JP3575551B2 - 残渣の検査方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は，フィルムキャリア等にエッチングにより形成されたパタ−ンを自動的に検査する方法に関するもので，特に，パタ−ンとパタ−ンとの間に存在する銅残等の残渣の検査方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来，ＩＣ，ＬＳＩの実装に用いられるフィルムキャリアは，厚さ７５〜１２５μｍ程度のポリイミドフィルムの上に，銅箔を接着剤で貼り付け，両面にフォトレジストを塗布し，マスク露光，現像，エッチングを行ってリ−ドのパタ−ンが形成されている。
【０００３】
このようにしてパタ−ンを形成した後，フォトレジストが除去され，リ−ドの表面にＳｎ，Ａｕ，半田メッキ処理を行ってフィルムキャリア工程が終了する。この工程終了後，顕微鏡を用いて人間により目視でパタ−ンの検査が行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする問題点】
このように，微細なパタ−ンを目視で検査するには，熟練を要するとともに，目を酷使する結果となる等の問題があった。
一方，目視検査に代わるものとして，パタ−ンをＴＶカメラで撮像し，基準パタ−ンとして被測定パタ−ンとの一致率をもとにして検査を行うパタ−ンマッチング手法によることも考えられる。しかしながら，一致率は下式で表されるように，画素単位の計測であり，フィルムキャリアのような微細なパタ−ンの検査には不向きである。
一致率＝｛（全体の画素−一致していない画素）／（全体の画素）｝×１００％又，エッチング処理によりパタ−ンが形成されているので，パタ−ンとパタ−ンとの間に銅残のような残渣が存在する場合には，設計通りのパタ−ン間隔が得られず，パタ−ンとパタ−ンとが短絡する原因となっていた。
【０００５】
【問題点を解決するための手段】
この発明は，被測定パタ−ンの間隙に存在する前記残渣の大きさを初期設定し，被測定パタ−ンの画像デ−タを画像メモリに記憶するとともに，これを二値化処理し，検査範囲を設定して，この検査範囲内の被測定パターンの境界を追跡してラベリングし，この被測定パタ−ンのラベリングデ−タとマスタパタ−ンのラベリングデ−タとを比較して，マスタパタ−ンのラベリングデ−タ以外のラベリングデ−タを残渣と認識して抽出し，この残渣と認識されたラベリングデ−タの内，検査範囲のいずれの辺にも接していないラベリングデ−タを抽出してその大きさを求め，このラベリングデ−タが初期設定した残渣の大きさ以上の場合を残渣として被測定パタ−ンを不良品と判定するようにしたものである。
【０００６】
パターンとパターンとの最小間隔を判定基準値として初期設定し，被測定パターンの画像デ−タを画像メモリに記憶するとともに，これを二値化処理し，検査範囲を設定して，この検査範囲内の被測定パターンの境界を追跡してラベリングし，検査範囲のいずれかの辺に接している接辺デ−タを求め，この接辺デ−タをマスタパターンの接辺デ−タと比較して前記マスタパターンのラベリングデ−タ以外のラベリングデ−タを残渣と認識して抽出し，この残渣と認識されたラベリングデ−タから，残渣のパターンの大きさを求め，この残渣の大きさが，初期設定したパターンとパターンとの最小間隔より大きい場合を残渣として被測定パターンを不良品と判定するようにしている。
【０００７】
又，被測定パタ−ンの最小間隔の判定基準値を初期設定し，被測定パタ−ンの画像デ−タを画像メモリに記憶するとともに，これを二値化処理し，検査範囲を設定して，この検査範囲内の被測定パタ−ンの境界を追跡してラベリングし，この被測定パタ−ンのラベリングデ−タとマスタパタ−ンのラベリングデ−タとを比較して，マスタパタ−ンのラベリングデ−タ以外のラベリングデ−タを残渣と認識して抽出し，この残渣と認識されたラベリングデ−タのみを他の画像メモリに転送して記憶し，被測定パタ−ンのみのラベリングデ−タを，初期設定した最小間隔になるように被測定パタ−ンを膨張処理し，この膨張処理された被測定パタ−ンのラベリングデ−タと他の画像メモリに記憶されている残渣のラベリングデ−タとを画像メモリ間でＡＮＤをとり，その結果，ラベリングデ−タが検出された時を不良品，検出されなかった時を良品と判定するようにしたものである。
【０００８】
【作用】
設定された検査範囲内のマスタパタ−ンと被測定パタ−ンとのラベリングデ−タを比較して，マスタパタ−ンのラベリングデ−タ以外のラベリングデ−タを残渣として認識して抽出し，この抽出されたラベリングデ−タの内，検査範囲のいずれの辺にも接していないラベリングデ−タと，検査範囲の辺のいずれかに接しているラベリングデ−タを分類する。
次いで，パタ−ンとパタ−ンとの間隙に存在する残渣の場合には，その大きさを求め，この値が初期設定した残渣の大きさ以上の場合を残渣と判定して不良品と判定する。
【０００９】
検査範囲内のいずれかの辺に接している残渣の場合には，残渣と認識した接辺デ−タを求め，この接辺デ−タを初期設定されている最小間隔の判定基準値より大きい場合を残渣と判定して被測定パタ−ンを不良品と判定する。
【００１０】
又，残渣として認識された対象物としてのラベリングデ−タのみを他の画像メモリに転送し，残った被測定パタ−ンのみのラベリングデ−タを初期設定した最小間隔，即ち，判定基準値となるように被測定パタ−ンを膨張処理した後，他の画像メモリに記憶されている残渣の画像と被測定パタ−ンの画像との間で，画像メモリ間でＡＮＤをとり，残渣が判定基準値より大の時は，被測定パタ−ンのデ−タと残渣のデ−タとがＡＮＤされた箇所のラベリングデ−タのみが検出されるから，この場合は不良品と判定される。
残渣が小さい時は，対象物のラベリングデ−タは検出されないので，この場合は，良品と判定される。
【００１１】
【発明の実施例１】
この発明の実施例を，図１〜図４に基づいて詳細に説明する。
