JP3091039U

JP3091039U - 撮像検査装置における８近傍点隣接比較方式による欠陥検出装置

Info

Publication number: JP3091039U
Application number: JP2002003956U
Authority: JP
Inventors: 康一梶山
Original assignee: V Technology Co Ltd
Current assignee: V Technology Co Ltd
Priority date: 2002-06-27
Filing date: 2002-06-27
Publication date: 2003-01-17
Anticipated expiration: 2008-06-27

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】擬似欠陥が発生することがなく、高精度で欠陥
検出を行うことができる撮像検査装置における８近傍点
隣接比較方式による欠陥検出装置を提供する。【解決手段】８近傍点隣接比較方式により個々の検査部
位の欠陥検出を行う欠陥検出装置において、被検査体を
撮像し、撮像素子に結像する撮像系１と、撮像素子から
出力される光電変換された画像データを画像処理し欠陥
検出用の画像データを生成する画像処理部５と、全体の
制御を行う制御部６と、前記画像データにおける検査対
象点を挟んで左右、上下又は斜め方向に隣接する８点の
うち、いずれかの方向の隣接２点の輝度データの各々の
優先順位を付けた比較演算等の各種の演算処理を行う演
算処理部７と、検査対象点との比較に用いる最適な比較
方向の２点の選定を行う選定部８と、選定した最適な比
較方向の２点の平均値と検査対象点の輝度データとを比
較し、当該検査対象点の欠陥の有無の検出を行う欠陥検
出部９とを有するものである。

Description

【考案の詳細な説明】【考案の属する技術分野】

本考案は、撮像検査装置における８近傍点隣接比較方式（又は８点近傍隣接比較方式）による斬新な欠陥検出装置に関する。

【従来の技術】

従来、例えば撮像検査装置を使用して液晶板等の液晶パターン（例えばＴＦＴ表示部）のように繰り返し同一のパターンが存在する被検査体の欠陥検出を行う場合、撮像装置にて当該パターン群を撮像し、その画像データから欠陥検出を行うようにしているが、このような欠陥検出装置は大きく分けるとパターンの絶対的な位置情報を基に欠陥を検出する手段（Pattern Matching等）と、パターンの位置とは独立に欠陥を検出する手段（隣接比較、ＤＲＣ（Design Rule Check）等）に分けられる。ＬＣＤやＰＤＰ検査に適用する場合には、後者の手段が位置合わせの誤差がないため信頼性が高く一般的に採用されている手段である。従来の撮像検査装置における近傍点隣接比較方式による欠陥検出装置について以下に説明する。従来における欠陥検出装置は、撮像検査装置の撮像系にてパターン（例えばＴＦＴ表示部パターン）を撮像し、図１３に示すような多数のパターン像を含む画像データ５０を収集して、検査対象点Ａを挟んで隣接する４点（１），（２），（３），（４）のうち、左右又は上下の隣接点（２），（３）又は隣接点（１），（４）の平均値（輝度データ平均値）のどちらか一方を選定し検査対象点Ａとの比較点として検査対象点Ａの欠陥検出を行っていた。又は、左右、上下の４個の隣接点（２），（３）、隣接点（１），（４）を使用しても、その４点の平均値と検査対象点Ａとの比較を行うだけであった。

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上述した従来の欠陥検出装置の場合には、基板の隅部側に存在するパターンの欠陥検出において、左右方向（又は上下方向）の隣接２点の比較を行うと、一方の隣接点は基板上となるため、左右（又は上下）２点の輝度データが大きく異なることになり、このため、擬似欠陥が多発するという不都合があった。本考案は、上記事情に鑑みてなされたものであり、欠陥検出過程を改良し、基板等の隅部領域等においても擬似欠陥が発生することがなく、高精度で欠陥検出を行うことができる撮像検査装置における８近傍点隣接比較方式による欠陥検出装置を提供することを目的とするものである。

