JPH1074261A

JPH1074261A - パターン欠陥検出装置

Info

Publication number: JPH1074261A
Application number: JP23107696A
Authority: JP
Inventors: Makoto Kawamori; 誠河守
Original assignee: Kokusai Gijutsu Kaihatsu Co Ltd
Current assignee: Kokusai Gijutsu Kaihatsu Co Ltd
Priority date: 1996-08-30
Filing date: 1996-08-30
Publication date: 1998-03-17

Abstract

(57)【要約】【課題】迅速かつ小容量でパターンの欠陥を検出す
る。【解決手段】カメラに対しマスターパターンを位置設
定するマスターパターン設置処理を実行し（１００）、
マスターパターンに関する縦横ランレングスコードによ
るマスターデータを作製する（１０２）。次に、比較対
象である作製パターンをカメラに対し位置設定する作製
パターン設置処理が実行され（１０４）、１画素毎に作
製パターンに関する縦横ランレングスコードを生成する
と共に、生成されたデータとマスターデータとを比較す
ることによって作製パターンの欠陥を検出する（１０
６）。上記処理を、全ての作製パターンについて欠陥検
出が終了するまで実行する（１０８）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、パターン欠陥検出
装置にかかり、特に、画像処理を用いて基板等のパター
ンの欠陥を検出するパターン欠陥検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＩＣ等の電気素子を積載するための基板
等には各電気素子の端子間や他の機器とを電気的に接続
するためにパターンが形成されている。このようなパタ
ーンを有する基板等は同一のものを多数作製するが、製
造条件や環境条件によって同一のものが作製されないこ
とがある。例えば、所定幅でかつ所定長さのパターンを
作製した場合に、パターンの一部が欠けたりパターンの
一部が膨らんだりした欠陥を有するパターンが作製され
ることがある。

【０００３】このため、従来は基準とするマスターパタ
ーンを予め用意してそのマスターパターンと作製した作
製パターンとを比較することによって、一致しているか
否かを判定していた。この比較は、画像処理を用いて、
マスターパターンを撮像した画像データと作製パターン
を撮像した画像データとを比較するマッチング法が知ら
れている。このマッチング法は、マスターパターンを撮
像したときの各画素と作製パターンを撮像したときの各
画素とを画素毎に２値化した画像データを比較してパタ
ーン同士が一致しているか否かを判定する。また、マス
ターパターンをテンプレートとして一つの作製パターン
の中の複数のパターンを比較することもできる。このよ
うに比較することによって、作製パターンの欠陥を検出
することができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ように画素毎に画像データを比較することによって作製
パターンの欠陥を検出するパターン欠陥検出装置では、
画素毎に逐次画像データを比較しなければならないた
め、画素の総数に応じて比較時間が増大する。また、マ
スターパターンの画像データは全ての画素について予め
記憶しなければならないため、画像データを記憶する容
量としては大容量を必要とする。

【０００５】本発明は、上記事実を考慮して、迅速かつ
小容量でパターンの欠陥を検出することができるパター
ン欠陥検出装置を得ることが目的である。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１に記載の発明のパターン欠陥検出装置は、縦
横複数の画素に分割して物体を撮像する撮像手段と、撮
像画像を画素毎に、該画素の濃度に基づいて予め定めた
数値を該画素の画素値として設定する画素値設定手段
と、各画素の画素値が設定された前記撮像画像を順次１
画素の画素値を読み取って所定方向に同一の画素値が連
続する長さを、該同一の画素値が連続する画素数で表し
たランレングスコードを生成する生成手段と、前記物体
の基準とすべき物体を含む基準画像について、所定方向
に同一の画素値が連続する長さを、該同一の画素値が連
続する画素数で表したランレングスコードをマスターデ
ータとして記憶する記憶手段と、生成されたランレング
スコードと記憶されたマスターデータとを比較する比較
手段と、比較手段の比較結果に基づいて不良判定する判
定手段と、を備えている。

【０００７】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
のパターン欠陥検出装置において、前記画素値設定手段
は、画素の濃度を白または黒の何れかに分類する２値化
によって画素毎に白データを表す画素値または黒データ
を表す画素値を設定することを特徴とする。

