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JP2011232070A - Measuring method and inspection device for recess depth - Google Patents

Measuring method and inspection device for recess depth Download PDF

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JP2011232070A
JP2011232070A JP2010100633A JP2010100633A JP2011232070A JP 2011232070 A JP2011232070 A JP 2011232070A JP 2010100633 A JP2010100633 A JP 2010100633A JP 2010100633 A JP2010100633 A JP 2010100633A JP 2011232070 A JP2011232070 A JP 2011232070A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a measuring method and an inspection device for recess depth with which the recess depth can be detected with high accuracy.SOLUTION: In a measuring method of recess depth including an image obtaining step S1 of obtaining images in which the recess D of a target W to be measured are shown with shading by irradiating light substantially orthogonal to the object W to be measured in which the recess D is formed and making shading in the circumference of the recess D, a calculating step S5 is included in which the recess depth is calculated based on a gradation value substantially from the center of the portion (recess image D') corresponding to the recess D of the images towards the circumference.

Description

本発明は画像から測定対象物に形成された凹部の深さを測定する凹部深さの測定方法及び検査装置に関する。特に、シリコン基板に形成された凹部の深さを検査するのに好適な凹部深さの測定方法及び検査装置に関する。   The present invention relates to a recess depth measuring method and an inspection apparatus for measuring the depth of a recess formed in an object to be measured from an image. In particular, the present invention relates to a recess depth measuring method and an inspection apparatus suitable for inspecting the depth of a recess formed in a silicon substrate.

従来から測定対象物に形成された凹部の深さをその画像から測定する方法が考案されている。この種類の測定方法は例えば特許文献1及び特許文献2に記載されている。   Conventionally, a method for measuring the depth of a recess formed in a measurement object from the image has been devised. This type of measurement method is described in Patent Document 1 and Patent Document 2, for example.

特許文献1に記載の凹部深さの測定方法は、カード型ハードディスク付きデジタルカメラを用いて測定対象物の凹部を含む部分の画像を取得した後、パソコン(Personal Computer)によって当該画像から凹部の外径を抽出して、凹部の外径と深さとの相関関係に基づいて凹部深さを検出する方法が記載されている。これにより、ゲージやレーザ変位計等を用いて凹部深さを直接測定する場合に比べて短時間かつ低コストに検出できる。   According to the method for measuring the depth of the recess described in Patent Document 1, an image of a portion including the recess of the measurement object is obtained using a digital camera with a card-type hard disk, and then the outside of the recess is removed from the image by a personal computer (Personal Computer). A method is described in which the diameter is extracted and the recess depth is detected based on the correlation between the outer diameter and depth of the recess. Thereby, it can detect in a short time and low cost compared with the case where a recessed part depth is directly measured using a gauge, a laser displacement meter, etc.

また、特許文献2に記載の凹部深さの測定方法は、CCDカメラ(Charge Coupled Device Camera)を用いて半導体装置(測定対象物)のプローブ接触痕(凹部)を含む部分の画像を取得して画像処理部に転送した後、この画像処理部によって当該画像からプローブ接触痕(凹部)の面積や寸法や濃度等の凹部情報を抽出して、この凹部情報とプローブ接触痕の深さ(凹部深さ)との相関関係に基づいてプローブ接触痕の深さ(凹部深さ)を検出する方法が記載されている。これにより凹部深さを簡単かつ短時間に検出できる。   In addition, the method for measuring the depth of the recess described in Patent Document 2 acquires an image of a portion including the probe contact trace (recess) of the semiconductor device (measurement object) using a CCD camera (Charge Coupled Device Camera). After transferring to the image processing unit, the image processing unit extracts the recess information such as the area, size and density of the probe contact trace (recess) from the image, and the recess information and the depth of the probe contact trace (recess depth). And a method of detecting the depth of the probe contact trace (recess depth) based on the correlation with the depth). Thereby, the depth of the recess can be detected easily and in a short time.

特開平10−221028号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-2221028 特開2001−345358号公報JP 2001-345358 A

しかしながら、特許文献1と特許文献2に記載の凹部深さの測定方法は、それぞれ画像から凹部の外径や面積等の凹部情報を抽出して、この凹部情報を凹部深さとの相関関係に照合して対応する凹部深さを検出するので、凹部の外径や面積等が同一の場合には凹部深さが同一になってしまうという問題がある。   However, the method for measuring the depth of the recess described in Patent Document 1 and Patent Document 2 extracts the recess information such as the outer diameter and area of the recess from the images, and collates the recess information with the correlation with the recess depth. Since the corresponding recess depth is detected, there is a problem that the recess depth becomes the same when the outer diameter, the area, etc. of the recess are the same.

そこで、上記問題点を解決するものであり、その課題は、凹部が形成された測定対象物の画像から凹部深さを検出する場合において、凹部の外径や面積等が同一である場合でも、そのそれぞれの凹部の深浅の相違を検出できる凹部深さの測定方法及び検査装置を提供することにある。   Therefore, in order to solve the above problems, the problem is that when detecting the depth of the recess from the image of the measurement object in which the recess is formed, even when the outer diameter, area, etc. of the recess are the same, An object of the present invention is to provide a method and an inspection device for measuring the depth of a recess that can detect the difference in depth between the respective recesses.

上記課題を解決するために本発明の凹部深さの測定方法は、凹部が形成された測定対象物に対して略直交する方向の光を測定対象物に照射して凹部の周縁に陰影を生じさせた状態で、測定対象物の凹部を濃淡表示した画像を取得する画像取得工程を有する凹部深さの測定方法であって、前記画像の凹部に対応する部分の略中心から周縁までの階調値に基づいて凹部深さを算出する計算工程を設けたことを特徴とする。   In order to solve the above-mentioned problem, the method for measuring the depth of the recess according to the present invention causes the measurement object to be irradiated with light in a direction substantially orthogonal to the measurement object on which the recess is formed, thereby causing a shadow on the periphery of the recess. In this state, the method for measuring the depth of the concave portion has an image acquisition step of acquiring an image in which the concave portion of the measurement object is displayed in gray, and a gradation from a substantially center to a peripheral portion of the portion corresponding to the concave portion of the image. A calculation step for calculating the recess depth based on the value is provided.

この発明によれば、前記計算工程において、前記濃淡表示した画像の凹部に対応する部分の略中心から周縁までの階調値に基づいて凹部深さを算出することにより、前記画像の凹部に対応する部分の外径や面積等が同一であったとしても、前記画像の凹部に対応する部分の略中心から周縁までの階調値がそれぞれ異なるため、前記濃淡表示した画像からそのそれぞれの凹部の深浅の相違を検出できる。   According to the present invention, in the calculation step, the depth of the concave portion is calculated based on a gradation value from approximately the center to the peripheral edge of the portion corresponding to the concave portion of the shaded image, thereby corresponding to the concave portion of the image. Even if the outer diameter, area, etc. of the portion to be processed are the same, the gradation values from the substantially center to the periphery of the portion corresponding to the concave portion of the image are different from each other. Can detect differences in depth.

ここで、前記濃淡表示した画像は、画像の輝度又は明度を16階調以上の階調値で表現されていることが好ましく、256階調で表現されていてもよいし、65,536階調で表現されていてもよい。階調が多いほど凹部深さの精度を向上させることができるからである。   Here, the gray-scaled image is preferably expressed by a gradation value of 16 or more gradations, and may be expressed by 256 gradations or 65,536 gradations. It may be expressed as This is because the accuracy of the recess depth can be improved as the number of gradations increases.