図１はこの発明の実施例を示す処理フロ−，図２は構成図，図３はラベリング回路の構成図，図４，図５はそれぞれ検査範囲内におけるパタ−ンおよび残渣を示す図，図６〜図８は説明図である。
【００１２】
まず，具体的なパターン検査装置について，図２に示す構成図および図３に示すラベリング回路の構成図に基づいて説明する。
図２において，１は撮像装置，２はＡ／Ｄ変換器，３は二値化処理回路，４はラベリング回路，５はＣＰＵで，基準パターンとして基準デ−タメモリ６に登録されているマスタパターンと被測定パターンとのラベリングデ−タを比較演算して，図４，図５に示すように，マスタパターンＭのラベリングデ−タ以外のデ−タを残渣８，９（以下，銅残８，９と記す）として認識して抽出する。さらに，図４に示すように，初期設定されている銅残８の大きさｂが，それぞれ残渣として抽出されたラベリングデータから求めた残渣のパターンの間隔と比較演算される。同様に，後述する実施例２においては，図５に示すように，初期設定されているパターン１０とパターン１０との最小間隔ａが，それぞれ残渣として抽出されたラベリングデータから求めた残渣のパターンの間隔と比較演算される。
【００１３】
７は判定結果表示部で，ＣＰＵ５で比較演算された結果から，被測定パタ−ンの良品，不良品を判定し，その結果が表示される。１１は画像メモリで，被測定パタ−ンのデジタル信号に変換された濃淡画像が一時格納される。
【００１４】
図３において，２０はワ−キングメモリで，この実施例では，１フレ−ムが５１２×４８０画素の４フレ−ム分格納出来る記憶容量を備えたメモリが用いられている。このワ−キングメモリ２０には，二値化処理回路３から二値画像のデ−タ列がＦ／Ｆ回路２１およびバッファ−部２２を介して入力すると，画像の境界点のみがプロットされる。
【００１５】
２３は二値画像のデ−タのＸ座標およびＹ座標の位置を決定するＸ−Ｙアップダウンカウンタ，２４はラベルコントロ−ラ，２５は境界メモリ２６のアドレスを決定するアドレスカウンタである。境界メモリ２６には，境界を追跡した点のアドレス（Ｘ，Ｙ），即ち，ラベリングデ−タが記憶される。
【００１６】
次に，作用動作について，図１〜図８に基づいて説明する。
検査に先立って，良品，不良品の判定基準となるマスタパタ−ンを作成して基準デ−タメモリ６に登録しておかねばならない。
マスタパタ−ンの作成に当たっては，良品と判定されている被測定パタ−ンからマスタパタ−ンが作成され，これはマスタパタ−ン情報として基準デ−タメモリ６に記憶されている。
【００１７】
以下，マスタパタ−ンの作成方法について，図６〜図８に基づいて詳細に説明する。
撮像装置１で撮像され，良品と判定されている被測定パタ−ンの濃淡画像は，図６にそのパタ−ンの一部が示され，図７，図８にその拡大図が示されているように，Ａ／Ｄ変換器２でデジタル信号に変換された後，二値化処理回路３に入力する。
【００１８】
二値化処理回路３においては，図７，図８に示すように，濃淡画像が白→黒，黒→白と変化している点の中点において，しきい値ＳＬ と交叉するものとの仮定のもとに，全体画像の濃淡ヒストグラムから二値化処理され，しきい値ＳＬ の両隣の白，黒の画素において比例配分でしきい値ＳＬ をよぎるＸ又はＹ座標値Ｎ１ （４．５，２），Ｎ２ （５，２．５），Ｎ３ （５．５，３）・・・・で示される二値画像のデ−タ列が求められる。
【００１９】
この求められた二値画像のデ−タ列が，ラベリング回路４に入力されると，ラベリング回路４内のワ−キングメモリ２０の中に画像の境界点のみがプロットされる。
【００２０】
次に，検査範囲３０を設定する一つの手法として，ウインド（以下，ウインド３０と記す）内のパタ−ン１０について，ワ−キングメモリ２０の内容を１画素づつＴＶのラスタ方向に走査して，境界点が調べられる。ワ−キングメモリ２０から読み出された内容が境界点であった場合には，この時点から，Ｘ−Ｙアップダウンカウンタ２３により境界が追跡されるとともに，この追跡した点のアドレス（Ｘ，Ｙ），即ちラベリングデ−タが境界メモリ２６に次々格納される。
【００２１】
このようにして，境界メモリ２６に読み込まれたマスタパタ−ンのラベリングデ−タは，基準パタ−ンとして基準デ−タメモリ６に転送され格納される（ステップ４０）。
【００２２】
次に，被測定パタ−ンについて，実際に残渣である銅残８，９の検査をする場合について図１〜図５に基づいて説明する。
被測定パタ−ンは，リ−ルに巻き取られており，巻出し部（図示せず）から，１コマずつ送り出され，撮像装置１により被測定パタ−ンが撮像される。この時，撮像された画像は，図６に示すような濃淡画像となり，Ａ／Ｄ変換器２でデジタル化されて，画像メモリ１１に一旦記憶される（ステップ４２）。
基準デ−タメモリ６に記憶さているマスタパタ−ンとこの被測定パタ−ンとは，ＣＰＵ５に読み出され，位置合わせした後，比較，照合されて，被測定パタ−ンが検査される。
【００２３】
ここで，銅残が存在する態様としては，（１）図４に示すように，ウインド３０のいずれの辺にも接しておらず，パタ−ン１０とパタ−ン１０との間に存在している場合（銅残８），（２）図５に示すように，ウインド３０のいずれかの辺に接して存在している場合（銅残９）とが考えられる。
【００２４】
そこで，この実施例１では，（１）銅残８が，図４に示すように，ウインド３０のいずれの辺にも接しておらず，パタ−ン１０とパタ−ン１０との間に独立して存在している場合について，図１〜図４に基づいて説明し，銅残の態様（２）の場合については，実施例２で説明する。
【００２５】
ここで，被測定パタ−ンをマスタパタ−ンと比較，照合して検査する場合の前提条件について説明する。
（１）マスタパタ−ンおよび被測定パタ−ンは，ウインド３０によってマスクされ，このウインド３０の中のパタ−ンのみが検査の対象となる。
（２）ウインド３０によって一部分切り出された被測定パタ−ンの内，図４に示すように，マスタパタ−ンにない，例えば，ウインド３０の４辺のいづれにも接していないパタ−ン８（銅残）で示される形状のパタ−ン部分は，銅残８として認識する。