【０００８】請求項１の発明では、撮像手段によって物
体が縦横複数の画素に分割されて撮像される。この撮像
画像は画素値設定手段によって画素毎に画素値が設定さ
れる。撮像画像を画素の濃度は、白色等の最低濃度から
黒色等の最高濃度までの連続的な濃度範囲内に存在す
る。そこで、最低濃度から黒色等の最高濃度までの連続
的な濃度範囲を複数に分類して分類された濃度範囲の各
々に予め定めた数値を対応させる。従って、各画素は、
画素の濃度に基づいて予め定めた数値が該画素の画素値
として設定される。これによって、撮像画像は画素毎に
画素値による多値化されたデータで表される。この画素
値設定手段は、請求項２に記載したように、画素の濃度
を白または黒の何れかに分類する２値化によって画素毎
に白データを表す画素値または黒データを表す画素値を
設定する２値化手段で構成することができる。この２値
化手段によって、画素のデータは白データまたは黒デー
タに２値化できる。撮像手段によって撮像される物体の
基準とすべき物体を含む基準画像は、所定方向に同一の
画素値が連続する長さを、該同一の画素値が連続する画
素数で表したランレングスコードをマスターデータとし
て記憶される。例えば、２値化された基準画像は所定方
向に白データまたは黒データが連続する画素数で表した
ランレングスコードをマスターデータとして予め記憶手
段に記憶される。従って、撮像手段によって撮像される
物体の基準となる基準画像の所定方向の長さは、所定方
向に同一の画素値が連続する画素数で表される。撮像手
段によって撮像された物体は多値化され、生成手段によ
って、順次１画素づつデータが読み取られ、所定方向に
同一の画素値が連続する長さを、該同一の画素値が連続
する画素数で表したランレングスコードが生成される。
従って、基準となるマスターデータと撮像された物体の
画像とはランレングスコードで比較することができる。
これによって、生成されたランレングスコードと記憶さ
れたマスターデータとが比較手段によって比較され、そ
の比較結果に基づいて判定手段は不良判定する。すなわ
ち、比較したランレングスコードが異なる場合には、同
一の画素値連続する画素の数、すなわち長さが異なるこ
とになり、長さが短いまたは長い物体を撮像したことに
相当し、不良であると判定できる。

【０００９】請求項３に記載の発明のパターン欠陥検出
装置は、縦横複数の画素に分割して物体を撮像する撮像
手段と、撮像画像を画素毎に、該画素の濃度に基づいて
予め定めた数値を該画素の画素値として設定する画素値
設定手段と、各画素の画素値が設定された前記撮像画像
を順次１画素の画素値を読み取って所定方向に同一の画
素値が連続する長さを、該同一の画素値が連続する画素
数で表した第１ランレングスコードを生成すると共に、
所定方向と交差する方向に同一の画素値が連続する長さ
を、該同一の画素値が連続する画素数で表した第２ラン
レングスコードを生成する生成手段と、前記物体の基準
とすべき物体を含む基準画像について、所定方向に同一
の画素値が連続する長さを、該同一の画素値が連続する
画素数で表した第１ランレングスコード及び所定方向と
交差する方向に同一の画素値が連続する長さを、該同一
の画素値が連続する画素数で表した第２ランレングスコ
ードをマスターデータとして記憶する記憶手段と、生成
された第１ランレングスコード及び第２ランレングスコ
ードと、記憶されたマスターデータとを比較する比較手
段と、比較手段の比較結果に基づいて不良判定する判定
手段と、を備えている。

【００１０】請求項４に記載の発明は、請求項３に記載
のパターン欠陥検出装置において、前記画素値設定手段
は、画素の濃度を白または黒の何れかに分類する２値化
によって画素毎に白データを表す画素値または黒データ
を表す画素値を設定することを特徴とする。

【００１１】請求項３の発明では、記憶手段に、物体の
基準とすべき物体を含む基準画像について、所定方向に
同一の画素値が連続する長さを、該同一の画素値が連続
する画素数で表した第１ランレングスコード及び所定方
向と交差する方向に同一の画素値が連続する長さを、該
同一の画素値が連続する画素数で表した第２ランレング
スコードをマスターデータとして記憶される。従って、
撮像手段によって撮像される物体の基準となる基準画像
の長さは、第１ランレングスコードとして所定方向に同
一の画素値の画素が連続する画素数で表され、第２ラン
レングスコードとして所定方向と交差する方向に同一の
画素値の画素が連続する画素数で表される。撮像手段に
よって撮像された物体は請求項１に記載したように多値
化され、生成手段によって、所定方向に同一の画素値が
連続する長さを、該同一の画素値が連続する画素数で表
した第１ランレングスコードを生成すると共に、所定方
向と交差する方向に同一の画素値が連続する長さを、該
同一の画素値が連続する画素数で表した第２ランレング
スコードを生成される。従って、基準となるマスターデ
ータによる長さと撮像された物体の画像の長さとは所定
方向及び所定方向と交差する方向の各々の方向について
ランレングスコードで比較することができる。これによ
って、生成された第１ランレングスコード及び第２ラン
レングスコードと記憶されたマスターデータとが比較手
段によって比較され、その比較結果に基づいて判定手段
は不良判定する。すなわち、比較した所定方向及び所定
方向と交差する方向の少なくとも一方の方向のランレン
グスコードが異なる場合には、同一の画素値の画素が連
続する画素の数、すなわち長さが異なることになり、縦
または横の長さが短いまたは長い物体を撮像したことに
相当し、不良であると判定できる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態の一例を詳細に説明する。本実施の形態はＩＣ
基板上に作製されたパターンの欠陥を検出する欠陥検出
装置に本発明を適用したものである。

