JP2006038553A - Imaging apparatus and imaging method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、撮像部と照明との撮像系を複数搭載して、デバイスが形成された基板の広範囲の領域を撮像するものであり、全ての撮像部で同じ輝度の基板画像が得られるように、個々の撮像部と照明系の機差を取り除く撮像装置及びこれを用いた欠陥検査装置に関する。 In the present invention, a plurality of imaging systems including an imaging unit and an illumination are mounted so as to capture a wide area of a substrate on which a device is formed, so that a substrate image having the same luminance can be obtained in all imaging units. The present invention relates to an image pickup apparatus that removes machine differences between individual image pickup units and an illumination system, and a defect inspection apparatus using the image pickup apparatus.
従来、広範囲な領域を撮像しようとする際、撮像にかかる時間を短縮させるために、複数の撮像系を設けて、上記領域を一度に撮像することが検査装置等において行われている。
しかしながら、上述したように、複数の撮像系を用いて1つの画像を取得する場合、単独の撮像系を用いた場合に対して、各撮像系間の特性のバラツキの問題を解決する必要がある。
特に、パターン欠陥等の検査装置は、検査領域の広範囲化に伴い撮像部と照明系を複数搭載して同時に検査を行い、検査時間の短縮化を実現している。
2. Description of the Related Art Conventionally, when attempting to image a wide area, in order to reduce the time required for imaging, a plurality of imaging systems are provided and the above-described area is imaged at once in an inspection apparatus or the like.
However, as described above, when one image is acquired using a plurality of imaging systems, it is necessary to solve the problem of variation in characteristics between the imaging systems as compared to the case where a single imaging system is used. .
In particular, inspection apparatuses for pattern defects and the like are equipped with a plurality of imaging units and illumination systems as the inspection area is widened, and simultaneously inspects to realize a reduction in inspection time.
このため、反射率が一様な被検体に対して全ての撮像部で同じ輝度の基板画像が得られるように設定が必要であるとともに、検査する工程基板ごとに欠陥抽出対象が異なるため、画像処理による欠陥抽出に適した光量を設定する必要、すなわち、個々の撮像部と照明系の機差を取り除くということが必要である。
すなわち、撮像系の撮像部及び照明の特性のバラツキにより、得られる画像の輝度が撮像系に対応する部分ごとに異なるため、検査等において画質が不十分なため、検査精度が低下してしまう。
For this reason, it is necessary to make settings so that a substrate image with the same brightness can be obtained in all imaging units for a subject with uniform reflectance, and the defect extraction target differs for each process substrate to be inspected. It is necessary to set an amount of light suitable for defect extraction by processing, that is, to remove machine differences between individual imaging units and illumination systems.
That is, due to variations in the characteristics of the imaging unit and the illumination system of the imaging system, the luminance of the obtained image varies from part to part corresponding to the imaging system.
このため、複数の撮像系の特性を揃える必要があり、すなわち、複数の撮像部で同じ輝度の画像を得るため、照明を調光することが行われている。
しかしながら、照明には可視域の波長帯域が長いハロゲン光源を使用するのが一般的であり、いくつかの問題点を有している。
例えば、照明を調光するために光源への印加電圧を可変させる方式の場合、調光の応答性が悪く、かつ印加電圧と輝度との対応関係が線形でないため高い精度の調整が困難であり、さらには電圧可変により光源に負荷がかかり、光源の特性劣化の要因となる。
For this reason, it is necessary to make the characteristics of a plurality of imaging systems uniform, that is, in order to obtain images having the same luminance by a plurality of imaging units, the lighting is dimmed.
However, it is common to use a halogen light source having a long wavelength band in the visible region for illumination, which has several problems.
For example, in the case of a method in which the voltage applied to the light source is varied in order to dim the illumination, the responsiveness of the dimming is poor and the correspondence between the applied voltage and the luminance is not linear, so it is difficult to adjust with high accuracy. Furthermore, the load is applied to the light source due to the variable voltage, which causes deterioration of the characteristics of the light source.
また、例えば、照明を調光するために、NDフィルタを用いた場合、瞬時に基板に対して露光する光量を変化させることが出来ない。
この改善策として、このため、装置内に含まれる複数の光学系において、検査感度を同程度にすることを目的とし、像質から画像処理パラメータを設定するものがある(例えば、特許文献1参照)。
As an improvement measure, there is a method for setting image processing parameters based on image quality for the purpose of making inspection sensitivities the same in a plurality of optical systems included in the apparatus (see, for example, Patent Document 1). ).
しかしながら、特許文献1に示すパターン検査装置にあっては、装置内に含まれる複数の光学系において、検査感度を同程度にするため、取得した画像の像質から画像処理パラメータを設定し、この画像処理パラメータにより検査感度の調整を行うが、画像処理に時間がかかり、また取得した後なので像質の調整に限界があり、常に高い精度で全て撮像系間の調整が行えるわけではない。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、検査感度及び検査速度を落とさずに、撮像部と照明系とからなる、複数の撮像系間の機差を校正する撮像装置及び撮像方法、さらにこれを用いた検査装置及び検査方法を提供することを目的とする。
However, in the pattern inspection apparatus shown in
The present invention has been made in view of such circumstances, and an imaging apparatus and an imaging system that calibrates machine differences between a plurality of imaging systems, which include an imaging unit and an illumination system, without reducing inspection sensitivity and inspection speed. It is an object of the present invention to provide a method, and an inspection apparatus and an inspection method using the method.
本発明の撮像装置は、各々撮像部(たとえば、実施例における撮像部1)を有する複数の撮像系からなる撮像装置において、全ての撮像部の、露光時間に対応した画像の輝度情報(例えば、輝度値)を読み込み、該輝度情報から各撮像部毎の露光時間係数を計算する露光時間係数計算部と、所定の露光時間に対して、各撮像部毎に対応する露光時間係数を乗じて、各撮像部の撮像に用いる撮像露光時間を計算する露光時間計算部とを有することを特徴とする。
本発明の撮像方法は、各々撮像部を有する複数の撮像系からなる撮像装置における撮像方法において、全ての撮像部の、露光時間に対応した輝度情報を読み込み、該輝度情報から各撮像部毎の露光時間係数を計算する露光時間係数計算過程と、所定の露光時間に対して、各撮像部毎に対応する露光時間係数を乗じて、各撮像部の撮像に用いる撮像露光時間を計算する露光時間計算過程とを有することを特徴とする。
The imaging apparatus according to the present invention is an imaging apparatus including a plurality of imaging systems each having an imaging unit (for example, the
The imaging method of the present invention is an imaging method in an imaging device including a plurality of imaging systems each having an imaging unit, and reads luminance information corresponding to the exposure time of all imaging units, and from the luminance information for each imaging unit. An exposure time coefficient calculation process for calculating an exposure time coefficient, and an exposure time for calculating an imaging exposure time used for imaging of each imaging unit by multiplying a predetermined exposure time by an exposure time coefficient corresponding to each imaging unit. And a calculation process.