【課題を解決するための手段】

上記課題を解決するために、請求項１記載の考案は、被検査体を撮像して得られる同一繰り返しパターンの検査部位の画像データを基に、８近傍点隣接比較方式により個々の検査部位の欠陥検出を行う撮像検査装置における８近傍点隣接比較方式による欠陥検出装置において、検査対象点を挟んで隣接する８点のうち、左右、上下又は斜め方向に隣接する３種の２点同士を優先順位を付けて順に比較し比較対象の適否判定を行う予備判定構成部と、予備判定構成部の判定結果に応じて検査対象点との比較に用いる最適な比較方向の２点の選定を行う選定部と、選定部にて選定した最適な比較方向の２点の平均値と検査対象点とを比較し、当該検査対象点の欠陥の有無の検出を行う過程と、を含むことを特徴とするものである。請求項２記載の考案は、請求項１記載の撮像検査装置における８近傍点隣接比較方式による欠陥検出装置において、前記予備判定構成部は、検査対象点を挟んで隣接する左右、上下又は斜め方向の各２点を任意の順序で優先させて比較対象の適否判定を行うことを特徴とするものである。請求項３記載の考案は、請求項１又は２記載の撮像検査装置における８近傍点隣接比較方式による欠陥検出装置において、前記予備判定構成部は、コンピュータ制御におけるパイプライン処理により左右、上下又は斜め方向に隣接する３種の２点同士を優先順位を付けて順に比較することを特徴とするものである。本考案の欠陥検出装置によれば、欠陥検出過程を改良し、検査対象点を挟んで隣接する８点のうち、左右、上下又は斜め方向に隣接する３種の２点同士を優先順位を付けて順に比較し比較対象の適否判定を行う予備判定構成部を設け、予備判定構成部の判定結果に応じて検査対象点との比較に用いる最適な比較方向の２点の選定を行い、選定した最適な比較方向の２点の平均値と検査対象点とを比較し、当該検査対象点の欠陥の有無の検出を行うものであるから、特に基板等の隅部領域等においても擬似欠陥が発生することがなく、高精度で検査対象点の欠陥検出を行うことができる。請求項４記載の考案は、被検査体を撮像して得られる同一繰り返しパターンの検査部位の画像データを基に、８近傍点隣接比較方式により個々の検査部位の欠陥検出を行う撮像検査装置における８近傍点隣接比較方式による欠陥検出装置において、被検査体を撮像し、撮像素子に結像する光源、レンズを含む撮像系と、撮像素子から出力される光電変換された画像データを画像処理し欠陥検出用の画像データを生成する画像処理部と、全体の制御を行う制御部と、制御部の制御の基に前記画像データにおける検査対象点を挟んで左右、上下又は斜め方向に隣接する８点のうち、いずれかの方向の隣接２点の輝度データの各々の優先順位を付けた比較演算、平均値演算等の各種の演算処理を行う演算処理部と、演算処理部の演算結果から検査対象点との比較に用いる最適な比較方向の２点の選定を行う選定部と、選定した最適な比較方向の２点の平均値と検査対象点の輝度データとを比較し、当該検査対象点の欠陥の有無の検出を行う欠陥検出部とを有することを特徴とするものである。本考案の欠陥検出装置によれば、前記撮像系と、画像処理部と、制御部と、画像処理部と、演算処理部と、選定部と、欠陥検出部とを有する構成で、上述した欠陥検出装置を実現し、特に基板等の隅部領域等においても擬似欠陥が発生することがなく、高精度で検査対象点の欠陥検出を行うことができる。