（３）検査は，必ず出発点Ｓからウインド３０の４辺を一定方向に回って進められ，最後に出発点Ｓに戻り，画面の検査が完了する。
【００２６】
このような前提条件のもとに，図１に示すように，以下の手順で被測定パタ−ンの検査が行われる。
まず，初期条件として，図４に示す銅残８の大きさの判定基準値が設定される（ステップ４１）。
マスタパタ−ンと同様にして，撮像装置１により被測定パタ−ンが撮像され，Ａ／Ｄ変換器２でデジタル信号に変換された後，画像メモリ１１に一旦記憶される（ステップ４２）。
【００２７】
画像メモリ１１から読み出された被測定パタ−ンの全体画像は，マスタパタ−ンと同様に，二値化処理回路３において，二値化処理されて二値画像のデ−タ列が求められる（ステップ４３）。
次に，ウインド３０が切られ（ステップ４４），このウインド３０内のパタ−ン１０に対して，求められた二値画像のデ−タ列がラベリング回路４に入力されると，ラベリング回路４内のワ−キングメモリ２０の中に被測定パタ−ンの画像の境界点のみがプロットされる。
【００２８】
次に，ウインド３０内のパタ−ン１０について，ワ−キングメモリ２０の内容を１画素づつＴＶのラスタ方向に走査して，境界点が調べられる。ワ−キングメモリ２０から読み出された内容が境界点であった場合には，この時点から，Ｘ−Ｙアップダウンカウンタ２３により境界が追跡されるとともに，この追跡した点のアドレス（Ｘ，Ｙ），即ちラベリングデ−タが境界メモリ２６に格納される。
【００２９】
１個のパタ−ン１０の境界追跡が完了した時点，即ち，境界を追跡し，開始点に戻った時点でバッファ−部２２を介してＸ−Ｙアップダウンカウンタ２３とラベリングコントロ−ラ２４との制御のもとに，ＩＮＴＲ信号によりＣＰＵ５へ割り込みが発生する。この割り込みにより，ソフトウエアは境界のラベリングデ−タを境界メモリ２６から引き取る。ソフトウエアがこのラベリングデ−タを引き取っている間に，次のパタ−ンの境界の追跡が開始される。このようにして，被測定パタ−ンは次々とラベリングされる（ステップ４５）。
【００３０】
このようにして抽出された被測定パタ−ンのラベリングデ−タは，ＣＰＵ５において，基準パタ−ンとして登録されているマスタパタ−ンと比較され，図４，図５に示すように，マスタパタ−ンのラベリングデ−タ以外のラベリングデ−タを銅残８，９と認識して抽出される（ステップ４６）。
【００３１】
次いで，銅残８，９と認識されたパタ−ンについて，図４に示すように，ウインド３０の４辺のいづれにも接していない銅残８と，図５に示すように，ウインド３０の４辺のいずれかに接している銅残９とが分類され（ステップ４７），デ−タが抽出される（ステップ４８）。
この分類された結果，銅残８と認識されたパタ−ンについては，その大きさが測定される（ステップ４９）。その測定結果は，判定結果表示部７において初期設定されている判定基準値と比較され，銅残８が判定基準値より小さい場合には良品，大きい場合には不良品と判定表示される（ステップ４９）。
【００３２】
【発明の実施例２】
この実施例では，図５に示すように，銅残９がウインド３０のいずれかの辺に接して存在している場合について説明する。
被測定パタ−ンをマスタパタ−ンと比較，照合して検査する場合の前提条件としては，（１）および（３）は実施例１と同様であるから記載を省略する。しかし，実施例１の前提条件（２）とは異なり，以下の前提条件（４）となる。
（４）ウインド３０によって一部分切り出された被測定パタ−ンの内，図５に示すように，マスタパタ−ンになく，例えば，ウインド３０の４辺のいづれかに接しているパタ−ン９（銅残）で示される形状のパタ−ン部分は，銅残９として認識する。
【００３３】
このような前提条件（１），（３），（４）のもとに，以下の手順で被測定パターンの検査が行われる。
実施例１で述べたと同様な手順で，被測定パターンのラベリングデ−タが抽出される。この抽出された被測定パターンのラベリングデ−タの内，ウインド３０のいずれかの辺に接している接辺デ−タが求められ，図５に示すように，マスタパターンのラベリングデ−タ以外のラベリングデ−タが，銅残９として認識されて抽出される（ステップ５０）。
【００３４】
次いで，銅残として認識されて抽出されたラベリングデータから，銅残９と認識されたパターンの大きさが求められる。次いで，判定結果表示部７において，この求めた結果と判定基準値として初期設定されている最小間隔，即ち，図５に示すように，初期設定されているパターン１０とパターン１０との最小間隔ａが，それぞれ残渣として抽出されたラベリングデータから求めた残渣のパターンの間隔と比較演算される。その結果，銅残９の大きさが，判定基準値より小さい場合には良品，大きい場合には不良品と判定表示される（ステップ５１）。
【００３５】
【発明の実施例３】
この発明の第３の実施例を，図９〜図１５に基づいて説明する。
図１１に示すように，被測定パタ−ンを良品と判定するためには，パタ−ン１０の間隔が最小間隔ａ以上でなければならない。従って，この最小間隔ａの間に銅残８，９が存在しないことが良品の条件である。そこで，この実施例では，最小間隔ａから被測定パタ−ンの良品，不良品を判定するようにしたものである。
【００３６】
図９は第３の実施例を示す処理フロ−，図１０は同様に第３の実施例を示す構成図，図１１〜図１５は処理手順を示す説明図である。
図１０において，ＣＰＵ５は銅残８，９と認識されたデ−タを一時格納する画像メモリ５ａ，被測定パタ−ンを膨張処理する膨張処理部５ｂ，画像メモリ５ａのデ−タと膨張処理部５ｂの被測定パタ−ンのデ−タとのＡＮＤをとるＡＮＤ回路５ｃとを備えている。なお，画像メモリ５ａは，ＣＰＵ５に内蔵型ではなく，外部メモリを用いてもよい。
【００３７】
上記，実施例１，２と同様に，ＣＰＵ５において，マスタパタ−ンと被測定パタ−ンとを比較した結果，図１３に示すように，マスタパタ−ンにないラベリングデ−タから銅残８，９と認識されたラベリングデ−タは，他の画像メモリ５ａに転送され（ステップ６０），図１２，図１３にそれぞれ示すように，被測定パタ−ンのみの画像デ−タと銅残８，９のみの画像デ−タとに分類される。