なお、前記濃淡表示した画像は、グレースケール(Gray Scale)でもよいし、RGBフルカラー(Red、Green、Blue Full Color)でもよい。   The grayscale image may be gray scale or RGB full color (Red, Green, Blue Full Color).

本発明の態様の1つは、前記計算工程では、凹部深さを前記画像の凹部に対応する部分の略中心から互いに異なる少なくとも2方向についてそれぞれ算出したうちの最大値とすることを特徴とする。   One aspect of the present invention is characterized in that, in the calculation step, the recess depth is set to a maximum value calculated in at least two different directions from a substantial center of a portion corresponding to the recess of the image. .

この発明によれば、前記画像の凹部に対応する部分の略中心から一方向について算出した計算値が異物の存在によって、凹部深さを実際に測定した実測値に比べて不適当に小さくなってしまったとしても、当該計算値を凹部深さとして採用することなく、他方向について算出した計算値を凹部深さとして採用するので、前記計算工程の計算値が実測値から乖離してしまうことを低減でき、前記計算工程の信頼性を担保できる。   According to the present invention, the calculated value calculated in one direction from the approximate center of the portion corresponding to the concave portion of the image is improperly smaller than the actually measured value of the concave depth due to the presence of foreign matter. Even if it is, the calculated value calculated for the other direction is adopted as the recessed portion depth without adopting the calculated value as the recessed portion depth, so that the calculated value of the calculating step deviates from the actually measured value. The reliability of the calculation process can be ensured.

なお、凹部深さを互いに直交する2方向についてそれぞれ計算してもよいし、互いの方向が反対となる2方向についてそれぞれ計算してもよいし、互いに異なる3方向、4方向、5方向又は6方向についてそれぞれ計算してもよい。前記計算工程の各計算方向が接近していると、全ての計算値が実測値から乖離してしまう可能性があるからである。   The depth of the recess may be calculated for each of two directions orthogonal to each other, may be calculated for each of two directions opposite to each other, or may be calculated in three directions, four directions, five directions, or six different from each other. Each direction may be calculated. This is because if the calculation directions of the calculation steps are close, all calculated values may deviate from the actually measured values.

本発明の態様に1つは、前記計算工程の凹部深さを実測値との相関関係に基づいて実測値に接近させるように修正する補正工程を設けたことを特徴とする。この発明によれば、前記計算工程の凹部深さを実測値に接近させることができる。   One aspect of the present invention is characterized in that a correction step for correcting the depth of the recess in the calculation step so as to approach the actual measurement value based on a correlation with the actual measurement value is provided. According to the present invention, the depth of the recess in the calculation step can be made closer to the actual measurement value.

本発明の検査装置は、凹部が形成された測定対象物を載置可能な載置部を備えた位置決め手段と、前記位置決め手段の前記載置部に対して所定間隔を空けてそれぞれ対向配置され、前記位置決め手段の前記載置部に向かって光を照射する照明手段と、前記位置決め手段の前記載置部側を撮影して濃淡表示した画像を取得する撮像手段とを有する検査装置であって、前記画像に対して請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の凹部深さの測定方法の少なくとも前記計算工程を実行する演算手段を設けたことを特徴とする。   The inspection apparatus according to the present invention includes a positioning unit provided with a mounting unit on which a measurement object having a concave portion can be mounted, and a counter unit that is opposed to the mounting unit described above with a predetermined interval. An inspection apparatus comprising: an illuminating unit that irradiates light toward the placement unit of the positioning unit; and an imaging unit that captures a light and shaded image by photographing the placement unit side of the positioning unit. A calculation means for executing at least the calculation step of the method for measuring a recess depth according to any one of claims 1 to 3 is provided for the image.

この発明によれば、凹部が形成された測定対象物を前記位置決め手段の前記載置部上に載置すると、前記照明手段の光が測定対象物の略真上から測定対象物の表面を照射するとともに、前記撮像手段が測定対象物の略真上から測定対象物の表面を撮影して濃淡表示した画像を取得し、前記演算手段が前記濃淡表示した画像に対して前記凹部深さの測定方法の少なくとも前記計算工程を実行するので、測定対象物の凹部の深さを非接触で短時間に検出できる。   According to the present invention, when the measurement object having a recess is placed on the placement part of the positioning unit, the light of the illumination unit irradiates the surface of the measurement object from substantially directly above the measurement object. In addition, the imaging means captures the image of the surface of the measurement object from approximately right above the measurement object and obtains an image displayed with shading, and the calculation means measures the depth of the recess with respect to the shading displayed image. Since at least the calculation step of the method is executed, the depth of the recess of the measurement object can be detected in a short time without contact.

ここで、前記撮像手段は、例えば、デジタルカメラ(Digital Camera)やデジタルビデオカメラ(Digital Video Camera)やCCDカメラ(Charge Coupled Devices Camera)である。   Here, the imaging means is, for example, a digital camera (Digital Camera), a digital video camera (Digital Video Camera), or a CCD camera (Charge Coupled Devices Camera).

また、前記濃淡表示した画像は、画像の輝度又は明度を16階調以上の階調で表現されていることが好ましく、256階調で表現されていてもよいし、65,536階調で表現されていてもよい。   In addition, it is preferable that the image displayed in light and shade is represented by the gradation or brightness of the image with gradations of 16 gradations or more, and may be represented with 256 gradations or with 65,536 gradations. May be.

なお、前記濃淡表示した画像は、グレースケール(Gray Scale)でもよいし、RGBフルカラー(Red、Green、Blue Full Color)でもよい。   The grayscale image may be gray scale or RGB full color (Red, Green, Blue Full Color).

本発明の態様の1つは、前記撮像手段から前記演算手段まで前記濃淡表示した画像を転送可能な転送手段を備えていることを特徴とする。この発明によれば、記録媒体を介して前記撮像手段から前記演算手段まで前記濃淡表示した画像を移動させる場合に比べて、前記濃淡表示した画像を簡単かつ短時間に移動させることができる。   One aspect of the present invention is characterized by comprising transfer means capable of transferring the grayscale displayed image from the imaging means to the calculation means. According to the present invention, it is possible to move the shaded image easily and in a short time compared to the case where the shaded image is moved from the imaging unit to the computing unit via the recording medium.

ここで、前記転送手段は、前記撮像手段と前記演算手段を電線又は光ファイバ等によって電気的又は光学的に接続して前記濃淡表示した画像を転送するように構成されていてもよいし、前記撮像手段から前記演算手段まで無線、赤外線又はレーザ等によって前記濃淡表示した画像を転送するように構成されていてもよい。   Here, the transfer unit may be configured to transfer the grayscale image by electrically or optically connecting the imaging unit and the calculation unit by an electric wire or an optical fiber, The image displayed in grayscale may be transferred from the imaging unit to the calculation unit by wireless, infrared, laser, or the like.

以上、説明したように本発明によれば、濃淡表示した画像の凹部に対応する部分の略中心から周縁までの階調値に基づいて凹部深さを計算するので、凹部深さを高精度に検出できるという優れた効果を奏し得る。   As described above, according to the present invention, the recess depth is calculated on the basis of the gradation value from the approximate center to the periphery of the portion corresponding to the recess of the shaded image. An excellent effect that it can be detected can be achieved.

