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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024043072
(43)【公開日】2024-03-29
(54)【発明の名称】検査装置、方法およびプログラム
(51)【国際特許分類】
G06T 7/00 20170101AFI20240322BHJP
G01N 21/956 20060101ALI20240322BHJP
【ＦＩ】
G06T7/00 610C
G01N21/956 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】18
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022148058
(22)【出願日】2022-09-16
(71)【出願人】
【識別番号】000003078
【氏名又は名称】株式会社東芝
(74)【代理人】
【識別番号】110003708
【氏名又は名称】弁理士法人鈴榮特許綜合事務所
(71)【出願人】
【識別番号】504162958
【氏名又は名称】株式会社ニューフレアテクノロジー
(74)【代理人】
【識別番号】110003708
【氏名又は名称】弁理士法人鈴榮特許綜合事務所
(74)【代理人】
【識別番号】100108855
【弁理士】
【氏名又は名称】蔵田 昌俊
(74)【代理人】
【識別番号】100179062
【弁理士】
【氏名又は名称】井上 正
(74)【代理人】
【識別番号】100075672
【弁理士】
【氏名又は名称】峰 隆司
(74)【代理人】
【識別番号】100162570
【弁理士】
【氏名又は名称】金子 早苗
(72)【発明者】
【氏名】浅香 沙織
(72)【発明者】
【氏名】井上 広
(72)【発明者】
【氏名】佐川 研太
(72)【発明者】
【氏名】坂田 幸辰
(72)【発明者】
【氏名】平井 隆介
【テーマコード（参考）】
2G051
5L096
【Ｆターム（参考）】
2G051AA56
2G051AB02
2G051AC21
2G051EA12
5L096BA03
5L096CA02
5L096DA02
5L096FA32
5L096FA39
5L096FA60
5L096FA62
5L096FA69
5L096GA08
5L096GA55
(57)【要約】
【課題】誤検出を低減すること。
【解決手段】一実施形態に係る検査装置は、設計画像取得部と、撮影画像取得部と、画像処理部とを備える。設計画像取得部は、設計ソフトウェアによって作成された設計データに基づく設計画像を取得する。撮影画像取得部は、設計データに基づいて作成された検査対象を撮影した撮影画像を取得する。画像処理部は、設計画像から参照画像を作成する際に用いられる画像変換フィルタの中心位置と重心位置とのずれに起因する位置ずれを補正した補正済み参照画像または前記位置ずれを含むように処理した処理済み撮影画像を生成する。
【選択図】図１
【解決手段】一実施形態に係る検査装置は、設計画像取得部と、撮影画像取得部と、画像処理部とを備える。設計画像取得部は、設計ソフトウェアによって作成された設計データに基づく設計画像を取得する。撮影画像取得部は、設計データに基づいて作成された検査対象を撮影した撮影画像を取得する。画像処理部は、設計画像から参照画像を作成する際に用いられる画像変換フィルタの中心位置と重心位置とのずれに起因する位置ずれを補正した補正済み参照画像または前記位置ずれを含むように処理した処理済み撮影画像を生成する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
設計ソフトウェアによって作成された設計データに基づく設計画像を取得する設計画像取得部と、
前記設計データに基づいて作成された検査対象を撮影した撮影画像を取得する撮影画像取得部と、
前記設計画像から参照画像を作成する際に用いられる画像変換フィルタの中心位置と重心位置とのずれに起因する位置ずれを補正した補正済み参照画像または前記位置ずれを含むように処理した処理済み撮影画像を生成する画像処理部と
を具備する、検査装置。
前記設計データに基づいて作成された検査対象を撮影した撮影画像を取得する撮影画像取得部と、
前記設計画像から参照画像を作成する際に用いられる画像変換フィルタの中心位置と重心位置とのずれに起因する位置ずれを補正した補正済み参照画像または前記位置ずれを含むように処理した処理済み撮影画像を生成する画像処理部と
を具備する、検査装置。
【請求項2】
前記画像処理部は、
前記設計画像と前記撮影画像とに基づいて前記画像変換フィルタを算出する画像変換フィルタ算出部と、
前記画像変換フィルタの中心位置と重心位置とのずれ量に基づいて補正値を算出し、前記補正値を用いて前記画像変換フィルタを補正することによって補正済み画像変換フィルタを生成する補正部と、
前記設計画像と前記補正済み画像変換フィルタとに基づいて前記補正済み参照画像を生成する参照画像生成部と
を具備する、請求項１に記載の検査装置。
前記設計画像と前記撮影画像とに基づいて前記画像変換フィルタを算出する画像変換フィルタ算出部と、
前記画像変換フィルタの中心位置と重心位置とのずれ量に基づいて補正値を算出し、前記補正値を用いて前記画像変換フィルタを補正することによって補正済み画像変換フィルタを生成する補正部と、
前記設計画像と前記補正済み画像変換フィルタとに基づいて前記補正済み参照画像を生成する参照画像生成部と
を具備する、請求項１に記載の検査装置。
【請求項3】
前記撮影画像と前記補正済み参照画像とに基づいて誤差情報を生成する誤差情報生成部
を更に具備する、請求項２に記載の検査装置。
を更に具備する、請求項２に記載の検査装置。
【請求項4】
前記誤差情報に基づく検査結果を表示させる表示制御部
を更に具備する、請求項３に記載の検査装置。
を更に具備する、請求項３に記載の検査装置。
【請求項5】
前記画像処理部は、
前記設計画像と前記撮影画像とに基づいて前記画像変換フィルタを算出する画像変換フィルタ算出部と、
前記設計画像と前記画像変換フィルタとに基づいて前記参照画像を生成する参照画像生成部と、
前記画像変換フィルタの中心位置と重心位置とのずれ量に基づいて補正値を算出し、前記補正値を用いて前記参照画像を補正することによって前記補正済み参照画像を生成する補正部と
を具備する、請求項１に記載の検査装置。
前記設計画像と前記撮影画像とに基づいて前記画像変換フィルタを算出する画像変換フィルタ算出部と、
前記設計画像と前記画像変換フィルタとに基づいて前記参照画像を生成する参照画像生成部と、
前記画像変換フィルタの中心位置と重心位置とのずれ量に基づいて補正値を算出し、前記補正値を用いて前記参照画像を補正することによって前記補正済み参照画像を生成する補正部と
を具備する、請求項１に記載の検査装置。
【請求項6】
前記撮影画像と前記補正済み参照画像とに基づいて誤差情報を生成する誤差情報生成部
を更に具備する、請求項５に記載の検査装置。
を更に具備する、請求項５に記載の検査装置。
【請求項7】
前記誤差情報生成部は、前記参照画像に更に基づいて前記誤差情報を生成し、
前記誤差情報は、前記撮影画像と前記参照画像とに基づく第１の誤差情報および前記撮影画像と前記補正済み参照画像とに基づく第２の誤差情報を含む、
請求項６に記載の検査装置。
前記誤差情報は、前記撮影画像と前記参照画像とに基づく第１の誤差情報および前記撮影画像と前記補正済み参照画像とに基づく第２の誤差情報を含む、
請求項６に記載の検査装置。
【請求項8】
前記誤差情報に基づく検査結果を表示させる表示制御部
を更に具備する、請求項７に記載の検査装置。
を更に具備する、請求項７に記載の検査装置。
【請求項9】
前記画像処理部は、
前記設計画像と前記撮影画像とに基づいて前記画像変換フィルタを算出する画像変換フィルタ算出部と、
前記設計画像と前記画像変換フィルタとに基づいて前記参照画像を生成する参照画像生成部と、
前記画像変換フィルタの中心位置と重心位置とのずれ量に基づいて補正値を算出し、前記補正値を用いて前記撮影画像を処理することによって前記処理済み撮影画像を生成する補正部と
を具備する、請求項１に記載の検査装置。
前記設計画像と前記撮影画像とに基づいて前記画像変換フィルタを算出する画像変換フィルタ算出部と、
前記設計画像と前記画像変換フィルタとに基づいて前記参照画像を生成する参照画像生成部と、
前記画像変換フィルタの中心位置と重心位置とのずれ量に基づいて補正値を算出し、前記補正値を用いて前記撮影画像を処理することによって前記処理済み撮影画像を生成する補正部と
を具備する、請求項１に記載の検査装置。
【請求項10】
前記参照画像と前記処理済み撮影画像とに基づいて誤差情報を生成する誤差情報生成部
を更に具備する、請求項９に記載の検査装置。
