JPH10160681A - Pattern defect detection device and method - Google Patents

Pattern defect detection device and method

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Publication number
JPH10160681A
JPH10160681A JP31577296A JP31577296A JPH10160681A JP H10160681 A JPH10160681 A JP H10160681A JP 31577296 A JP31577296 A JP 31577296A JP 31577296 A JP31577296 A JP 31577296A JP H10160681 A JPH10160681 A JP H10160681A
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JP
Japan
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image
defect
reference image
pattern
inspected
Prior art date
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Application number
JP31577296A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasuhiro Ueda
泰広 上田
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Publication date
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  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To detect a true defect by shifting a reference image and an image to be inspected in one direction from an alignment position, detecting a brightness difference at that time differentially, eliminating a noise where the level in one direction is equal to or less than a specific value is eliminated from a non-coincidence part, and providing a means for judging the true defect of an object to be inspected and a means for instructing the amount of shift. SOLUTION: An alignment part 105 aligns a reference image and an image to be inspected by pattern matching. A shift part 106 shifts the reference image in one direction by an amount of shift αaccording to an instruction from a shift amount instruction part 108. A true defect judgment part 104 extracts a part with a brightness that is equal to or more than a fixed threshold from the differential image, eliminates noises by filtering, and judges a true defect. A non-coincidence part whose brightness difference is equal to or more than a brightness threshold is extracted and at the same time a noise whose level is equal to m or less in one direction is eliminated from the non-coincidence part. When α exceeds MAX based on -MAX<=α<=-MIN, it is judged to be a true defect. On the other hand, when α is equal to or less than MIN, it is judged to be a pseudo defect.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、LSIウェハ等の
半導体素子回路パターンにおける欠陥を検出することが
できるパターン欠陥検出装置及びパターン欠陥検出方法
に関し、特に正確な欠陥の検出を行うことのできるパタ
ーン欠陥検出装置及びパターン欠陥検出方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pattern defect detecting apparatus and a pattern defect detecting method capable of detecting a defect in a circuit pattern of a semiconductor device such as an LSI wafer, and more particularly to a pattern capable of accurately detecting a defect. The present invention relates to a defect detection device and a pattern defect detection method.

【0002】[0002]

【従来の技術】パターン形状を検査する検査方法として
は、従来より、経営開発センター編「音声・画像・文字
情報の実用化技術」(pp262−263,昭55.
9.30)に記載されているパターン比較法が知られて
いる。
2. Description of the Related Art Conventionally, as an inspection method for inspecting a pattern shape, a technology for practical use of voice / image / character information edited by the Management Development Center (pp. 262-263, 1980).
The pattern comparison method described in 9.30) is known.

【0003】このパターン比較法では、基本的に以下の
ような方法でパターンの検査を実施する。ここでは、図
3に示す半導体回路パターンを検査する場合を例にとっ
て説明する。図3(a)および図3(b)は半導体素子
回路パターンを撮像して得られた画像のある部分の拡大
図である。図3(a)は欠陥を含んでいない参照画像で
あり、この参照画像を基にして検査対象の被検査パター
ンの検査を行う。図3(b)は1,2に示される2つの
欠陥を含んでいる被検査画像を示している。図3(b)
における欠陥1は画像入力時における量子化誤差などに
起因するノイズ(擬似欠陥と判定されるべきもの)であ
り、欠陥2はパターンに欠陥が存在することに起因する
真欠陥である。
In this pattern comparison method, pattern inspection is basically performed by the following method. Here, a case where the semiconductor circuit pattern shown in FIG. 3 is inspected will be described as an example. FIGS. 3A and 3B are enlarged views of a portion of an image obtained by imaging a semiconductor element circuit pattern. FIG. 3A shows a reference image that does not include a defect, and an inspection target pattern to be inspected is inspected based on the reference image. FIG. 3B shows an image to be inspected including the two defects 1 and 2. FIG. 3 (b)
Is a noise (which should be determined as a pseudo defect) due to a quantization error or the like at the time of image input, and a defect 2 is a true defect due to the presence of a defect in the pattern.

【0004】パターンの検査は図3(a),図3(b)
の画像の輝度分布を比較することにより行う。ここで、
図3(b)のラインa,b上の輝度変化をそれぞれGy1
(x),Gy2(x)とする。また、そのラインa,bに
対応する図3(a)におけるラインa’,b’上での参
照画像の輝度変化をそれぞれFy1(x),Fy2(x)と
する。さらに、参照画像と被検査画像の輝度範囲を一致
させるための補正式をH(x)とする。このとき、被検
査画像の補正後の輝度変化G’y1(x),G’y2(x)
は、 G’y1(x)=Gy1(x)+Hy1(x) G’y2(x)=Gy2(x)+Hy2(x) となる。図3(c),(d)はこれらG’y1(x),
G’y2(x)及びGy1(x),Gy2(x)を示す図であ
る。また、図3(e),(f)はそれぞれG’y1(x)
とそれに対応するFy1(x)を,Gy2(x)とそれに対
応するFy2(x)を同時に示した図である。これらの図
から参照画像と被検査画像とに差が生じていることが分
かる。
Inspection of patterns is shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b).
By comparing the luminance distributions of the images. here,
3 line a in (b), the luminance variation on b respectively G y1
(X) and G y2 (x). Also, let the luminance changes of the reference image on the lines a ′ and b ′ in FIG. 3A corresponding to the lines a and b be F y1 (x) and F y2 (x), respectively. Further, a correction formula for matching the luminance range between the reference image and the image to be inspected is H (x). At this time, the luminance changes G ′ y1 (x) and G ′ y2 (x) of the inspection image after correction.
G ′ y1 (x) = G y1 (x) + H y1 (x) G ′ y2 (x) = G y2 (x) + H y2 (x) FIGS. 3C and 3D show these G ′ y1 (x),
It is a figure which shows G'y2 (x) and Gy1 (x), Gy2 (x). FIGS. 3E and 3F respectively show G ′ y1 (x)
FIG. 7 is a diagram simultaneously showing G y2 (x) and F y2 (x) corresponding thereto, and F y1 (x) corresponding thereto. From these figures, it can be seen that there is a difference between the reference image and the image to be inspected.

【0005】次に、参照画像と被検査画像との比較を行
うために、G’y1(x)とそれに対応するFy1(x)の
差及びG’y2(x)とそれに対応するFy2(x)の差を
計算する。その結果をそれぞれ図3(g),(h)に示
す。なお、これらの図では差の絶対値、即ち|F
y1(x)−G’y1(x)|,|Fy2(x)−G’
y2(x)|を示している。
Next, in order to compare the reference image and the image to be inspected, the difference between G ′ y1 (x) and its corresponding F y1 (x) and G ′ y2 (x) and its corresponding F y2 Calculate the difference of (x). The results are shown in FIGS. 3 (g) and (h), respectively. In these figures, the absolute value of the difference, ie, | F
y1 (x) -G'y1 (x) |, | Fy2 (x) -G '
y2 (x) |.

【0006】そして、ここで得られた輝度差(図3
(g),(h))に対してある設定されたしきい値で2
値化処理を行い、しきい値より輝度差が大きな部分を不
一致部l1,l2とする。この不一致部に対してノイズ
除去処理によりノイズを除去した後に残ったものを真欠
陥として検出する。なお、ここでのノイズ除去処理とは
例えば不一致部がある一定幅以上のもののみを除去する
ことでノイズ成分を除去する処理のことである。
Then, the luminance difference obtained here (FIG. 3)
(G), (h)) with a certain set threshold
A value conversion process is performed, and portions where the luminance difference is larger than the threshold value are set as the mismatched portions l1 and l2. What remains after the noise is removed from the mismatched portion by the noise removal processing is detected as a true defect. Here, the noise removing process is a process of removing a noise component by removing, for example, only a portion having a certain width or more having a mismatched portion.