本発明に係る実施形態の凹部深さの測定方法の工程図である。It is process drawing of the measuring method of the recessed part depth of embodiment which concerns on this invention. 本発明に係る実施形態の検査装置を模式的に示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows typically the inspection apparatus of embodiment which concerns on this invention. 測定対象物に形成された凹部を模式的に示す部分拡大縦断面図である。It is a partial expanded longitudinal cross-sectional view which shows typically the recessed part formed in the measuring object. 図3の測定対象物の表面を撮影した状態を模式的に示す画像図である。It is an image figure which shows typically the state which image | photographed the surface of the measuring object of FIG. 図4の中心線Vに沿って各画素の階調値を測定した一例を示す階調変化グラフである。5 is a gradation change graph showing an example in which the gradation value of each pixel is measured along the center line V in FIG. 4. 図4を2値化処理した状態を模式的に示す画像図である。It is an image figure which shows typically the state which binarized FIG. 凹部画像の中心位置の特定方法を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the identification method of the center position of a recessed part image. 凹部深さの計算値の計算方法を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the calculation method of the calculated value of a recessed part depth. 凹部の一例を模式的に示す拡大縦断面図である。It is an enlarged longitudinal cross-sectional view which shows an example of a recessed part typically. 図9の部分拡大図である。FIG. 10 is a partially enlarged view of FIG. 9. 凹部深さの計算方向を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the calculation direction of a recessed part depth. 凹部深さの実測値と計算値の相関関係を示す散布図である。It is a scatter diagram which shows the correlation of the measured value of a recessed part depth, and a calculated value.

[凹部深さの測定方法]
まず、図1を参照して、本発明に係る実施形態の凹部深さの測定方法について説明する。図1は凹部深さの測定方法の工程図である。図1に示すように、凹部深さの測定方法は、凹部が形成された測定対象物の画像を取得する画像取得工程S1と、この画像の中から凹部に対応する部分(以下、凹部画像という。)を抽出する凹部画像抽出工程S2と、この凹部画像を修正する画像処理工程S3と、凹部画像の最大階調値等を検出する最大階調取得工程S4と、凹部深さの計算値を算出する計算工程S5と、計算工程S5の計算値を修正する補正工程S6とを順次実行する方法である。
[Measurement method of recess depth]
First, with reference to FIG. 1, a method for measuring a recess depth according to an embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a process diagram of a method for measuring a recess depth. As shown in FIG. 1, the method for measuring the depth of the recess includes an image acquisition step S <b> 1 for acquiring an image of a measurement object on which a recess is formed, and a portion corresponding to the recess from the image (hereinafter referred to as a recess image). .)), An image processing step S3 for correcting the concave image, a maximum gradation acquisition step S4 for detecting the maximum gradation value of the concave image, and the calculated value of the concave depth. In this method, the calculation step S5 to be calculated and the correction step S6 to correct the calculation value of the calculation step S5 are sequentially executed.

画像取得工程S1では、図2に示すように、測定対象物Wの表面に対して略直交する光Lightを測定対象物Wに照射して、この測定対象物Wの表面上に光照射範囲Sを形成した状態で、測定対象物Wの表面に対向する位置からこの光照射範囲Sの内側部分をカメラ130(撮像手段)で撮影して濃淡表示した画像を取得する。   In the image acquisition step S1, as shown in FIG. 2, the measurement object W is irradiated with light Light that is substantially orthogonal to the surface of the measurement object W, and the light irradiation range S is applied to the surface of the measurement object W. In this state, the inner part of the light irradiation range S is photographed by the camera 130 (imaging means) from a position facing the surface of the measurement object W, and an image displayed in grayscale is acquired.

この画像取得工程S1によって取得した画像はグレースケール(モノクロ中間調)であり、画像の各画素の輝度又は明度が256階調で濃淡表示されている。この256階調は黒色から白色までを0から255までの階調値で表現したものである。また、画像の画素数は限定されないが、この画像内の凹部画像が少なくとも20画素以上であることが好ましい。凹部画像の画素数が少ないと凹部深さの計算値の精度が低下するからである。本実施形態では凹部画像の画素数を20画素から90画素までの範囲内に設定している。   The image acquired by this image acquisition step S1 is gray scale (monochrome halftone), and the luminance or brightness of each pixel of the image is displayed in shades of 256 gradations. The 256 gradations represent black to white with gradation values from 0 to 255. Further, the number of pixels of the image is not limited, but it is preferable that the recessed image in the image has at least 20 pixels. This is because if the number of pixels in the concave image is small, the accuracy of the calculated value of the concave depth is lowered. In the present embodiment, the number of pixels of the concave image is set in a range from 20 pixels to 90 pixels.

また、この画像の画像形式は限定されないが、例えば、ビットマップ(BMP:Bit Map)、ジェイペグ(JPEG:Joint Photographic Group)、ジフ(GIF:Graphic Interchange Format)、又はティフ(TIFF:Tagged Image File Format)である。   The image format of the image is not limited. For example, bitmap (BMP: Bit Map), JPEG (Joint Photographic Group), GIF (Graphic Interchange Format), or TIFF (TIFF: Tagged ImageFlame). ).

ここで、図3は測定対象物に形成された凹部を模式的に示す部分拡大縦断面図であり、図4は図3の測定対象物の表面を撮影した状態を模式的に示す画像図であり、図5は図4の中心線Vに沿って各画素の階調値を測定した一例を示す階調変化グラフである。   Here, FIG. 3 is a partially enlarged longitudinal sectional view schematically showing a recess formed in the measurement object, and FIG. 4 is an image diagram schematically showing a state where the surface of the measurement object in FIG. 3 is photographed. FIG. 5 is a gradation change graph showing an example in which the gradation value of each pixel is measured along the center line V of FIG.

図3及び図4に示すように、測定対象物Wに凹部Dが形成されていると、画像の凹部Dに対応する部分である凹部画像D'は円環状の陰影として撮影される。この陰影は一般的に楕円形になる。この凹部画像D'は円環状の暗い部分と、この円環状の内側の明るい部分とを有している。また、画像のうちの凹部画像D'の外側は明るい部分になっている。   As shown in FIGS. 3 and 4, when the concave portion D is formed on the measurement object W, the concave portion image D ′ corresponding to the concave portion D of the image is photographed as an annular shadow. This shadow is generally elliptical. The recessed portion image D ′ has an annular dark portion and a bright portion inside the annular shape. Further, the outer side of the recessed portion image D ′ in the image is a bright portion.

この凹部画像D'の内側と外側が明るい部分になっているのは、図5の階調値が増加している略中央の山頂が図3の凹部Dの一番低い位置である最低位置DLに対応していると考えられるとともに、図5の階調値が増加している両側部分は図3の測定対象物Wの平坦部Wsに対応しており、これら2つの位置は略水平、つまり、傾斜角度が略0°であることによって、反射光のうちの測定対象物Wの表面に対して直交する方向成分(図3では上方向)の光量が大きくなるからである。   The inner and outer portions of the recessed portion image D ′ are bright portions because the peak at the substantially center where the gradation value in FIG. 5 is increasing is the lowest position DL, which is the lowest position of the recessed portion D in FIG. 5 corresponds to the flat part Ws of the measuring object W in FIG. 3, and these two positions are substantially horizontal, that is, This is because, when the tilt angle is approximately 0 °, the amount of light in the direction component (upward in FIG. 3) perpendicular to the surface of the measurement object W in the reflected light is increased.