を更に具備する、請求項９に記載の検査装置。
【請求項11】
前記誤差情報生成部は、前記撮影画像に更に基づいて前記誤差情報を生成し、
前記誤差情報は、前記参照画像と前記撮影画像とに基づく第１の誤差情報および前記参照画像と前記処理済み撮影画像とに基づく第２の誤差情報を含む、
請求項１０に記載の検査装置。
前記誤差情報は、前記参照画像と前記撮影画像とに基づく第１の誤差情報および前記参照画像と前記処理済み撮影画像とに基づく第２の誤差情報を含む、
請求項１０に記載の検査装置。
【請求項12】
前記誤差情報に基づく検査結果を表示させる表示制御部
を更に具備する、請求項１１に記載の検査装置。
を更に具備する、請求項１１に記載の検査装置。
【請求項13】
前記画像変換フィルタは、複数のフィルタを有し、
前記補正部は、前記複数のフィルタそれぞれの中心位置と重心位置とから算出した複数のずれ量に基づいて前記補正値を算出する、
請求項２から請求項１２までのいずれか一項に記載の検査装置。
前記補正部は、前記複数のフィルタそれぞれの中心位置と重心位置とから算出した複数のずれ量に基づいて前記補正値を算出する、
請求項２から請求項１２までのいずれか一項に記載の検査装置。
【請求項14】
前記補正部は、前記複数のずれ量の合計値、平均値、最大値、最小値、中央値、または最頻値を前記補正値として算出する、
請求項１３に記載の検査装置。
請求項１３に記載の検査装置。
【請求項15】
前記補正部は、前記複数のずれ量の絶対値の最大値または最小値を前記補正値として算出する、
請求項１３に記載の検査装置。
請求項１３に記載の検査装置。
【請求項16】
前記複数のフィルタは、それぞれ重みを有し、
前記補正部は、前記複数のずれ量のそれぞれに対応する前記複数のフィルタの重みに基づいて前記補正値を算出する、
請求項１５に記載の検査装置。
前記補正部は、前記複数のずれ量のそれぞれに対応する前記複数のフィルタの重みに基づいて前記補正値を算出する、
請求項１５に記載の検査装置。
【請求項17】
設計ソフトウェアによって作成された設計データに基づく設計画像を取得することと、
前記設計データに基づいて作成された検査対象を撮影した撮影画像を取得することと、
前記設計画像から参照画像を作成する際に用いられる画像変換フィルタの中心位置と重心位置とのずれに起因する位置ずれを補正した補正済み参照画像または前記位置ずれを含むように処理した処理済み撮影画像を生成することと
を具備する、検査方法。
前記設計データに基づいて作成された検査対象を撮影した撮影画像を取得することと、
前記設計画像から参照画像を作成する際に用いられる画像変換フィルタの中心位置と重心位置とのずれに起因する位置ずれを補正した補正済み参照画像または前記位置ずれを含むように処理した処理済み撮影画像を生成することと
を具備する、検査方法。
【請求項18】
コンピュータを
設計ソフトウェアによって作成された設計データに基づく設計画像を取得する手段と、
前記設計データに基づいて作成された検査対象を撮影した撮影画像を取得する手段と、
前記設計画像から参照画像を作成する際に用いられる画像変換フィルタの中心位置と重心位置とのずれに起因する位置ずれを補正した補正済み参照画像または前記位置ずれを含むように処理した処理済み撮影画像を生成する手段
として機能させるための検査プログラム。
設計ソフトウェアによって作成された設計データに基づく設計画像を取得する手段と、
前記設計データに基づいて作成された検査対象を撮影した撮影画像を取得する手段と、
前記設計画像から参照画像を作成する際に用いられる画像変換フィルタの中心位置と重心位置とのずれに起因する位置ずれを補正した補正済み参照画像または前記位置ずれを含むように処理した処理済み撮影画像を生成する手段
として機能させるための検査プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の実施形態は、検査装置、方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
半導体デバイスなどの大規模集積回路の製造において、回路パターンが形成される原版となるマスク（フォトマスク）に欠陥がないことを検査することは、歩留まりの低下を抑制するために重要である。フォトマスクの検査方法の一つに、Ｄｉｅ ｔｏ Ｄａｔａｂａｓｅ検査がある。Ｄｉｅ ｔｏ Ｄａｔａｂａｓｅ検査は、作成したフォトマスクの回路パターンが撮影された撮影画像と、フォトマスクの設計データの回路パターンに基づいて撮影画像を仮想的に生成した参照画像とを比較し、差が大きい部分をフォトマスクに含まれる欠陥として検出する検査である。この検査は、単純に２枚の画像を比較するだけでよく、原理的に簡単なため、様々な検査装置に実装されている。
【0003】
Ｄｉｅ ｔｏ Ｄａｔａｂａｓｅ検査では、欠陥が混入していないフォトマスクの撮影画像を忠実に再現するように、フォトマスクの設計データから参照画像を生成することが重要である。なぜなら、２枚の画像の差分の原因が、フォトマスク作成時に欠陥が混入したためか、参照画像の再現性が低いためかの区別がつかなく、もし後者であれば欠陥の誤検出の可能性が高くなるためである。
【0004】
参照画像の生成方法としては、例えば、設計データから回路パターンの有無に応じた２値化画像を作成し、撮像系の光学特性によるエッジボケを撮影画像のエッジパターンから類推して求めた点広がり関数（Ｐｏｉｎｔ Ｓｐｒｅａｄ Ｆｕｎｃｉｔｏｎ：ＰＳＦ）を、２値化画像に畳み込んで参照画像を生成することが知られている。つまり、撮影画像に含まれる光学ボケが、線形演算である畳み込み演算で再現されている。しかし、撮影画像によっては、撮影環境やレンズの収差によって、エッジパターンにおいて上りエッジと下りエッジで非対称な歪みを生じることがあり、対称的なＰＳＦでは非対称な歪みを表現することはできない。
【0005】
そこで、２次元のＰＳＦにおいて、上下左右それぞれ別々のＰＳＦを算出し合成した非対称なＰＳＦを利用することによって、撮影画像におけるエッジパターンの非対称な歪みに対応する技術が知られている。
【0006】
しかし、この技術では、生成した非対称なＰＳＦを表す変換フィルタの重心位置が中心位置からずれてしまう場合があり、このような変換フィルタから生成した参照画像は、画像全体で位置ずれが発生する。そのため、参照画像と撮影画像との誤差が大きくなり、検査における誤検出が増加してしまう恐れがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開２０１６－１９７３１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
本発明が解決しようとする課題は、誤検出を低減することができる検査装置、方法およびプログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
一実施形態に係る検査装置は、設計画像取得部と、撮影画像取得部と、画像処理部とを備える。設計画像取得部は、設計ソフトウェアによって作成された設計データに基づく設計画像を取得する。撮影画像取得部は、設計データに基づいて作成された検査対象を撮影した撮影画像を取得する。画像処理部は、設計画像から参照画像を作成する際に用いられる画像変換フィルタの中心位置と重心位置とのずれに起因する位置ずれを補正した補正済み参照画像または前記位置ずれを含むように処理した処理済み撮影画像を生成する。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】第１の実施形態に係る検査装置の構成を例示するブロック図。
【図2】第１の実施形態における各画像のラインプロファイルを比較する説明図。
【図5】第２の実施形態に係る検査装置の構成を例示するブロック図。
【図7】第３の実施形態に係る検査装置の構成を例示するブロック図。
【図8】第３の実施形態における各画像のラインプロファイルを比較する説明図。
【図10】一実施形態に係るコンピュータのハードウェア構成を例示するブロック図。
【図11】従来の検査装置における各画像のラインプロファイルを比較する説明図。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、図面を参照しながら、検査装置の実施形態について詳細に説明する。
【0012】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る検査装置１００の構成例を示す図である。検査装置１００は、設計画像取得部１１０と、撮影画像取得部１２０と、画像処理部１３０と、誤差情報生成部１４０と、表示制御部１５０とを備える。検査装置１００は、検査対象（例えば、フォトマスク）の欠陥を検査するための装置である。