【００３８】
図１２に示すように，残ったパタ−ン１０は，図１４に示すように，ＣＰＵ５において最小間隔ａになるように，最小間隔ａの幅分だけのこして，即ち，幅ａに相当する幅分膨張処理される（ステップ６１）。従って，パタ−ン１０’は，図１４に示すように，ａ画素分だけパタ−ンの幅が広くなる。なお，この膨張処理は，この実施例ではＣＰＵ５において行っているが，外部回路により実施することも出来る。
【００３９】
次いで，画像メモリ５ａに格納されている銅残８，９と，図１４に示す膨張処理されたパタ−ン１０’とは，ＡＮＤ回路５ｃにおいてＡＮＤされる（ステップ６２）。
【００４０】
この結果，図１５に銅残８として示されているように，この銅残８の幅がパタ−ンの最小間隔ａより大きい場合には，対象物８ａ，８ｂのラベリングデ−タが検出される。又，銅残９のように，その幅がパタ−ンの最小間隔ａより小さい場合には，対象物が存在せず，従ってラベリングデ−タは検出されない。しかし，この例では，銅残８が存在するため，パタ−ンの最小間隔ａを満足していないので，不良品と判定される（ステップ６３）。
【００４１】
【発明の効果】
この発明は，被測定パタ−ンの間隙に存在する前記残渣の大きさを初期設定し，被測定パタ−ンの画像デ−タを画像メモリに記憶するとともに，これを二値化処理し，検査範囲を設定して，この検査範囲内の被測定パターンの境界を追跡してラベリングし，この被測定パタ−ンのラベリングデ−タとマスタパタ−ンのラベリングデ−タとを比較して，マスタパタ−ンのラベリングデ−タ以外のラベリングデ−タを残渣と認識して抽出し，この残渣と認識されたラベリングデ−タの内，検査範囲のいずれの辺にも接していないラベリングデ−タを抽出してその大きさを求め，このラベリングデ−タが初期設定した残渣の大きさ以上の場合を残渣として被測定パタ−ンを不良品と判定し，又，被測定パタ−ンの最小間隔の判定基準値を初期設定し，検査範囲のいずれかの辺に接している接辺デ−タを求め，この接辺デ−タがマスタパタ−ンの接辺デ−タと比較し，マスタパタ−ンのラベリングデ−タ以外のラベリングデ−タを残渣と認識して抽出し，この残渣と認識されたラベリングデ−タが，初期設定したパタ−ンの最小間隔より大きい場合を残渣として被測定パタ−ンを不良品と判定するようにしたので，従来，人間により目視で行われていた被測定パタ−ンの検査を自動的に行うことが出来るとともに，パタ−ンとパタ−ンとの間に存在する残渣を検出して，その大きさにより被測定パタ−ンの良品，不良品を判定することが出来る。
【００４２】
又，残渣を他の画像メモリに転送した後，被測定パタ−ンのみを最小間隔の幅分だけ膨張処理し，この膨張処理したパタ−ンと残渣とをＡＮＤするので，いかなる形状のパタ−ンについても，そのパタ−ンの最小間隔の検査を行うことが出来るとともに，この最小間隔から被測定パタ−ンの良品，不良品を判定することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施例を示す処理フロ−である。
【図２】この発明の第１および第２の実施例を示す検査装置の構成図である。
【図３】この発明の第１〜第２の実施例で，ラベリング回路の構成図である。
【図４】この発明の第１〜第３の実施例を示すもので，被測定パタ−ンの一部を示す説明図である。
【図５】この発明の第１〜第３の実施例を示すもので，被測定パタ−ンの一部を示す説明図である。
【図６】この発明の第１〜第３の実施例を示すもので，被測定パタ−ンの説明図である。
【図７】この発明の第１〜第３の実施例を示すもので，被測定パタ−ンの説明図である。
【図８】この発明の第１〜第３の実施例を示すもので，図７の拡大図である。
【図９】この発明の第３の実施例を示す処理フロ−である。
【図１０】この発明の第３の実施例を示すもので，検査装置の構成図である。
【図１１】この発明に第３の実施例を示すもので，被測定パタ−ンの一部を示す説明図である。
【図１２】この発明の第３の実施例を示すもので，被測定パタ−ンの一部を示す説明図である。
【図１３】この発明に第３の実施例を示すもので，残渣の一部を示す説明図である。
【図１４】この発明の第３の実施例を示すもので，膨張処理した被測定パタ−ンの一部を示す説明図である。
【図１５】この発明の第３の実施例を示すもので，ＡＮＤ回路の出力画像の一部を示す説明図である。
【符号の説明】
１ 撮像装置
２ Ａ／Ｄ変換器
３ 二値化処理回路
４ ラベリング回路
５ ＣＰＵ
６ 基準パタ−ンメモリ
７ 判定結果表示部
８ 残渣
９ 残渣
１０ パタ−ン
１１ 画像メモリ
３０ 検査範囲（ウインド）
ａ 最小間隔
【産業上の利用分野】
この発明は，フィルムキャリア等にエッチングにより形成されたパタ−ンを自動的に検査する方法に関するもので，特に，パタ−ンとパタ−ンとの間に存在する銅残等の残渣の検査方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来，ＩＣ，ＬＳＩの実装に用いられるフィルムキャリアは，厚さ７５〜１２５μｍ程度のポリイミドフィルムの上に，銅箔を接着剤で貼り付け，両面にフォトレジストを塗布し，マスク露光，現像，エッチングを行ってリ−ドのパタ−ンが形成されている。
【０００３】
このようにしてパタ−ンを形成した後，フォトレジストが除去され，リ−ドの表面にＳｎ，Ａｕ，半田メッキ処理を行ってフィルムキャリア工程が終了する。この工程終了後，顕微鏡を用いて人間により目視でパタ−ンの検査が行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする問題点】
このように，微細なパタ−ンを目視で検査するには，熟練を要するとともに，目を酷使する結果となる等の問題があった。