また、図5に示すように、凹部画像D'の円環状の暗い部分は、より詳細には内側から外側に向かって階調値が漸次減少してから漸次増加するようになっている。これは各位置の傾斜角度によって測定対象物Wの反射光のうち測定対象物Wの表面に対して直交する方向成分(図3では上方向)の光量が増減するからである。したがって、凹部画像D'の階調値の増減は、傾斜角度の緩急に対応していることが分かる。   Further, as shown in FIG. 5, the annular dark portion of the recess image D ′ is more specifically increased after the gradation value is gradually decreased from the inside toward the outside. This is because the light quantity of the direction component (upward in FIG. 3) orthogonal to the surface of the measurement object W among the reflected light of the measurement object W increases or decreases depending on the inclination angle of each position. Therefore, it can be seen that the increase / decrease in the gradation value of the concave image D ′ corresponds to the inclination angle gradually.

凹部画像抽出工程S2では、画像取得工程S1によって取得した濃淡表示した画像を2値化処理して2値化画像を作成してから、この2値化画像の中から凹部画像に対応する部分を抽出し、その後、この2値化処理を解除して濃淡表示した凹部画像を取得する。この2値化処理は、濃淡表示した画像の各画素の階調値を所定の閾値より小さいと黒色にし、所定の閾値より大きいと白色にして白黒の2階調に変換処理することであり、図6に示すように、2値化処理した凹部画像は楕円形の黒色円環として表示されるので、具体的には、2値化画像の中から黒色円環部分を抽出する。これにより、画像の中から凹部画像を容易に抽出できる。   In the recessed part image extracting step S2, a binarized image is created by binarizing the image displayed in the light and shade obtained in the image obtaining step S1, and a portion corresponding to the recessed part image is selected from the binarized image. After that, the binarization process is canceled and the recessed portion image displayed in a shaded manner is acquired. This binarization processing is to convert the gradation value of each pixel of the grayscale display image to black if it is smaller than a predetermined threshold value, to convert it to white if it is larger than the predetermined threshold value, and to convert it into two gradations of black and white. As shown in FIG. 6, since the binarized concave image is displayed as an elliptical black ring, specifically, a black ring portion is extracted from the binarized image. Thereby, a recessed part image can be easily extracted from an image.

画像処理工程S3では、凹部画像抽出工程S2によって抽出した凹部画像に対して平滑化処理を行う。この平滑化処理はフィルタ(filters)を用いて凹部画像上のノイズを除去したり、微細な階調変化を低減したりして凹部画像の階調変化を滑らかにすることである。このフィルタは、例えば、平均値フィルタ(average filter)やメディアンフィルタ(median filter)である。また、上記平滑化処理に加えて、一般的なエッジ強調フィルタ等を用いて凹部画像のピンぼけやぶれを補正してもよい。   In the image processing step S3, a smoothing process is performed on the concave image extracted in the concave image extraction step S2. This smoothing process is to remove the noise on the concave image using filters and reduce the fine gradation change to smooth the gradation change of the concave image. This filter is, for example, an average value filter (mediate filter) or a median filter (median filter). Further, in addition to the smoothing process, a general edge enhancement filter or the like may be used to correct defocusing or blurring of the concave image.

最大階調取得工程S4では、凹部画像D'の最大階調値Vmaxとその位置(X_Vmax,Y_Vmax)とを取得する。図7に示すように、まず、凹部画像D'の横幅長pを2つの半分長p/2に分割する位置を通過する縦軸線pyと、凹部画像D'の縦幅長qを2つの半分長q/2に分割する位置を通過する横軸線qxとが交差する位置を凹部画像D'の中心位置Cとして特定する。   In the maximum gradation acquisition step S4, the maximum gradation value Vmax and the position (X_Vmax, Y_Vmax) of the recess image D ′ are acquired. As shown in FIG. 7, first, the vertical axis py passing through the position where the horizontal width p of the concave image D ′ is divided into two half lengths p / 2 and the vertical width q of the concave image D ′ are two half. The position where the horizontal axis qx passing through the position divided into the length q / 2 intersects is specified as the center position C of the recessed portion image D ′.

次に、この中心位置C及びその近傍における各画素の階調値のうちの最大値を最大階調値Vmaxとして取得するとともに、この最大階調値Vmaxの画素位置を最大階調値の位置(X_Vmax,Y_Vmax)として取得する。この場合において、最大階調値の画素が複数存在する場合には、これら最大階調値の画素のうち、これら画素の位置から中心位置Cまでの距離が最短となる画素を最大階調値の画素として選択する。凹部画像D'の中心位置Cが最大階調値の画素位置に対応する傾向があるからである(図4及び図5参照)。   Next, the maximum value of the gradation values of each pixel in the central position C and its vicinity is acquired as the maximum gradation value Vmax, and the pixel position of the maximum gradation value Vmax is obtained as the position of the maximum gradation value ( X_Vmax, Y_Vmax). In this case, when there are a plurality of pixels having the maximum gradation value, the pixel having the shortest distance from the position of these pixels to the center position C is selected as the maximum gradation value. Select as a pixel. This is because the center position C of the recessed image D ′ tends to correspond to the pixel position of the maximum gradation value (see FIGS. 4 and 5).

計算工程S5では、最大階調取得工程S4によって取得した最大階調値Vmaxとその位置(X_Vmax,Y_Vmax)とを用いて凹部深さの計算値Depthを算出する。図8は凹部深さの計算値の計算方法を示す説明図である。図8に示すように、凹部画像の最大階調値の位置(X_Vmax,Y_Vmax)をi=0とし、凹部画像の周縁位置をi=wとし、このi=0からi=wまでの間の任意の位置iの深さ方向の増加量をDep(i)とすると、凹部深さの計算値Depthは最大階調値の位置から凹部画像の周縁位置まで(i=0〜w)の各位置に対応する深さ方向の増加量(Dep(1)〜Dep(w))を合算して求めることができる。   In the calculation step S5, the calculated value Depth of the recess depth is calculated using the maximum gradation value Vmax acquired in the maximum gradation acquisition step S4 and its position (X_Vmax, Y_Vmax). FIG. 8 is an explanatory diagram showing a calculation method of the calculated value of the recess depth. As shown in FIG. 8, the position (X_Vmax, Y_Vmax) of the maximum gradation value of the recess image is set to i = 0, the peripheral position of the recess image is set to i = w, and the interval between i = 0 and i = w is set. Assuming that Dep (i) is the amount of increase in the depth direction at an arbitrary position i, the calculated depth Depth of the concave portion is each position from the position of the maximum gradation value to the peripheral position of the concave image (i = 0 to w). The amount of increase in the depth direction corresponding to (Dep (1) to Dep (w)) can be added together.