【0007】以上示したようなパターン比較に基づいた
パターン欠陥検出方法として、例えば特公昭58−61
448号公報で述べられている方法がある。この方法は
標準パターンを水平、垂直方向に縮小し、境界部周辺に
不感帯を設けたものを複数個作成し、これを参照画像と
して2値化された被検査画像に対してすべてのパターン
について不一致が検出されたときこれを真欠陥とする方
法である。
As a method of detecting a pattern defect based on the pattern comparison as described above, for example, Japanese Patent Publication No. 58-61
No. 448 discloses a method. This method reduces the standard pattern in the horizontal and vertical directions, creates a plurality of dead zones around the boundary, and uses this as a reference image to match all the patterns to the binarized image to be inspected. Is detected as a true defect.

【0008】また、特公昭63−32666公報で述べ
られている方法では、位置合わせ後の参照画像を上下左
右に±1画素シフトすることにより得られる9種と、参
照画像に設定輝度値±αを加えて得られる2種の計11
種からなるあらたに作成された参照画像との差分を求
め、対応する不一致部の差分の極性が等しいものを2値
化処理することにより真欠陥を検出する。
In the method described in Japanese Patent Publication No. 63-32666, nine types are obtained by shifting the reference image after position adjustment by ± 1 pixel up, down, left and right, and the set luminance value ± α is added to the reference image. Total of 11 obtained by adding
A difference from a newly created reference image made of a seed is obtained, and a true defect is detected by performing binarization processing on a difference in polarity of the corresponding mismatched portion with the same polarity.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た特公昭58−61448号公報で述べられている方法
では、不感帯を設けていることから境界付近の欠陥の検
出に適さない。
However, the method described in Japanese Patent Publication No. 58-61448 is not suitable for detecting a defect near the boundary because of the provision of a dead zone.

【0010】また、特公昭63−32666公報で述べ
られている方法では、参照画像との比較回数が多くなっ
ているため、多くの処理時間が必要となってしまう。
In the method described in Japanese Patent Publication No. 63-26666, the number of comparisons with the reference image is large, so that a long processing time is required.

【0011】さらに、「音声・画像・文字情報の実用化
技術」で述べられている方法では、例えばノイズ除去処
理によってn×mサイズ(Y方向n画素,X方向m画
素)に満たないものをノイズとするようなノイズ除去を
行う場合、不一致部分として検出された図3(g),
(h)のl1,l2はともにフィルターのX成分長であ
る長さmに満たないためノイズとして除去されてしま
い、本来のパターン欠陥が原因となっている不一致部l
2が真欠陥として検出されない(疑似欠陥と判断され
る)という問題がある。
Further, in the method described in "Practical technology for voice / image / character information", for example, when the size is smaller than n × m size (n pixels in the Y direction and m pixels in the X direction) by noise removal processing, In the case of performing noise removal such as noise, FIG.
Since both l1 and l2 of (h) are less than the length m which is the X component length of the filter, they are removed as noise, and the mismatched part l caused by the original pattern defect
2 is not detected as a true defect (determined as a pseudo defect).

【0012】この問題は、フィルターのサイズを変更す
ることにより検出可能となる場合があるが、通常、ハー
ドウェア等の制限によりフィルターを希望のサイズに変
更できず、また、ソフトウェアの変更には多くの時間を
要してしまう。
This problem can sometimes be detected by changing the size of the filter. However, usually, the size of the filter cannot be changed to a desired size due to limitations of hardware and the like. It takes time.

【0013】また、上記欠陥を検出するためには欠陥検
出に用いる画像の分解能をあげることにより、画素サイ
ズを小さくすれば可能であるが、その反面スループット
が落ちるためより多くの処理時間が必要となる。
In order to detect the above-mentioned defect, it is possible to reduce the pixel size by increasing the resolution of an image used for defect detection, but on the other hand, it requires more processing time due to a decrease in throughput. Become.

【0014】本発明は上記課題を解決するためになされ
たものであって、パターン欠陥検出において、ハードウ
ェアの変更をすることなくソフトウェアの変更を最小限
にとどめて、従来は擬似欠陥と判断された真欠陥を検出
できるパターン欠陥検出装置及びパターン欠陥検出方法
を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problem. In pattern defect detection, software change is minimized without changing hardware, and conventionally, it is determined that the defect is a pseudo defect. It is an object of the present invention to provide a pattern defect detection device and a pattern defect detection method capable of detecting a true defect.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載のパター
ン欠陥検出装置は、参照画像と、パターン形状を有する
被検査物からの被検査画像とを、参照画像と被検査画像
とを位置合わせ位置から少なくとも一方向にシフト量α
だけシフトさせるシフト手段と、シフト後の参照画像と
被検査画像との輝度差を検出する差分手段と、輝度差が
輝度しきい値以上の不一致部分を抽出すると共に、不一
致部分の中から上記一方向での大きさがm以下のノイズ
を除去して、被検査物の真欠陥を判定する真欠陥判定手
段と、画像上における前記一方向での大きさがMAXを
越えるものを真欠陥と判定し、MIN以下のものを疑似
欠陥と判定したい場合に、下記(I)式を満たすシフト
量αを前記シフト手段に指示するシフト量指示手段と、
を有しているものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a pattern defect detecting apparatus for aligning a reference image and an inspection image from an inspection object having a pattern shape with the reference image and the inspection image. Shift amount α in at least one direction from the position
Shift means for shifting the reference image after the shift, a difference means for detecting a difference in luminance between the reference image after the shift and the image to be inspected, and a non-coincidence part in which the luminance difference is equal to or greater than the luminance threshold value. True defect determining means for removing noise whose size in the direction is equal to or less than m to determine a true defect of the inspection object; determining a true defect if the size in the one direction on the image exceeds MAX. A shift amount instructing unit that instructs the shift unit to indicate a shift amount α that satisfies the following equation (I) when it is desired to determine a defect that is less than MIN as a pseudo defect;
It has.

【0016】 m−MAX≦α≦m−MIN (I) 請求項2に記載のパターン欠陥検出装置は、請求項1に
記載のパターン欠陥検出装置において、被検査物が所定
の間隔で繰り返されるパターン形状を有するときに、被
検査物からの被検査画像を間隔に対応する量だけシフト
させて、参照画像を生成する参照画像生成手段を有して
いるものである。
M-MAX ≦ α ≦ m-MIN (I) In the pattern defect detection device according to the second aspect, in the pattern defect detection device according to the first aspect, a pattern in which the inspection object is repeated at a predetermined interval is provided. When the object has a shape, a reference image generating means for generating a reference image by shifting the inspection image from the inspection object by an amount corresponding to the interval is provided.

【0017】請求項3に記載のパターン欠陥検出方法
は、参照画像と、パターン形状を有する被検査物からの
被検査画像とを、参照画像と被検査画像とを位置合わせ
位置から少なくとも一方向に下記(I)式及び条件(I
I)を満たすシフト量αだけシフトさせ、そのシフト後
の参照画像と被検査画像との輝度差を検出し、輝度差が
輝度しきい値以上の不一致部分を抽出すると共に、不一
致部分の中から上記一方向での大きさがm以下のノイズ
を除去し、残った不一致部分を被検査物の真欠陥と判定
するものである。
According to a third aspect of the present invention, in the pattern defect detecting method, the reference image and the inspection image from the inspection object having the pattern shape are moved in at least one direction from the position where the reference image and the inspection image are aligned. The following formula (I) and conditions (I
I) is shifted by the shift amount α that satisfies I), the luminance difference between the reference image after the shift and the image to be inspected is detected, and a non-coincidence part whose luminance difference is equal to or more than the luminance threshold value is extracted. The noise whose size in one direction is equal to or less than m is removed, and the remaining mismatched portion is determined as a true defect of the inspection object.