【考案の実施の形態】

以下に本考案の実施の形態について詳細に説明する。（実施の形態１）図１は本考案の実施の形態１の撮像検査装置の全体構成を示す概略ブロック図であり、この撮像検査装置は、例えば多数の同一パターン、すなわちＴＦＴ表示部、配線部のパターンが表面に上下左右に列設された液晶板２０を撮像し、撮像素子（ＣＣＤ素子）４に結像する光源２、レンズ３を含む撮像系１と、撮像素子４から出力される光電変換された画像データを画像処理し欠陥検出用の画像データを生成する画像処理部５と、全体の制御を行う制御部（ＣＰＵ）６と、制御部６の制御の基に前記画像データにおける検査対象点Ａを挟んで左右、上下又は斜め方向に隣接する８点のうち、いずれかの方向の隣接２点の輝度データの各々の任意の優先順位を付けた比較演算、平均値演算等の各種の演算処理を行う演算処理部７と、演算処理部７の演算結果から検査対象点Ａとの比較に用いる最適な比較方向の２点の選定を行う選定部８と、選定した最適な比較方向の２点の平均値と検査対象点Ａの輝度データとを比較し、当該検査対象点Ａの欠陥の有無の検出を行う欠陥検出部９と、欠陥検出用の画像の表示を行う表示部１０とを有している。次に、上述した構成の撮像検査装置を使用した８近傍点隣接比較方式による欠陥検出装置を以下に詳述する。本実施の形態１の８近傍点隣接比較方式による欠陥検出装置は、撮像系１により液晶板２０を撮像し、画像処理部５により欠陥検出用の画像データを生成して図２に原理的に示すような８近傍点隣接比較による検査対象点Ａの欠陥検出を行う。すなわち、まず、演算処理部７は、制御部６の制御の基に、検査対象点Ａを挟んで隣接する８点のうち、左右、上下又は斜め方向に隣接する３種の２点同士を優先順位（例えば左右、上下、斜めの順）を付けて順に比較演算し、比較対象の適否判定を行う予備判定を実行する。具体的には、検査対象点Ａの左右の２点（２），（６）の比較演算を行い、これら２点（２），（６）の輝度データが等しい場合には両側パターン同士は同様の形状が繰り返すパターンであると又は横方向の直線上にあると判定され、次に欠陥検出部９は２点（２），（６）の輝度データの平均値に明欠陥検出用の閾値ＴｈＢ（１００％以上）又は暗欠陥検出用の閾値ＴｈＤ（１００％以下）を乗じて、検査対象点Ａの輝度データとの比較演算を行い、当該検査対象点Ａの欠陥の有無の検出を行う。すなわち、欠陥検出部９は検査対象点Ａの輝度データが、２点（２），（６）の輝度データの平均値に閾値ＴｈＢを乗じた値より大きい場合には、検出結果は明欠陥となる。また、検査対象点Ａの輝度データが、２点（２），（６）の輝度データの平均値に閾値ＴｈＤを乗じた値より小さい場合には、検出結果は暗欠陥となる。次に、検査対象点Ａの左右の２点（２），（６）の比較演算を行い、これら２点（２），（６）の輝度データが等しくないと判定した場合には、選定部８は検査対象点Ａとの比較に用いる最適な比較方向の２点の選定を縦方向に切り替える。これにより、演算処理部７は、自動的に上下の２点（４），（８）の比較演算を行い、これら２点（４），（８）の輝度データが等しい場合には、次に欠陥検出部９は２点（４），（８）の輝度データの平均値に明欠陥検出用の閾値ＴｈＢ（１００％以上）又は暗欠陥検出用の閾値ＴｈＤ（１００％以下）を乗じて、検査対象点Ａの輝度データとの比較演算を行い、当該検査対象点Ａの欠陥の有無の検出を行う。