上述した構成により、本発明の撮像装置及び撮像方法は、撮像部と照明装置とからなる撮像系間の機差を補正し、同一の被撮像対象から、全ての撮像系間において同様の輝度を有する画像を撮像できるため、複数の撮像系により同一の被撮像対象を複数の部分画像として撮像した画像と合成して、被撮像対象の全体画像を生成する際、撮像後の画像処理を行わないため、撮像及び合成処理の速度を落とさず、また、撮像時点で撮像系間の機差を吸収しているため、高い精度で機差が校正された、視覚的に違和感のない全体画像を作成できる。
本発明の撮像装置及び撮像方法は、例えば、大面積のFPD基板を複数作成する供取り基板などの検査をする検査装置に搭載した場合など、撮像及び合成処理の速度が低下しないため、すなわち検査速度を低下させず、撮像時点で各撮像系間の機差を吸収しているため、合成した結果の輝度が全体画像において高い精度で合わせ込むことができるため、検査の精度を向上させることが可能となる。
With the above-described configuration, the imaging apparatus and imaging method of the present invention correct the machine difference between the imaging systems composed of the imaging unit and the illumination device, and provide the same luminance between all imaging systems from the same imaging target. Since the same imaged object is imaged as a plurality of partial images by a plurality of imaging systems to generate the entire image of the imaged object, image processing after imaging is not performed. Therefore, it does not slow down the imaging and composition processing, and because it absorbs machine differences between the imaging systems at the time of imaging, it creates a whole image that is calibrated with high accuracy and has no visual discomfort. it can.
The imaging apparatus and imaging method of the present invention does not decrease the speed of imaging and synthesis processing, for example, when mounted on an inspection apparatus that inspects a take-up substrate or the like that creates a plurality of large-area FPD substrates, that is, inspection Since the machine difference between each imaging system is absorbed at the time of imaging without reducing the speed, the brightness of the synthesized result can be adjusted with high accuracy in the entire image, so that the accuracy of inspection can be improved. It becomes possible.
本発明の撮像装置は、撮像装置が各々の撮像部に対応した照明装置を有しており、校正用サンプルにより、前記撮像部毎に全ての画素が受光する輝度を測定する輝度測定部と、該輝度の最大値が所定の閾値となるよう、前記所定の露光時間に対して、前記照明装置の光量を調整する調光制御部とを有することを特徴とする。
本発明の撮像方法は、校正用サンプルにより、前記撮像部毎に全ての画素受光する輝度を測定する輝度測定過程と、該輝度の最大値が所定の閾値となるよう、前記所定の露光時間に対して、各々の撮像部に対応した照明装置の光量を調整する調光制御過程とを有することを特徴とする。
本発明の撮像装置は、前記閾値が、所定の露光時間における撮像部の受光部が受光する明るさと出力される輝度値との対応関係において、輝度値が明るさの一次関数である範囲の最大値であり、かつ全ての撮像部で最も小さい値に設定されていることを特徴とする。
The imaging device of the present invention has an illumination device corresponding to each imaging unit, and a luminance measurement unit that measures the luminance received by all the pixels for each imaging unit by a calibration sample; And a dimming control unit that adjusts the amount of light of the illumination device with respect to the predetermined exposure time so that the maximum value of the luminance becomes a predetermined threshold value.
The imaging method according to the present invention includes a luminance measurement process for measuring the luminance of light received by all pixels for each imaging unit using a calibration sample, and the predetermined exposure time so that the maximum value of the luminance becomes a predetermined threshold value. On the other hand, it has a dimming control process for adjusting the light quantity of the illumination device corresponding to each imaging unit.
In the imaging apparatus of the present invention, the threshold value is a maximum in a range in which the luminance value is a linear function of brightness in the correspondence relationship between the brightness received by the light receiving unit of the imaging unit and the output brightness value at a predetermined exposure time. It is a value and is set to the smallest value in all the imaging units.
上述した構成により、本発明の撮像装置及び撮像方法は、上記機差を補正する際、各撮像部の全ての画素の輝度を、所定の閾値以下となるように照明装置の光量を調整することにより、一次関数での変化領域に制御範囲が含まれることとなり、撮像系の機差の制御を高い精度で行うことが可能となる。 With the configuration described above, the image pickup apparatus and the image pickup method of the present invention adjust the light amount of the illumination device so that the luminance of all the pixels of each image pickup unit is equal to or less than a predetermined threshold when correcting the machine difference. As a result, the control range is included in the change area of the linear function, and the machine difference of the imaging system can be controlled with high accuracy.
本発明の撮像装置は、前記露光時間係数計算部が各撮像部毎の輝度情報の平均値及び3σを求め、各撮像部において最大の3σを、前記閾値から減算し、この減算結果により各撮像部の平均値を除算した結果を露光時間係数として出力することを特徴とする。
本発明の撮像方法は、前記露光時間係数計算過程において、各撮像部毎の輝度情報の平均値及び3σを求め、各撮像部において最大の3σを、前記閾値から減算し、この減算結果により各撮像部の平均値を除算した結果を露光時間係数として出力することを特徴とする。
上述した構成により、本発明の撮像装置及び撮像方法は、複数の撮像系において最大の3σを、前記閾値、すなわち撮像系における照度と輝度との対応関係が直線性を有している範囲の最大値から減算して、各撮像部の平均値を除算して、除算結果を各々の露光時間係数としているため、撮像した輝度がばらついたとしても、直線性を有した範囲内において輝度を補正することが可能となる。
In the imaging apparatus according to the present invention, the exposure time coefficient calculation unit obtains an average value and 3σ of luminance information for each imaging unit, and subtracts the maximum 3σ from the threshold value in each imaging unit. The result of dividing the average value of the part is output as an exposure time coefficient.
In the imaging method of the present invention, in the exposure time coefficient calculation process, an average value and 3σ of luminance information for each imaging unit are obtained, and the maximum 3σ in each imaging unit is subtracted from the threshold value. A result obtained by dividing the average value of the imaging unit is output as an exposure time coefficient.
With the above-described configuration, the imaging apparatus and imaging method of the present invention have the maximum 3σ in a plurality of imaging systems, and the maximum of the threshold value, that is, the range in which the correspondence between illuminance and luminance in the imaging system has linearity. Since the average value of each imaging unit is subtracted from the value and the result of the division is used as each exposure time coefficient, even if the captured luminance varies, the luminance is corrected within a linear range. It becomes possible.