図１は、第１の実施形態に係る検査装置１００の構成例を示す図である。検査装置１００は、設計画像取得部１１０と、撮影画像取得部１２０と、画像処理部１３０と、誤差情報生成部１４０と、表示制御部１５０とを備える。検査装置１００は、検査対象（例えば、フォトマスク）の欠陥を検査するための装置である。
【0013】
設計画像取得部１１０は、設計ソフトウェアによって作成された設計データに基づく設計画像を取得する。設計画像取得部１１０は、取得した設計画像を画像処理部１３０へと出力する。
【0014】
設計ソフトウェアは、例えば、ＣＡＤ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ａｉｄｄｅｄ Ｄｅｓｉｇｎ）のようなコンピュータ設計用のソフトウェアである。設計においては、要求される機能を実現する機能設計や、回路図を作成する論理設計、素子の配置や配線レイアウトする物理設計などの工程を経てマスク作成用の設計データが作成される。尚、設計データは、検査対象を作成する際に用いられる。
【0015】
設計画像は、設計データのパターンに基づいた画像である。具体的には、設計画像は、例えば、Ｄｉｅ ｔｏ Ｄａｔａｂａｓｅ検査と同様に、設計データのパターンの有無に応じた２値化画像である。尚、設計画像は、検査対象の構造を示すだけに限らず、例えば、検査対象の素材を示してもよいし、検査対象の色を付与してもよい。
【0016】
撮影画像取得部１２０は、設計データに基づいて作成された検査対象を撮影した撮影画像を取得する。撮影画像取得部１２０は、取得した撮影画像を画像処理部１３０および誤差情報生成部１４０へと出力する。
【0017】
検査対象は、例えば、設計データに基づいて電子ビーム露光装置などで作成されたフォトマスクである。撮影画像は、光学カメラなどの撮影装置などを用いて検査対象を撮影することによって取得される。撮影画像は、例えば、グレースケール画像またはカラー画像である。
【0018】
なお、撮影装置は、電子顕微鏡およびＸ線撮影カメラ、或いはそれらに原理的に類似するカメラでもよい。即ち、撮影装置は、光源から光（電磁波）を検査対象にスキャン照射し、透過または反射された光（電磁波）がセンサに到達したときの強度などに応じて画素値に変換することで、検査対象を画像化するものである。光源は、例えば、ＤＵＶ（Ｄｅｅｐ Ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ：遠紫外光）レーザである。センサは、ＣＭＯＳセンサなどと同様な２次元アレイ状に撮像素子を並べられたものを用いる。これらの光源およびセンサは、検査対象のパターンの細かさに応じて、光の波長やセンサアレイの配置を適切に定められるものとする。
【0019】
画像処理部１３０は、設計画像取得部１１０から設計画像を受け取り、撮影画像取得部１２０から撮影画像を受け取る。画像処理部１３０は、設計画像から参照画像を作成する際に用いられる画像変換フィルタの中心位置と重心位置とのずれに起因する位置ずれを補正した補正済み参照画像を生成する。画像処理部１３０は、生成した補正済み参照画像を誤差情報生成部１４０へと出力する。
【0020】
具体的には、画像処理部１３０は、画像変換フィルタ算出部１３１と、フィルタ補正部１３２と、参照画像生成部１３３とを備える。
【0021】
画像変換フィルタ算出部１３１は、設計画像と撮影画像とに基づいて画像変換フィルタを算出する。画像変換フィルタは、例えば、矩形フィルタである。画像変換フィルタ算出部１３１は、算出した画像変換フィルタをフィルタ補正部１３２へと出力する。
【0022】
具体的には、画像変換フィルタ算出部１３１は、例えば、設計画像と撮影画像とのそれぞれを、高速フーリエ変換を用いて周波数領域に変換し、光学伝達関数（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ：ＯＴＦ）を算出してから空間領域に戻すことによって画像変換フィルタを算出する。また例えば、画像変換フィルタ算出部１３１は、予め設定された変換モデルのパラメータを機械学習によって決定することによって画像変換フィルタを算出してもよい。機械学習として、ＤＮＮ（Ｄｅｅｐ Ｎｅｕｒａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）が用いられてもよい。
【0023】
画像変換フィルタは、非対称フィルタであり、対称フィルタを含むものとする。非対称フィルタは、例えば、カーネルの各係数が回転非対称となっているフィルタである。また、非対称フィルタは、カーネルの各係数に基づいて算出される重心位置がカーネルの中心位置とずれているフィルタを含む。また、画像変換フィルタは、一つ以上のフィルタを有する。即ち、画像変換フィルタは、複数のフィルタを有してもよい。
【0024】
フィルタ補正部１３２は、画像変換フィルタの中心位置と重心位置とのずれ量に基づいて補正値を算出し、補正値を用いて画像変換フィルタを補正することによって補正済み画像変換フィルタを生成する。フィルタ補正部１３２は、生成した補正済み画像変換フィルタを参照画像生成部１３３へと出力する。
【0025】
具体的には、フィルタ補正部１３２は、画像変換フィルタにおける二次元位置をＸ＝｛ｘ，ｙ｝ｔとすると、重心位置Ｇ＝｛ｘｇ，ｙｇ｝ｔを、例えば以下の式（１）を用いて算出する。
【0026】
【数1】
【0027】
式（１）において、ｆ（Ｘ）は画像変換フィルタの係数を示し、ｔａｐｘはＰＳＦのｘ方向のタップ数を示し、ｔａｐｙはＰＳＦのｙ方向のタップ数を示す。
【0028】
フィルタ補正部１３２は、画像変換フィルタの中心位置Ｃ＝｛ｘｃ，ｙｃ｝ｔを、例えば以下の式（２）を用いて算出する。
【0029】
【数2】
【0030】
以下では、画像変換フィルタが一つのフィルタを有する場合の補正値の算出と、複数のフィルタを有する場合の補正値の算出とについてそれぞれ説明する。
【0031】
画像変換フィルタが一つのフィルタを有する場合、フィルタ補正部１３２は、補正値Ｄ＝｛ｘｄ，ｙｄ｝ｔを、例えば以下の式（３）を用いて算出する。
【0032】
【数3】
【0033】
式（３）によれば、補正値は、画像変換フィルタの重心位置と中心位置との差分（差分値）として算出される。この場合、画像変換フィルタの中心位置と重心位置とのずれは、上記差分値に相当する。
【0034】
画像変換フィルタが複数（Ｎ＞１、以降「Ｎ個」とも称する）のフィルタを有する場合、フィルタ補正部１３２は、複数のフィルタそれぞれの中心位置と重心位置とから算出した複数のずれ量（例えば、差分値）に基づいて一つの補正値を算出する。複数の差分値から算出される一つの補正値として、例えば、合計値、平均値、最大値、最小値、中央値、および最頻値の６つがある。以降では、算出される一つの補正値をＤｏｕｔとする。
【0035】
補正値が合計値である場合、フィルタ補正部１３２は、例えば以下の式（４）を用いて補正値を算出する。
【0036】
【数4】
【0037】
式（４）によれば、補正値は、Ｎ個の差分値の総和として算出される。
【0038】
補正値が平均値である場合、フィルタ補正部１３２は、例えば以下の式（５）を用いて補正値を算出する。
【0039】
【数5】
【0040】
式（５）によれば、補正値は、Ｎ個の差分値の平均として算出される。
【0041】
補正値が最大値である場合、フィルタ補正部１３２は、例えば以下の式（６）を用いて補正値を算出する。
【0042】
【数6】
【0043】
式（６）において、ｍａｘ（）は、Ｎ個の差分値のうちの最大値を抽出する関数である。よって、式（６）では、補正値は、Ｎ個の差分値のうちの最大値として算出される。尚、各差分値の符号を考慮しない場合、フィルタ補正部１３２は、例えば、以下の式（７）を用いて、Ｎ個の差分値の絶対値のうちの最大値を補正値として算出してもよい。
【0044】
【数7】
【0045】
補正値が最小値である場合、フィルタ補正部１３２は、例えば以下の式（８）を用いて補正値を算出する。
【0046】
【数8】
【0047】
式（８）において、ｍｉｎ（）は、Ｎ個の差分値のうちの最小値を抽出する関数である。よって、式（８）では、補正値は、Ｎ個の差分値のうちの最小値として算出される。尚、各差分値の符号を考慮しない場合、フィルタ補正部１３２は、例えば、以下の式（９）を用いて、Ｎ個の差分値の絶対値のうちの最小値を補正値として算出してもよい。
【0048】
【数9】
【0049】
補正値が中央値である場合、フィルタ補正部１３２は、例えば以下の式（１０）を用いて補正値を算出する。
【0050】
【数10】
【0051】
式（１０）において、ｍｅｄｉａｎ（）は、Ｎ個の差分値のうちの中央値を抽出する関数である。よって、式（１０）では、補正値は、Ｎ個の差分値のうちの中央値として算出される。
【0052】
補正値が最頻値である場合、フィルタ補正部１３２は、例えば以下の式（１１）を用いて補正値を算出する。
【0053】
【数11】
【0054】
