特許ウォッチ

公開番号2025079730
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-22
出願番号2023192589
出願日2023-11-10
発明の名称外観検査装置および外観検査方法
出願人東レエンジニアリング株式会社,東レエンジニアリング先端半導体MIテクノロジー株式会社
代理人個人,個人
主分類G01N 21/88 20060101AFI20250515BHJP(測定;試験)
要約【課題】対象物によって表面荒れの程度が異なる場合にも、対象物が写る外観画像の欠陥部を適切に検出するための情報を取得することが可能な外観検査装置を提供する。
【解決手段】この外観検査装置100は、半導体ウェハUの外観画像10を取得する画像取得部5と、外観画像10に検出用フィルタ処理を行うことにより、欠陥部12を検出するための検出用画像10cを生成する処理部1とを備え、処理部1は、外観画像10に写る半導体ウェハUの表面Sの荒れの程度が大きくなるにしたがって、欠陥部12、欠陥部13に対する検出感度を低下させるような検出用フィルタ処理を行うことにより、外観画像10に写る半導体ウェハUの表面Sの荒れの程度に応じた検出用画像10cを生成するように構成されている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
対象物の外観画像を取得する画像取得部と、
前記外観画像に検出用フィルタ処理を行うことにより、前記外観画像に含まれる欠陥部を検出するための検出用画像を生成する処理部とを備え、
前記処理部は、前記外観画像に写る前記対象物の表面の荒れの程度が大きくなるにしたがって、前記欠陥部に対する検出感度を低下させるような前記検出用フィルタ処理を行うことにより、前記外観画像に写る前記対象物の表面の荒れの程度に応じた前記検出用画像を生成するように構成されている、外観検査装置。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
前記処理部は、前記外観画像に写る前記対象物の表面の荒れの程度が大きくなるにしたがって、前記欠陥部に対する検出感度を低下させるように、前記外観画像に含まれる前記欠陥部を検出するためのしきい値を小さくする前記検出用フィルタ処理を行うことにより、前記外観画像に写る前記対象物の表面の荒れの程度に応じた前記検出用画像を生成するように構成されている、請求項１に記載の外観検査装置。
【請求項３】
前記処理部は、前記外観画像に対して、所定の画素値である判定用しきい値に基づいて画素値を２値化した判定用画像を生成し、前記判定用画像に基づいて、前記外観画像に写る前記対象物の表面の荒れの程度を判定するように構成されている、請求項２に記載の外観検査装置。
【請求項４】
前記処理部は、前記判定用画像の面積のうち、２値化された画素値の低い部分の面積が占める割合である黒点割合を取得し、前記黒点割合が所定の基準割合より小さい割合の場合は、前記外観画像に写る前記対象物の表面の荒れの程度が小さいと判定し、前記黒点割合が前記基準割合以上の割合の場合は、前記外観画像に写る前記対象物の表面の荒れの程度が大きいと判定するように構成されている、請求項３に記載の外観検査装置。
【請求項５】
前記処理部は、
前記外観画像に写る前記対象物の表面の荒れの程度が小さいと判定した場合に、前記外観画像に対して、第１画素しきい値に基づいて画素値が２値化された第１検出用画像を生成し、
前記外観画像に写る前記対象物の表面の荒れの程度が大きいと判定した場合に、前記外観画像に対して、前記第１画素しきい値より小さい第２画素しきい値に基づいて画素値を２値化した第２検出用画像を生成するように構成されている、請求項４に記載の外観検査装置。
【請求項６】
前記処理部は、前記第１画素しきい値より大きい第３画素しきい値に基づいて画素値を２値化した第３検出用画像をさらに生成するように構成されている、請求項５に記載の外観検査装置。
【請求項７】
前記外観画像は、複数の領域を含み、
前記処理部は、前記複数の領域の各々に写る前記対象物の表面の荒れの程度が大きくなるにしたがって、前記複数の領域の各々に含まれる前記欠陥部に対する検出感度を低下させるようなフィルタ処理を行うことにより、前記複数の領域の各々に写る前記対象物の表面の荒れの程度に応じて、前記複数の領域の各々に対応した前記検出用画像を複数生成するように構成されている、請求項１に記載の外観検査装置。
【請求項８】
前記処理部は、前記検出用画像に基づいて、前記外観画像における前記欠陥部の位置および形状を検出するように構成されている、請求項１に記載の外観検査装置。
【請求項９】
前記処理部は、前記第１検出用画像のうち前記第１画素しきい値より小さい画素の部分、前記第２検出用画像のうち前記第２画素しきい値より小さい画素の部分、および、前記第３検出用画像のうち前記第３画素しきい値より大きい画素の部分を、前記外観画像における前記欠陥部として検出するように構成されている、請求項６に記載の外観検査装置。
【請求項１０】
前記処理部は、前記検出用画像に対して、所定のサイズより小さい前記欠陥部を無視するようなサイズフィルタ処理を行うことにより、さらにサイズフィルタ処理画像を生成し、前記サイズフィルタ処理画像に基づいて、前記外観画像における前記欠陥部の位置および形状を検出するように構成されている、請求項８に記載の外観検査装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
この発明は、外観検査装置および外観検査方法に関し、外観画像に写る対象物の欠陥を検出する外観検査装置および外観検査方法に関する。