【0018】 m−MAX≦α≦m−MIN (I) 画像上における前記一方向での大きさがMAXを越える
ものを 真欠陥と判定し、MIN以下のものを疑似欠陥と判定する。 (II) 請求項4に記載のパターン欠陥検出方法は、請求項3に
記載のパターン欠陥検出方法において、前記参照画像を
前記被検査画像に対して相対的に、右上方向,右下方
向,左上方向,左下方向の4方向にシフトし、この4回
のシフトによって真欠陥の判定を行うことを特徴とする
パターン欠陥検出方法。
M-MAX ≦ α ≦ m-MIN (I) If the size in the one direction on the image exceeds MAX, it is determined to be a true defect, and if it is smaller than MIN, it is determined to be a pseudo defect. (II) In the pattern defect detection method according to the fourth aspect, in the pattern defect detection method according to the third aspect, the reference image may be moved relative to the inspected image in an upper right direction, a lower right direction, and an upper left direction. A pattern defect detection method characterized in that the pattern is shifted in four directions, that is, the lower left direction, and a true defect is determined by the four shifts.

【0019】請求項5に記載のパターン欠陥検出方法
は、請求項3に記載のパターン欠陥検出方法において、
被検査物が所定の間隔で繰り返されるパターン形状を有
するときに、被検査物からの被検査画像を上記の間隔に
対応する量の整数倍だけシフトさせて、参照画像を生成
するものである。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the pattern defect detecting method according to the third aspect.
When the inspection object has a pattern shape that is repeated at predetermined intervals, the inspection image from the inspection object is shifted by an integer multiple of the amount corresponding to the above-described interval to generate a reference image.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
面に基づいて詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0021】図1は本実施の形態のパターン欠陥検出装
置の構成を示す図である。図1に示すようにパターン欠
陥検出装置は、参照画像抽出部101,被検査画像抽出
部102,画像シフト処理部103,真欠陥判定部10
4を有している。画像シフト処理部103は位置合わせ
部105,シフト部106,差分部107,シフト量指
示部108を有している。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a pattern defect detection apparatus according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the pattern defect detection device includes a reference image extraction unit 101, an inspection image extraction unit 102, an image shift processing unit 103, a true defect determination unit 10
Four. The image shift processing unit 103 includes a positioning unit 105, a shift unit 106, a difference unit 107, and a shift amount instruction unit 108.

【0022】図2は、上記パターン欠陥検出装置による
パターン検出方法の処理の流れを示すフロー図である。
以下、このフロー図及び図1に基づいて本発明のパター
ン欠陥検出装置を説明する。
FIG. 2 is a flow chart showing the flow of processing of a pattern detection method by the above-described pattern defect detection apparatus.
Hereinafter, the pattern defect detection apparatus of the present invention will be described with reference to this flowchart and FIG.

【0023】なお、ここでは、予め参照画像抽出部10
1のメモリ等に記憶されている参照画像を用いて、被検
査画像抽出部102において撮像された被検査画像の欠
陥を求める場合について説明する。
Here, the reference image extraction unit 10
A case will be described in which a defect of the inspected image captured by the inspected image extracting unit 102 is obtained using the reference image stored in the memory 1 or the like.

【0024】まず、ステップ1において、位置合わせ部
105がパターンマッチングにより参照画像と被検査画
像との位置合わせを行う。
First, in step 1, the positioning unit 105 performs positioning between the reference image and the image to be inspected by pattern matching.

【0025】次に、ステップ2において、シフト部10
6がシフト量指示部108からの指示により参照画像を
後述するシフト量だけシフトする(もちろん、被検査画
像をシフトしてもよい)。
Next, in step 2, the shift unit 10
6 shifts the reference image by a shift amount to be described later according to the instruction from the shift amount instruction unit 108 (of course, the inspection image may be shifted).

【0026】そして、ステップ3において、差分部10
7が被検査画像と参照画像との輝度の差分を求めること
により不一致部分が拡大強調された差分画像を得る。
Then, in step 3, the difference unit 10
7 obtains a difference in luminance between the image to be inspected and the reference image, thereby obtaining a difference image in which the mismatched portion is enlarged and emphasized.

【0027】最後に、ステップ4において、真欠陥判定
部104でその差分画像から一定しきい値以上の輝度を
有する部分を抽出するとともに、所定の大きさのフィル
タによりノイズ除去処理を行い真欠陥の判定を行う。
Finally, in step 4, the true defect judging unit 104 extracts a portion having a luminance equal to or higher than a predetermined threshold from the difference image, and performs a noise removal process using a filter of a predetermined size to perform a true defect judgment. Make a decision.

【0028】次に、画像シフト処理部103及び真欠陥
判定部104の動作について説明する。なお、ここで
は、図3(b)の半導体素子回路パターンを検査する場
合について具体的に説明する。図3(a)は比較対象で
ある参照画像を示している。図3(b)のラインa,b
に対応する図3(a)のラインa’,b’上のX軸方向
の参照画像の輝度値の変化がそれぞれFy1(x),Fy2
(x)であり、それぞれ図4(a),(b)に示してい
る。
Next, the operation of the image shift processing section 103 and the true defect judgment section 104 will be described. Here, the case of inspecting the semiconductor element circuit pattern of FIG. 3B will be specifically described. FIG. 3A shows a reference image to be compared. Lines a and b in FIG.
3 (a) correspond to F y1 (x) and F y2 respectively.
(X), which are shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b), respectively.

【0029】次に、これら参照画像を左にシフト量αだ
けシフトしたものを新たな参照画像とする。これらは、
それぞれF’y1(x),F’y2(x)として図4
(a),(b)に示している。
Next, these reference images shifted leftward by the shift amount α are used as new reference images. They are,
FIG. 4 shows F ′ y1 (x) and F ′ y2 (x), respectively.
(A) and (b).

【0030】図3(b)の被検査パターン画像のライン
a,b上の輝度変化をそれぞれGy1(x),Gy2(x)
とし、さらに、参照パターン画像と被検査パターン画像
の輝度範囲を一致させるための補正式をH(x)とした
とき、被検査パターン画像の補正後の輝度変化G’
y1(x),G’y2(x)は、 G’y1(x)=Gy1(x)+Hy1(x) G’y2(x)=Gy2(x)+Hy2(x) となる。
The luminance changes on the lines a and b of the pattern image to be inspected in FIG. 3B are represented by G y1 (x) and G y2 (x), respectively.
Further, assuming that a correction formula for matching the luminance range between the reference pattern image and the pattern image to be inspected is H (x), the luminance change G ′ after correction of the pattern image to be inspected is obtained.
y1 (x) and G'y2 (x) are as follows: G'y1 (x) = Gy1 (x) + Hy1 (x) G'y2 (x) = Gy2 (x) + Hy2 (x)

【0031】このG’y1(x),G’y2(x)とそれぞ
れ対応する参照パターン画像F’y1(x),F’
y2(x)とを重ね合わせて示したのが図4(c),
(d)である。
The reference pattern images F ′ y1 (x) and F ′ corresponding to G ′ y1 (x) and G ′ y2 (x), respectively.
y2 (x) is shown in FIG.
(D).

【0032】次に、図3(b)のラインa,bにおける
参照画像と被検査画像との比較を行うためにF’
y1(x)とG’y1(x)の差分(輝度差)およびF’y2
(x)とG’y2(x)の差分を求める。図4(e),
(f)はその差分結果の絶対値を示す図である。ここで
得られた輝度差|F’y1(x)−G’y1(x)|,|
F’y2(x)−G’y2(x)|に対してある設定された
しきい値でそれぞれ2値化処理を行い、しきい値より輝
度差が大きな部分を不一致部分としてそれぞれl1’,
l2’とする。図4(e),(f)と従来例における図
3(g),(h)を比較すると、明らかに本発明の図4
(e),(f)の方がしきい値を越える不一致部分の幅
が大きくなっていることがわかる。
Next, in order to compare the reference image and the image to be inspected in lines a and b in FIG.
The difference (luminance difference) between y1 (x) and G ′ y1 (x) and F ′ y2
The difference between (x) and G ′ y2 (x) is obtained. FIG. 4 (e),
(F) is a diagram showing the absolute value of the difference result. The luminance difference | F ′ y1 (x) −G ′ y1 (x) |, |
F ′ y2 (x) −G ′ y2 (x) | is subjected to a binarization process at a certain set threshold value, and a portion having a luminance difference larger than the threshold value is regarded as a non-coincidence portion as l1 ′,
l2 '. 4 (e) and 4 (f) are compared with FIGS. 3 (g) and 3 (h) of the conventional example.
(E) and (f) show that the width of the mismatched portion exceeding the threshold value is larger.