式（１１）において、ｍｏｄｅ（）は、Ｎ個の差分値のうちの最頻値を抽出する関数である。よって、式（１１）では、補正値は、Ｎ個の差分値のうちの最頻値として算出される。
【0055】
さらに、これら複数のフィルタは、それぞれ重みを有していてもよい。フィルタに設定される重みは、予め設定されてもよいし、撮影画像に応じて機械学習などによって設定されてもよい。また、複数のフィルタにそれぞれ設定される重みは、それぞれの重みの合計が所定の数（例えば１）となるように設定されてもよい。
【0056】
フィルタに重みづけがされている場合、補正値は、各フィルタの重みＷに基づいて算出される。以下では、一例として、フィルタに重みづけがされている合計値の算出（重み付け加算（加重平均））について説明する。フィルタ補正部１３２は、例えば以下の式（１２）を用いて重みづけ加算を行う。尚、複数のフィルタにそれぞれ設定される重みの合計は１であるものとする。
【0057】
【数12】
【0058】
式（１２）によれば、補正値は、Ｎ個の差分値の加重平均として算出される。
【0059】
なお、複数の差分値から一つの補正値を算出する場合において、ｘ方向およびｙ方向は、それぞれ同じ算出方法を用いてもよいし、それぞれ異なる算出方法を用いてもよい。
【0060】
フィルタ補正部１３２は、上記で算出した補正値を用いて画像変換フィルタの重心位置を中心位置に補正する。フィルタ補正部１３２は、新たな重心位置Ｇｎｅｗ＝｛ｘｇｎ，ｙｇｎ｝ｔを、例えば以下の式（１３）を用いて算出する。
【0061】
【数13】
【0062】
フィルタ補正部１３２は、新たなフィルタ係数ｆｎｅｗ（ｘ）を、例えば以下の式（１４）を用いて算出する。
【0063】
【数14】
【0064】
以上より、フィルタ補正部１３２は、新たな重心位置と新たなフィルタ係数とを用いて補正済み画像変換フィルタを生成する。
【0065】
なお、新たなフィルタ係数の算出において、補正値が小数である場合、フィルタ補正部１３２は、補間フィルタを用いて新たなフィルタ係数を算出してもよい。補間フィルタとして、例えば、最近傍補間（Ｎｅａｒｅｓｔ ｎｅｉｇｈｂｏｒ）、線形補間（Ｂｉｌｉｎｅａｒ）、および双三次補間（Ｂｉｃｕｂｉｃ）がある。また、画像変換フィルタの変換モデルがある場合、フィルタ補正部１３２は、変換モデルに基づいて補正値だけずらしたフィルタ係数を新たなフィルタ係数として算出してもよい。また、フィルタ補正部１３２は、補正値が予め設定した閾値以下となるように、重心位置の補正を繰り返し実行してもよい。
【0066】
参照画像生成部１３３は、設計画像と補正済み画像変換フィルタとに基づいて補正済み参照画像を生成する。具体的には、参照画像生成部１３３は、設計画像と補正済み画像変換フィルタとの畳み込み演算によって、補正済み参照画像を生成する。参照画像生成部１３３は、生成した補正済み参照画像を誤差情報生成部１４０へと出力する。尚、参照画像生成部１３３は、畳み込み演算に限らずフーリエ変換を用いて補正済み参照画像を生成してもよい。
【0067】
なお、補正済み参照画像は、設計画像に限らず、設計画像を微分することによって得られる微分画像、設計画像の一部を拡大した拡大画像、或いは設計画像の色成分のみを抽出した抽出画像などを用いて生成されてもよい。また、複数のフィルタを有する補正済み画像変換フィルタを用いる場合、補正済み参照画像の生成に用いられる被処理画像（例えば、設計画像、微分画像、拡大画像および抽出画像）と、複数のフィルタのうちの一つ以上のフィルタとが予め関連付けられていてもよい。即ち、参照画像生成部１３３は、被処理画像の特性に応じたフィルタを用いて参照画像を生成してもよい。
【0068】
また例えば、参照画像生成部１３３は、複数の被処理画像からそれぞれ生成された補正済み参照画像を合成することによって合成参照画像を生成してもよい。参照画像生成部１３３は、撮影画像との誤差が小さくなる被処理画像とフィルタとの組み合わせを機械学習などで選択し、選択した組み合わせに基づいて補正済み参照画像を生成してもよい。
【0069】
誤差情報生成部１４０は、撮影画像取得部１２０から撮影画像を受け取り、画像処理部１３０から補正済み参照画像を受け取る。誤差情報生成部１４０は、撮影画像と補正済み参照画像とに基づいて誤差情報を生成する。誤差情報生成部１４０は、生成した誤差情報を表示制御部１５０へと出力する。
【0070】
具体的には、誤差情報生成部１４０は、撮影画像と補正済み参照画像とを差分処理することによって誤差を算出する。差分処理は、例えば、単純な差分だけでなく、最大誤差、最小誤差、絶対値最大誤差、平均誤差、平均二乗誤差（Ｍｅａｎ Ｓｑｕａｒｅｄ Ｅｒｒｏｒ：ＭＳＥ）、および平均二乗誤差平方根（Ｒｏｏｔ Ｍｅａｎ Ｓｑｕａｒｅｄ Ｅｒｒｏｒ：ＲＭＳＥ）でもよい。
【0071】
また、誤差情報生成部１４０は、設計画像に対応付けられている回路情報に基づいて誤差を算出してもよい。回路情報は、例えば、設計画像における回路部分の領域とその他の部分の領域との情報を含む。その他の部分は、例えば、ベタパターンの領域および製品として利用される領域以外の製造上必要となる領域である。
【0072】
なお、誤差情報生成部１４０は、誤差情報を画像処理部１３０へと出力してもよい。例えば、機械学習を用いて被処理画像とフィルタとの組み合わせを選択する場合、画像処理部１３０は、誤差情報を用いてフィードバックすることによって、最適な組み合わせを選択するようにしてもよい。
【0073】
表示制御部１５０は、誤差情報生成部１４０から誤差情報を受け取る。表示制御部１５０は、誤差情報に基づく検査結果を表示させる。検査結果の表示先は、例えば、液晶ディスプレイ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）などの表示装置である。この表示装置は、検査装置１００が備えていてもよい。尚、表示制御部１５０は、ネットワークを通じて検査結果を転送し、外部の端末（例えば、タブレット端末）に検査結果を表示させてもよい。また、表示制御部１５０は、検査結果を生成することから、検査結果生成部と呼ばれてもよい。
【0074】
検査結果には、例えば、（１）差分画像、（２）閾値以上の誤差表示、（３）ヒートマップ、（４）ヒストグラム、および（５）拡大表示の五つの表示形態がある。表示制御部１５０は、これら五つの表示形態のうちの少なくとも一つを表示させる。以下、それぞれの表示形態について説明する。
【0075】
（１）差分画像
表示制御部１５０は、撮影画像と補正済み参照画像との差分から得られる差分画像を表示させる。差分画像は、画素毎に算出された数値（画素値）の正負を反映させてもよいし、画素値の絶対値を反映させてもよい。このように、差分画像を表示させることによって、ユーザは、欠陥部分の確認を行うことができる。
表示制御部１５０は、撮影画像と補正済み参照画像との差分から得られる差分画像を表示させる。差分画像は、画素毎に算出された数値（画素値）の正負を反映させてもよいし、画素値の絶対値を反映させてもよい。このように、差分画像を表示させることによって、ユーザは、欠陥部分の確認を行うことができる。
【0076】
（２）閾値以上の誤差表示
表示制御部１５０は、誤差情報に基づいて予め設定した閾値以上の誤差が生じている領域（部分）を画像上で強調して表示させる。誤差を強調する画像は、例えば、参照画像、撮影画像、および差分画像である。誤差の強調表示は、例えば、誤差が生じている部分の色づけである。さらに、表示制御部１５０は、誤差が生じている部分の座標情報を表示してもよい。このように、誤差が生じている部分を表示させることにより、ユーザは、欠陥部分の特定を行うことができる。
表示制御部１５０は、誤差情報に基づいて予め設定した閾値以上の誤差が生じている領域（部分）を画像上で強調して表示させる。誤差を強調する画像は、例えば、参照画像、撮影画像、および差分画像である。誤差の強調表示は、例えば、誤差が生じている部分の色づけである。さらに、表示制御部１５０は、誤差が生じている部分の座標情報を表示してもよい。このように、誤差が生じている部分を表示させることにより、ユーザは、欠陥部分の特定を行うことができる。
【0077】
（３）ヒートマップ
表示制御部１５０は、誤差情報に基づくヒートマップを画像上に重ね合わせて表示させる。ヒートマップは、誤差の強度を色の濃淡などに応じて可視化した画像である。ヒートマップを重ね合わせる画像は、例えば、参照画像、撮影画像、および差分画像である。このように、ヒートマップを用いることにより、ユーザは、欠陥部分の確認を容易に行うことができる。
表示制御部１５０は、誤差情報に基づくヒートマップを画像上に重ね合わせて表示させる。ヒートマップは、誤差の強度を色の濃淡などに応じて可視化した画像である。ヒートマップを重ね合わせる画像は、例えば、参照画像、撮影画像、および差分画像である。このように、ヒートマップを用いることにより、ユーザは、欠陥部分の確認を容易に行うことができる。
【0078】
（４）ヒストグラム