【００１３】図１に示すように、本実施の形態の欠陥検
出装置１０は、ＩＣ基板を撮像するためのカメラ１２、
カメラ１２からの出力信号であるアナログ信号をデジタ
ル信号に変換するＡ／Ｄ変換装置１４、ＩＣ基板をカメ
ラ１２対してＩＣ基板の面に沿う方向に移動させるため
のモータ１６、ドライバ１８、少なくとも画像を表示す
ることが可能なモニタ２０、及び演算装置２２から構成
されている。演算装置２０は、ＣＰＵ２４，ＲＡＭ２
６，ＲＯＭ２８及び入出力ポート（Ｉ／Ｏ）３０からな
るマイクロコンピュータで構成され、各々はコマンドや
データの授受が可能なようにバス３２によって接続され
ている。なお、ＲＯＭ２８には、後述する処理ルーチン
が記憶されている。入出力ポート３０には、Ａ／Ｄ変換
装置１４を介してカメラ１２が接続されると共に、ドラ
イバ１８を介してモータ１６が接続されている。また、
入出力ポート３０にはモニタ２０が接続されると共に、
データやコマンド等を入力するためのキーボード３４が
接続されている。

【００１４】なお、Ａ／Ｄ変換装置１４は、カメラ１２
から出力されたアナログ信号を２値のデジタル信号に変
換するためのものであるが、カメラ１２から出力された
アナログ信号を２値化したデジタル信号（２値化デー
タ）を出力するようにしてもよい。すなわち、カメラ１
２からの出力信号であるアナログ信号を２値のデジタル
信号に変換するための２値化装置として構成してもよ
い。

【００１５】次に、本実施の形態の作用を説明する。演
算装置２２では電源が投入されると図２の処理ルーチン
が実行され、ステップ１００へ進む。

【００１６】図２のステップ１００では、マスターパタ
ーン設置処理が実行される。このマスターパターン設置
処理は、カメラ１２に対してマスターパターンを撮像す
る位置を定めるための処理である。すなわち、マスター
パターンは、後述する作製パターンに対して基準となる
比較対象である。このため、マスターパターンが有する
形状（長さのデータ）を得るための基準位置を定めなけ
ればならない。すなわち、少なくともマスターパターン
の全てをカメラ１２で撮像しなければならない。このと
きに、そのマスターパターンの全てを撮像できる位置
（カメラ１２の倍率も含む）を記憶しておけば、作製パ
ターンが形成されたＩＣ基板の位置をマスターパターン
について記憶した位置と同一の位置となるように設置す
れば、マスターパターンと作製パターンとの比較が容易
となる。

【００１７】例えば、図６（１）に示すように、マスタ
ーパターン４０を撮像した基準画像５０を得る位置を記
憶する。この位置はモータ１６にエンコーダを取り付け
て、エンコーダによって表されたデータを位置データと
して記憶すればよい。

【００１８】なお、詳細は後述するが、上記基準位置を
定めない場合であっても、マスターパターンの各長さを
特定するデータのみを定めることによって欠陥検出は可
能である。

【００１９】次のステップ１０２では、マスターパター
ンに関する縦横についてのランレングスコードによるマ
スターデータを作製する（詳細は後述、図３参照）。

【００２０】次のステップ１０４では、作製パターン設
置処理が実行される。この作製パターン設置処理は、カ
メラ１２に対して作製パターンを撮像する位置をマスタ
ーパターンに対応する位置に定めるための処理である。
すなわち、マスターパターンを作製したに相当する位置
に、作製パターンが位置するように位置を定めるもので
ある。例えば、マスターパターン４０を撮像した基準画
像５０を得る位置となるように、図６（２）に示すよう
に、作製パターン４２を撮像した作製画像５２を得る位
置へＩＣ基板を設置する。

【００２１】次のステップ１０６では、作製パターンに
関する縦横についてのランレングスコードを生成すると
共に、生成されたデータとマスターデータとを比較する
ことによって作製パターンの欠陥を検出する（詳細は後
述、図５参照）。