【0033】そして、X成分長さmのフィルターによる
ノイズ除去処理によってm以下の不一致部をノイズと判
断して除去すると、図4(e)に示される不一致部分l
1’はフィルターのX成分長である長さm以下のためノ
イズとして除去される。これに対して、図4(f)に示
される不一致部分l2’は長さmを超えるため欠陥とし
て検出される。このようにしてノイズが原因である図3
(b)のl1のような不一致部分は除去され、パターン
欠陥が原因である図3(b)のl2のような不一致部分
は真欠陥として検出される。
Then, when a non-coincidence portion less than m is determined as noise by a noise removal process using a filter having an X-component length m, the non-coincidence portion l shown in FIG.
Since 1 'is equal to or less than the length m which is the X component length of the filter, it is removed as noise. On the other hand, the mismatched portion l2 'shown in FIG. 4F exceeds the length m and is detected as a defect. Thus, FIG.
Unmatched portions such as 11 in FIG. 3B are removed, and mismatched portions such as 12 in FIG. 3B due to pattern defects are detected as true defects.

【0034】以上のように、本発明では、参照パターン
画像あるいは被検査パターン画像のどちらか一方をシフ
トするだけで不一致部分の幅を拡大でき、また、シフト
量を変えることでその幅を任意に変化できる。したがっ
て、上記シフト量を調整するだけで(複雑な演算処理を
行わなくても)、所望の大きさ以上の欠陥を検出するこ
とができる。
As described above, according to the present invention, the width of the mismatched portion can be enlarged by simply shifting either the reference pattern image or the pattern image to be inspected, and the width can be arbitrarily changed by changing the shift amount. Can change. Therefore, only by adjusting the shift amount (without performing complicated arithmetic processing), it is possible to detect a defect having a desired size or more.

【0035】なお、ここでは、説明のために水平方向の
1次元での説明を行ったが、これに加えて同様な処理を
垂直方向に展開することにより2次元でのパターン欠陥
検出処理が可能である。また、複数のシフト方向を組み
合わせることによっても種々の欠陥が検出可能である。
Here, for the sake of explanation, a one-dimensional description in the horizontal direction has been described. In addition to this, a two-dimensional pattern defect detection process can be performed by developing a similar process in the vertical direction. It is. Also, various defects can be detected by combining a plurality of shift directions.

【0036】次に、シフト量αの決定方法について説明
する。n×mサイズのフィルターによりノイズ除去を行
う場合に、X軸方向成分においては長さXmin以下の
不一致部分を欠陥として検出せず(疑似欠陥とし)、長
さXmaxより大きいものを真欠陥として検出したい場
合は、シフト量αxを次のように設定する。
Next, a method for determining the shift amount α will be described. When noise is removed by an nxm size filter, in the X-axis direction component, a mismatched portion having a length of Xmin or less is not detected as a defect (a pseudo defect), and a portion larger than the length Xmax is detected as a true defect. If so, the shift amount αx is set as follows.

【0037】m−Xmax≦αx≦m−Xmin(ただ
し、Xmin≦Xmax) このようなシフト量を設定することにより、長さXmi
n以下の不一致部分は検出されず、Xmaxより大きい
ものは真欠陥として検出される。同様にY軸方向成分に
おいては、 n−Ymax≦αy≦n−Ymin(ただし、Ymin
≦Ymax) と設定すればよい。
M−Xmax ≦ αx ≦ m−Xmin (where Xmin ≦ Xmax) By setting such a shift amount, the length Xmi
Unmatched portions less than n are not detected, and those larger than Xmax are detected as true defects. Similarly, in the Y-axis direction component, n−Ymax ≦ αy ≦ n−Ymin (where Ymin
≤Ymax).

【0038】次に、本実施の形態のパターン欠陥検出方
法による欠陥検出の具体例を説明する。ここでは、次の
ようなモデルを用いる。すなわち、XY軸方向について
量子化し、さらに輝度値を2値化し、ノイズ除去のため
のフィルターサイズを3×3とする。また、検出したい
真欠陥の大きさを水平・垂直いずれの方向にも2画素よ
り大きいものとし、2画素以下のものを疑似欠陥として
判断する。このとき、上記式よりシフト量は水平・垂直
いずれの方向にも±1画素となる。なお、以上の値は一
例であって、これにより本手法の一般性が失われること
はない。
Next, a specific example of defect detection by the pattern defect detection method according to the present embodiment will be described. Here, the following model is used. That is, quantization is performed in the X and Y axis directions, the luminance value is further binarized, and the filter size for removing noise is set to 3 × 3. Also, the size of the true defect to be detected is larger than two pixels in both the horizontal and vertical directions, and the size of two or less pixels is determined as a pseudo defect. At this time, the shift amount is ± 1 pixel in both the horizontal and vertical directions according to the above equation. Note that the above values are only examples, and the generality of the present method is not lost.

【0039】また、画像をX軸正方向に1シフトするこ
とを右にシフトする、Y軸正方向に1シフトすることを
上にシフトすると表現し、これらのシフトを同時に行う
ものを右上にシフトするというように表現する。
Shifting an image by one in the positive direction of the X-axis is referred to as shifting to the right, shifting one in the positive direction of the Y-axis is referred to as shifting up, and those performing these shifts simultaneously are shifted to the upper right. It expresses to do.

【0040】上記のような条件の場合において、まず直
線部分における突起・欠け形状の欠陥に対する例を説明
する。図5(a)は実線で囲まれたグレー部からなる矩
形形状の画像であり欠陥がまったく含まれず、これを参
照画像としてパターン欠陥検出に用いる。図5(b)は
(a)と同一部の矩形形状を含む被検査画像であり、位
置合わせ後の参照画像の矩形形状の外周を点線で示して
いる。図5(b)には実線と点線で囲まれる矩形領域が
突起11〜14、欠け21〜24が欠陥として含まれて
おり、これらの欠陥は位置合わせ後に不一致部として検
出されるが、欠け23を除き3×3に満たないため欠陥
として検出されない。
In the case of the above conditions, an example of a defect of a projection / chuck shape in a straight line portion will be described first. FIG. 5A is a rectangular image composed of a gray portion surrounded by a solid line and does not include any defect, and is used as a reference image for pattern defect detection. FIG. 5B is an image to be inspected including a rectangular shape of the same portion as FIG. 5A, and the outer periphery of the rectangular shape of the reference image after alignment is indicated by a dotted line. In FIG. 5B, a rectangular area surrounded by a solid line and a dotted line includes protrusions 11 to 14 and chips 21 to 24 as defects. These defects are detected as mismatched portions after alignment, but are not detected. Except for 3 × 3, it is not detected as a defect.

【0041】図5(c)に位置合わせ後の参照画像を右
上に(X方向に+1画素,Y方向に+1画素)シフトし
た際の不一致部を濃淡のグレー領域で示す。このとき、
同図(b)に含まれていた欠陥として突起13,14お
よび欠け21,22が3×3の領域となるため、真欠陥
として検出される。検出された真欠陥を図5(c)の濃
グレー領域として示す。
FIG. 5C shows a non-coincidence portion when the reference image after the alignment is shifted to the upper right (+1 pixel in the X direction and +1 pixel in the Y direction) by a shaded gray area. At this time,
Since the protrusions 13 and 14 and the chips 21 and 22 are 3 × 3 areas as the defects included in FIG. 2B, they are detected as true defects. The detected true defect is shown as a dark gray area in FIG.