表示制御部１５０は、誤差情報に基づくヒストグラムを表示させる。ヒストグラムは、例えば、各誤差値に対する画素数を棒グラフなどで示したものである。また、撮影画像が複数ある場合、ヒストグラムとして、各誤差値に対する画像数を棒グラフなどで示してもよい。このように、ヒストグラムを表示させることによって、ユーザは、誤差平均、分散、または外れ値などを確認することができる。
表示制御部１５０は、誤差情報に基づくヒストグラムを表示させる。ヒストグラムは、例えば、各誤差値に対する画素数を棒グラフなどで示したものである。また、撮影画像が複数ある場合、ヒストグラムとして、各誤差値に対する画像数を棒グラフなどで示してもよい。このように、ヒストグラムを表示させることによって、ユーザは、誤差平均、分散、または外れ値などを確認することができる。
【0079】
（５）拡大表示
表示制御部１５０は、誤差の大きい部分の画像を拡大して表示させる。拡大する画像は、例えば、参照画像、撮影画像、および差分画像である。このように、拡大画像を表示させることによって、ユーザは、誤差が生じている部分をより詳細に確認することができる。
表示制御部１５０は、誤差の大きい部分の画像を拡大して表示させる。拡大する画像は、例えば、参照画像、撮影画像、および差分画像である。このように、拡大画像を表示させることによって、ユーザは、誤差が生じている部分をより詳細に確認することができる。
【0080】
【0081】
図１１は、従来の検査装置における各画像のラインプロファイルを比較する説明図である。従来の検査装置は、本実施形態のような位置ずれを補正する機能がないものとする。図１１には、設計画像のラインプロファイル１０、参照画像（位置ずれ有り）のラインプロファイル２０、および撮影画像のラインプロファイル３０がそれぞれ示されている。また、それぞれのラインプロファイルには重心位置が示されており、ラインプロファイル１０には重心位置１１、ラインプロファイル２０には重心位置２１、およびラインプロファイル３０には重心位置３１が示されている。
【0082】
図１１のように、設計画像に対して、重心位置が中心位置からずれた画像変換フィルタを適応すると、位置ずれが有る参照画像が生成される。図１１では、設計画像における重心位置１１および撮影画像における重心位置３１は、それぞれ中心位置に揃っているが、参照画像における重心位置２１は中心位置からずれており、参照画像と撮影画像との間に位置ずれ（ｇａｐ）がある。検査装置は参照画像と撮影画像との差分によって誤差を検出するため、このような位置ずれは、誤検出を増加させる要因となる。
【0083】
図２は、第１の実施形態における各画像のラインプロファイルを比較する説明図である。図２には、設計画像のラインプロファイル１０、参照画像（位置補正済）のラインプロファイル２００、および撮影画像のラインプロファイル３０がそれぞれ示されている。更に、ラインプロファイル２００との比較として参照画像（位置ずれ有り）のラインプロファイル２０も示されている。また、図１１と同様に、ラインプロファイル１０には重心位置１１、ラインプロファイル２００には重心位置２０１、ラインプロファイル２０には重心位置２１、ラインプロファイル３０には重心位置３１がそれぞれ示されている。
【0084】
図２のように、第１の実施形態では、設計画像に対して、重心位置を中心位置に補正した画像変換フィルタを適応すると、位置ずれ（ｇａｐ）が補正された参照画像が生成される。図２では、設計画像における重心位置１１、参照画像における重心位置２０１、および撮影画像における重心位置３１は、それぞれ中心位置に揃っている。このように、位置ずれが補正されることによって、参照画像と撮影画像との重心位置が揃うことで両者の差分が小さくなり、検査装置１００は、誤検出を低減させることができる。
【0085】
以上、従来の検査装置と、第１の実施形態に係る検査装置１００との違いについて説明した。次に、検査装置１００の動作について、図３のフローチャートを用いて説明する。
【0086】
【0087】
（ステップＳＴ１１０）
設計画像取得部１１０は、設計画像を取得する。
設計画像取得部１１０は、設計画像を取得する。
【0088】
（ステップＳＴ１２０）
設計画像が取得された後、撮影画像取得部１２０は、撮影画像を取得する。尚、ステップＳＴ１２０の処理は、ステップＳＴ１１０の処理の前に行われてもよいし、ステップＳＴ１１０の処理と同時に行われてもよい。
設計画像が取得された後、撮影画像取得部１２０は、撮影画像を取得する。尚、ステップＳＴ１２０の処理は、ステップＳＴ１１０の処理の前に行われてもよいし、ステップＳＴ１１０の処理と同時に行われてもよい。
【0089】
（ステップＳＴ１３０）
撮影画像が取得された後、画像処理部１３０は、位置ずれを補正した補正済み参照画像を生成する。以降では、ステップＳＴ１３０の処理を「参照画像生成処理」と称する。参照画像生成処理の具体例について図４のフローチャートを用いて説明する。
撮影画像が取得された後、画像処理部１３０は、位置ずれを補正した補正済み参照画像を生成する。以降では、ステップＳＴ１３０の処理を「参照画像生成処理」と称する。参照画像生成処理の具体例について図４のフローチャートを用いて説明する。
【0090】
【0091】
（ステップＳＴ１３１）
設計画像が取得された後、画像変換フィルタ算出部１３１は、設計画像と撮影画像とに基づいて画像変換フィルタを算出する。
設計画像が取得された後、画像変換フィルタ算出部１３１は、設計画像と撮影画像とに基づいて画像変換フィルタを算出する。
【0092】
（ステップＳＴ１３２）
画像変換フィルタが算出された後、フィルタ補正部１３２は、画像変換フィルタの中心位置と重心位置とのずれ量に基づいて補正済み画像変換フィルタを生成する。具体的には、フィルタ補正部１３２は、ずれ量に基づいて補正値を算出し、算出した補正値を用いて画像変換フィルタを補正することによって補正済み画像変換フィルタを生成する。
画像変換フィルタが算出された後、フィルタ補正部１３２は、画像変換フィルタの中心位置と重心位置とのずれ量に基づいて補正済み画像変換フィルタを生成する。具体的には、フィルタ補正部１３２は、ずれ量に基づいて補正値を算出し、算出した補正値を用いて画像変換フィルタを補正することによって補正済み画像変換フィルタを生成する。
【0093】
（ステップＳＴ１３３）
補正済み画像変換フィルタが生成された後、参照画像生成部１３３は、設計画像と画像変換フィルタとに基づいて位置ずれを補正した補正済み参照画像を生成する。ステップＳＴ１３３の後、処理はステップＳＴ１４０へ遷移する。
補正済み画像変換フィルタが生成された後、参照画像生成部１３３は、設計画像と画像変換フィルタとに基づいて位置ずれを補正した補正済み参照画像を生成する。ステップＳＴ１３３の後、処理はステップＳＴ１４０へ遷移する。
【0094】
（ステップＳＴ１４０）
補正済み参照画像が生成された後、誤差情報生成部１４０は、撮影画像と補正済み参照画像とに基づいて誤差情報を生成する。
補正済み参照画像が生成された後、誤差情報生成部１４０は、撮影画像と補正済み参照画像とに基づいて誤差情報を生成する。
【0095】
（ステップＳＴ１５０）
誤差情報が生成された後、表示制御部１５０は、誤差情報に基づく検査結果を表示させる。ステップＳＴ１５０の後、処理は終了する。
誤差情報が生成された後、表示制御部１５０は、誤差情報に基づく検査結果を表示させる。ステップＳＴ１５０の後、処理は終了する。
【0096】
以上説明したように、第１の実施形態に係る検査装置は、設計ソフトウェアによって作成された設計データに基づく設計画像を取得し、設計データに基づいて作成された検査対象を撮影した撮影画像を取得し、設計画像から参照画像を作成する際に用いられる画像変換フィルタの中心位置と重心位置とのずれに起因する位置ずれを補正した補正済み参照画像を生成する。また、第１の実施形態に係る検査装置は、設計画像と撮影画像とに基づいて画像変換フィルタを算出し、画像変換フィルタの中心位置と重心位置とのずれ量に基づいて補正値を算出し、補正値を用いて画像変換フィルタを補正することによって補正済み画像変換フィルタを生成し、設計画像と補正済み画像変換フィルタとに基づいて上記補正済み参照画像を生成する。従って、第１の実施形態に係る検査装置は、画像変換フィルタに起因する位置ずれを補正した参照画像を生成するにより、誤検出を低減することができる。
【0097】
（第２の実施形態）
第１の実施形態に係る検査装置は、画像処理部において、画像変換フィルタの位置ずれを補正し、位置ずれを補正した画像変換フィルタを用いて位置ずれ補正済みの参照画像を生成した。第２の実施形態に係る検査装置は、画像処理部において、位置ずれ補正前の画像変換フィルタを用いて参照画像を生成し、参照画像の位置ずれを補正することによって位置ずれが補正された参照画像を生成する。
