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対象物表面の欠陥検査方法 新技術説明会

国内特許コード P08P005009
整理番号 5078
掲載日 2008年12月5日
出願番号 特願2006-067553
公開番号 特開2007-248051
登録番号 特許第4910128号
出願日 平成18年3月13日(2006.3.13)
公開日 平成19年9月27日(2007.9.27)
登録日 平成24年1月27日(2012.1.27)
発明者
  • 脇迫 仁
出願人
  • 国立大学法人九州工業大学
発明の名称 対象物表面の欠陥検査方法 新技術説明会
発明の概要 【課題】 この発明は,予め正常なチップ表面の画像を登録し,検査すべき対象物とのパターンマッチングによる検査によって対象物表面の欠陥の有無を検出する検査方法であり,対象物の各種マークがマーキングの状況により文字の字体の変形,傾き,位置ずれがあっても,各種マークの影響を受けず,対象物表面の欠陥を判別することができる。
【解決手段】
この対象物表面の欠陥検査方法は,異なる照明手段によって照らされた対象物の画像から各種マークとマーク以外の領域,及び対象物表面の欠陥の領域の濃淡値に関する2次元的分布から,対象物表面の欠陥のみの領域を判別する。これによって各種マークの字体の変動等に影響されず,対象物表面の欠陥の有無を判定することができる。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要


近年,携帯電話等の携帯機器の小型化やパソコンや家電製品の高機能化に伴い,電子部品の小型化が進んでいる。部品の小型化により部品表面の傷でも内部の素子を容易に傷つけるため,部品の表面の欠陥検査は重要になってきている。



一般に,部品の表面の欠陥を検査することについては,カメラにより部品の表面の画像を取得し,その画像から画像処理により表面の欠陥を検出する。これらの画像処理において,主にパターンマッチングが用いられる。パターンマッチングでは,最初に欠陥の無い正常な部品の画像をモデルとして登録しておき,部品の欠陥の検査工程において検査対象の画像と登録した画像との相関値を計算し,その値によって部品の表面の欠陥の有無を判断する(例えば,非特許文献1参照)。



図7には,部品の表面の欠陥を検査することについての一例が示されている。図7の(a)には,登録された正常な部品9の画像M6が示されている。画像の文字“M6”は,部品マークであり,部品9の表面には,通常,上記のような何らかの記号が刻印される。図7の(b)には,表面に欠陥30がある部品9の画像M6が示されている。このような表面に欠陥30がある画像M6と,図7の(a)に示す登録画像M6との相関値は,欠陥30の無い場合と比べて値が小さくなるため,予めしきい値を定めておき,その値と比較することによって,部品9の欠陥30の有無が判定できる。



このようなパターンマッチングの応用例として,従来,欠陥検査方法において,回路パターンが製作されたフォトマスクに対し,ウェハに転写される可能性の高い欠陥のみを高感度で検出するものが知られている。該欠陥検査方法は,回路パターンが形成された試料の欠陥を検査するものであって,試料のパターンを工学的に撮像して得られるセンサデータと基準となるべき参照データを画素毎に比較してこれらの不一致量を求める工程と,センサデータの注目画素の近傍に欠陥が存在すると仮定して該欠陥がパターンエッジを移動させる場合を計算する工程と,欠陥がパターンエッジを移動させる場合と前記不一致量に基づいて,該不一致量に相当する部分が検出すべき欠陥か否かを判定する工程とを含むものである(例えば,特許文献1参照)。
【非特許文献1】
昭晃堂発行「画像処理ハンドブック」(第303,304頁)
【特許文献1】
特開2001-281161号公報

産業上の利用分野


この発明は,例えば,半導体素子等の対象物の表面に欠陥が存在するか否かを検査する対象物表面の欠陥検査方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
カメラによって撮像した対象物である半導体部品の表面全体の画像から対象物である半導体部品表面の欠陥を検出する対象物表面の欠陥検査方法において,
第一の照明装置からの照射光が前記カメラの前に置いたハーフミラーで反射した入射光の照明光が前記カメラの撮像方向と同一方向になる同軸落射照明である第一の照明,及び第二の照明装置からの照射光が前記半導体部品の表面全体に対して斜め方向から照明光が当たる斜光照明である第二の照明とを用い,前記第一の照明と前記第二の照明とは,互いに入射角の異なる照射光に設定されると共に,前記照明光が互いに異なった波長に設定されており,
前記第一の照明と前記第二の照明とで照らされた前記半導体部品の表面全体のそれぞれの第一の画像と第二の画像とを検出し,
前記カメラによって撮像された前記第一の画像と前記第二の画像との濃淡値を,予め求められていた前記第一の画像と前記第二の画像との前記欠陥に対する濃淡値と対比して前記対象物の表面の前記欠陥の有無を判別し,
前記第一の画像の前記濃淡値と前記第二の画像の前記濃淡値を二次元平面の縦軸と横軸の座標で表した二次元的分布であって,前記対象物に対して予め求められていた前記画像の前記濃淡値は,前記対象物のマークの領域,マーク以外の領域及び前記欠陥の領域に関しての前記二次元的分布に表わされており,
前記第一の画像と前記第二の画像から前記半導体部品表面の前記欠陥の有無を判別することを特徴とする半導体部品表面全体の欠陥検査方法。

【請求項2】
前記二次元的分布上で前記半導体部品の表面の前記欠陥領域を表す参照テーブルであって,前記第一の画像と前記第二の画像との濃淡値から前記半導体部品の表面の前記欠陥の有無を出力する前記参照テーブルを設けたことを特徴とする請求項に記載の半導体部品表面全体の欠陥検査方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2006067553thum.jpg
出願権利状態 登録
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