ここで、任意の位置iに対応する深さ方向の増加量をDep(i)とし、任意の位置iに対応する凹部の位置における接線の傾斜角度をθiとし、この任意の位置iとこれに隣接する位置i+1までの距離をΔiとすると、関係式(2)が成立する。   Here, the amount of increase in the depth direction corresponding to the arbitrary position i is Dep (i), the inclination angle of the tangent at the position of the concave portion corresponding to the arbitrary position i is θi, and the arbitrary position i and When the distance to the adjacent position i + 1 is Δi, the relational expression (2) is established.

上記関係式(2)を変形して、任意の位置iにおける深さ方向の増加量Dep(i)を求めることができる。この深さ方向の増加量Dep(i)は、tanθi・Δiに近似する。   The relational expression (2) can be modified to obtain the depth increase amount Dep (i) at an arbitrary position i. The increase amount Dep (i) in the depth direction approximates to tan θi · Δi.

この式(3)を上記式(1)に代入すると、式(4)が導き出される。   When this equation (3) is substituted into the above equation (1), equation (4) is derived.

ここで、図9及び図10に示すように、測定対象物Wの平坦部Wsに対して略直交する方向(図9及び図10では下方向)の光Lightにより凹部Dを照射すると、凹部Dの最低位置DLから所定距離だけ離反した位置iでは所定方向に光反射する。この反射光をRiとし、この反射光Riの垂直成分(図10では上方向)をRivとし、この位置iにおける接線をtとし、この接線tと水平線hのなす角度である傾斜角度をθiとすると、反射光の垂直成分Rivと接線tのなす角度は、反射光の垂直成分Rivと水平線hのなす角度が90°であるので、90−θiとなる。   Here, as shown in FIGS. 9 and 10, when the concave portion D is irradiated with light Light in a direction substantially perpendicular to the flat portion Ws of the measurement object W (downward in FIGS. 9 and 10), the concave portion D is obtained. At a position i that is a predetermined distance away from the lowest position DL, light is reflected in a predetermined direction. This reflected light is Ri, the vertical component (upward in FIG. 10) of this reflected light Ri is Riv, the tangent at this position i is t, and the inclination angle formed by this tangent t and the horizontal line h is θi. Then, the angle formed between the vertical component Riv of the reflected light and the tangent t is 90−θi because the angle formed between the vertical component Riv of the reflected light and the horizontal line h is 90 °.

また、接線tに直交する法線をnとすると、反射光の垂直成分Rivと法線nのなす角度は、法線nと接線tのなす角度が90°であるので、90から反射光の垂直成分Rivと接線tのなす角度90−θiを引くことにより、θiとなる。   If the normal line orthogonal to the tangent line t is n, the angle between the normal component n and the normal line n of the reflected light is 90 °, and the angle between the normal line n and the tangent line t is 90 °. By subtracting an angle 90-θi formed by the vertical component Riv and the tangent t, θi is obtained.

このとき、この反射光の垂直成分Rivと法線nのなす角度θiは入射角度であり、反射光Riと法線nのなす角度は反射角度であるので、入射角度と反射角度が互いに等しくなるという反射の法則を適用すると、反射光Riと法線nのなす角度はθiとなる。したがって、反射光Riと反射光の垂直成分Rivのなす角度は2θiとなる。   At this time, the angle θi formed between the vertical component Riv of the reflected light and the normal line n is an incident angle, and the angle formed between the reflected light Ri and the normal line n is a reflection angle. Therefore, the incident angle and the reflection angle are equal to each other. Is applied, the angle between the reflected light Ri and the normal n is θi. Therefore, the angle formed by the reflected light Ri and the vertical component Riv of the reflected light is 2θi.

したがって、反射光Riと、反射光の垂直成分Rivと、これら反射光Riと反射光の垂直成分Rivのなす角度2θiとから、関係式(5)が成立する。   Accordingly, the relational expression (5) is established from the reflected light Ri, the vertical component Riv of the reflected light, and the angle 2θi formed by the reflected light Ri and the vertical component Riv of the reflected light.

上記関係式(5)は式(6)に変形できる。   The relational expression (5) can be transformed into the expression (6).

この式(6)を2で割ると、任意の位置iにおける傾斜角度θiを求めることができる。   When this equation (6) is divided by 2, the inclination angle θi at an arbitrary position i can be obtained.

この式(7)を上記式(4)に代入すると、以下の式(8)が導き出される。   When this equation (7) is substituted into the above equation (4), the following equation (8) is derived.

ここで、任意の位置iにおける反射光Riの光量は、凹部Dの最低位置DLにおける反射光R0の光量と同一であり、この反射光R0の光量は凹部画像D'の最大階調値Vmaxとして取得できる。   Here, the light amount of the reflected light Ri at an arbitrary position i is the same as the light amount of the reflected light R0 at the lowest position DL of the recess D, and the light amount of the reflected light R0 is set as the maximum gradation value Vmax of the recess image D ′. You can get it.

また、任意の位置iにおける反射光の垂直成分Rivの光量は、凹部Dの任意の位置iに対応する凹部画像D'の位置における階調値V(i)として取得できる。   Further, the light amount of the vertical component Riv of the reflected light at an arbitrary position i can be acquired as the gradation value V (i) at the position of the concave image D ′ corresponding to the arbitrary position i of the concave part D.

これら式(9)と式(10)を上記式(8)に代入すると、以下の式(11)が導き出される。なお、この式(11)から、凹部Dの任意の位置iにおける傾斜角度θiは、凹部Dの任意の位置iに対応する凹部画像D'の位置における階調値V(i)と凹部画像D'の最大階調値Vmaxとの比率を用いて計算されることが分かる。   By substituting these equations (9) and (10) into the above equation (8), the following equation (11) is derived. Note that, from this equation (11), the inclination angle θi at an arbitrary position i of the recess D is equal to the gradation value V (i) at the position of the recess image D ′ corresponding to the arbitrary position i of the recess D and the recess image D. It can be seen that the calculation is performed using the ratio of 'to the maximum gradation value Vmax.

上記式(11)を用いて凹部深さの計算値Depthを計算する。このとき、最大階調値Vmaxは上記最大階調取得工程S4によって取得した最大階調値Vmaxであり、階調値V(i)は上記最大階調取得工程S4によって取得した凹部画像D'の最大階調値の位置から周縁位置までの各画素の階調値である。なお、凹部画像D'の最大階調値の位置から周縁位置まで1画素ずつ計算するとして距離Δiを1とする。   Using the above equation (11), the calculated depth Depth of the recess is calculated. At this time, the maximum gradation value Vmax is the maximum gradation value Vmax acquired in the maximum gradation acquisition step S4, and the gradation value V (i) is the concave image D ′ acquired in the maximum gradation acquisition step S4. This is the gradation value of each pixel from the position of the maximum gradation value to the peripheral position. Note that the distance Δi is set to 1 assuming that calculation is performed pixel by pixel from the position of the maximum gradation value of the concave image D ′ to the peripheral position.

図11に示すように、この場合において、凹部深さの計算値Depthは凹部画像D'の最大階調値の位置から周縁位置まで互いに異なる4方向についてそれぞれ算出する。図示例では、上下左右の4方向について4つの凹部深さの計算値Depth(1)、Depth(2)、Depth(3)、Depth(4)をそれぞれ算出する。   As shown in FIG. 11, in this case, the calculated depth Depth of the concave portion is calculated for each of four different directions from the position of the maximum gradation value of the concave portion image D ′ to the peripheral position. In the illustrated example, the calculated values Depth (1), Depth (2), Depth (3), and Depth (4) of the four recess depths are calculated in the four directions of up, down, left, and right.