第１の実施形態に係る検査装置は、画像処理部において、画像変換フィルタの位置ずれを補正し、位置ずれを補正した画像変換フィルタを用いて位置ずれ補正済みの参照画像を生成した。第２の実施形態に係る検査装置は、画像処理部において、位置ずれ補正前の画像変換フィルタを用いて参照画像を生成し、参照画像の位置ずれを補正することによって位置ずれが補正された参照画像を生成する。
【0098】
図５は、第２の実施形態に係る検査装置５００の構成を例示するブロック図である。検査装置５００は、設計画像取得部５１０と、撮影画像取得部５２０と、画像処理部５３０と、誤差情報生成部５４０と、表示制御部５５０とを備える。尚、設計画像取得部５１０、撮影画像取得部５２０、および表示制御部５５０は、図１の設計画像取得部１１０、撮影画像取得部１２０、および表示制御部１５０と略同様の構成であるため説明を省略する。
【0099】
画像処理部５３０は、設計画像取得部５１０から設計画像を受け取り、撮影画像取得部５２０から撮影画像を受け取る。画像処理部５３０は、設計画像から参照画像を作成する際に用いられる画像変換フィルタの中心位置と重心位置とのずれに起因する位置ずれを補正した補正済み参照画像を生成する。画像処理部５３０は、生成した補正済み参照画像を誤差情報生成部５４０へと出力する。尚、画像処理部５３０は、設計画像から生成された参照画像を誤差情報生成部５４０へと出力してもよい。
【0100】
具体的には、画像処理部５３０は、画像変換フィルタ算出部５３１と、参照画像生成部５３２と、参照画像補正部５３３とを備える。尚、画像変換フィルタ算出部５３１は、画像変換フィルタの出力先が参照画像生成部５３２および参照画像補正部５３３である点において、図１の画像変換フィルタ算出部１３１と異なる。
【0101】
参照画像生成部５３２は、設計画像と画像変換フィルタとに基づいて参照画像を生成する。具体的には、参照画像生成部５３２は、設計画像と画像変換フィルタとの畳み込み演算によって、参照画像を生成する。参照画像生成部５３２は、生成した参照画像を参照画像補正部５３３へと出力する。尚、参照画像生成部５３２は、生成した参照画像を誤差情報生成部５４０へと出力してもよい。また、参照画像生成部５３２において生成される参照画像は、位置補正が行われていないため、補正前の参照画像と呼ばれてもよい。
【0102】
参照画像補正部５３３は、画像変換フィルタの中心位置と重心位置とのずれ量に基づいて補正値を算出し、補正値を用いて参照画像を補正することによって補正済み参照画像を生成する。参照画像補正部５３３は、生成した補正済み参照画像を誤差情報生成部５４０へと出力する。
【0103】
具体的には、参照画像補正部５３３は、補正前の参照画像をＲｎａとした場合、補正済み参照画像Ｒａを、例えば以下の式（１５）を用いて算出する。
【0104】
【数15】
【0105】
なお、補正済み参照画像の算出において、補正値が小数である場合、参照画像補正部５３３は、補間フィルタを用いて補正済み参照画像を算出してもよい。尚、補間フィルタは、第１の実施形態で説明したものと同様でよいため説明を省略する。
【0106】
誤差情報生成部５４０は、撮影画像取得部１２０から撮影画像を受け取り、画像処理部５３０から補正済み参照画像を受け取る。誤差情報生成部５４０は、撮影画像と補正済み参照画像とに基づいて誤差情報を生成する。誤差情報生成部５４０は、生成した誤差情報を表示制御部５５０へと出力する。
【0107】
また、誤差情報生成部５４０は、更に参照画像生成部５３２から参照画像（補正前の参照画像）を受け取ってもよい。この場合、誤差情報生成部５４０は、撮影画像と補正済み参照画像と、更に補正前の参照画像とに基づいて誤差情報を生成してもよい。例えば、誤差情報生成部５４０は、撮影画像と補正前の参照画像とに基づいて第１の誤差情報を生成し、撮影画像と補正済み参照画像とに基づいて第２の誤差情報を生成する。よって、誤差情報は、第１の誤差情報と第２の誤差情報とを含んでもよい。
【0108】
なお、第２の実施形態では、補正前の参照画像を生成することから、表示制御部５５０は、参照画像に関する位置補正前後の差分画像を検査結果として表示させてもよい。よって、検査結果には、第１の実施形態で述べた五つの表示形態に加えて、更に（６）位置補正前後の差分画像の表示形態が含まれてもよい。以下、この表示形態について説明する。
【0109】
（６）位置補正前後の差分画像
表示制御部５５０は、撮影画像と補正前の参照画像との差分から得られる第１の差分画像と、撮影画像と補正済み参照画像との差分から得られる第２の差分画像との二つを表示させる。表示制御部５５０は、例えば、二つの差分画像を上下または左右に並べて表示させてもよいし、ソフトウェアボタンなどを選択することによって二つの差分画像を切り替えて表示させてもよい。このように、位置補正前後の差分画像を表示させることによって、ユーザは、フィルタの種類によって発生しうる位置補正後の差分画像上での欠陥部分の消失を確認することができる。
表示制御部５５０は、撮影画像と補正前の参照画像との差分から得られる第１の差分画像と、撮影画像と補正済み参照画像との差分から得られる第２の差分画像との二つを表示させる。表示制御部５５０は、例えば、二つの差分画像を上下または左右に並べて表示させてもよいし、ソフトウェアボタンなどを選択することによって二つの差分画像を切り替えて表示させてもよい。このように、位置補正前後の差分画像を表示させることによって、ユーザは、フィルタの種類によって発生しうる位置補正後の差分画像上での欠陥部分の消失を確認することができる。
【0110】
以上、第２の実施形態に係る検査装置５００の構成について説明した。次に、検査装置５００の参照画像生成処理について、図６のフローチャートを用いて説明する。尚、検査装置５００の動作は、図３のフローチャートにおける、ステップＳＴ１３０の処理をステップＳＴ２３０の処理に置き換えたものである。
【0111】
【0112】
（ステップＳＴ２３１）
設計画像が取得された後、画像変換フィルタ算出部５３１は、設計画像と撮影画像とに基づいて画像変換フィルタを算出する。
設計画像が取得された後、画像変換フィルタ算出部５３１は、設計画像と撮影画像とに基づいて画像変換フィルタを算出する。
【0113】
（ステップＳＴ２３２）
画像変換フィルタが算出された後、参照画像生成部５３２は、設計画像と画像変換フィルタとに基づいて参照画像を生成する。
画像変換フィルタが算出された後、参照画像生成部５３２は、設計画像と画像変換フィルタとに基づいて参照画像を生成する。
【0114】
（ステップＳＴ２３３）
参照画像が生成された後、参照画像補正部５３３は、画像変換フィルタの中心位置と重心位置とのずれ量に基づいて位置ずれを補正した補正済み参照画像を生成する。具体的には、参照画像補正部５３３は、ずれ量に基づいて補正値を算出し、算出した補正値を用いて参照画像を補正することによって補正済み参照画像を生成する。ステップＳＴ２３３の後、処理はステップＳＴ１４０へ遷移する。
参照画像が生成された後、参照画像補正部５３３は、画像変換フィルタの中心位置と重心位置とのずれ量に基づいて位置ずれを補正した補正済み参照画像を生成する。具体的には、参照画像補正部５３３は、ずれ量に基づいて補正値を算出し、算出した補正値を用いて参照画像を補正することによって補正済み参照画像を生成する。ステップＳＴ２３３の後、処理はステップＳＴ１４０へ遷移する。
【0115】
以上説明したように、第２の実施形態に係る検査装置は、設計ソフトウェアによって作成された設計データに基づく設計画像を取得し、設計データに基づいて作成された検査対象を撮影した撮影画像を取得し、設計画像から参照画像を作成する際に用いられる画像変換フィルタの中心位置と重心位置とのずれに起因する位置ずれを補正した補正済み参照画像を生成する。また、第２の実施形態に係る検査装置は、設計画像と撮影画像とに基づいて画像変換フィルタを算出し、設計画像と画像変換フィルタとに基づいて参照画像を生成し、画像変換フィルタの中心位置と重心位置とのずれ量に基づいて補正値を算出し、補正値を用いて参照画像を補正することによって上記補正済み参照画像を生成する。従って、第２の実施形態に係る検査装置は、画像変換フィルタに起因する位置ずれを補正した参照画像を生成することにより、誤検出を低減することができる。
【0116】
（第３の実施形態）
第１の実施形態および第２の実施形態に係る検査装置は、画像処理部において、参照画像の位置ずれを補正することによって、補正済み参照画像と撮影画像との位置合わせを行った。第３の実施形態に係る検査装置は、画像処理部において、参照画像の位置ずれに関する補正値を用いて撮影画像を処理することによって、参照画像と処理済み撮影画像との位置合わせを行う。
第１の実施形態および第２の実施形態に係る検査装置は、画像処理部において、参照画像の位置ずれを補正することによって、補正済み参照画像と撮影画像との位置合わせを行った。第３の実施形態に係る検査装置は、画像処理部において、参照画像の位置ずれに関する補正値を用いて撮影画像を処理することによって、参照画像と処理済み撮影画像との位置合わせを行う。