【0042】また、図5(d)は参照画像を左下に(X
方向に−1画素,Y方向に−1画素)シフトしたもので
あり、同様に突起11,12、欠け23,24が真欠陥
として検出される。
FIG. 5D shows the reference image at the lower left (X
(-1 pixel in the Y direction and -1 pixel in the Y direction). Similarly, the protrusions 11 and 12 and the chips 23 and 24 are detected as true defects.

【0043】したがって、図5(b)に示すような欠け
・突起形状の欠陥については、右上にシフトした場合は
上部辺の欠け・下辺部の突起・右辺部の欠け・左辺部の
突起が検出でき、左下にシフトした場合は上部辺の突起
・下辺部の欠け・右辺部の突起・左辺部の欠けが検出で
きる。同様に、右下にシフトした場合は上部辺の突起・
下辺部の欠け・右辺部の欠け・左辺部の突起が検出で
き、左上にシフトした場合は上部辺の欠け・下辺部の突
起・右辺部の突起・左辺部の欠けが検出できる。
Therefore, with respect to a defect having a chipping / projection shape as shown in FIG. 5 (b), if it is shifted to the upper right, a chipping at the upper side, a protrusion at the lower side, a chipping at the right side, and a protrusion at the left side are detected. If it shifts to the lower left, it can detect a protrusion on the upper side, a chip on the lower side, a protrusion on the right side, and a chip on the left side. Similarly, when shifting to the lower right, the protrusion on the upper side
Chipping on the lower side, chipping on the right side, and protrusion on the left side can be detected. When shifting to the upper left, chipping on the upper side, protrusion on the lower side, protrusion on the right side, and chipping on the left side can be detected.

【0044】次に、90°角の部分における欠け形状の
欠陥に対する検出方法の例について説明する。図6
(a)は図5(a)と同一部の矩形形状を含む被検査画
像であり、位置合わせ後の参照画像の矩形形状の外周を
点線で示している。図6(a)には実線と点線で囲まれ
る矩形領域が欠け31〜34なる欠陥として含まれてお
り、これらの欠陥は位置合わせ後に不一致部として検出
されるが、3×3に満たないため欠陥として検出されな
い。図6(b)に位置合わせ後の参照画像を右上にシフ
トした際の不一致部を濃淡のグレー領域で示す。このと
き、図6(a)に含まれていた欠陥として欠け31が3
×3の領域となるため、真欠陥として検出される。これ
を、図6(b)に濃グレー領域で示す。同様に、右下に
シフトした場合は欠陥32が、左下にシフトした場合は
欠陥33が、左上にシフトした場合は欠陥34がそれぞ
れ真欠陥として検出され、これらの欠陥を最小構成要素
として含む欠陥も検出可能である。
Next, an example of a method for detecting a defect having a chipped shape at a 90 ° angle portion will be described. FIG.
5A is an image to be inspected including the same rectangular shape as that of FIG. 5A, and the dotted line indicates the outer periphery of the rectangular shape of the reference image after the alignment. In FIG. 6A, a rectangular area surrounded by a solid line and a dotted line is included as defects 31 to 34, and these defects are detected as non-coincidence portions after alignment, but are less than 3 × 3. Not detected as a defect. FIG. 6B shows a non-coincidence portion when the reference image after alignment is shifted to the upper right by a shaded gray area. At this time, as the defect included in FIG.
Since the area is × 3, the area is detected as a true defect. This is shown in the dark gray area in FIG. Similarly, a defect 32 is detected as a true defect when shifted to the lower right, a defect 33 is shifted when shifted to the lower left, and a defect 34 is detected as a true defect when shifted to the upper left. Can also be detected.

【0045】次に、90°角の部分における突起形状の
欠陥に対する検出方法を説明する。突起に関しては最小
構成要素として2種類が考えられる。図7(a)は突起
41〜44なる欠陥を含んでおり、図7(b)に右上に
シフトを行った際の不一致部を濃淡のグレー領域で示
す。このとき、図7(a)の欠陥42,43が真欠陥と
して検出される。これらを図7(b)に濃グレー領域で
示す。このことから、同図7(a)に示すような突起形
状の欠陥については、右上にシフトした場合は突起4
2,43が、右下にシフトした場合は突起43,44
が、左下にシフトした場合は突起41,44が、そして
左上にシフトした場合は突起41,42が真欠陥として
検出される。
Next, a method for detecting a protrusion-shaped defect at a 90 ° angle portion will be described. Two types of projections are considered as minimum components. FIG. 7A includes defects including the protrusions 41 to 44, and FIG. 7B illustrates a non-coincidence portion when shifting to the upper right is indicated by a shaded gray area. At this time, the defects 42 and 43 in FIG. 7A are detected as true defects. These are shown as dark gray areas in FIG. From this, with respect to a defect having a projection shape as shown in FIG.
2, 43 are projected to the lower right.
However, when shifted to the lower left, the projections 41 and 44 are detected as true defects, and when shifted to the upper left, the projections 41 and 42 are detected as true defects.

【0046】また、図7(c)は図7(a)とは異なる
形状の突起51〜54を欠陥として含んでおり、図7
(d)に右上にシフトを行った際の不一致部を濃淡のグ
レー領域で示す。この時、図7(c)の欠陥53,54
が真欠陥として検出される。これらを図7(d)に濃グ
レー領域で示す。このことから、図7(c)に示すよう
な突起形状の欠陥については、右上にシフトした場合は
突起53,54が、右下にシフトした場合は突起51,
54が、左下にシフトした場合は突起51,52が、そ
して左上にシフトした場合は突起52,53が真欠陥と
して検出される。同様に、左下にシフトした場合は欠陥
51,52が真欠陥として検出される。
FIG. 7C includes, as defects, projections 51 to 54 having shapes different from those of FIG. 7A.
(D) shows the unmatched part when shifting to the upper right is indicated by the shaded gray area. At this time, the defects 53 and 54 in FIG.
Are detected as true defects. These are shown as dark gray areas in FIG. From this, regarding the defect of the projection shape as shown in FIG. 7C, the projections 53 and 54 are shifted to the upper right and the projections 51 and 54 are shifted to the lower right.
When 54 is shifted to the lower left, the protrusions 51 and 52 are detected as true defects, and when shifted to the upper left, the protrusions 52 and 53 are detected as true defects. Similarly, when shifted to the lower left, the defects 51 and 52 are detected as true defects.