一方，目視検査に代わるものとして，パタ−ンをＴＶカメラで撮像し，基準パタ−ンとして被測定パタ−ンとの一致率をもとにして検査を行うパタ−ンマッチング手法によることも考えられる。しかしながら，一致率は下式で表されるように，画素単位の計測であり，フィルムキャリアのような微細なパタ−ンの検査には不向きである。
一致率＝｛（全体の画素−一致していない画素）／（全体の画素）｝×１００％又，エッチング処理によりパタ−ンが形成されているので，パタ−ンとパタ−ンとの間に銅残のような残渣が存在する場合には，設計通りのパタ−ン間隔が得られず，パタ−ンとパタ−ンとが短絡する原因となっていた。
【０００５】
【問題点を解決するための手段】
この発明は，被測定パタ−ンの間隙に存在する前記残渣の大きさを初期設定し，被測定パタ−ンの画像デ−タを画像メモリに記憶するとともに，これを二値化処理し，検査範囲を設定して，この検査範囲内の被測定パターンの境界を追跡してラベリングし，この被測定パタ−ンのラベリングデ−タとマスタパタ−ンのラベリングデ−タとを比較して，マスタパタ−ンのラベリングデ−タ以外のラベリングデ−タを残渣と認識して抽出し，この残渣と認識されたラベリングデ−タの内，検査範囲のいずれの辺にも接していないラベリングデ−タを抽出してその大きさを求め，このラベリングデ−タが初期設定した残渣の大きさ以上の場合を残渣として被測定パタ−ンを不良品と判定するようにしたものである。
【０００６】
パターンとパターンとの最小間隔を判定基準値として初期設定し，被測定パターンの画像デ−タを画像メモリに記憶するとともに，これを二値化処理し，検査範囲を設定して，この検査範囲内の被測定パターンの境界を追跡してラベリングし，検査範囲のいずれかの辺に接している接辺デ−タを求め，この接辺デ−タをマスタパターンの接辺デ−タと比較して前記マスタパターンのラベリングデ−タ以外のラベリングデ−タを残渣と認識して抽出し，この残渣と認識されたラベリングデ−タから，残渣のパターンの大きさを求め，この残渣の大きさが，初期設定したパターンとパターンとの最小間隔より大きい場合を残渣として被測定パターンを不良品と判定するようにしている。
【０００７】
又，被測定パタ−ンの最小間隔の判定基準値を初期設定し，被測定パタ−ンの画像デ−タを画像メモリに記憶するとともに，これを二値化処理し，検査範囲を設定して，この検査範囲内の被測定パタ−ンの境界を追跡してラベリングし，この被測定パタ−ンのラベリングデ−タとマスタパタ−ンのラベリングデ−タとを比較して，マスタパタ−ンのラベリングデ−タ以外のラベリングデ−タを残渣と認識して抽出し，この残渣と認識されたラベリングデ−タのみを他の画像メモリに転送して記憶し，被測定パタ−ンのみのラベリングデ−タを，初期設定した最小間隔になるように被測定パタ−ンを膨張処理し，この膨張処理された被測定パタ−ンのラベリングデ−タと他の画像メモリに記憶されている残渣のラベリングデ−タとを画像メモリ間でＡＮＤをとり，その結果，ラベリングデ−タが検出された時を不良品，検出されなかった時を良品と判定するようにしたものである。
【０００８】
【作用】
設定された検査範囲内のマスタパタ−ンと被測定パタ−ンとのラベリングデ−タを比較して，マスタパタ−ンのラベリングデ−タ以外のラベリングデ−タを残渣として認識して抽出し，この抽出されたラベリングデ−タの内，検査範囲のいずれの辺にも接していないラベリングデ−タと，検査範囲の辺のいずれかに接しているラベリングデ−タを分類する。
次いで，パタ−ンとパタ−ンとの間隙に存在する残渣の場合には，その大きさを求め，この値が初期設定した残渣の大きさ以上の場合を残渣と判定して不良品と判定する。
【０００９】
検査範囲内のいずれかの辺に接している残渣の場合には，残渣と認識した接辺デ−タを求め，この接辺デ−タを初期設定されている最小間隔の判定基準値より大きい場合を残渣と判定して被測定パタ−ンを不良品と判定する。
【００１０】
又，残渣として認識された対象物としてのラベリングデ−タのみを他の画像メモリに転送し，残った被測定パタ−ンのみのラベリングデ−タを初期設定した最小間隔，即ち，判定基準値となるように被測定パタ−ンを膨張処理した後，他の画像メモリに記憶されている残渣の画像と被測定パタ−ンの画像との間で，画像メモリ間でＡＮＤをとり，残渣が判定基準値より大の時は，被測定パタ−ンのデ−タと残渣のデ−タとがＡＮＤされた箇所のラベリングデ−タのみが検出されるから，この場合は不良品と判定される。
残渣が小さい時は，対象物のラベリングデ−タは検出されないので，この場合は，良品と判定される。
【００１１】
【発明の実施例１】
この発明の実施例を，図１〜図４に基づいて詳細に説明する。
図１はこの発明の実施例を示す処理フロ−，図２は構成図，図３はラベリング回路の構成図，図４，図５はそれぞれ検査範囲内におけるパタ−ンおよび残渣を示す図，図６〜図８は説明図である。
【００１２】
まず，具体的なパターン検査装置について，図２に示す構成図および図３に示すラベリング回路の構成図に基づいて説明する。
図２において，１は撮像装置，２はＡ／Ｄ変換器，３は二値化処理回路，４はラベリング回路，５はＣＰＵで，基準パターンとして基準デ−タメモリ６に登録されているマスタパターンと被測定パターンとのラベリングデ−タを比較演算して，図４，図５に示すように，マスタパターンＭのラベリングデ−タ以外のデ−タを残渣８，９（以下，銅残８，９と記す）として認識して抽出する。さらに，図４に示すように，初期設定されている銅残８の大きさｂが，それぞれ残渣として抽出されたラベリングデータから求めた残渣のパターンの間隔と比較演算される。同様に，後述する実施例２においては，図５に示すように，初期設定されているパターン１０とパターン１０との最小間隔ａが，それぞれ残渣として抽出されたラベリングデータから求めた残渣のパターンの間隔と比較演算される。
【００１３】
７は判定結果表示部で，ＣＰＵ５で比較演算された結果から，被測定パタ−ンの良品，不良品を判定し，その結果が表示される。１１は画像メモリで，被測定パタ−ンのデジタル信号に変換された濃淡画像が一時格納される。