本発明の撮像装置は、前記露光時間係数計算部が各撮像部毎の輝度情報の平均値と、最大値及び最小値との輝度差を求め、各撮像部において最大の輝度差を、前記閾値から減算し、この減算結果により各撮像部の平均値を除算した結果を露光時間係数として出力することを特徴とする。
本発明の撮像方法は、前記露光時間係数計算過程において、各撮像部毎の輝度情報の平均値と、最大値及び最小値との輝度差を求め、各撮像部において最大の輝度差を、前記閾値から減算し、この減算結果により各撮像部の平均値を除算した結果を露光時間係数として出力することを特徴とする。
上述した構成により、本発明の撮像装置及び撮像方法は、複数の撮像系において輝度の最大値と最小値との最大の輝度差を、前記閾値、すなわち撮像系における照度と輝度との対応関係が直線性を有している範囲の最大値から減算して、各撮像部の平均値を除算して、除算結果を各々の露光時間係数としているため、撮像した輝度がばらついたとしても、直線性を有した範囲内において輝度を補正することが可能となる。
In the imaging apparatus of the present invention, the exposure time coefficient calculation unit obtains a luminance difference between an average value of luminance information for each imaging unit and a maximum value and a minimum value, and the maximum luminance difference in each imaging unit is determined as the threshold value. And the result obtained by dividing the average value of each imaging unit by the subtraction result is output as an exposure time coefficient.
In the imaging method of the present invention, in the exposure time coefficient calculation process, an average value of luminance information for each imaging unit and a luminance difference between a maximum value and a minimum value are obtained, and the maximum luminance difference in each imaging unit is Subtracting from the threshold value and dividing the average value of each imaging unit by the subtraction result, the result is output as an exposure time coefficient.
With the above-described configuration, the imaging apparatus and imaging method of the present invention have the maximum luminance difference between the maximum value and the minimum value of the luminance in a plurality of imaging systems, and the correspondence relationship between the threshold value, that is, the illuminance and the luminance in the imaging system. Since the average value of each imaging unit is subtracted from the maximum value of the linearity range and the result of the division is used as the exposure time coefficient, linearity can be obtained even if the captured brightness varies. It is possible to correct the luminance within a range having.
本発明の撮像装置は、撮像装置で撮像する被撮像対象に対応して、所定の露光時間を調整する基準露光係数を各々の撮像部毎に記憶したデータベースを有していることを特徴とする。
本発明の撮像装置は、前記露光時間計算部が、被撮像対象に対応した基準露光係数を、前記データベースより各撮像部に対応して読み出し、露光時間係数を乗じた露光時間に対し乗じて、各撮像部の撮像露光時間として出力することを特徴とする。
上述した構成により、本発明の撮像装置は、被撮像対象毎に、各被撮像対象に対応した露光時間とするため、この露光時間に乗じて調整する基準露光係数が予め測定され、記憶されているため、この基準露光係数に対応しているいずれの被撮像対象に対しても、同様に高い精度で輝度の調整を行うことが可能であり、被撮像対象が変わる境目において最適な露光時間が簡易な演算により高速に得られるため、各撮像系の輝度調整がリアルタイムに行え検査時間を増加させることがない。
The image pickup apparatus of the present invention has a database that stores a reference exposure coefficient for adjusting a predetermined exposure time for each image pickup unit corresponding to an object to be picked up by the image pickup apparatus. .
In the imaging apparatus of the present invention, the exposure time calculation unit reads a reference exposure coefficient corresponding to the imaging target, corresponding to each imaging unit from the database, and multiplies the exposure time multiplied by the exposure time coefficient, It outputs as an imaging exposure time of each imaging part.
With the above-described configuration, the imaging apparatus of the present invention measures and stores in advance a reference exposure coefficient that is adjusted by multiplying this exposure time in order to obtain an exposure time corresponding to each imaging target for each imaging target. Therefore, it is possible to adjust the brightness with high accuracy for any imaging target corresponding to this reference exposure coefficient, and the optimal exposure time at the boundary where the imaging target changes. Since it can be obtained at high speed by simple calculation, the brightness of each imaging system can be adjusted in real time without increasing the inspection time.
以上説明したように、本発明の撮像装置及び撮像方法によれば、撮像部と照明装置とからなる撮像系間の機差を補正し、同一の被撮像対象から、全ての撮像系間において同様の輝度を有する画像を撮像できるため、複数の撮像系により同一の被撮像対象を複数の部分画像として撮像した画像と合成して、被撮像対象の全体画像を生成する際、撮像後の画像処理を行わないため、撮像及び合成処理の速度を落とさず、また、撮像時点で撮像系間の機差を吸収しているため、各部分画像間の機差が高い精度で校正され、視覚的に違和感のない全体画像を作成できる。 As described above, according to the imaging apparatus and imaging method of the present invention, the machine difference between the imaging systems composed of the imaging unit and the illumination device is corrected, and the same imaging target and the same between all imaging systems. Since an image having the brightness of 1 can be captured, when the same captured object is combined with multiple captured images by a plurality of imaging systems to generate an entire image of the captured object, image processing after capturing is performed. Therefore, the machine difference between the partial images is calibrated with high accuracy and visually. Can create a whole image without any sense of incongruity.
以下、本発明の一実施形態による撮像装置を搭載した基板の検査装置を図面を参照して説明する。図1は同実施形態の構成例を示す概念図である。
この図において、検査装置は、撮像部1及び照明装置2からなる撮像系と、輝度調整を行う統合制御部4と、校正用サンプル3の位置を調整する保持移動部5と、基板8が配置されるステージ6と、該ステージ6において基板8を移動させる基板搬送部7とを有している。
ここで、本発明は、統合制御部4及び複数の撮像系からなる撮像装置である。撮像系は図面奥に向かって複数配置されており、各々撮像部1と照明装置2とから構成されている。
撮像部1と照明装置2とは、各々同一の機器が使用されるが、個々の特性のバラツキを有している。
A substrate inspection apparatus equipped with an imaging apparatus according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a conceptual diagram showing a configuration example of the embodiment.