続きを表示（約 2,500 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、外観画像に写る対象物の欠陥を検出するための外観検査装置（欠陥検査装置）が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記特許文献１には、対象物であるウェハを撮影した撮像画像に基づいて、ウェハに対する欠陥の有無を検査する欠陥検査装置が開示されている。上記特許文献１の欠陥検査装置では、撮像装置（画像取得部）により撮像されたウェハの撮像画像が制御装置（処理部）に入力されると、制御装置のプログラムにより、ウェハの表面に存在する欠陥領域が特定される。具体的には、上記特許文献１の欠陥検査装置では、制御装置が、撮像画像をピクセル単位で画素値として数値化し、画素値の値が、一定の値であるしきい値を越えているピクセルを、欠陥領域として特定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１４－１１５２４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１の欠陥検査装置では、制御装置が、撮像画像をピクセル単位で画素値として数値化し、画素値の値が、一定の値であるしきい値を越えているピクセルを欠陥が存在する欠陥領域として特定している。しかし、欠陥検査の対象物であるウェハは、表面に欠陥は存在していないものの、画素値が一定でない部分である、表面荒れの部分を有する場合がある。さらに、表面荒れは、ウェハごとに程度が異なる場合があり、表面荒れの程度の異なるウェハが写る外観画像の各々に対して、一定のしきい値に基づいて欠陥領域の有無を判断する場合、適切に欠陥領域を検出すための情報を得ることができず、誤検知または検知漏れを起こす場合がある。具体的には、欠陥検査において、欠陥領域の検出感度を高くすると、表面荒れの程度が大きなウェハにおいては、汚れ等の欠陥が存在しない部分においても、表面荒れを欠陥領域として誤検知する場合がある。また、欠陥検査において欠陥領域の検出感度を低くすると、表面荒れの程度の小さなウェハにおいては、欠陥があるにもかかわらず、欠陥領域を検知できない場合がある。そのため、対象物によって表面荒れの程度が異なる場合にも、対象物が写る外観画像の欠陥部を適切に検出するための情報を取得することが可能な外観検査装置が望まれている。
【０００６】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、対象物によって表面荒れの程度が異なる場合にも、対象物が写る外観画像の欠陥部を適切に検出するための情報を取得することが可能な外観検査装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、この第１の局面による外観検査装置は、対象物の外観画像を取得する画像取得部と、外観画像に検出用フィルタ処理を行うことにより、外観画像に含まれる欠陥部を検出するための検出用画像を生成する処理部とを備え、処理部は、外観画像に写る対象物の表面の荒れの程度が大きくなるにしたがって、欠陥部に対する検出感度を低下させるような検出用フィルタ処理を行うことにより、外観画像に写る対象物の表面の荒れの程度に応じた検出用画像を生成するように構成されている。ここで、本発明の「欠陥部」とは、外観画像に写る、対象物の部分的な欠損および傷などに限られず、汚れおよび異物付着などを含む広い概念である。
【０００８】
この第１の局面による外観検査装置は、上記のように、処理部は、外観画像に写る対象物の表面の荒れの程度が大きくなるにしたがって、欠陥部に対する検出感度を低下させるような検出用フィルタ処理を行うことにより、外観画像に写る対象物の表面の荒れの程度に応じた検出用画像を生成するように構成されている。これにより、対象物の荒れの程度が小さい場合には、欠陥部に対する検出感度を固定して検出用画像を生成することができる。また、対象物の荒れの程度が大きく、欠陥部でない部分を欠陥部であるとして誤検知しやすい場合には、欠陥部の検出感度を低下させて、検出用画像を生成することができる。これらの結果、対象物によって表面荒れの程度が異なる場合にも、対象物が写る外観画像の欠陥部を適切に検出するための情報を取得することができる。
【０００９】
上記第１の局面による外観検査装置において、好ましくは、処理部は、外観画像に写る対象物の表面の荒れの程度が大きくなるにしたがって、外観画像に含まれる欠陥部に対する検出感度を低下させるように、欠陥部を検出するためのしきい値を小さくする検出用フィルタ処理を行うことにより、外観画像に写る対象物の表面の荒れの程度に応じた検出用画像を生成するように構成されている。このように構成すれば、対象物の荒れの程度が小さい場合には、欠陥部を検出するためのしきい値を所定の値に固定して検出用画像を生成することができる。また、対象物の荒れの程度が大きく、欠陥部でない部分を欠陥部であるとして誤検知しやすい場合には、欠陥部を検知するためのしきい値を所定の値より小さくして検出用画像を生成することができる。これらの結果、対象物によって表面荒れの程度が異なる場合にも、対象物の表面の荒れの程度に応じたしきい値を用いて生成した、欠陥部を検出するための検出用画像を取得することができる。
【００１０】
この場合、好ましくは、処理部は、外観画像に対して、所定の画素値である判定用しきい値に基づいて画素値を２値化した判定用画像を生成し、判定用画像に基づいて、外観画像に写る対象物の表面の荒れの程度を判定するように構成されている。このように構成すれば、判定用画像に基づいて対象物の荒れの程度が大きいかどうかを、容易に判定することができるので、検出用画像を生成するためのしきい値を、対象物の荒れの程度に応じて容易に設定することができる。その結果、対象物が写る外観画像の欠陥部を検出するための情報を、容易に取得することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許