【００２２】次のステップ１０８では、欠陥検出を行う
作製パターンが残存するか否かを判定し、残存するとき
はステップ１０８で肯定判定されステップ１０４へ戻っ
て再度上記処理を繰り返し、欠陥を検出する。一方、全
ての作製パターンについて欠陥検出が終了したときはス
テップ１０８で否定判定され、本ルーチンを終了する。
このステップ１０８の判定は予め作製パターンの個数に
よって定められてもよく、キーボード３４で入力するよ
うにしてもよい。

【００２３】次に、図２のステップ１０２の詳細を説明
する。図２のステップ１０２において、マスターデータ
作製処理が実行されると、図３のデータ作製ルーチンが
実行され、ステップ１１０へ進む。

【００２４】図３のステップ１１０では、カメラ１２か
ら出力された信号をＡ／Ｄ変換装置１４が変換したデジ
タル信号を読み取ることによってマスターパターン４０
を撮像して基準画像５０を得る（図６（１）参照）。次
のステップ１１２では基準画像５０を２値化する。次の
ステップ１１４では、１画素毎に２値化データを読み取
ってランレングスコードを作製するランレングス処理を
行う（詳細は後述、図４参照）。次のステップ１１６で
は基準画像５０の全画素についてランレングス処理が終
了したか否かを判断し、基準画像５０の全画素について
ランレングス処理が終了したときにランレングス処理で
得られたランレングスコードをマスターデータとして次
のステップ１１８において記憶して本ルーチンを終了す
る。

【００２５】なお、上記基準画像５０は、階調画像とし
てモニタ２０に表示してもよく、２値化画像として表示
するようにしてもよい。

【００２６】次に、図３のステップ１１４の詳細を説明
する。図３のステップ１１４において、ランレングス処
理が実行されると、図４のランレングス処理ルーチンが
実行される。

【００２７】ランレングス処理を説明するにあたり、本
実施の形態におけるランレングスコードの定義について
説明する。

【００２８】図７に示すように、基準画像５０の１隅付
近（図６（１）の左上隅付近）には、黒データから構成
されるマスターパターン４０を構成する部分パターン６
０の先端部分が位置している。この基準画像５０は一方
向（水平方向、図７では横方向）に画素数Ｈ₀、一方向
と交差する方向（垂直方向、図７では縦方向）に画素数
Ｖ₀からなる画像で構成される。なお、以下の説明で
は、水平方向の位置を画素の位置ｉ（１≦ｉ≦Ｈ₀）で
表し、垂直方向の位置を画素の位置ｊ（１≦ｊ≦Ｖ₀）
で表すと共に、画像上の画素の位置を（ｉ，ｊ）で表
す。

【００２９】基準画像５０は２値化されたデータである
ため、各画素データは白データまたは黒データである。
本実施の形態では、各画素データである白データまたは
黒データが連続する画素数をランレングスコードとす
る。例えば、図７の例で垂直方向に８番目の画素（ｊ＝
８）を水平方向に連続した領域６２のデータは、水平方
向に８番目の画素（ｉ＝８）まで白データが連続し、９
番目の画素から１２番目の画素まで黒データが連続し、
１３番目以降は白データとなる。従って、この領域６２
のデータは、白データまたは黒データの連続する画素の
個数で、「８，５，・・・」と表すことができる。これ
によって、白データを「０」黒データを「１」として、
領域６２のデータは、「０：８，１：５，０：ｎ・・
・」と表すことができ、白データまたは黒データの連続
する１群の画素について「ｋ：ｎ」（ｋは０または１、
ｎは個数）で圧縮表現できる。この水平方向に関する画
素データの連続は、水平方向（図７の矢印Ｓ方向）に順
次読みだした後に垂直方向に順次（所謂、走査線毎に）
読みだすようにすれば、（１，１）の位置の画素から
（Ｈ₀，Ｖ₀）の位置までの画素により、１群の画素に
ついての「ｋ：ｎ」で表したランレングスコードで水平
方向に関して１画像を表すことができる。このデータを
水平ランレングスコードＤ_Hとする。

【００３０】水平方向と同様に、図７の例で水平方向に
９番目の画素（ｉ＝９）を垂直方向に連続した領域６４
のデータは、垂直方向に６番目の画素（ｉ＝６）まで白
データが連続し、７番目の画素以降は黒データとなる。
従って、この領域６４のデータは、白データまたは黒デ
ータの連続する画素の個数で、「６，・・・」と表すこ
とができる。これによって、領域６４のデータは、
「０：６，１：ｍ，・・・」と表すことができ、白デー
タまたは黒データの連続する１群の画素について「ｇ：
ｍ」（ｇは０または１、ｍは個数）で圧縮表現できる。
なお、垂直方向には、読みだす画素の位置を特定しなけ
ればならないため、水平方向の画素の位置ｉを付加する
必要がある。このため、本実施の形態では、領域６４の
データは、最初に水平方向の画素の位置ｉを付加し、
「９，０：６，１：ｍ，・・・」と表す。すなわち、縦
方向に１画素づつ切り出した領域毎にランレングスコー
ドを生成し、水平方向の画素の位置ｉを付加したデータ
を垂直ランレングスコードＤ_Vとする。