In this figure, the inspection apparatus includes an imaging system composed of an
Here, the present invention is an imaging apparatus including the integrated
The
撮像部1は、例えば、受光素子であるCCD(電荷結合素子)が画素単位で一列に並んで配置されたラインセンサ等で構成されている。
照明装置2は、例えば、ハロゲンランプを光源としており、被撮像対象である基板8に対して所定の光量の光を放射させる。
また、撮像部1は、上記照明装置2が放射した光が被撮像対象において反射した反射光を受光して、所定の輝度情報、すなわち輝度値を示すデジタルデータを出力する。
The
The illumination device 2 uses, for example, a halogen lamp as a light source, and radiates a predetermined amount of light to the
In addition, the
統合制御部4は、本発明の特徴的な部分であり、後に詳細な説明を行うが、複数の撮像系(撮像部1,照明装置2)各々を制御して、各撮像系間の機差を低減させる処理を行う。
校正用サンプル3は、各照明装置2の光量の調整、及び撮像装置間の機差の低減処理を行うための輝度情報を取得するために用いられる。
保持移動部5は、上記校正用サンプル3の位置を調整、すなわち、校正に使用する際に、照明装置2から放射された光が反射して、反射した反射光が撮像部1の受光部に入射する位置に移動させ、検査が行われており、使用されない際に、ステージ6上における基板8の搬送に邪魔にならない位置に移動させる。
基板搬送部7は、撮像系が基板8における画像をサンプリングするタイミングに対応させた速度で、基板8をステージ6上において搬送させる。
The
The
The holding / moving unit 5 adjusts the position of the
The
次に、図2を参照して、詳細に図1の検査装置の説明を行う。図2は、上記検査装置の各部の構成を詳細に示すブロック図である。
統合制御部4は画像データ処理部10と制御管理部11とから構成されており、検査前において、画像データ処理部10は輝度差の調整制御を行い、制御結果を制御管理部11へ出力し、制御管理部11は上記制御結果により、照明装置2及び撮像部1の調整を行う。
また、検査中において、画像データ処理部10は検査画像を生成し、この検査画像から欠陥のある部分を検出し、この部分の座標を出力する。制御管理部11は、基板8を基板6上において、所定の速度で撮像系に対して相対的に移動させる。
Next, the inspection apparatus of FIG. 1 will be described in detail with reference to FIG. FIG. 2 is a block diagram showing in detail the configuration of each part of the inspection apparatus.
The
During the inspection, the image
照明装置2は、ハロゲンランプなどの高照度の光を発行する光源13と、この光源13の光量を調整する調光制御部12とを有しており、上記制御管理部11からの制御信号により所定の光量の光を放射する。
撮像部1は、反射光などの外部光を入射し、入射した光量を受光素子により画像(画素)毎の輝度値に変換して、この輝度値を示すデジタルデータを出力する受光部15と、制御管理部11からの制御信号により、所定の周期のサンプリングタイミング毎に、受光部1が外部光を入射する時間幅すなわち露光時間を制御する撮像制御部14とを有している。撮像部1がCCDによるラインセンサである場合、1次元に並べられた受光素子が各々1画素の輝度値を出力することになる。
The illumination device 2 includes a
The
保持移動部5は、ステージ6上において、校正用サンプル3の反射面を、撮像系に対して基板8の検査面と同一の高さに調整するサンプル上下駆動制御部16を有している。
基板搬送部7は、基板8を乗せて移動する搬送部20と、搬送部20の移動速度を上記サンプリングタイミングに対応した速度に調整する搬送制御部18と、搬送部20に基板8を固定する基板クランプ部21と、この基板クランプ部21における基板8の固定及び固定の解除の制御を行うクランプ制御部19とを有している。
The holding / moving unit 5 has a sample up / down
The
次に、本発明の実施例である撮像装置における画像データ処理部10を、図3を参照して説明する。ここで、図3は、画像データ処理部10の構成例を示すブロック図である。
上記画像データ処理部10は、所定の露光時間を撮像部毎に調整する露光時間係数を計算する露光時間係数計算部30と、上記露光時間係数を用いて、各撮像部毎の露光時間を計算する露光時間計算部31と、各撮像部毎に対応させ、上記露光時間係数を格納するデータベース32とを有している。
Next, the image
The image
次に、図1〜図3及び図4〜図7,図9,図10を参照して、上述した本発明の撮像装置を搭載した検査装置の動作を説明する。図4〜図7,図9,図10は、図1〜図3の一実施例による上記検査装置の一動作例を具体的に示すフローチャートである。
<測定準備過程>
まず、図4のフローチャートに示す順に、検査測定の前に、ステップS1においてベースとなる露光時間,ステップS2において露光時間係数,及びステップS3において基準露光係数を順次求める。
上記ベースとなる露光時間は各撮像部それぞれが実際に使用する撮像露光時間を求める基準となる時間であり、この露光時間に撮像部毎の機差の影響を抑制する露光時間係数を乗じて、さらに、この乗算結果に対して被撮像対象に対応した(すなわち被撮像対象の反射率に対応した)基準露光係数を乗じて、上記撮像露光時間の計算が行われる。
Next, with reference to FIGS. 1 to 3 and FIGS. 4 to 7, 9, and 10, the operation of the inspection apparatus equipped with the imaging device of the present invention described above will be described. 4 to 7, 9, and 10 are flowcharts specifically showing an operation example of the inspection apparatus according to the embodiment of FIGS. 1 to 3.
<Measurement preparation process>
First, in the order shown in the flowchart of FIG. 4, before the inspection measurement, the base exposure time in step S1, the exposure time coefficient in step S2, and the reference exposure coefficient in step S3 are sequentially obtained.
The base exposure time is a reference time for obtaining the imaging exposure time that each imaging unit actually uses, and this exposure time is multiplied by an exposure time coefficient that suppresses the influence of machine differences for each imaging unit. Further, the multiplication exposure time is calculated by multiplying the multiplication result by a reference exposure coefficient corresponding to the imaging target (that is, corresponding to the reflectance of the imaging target).
<ベースとなる露光時間の設定>
まず、以下に図5に示すフローチャートを用いて、ステップS1における基準となる露光時間の設定の処理について説明する。このベースとなる露光時間の設定おいては、複数ある撮像系を1つ選択して行う。
ユーザが低反射率レイヤ基板(すなわち、基板8)をステージ6上に設置する(ステップS11)。
そして、ユーザが統合制御部4に対して準備過程を開始させる指示を入力することにより、制御管理部11はクランプ制御部19に対して基板8のクランプを指示する信号を出力することにより、ステージ6上において基板クランプ部21が基板8をクランプする(ステップS12)。
ここで、クランプとは、真空吸引機により基板クランプ部21を真空状態として、基板8を基板クランプ部21に吸引して固定することを示している。
<Base exposure time setting>
First, processing for setting a reference exposure time in step S1 will be described with reference to the flowchart shown in FIG. In setting the base exposure time, a plurality of imaging systems are selected and performed.
The user installs a low reflectance layer substrate (that is, the substrate 8) on the stage 6 (step S11).