すなわち、欠陥検出部９は検査対象点Ａの輝度データが、２点（４），（８）の輝度データの平均値に閾値ＴｈＢを乗じた値より大きい場合には、明欠陥となる。また、検査対象点Ａの輝度データが、２点（４），（８）の輝度データの平均値に閾値ＴｈＤを乗じた値より小さい場合には、暗欠陥となる。更に、検査対象点Ａの上下の２点（４），（８）の比較演算を行い、これら２点（４），（８）の輝度データが等しくないと判定された場合には、選定部８は検査対象点Ａとの比較に用いる最適な比較方向の２点の選定を斜め方向に切り替える。これにより、演算処理部７が自動的に検査対象点Ａの斜めの２点（１），（５）又は（３），（７）の比較演算を行い、以降は上述した場合と同様に欠陥検出部９による明欠陥又は暗欠陥の検出が行われる。このようにして比較される点を含むパターンが例えば基板の隅に存在するような場合でも、例えば自動的に横方向の比較検査を停止し、比較方向を縦方向に切り替えることによって従来のような擬似欠陥発生を無くすことができる。また、上述した本実施の形態１では、演算処理部７と、選定部８、欠陥検出部９を用いたハードウェア構成にて２点比較処理、欠陥検出処理を行う場合を説明したが、図３に示すような制御部（ＣＰＵ）６によるパイプライン処理（複数の制御命令を順に出力する処理）にて一連の横、縦、斜めの優先順位を付けた２点比較処理を行うことが可能である。次に、図４を参照して、例えばＴＦＴ表示部のパターン像３１、配線部のパターン像３２が表面に上下左右に列設され、隅部に基板端部３３が存在する液晶板の画像データ３０に基づく８近傍点隣接比較方式による欠陥検出装置の欠陥検出について説明する。この場合には、検査対象点Ａ’を含むＴＦＴ表示部のパターン像３１に横方向に隣り合う点（６）と基板端部３３上の点（２）との比較では、これら両者の輝度データは大きく異なるため、前記選定部８は２点比較方向を縦方向の２点（４）’，（８）’に切り替える。これにより、演算処理部７は、自動的に上下の２点（４）’，（８）’の比較演算を行い、これら２点（４）’，（８）’の輝度データが等しい場合には、次に欠陥検出部９は２点（４）’，（８）’の輝度データの平均値と検査対象点Ａ ’の輝度データとの比較演算を行い、当該検査対象点Ａ’の欠陥の有無の検出を行う。検査対象点Ａ’の輝度データが２点（４）’，（８）’の輝度データの平均値より小さい場合には、検査対象点Ａ’は暗欠陥となる。この場合も、２点比較方向を横方向から縦方向に切り替えることによって従来のような擬似欠陥発生を無くすことができる。次に、検査領域別の欠陥判定について図５乃至図８を参照して説明する。図５はＴＦＴ表示部のパターン像３１内同士の８近傍点隣接比較方式による欠陥検出装置の欠陥検出を示し、図６は配線部のパターン像３２の縦配線における８近傍点隣接比較方式による欠陥検出装置の欠陥検出を示す。また、図７は配線部のパターン像３２の横配線における８近傍点隣接比較方式による欠陥検出装置の欠陥検出を示し、図８は配線部のパターン像３２の配線の交差点上の８近傍点隣接比較方式による欠陥検出装置の欠陥検出を示す。図５乃至図８において、検査対象点Ａの周辺領域を明暗に分けて８ビットのコードで表すと、下記表１のようになる。