【００３１】このように、本実施の形態では、白データ
または黒データが連続する画素数をデータとする水平ラ
ンレングスコード及び垂直ランレングスコードによりラ
ンレングスコードを構成する。

【００３２】なお、以下の説明では、（ｉ，ｊ）＝
（１，１）の位置の画素から水平方向（図７の矢印Ｓ方
向）に順次読みだした後に垂直方向（図７の矢印ｔ方
向）に順次（所謂、走査線毎に）、（Ｈ₀，Ｖ₀）の位
置の画素までの画素データを順次読みだすものとする。

【００３３】まず、図４のステップ１２０では、本ルー
チンが最初に実行された場合か否かを判断し、最初に実
行された場合は次のステップ１２２で初期化処理を行
う。すなわち、水平方向の画素の位置ｉ、及び垂直方向
の位置を画素の位置ｊを「１」に設定し、白データまた
は黒データが水平方向に連続する画素群の個数ｎ、及び
垂直方向に連続する画素群の個数ｍを「１」に設定す
る。

【００３４】次のステップ１２４では、１画素データを
読み取り、この読み取った画素データが水平方向につい
て前回の画素データ（白データまたは黒データ）と一致
するか否かを次のステップ１２６で判断し、一致の場合
は肯定判断されステップ１３２へ進む。不一致の場合は
ステップ１２６で否定判断され、ステップ１２８におい
て前回までの水平ランレングスコードＤ_H（ｎ）を記憶
したのち、ステップ１３０において水平方向に連続する
画素群の個数ｎをインクリメントすると共に水平ランレ
ングスコードＤ_H（ｎ）をリセットする。

【００３５】次のステップ１３２では、ステップ１２４
で読み取った画素データが垂直方向について前回の画素
データ（白データまたは黒データ）と一致するか否かを
判断し、一致の場合は肯定判断されステップ１３２へ進
む。不一致の場合はステップ１３２で否定判断され、ス
テップ１３４において前回までの垂直ランレングスコー
ドＤ_V（ｉ，ｍ）を記憶したのち、ステップ１３６にお
いて垂直方向に連続する画素群の個数ｍをインクリメン
トすると共に垂直ランレングスコードＤ_V（ｉ，ｍ）を
リセットする。

【００３６】次のステップ１３８では、水平ランレング
スコードＤ_H（ｎ）、及び垂直ランレングスコードＤ_V
（ｉ，ｍ）をインクリメントする。これによって、水平
ランレングスコードＤ_H（ｎ）、及び垂直ランレングス
コードＤ_V（ｉ，ｍ）の各々は白データまたは黒データ
が連続する個数を表すデータとなる。

【００３７】次のステップ１４０では、ｉ＝Ｈ₀か否か
を判断することによって読みだした画素数が水平画素数
に到達したか否かを判断し、肯定判断の場合には、次の
ステップ１４４において水平方向の画素の位置ｉをリセ
ット（ｉ＝１）すると共に垂直方向の位置を画素の位置
ｊをインクリメントする。一方、ステップ１４０で否定
判断の場合には、まだ水平方向に画素が残存するため、
水平方向の画素の位置ｉをインクリメントする。

【００３８】次のステップ１４６では、ｊ＜Ｖ₀か否か
を判断することによって読みだした画素数が垂直画素数
未満か否かを判断し、肯定判断の場合には、次回の処理
のため、次のステップ１４８において現在のデータを記
憶し本ルーチンを終了する。一方、ステップ１４６で否
定判断の場合には、垂直方向について全画素の処理が終
了したため、全画素について処理が終了したことを表す
終了フラグをセットして本ルーチンを終了する。

【００３９】以上のようにして、１画素づつ読みだして
水平ランレングスコード及び垂直ランレングスコードを
生成する。

【００４０】次に、図２のステップ１０６の詳細を説明
する。図２のステップ１０６において、比較処理が実行
されると、図５の比較処理ルーチンが実行される。

【００４１】図５のステップ１５０では、上記作製され
たマスターデータを読み取る（図３参照）。次のステッ
プ１５２では、設置された作製パターン５２（図６
（２）参照）を撮像した画像データを読み取り、次のス
テップ１５４で２値化する。