【0117】
図７は、第３の実施形態に係る検査装置７００の構成を例示するブロック図である。検査装置７００は、設計画像取得部７１０と、撮影画像取得部７２０と、画像処理部７３０と、誤差情報生成部７４０と、表示制御部７５０とを備える。尚、設計画像取得部７１０は、図１の設計画像取得部１１０、或いは図５の設計画像取得部５１０と略同様の構成であるため説明を省略する。
【0118】
撮影画像取得部７２０は、設計データに基づいて作成された検査対象を撮影した撮影画像を取得する。撮影画像取得部７２０は、取得した撮影画像を画像処理部７３０へと出力する。尚、撮影画像取得部７２０は、取得した撮影画像を誤差情報生成部７４０へと出力してもよい。また、撮影画像取得部７２０において取得される撮影画像は、位置ずれを含ませる処理が行われていないため、処理前の撮影画像と呼ばれてもよい。
【0119】
画像処理部７３０は、設計画像取得部７１０から設計画像を受け取り、撮影画像取得部７２０から撮影画像を受け取る。画像処理部７３０は、設計画像から参照画像を生成する。また、画像処理部７３０は、設計画像から参照画像を作成する際に用いられる画像変換フィルタの中心位置と重心位置とのずれに起因する位置ずれを含むように撮影画像を処理した処理済み撮影画像を生成する。画像処理部７３０は、参照画像および生成した処理済み撮影画像を誤差情報生成部７４０へと出力する。
【0120】
具体的には、画像処理部７３０は、画像変換フィルタ算出部７３１と、参照画像生成部７３２と、撮影画像処理部７３３とを備える。尚、画像変換フィルタ算出部７３１は、画像変換フィルタの出力先が参照画像生成部７３２および撮影画像処理部７３３である点において、図１の画像変換フィルタ算出部１３１および図５の画像変換フィルタ算出部５３１と異なる。また、参照画像生成部７３２は、参照画像の出力先が誤差情報生成部７４０である点において、図５の参照画像生成部５３２と異なる。
【0121】
撮影画像処理部７３３は、画像変換フィルタの中心位置と重心位置とのずれ量に基づいて補正値を算出し、補正値を用いて撮影画像を処理することによって処理済み撮影画像を生成する。撮影画像処理部７３３は、生成した処理済み撮影画像を誤差情報生成部７４０へと出力する。尚、撮影画像処理部７３３は、補正値を用いて撮影画像を処理することから補正部と呼ばれてもよい。
【0122】
具体的には、撮影画像処理部７３３は、処理前の撮影画像をＩｎａとした場合、処理済み撮影画像Ｉａを、例えば以下の式（１６）を用いて算出する。
【0123】
【数16】
【0124】
式（１６）によれば、処理済み撮影画像は、参照画像の位置ずれに起因する補正値に基づいて算出される。尚、処理済み撮影画像の算出において、補正値が小数である場合、撮影画像処理部７３３は、補間フィルタを用いて補正済み参照画像を算出してもよい。また、補間フィルタは、第１の実施形態で説明したものと同様でよいため説明を省略する。
【0125】
誤差情報生成部７４０は、画像処理部７３０から参照画像および処理済み撮影画像を受け取る。誤差情報生成部７４０は、参照画像と処理済み撮影画像とに基づいて誤差情報を生成する。誤差情報生成部７４０は、生成した誤差情報を表示制御部７５０へと出力する。
【0126】
また、誤差情報生成部７４０は、更に撮影画像取得部７２０から撮影画像（処理前の撮影画像）を受け取ってもよい。この場合、誤差情報生成部７４０は、参照画像と処理済み撮影画像と、更に処理前の撮影画像とに基づいて誤差情報を生成してもよい。例えば、誤差情報生成部７４０は、参照画像と処理前の撮影画像とに基づいて第１の誤差情報を生成し、参照画像と処理済み撮影画像とに基づいて第２の誤差情報を生成する。よって、誤差情報は、第１の誤差情報と第２の誤差情報とを含んでもよい。
【0127】
具体的には、誤差情報生成部７４０は、処理済み撮影画像と参照画像とを差分処理することによって誤差を算出する。尚、差分処理は、第１の実施形態で説明したものと同様でよいため説明を省略する。
【0128】
表示制御部７５０は、誤差情報生成部７４０から誤差情報を受け取る。表示制御部７５０は、誤差情報に基づく検査結果を表示させる。検査結果は、第１の実施形態で説明した五つの表示形態と略同様である。例えば、第１の実施形態では、補正済み参照画像に関する差分画像を主に表示させていたが、第３の実施形態では、処理済み撮影画像に関する差分画像を主に表示させる点について異なる。しかしながら、参照画像と撮影画像との重心位置を揃えるという点については同様のため、検査装置７００は、誤検出を低減させることができる。
【0129】
なお、第３の実施形態では、処理前の撮影画像に関する誤差情報を生成してもよいことから、表示制御部７５０は、撮影画像に関する位置ずれ処理前後の差分画像を検査結果として表示させてもよい。よって、検査結果には、第１の実施形態で述べた五つの表示形態に加えて、更に（６’）位置ずれ処理前後の差分画像の表示形態が含まれてもよい。尚、第２の実施形態における表示形態の（６）と区別するため、第３の実施形態では（６’）としている。以下、この表示形態について説明する。
【0130】
（６’）位置ずれ処理前後の差分画像
表示制御部７５０は、参照画像と処理前の撮影画像との差分から得られる第１の差分画像と、参照画像と処理済み撮影画像との差分から得られる第２の差分画像との二つを表示させる。表示制御部７５０は、例えば、二つの差分画像を上下または左右に並べて表示させてもよいし、ソフトウェアボタンなどを選択することによって二つの差分画像を切り替えて表示させてもよい。このように、位置ずれ処理前後の差分画像を表示させることによって、ユーザは、フィルタの種類によって発生しうる位置ずれ処理後の差分画像上での欠陥部分の消失を確認することができる。
表示制御部７５０は、参照画像と処理前の撮影画像との差分から得られる第１の差分画像と、参照画像と処理済み撮影画像との差分から得られる第２の差分画像との二つを表示させる。表示制御部７５０は、例えば、二つの差分画像を上下または左右に並べて表示させてもよいし、ソフトウェアボタンなどを選択することによって二つの差分画像を切り替えて表示させてもよい。このように、位置ずれ処理前後の差分画像を表示させることによって、ユーザは、フィルタの種類によって発生しうる位置ずれ処理後の差分画像上での欠陥部分の消失を確認することができる。
【0131】
以上、第３の実施形態に係る検査装置７００の構成について説明した。次に、従来の検査装置と、第３の実施形態に係る検査装置７００との違いについて、図８を用いて説明する。尚、従来の検査装置は、第１の実施形態において図１１を用いて説明しているため、ここでの説明を省略する。
【0132】
図８は、第３の実施形態における各画像のラインプロファイルを比較する説明図である。図８には、設計画像のラインプロファイル１０、参照画像のラインプロファイル２０、および撮影画像（位置ずれ処理済）のラインプロファイル８００がそれぞれ示されている。更に、ラインプロファイル８００との比較として位置ずれを含ませる処理前の撮影画像のラインプロファイル３０も示されている。また、図１１と同様に、ラインプロファイル１０には重心位置１１、ラインプロファイル２０には重心位置２１、ラインプロファイル３０には重心位置３１、ラインプロファイル８００には重心位置８０１がそれぞれ示されている。
【0133】
図８のように、第３の実施形態では、撮影画像に対して、参照画像に関する位置ずれ（ｇａｐ）に基づく処理をすることによって、あえて位置ずれを含ませた撮影画像が生成される。これにより、図８に示すように、参照画像における重心位置２１および位置ずれ処理済みの撮影画像における重心位置８０１を揃えることができる。よって、参照画像および撮影画像が共に同様の位置ずれを含むことになるため、位置ずれに起因する両者の差分が小さくなり、検査装置７００は、誤検出を低減させることができる。
【0134】
以上、従来の検査装置と、第３の実施形態に係る検査装置７００との違いについて説明した。次に、検査装置７００の動作について、図９のフローチャートを用いて説明する。
【0135】
【0136】
（ステップＳＴ３１０）
設計画像取得部７１０は、設計画像を取得する。
設計画像取得部７１０は、設計画像を取得する。
【0137】
（ステップＳＴ３２０）
設計画像が取得された後、撮影画像取得部７２０は、撮影画像を取得する。尚、ステップＳＴ３２０の処理は、ステップＳＴ３１０の処理の前に行われてもよいし、ステップＳＴ３１０の処理と同時に行われてもよい。
設計画像が取得された後、撮影画像取得部７２０は、撮影画像を取得する。尚、ステップＳＴ３２０の処理は、ステップＳＴ３１０の処理の前に行われてもよいし、ステップＳＴ３１０の処理と同時に行われてもよい。
【0138】