【表１】この結果、検査対象点Ａの周辺領域の値により各々独立の閾値と欠陥判定基準を与え、ＴＦＴ表示部と配線部との検査条件を変えることで、ＴＦＴ表示部、配線部の欠陥検査を同時に行う可能となる。また、図８に示す交差点（横配線、縦配線の交差部分）における検査対象点Ａの場合、交差点を基準に特定の位置を検査対象点Ａとして特定でき、これにより、任意の位置にグレイレベルによらずに検査対象点Ａを指定して検査条件を設定できる。（実施の形態２）次に、図９乃至図１２を参照して本考案の実施の形態２について説明する。図９は、ＤＲＣ（Design Rule Check）法を適用する方向変化の少ないランダムパターンを示すものである。ＤＲＣ法は微小欠陥検出に有効である。図９に示すランダムパターンの検査対象点Ａに対して、横（左右）方向の隣接２点を比較し欠陥検出を行う場合には、図１０左欄に示すように、横方向の隣接２点（２），（６）に対する既述した場合と同様な比較演算が行われ、これら２点（２），（６）の輝度データが等しい場合には両側パターン同士は同様の形状が繰り返すパターンであると又は横方向の直線上にあると判定され、次に欠陥検出部９は２点（２），（６）の輝度データの平均値と検査対象点Ａとの比較を行い、検査対象点Ａの輝度データが２点（２），（６）の輝度データの平均値より小さいので検査対象点Ａは暗欠陥であるとする。逆に、図１０右欄に示す場合には、検査対象点Ａの輝度データが２点（２），（６）の輝度データの平均値より大きいので検査対象点Ａは明欠陥であるとする。次に、図９に示すランダムパターンの検査対象点Ａに対して、縦（上下）方向の隣接２点（４），（８）を比較し欠陥検出を行う場合には、図１１に示すように、縦方向の隣接２点（４），（８）に対する既述した場合と同様な比較演算が行われ、これら２点（４），（８）の輝度データが等しい場合には両側パターン同士は同様の形状が繰り返すパターンであると又は縦方向の直線上にあると判定され、次に欠陥検出部９は２点（４），（８）の輝度データの平均値と検査対象点Ａとの比較を行い、検査対象点Ａの輝度データが２点（４），（８）の輝度データの平均値より小さい図１１の上側に示す例の場合には検査対象点Ａは暗欠陥であるとする。また、検査対象点Ａの輝度データが２点（４），（８）の輝度データの平均値より大きい図１１の下側に示す例の場合には検査対象点Ａは明欠陥であるとする。次に、図９に示すランダムパターンの検査対象点Ａに対して、斜め方向の隣接２点（３），（７）を比較し欠陥検出を行う場合には、図１２に示すように、斜め方向の隣接２点（３），（７）に対する既述した場合と同様な比較演算が行われ、これら２点（３），（７）の輝度データが等しい場合には両側パターン同士は同様の形状が繰り返すパターンであると又は斜め方向の直線上にあると判定され、次に欠陥検出部９は２点（３），（７）の輝度データの平均値と検査対象点Ａとの比較を行い、検査対象点Ａの輝度データが２点（３），（７）の輝度データの平均値より小さい場合には検査対象点Ａは暗欠陥であるとし、また検査対象点Ａの輝度データが２点（３），（７）の輝度データの平均値より大きい場合には検査対象点Ａは明欠陥であるとする。このように、本実施の形態１、２によれば、検査対象点Ａと隣接点との比較を行う前に、まず優先順位を付けつつ左右、上下又は斜め方向の隣接する比較点２点が同じレベルの輝度を有しているか否かを判断する予備判定を行い、予備判定を行った後、初めてこの両点が比較対象として適切であるとしてこの両点の平均値と検査対象点Ａとを比較し明、暗の判定により欠陥検出を行うものである。この結果、特に液晶板等のパターンエッジ部での擬似欠陥を発生を防止し、高精度に検査対象点Ａの欠陥検出を行うことができる。なお、本考案は面積をもったパターン上の欠陥検出の他、直線状のパターンの欠陥検出にも適用可能である。