【００１４】
図３において，２０はワ−キングメモリで，この実施例では，１フレ−ムが５１２×４８０画素の４フレ−ム分格納出来る記憶容量を備えたメモリが用いられている。このワ−キングメモリ２０には，二値化処理回路３から二値画像のデ−タ列がＦ／Ｆ回路２１およびバッファ−部２２を介して入力すると，画像の境界点のみがプロットされる。
【００１５】
２３は二値画像のデ−タのＸ座標およびＹ座標の位置を決定するＸ−Ｙアップダウンカウンタ，２４はラベルコントロ−ラ，２５は境界メモリ２６のアドレスを決定するアドレスカウンタである。境界メモリ２６には，境界を追跡した点のアドレス（Ｘ，Ｙ），即ち，ラベリングデ−タが記憶される。
【００１６】
次に，作用動作について，図１〜図８に基づいて説明する。
検査に先立って，良品，不良品の判定基準となるマスタパタ−ンを作成して基準デ−タメモリ６に登録しておかねばならない。
マスタパタ−ンの作成に当たっては，良品と判定されている被測定パタ−ンからマスタパタ−ンが作成され，これはマスタパタ−ン情報として基準デ−タメモリ６に記憶されている。
【００１７】
以下，マスタパタ−ンの作成方法について，図６〜図８に基づいて詳細に説明する。
撮像装置１で撮像され，良品と判定されている被測定パタ−ンの濃淡画像は，図６にそのパタ−ンの一部が示され，図７，図８にその拡大図が示されているように，Ａ／Ｄ変換器２でデジタル信号に変換された後，二値化処理回路３に入力する。
【００１８】
二値化処理回路３においては，図７，図８に示すように，濃淡画像が白→黒，黒→白と変化している点の中点において，しきい値ＳＬ と交叉するものとの仮定のもとに，全体画像の濃淡ヒストグラムから二値化処理され，しきい値ＳＬ の両隣の白，黒の画素において比例配分でしきい値ＳＬ をよぎるＸ又はＹ座標値Ｎ１ （４．５，２），Ｎ２ （５，２．５），Ｎ３ （５．５，３）・・・・で示される二値画像のデ−タ列が求められる。
【００１９】
この求められた二値画像のデ−タ列が，ラベリング回路４に入力されると，ラベリング回路４内のワ−キングメモリ２０の中に画像の境界点のみがプロットされる。
【００２０】
次に，検査範囲３０を設定する一つの手法として，ウインド（以下，ウインド３０と記す）内のパタ−ン１０について，ワ−キングメモリ２０の内容を１画素づつＴＶのラスタ方向に走査して，境界点が調べられる。ワ−キングメモリ２０から読み出された内容が境界点であった場合には，この時点から，Ｘ−Ｙアップダウンカウンタ２３により境界が追跡されるとともに，この追跡した点のアドレス（Ｘ，Ｙ），即ちラベリングデ−タが境界メモリ２６に次々格納される。
【００２１】
このようにして，境界メモリ２６に読み込まれたマスタパタ−ンのラベリングデ−タは，基準パタ−ンとして基準デ−タメモリ６に転送され格納される（ステップ４０）。
【００２２】
次に，被測定パタ−ンについて，実際に残渣である銅残８，９の検査をする場合について図１〜図５に基づいて説明する。
被測定パタ−ンは，リ−ルに巻き取られており，巻出し部（図示せず）から，１コマずつ送り出され，撮像装置１により被測定パタ−ンが撮像される。この時，撮像された画像は，図６に示すような濃淡画像となり，Ａ／Ｄ変換器２でデジタル化されて，画像メモリ１１に一旦記憶される（ステップ４２）。
基準デ−タメモリ６に記憶さているマスタパタ−ンとこの被測定パタ−ンとは，ＣＰＵ５に読み出され，位置合わせした後，比較，照合されて，被測定パタ−ンが検査される。
【００２３】
ここで，銅残が存在する態様としては，（１）図４に示すように，ウインド３０のいずれの辺にも接しておらず，パタ−ン１０とパタ−ン１０との間に存在している場合（銅残８），（２）図５に示すように，ウインド３０のいずれかの辺に接して存在している場合（銅残９）とが考えられる。
【００２４】
そこで，この実施例１では，（１）銅残８が，図４に示すように，ウインド３０のいずれの辺にも接しておらず，パタ−ン１０とパタ−ン１０との間に独立して存在している場合について，図１〜図４に基づいて説明し，銅残の態様（２）の場合については，実施例２で説明する。
【００２５】
ここで，被測定パタ−ンをマスタパタ−ンと比較，照合して検査する場合の前提条件について説明する。
（１）マスタパタ−ンおよび被測定パタ−ンは，ウインド３０によってマスクされ，このウインド３０の中のパタ−ンのみが検査の対象となる。
（２）ウインド３０によって一部分切り出された被測定パタ−ンの内，図４に示すように，マスタパタ−ンにない，例えば，ウインド３０の４辺のいづれにも接していないパタ−ン８（銅残）で示される形状のパタ−ン部分は，銅残８として認識する。
（３）検査は，必ず出発点Ｓからウインド３０の４辺を一定方向に回って進められ，最後に出発点Ｓに戻り，画面の検査が完了する。
【００２６】
このような前提条件のもとに，図１に示すように，以下の手順で被測定パタ−ンの検査が行われる。
まず，初期条件として，図４に示す銅残８の大きさの判定基準値が設定される（ステップ４１）。
マスタパタ−ンと同様にして，撮像装置１により被測定パタ−ンが撮像され，Ａ／Ｄ変換器２でデジタル信号に変換された後，画像メモリ１１に一旦記憶される（ステップ４２）。
【００２７】
画像メモリ１１から読み出された被測定パタ−ンの全体画像は，マスタパタ−ンと同様に，二値化処理回路３において，二値化処理されて二値画像のデ−タ列が求められる（ステップ４３）。
次に，ウインド３０が切られ（ステップ４４），このウインド３０内のパタ−ン１０に対して，求められた二値画像のデ−タ列がラベリング回路４に入力されると，ラベリング回路４内のワ−キングメモリ２０の中に被測定パタ−ンの画像の境界点のみがプロットされる。
【００２８】
次に，ウインド３０内のパタ−ン１０について，ワ−キングメモリ２０の内容を１画素づつＴＶのラスタ方向に走査して，境界点が調べられる。ワ−キングメモリ２０から読み出された内容が境界点であった場合には，この時点から，Ｘ−Ｙアップダウンカウンタ２３により境界が追跡されるとともに，この追跡した点のアドレス（Ｘ，Ｙ），即ちラベリングデ−タが境界メモリ２６に格納される。