Then, when the user inputs an instruction to start the preparation process to the
Here, the term “clamp” means that the
次に、制御管理部11は、撮像制御部14に対して、撮像部1のスペックにおいて最大の露光時間を設定する(ステップS13)。
これにより、撮像制御部14は、制御管理部11から撮像指示が入力されると、受光部15がこの最大露光時間の間、外部光を受光するよう制御する。
そして、制御管理部11は搬送制御部18に対して、撮像系にて撮像可能な位置への移動を指示する信号を出力する(ステップS14)。
これにより、搬送制御部18は、搬送部20を駆動させて、撮像系にて撮像可能な位置へ基板8を移動させる。
この位置は、基板8における特徴点、すなわち欠陥の有無を検出したい部分が撮像系により撮像される場所とする。
Next, the
Thus, when the imaging instruction is input from the
Then, the
Thereby, the
This position is a place where a feature point on the
次に、制御管理部11は、撮像制御部14に対して、基板8(低反射率レイヤー基板)の撮像指示を出力し(ステップ15)、画像データ処理部10に対して、特徴点における平均輝度値を計算するよう指示する(ステップS16)。ここで、照明装置の照度を調整するため、低反射率のレイヤー基板を使用する。レイヤー基板は、FPD等の表示基板や半導体基板であり、製造における各工程における処理時点の基板を示している。
これにより、露光時間係数計算部30は、選択された撮像部1において、この撮像部1の有するCCDの全ての受光素子が入力した光の輝度の平均値を計算する。
そして、露光時間係数計算部30は、上記撮像部1に求められた輝度の平均値(輝度平均値)が、撮像部1の有する入力される光の照度と出力する輝度値との対応関係において、直線性を有する、すなわち輝度値が光の照度の一次関数である範囲内に、含まれているか否かの判定を行う(ステップS17)。
Next, the
Thereby, the exposure time
The exposure time
ここで、範囲内の上限を請求項における閾値としており、範囲の下限も下部の閾値として存在するが、露光時間の設定を上記閾値を基準として行うため、下部の閾値は考慮していない。
このため、制御管理部11はステップS1の開始時点において、調光制御部12に対して発光部13が最大の光量で光を放射するよう制御しておく。
Here, the upper limit within the range is set as a threshold value in the claims, and the lower limit of the range also exists as the lower threshold value. However, since the exposure time is set based on the above threshold value, the lower threshold value is not considered.
Therefore, the
そして、露光時間係数計算部30は、上記輝度平均値が直線の範囲内に含まれている(上記閾値を超えていない)ことを検出した場合、処理をステップS18へ進め、一方、輝度平均値が直線の範囲内に含まれていない(上記閾値を超えている)ことを検出した場合、処理をステップS19へ進める(ステップS17)。
次に、露光時間係数計算部30は、輝度平均値が直線の範囲内に含まれてい無いことを検出した検出信号を制御管理部11へ出力する。
これにより、制御管理部11は、選択された撮像系の照明装置2の調光制御部12に対して、所定の光量を減少させる制御信号を出力し、発光部13の発光する光量を低下させ、処理をステップS14へ戻す(ステップS19)。
If the exposure time
Next, the exposure time
As a result, the
また、露光時間係数計算部30は、輝度平均値が直線の範囲内に含まれていることを検出した検出信号を制御管理部11へ出力する。
これにより、制御管理部11は、搬送制御部1に対して搬送部20の移動を指示し、ステージ6上の基板8を、保持移動部5により校正用サンプル3が昇降させる位置から待避させ、処理をステップS20へ進める(ステップS18)。
そして、制御管理部11は、調光制御部12に対して、発光部13の発光する光量を変更させないように、閾値に含まれる輝度値となった印加電圧にて固定することを指示する(ステップS20)。
Further, the exposure time
Thereby, the
And the
次に、制御管理部11は、保持移動部5のサンプル上下駆動制御部16に対して、校正用サンプル3の上下方向における位置決めを指示する(ステップS21)。
これにより、サンプル上下駆動制御部16は校正用サンプル3の表面を、撮像系に対して基板8の検査面と同様の位置に設定する。
そして、制御管理部11は、校正用サンプル3の位置決めが終了したことを確認すると、撮像制御部14に対して校正用サンプル3の表面の撮像を指示する(ステップS22)。
Next, the
As a result, the sample vertical
Then, when confirming that the
次に、制御管理部11は、画像データ処理部10に対して、校正用サンプル3から反射して選択した撮像系に入力される反射光の平均輝度値を計算するよう指示する。
これにより、露光時間係数計算部30は、上記撮像部1において、撮像部1の有するCCDの全ての受光素子が入力した光の輝度の平均値を計算する。
そして、露光時間係数計算部30は、上記撮像部1において求められた輝度平均値が、撮像部1の有する入力される光の照度と出力する輝度値との対応関係において、直線性を有する、すなわち輝度値が光の照度の一次関数である範囲内に、含まれているか否かの判定を、各撮像系毎に行う(ステップS23)。
Next, the
As a result, the exposure time
The exposure time
このとき、露光時間係数計算部30は、ステップS23により求められた輝度平均値が直線の範囲内に含まれていることを検出した場合、処理をステップS25へ進め、一方、輝度平均値が直線の範囲内に含まれていないことを検出した場合、処理をステップS24へ進める(ステップS23)。
次に、露光時間係数計算部30は、輝度平均値が直線の範囲内に含まれていないことを検出した検出信号を制御管理部11へ出力する。
これにより、制御管理部11は、対応する撮像部1の撮像制御部14に対して、所定の露光時間を減少させる制御信号を出力し、サンプリングのタイミングにおいて受光部15が受光する時間幅を減少させ、処理をステップS22へ戻す(ステップS24)。
At this time, when the exposure time
Next, the exposure time
Thereby, the
また、露光時間係数計算部30は、輝度平均値が直線の範囲内に含まれていることを検出した検出信号を制御管理部11へ出力する。
これにより、制御管理部11は、ベースとなる露光時間(α)として、現在設定されている露光時間を、データベース32に格納する、処理をステップS26へ進める(ステップS25)。
次に、制御管理部11は、保持移動部5のサンプル上下駆動制御部16に対して、構成サンプル3が基板8の移動に対して、接触しない位置に校正用サンプル3を下降させる指示を出力する(ステップS26)。
これにより、サンプル上下駆動制御部16は、校正用サンプル3を所定の位置に下降させる。
Further, the exposure time
Thereby, the
Next, the
Thereby, the sample up / down
<露光時間係数の設定>
次に、以下に図6に示すフローチャートを用いて、ステップS2における露光時間係数の設定の処理について説明する。
ユーザが露光時間係数の導出方法を制御管理部11に対して指示し、制御管理部11はその導出方法を導出方法フラグに設定しておく(ステップS30)。
ここで、フラグをaとすると、導出方法を輝度差最大値サーチとするときa=0とし、導出方法を3σサーチとするときa=1とする。この導出方法の違いについては、後に説明する。
<Setting of exposure time coefficient>
Next, processing for setting the exposure time coefficient in step S2 will be described below using the flowchart shown in FIG.