【００４２】次のステップ１５６では、作製パターンを
撮像した画像５２の１画素について上記説明したランレ
ングス処理を行い（図４参照）、作製パターンを撮像し
た画像５２についてのランレングスコードとマスターデ
ータのランレングスコードとを次のステップ１５８で比
較する。

【００４３】例えば、図６（１）に示すように、マスタ
ーデータ４０として記憶された画像では垂直方向の画素
の位置Ｖ₁について、水平ランレングスコードＤ
_H（ｎ）で表される長さは、最初の白データの連続する
群をｕとすると、Ｄ_H（ｕ）＝Ａ₁，Ｄ_H（ｕ＋１）＝
Ａ₂，Ｄ_H（ｕ＋２）＝Ａ₃，Ｄ_H（ｕ＋３）＝Ａ₄，
Ｄ_H（ｕ＋４）＝Ａ₅になる。作製パターン４２につい
て同様に垂直方向の画素の位置Ｖ₁について、水平ラン
レングスコードＤ_H（ｎ）で表される長さは、Ｄ
_H（ｕ）＝ａ₁，Ｄ_H（ｕ＋１）＝ａ₂，Ｄ_H（ｕ＋
２）＝ａ₃，Ｄ_H（ｕ＋３）＝ａ₄，Ｄ_H（ｕ＋４）＝
ａ₅になる。これにより、長さの対応関係は、Ａ₁≒ａ
₁，Ａ₂≒ａ₂，Ａ₃＞ａ₃，Ａ₄＜ａ₄，Ａ₅≒ａ₅
になる。従って、上記ステップ１５８では、これらの長
さを比較する。例えば、マスターデータから作製パター
ンの長さを減算する。この減算値を比較結果とする。図
６から理解されるように、長さの対応関係で、Ａ₃＞ａ
₃，Ａ₄＜ａ₄の部分に欠陥が検出できる。この部分は
減算値に所定値以上の値が求まり、予め許容範囲を定
め、これを越えた値を欠陥とすれば、欠陥を検出でき
る。

【００４４】また、マスターデータ４０として記憶され
た画像では水平方向の画素の位置Ｈ ₁について、垂直ラ
ンレングスコードＤ_V（Ｈ₁，ｍ）で表される長さは、
Ｄ_V（Ｈ₁，１）＝Ｂ₁，Ｄ_V（Ｈ₁，２）＝Ｂ₂，Ｄ
_V（Ｈ₁，３）＝Ｂ₃になる。作製パターン４２につい
て同様に水平方向の画素の位置Ｈ₁について、垂直ラン
レングスコードＤ_V（Ｈ₁，ｍ）で表される長さは、Ｄ
_V（Ｈ₁，１）＝ｂ₁のみになる。これにより、長さの
対応関係は、Ｂ₁＜ｂ₁のみが対応しＢ₂，Ｂ ₃に対応
するデータが未検出になる。従って、マスターデータか
ら作製パターンの長さを減算した減算値を比較結果とす
ればＢ₁，Ｂ₂，Ｂ₃の各部分に欠陥が検出できる。な
お、この場合、対象となるデータが無いときはパターン
の欠落を推定することもできる。

【００４５】そこで、図５のステップ１６０では、減算
値の絶対値が所定値（許容範囲）を越えたか否かによっ
て欠陥があるか否かを判断し、肯定判断の場合にはモニ
ター２０に「欠陥あり」と表示し、ステップ１５６へ戻
る。一方、否定判断の場合には欠陥は検出されていない
ので、全画素についてランレングス処理が終了するまで
（ステップ１６４で肯定判断されるまで）、上記処理を
繰り返し実行する。

【００４６】ステップ１６４で肯定判断され、全画素に
ついてランレングス処理が終了すると、次のステップ１
６６で欠陥が存在した否かを判断し、１つ以上の欠陥が
存在したときはステップ１７０で全ての欠陥を表示して
本ルーチンを終了する。一方、欠陥が検出されないとき
は作製パターンがマスターデータに相当するものが作製
されたことを表す欠陥無の表示をステップ１６８で行い
本ルーチンを終了する。

【００４７】このように、本実施の形態では、まずマス
タパターンについてランレングスコード（マスターデー
タ）を作製し、欠陥検出の対象となる作製パターンにつ
いて１画素毎にランレングスコードを作製しながらマス
ターパターンのランレングスコードと比較することによ
って欠陥検出を行っている。従って、マスターデータは
ランレングスコードとして記憶することによって圧縮さ
れるので、１画素毎に画素データを比較して欠陥検出す
る方法に比べて、少ない容量で記憶することができ、Ｒ
ＯＭやＲＡＭ等の記憶装置の容量を小さくすることがで
きる。