【００２９】
１個のパタ−ン１０の境界追跡が完了した時点，即ち，境界を追跡し，開始点に戻った時点でバッファ−部２２を介してＸ−Ｙアップダウンカウンタ２３とラベリングコントロ−ラ２４との制御のもとに，ＩＮＴＲ信号によりＣＰＵ５へ割り込みが発生する。この割り込みにより，ソフトウエアは境界のラベリングデ−タを境界メモリ２６から引き取る。ソフトウエアがこのラベリングデ−タを引き取っている間に，次のパタ−ンの境界の追跡が開始される。このようにして，被測定パタ−ンは次々とラベリングされる（ステップ４５）。
【００３０】
このようにして抽出された被測定パタ−ンのラベリングデ−タは，ＣＰＵ５において，基準パタ−ンとして登録されているマスタパタ−ンと比較され，図４，図５に示すように，マスタパタ−ンのラベリングデ−タ以外のラベリングデ−タを銅残８，９と認識して抽出される（ステップ４６）。
【００３１】
次いで，銅残８，９と認識されたパタ−ンについて，図４に示すように，ウインド３０の４辺のいづれにも接していない銅残８と，図５に示すように，ウインド３０の４辺のいずれかに接している銅残９とが分類され（ステップ４７），デ−タが抽出される（ステップ４８）。
この分類された結果，銅残８と認識されたパタ−ンについては，その大きさが測定される（ステップ４９）。その測定結果は，判定結果表示部７において初期設定されている判定基準値と比較され，銅残８が判定基準値より小さい場合には良品，大きい場合には不良品と判定表示される（ステップ４９）。
【００３２】
【発明の実施例２】
この実施例では，図５に示すように，銅残９がウインド３０のいずれかの辺に接して存在している場合について説明する。
被測定パタ−ンをマスタパタ−ンと比較，照合して検査する場合の前提条件としては，（１）および（３）は実施例１と同様であるから記載を省略する。しかし，実施例１の前提条件（２）とは異なり，以下の前提条件（４）となる。
（４）ウインド３０によって一部分切り出された被測定パタ−ンの内，図５に示すように，マスタパタ−ンになく，例えば，ウインド３０の４辺のいづれかに接しているパタ−ン９（銅残）で示される形状のパタ−ン部分は，銅残９として認識する。
【００３３】
このような前提条件（１），（３），（４）のもとに，以下の手順で被測定パターンの検査が行われる。
実施例１で述べたと同様な手順で，被測定パターンのラベリングデ−タが抽出される。この抽出された被測定パターンのラベリングデ−タの内，ウインド３０のいずれかの辺に接している接辺デ−タが求められ，図５に示すように，マスタパターンのラベリングデ−タ以外のラベリングデ−タが，銅残９として認識されて抽出される（ステップ５０）。
【００３４】
次いで，銅残として認識されて抽出されたラベリングデータから，銅残９と認識されたパターンの大きさが求められる。次いで，判定結果表示部７において，この求めた結果と判定基準値として初期設定されている最小間隔，即ち，図５に示すように，初期設定されているパターン１０とパターン１０との最小間隔ａが，それぞれ残渣として抽出されたラベリングデータから求めた残渣のパターンの間隔と比較演算される。その結果，銅残９の大きさが，判定基準値より小さい場合には良品，大きい場合には不良品と判定表示される（ステップ５１）。
【００３５】
【発明の実施例３】
この発明の第３の実施例を，図９〜図１５に基づいて説明する。
図１１に示すように，被測定パタ−ンを良品と判定するためには，パタ−ン１０の間隔が最小間隔ａ以上でなければならない。従って，この最小間隔ａの間に銅残８，９が存在しないことが良品の条件である。そこで，この実施例では，最小間隔ａから被測定パタ−ンの良品，不良品を判定するようにしたものである。
【００３６】
図９は第３の実施例を示す処理フロ−，図１０は同様に第３の実施例を示す構成図，図１１〜図１５は処理手順を示す説明図である。
図１０において，ＣＰＵ５は銅残８，９と認識されたデ−タを一時格納する画像メモリ５ａ，被測定パタ−ンを膨張処理する膨張処理部５ｂ，画像メモリ５ａのデ−タと膨張処理部５ｂの被測定パタ−ンのデ−タとのＡＮＤをとるＡＮＤ回路５ｃとを備えている。なお，画像メモリ５ａは，ＣＰＵ５に内蔵型ではなく，外部メモリを用いてもよい。
【００３７】
上記，実施例１，２と同様に，ＣＰＵ５において，マスタパタ−ンと被測定パタ−ンとを比較した結果，図１３に示すように，マスタパタ−ンにないラベリングデ−タから銅残８，９と認識されたラベリングデ−タは，他の画像メモリ５ａに転送され（ステップ６０），図１２，図１３にそれぞれ示すように，被測定パタ−ンのみの画像デ−タと銅残８，９のみの画像デ−タとに分類される。
【００３８】
図１２に示すように，残ったパタ−ン１０は，図１４に示すように，ＣＰＵ５において最小間隔ａになるように，最小間隔ａの幅分だけのこして，即ち，幅ａに相当する幅分膨張処理される（ステップ６１）。従って，パタ−ン１０’は，図１４に示すように，ａ画素分だけパタ−ンの幅が広くなる。なお，この膨張処理は，この実施例ではＣＰＵ５において行っているが，外部回路により実施することも出来る。
【００３９】
次いで，画像メモリ５ａに格納されている銅残８，９と，図１４に示す膨張処理されたパタ−ン１０’とは，ＡＮＤ回路５ｃにおいてＡＮＤされる（ステップ６２）。
【００４０】
この結果，図１５に銅残８として示されているように，この銅残８の幅がパタ−ンの最小間隔ａより大きい場合には，対象物８ａ，８ｂのラベリングデ−タが検出される。又，銅残９のように，その幅がパタ−ンの最小間隔ａより小さい場合には，対象物が存在せず，従ってラベリングデ−タは検出されない。しかし，この例では，銅残８が存在するため，パタ−ンの最小間隔ａを満足していないので，不良品と判定される（ステップ６３）。
【００４１】
【発明の効果】