The user instructs the
Here, when the flag is a, a = 0 is set when the derivation method is the luminance difference maximum value search, and a = 1 is set when the derivation method is the 3σ search. This difference in derivation method will be described later.
そして、制御管理部11は、データベース32からベースとなる露光時間を読み出し、この「ベースとなる露光時間」を、全ての撮像部1における撮像制御部14に対して設定するとともに、全ての照明装置2の調光制御部12に対し、光量をこのベースとなる露光時間を求めたときの値とするよう指示する(ステップS31)。
次に、制御管理部11は、保持移動部5のサンプル上下駆動制御部16に対して、校正用サンプル3の上下方向における位置決めを指示する(ステップS32)。
これにより、サンプル上下駆動制御部16は校正用サンプル3の表面を、撮像系に対して基板8の検査面と同様の位置に設定する。
Then, the
Next, the
As a result, the sample vertical
そして、制御管理部11は、順次、各撮像部1から所定の1つを選択する(ステップS33)。
このとき、制御管理部11は、撮像部1の台数がn個あるとし、撮像部1の号機をkとすると、k=1,2,3,…,n−1,nの順番に、撮像部1を選択していくように、k=1として初期化する。
次に、制御管理部11は、k号機の撮像部1の撮像制御部14に対して、校正用サンプル3の表面の撮像を行うよう制御信号を出力する(ステップS34)。
Then, the
At this time, assuming that there are
Next, the
そして、制御管理部11は、画像データ処理部10に対して、校正用サンプル3から反射してk号機の撮像部1に入力される反射光の平均輝度値を、計算するよう指示する(ステップS35)。
これにより、露光時間係数計算部30は、k号機の撮像部1について、撮像部1の有するCCDの全ての受光素子が受光した光の輝度の平均値を計算する。
次に、露光時間係数計算部30は、そして、露光時間係数計算部30は、各々の撮像部1毎に求められた輝度平均値が、撮像部1の有する入力される光の照度と出力する輝度値との対応関係において、直線性を有する、すなわち輝度値が光の照度の一次関数である範囲内に、含まれているか否かの判定を、各撮像系毎に行う(ステップS36)。
Then, the
Thereby, the exposure time
Next, the exposure time
このとき、露光時間係数計算部30は、ステップS36により求められた輝度平均値が直線の範囲内に含まれていることを検出した場合、処理をステップS38へ進め、一方、輝度平均値が直線の範囲内に含まれていないことを検出した場合、処理をステップS37へ進める(ステップS36)。
次に、露光時間係数計算部30は、輝度平均値が直線の範囲内に含まれてい無いことを検出した検出信号を制御管理部11へ出力する。
これにより、制御管理部11は、対応する撮像部1の撮像制御部14に対して、所定の露光時間を減少させる制御信号を出力し、サンプリングのタイミングにおいて受光部15が受光する時間幅を減少させ、処理をステップS34へ戻す(ステップS37)。
At this time, if the exposure time
Next, the exposure time
Thereby, the
また、露光時間係数計算部30は、輝度平均値が直線の範囲内に含まれていることを検出した検出信号を制御管理部11へ出力する。
これにより、制御管理部11は、基準となる露光時間として現在の設定を固定するよう、撮像制御部14に対して制御信号を出力し、露光時間係数計算部30はkに1を加算(kをインクリメント)し、処理をステップS39へ進める(ステップS38)。
次に、露光時間係数計算部30は、kとnとを比較し、「k≦n(kがn以下)」であることを検出すると処理をステップS34に戻し、「k>n(kがn未満)」であることを検出すると処理をステップS40へ進める(ステップS39)。
すなわち、露光時間係数計算部30は、全ての撮像部1の露光時間の調整が終了するまで、ステップS34からステップS39の処理を繰り返して行う。
Further, the exposure time
Thereby, the
Next, the exposure time
That is, the exposure time
そして、制御管理部11は、保持移動部5のサンプル上下駆動制御部16に対して、構成サンプル3が基板8の移動に対して、接触しない位置に校正用サンプル3を下降させる指示を出力する(ステップS40)。
これにより、サンプル上下駆動制御部16は、校正用サンプル3を所定の位置に下降させる。
次に、制御管理部11は、画像処理部10に対して、各撮像部1毎に、各々の有する受光素子の出力する輝度値に対して、平均輝度値・輝度差・3σの算出を指示する(ステップS41)。
Then, the
Thereby, the sample up / down
Next, the
そして、制御管理部11は、フラグaが「1」または「0」のいずれであるかの検出を行い、a≠0(すなわち、a=1)であることを検出すると、ステップS43からステップS48の処理を実行し、一方、a=0であることを検出すると、ステップS50からステップS55の処理を実行する。
次に、制御管理部11は、「a=1」である場合、画像データ処理部10に対して露光時間係数を輝度値の3σを使用して導出することを指示する制御信号を出力する(ステップS43)。
Then, the
Next, when “a = 1”, the
これにより、露光時間係数計算部30は、全ての撮像部1の3σをサーチして、サーチしたなかから最も大きい3σ(3σの最大値)を検出する。
そして、露光時間係数計算部30は、k=1に初期化し、処理をステップS45へ進める(ステップS44)。
次に、露光時間係数計算部30は、「k号機の輝度平均値」を、「撮像部1のビット数(上記閾値の値)から3σの最大値を減算した結果」により除算する。この除算結果の値をγとすると、ベースとなる露光時間αに対する変更した新たな露光時間Hの割合を、上記γに対して乗算し、撮像部1のk号機に対応する露光時間係数「γ×H/α」を計算する。この露光時間係数を上記k号機に対応させてデータベース32に格納する(ステップS46)。
Thereby, the exposure time
Then, the exposure time
Next, the exposure time
そして、露光時間係数計算部30は、kに1を加算して、処理をステップS48へ進める(ステップS47)。
次に、露光時間係数計算部30は、kとnとを比較し、「k≦n(kがn以下)」であることを検出すると処理をステップS45に戻し、「k>n(kがn未満)」であることを検出すると処理を終了する(ステップS48)。
すなわち、露光時間係数計算部30は、全ての撮像部1の露光時間係数の計算が終了するまで、ステップS45からステップS48の処理を繰り返して行う。
Then, the exposure time
Next, the exposure time
That is, the exposure time
一方、制御管理部11は、「a=0」である場合、画像データ処理部10に対して露光時間係数を輝度差最大値を使用して導出することを指示する制御信号を出力する(ステップS50)。
これにより、露光時間係数計算部30は、全ての撮像部1の輝度差最大値をサーチして、サーチしたなかから最も大きい輝度差を輝度差最大値として検出する。
そして、露光時間係数計算部30は、k=1に初期化し、処理をステップS52へ進める(ステップS51)。
次に、露光時間係数計算部30は、「k号機の輝度平均値」を、「撮像部1のビット数(上記閾値の値)から輝度最大値を減算した結果」により除算する。この除算結果の値をγとすると、ベースとなる露光時間αに対する変更した新たな露光時間Hの割合を、上記γに対して乗算し、撮像部1のk号機に対応する露光時間係数「γ×H/α」を計算する。この露光時間係数を上記k号機に対応させてデータベース32に格納する(ステップS52)。