（ステップＳＴ３３０）
撮影画像が取得された後、画像変換フィルタ算出部７３１は、設計画像と撮影画像とに基づいて画像変換フィルタを算出する。
撮影画像が取得された後、画像変換フィルタ算出部７３１は、設計画像と撮影画像とに基づいて画像変換フィルタを算出する。
【0139】
（ステップＳＴ３４０）
画像変換フィルタが算出された後、参照画像生成部７３２は、設計画像と画像変換フィルタとに基づいて参照画像を生成する。
画像変換フィルタが算出された後、参照画像生成部７３２は、設計画像と画像変換フィルタとに基づいて参照画像を生成する。
【0140】
（ステップＳＴ３５０）
参照画像が生成された後、撮影画像処理部７３３は、画像変換フィルタの中心位置と重心位置とのずれ量に基づいて位置ずれを含むように処理した処理済み撮影画像を生成する。具体的には、撮影画像処理部７３３は、ずれ量に基づいて補正値を算出し、算出した補正値を用いて撮影画像を処理することによって処理済み撮影画像を生成する。
参照画像が生成された後、撮影画像処理部７３３は、画像変換フィルタの中心位置と重心位置とのずれ量に基づいて位置ずれを含むように処理した処理済み撮影画像を生成する。具体的には、撮影画像処理部７３３は、ずれ量に基づいて補正値を算出し、算出した補正値を用いて撮影画像を処理することによって処理済み撮影画像を生成する。
【0141】
（ステップＳＴ３６０）
処理済み撮影画像が生成された後、誤差情報生成部７４０は、参照画像と処理済み撮影画像とに基づいて誤差情報を生成する。
処理済み撮影画像が生成された後、誤差情報生成部７４０は、参照画像と処理済み撮影画像とに基づいて誤差情報を生成する。
【0142】
（ステップＳＴ３７０）
誤差情報が生成された後、表示制御部７５０は、誤差情報に基づく検査結果を表示させる。ステップＳＴ３７０の後、処理は終了する。
誤差情報が生成された後、表示制御部７５０は、誤差情報に基づく検査結果を表示させる。ステップＳＴ３７０の後、処理は終了する。
【0143】
以上説明したように、第３の実施形態に係る検査装置は、設計ソフトウェアによって作成された設計データに基づく設計画像を取得し、設計データに基づいて作成された検査対象を撮影した撮影画像を取得し、設計画像から参照画像を作成する際に用いられる画像変換フィルタの中心位置と重心位置とのずれに起因する位置ずれを含むように処理した処理済み撮影画像を生成する。また、第３の実施形態に係る検査装置は、設計画像と撮影画像とに基づいて画像変換フィルタを算出し、設計画像と画像変換フィルタとに基づいて参照画像を生成し、画像変換フィルタの中心位置と重心位置とのずれ量に基づいて補正値を算出し、補正値を用いて撮影画像を処理することによって処理済み撮影画像を生成する。従って、第３の実施形態に係る検査装置は、画像変換フィルタに起因する位置ずれを含むように処理した撮影画像を生成することにより、誤検出を低減することができる。
【0144】
（ハードウェア構成）
図１０は、一実施形態に係るコンピュータ１０００のハードウェア構成を例示するブロック図である。コンピュータ１０００は、ハードウェアとして、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１０１０と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１０２０と、プログラムメモリ１０３０と、補助記憶装置１０４０と、入出力インタフェース１０５０とを備える。ＣＰＵ１０１０は、バス１０６０を介して、ＲＡＭ１０２０、プログラムメモリ１０３０、補助記憶装置１０４０、および入出力インタフェース１０５０と通信する。
図１０は、一実施形態に係るコンピュータ１０００のハードウェア構成を例示するブロック図である。コンピュータ１０００は、ハードウェアとして、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１０１０と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１０２０と、プログラムメモリ１０３０と、補助記憶装置１０４０と、入出力インタフェース１０５０とを備える。ＣＰＵ１０１０は、バス１０６０を介して、ＲＡＭ１０２０、プログラムメモリ１０３０、補助記憶装置１０４０、および入出力インタフェース１０５０と通信する。
【0145】
ＣＰＵ１０１０は、汎用プロセッサの一例である。ＲＡＭ１０２０は、ワーキングメモリとしてＣＰＵ１０１０に使用される。ＲＡＭ１０２０は、ＳＤＲＡＭ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）などの揮発性メモリを含む。プログラムメモリ１０３０は、検査プログラムなどを含む種々のプログラムを記憶する。プログラムメモリ１０３０として、例えば、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ－Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、補助記憶装置１０４０の一部、またはその組み合わせが使用される。補助記憶装置１０４０は、データを非一時的に記憶する。補助記憶装置１０４０は、ＨＤＤまたはＳＳＤなどの不揮発性メモリを含む。
【0146】
入出力インタフェース１０５０は、他のデバイスと接続するためのインタフェースである。入出力インタフェース１０５０は、例えば、入力装置、撮影装置および表示装置との接続に使用される。
【0147】
プログラムメモリ１０３０に記憶されている各プログラムはコンピュータ実行可能命令を含む。プログラム（コンピュータ実行可能命令）は、ＣＰＵ１０１０により実行されると、ＣＰＵ１０１０に所定の処理を実行させる。例えば、検査プログラムなどは、ＣＰＵ１０１０により実行されると、ＣＰＵ１０１０に図１、５、および７の各部に関して説明された一連の処理を実行させる。
【0148】
プログラムは、コンピュータで読み取り可能な記憶媒体に記憶された状態でコンピュータ１０００に提供されてよい。この場合、例えば、コンピュータ１０００は、記憶媒体からデータを読み出すドライブ（図示せず）をさらに備え、記憶媒体からプログラムを取得する。記憶媒体の例は、磁気ディスク、光ディスク（ＣＤ－ＲＯＭ、ＣＤ－Ｒ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－Ｒなど）、光磁気ディスク（ＭＯなど）、半導体メモリを含む。また、プログラムを通信ネットワーク上のサーバに格納し、コンピュータ１０００が入出力インタフェース１０５０を使用してサーバからプログラムをダウンロードするようにしてもよい。
【0149】
実施形態において説明される処理は、ＣＰＵ１０１０などの汎用ハードウェアプロセッサがプログラムを実行することにより行われることに限らず、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）などの専用ハードウェアプロセッサにより行われてもよい。処理回路（処理部）という語は、少なくとも一つの汎用ハードウェアプロセッサ、少なくとも一つの専用ハードウェアプロセッサ、または少なくとも一つの汎用ハードウェアプロセッサと少なくとも一つの専用ハードウェアプロセッサとの組み合わせを含む。図１０に示す例では、ＣＰＵ１０１０、ＲＡＭ１０２０、およびプログラムメモリ１０３０が処理回路に相当する。
【0150】
よって、以上の各実施形態によれば、誤検出を低減することができる。
【0151】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【0152】
１０…ラインプロファイル、１１…重心位置、２０…ラインプロファイル、２１…重心位置、３０…ラインプロファイル、３１…重心位置、１００…検査装置、１００…検査装置、１１０…設計画像取得部、１２０…撮影画像取得部、１３０…画像処理部、１３１…画像変換フィルタ算出部、１３２…フィルタ補正部、１３３…参照画像生成部、１４０…誤差情報生成部、１５０…表示制御部、２００…ラインプロファイル、２０１…重心位置、５００…検査装置、５００…検査装置、５１０…設計画像取得部、５２０…撮影画像取得部、５３０…画像処理部、５３１…画像変換フィルタ算出部、５３２…参照画像生成部、５３３…参照画像補正部、５４０…誤差情報生成部、５５０…表示制御部、７００…検査装置、７００…検査装置、７１０…設計画像取得部、７２０…撮影画像取得部、７３０…画像処理部、７３１…画像変換フィルタ算出部、７３２…参照画像生成部、７３３…撮影画像処理部、７４０…誤差情報生成部、７５０…表示制御部、１０００…コンピュータ、１０３０…プログラムメモリ、１０４０…補助記憶装置、１０５０…入出力インタフェース、１０６０…バス。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