この発明は，被測定パタ−ンの間隙に存在する前記残渣の大きさを初期設定し，被測定パタ−ンの画像デ−タを画像メモリに記憶するとともに，これを二値化処理し，検査範囲を設定して，この検査範囲内の被測定パターンの境界を追跡してラベリングし，この被測定パタ−ンのラベリングデ−タとマスタパタ−ンのラベリングデ−タとを比較して，マスタパタ−ンのラベリングデ−タ以外のラベリングデ−タを残渣と認識して抽出し，この残渣と認識されたラベリングデ−タの内，検査範囲のいずれの辺にも接していないラベリングデ−タを抽出してその大きさを求め，このラベリングデ−タが初期設定した残渣の大きさ以上の場合を残渣として被測定パタ−ンを不良品と判定し，又，被測定パタ−ンの最小間隔の判定基準値を初期設定し，検査範囲のいずれかの辺に接している接辺デ−タを求め，この接辺デ−タがマスタパタ−ンの接辺デ−タと比較し，マスタパタ−ンのラベリングデ−タ以外のラベリングデ−タを残渣と認識して抽出し，この残渣と認識されたラベリングデ−タが，初期設定したパタ−ンの最小間隔より大きい場合を残渣として被測定パタ−ンを不良品と判定するようにしたので，従来，人間により目視で行われていた被測定パタ−ンの検査を自動的に行うことが出来るとともに，パタ−ンとパタ−ンとの間に存在する残渣を検出して，その大きさにより被測定パタ−ンの良品，不良品を判定することが出来る。
【００４２】
又，残渣を他の画像メモリに転送した後，被測定パタ−ンのみを最小間隔の幅分だけ膨張処理し，この膨張処理したパタ−ンと残渣とをＡＮＤするので，いかなる形状のパタ−ンについても，そのパタ−ンの最小間隔の検査を行うことが出来るとともに，この最小間隔から被測定パタ−ンの良品，不良品を判定することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施例を示す処理フロ−である。
【図２】この発明の第１および第２の実施例を示す検査装置の構成図である。
【図３】この発明の第１〜第２の実施例で，ラベリング回路の構成図である。
【図４】この発明の第１〜第３の実施例を示すもので，被測定パタ−ンの一部を示す説明図である。
【図５】この発明の第１〜第３の実施例を示すもので，被測定パタ−ンの一部を示す説明図である。
【図６】この発明の第１〜第３の実施例を示すもので，被測定パタ−ンの説明図である。
【図７】この発明の第１〜第３の実施例を示すもので，被測定パタ−ンの説明図である。
【図８】この発明の第１〜第３の実施例を示すもので，図７の拡大図である。
【図９】この発明の第３の実施例を示す処理フロ−である。
【図１０】この発明の第３の実施例を示すもので，検査装置の構成図である。
【図１１】この発明に第３の実施例を示すもので，被測定パタ−ンの一部を示す説明図である。
【図１２】この発明の第３の実施例を示すもので，被測定パタ−ンの一部を示す説明図である。
【図１３】この発明に第３の実施例を示すもので，残渣の一部を示す説明図である。
【図１４】この発明の第３の実施例を示すもので，膨張処理した被測定パタ−ンの一部を示す説明図である。
【図１５】この発明の第３の実施例を示すもので，ＡＮＤ回路の出力画像の一部を示す説明図である。
【符号の説明】
１ 撮像装置
２ Ａ／Ｄ変換器
３ 二値化処理回路
４ ラベリング回路
５ ＣＰＵ
６ 基準パタ−ンメモリ
７ 判定結果表示部
８ 残渣
９ 残渣
１０ パタ−ン
１１ 画像メモリ
３０ 検査範囲（ウインド）
ａ 最小間隔
Claims (2)
- 被測定パターンの良品をマスタパターンの濃淡画像として画像メモリに記憶し，この画像メモリに記憶された前記マスタパターンの濃淡ヒストグラムからこれを二値化処理し，境界を追跡してラベリングデ−タを求め，基準パターンとなるマスタパターンを作成し，これをマスタパターン情報として登録し，この登録されたマスタパターンと被測定パターンとを比較して残渣を検査するエッチング残りの検査方法において，
前記被測定パターンの間隙に存在する前記残渣の大きさを初期設定し，
前記被測定パターンの画像デ−タを画像メモリに記憶するとともに，これを二値化処理し，
検査範囲を設定して，この検査範囲内の前記被測定パターンの境界を追跡してラベリングし，
この被測定パターンのラベリングデ−タと前記マスタパターンのラベリングデ−タとを比較して，前記マスタパターンのラベリングデ−タ以外のラベリングデ−タを残渣と認識して抽出し，
この残渣と認識されたラベリングデ−タの内，前記検査範囲のいずれの辺にも接していないラベリングデ−タを抽出して，その大きさを求め，
このラベリングデ−タが前記初期設定した残渣の大きさ以上の場合を残渣として前記被測定パターンを不良品と判定すること
を特徴とする残渣の検査方法 - 被測定パターンの良品をマスタパターンの濃淡画像として画像メモリに記憶し，この画像メモリに記憶された前記マスタパターンの濃淡ヒストグラムからこれを二値化処理し，境界を追跡してラベリングデ−タを求め，基準パターンとなるマスタパターンを作成し，これをマスタパターン情報として登録し，この登録されたマスタパターンと被測定パターンとを比較して残渣を検査するエッチング残りの検査方法において，
パターンとパターンとの最小間隔を判定基準値として初期設定し，
前記被測定パターンの画像デ−タを画像メモリに記憶するとともに，これを二値化処理し，
検査範囲を設定して，この検査範囲内の前記被測定パターンの境界を追跡してラベリングし，前記検査範囲のいずれかの辺に接している接辺デ−タを求め
この接辺デ−タを前記マスタパターンの接辺デ−タと比較して前記マスタパターンのラベリングデ−タ以外のラベリングデ−タを残渣と認識して抽出し，
この残渣と認識されたラベリングデ−タから，残渣のパターンの大きさを求め，この残渣のパターンの大きさが，前記初期設定したパターンとパターンとの最小間隔より大きい場合を残渣として前記被測定パターンを不良品と判定すること
を特徴とする残渣の検査方法。
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