次に、これら4つの凹部深さの計算値Depth(1)、Depth(2)、Depth(3)、Depth(4)のうちの最大値をこの凹部画像D'における凹部深さの計算値Depth(max)として選択する。   Next, the calculated value Depth (1), Depth (2), Depth (3), Depth (4) of these four recess depths is set to the calculated value Depth of the recess depth in the recess image D ′. Select as (max).

最後に、補正工程S6では、この凹部深さの計算値Depth(max)を実測値との相関関係を用いて実測値に接近させるように修正する。具体的には、図12に示すように、測定対象物Wに形成された複数の凹部について、共焦点顕微鏡の如く凹部深さを測定可能な器具を用いて実際に測定した実測値を横軸(X軸)にとるとともに、上記計算工程S5によって算出した凹部深さの計算値を縦軸(Y軸)にとって、プロット(打点)して散布図を作成して回帰直線を描く。この回帰直線の傾きaと切片bを求めて、凹部深さの実測値Depth(act)と計算値Depth(max)の相関関係式(12)を取得する。   Finally, in the correction step S6, the calculated depth Depth (max) of the recess is corrected so as to approach the actual measurement value using the correlation with the actual measurement value. Specifically, as shown in FIG. 12, with respect to a plurality of recesses formed on the measurement object W, the horizontal axis indicates the actual measurement values actually measured using an instrument capable of measuring the recess depth, such as a confocal microscope. Taking (X axis), plotting (dotting points) on the vertical axis (Y axis) with the calculated value of the recess depth calculated in the above calculation step S5, creating a scatter diagram and drawing a regression line. An inclination a and an intercept b of the regression line are obtained, and a correlation formula (12) between the measured value Depth (act) and the calculated value Depth (max) of the recess depth is obtained.

この相関関係式(12)を用いて凹部深さの計算値Depth(max)を修正して凹部深さの修正値Depth(amd)を取得する。この凹部深さの修正値Depth(amd)は凹部深さの実測値Depth(act)に近似する。このため、凹部深さの計算値Depth(max)を実測値Depth(act)に接近させることができる。   Using this correlation formula (12), the calculated value Depth (max) of the recess depth is corrected to obtain the corrected value Depth (amd) of the recess depth. The correction value Depth (amd) of the recess depth approximates to the actually measured value Depth (act) of the recess depth. For this reason, the calculated depth Depth (max) of the recess depth can be made closer to the actually measured value Depth (act).

このように、本実施形態の凹部深さの測定方法では、計算工程S5において凹部画像D'の最大階調値の座標位置から周縁位置までの階調値に基づいて凹部深さの計算値Depthを算出することにより、凹部画像D'の外径や面積等が同一であったとしても、その最大階調値の位置から周縁位置までの各画素の階調値がそれぞれ異なるので、凹部画像D'の外径や面積等の相関関係から凹部深さを求める場合に比べて、凹部深さを高精度に検出できる。   As described above, in the method for measuring the recess depth of the present embodiment, the calculated value Depth of the recess depth based on the gradation value from the coordinate position of the maximum gradation value of the recess image D ′ to the peripheral position in the calculation step S5. Since the gradation value of each pixel from the position of the maximum gradation value to the peripheral position is different even if the outer diameter, area, etc. of the recessed portion image D ′ are the same, the recessed portion image D ′ is calculated. Compared to the case where the depth of the recess is obtained from the correlation between the outer diameter and the area of ', the depth of the recess can be detected with high accuracy.

また、計算工程S5に用いる式(11)は、凹部Dの任意の位置iにおける傾斜角度θiを、凹部Dの任意の位置iに対応する凹部画像D'の位置における階調値V(i)と凹部画像D'の最大階調値Vmaxとの比率を用いて計算しているので、凹部深さの計算値は画像取得時の光Lightの輝度の影響を受け難くすることができ、凹部深さの計算値の信頼性を担保できる。   In addition, the equation (11) used in the calculation step S5 indicates that the inclination angle θi at the arbitrary position i of the concave portion D is the gradation value V (i) at the position of the concave image D ′ corresponding to the arbitrary position i of the concave portion D. And the maximum gradation value Vmax of the recessed portion image D ′ is calculated, and therefore the calculated value of the recessed portion depth can be hardly affected by the brightness of the light light at the time of image acquisition. The reliability of the calculated value can be guaranteed.

さらに、計算工程S5において、凹部深さの計算値Depth(max)は、凹部画像D'の最大階調値の位置から周縁位置まで互いに異なる4方向にそれぞれ計算したうちの最大値であるので、異物等に起因する凹部画像D'の階調誤差に基づいて計算した凹部深さの計算値を自動的に排除でき、凹部深さの計算値の信頼性をさらに担保できる。   Further, in the calculation step S5, the calculated depth Depth (max) of the concave portion is the maximum value calculated in each of four different directions from the position of the maximum gradation value of the concave portion image D ′ to the peripheral position. The calculated value of the recessed portion depth calculated based on the gradation error of the recessed portion image D ′ caused by a foreign substance or the like can be automatically excluded, and the reliability of the calculated recessed portion depth can be further ensured.

[検査装置]
次に図2を参照して本発明に係る実施形態の検査装置を説明する。図2は本実施形態の検査装置を模式的に示す概略斜視図である。図2に示すように、検査装置100は、X−Yステ−ジ110(位置決め手段)と、X−Yステ−ジ110の載置部111に対して所定間隔を空けてそれぞれ対向配置された照明装置120(照明手段)、カメラ130(撮像手段)および拡大鏡140と、カメラ130に電気的に接続されたパソコン150(演算手段)とを有している。
[Inspection equipment]
Next, an inspection apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a schematic perspective view schematically showing the inspection apparatus of the present embodiment. As shown in FIG. 2, the inspection apparatus 100 is disposed to face the XY stage 110 (positioning means) and the placement unit 111 of the XY stage 110 with a predetermined interval therebetween. It has an illumination device 120 (illuminating means), a camera 130 (imaging means) and a magnifying glass 140, and a personal computer 150 (calculating means) electrically connected to the camera 130.

X−Yステ−ジ110はシリコン基板の如く測定対象物Wを載置可能な平坦な載置部111を備えており、この載置部111は図示しない駆動機構により前後方向及び左右方向(図2ではA方向及びB方向)に移動可能に構成されている。これにより、測定対象物Wを位置決めできる。   The XY stage 110 includes a flat placement portion 111 on which a measurement object W can be placed, such as a silicon substrate. The placement portion 111 is driven by a driving mechanism (not shown) in the front-rear direction and the left-right direction (see FIG. 2 is configured to be movable in the A direction and the B direction. Thereby, the measuring object W can be positioned.