【００４８】また、１画素の画素データを読み取る毎に
ランレングスコードを作製または更新している。このた
め、欠陥検出するときには、ランレングスコード同士で
比較すればよく、高速な判定が可能となる。

【００４９】さらに、ランレングスコードは水平方向と
垂直方向の両方のランレングスコードが１画素毎に作製
または更新される。従って、１画素の画素データを読み
取る毎に水平方向と垂直方向との両方の欠陥を同時に検
出することができる。

【００５０】上記実施の形態では、垂直方向（縦方向）
と水平方向（横方向）の直角２方向のランレングスコー
ドを生成し使用した場合を説明した。パターンの欠陥検
出は、上記のように、水平方向と垂直方向の両方のラン
レングスコードのみによって、どのような形状のパター
ンであっても検出が可能である。例えば、図６（１）に
示したマスターパターン４０において、一定幅の部分パ
ターン６０は中腹部分で４５度方向に折れ曲がってい
る。このため、従来、パターン幅を検出する場合には幅
計測の軸をパターンの形状に合わせて傾斜させなければ
ならなかった。本実施の形態では、水平ランレングスコ
ード及び垂直ランレングスコードによって全ての方向の
成分を含んでいることになり、パターンの幅を検出する
ことができる。

【００５１】例えば、図６（１）に示すように、マスタ
ーデータ４０として記憶された画像では垂直方向の画素
の位置Ｖ₂については、４５度方向に折れ曲がった部分
パターンを含んでいる。本実施の形態では、上記で説明
した垂直方向の画素の位置Ｖ ₁の場合と同様に比較する
ことができる。すなわち、水平の長さは、マスターパタ
ーンについてはＥ₁，Ｅ₂，Ｅ₃，Ｅ₄，Ｅ₅，Ｅ₆，
・・・になり、作製パターン４２についてはｅ₁，
ｅ₂，ｅ₃，ｅ₄，ｅ₅，ｅ₆，・・・になる。これに
より、長さの対応関係は、Ｅ₁≒ｅ₁，Ｅ₂≒ｅ₂，Ｅ
₃≒ｅ₃，Ｅ₄≒ｅ ₄，Ｅ₅＞ｅ₅，Ｅ₆＜ｅ₆にな
る。従って、これらの長さを、マスターデータから作製
パターンの長さを減算した減算値から欠陥が検出でき
る。

【００５２】また、上記実施の形態では、マスターパタ
ーンを含んだ基板と作製パターンを含んだ基板の位置を
最初に位置合わせした場合を説明したが、上記のように
縦横のランレングスコードで長さを比較するときには、
画像の横ずれや伸縮に対して効果的な検出方法となる。
すなわち、１画素毎に画素データを比較する場合にはマ
スターパターンと作製パターンとの位置合わせが必須と
なる。１画素でも画像がずれた場合や画像が伸縮して大
きさが変化した場合には同一のパターンであっても欠陥
として検出されてしまう。本実施の形態では、水平方向
と垂直方向との直角２方向のランレングスコードを生成
しこれらのランレングスコードを比較している。このた
め、各ランレングスコードの許容範囲を有するようにす
れば、画像取り込み時の横ずれ、画像の伸縮が生じた場
合に、精度よく欠陥を検出できる。また、パターンのみ
を比較するように、すなわち、例えば黒データのみによ
るランレングスコードを比較するようにすれば、白デー
タ中のパターンを相対的な位置として扱うことができ、
画像取り込み時の横ずれを考慮しなくてもよいことにな
る。

【００５３】なお、上記実施の形態では、撮像画像を２
値化した２値化画像を用いてランレングスコードを生成
する場合を説明したが、本発明は２値化に限定されるも
のではなく、３値またはそれ以上の値による多値画像に
変換するようにしてもよい。例えば、白データ及び黒デ
ータの２値のデータに対して、それらの中間データとし
て灰色データを加えた３値化することができる。この３
値は白データ、灰色データ及び黒データの各々につい
て、そもそもの画像データ（アナログデータでもよくデ
ジタルデータでもよい）を最低濃度から最高濃度までを
３つに分類し、分類濃度範囲の各々に画素値を定め、画
素の濃度が含まれる分類濃度範囲の画素値を、その画素
の画素値と設定すればよい。一般化すれば、画像データ
（アナログデータでもよくデジタルデータでもよい）を
最低濃度から最高濃度までをｎ個に分類し、分類濃度範
囲の各々に画素値ｍを定め、画素の濃度が含まれる分類
濃度範囲の画素値を、その画素の画素値と設定すればよ
い。