【考案の効果】

本考案によれば、特に基板等の隅部領域等においても擬似欠陥が発生することがなく、高精度で検査対象点の欠陥検出を行うことができる撮像検査装置における８近傍点隣接比較方式による欠陥検出装置を提供できる。また本考案によれば、撮像系と、画像処理部と、制御部と、画像処理部と、演算処理部と、選定部と、欠陥検出部とを有する構成で、本考案の欠陥検出装置を実現し、特に基板等の隅部領域等においても擬似欠陥が発生することがなく、高精度で検査対象点の欠陥検出を行うことができる撮像検査装置における８近傍点隣接比較方式による欠陥検出装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施の形態１の撮像検査装置の概略ブ
ロック図である。

【図２】本実施の形態１の８近傍点隣接比較方式による
欠陥検出装置の欠陥検出の原理的説明図である。

【図３】本実施の形態１の欠陥検出装置の欠陥検出にお
けるパイプライン処理の説明図である。

【図４】本実施の形態１の８近傍点隣接比較方式による
基板上のパターンの欠陥検出装置の欠陥検出の説明図で
ある。

【図５】本実施の形態１の８近傍点隣接比較方式による
表示部内の欠陥検出装置の欠陥検出の説明図である。

【図６】本実施の形態１の８近傍点隣接比較方式による
縦配線上の欠陥検出装置の欠陥検出の説明図である。

【図７】本実施の形態１の８近傍点隣接比較方式による
横配線上の欠陥検出装置の欠陥検出の説明図である。

【図８】本実施の形態１の８近傍点隣接比較方式による
交差点上の欠陥検出装置の欠陥検出の説明図である。

【図９】本考案の実施の形態２のランダムパターンの説
明図である。

【図１０】本実施の形態２の８近傍点隣接比較方式によ
るランダムパターン上の横方向の欠陥検出装置の欠陥検
出の説明図である。

【図１１】本実施の形態２の８近傍点隣接比較方式によ
るランダムパターン上の縦方向の欠陥検出装置の欠陥検
出の説明図である。

【図１２】本実施の形態２の８近傍点隣接比較方式によ
るランダムパターン上の斜め方向の欠陥検出装置の欠陥
検出の説明図である。

【図１３】従来の欠陥検出装置の欠陥検出の概略説明図
である。

【符号の説明】

１撮像系２光源３レンズ４撮像素子５画像処理部６制御部７演算処理部８選定部９欠陥検出部１０表示部２０液晶板３０画像データ３１パターン像３２パターン像３３基板端部Ａ検査対象点Ａ’検査対象点

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】被検査体を撮像して得られる同一繰り返し
パターンの検査部位の画像データを基に、８近傍点隣接
比較方式により個々の検査部位の欠陥検出を行う撮像検
査装置における８近傍点隣接比較方式による欠陥検出装
置において、検査対象点を挟んで隣接する８点のうち、左右、上下又
は斜め方向に隣接する３種の２点同士を優先順位を付け
て順に比較し比較対象の適否判定を行う予備判定構成部
と、予備判定構成部の判定結果に応じて検査対象点との比較
に用いる最適な比較方向の２点の選定を行う選定部と、選定部にて選定した最適な比較方向の２点の平均値と検
査対象点とを比較し、当該検査対象点の欠陥有無の検出
部と、を含むことを特徴とする撮像検査装置における８近傍点
隣接比較方式による欠陥検出装置。
【請求項２】前記予備判定構成部は、検査対象点を挟ん
で隣接する左右、上下又は斜め方向の各２点を任意の順
序で優先させて比較対象の適否判定を行うことを特徴と
する請求項１記載の撮像検査装置における８近傍点隣接
比較方式による欠陥検出装置。
【請求項３】前記予備判定構成部は、コンピュータ制御
におけるパイプライン処理により左右、上下又は斜め方
向に隣接する３種の２点同士を優先順位を付けて順に比
較することを特徴とする請求項１又は２記載の撮像検査
装置における８近傍点隣接比較方式による欠陥検出装
置。
【請求項４】被検査体を撮像して得られる同一繰り返し
パターンの検査部位の画像データを基に、８近傍点隣接
比較方式により個々の検査部位の欠陥検出を行う撮像検
査装置における８近傍点隣接比較方式による欠陥検出装
置において、被検査体を撮像し、撮像素子に結像する光
源、レンズを含む撮像系と、撮像素子から出力される光
電変換された画像データを画像処理し欠陥検出用の画像
データを生成する画像処理部と、全体の制御を行う制御
部と、制御部の制御の基に前記画像データにおける検査
対象点を挟んで左右、上下又は斜め方向に隣接する８点
のうち、いずれかの方向の隣接２点の輝度データの各々
の優先順位を付けた比較演算、平均値演算等の各種の演
算処理を行う演算処理部と、演算処理部の演算結果から
検査対象点との比較に用いる最適な比較方向の２点の選
定を行う選定部と、選定した最適な比較方向の２点の平
均値と検査対象点の輝度データとを比較し、当該検査対
象点の欠陥の有無の検出を行う欠陥検出部とを有するこ
とを特徴とする撮像検査装置における８近傍点隣接比較
方式による欠陥検出装置。