また、照明装置120はX−Yステ−ジ110の載置部111に対して略直交する光Lightを載置部111に向かって照射するものであり、その光源は、例えば、LED(Light Emitting Diode:発光ダイオード)である。カメラ130はX−Yステ−ジ110の載置部側を撮影して256階調に表現されたグレースケール画像を取得するように構成されており、例えばCCDカメラである。拡大鏡140は入射像を所定倍率で拡大可能に構成されており、例えば顕微鏡である。パソコン150は上記凹部深さの測定方法のうちの凹部画像抽出工程S2、画像処理工程S3、最大階調取得工程S4、計算工程S5及び補正工程S6を順次実行するとともに、これにより算出した凹部深さの修正値Depth(amd)の良否を所定の閾値によって判断する装置である。   The illumination device 120 irradiates the mounting portion 111 with light that is substantially orthogonal to the mounting portion 111 of the XY stage 110, and the light source thereof is, for example, an LED (Light Emitting). Diode: light emitting diode). The camera 130 is configured to take a picture of the placement unit side of the XY stage 110 and acquire a grayscale image expressed in 256 gradations, and is a CCD camera, for example. The magnifying mirror 140 is configured to be able to magnify an incident image at a predetermined magnification, and is a microscope, for example. The personal computer 150 sequentially executes the concave portion image extraction step S2, the image processing step S3, the maximum gradation acquisition step S4, the calculation step S5, and the correction step S6 of the concave portion measurement method, and the concave portion depth calculated thereby. This is a device for judging whether the correction value Depth (amd) is good or not based on a predetermined threshold value.

カメラ130の撮影側(図2ではX−Yステ−ジ側)に拡大鏡140が連結されており、拡大鏡140によって拡大された画像をカメラ130が取得するようになっている。この拡大鏡140の側部には照明装置120が連結されている。また、カメラ130とパソコン150は銅線160(転送手段)を介して電気的に接続されており、カメラ130からパソコン150まで画像を逐次転送するように構成されている。   A magnifying glass 140 is connected to the photographing side (XY stage side in FIG. 2) of the camera 130, and the camera 130 acquires an image magnified by the magnifying glass 140. A lighting device 120 is connected to the side of the magnifier 140. The camera 130 and the personal computer 150 are electrically connected via a copper wire 160 (transfer means), and are configured to sequentially transfer images from the camera 130 to the personal computer 150.

このように構成された凹部深さの測定装置100は、X−Yステ−ジ110の載置部111に測定対象物Wを載置してから、照明装置120から光Lightを照射すると、測定対象物Wの表面上に光照射範囲Sが形成され、この状態で、カメラ130で撮影すると、測定対象物Wの表面のうちの光照射範囲Sの内側部分の画像が取得され、その後、当該画像がカメラ130からパソコン150まで転送される。   The recess depth measuring apparatus 100 configured as described above measures when the measurement object W is placed on the placing section 111 of the XY stage 110 and then irradiated with the light light from the lighting device 120. A light irradiation range S is formed on the surface of the object W, and in this state, when the image is taken by the camera 130, an image of an inner part of the light irradiation range S of the surface of the measurement object W is acquired. The image is transferred from the camera 130 to the personal computer 150.

この実施形態の検査装置100においては、パソコン150を用いて測定対象物Wの画像に対して上記凹部深さの測定方法のうちの凹部画像抽出工程S2、画像処理工程S3、最大階調取得工程S4、計算工程S5及び補正工程S6を順次実行するとともに、算出した凹部深さの修正値Depth(amd)の良否を所定の閾値によって判断するので、測定対象物Wの外観検査を非接触に短時間に行うことができ、延いては製品コストの低減を図ることができる。   In the inspection apparatus 100 according to this embodiment, the concave portion image extraction step S2, the image processing step S3, and the maximum gradation acquisition step in the method of measuring the concave portion depth with respect to the image of the measurement object W using the personal computer 150. S4, the calculation step S5, and the correction step S6 are sequentially executed, and the quality of the calculated correction value Depth (amd) of the recess depth is determined based on a predetermined threshold value. This can be done in time, and thus product costs can be reduced.

また、カメラ130とパソコン150は銅線160を介して電気的に接続されており、カメラ130からパソコン150まで画像を逐次転送するように構成されているので、画像を格納可能なハードディスクやDVD(Digital Versatile Disc)やフラッシュメモリ等の如く記憶媒体を介在させてカメラ130からパソコン150まで画像を移動させる場合に比べて、画像の移動を簡単かつ短時間に行うことができ、測定対象物Wの外観検査の高速化を図ることができる。   Further, the camera 130 and the personal computer 150 are electrically connected via the copper wire 160, and are configured to sequentially transfer images from the camera 130 to the personal computer 150. Compared to moving an image from the camera 130 to the personal computer 150 via a storage medium such as a digital versatile disc) or a flash memory, the image can be moved easily and in a short time. The speed of appearance inspection can be increased.

尚、本実施形態の凹部深さの測定方法及び検査装置は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更を加え得ることは勿論である。例えば、本実施形態の凹部深さの測定方法の画像取得工程S1によって取得する濃淡表示した画像は、256階調で表現されているが、16階調でもよいし、65,536階調でもよい。   It should be noted that the method for measuring the recess depth and the inspection apparatus according to the present embodiment are not limited to the illustrated examples described above, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. is there. For example, the grayscale image acquired by the image acquisition step S1 of the concave depth measurement method of the present embodiment is expressed with 256 gradations, but may be 16 gradations or 65,536 gradations. .

また、本実施形態の凹部深さの測定方法の画像取得工程S1によって取得する濃淡表示した画像は、グレースケールであるが、RGBフルカラーでもよい。   Further, the grayscale image acquired in the image acquisition step S1 of the concave depth measurement method of the present embodiment is grayscale, but may be RGB full color.

なお、本実施形態の凹部深さの測定方法の計算工程S5では、凹部深さの計算値Depthを凹部画像D'の最大階調値の位置から周縁位置まで1画素ずつ計算しているが、1画素置きや2画素置きの如く任意の画素数を飛ばしながら計算してもよい。   Note that, in the calculation step S5 of the method for measuring the recess depth of the present embodiment, the calculated value Depth of the recess depth is calculated pixel by pixel from the position of the maximum gradation value of the recess image D ′ to the peripheral position. The calculation may be performed while skipping an arbitrary number of pixels, such as every other pixel or every two pixels.

なお、本実施形態の検査装置では、カメラ130とパソコン150を銅線160によって電気的に接続しているが、カメラ130からパソコン150まで画像を転送できればよく、カメラ130とパソコン150を光ファイバによって接続してもよいし、カメラ130からパソコン150まで画像を無線、レーザ又は赤外線等によって転送するように構成されていてもよい。   In the inspection apparatus of the present embodiment, the camera 130 and the personal computer 150 are electrically connected by the copper wire 160. However, it is only necessary to transfer an image from the camera 130 to the personal computer 150. The camera 130 and the personal computer 150 are connected by an optical fiber. They may be connected, or may be configured to transfer images from the camera 130 to the personal computer 150 by wireless, laser, infrared, or the like.