【0047】ここで示された2種類の欠陥の少なくとも
一方を最小構成要素として含む欠陥も検出可能である。
以上によって、90°角部における欠陥が検出可能であ
る。次に、270°角部の欠陥の検出の例について説明
する。この270°角部については90°角部における
欠陥検出とほぼ等しい。図8(a)に270°角を含む
十字型の領域を示す。図8(b)は図8(a)と同一部
の形状を含む被検査画像であり、位置合わせ後の参照画
像の外周を点線で示している。図8(b)には実線と点
線で囲まれる領域が欠け61,62、突起63なる欠陥
として含まれる。図8(c)に右上にシフトした際の不
一致部分を濃淡のグレー領域で示す。このとき、図8
(b)に含まれる欠陥が真欠陥として検出される。図8
(a)の欠け61の形状の欠陥に関しては、右上にシフ
トした場合は左上部角と右上部角のものが、右下にシフ
トした場合は右上部角と右下部角のものが、左下にシフ
トした場合は右下部角と左下部角のものが、左上にシフ
トした場合は左上部角と左下部角のものが真欠陥として
検出される。図8(a)の欠け62の形状の欠陥の関し
ては、右上にシフトした場合は右上部角と右下部角のも
のが、右下にシフトした場合は右下部角と左下部角のも
のが、左下にシフトした場合は左下部角と左上部角のも
のが、左上にシフトした場合は左上部角と右上部角のも
のが真欠陥として検出される。ここで示された2種類の
欠陥の少なくとも一方を最小構成要素として含む欠陥も
検出可能である。図8(a)の突起63の形状の欠陥に
関してはそれぞれ、右上にシフトした場合は左下部角の
ものが、右下にシフトした場合は左上部角のものが、左
下にシフトした場合は右上部角のものが、左上にシフト
した場合は右下部角のものが真欠陥として検出される。
ここで示された欠陥を最小構成要素として含む欠陥も検
出可能である。以上によって、270°角部における欠
陥が検出可能である。
A defect including at least one of the two types of defects shown here as a minimum component can also be detected.
As described above, a defect at a 90 ° corner can be detected. Next, an example of detecting a defect at a 270 ° corner will be described. This 270 ° corner is substantially equal to the defect detection at the 90 ° corner. FIG. 8A shows a cross-shaped region including a 270 ° angle. FIG. 8B is an image to be inspected including the shape of the same portion as FIG. 8A, and the outer periphery of the reference image after alignment is indicated by a dotted line. In FIG. 8B, a region surrounded by a solid line and a dotted line is included as a defect of the cutouts 61 and 62 and the protrusion 63. FIG. 8C shows a non-coincidence portion at the time of shifting to the upper right by a shaded gray area. At this time, FIG.
The defect included in (b) is detected as a true defect. FIG.
Regarding the defect of the shape of the notch 61 in (a), the upper left corner and the upper right corner are shifted to the upper right, the upper right corner and the lower right corner are shifted to the lower right, and the lower left corner is shifted to the lower left. If it is shifted, the right lower corner and the lower left corner are detected as true defects, and if it is shifted to the upper left, the upper left corner and the lower left corner are detected as true defects. Regarding the defect of the shape of the notch 62 in FIG. 8 (a), the upper right corner and the lower right corner are shifted to the upper right, and the lower right corner and the lower left corner are shifted to the lower right. However, when shifted to the lower left, the lower left corner and the upper left corner are detected as true defects, and when shifted to the upper left, the upper left corner and the upper right corner are detected as true defects. A defect including at least one of the two types of defects shown here as a minimum component can also be detected. Regarding the defect of the shape of the projection 63 in FIG. 8A, the one at the lower left corner when shifted to the upper right, the one at the upper left corner when shifted to the lower right, and the upper right when shifted to the lower left. If the part angle is shifted to the upper left, the lower right corner is detected as a true defect.
A defect including the defect shown here as a minimum component can also be detected. As described above, it is possible to detect a defect at a 270 ° corner.

【0048】次に、45°の斜辺の部分における欠け・
突起形状の欠陥に対する本発明の実施例を示す。図9
(a)は45°の斜辺を含む参照画像であり、図9
(b)は同図(a)と同一部の形状を含む被検査画像で
あり、位置合わせ後の参照画像の形状の外周を点線で示
している。図9(b)には実線と点線で囲まれる領域が
欠け71,72、突起73,74なる欠陥として含まれ
ている。図9(c)に位置合わせ後の参照画像を右上に
シフトした際の不一致部を濃淡のグレー領域で示す。こ
のとき、図9(b)に含まれていた欠陥の欠け71と突
起73が真欠陥として検出される。検出された真欠陥を
図9(c)の濃グレー領域として示す。同様に、図8
(d)は右下にシフトした際のものであり、図9(b)
に含まれる欠け72と突起74が真欠陥として検出され
る。したがって、図9(b)に示すような欠け・突起形
状の欠陥については、右上にシフトした場合は右上部斜
辺の欠けと左下部斜辺の突起が、右下にシフトした場合
は左上部斜辺の突起と右下部斜辺の欠けが、左下にシフ
トした場合は右上部斜辺の突起と左下部斜辺の欠けが、
そして左上にシフトした場合は左上部斜辺の欠けと右下
部斜辺の突起が真欠陥として検出される。以上によって
45°斜辺部における欠陥が検出可能である。
Next, chipping at the 45 ° hypotenuse
An example of the present invention for a defect in the shape of a protrusion will be described. FIG.
FIG. 9A is a reference image including a 45 ° hypotenuse, and FIG.
(B) is an image to be inspected including the shape of the same part as in (a) of FIG. In FIG. 9B, the area surrounded by the solid line and the dotted line is included as the defects 71 and 72 and the protrusions 73 and 74. FIG. 9C shows a non-coincidence portion when the reference image after the alignment is shifted to the upper right by a shaded gray area. At this time, the defect 71 and the protrusion 73 of the defect included in FIG. 9B are detected as true defects. The detected true defect is shown as a dark gray area in FIG. Similarly, FIG.
FIG. 9D shows a state shifted to the lower right, and FIG.
Is detected as a true defect. Therefore, regarding the defect of the chipped / projected shape as shown in FIG. 9B, the chipped portion of the upper right hypotenuse and the protrusion of the lower left hypotenuse are shifted to the upper right, and the defect of the upper left hypotenuse is shifted to the lower right. If the protrusion and the lower right hypotenuse are shifted to the lower left, the protrusion in the upper right hypotenuse and the lower left hypotenuse are missing,
In the case of shifting to the upper left, the lack of the upper left hypotenuse and the protrusion of the lower right hypotenuse are detected as true defects. As described above, a defect at the 45 ° oblique side can be detected.

【0049】以上のように、本実施の形態のパターン欠
陥検出方法により、所望の大きさの様々な欠陥が簡単な
処理により検出できる。また、これらの欠陥を最小構成
要素として含む欠陥も検出可能であり、これらが連続す
ることによって構成されるパターンの太り・細りに対応
することが可能である。以上によって、直線部における
欠陥が検出可能である。
As described above, according to the pattern defect detection method of the present embodiment, various defects having a desired size can be detected by a simple process. In addition, it is possible to detect a defect including these defects as the minimum constituent elements, and it is possible to cope with a thickening or thinning of a pattern formed by continuation of these defects. As described above, the defect in the linear portion can be detected.

【0050】また、本発明のパターン欠陥検出方法で
は、特に繰り返しパターンの場合は図10の処理フロー
が適用できる。ここでは、参照画像として被検査画像に
おける繰り返しパターンを使用する。即ち、図1に示す
構成図において、参照画像抽出部101は被検査画像抽
出部102からの画像データを繰り返し間隔だけシフト
させたものを参照画像として抽出する。
In the pattern defect detection method of the present invention, the processing flow of FIG. 10 can be applied particularly to a repetitive pattern. Here, a repetitive pattern in the image to be inspected is used as a reference image. That is, in the configuration diagram shown in FIG. 1, the reference image extracting unit 101 extracts, as a reference image, an image obtained by shifting the image data from the inspection image extracting unit 102 by a repetition interval.

【0051】ここでは、まず、ステップ11において、
被検査画像を繰り返し間隔(繰り返しシフト量)だけシ
フトして参照画像を形成する。
Here, first, in step 11,
The inspection image is shifted by a repetition interval (repetition shift amount) to form a reference image.

【0052】次に、ステップ12において、参照画像を
上記した所望のシフト量(シフト量指示部に指示された
量)だけシフトする(もちろん、被検査画像をシフトし
てもよい)。
Next, in step 12, the reference image is shifted by the above-mentioned desired shift amount (the amount instructed by the shift amount instructing section) (of course, the image to be inspected may be shifted).

【0053】そして、ステップ13において、被検査画
像と参照画像との輝度の差分を求めることにより不一致
部分が拡大強調された差分画像を得る。
Then, in step 13, a difference image in which the mismatched portion is enlarged and emphasized is obtained by calculating the difference in luminance between the image to be inspected and the reference image.

【0054】最後に、ステップ14において、一定しき
い値を越える不一致部分を抽出するとともに、所定の大
きさのフィルタによりノイズ除去処理を行い真欠陥の判
定を行う。
Finally, in step 14, a non-coincidence portion exceeding a certain threshold value is extracted, and a noise removal process is performed by a filter of a predetermined size to determine a true defect.