On the other hand, if “a = 0”, the
As a result, the exposure time
Then, the exposure time
Next, the exposure time
そして、露光時間係数計算部30は、kに1を加算して、処理をステップS55へ進める(ステップS54)。
次に、露光時間係数計算部30は、kとnとを比較し、「k≦n(kがn以下)」であることを検出すると処理をステップS52に戻し、「k>n(kがn未満)」であることを検出すると処理を終了する(ステップS55)。
すなわち、露光時間係数計算部30は、全ての撮像部1の露光時間係数の計算が終了するまで、ステップS52からステップS55の処理を繰り返して行う。
Then, the exposure time
Next, the exposure time
That is, the exposure time
<基準露光係数の設定>
次に、以下に図7に示すフローチャートを用いて、ステップS3における基準露光係数の設定の処理について説明する。
ユーザが基準露光係数を算出するときに用いる撮像部1の号機番号をk号機(1≦k≦n)として、制御管理部11に対して入力する(ステップS61)。
そして、制御管理部11は、撮像部1の撮像露光時間を撮像制御部14に対して設定するよう画像データ処理部10に指示する。
これにより、露光時間計算部31は、k号機に対応する露光時間係数γ及びベースとなる露光時間αをデータベース32から読みだし、この露光時間係数を、ベースとなる露光時間に乗算して、この乗算結果を撮像露光時間として、撮像制御部14に記憶されている露光時間に対して上書きして、新たな露光時間とする(ステップS62)。
<Setting of standard exposure coefficient>
Next, the reference exposure coefficient setting process in step S3 will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
The number of the
Then, the
As a result, the exposure
ユーザが各レイヤ毎の基板の基準露光時間を計算するため、評価レイヤー基板(基板8)をステージ6に設置する(ステップS63)。
そして、ユーザが統合制御部4に対して準備過程を開始させる指示を入力することにより、制御管理部11はクランプ制御部19に対して評価レイヤー基板のクランプを指示する信号を出力することにより、ステージ6上において基板クランプ部21が評価レイヤー基板をクランプする(ステップS64)。
ここで、クランプとは、真空吸引機により基板クランプ部21を真空状態として、評価レイヤー基板を基板クランプ部21に吸引して固定することを示している。
In order for the user to calculate the reference exposure time of the substrate for each layer, the evaluation layer substrate (substrate 8) is placed on the stage 6 (step S63).
Then, when the user inputs an instruction to start the preparation process to the
Here, the term “clamp” means that the
そして、制御管理部11は搬送制御部18に対して、撮像系にて撮像可能な位置への移動を指示する信号を出力する(ステップS65)。
これにより、搬送制御部18は、搬送部20を駆動させて、撮像系にて撮像可能な位置へ評価レイヤー基板8を移動させる。
この位置は、評価レイヤー基板8における特徴点、すなわち欠陥の有無を検出したい部分が撮像系により撮像される場所とする。
Then, the
Thereby, the
This position is a place where a characteristic point on the
次に、制御管理部11は、撮像制御部14に対して、評価レイヤー基板の撮像指示を出力し(ステップS66)、画像データ処理部10に対して、特徴点を複数撮像したときの輝度差平均値を計算するよう指示する(ステップS67)。
これにより、露光時間係数計算部30は、撮像部1の有するCCDの全ての受光素子が受光した光の輝度差平均値を計算する。
Next, the
Thereby, the exposure time
そして、露光時間係数計算部30は、撮像部1について求められた輝度差平均値が、規定の範囲内に、含まれているか否かの判定を行う(ステップS68)。
ここで、範囲内の上限を請求項における閾値としており、範囲の下限も下部の閾値として存在するが、露光時間の設定を上記閾値を基準として行うため、下部の閾値は考慮していない。
Then, the exposure time
Here, the upper limit within the range is set as a threshold value in the claims, and the lower limit of the range also exists as the lower threshold value. However, since the exposure time is set based on the above threshold value, the lower threshold value is not considered.
ここで、輝度差平均値について説明する。撮像部1において、受光素子から得られた特徴点の輝度値において、最大値と最小値との差を求め、この差を輝度差とする。
具体例で説明すると、先ず図11に示すように評価用のレイヤー基板を用意し、基板の画像を撮像して得られるサンプリングした測定点を輝度値毎の出現頻度のヒストグラムにする(図12)。
次にレイヤー内の着目点が2点(図11のA点とB点)である場合、A点とB点がヒストグラムのどこに属しているかを把握する。
A点とB点が属するヒストグラムの山のピーク値同士の差を求め、これを輝度差とする。
そして1つのレイヤーに対して、複数回撮像を行い、求めた輝度差の平均をとったものを輝度差平均値としている。
Here, the luminance difference average value will be described. In the
To explain with a specific example, first, as shown in FIG. 11, a layer board for evaluation is prepared, and the sampled measurement points obtained by taking an image of the board are made a histogram of the appearance frequency for each luminance value (FIG. 12). .
Next, when there are two points of interest in the layer (points A and B in FIG. 11), it is grasped where the points A and B belong to in the histogram.
The difference between the peak values of the peaks of the histogram to which the points A and B belong is obtained, and this is used as the luminance difference.
A single layer is imaged a plurality of times, and the average of the obtained luminance differences is taken as the luminance difference average value.
