査画像データ側
の第１の微分回路３から出力される−４５°方向を含む
各方向の微分値は欠陥に対応したそれぞれの値を有す
る。よって、第１のセレクタ４ａから出力される微分値
は欠陥に対応する値となる。一方、参照画像データ側の
該当画素データの周囲の画素データの各方向の微分値は
当然欠陥の存在に起因する微分値に対して全く対応して
いないので、減算回路２４の差微粉値は値を有する。し
かして、図４（ｂ）に示すように欠陥２０が検出され
る。

【００４５】このように、たとえ検査画像データと参照
画像データとの座標が多少ずれていたとしても、出力さ
れる欠陥２０にずれに起因する擬似欠陥１８が含まれる
のを未然に除去することが可能である。したがって、欠
陥のみを精度よく確実に検出できる。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように本発明のパターン欠
陥検査装置によれば、検査画像データの検査対象とする
画素データの微分値と、参照画像データの該当する画素
データの周囲に存在する画素データの微分値の最大値と
の間の差微分値を算出して、この差微分値もってパター
ン欠陥の有無を判定している。したがって、たとえ検査
画像データと参照画像データとの間で微小の座標ずれが
生じたとしても、パターン欠陥のみを単独で正確に検出
でき、欠陥検出精度の向上と欠陥検出の信頼性を向上で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例に係わるパターン欠陥検査
装置の概略構成を示すブロック図、

【図２】 同実施例装置における各微分回路の微分結果
を示す図、

【図３】 同実施例装置における最小値方向検出回路お
よび最小値検出回路の動作を示す図、

【図４】 同実施例装置におけるコーナ部のパターン欠
陥検出を示す図、

【図５】 従来のパターン欠陥検査装置の概略構成を示
すブロック図、

【図６】 検査画像データおよび局小域を示す図、

【図７】 各微分パラメータを示す図、

【図８】 欠陥が存在しない場合の各方向の微分値を示
す図、

【図９】 欠陥が存在する場合の各方向の微分値を示す
図、

【図１０】 従来装置における座標ずれが存在する場合
の均一部およびエッジ部の欠陥検出結果を示す図、

【図１１】 従来装置における座標ずれが存在する場合
のコーナ部の欠陥検出結果を示す図。

【符号の説明】

１…撮像センサ、２…Ａ／Ｄ変換器、３…第１の微分回
路、４ａ…第１のセレクタ、５…設計データメモリ、６
…濃淡変換回路、７…第２の微分回路、８…最小値方向
検出回路、２１…第３の微分回路、２２…最大値検出回
路、２３…第２のセレクタ、２４…減算回路、２５…負
値キャンセル回路、２６…判定回路。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｎ 7/18 Ｇ０６Ｆ 15/62 ４０５Ａ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 検査パターンを撮像して得られた検査画
   像データの各画素データを複数方向に亘って微分する第
   １の微分回路と、参照パターンの参照画像データの各画
   素データを複数方向に亘って微分する第２の微分回路
   と、この第２の微分回路で得られた微分値が最小値を示
   す微分方向を検出する最小値方向検出回路と、前記参照
   画像データの前記微分した画素データの周囲の各画素デ
   ータを複数方向に亘って微分する第３の微分回路と、こ
   の第３の微分回路にて得られた各微分値のうち各方向に
   おける最大微分値を検出する最大値検出回路と、前記第
   １の微分回路から出力された各方向の微分値のうちの前
   記最小値方向検出回路にて検出された方向の微分値を選
   択する第１のセレクタと、前記最大値検出回路から出力
   された各方向の最大微分値のうちの前記最小値方向検出
   回路にて検出された方向の最大微分値を選択する第２の
   セレクタと、前記第１のセレクタから出力された微分値
   と前記第２のセレクタから出力された最大微分値との差
   微分値を出力する減算回路と、この出力された差微分値
   が所定のしきい値を越えると該当画素データをパターン
   欠陥と判定する判定回路とを備えたパターン欠陥検査装
   置。