【0055】なお、ここでは、ステップ11とステップ
12の2段階で画像シフトを行っているが、予め繰り返
しシフト量にさらに欠陥拡大のためのシフト量を加えた
分だけ参照画像(あるいは被検査画像)をシフトしても
よいことは言うまでもない。
In this case, the image shift is performed in two stages of step 11 and step 12. However, the reference image (or the image to be inspected) is added by the amount obtained by adding the shift amount for defect enlargement to the shift amount in advance repeatedly. ) May be shifted.

【0056】次に、繰り返し形状のパターンの欠陥検出
の具体例について説明する。ここでは、次のようなモデ
ルを用いる。すなわち、XY軸方向について量子化し、
さらに輝度値を2値化し、ノイズ除去のためのフィルタ
ーサイズを3×3とする。また、検出したい真欠陥の大
きさを水平・垂直いずれの方向にも2画素より大きいも
のとし、2画素以下のもの(2画素のものを含む)を疑
似欠陥として判断する。このとき、上記式よりシフト量
は水平・垂直いずれの方向にも±1画素となる。
Next, a specific example of detecting a defect in a pattern having a repetitive shape will be described. Here, the following model is used. That is, quantization is performed in the XY axis directions,
Further, the luminance value is binarized, and the filter size for removing noise is set to 3 × 3. The size of the true defect to be detected is larger than two pixels in both the horizontal and vertical directions, and the size of two or less pixels (including two pixels) is determined as a pseudo defect. At this time, the shift amount is ± 1 pixel in both the horizontal and vertical directions according to the above equation.

【0057】図11(a)は繰り返し形状を含む被検査
画像であり、欠陥として垂直直線部分の突起81,8
2、270°角部における突起83,84,85,86
を含み、これらを点線と実線で囲まれた部分として示し
ている。ここで、図11(a)をX軸方向に+6画素シ
フトした後にさらに右上にシフトしたものを参照画像と
して用い、被検査画像との不一致部を図11(b)の濃
淡グレー領域で示す。この時、図11(b)には欠陥と
して図11(a)に含まれていた突起81および突起8
3が真欠陥として検出される。これらの欠陥81,83
は上記した図1のフロー図による検出方法でも検出され
るものである。しかしながら、図10で示した繰り返し
形状の検出フローでは、さらに図11(a)の突起82
および突起85が図11(b)の真欠陥82’および8
5’として検出される。これらは、図1のフローによる
検出方法では、右上に1回シフトするだけで検出できる
ものではなく、さらに左下にシフトしなければ検出でき
ない欠陥である。
FIG. 11 (a) is an image to be inspected including a repetitive shape.
Projections 83, 84, 85, 86 at 2,270 ° corners
And these are shown as portions surrounded by a dotted line and a solid line. Here, FIG. 11 (a) is shifted by +6 pixels in the X-axis direction and further shifted to the upper right, and is used as a reference image, and a portion that does not match the image to be inspected is indicated by a shaded gray area in FIG. 11 (b). At this time, the protrusions 81 and the protrusions 8 included in FIG.
3 is detected as a true defect. These defects 81, 83
Is also detected by the detection method shown in the flowchart of FIG. However, in the detection flow of the repetitive shape shown in FIG. 10, the protrusions 82 in FIG.
And the protrusions 85 correspond to the true defects 82 'and 8 in FIG.
Detected as 5 '. These are defects that cannot be detected only by shifting to the upper right once by the detection method according to the flow of FIG. 1, but cannot be detected without further shifting to the lower left.

【0058】以上のように、繰り返し形状の適用におい
ては、右上(または左下)にシフトすると、参照画像を
他に用意する図1のフローにおける方法で右上・左下へ
のシフトを行うことによって検出される欠陥の和に等し
くなり、同様に右下(または左上)にシフトすると、図
1のフローにおける右下・左上へのシフトを行ったもの
の和に等しいことがわかる。要するに、繰り返し形状で
は1回のシフトにより2回分のシフトと同様の欠陥を検
出することが可能である。なお、ここでは、被検査画像
を繰り返し間隔だけシフトさせたものを参照画像として
いるが、もちろん、被検査画像を繰り返し間隔の整数倍
だけシフトさせたものを参照画像としても良い。
As described above, in the application of the repetitive shape, shifting to the upper right (or lower left) is detected by shifting to the upper right and lower left by the method in the flow of FIG. 1 for preparing another reference image. If the shift is similarly shifted to the lower right (or upper left), it is understood that it is equal to the sum of the shifts to the lower right and upper left in the flow of FIG. In short, in the repetitive shape, it is possible to detect the same defect as one shift by two shifts. Here, the image obtained by shifting the image to be inspected by the repetition interval is used as the reference image. However, the image obtained by shifting the image to be inspected by an integral multiple of the repetition interval may be used as the reference image.

【0059】以上説明してきた本発明では、シフト量を
増減することにより、検出したい欠陥の大きさを増減で
きるため、ハードウェアの変更を行わなくとも、簡単に
様々な用途のパターン欠陥検出に適用することができ
る。
In the present invention described above, the size of a defect to be detected can be increased or decreased by increasing or decreasing the shift amount. Therefore, the present invention can be easily applied to pattern defect detection for various uses without changing hardware. can do.

【0060】なお、ここでは、欠陥検出の際に、予め所
望の欠陥の大きさに合わせてシフト量を決定していた
が、検出した欠陥の量に応じてシフト量を自動的に増減
し、ノイズ成分ではない真の欠陥の検出を行えるように
することも可能である。
Here, at the time of defect detection, the shift amount is determined in advance according to the size of a desired defect. However, the shift amount is automatically increased or decreased according to the detected defect amount. It is also possible to detect a true defect that is not a noise component.

【0061】[0061]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、参照画
像(あるいは被検査画像)を検出したい欠陥のサイズに
合わせて予め設定した量だけシフトするという簡単な手
法により、従来手法では検出されなかった欠陥を検出す
ることが可能となり、パターン欠陥検出の精度を向上さ
せることができる。
As described above, according to the present invention, the reference image (or the image to be inspected) is shifted by a predetermined amount in accordance with the size of the defect to be detected. Undetected defects can be detected, and the accuracy of pattern defect detection can be improved.

【0062】また、シフト量の増減により検出したい欠
陥の大きさを可変できるため、様々な用途のパターン欠
陥検出に対応できる。
Since the size of a defect to be detected can be changed by increasing or decreasing the shift amount, it is possible to cope with pattern defect detection for various uses.

【0063】また、参照画像を被検査画像に対して相対
的に、右上方向,右下方向,左上方向,左下方向の4方
向にシフトし、この4回のシフトによって真欠陥の判定
を行うことにより、検出したいすべての欠陥を検出する
ことが可能となり、パターン欠陥検出をより確実に行う
ことができる。
Further, the reference image is shifted relative to the image to be inspected in four directions of upper right direction, lower right direction, upper left direction, and lower left direction, and a true defect is determined by these four shifts. Accordingly, all the defects to be detected can be detected, and pattern defect detection can be performed more reliably.

【0064】更に、繰り返しパターンを有する被検査物
を検査するときに参照画像として被検査画像をその繰り
返し間隔の整数倍だけ移動させた画像を用いることによ
り、少ない回数のシフト動作によりパターン欠陥の検出
が可能となる。
Further, when inspecting an object having a repetitive pattern, an image obtained by moving the image to be inspected by an integral multiple of the repetition interval is used as a reference image, so that pattern defects can be detected by a small number of shift operations. Becomes possible.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明のパターン欠陥検出装置の一構成例を示
すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing one configuration example of a pattern defect detection device of the present invention.

【図2】図1のパターン欠陥検出方法によるパターン欠
陥検出方法を説明するフロー図である。
FIG. 2 is a flowchart illustrating a pattern defect detection method according to the pattern defect detection method of FIG. 1;

【図3】参照画像及び被検査画像の一例、及び、従来の
パターン欠陥検出方法を説明する図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a reference image and an image to be inspected, and a conventional pattern defect detection method.