【００５４】

【発明の効果】以上説明したように請求項１の発明によ
れば、生成手段により順次１画素づつデータが読み取ら
れ、所定方向に連続する同一画素値の画素数で表したラ
ンレングスコードが生成されるので、基準となる物体の
画像と撮像された物体の画像とを長さを対象とするラン
レングスコードで比較することができ、比較したランレ
ングスコードが異なる場合に、長さが短いまたは長い物
体を撮像した不良であると容易に判定できる、という効
果がある。

【００５５】また、請求項３の発明によれば、生成手段
により順次１画素づつデータが読み取られ、所定方向に
同一画素値が連続する画素数で表した第１ランレングス
コード及び所定方向と交差する方向に同一画素値が連続
する画素数で表した第２ランレングスコードが生成され
るので、基準となる物体の画像と撮像された物体の画像
とを、長さを対象とする縦または横のランレングスコー
ドで比較することができ、比較したランレングスコード
が異なる場合に、縦または横の長さが短いまたは長い物
体を撮像した不良であると容易に判定できる、という効
果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態にかかる、欠陥検出装置の
概略構成を示すブロック図である。

【図２】欠陥検出装置の処理の流れを示すフローチャー
トである。

【図３】マスターデータ作製処理の流れを示すフローチ
ャートである。

【図４】ランレングス処理の流れを示すフローチャート
である。

【図５】比較処理の流れを示すフローチャートである。

【図６】撮像画像を示したイメージ図であり、（１）は
マスターパターン含んだ基準画像を示し、（２）は作製
パターンを含んだ作製画像を示している。

【図７】ランレングスコードを説明するための説明図で
ある。

【符号の説明】

１０欠陥検出装置１２カメラ１４Ａ／Ｄ変換装置２２演算装置

───────────────────────────────────────────────────── 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Ｈ０１Ｌ 21/66 Ｇ０３Ｆ 1/08 Ｓ // Ｇ０３Ｆ 1/08 Ｇ０６Ｆ 15/70 ４５５ＡＨ０１Ｌ 21/30 ５０２Ｖ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】縦横複数の画素に分割して物体を撮像す
る撮像手段と、撮像画像を画素毎に、該画素の濃度に基づいて予め定め
た数値を該画素の画素値として設定する画素値設定手段
と、各画素の画素値が設定された前記撮像画像を順次１画素
の画素値を読み取って所定方向に同一の画素値が連続す
る長さを、該同一の画素値が連続する画素数で表したラ
ンレングスコードを生成する生成手段と、前記物体の基準とすべき物体を含む基準画像について、
所定方向に同一の画素値が連続する長さを、該同一の画
素値が連続する画素数で表したランレングスコードをマ
スターデータとして記憶する記憶手段と、生成されたランレングスコードと記憶されたマスターデ
ータとを比較する比較手段と、比較手段の比較結果に基づいて不良判定する判定手段
と、を備えたパターン欠陥検出装置。
【請求項２】前記画素値設定手段は、画素の濃度を白
または黒の何れかに分類する２値化によって画素毎に白
データを表す画素値または黒データを表す画素値を設定
することを特徴とする請求項１に記載のパターン欠陥検
出装置。
【請求項３】縦横複数の画素に分割して物体を撮像す
る撮像手段と、撮像画像を画素毎に、該画素の濃度に基づいて予め定め
た数値を該画素の画素値として設定する画素値設定手段
と、各画素の画素値が設定された前記撮像画像を順次１画素
の画素値を読み取って所定方向に同一の画素値が連続す
る長さを、該同一の画素値が連続する画素数で表した第
１ランレングスコードを生成すると共に、所定方向と交
差する方向に同一の画素値が連続する長さを、該同一の
画素値が連続する画素数で表した第２ランレングスコー
ドを生成する生成手段と、前記物体の基準とすべき物体を含む基準画像について、
所定方向に同一の画素値が連続する長さを、該同一の画
素値が連続する画素数で表した第１ランレングスコード
及び所定方向と交差する方向に同一の画素値が連続する
長さを、該同一の画素値が連続する画素数で表した第２
ランレングスコードをマスターデータとして記憶する記
憶手段と、生成された第１ランレングスコード及び第２ランレング
スコードと、記憶されたマスターデータとを比較する比
較手段と、比較手段の比較結果に基づいて不良判定する判定手段
と、を備えたパターン欠陥検出装置。
【請求項４】前記画素値設定手段は、画素の濃度を白
または黒の何れかに分類する２値化によって画素毎に白
データを表す画素値または黒データを表す画素値を設定
することを特徴とする請求項３に記載のパターン欠陥検
出装置。