S1…画像取得工程、S2…凹部画像抽出工程、S3…画像処理工程、S4…最大階調取得工程、S5…計算工程、S6…補正工程、W…測定対象物、Ws…平坦部、D…凹部、DL…最低位置、D'…凹部画像、S…光照射範囲、V…中心線、Vmax…最大階調値、(X_Vmax,Y_Vmax)…最大階調値の座標、p…横幅長、p/2…横幅長の半分長、py…縦軸線、q…縦幅長、q/2…縦幅長の半分長、qx…横軸線、C…中心位置、i…任意の画素、Dep(i)…深さ方向の増加量、θi…傾斜角度、Δi…距離、R0、Ri…反射光、Riv…反射光の垂直成分、t…接線、h…水平線、n…法線、Depth、Depth(1)、Depth(2)、Depth(3)、Depth(4)、Depth(max)…凹部深さの計算値、a…傾き、b…切片、Depth(act)…凹部深さの実測値、Depth(amd)…凹部深さの修正値、100…検査装置、110…X−Yステ−ジ、111…載置部、120…照明装置、130…カメラ、140…拡大鏡、150…パソコン、160…銅線、Light…光、A、B…方向 S1 ... Image acquisition step, S2 ... Concave image extraction step, S3 ... Image processing step, S4 ... Maximum gradation acquisition step, S5 ... Calculation step, S6 ... Correction step, W ... Measurement object, Ws ... Flat part, D ... Concave part, DL ... lowest position, D '... concave image, S ... light irradiation range, V ... center line, Vmax ... maximum gradation value, (X_Vmax, Y_Vmax) ... coordinates of maximum gradation value, p ... horizontal length, p / 2 ... Half length of horizontal width, py ... Vertical axis, q ... Vertical length, q / 2 ... Half length of vertical width, qx ... Horizontal axis, C ... Center position, i ... Arbitrary pixel, Dep (i ) ... Increase in depth direction, .theta.i ... tilt angle, .DELTA.i ... distance, R0, Ri ... reflected light, Riv ... vertical component of reflected light, t ... tangent, h ... horizontal line, n ... normal, Depth, Depth ( 1), Depth (2), Depth (3), Depth (4), Depth (max) ... concave Calculated value of depth, a ... slope, b ... intercept, Depth (act) ... measured value of recess depth, Depth (amd) ... corrected value of recess depth, 100 ... inspection device, 110 ... XY stage 111, placement unit, 120, illumination device, 130, camera, 140, magnifier, 150, personal computer, 160, copper wire, Light, light, A, B, direction

Claims (5)

凹部が形成された測定対象物に対して略直交する方向の光を測定対象物に照射して凹部の周縁に陰影を生じさせた状態で、測定対象物の凹部を濃淡表示した画像を取得する画像取得工程を有する凹部深さの測定方法であって、前記画像の凹部に対応する部分の略中心から周縁までの階調値に基づいて凹部深さを算出する計算工程を設けたことを特徴とする凹部深さの測定方法。   An image obtained by irradiating the measurement object with light in a direction substantially orthogonal to the measurement object on which the concave portion is formed and causing a shadow on the periphery of the concave portion is obtained in a shaded display. A method of measuring a depth of a recess having an image acquisition step, comprising a calculation step of calculating the depth of a recess based on a gradation value from approximately the center to the periphery of a portion corresponding to the recess of the image. A method for measuring the depth of the recess. 前記計算工程では、凹部深さを前記画像の凹部に対応する部分の略中心から互いに異なる少なくとも2方向についてそれぞれ算出したうちの最大値とすることを特徴とする請求項1に記載の凹部深さの測定方法。   2. The concave portion depth according to claim 1, wherein in the calculating step, the concave portion depth is set to a maximum value calculated from at least two directions different from each other from a substantial center of a portion corresponding to the concave portion of the image. Measuring method. 前記計算工程の凹部深さを実測値との相関関係に基づいて実測値に接近させるように修正する補正工程を設けたことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の凹部深さの測定方法。   3. The recess depth according to claim 1, further comprising a correction step of correcting the recess depth in the calculation step so as to approach the actual measurement value based on a correlation with the actual measurement value. Measuring method. 凹部が形成された測定対象物を載置可能な載置部を備えた位置決め手段と、前記位置決め手段の前記載置部に対して所定間隔を空けてそれぞれ対向配置され、前記位置決め手段の前記載置部に向かって光を照射する照明手段と、前記位置決め手段の前記載置部側を撮影して濃淡表示した画像を取得する撮像手段とを有する検査装置であって、前記画像に対して請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の凹部深さの測定方法の少なくとも前記計算工程を実行する演算手段を設けたことを特徴とする検査装置。   Positioning means provided with a placement portion on which a measurement object having a recess formed thereon can be placed, and a placement section that is opposed to the placement portion described above of the positioning means, with a predetermined interval between them. An inspection apparatus comprising: an illuminating unit that irradiates light toward the mounting unit; and an imaging unit that captures the image of the mounting unit side of the positioning unit and acquires a gray-scaled image. An inspection apparatus comprising: a calculation unit that executes at least the calculation step of the method for measuring a recess depth according to any one of claims 1 to 3. 前記撮像手段から前記演算手段まで前記濃淡表示した画像を転送可能な転送手段を備えていることを特徴とする請求項4に記載の検査装置。   The inspection apparatus according to claim 4, further comprising transfer means capable of transferring the grayscale image from the imaging means to the calculation means.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016006039A1 (en) * 2014-07-08 2016-01-14 日産自動車株式会社 Defect detection device and production system

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05307009A (en) * 1992-04-30 1993-11-19 Kobe Steel Ltd Automatic detecting method for surface flaw
JPH10221028A (en) * 1997-01-31 1998-08-21 Toshiba Corp Method and apparatus for measuring corrosion depth on material
JPH1123479A (en) * 1997-07-08 1999-01-29 Nippon Steel Corp Method for inspecting surface flaw of welded part of steel pipe
JP2001082931A (en) * 1999-09-09 2001-03-30 Toshiba Corp Method and apparatus for measuring depth of hole
JP2001345358A (en) * 2000-05-31 2001-12-14 Dainippon Screen Mfg Co Ltd Probe mark depth measuring apparatus
JP2006208187A (en) * 2005-01-27 2006-08-10 Nagoya Electric Works Co Ltd Shape quality decision device and method

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05307009A (en) * 1992-04-30 1993-11-19 Kobe Steel Ltd Automatic detecting method for surface flaw
JPH10221028A (en) * 1997-01-31 1998-08-21 Toshiba Corp Method and apparatus for measuring corrosion depth on material
JPH1123479A (en) * 1997-07-08 1999-01-29 Nippon Steel Corp Method for inspecting surface flaw of welded part of steel pipe
JP2001082931A (en) * 1999-09-09 2001-03-30 Toshiba Corp Method and apparatus for measuring depth of hole
JP2001345358A (en) * 2000-05-31 2001-12-14 Dainippon Screen Mfg Co Ltd Probe mark depth measuring apparatus
JP2006208187A (en) * 2005-01-27 2006-08-10 Nagoya Electric Works Co Ltd Shape quality decision device and method

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016006039A1 (en) * 2014-07-08 2016-01-14 日産自動車株式会社 Defect detection device and production system
CN106471333A (en) * 2014-07-08 2017-03-01 日产自动车株式会社 Flaw detection apparatus and production system
JPWO2016006039A1 (en) * 2014-07-08 2017-04-27 日産自動車株式会社 Defect inspection equipment and production system
US9805457B2 (en) 2014-07-08 2017-10-31 Nissan Motor Co., Ltd. Defect detection device and production system
CN106471333B (en) * 2014-07-08 2018-01-23 日产自动车株式会社 Flaw detection apparatus and production system
US10339645B2 (en) 2014-07-08 2019-07-02 Nissan Motor Co., Ltd. Defect detection device and production system

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