【図4】本発明のパターン欠陥検出方法を説明する図で
ある。
FIG. 4 is a diagram illustrating a pattern defect detection method according to the present invention.

【図5】突起,欠け形状に対する本欠陥検出方法の適用
例を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing an example of application of the present defect detection method to protrusions and chipped shapes.

【図6】90°角の部分における欠け形状の欠陥に対す
る本欠陥検出方法の適用例を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing an application example of the present defect detection method for a defect having a chipped shape at a 90 ° angle portion.

【図7】90°角の部分における突起形状の欠陥に対す
る本欠陥検出方法の適用例を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing an example of application of the present defect detection method to a protrusion-shaped defect at a 90 ° angle portion.

【図8】270°角の部分の欠陥に対する本欠陥検出方
法の適用例を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing an application example of the present defect detection method for a defect at a 270 ° angle portion.

【図9】45°角の部分の欠陥に対する本欠陥検出方法
の適用例を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing an application example of the present defect detection method for a defect at a 45 ° angle portion.

【図10】繰り返しパターンに対する本発明のパターン
欠陥検出方法を説明するフロー図である。
FIG. 10 is a flowchart illustrating a pattern defect detection method of the present invention for a repeated pattern.

【図11】繰り返しパターンに図10に示すパターン欠
陥検出方法を適用した例を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing an example in which the pattern defect detection method shown in FIG. 10 is applied to a repeated pattern.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,2,11〜14,41〜44,51〜54,63,
73,74,81,82,83−86 突起形状の欠陥 21〜24,31〜34,61,62,71,72 欠
け形状の欠陥 103 画像シフト処理部 104 真欠陥判定部 105 位置合わせ部 106 シフト部 107 差分部 108 シフト量指示部
1,2,11-14,41-44,51-54,63,
73, 74, 81, 82, 83-86 Defects in projection shape 21-24, 31-34, 61, 62, 71, 72 Defects in chipped shape 103 Image shift processing unit 104 True defect judgment unit 105 Positioning unit 106 Shift Unit 107 difference unit 108 shift amount indicating unit

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 参照画像と、パターン形状を有する被検
査物からの被検査画像とを、前記参照画像と前記被検査
画像とを位置合わせ位置から少なくとも一方向にシフト
量αだけシフトさせるシフト手段と、 該シフト後の前記参照画像と前記被検査画像との輝度差
を検出する差分手段と、 前記輝度差が輝度しきい値以上の不一致部分を抽出する
と共に、前記不一致部分の中から前記一方向での大きさ
がm以下のノイズを除去して前記被検査物の真欠陥を判
定する真欠陥判定手段と、 画像上における前記一方向での大きさがMAXを越える
ものを真欠陥と判定し、MIN以下のものを疑似欠陥と
判定したい場合に、下記(I)式を満たすシフト量αを
前記シフト手段に指示するシフト量指示手段と、を有し
ていることを特徴とするパターン欠陥検出装置。 m−MAX≦α≦m−MIN (I)
1. A shift means for shifting a reference image and an inspection image from an inspection object having a pattern shape by a shift amount α in at least one direction from a position where the reference image and the inspection image are aligned. Difference means for detecting a luminance difference between the shifted reference image and the image to be inspected; and extracting a non-coincidence portion where the luminance difference is equal to or greater than a luminance threshold value, and True defect determining means for determining a true defect of the inspection object by removing noise whose size in the direction is equal to or less than m; determining a true defect when the size in the one direction on the image exceeds MAX. And a shift amount instructing unit that instructs the shift unit to indicate a shift amount α that satisfies the following equation (I) when it is desired to judge that the MIN value or less is a pseudo defect. Inspection Apparatus. m-MAX ≦ α ≦ m-MIN (I)
【請求項2】 請求項1に記載のパターン欠陥検出装置
において、 前記被検査物が所定の間隔で繰り返されるパターン形状
を有するときに、前記被検査物からの前記被検査画像を
前記所定の間隔に対応する量だけシフトさせて、前記参
照画像を生成する参照画像生成手段を有していることを
特徴とするパターン欠陥検出装置。
2. The pattern defect detection device according to claim 1, wherein when the inspection object has a pattern shape repeated at a predetermined interval, the inspection image from the inspection object is displayed at the predetermined interval. A reference image generating means for generating the reference image by shifting the reference image by an amount corresponding to the pattern defect detection apparatus.
【請求項3】 参照画像と、パターン形状を有する被検
査物からの被検査画像とを、前記参照画像と前記被検査
画像とを位置合わせ位置から少なくとも一方向に下記
(I)式及び条件(II)を満たすシフト量αだけシフ
トさせ、 該シフト後の前記参照画像と前記被検査画像との輝度差
を検出し、 前記輝度差が輝度しきい値以上の不一致部分を抽出する
と共に、前記不一致部分の中から前記一方向での大きさ
がm以下のノイズを除去して、前記被検査物の真欠陥を
判定することを特徴とするパターン欠陥検出方法。 m−MAX≦α≦m−MIN (I) 画像上における前記一方向での大きさがMAXを越える
ものを 真欠陥と判定し、MIN以下のものを疑似欠陥と判定する。 (II)
3. A reference image and an image to be inspected from an inspecting object having a pattern shape are converted from the position where the reference image and the image to be inspected are aligned in at least one direction from the following formula (I) and the condition (I). II) is shifted by a shift amount α that satisfies the above, detecting a luminance difference between the reference image after the shift and the image to be inspected, extracting a mismatch portion where the brightness difference is equal to or greater than a brightness threshold value, and A pattern defect detection method, wherein a noise having a size of m or less in the one direction is removed from a portion to determine a true defect of the inspection object. m-MAX ≦ α ≦ m-MIN (I) If the size in the one direction on the image exceeds MAX, it is determined as a true defect, and if it is less than MIN, it is determined as a pseudo defect. (II)
【請求項4】 請求項3に記載のパターン欠陥検出方法
において、 前記参照画像を前記被検査画像に対して相対的に、右上
方向,右下方向,左上方向,左下方向の4方向にシフト
し、この4回のシフトによって真欠陥の判定を行うこと
を特徴とするパターン欠陥検出方法。
4. The pattern defect detection method according to claim 3, wherein the reference image is shifted relative to the image to be inspected in four directions of an upper right direction, a lower right direction, an upper left direction, and a lower left direction. A pattern defect detection method, wherein a true defect is determined by the four shifts.
【請求項5】 請求項3に記載のパターン欠陥検出方法
において、 前記被検査物が所定の間隔で繰り返されるパターン形状
を有するときに、前記被検査物からの前記被検査画像を
前記間隔に対応する量の整数倍だけシフトさせて、前記
参照画像を生成することを特徴とするパターン欠陥検出
方法。
5. The pattern defect detection method according to claim 3, wherein when the inspection object has a pattern shape repeated at a predetermined interval, the inspection image from the inspection object corresponds to the interval. A pattern defect detection method, wherein the reference image is generated by shifting the reference image by an integer multiple of the amount to be processed.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004012201A (en) * 2002-06-04 2004-01-15 Toshiba Solutions Corp Defect inspection apparatus and defect inspection program
JP2007003459A (en) * 2005-06-27 2007-01-11 Tokyo Seimitsu Co Ltd Flaw inspection device of image, visual examination device and flaw inspection method of image
US7440092B2 (en) * 2000-12-20 2008-10-21 Hitachi, Ltd. Method and apparatus for detecting defects

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7440092B2 (en) * 2000-12-20 2008-10-21 Hitachi, Ltd. Method and apparatus for detecting defects
JP2004012201A (en) * 2002-06-04 2004-01-15 Toshiba Solutions Corp Defect inspection apparatus and defect inspection program
JP2007003459A (en) * 2005-06-27 2007-01-11 Tokyo Seimitsu Co Ltd Flaw inspection device of image, visual examination device and flaw inspection method of image

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