この輝度差平均値の規定の範囲について説明する。ここで図12のB点の明るい部分の輝度をIB、A点の暗い部分の輝度をIAとしたとき、コントラストCは
C=(IB−IA)/(IB+IA)
で表される。
評価用レイヤー基板のコントラストは一定なのでIAが大きくなるに従い、IBも大きくなり、その差である輝度差平均値も大きくなる。
よって露出時間を長くして明るくした方がA点とB点の識別の精度が高くなる。
ただし、IBが入力される光量に対して出力される輝度が直線の範囲であることが必要である。
したがって、規定の範囲は、基板毎の明るい部分の輝度が上限の閾値を超えず、必要な識別の精度が得られるように適宜決定される。
The prescribed range of the luminance difference average value will be described. Here, when the brightness of the bright part of point B in FIG. 12 is IB and the brightness of the dark part of point A is IA, the contrast C is C = (IB−IA) / (IB + IA)
It is represented by
Since the contrast of the evaluation layer substrate is constant, as IA increases, IB increases, and the brightness difference average value, which is the difference, also increases.
Therefore, the longer the exposure time and the brighter, the higher the accuracy of identifying points A and B.
However, the luminance output with respect to the amount of light to which IB is input needs to be in a linear range.
Therefore, the specified range is determined as appropriate so that the brightness of the bright portion of each substrate does not exceed the upper threshold value and the necessary identification accuracy is obtained.
そして、露光時間係数計算部30は、上記輝度差平均値が規定の範囲内に含まれている(上記閾値を超えていない)ことを検出した場合、処理をステップS70へ進め、一方、輝度平均値が直線の範囲内に含まれていない(上記閾値を超えている)ことを検出した場合、処理をステップS69へ進める(ステップS68)。
次に、露光時間係数計算部30は、輝度平均値が直線の範囲内に含まれていないことを検出した検出信号を制御管理部11へ出力する。
これにより、制御管理部11は、対応する撮像部1の撮像制御部14に対して、所定の露光時間を減少させる制御信号を出力し、受光部15の露光時間を増加減少させ、処理をステップS65へ戻す(ステップS69)。
If the exposure time
Next, the exposure time
As a result, the
また、露光時間係数計算部30は、輝度差平均値が規定の範囲内に含まれていることを検出した検出信号を制御管理部11へ出力する。
これにより、制御管理部11は、搬送制御部1に対して搬送部20の移動を指示し、ステージ6上の評価レイヤー基板を、保持移動部5により校正用サンプル3が昇降させる位置から待避させ、処理をステップS71へ進める(ステップS70)。
そして、露光時間係数計算部30は、「ステップS70の時点の撮像部1における露光時間」を、「基準露光時間とk号機に対応する露光時間係数とを乗じた結果」にて除算し、この除算結果を評価レイヤーの基準露光係数とし、評価レイヤー基板のレイヤー情報(例えばレイヤー番号)に対応して、データベース32に格納する(ステップS71)。
In addition, the exposure time
As a result, the
Then, the exposure time
次に、上述した処理を繰り返して、必要な評価レイヤー基板全てに対して、各々に対応した基準露光係数を求める。
上述してきたように、図4に示す測定前の準備フローが終了した時点で、図8に示すレイヤ(評価レイヤー基板)各々に対応する基準露光係数jと、撮像部1各々に対応する露光時間係数iとのテーブルが形成され、露光時間計算部31が予め撮像部1とレイヤ(基板8)との組合せに対応するi×jの数値を演算しておき、これにベースとなる露光時間を乗算することにより、各撮像部1毎の撮像露光時間が高速に演算することができる。
Next, the above-described processing is repeated to obtain a reference exposure coefficient corresponding to each of all necessary evaluation layer substrates.
As described above, when the pre-measurement preparation flow shown in FIG. 4 is completed, the reference exposure coefficient j corresponding to each of the layers (evaluation layer substrates) shown in FIG. 8 and the exposure time corresponding to each of the
<測定実行過程>
次に、図9のフローチャートに示す順に、検査測定として、ステップS4からステップS8の処理が行われる。
検査装置の検査管理を行うサーバから検査対象の基板8のレイヤー情報(例えば、レイヤー番号)を取得する(ステップS4)。
そして、画像データ処理部10の露光時間計算部31は、上記レイヤー情報から、この基板8に対応する基準露光係数を、データベース32から読みだし、各撮像部1毎に、ベースとなる露光時間に対し、この基準露光時間及びデータベース32から読み出す各撮像部1に対応する露光時間係数を乗じて、撮像露光時間を求め、各撮像部1毎に得られたこの撮像露光時間を対応する撮像部1の撮像制御部14に設定する(ステップS5)。
<Measurement execution process>
Next, the processing from step S4 to step S8 is performed as the inspection measurement in the order shown in the flowchart of FIG.
The layer information (for example, the layer number) of the
Then, the exposure
次に、制御管理部11は、複数の撮像系により検査対象の基板8を、搬送制御部18により、所定の速度に移動させつつ、所定の一定周期(サンプリングのタイミング)毎に、全ての撮像部1の撮像制御部14に対して撮像を指示し、各撮像部1の撮像制御部14は設定されている撮像露光時間の間、撮像部1の受光部15の受光素子をオン状態として、各受光素子毎の輝度値を測定し、画像データ処理部10内のラインメモリに一旦記憶する(ステップS6)。
Next, the
そして、画像データ処理部10は、上記ラインメモリに記憶されている1周期前の輝度値と、現在受光部15が受光している輝度値と、各受光素子毎に比較して、大幅に変化している部分を欠陥候補として抽出する(ステップS7)。
次に、画像データ処理部10は、基板8のレイヤー情報と、基板8における座標値(時間方向のサンプリング数と、撮像部1の受光部15の受光素子の位置とで規定)と、欠陥のサイズ(上記座標値の範囲で規定)とを出力する(ステップS8)。
Then, the image
Next, the image
次に、図9のフローチャートにおける撮像部1の露光時間を演算するステップS5の処理を、図10のフローチャートを参照して詳細に説明する。
制御管理部11は、撮像部1の号機番号をk号機(1≦k≦n)として、k=1に初期化する(ステップS80)。
そして、制御管理部11は、撮像部1の撮像露光時間を撮像制御部14に対して設定するよう画像データ処理部10に指示する。
これにより、露光時間計算部31は、k号機に対応する露光時間係数と、基板8のレイヤー情報に対応する基準露光係数とをデータベース32から読みだし、この露光時間係数及び基準露光係数を、ベースとなる露光時間に乗算して、この乗算結果を撮像露光時間として、撮像制御部14に設定する(ステップS81)。
Next, the process of step S5 for calculating the exposure time of the
The
Then, the
Thereby, the exposure
次に、露光時間係数計算部30は、kに1を加算して、処理をステップS83へ進める(ステップS82)。
次に、露光時間係数計算部30は、kとnとを比較し、「k≦n(kがn以下)」であることを検出すると処理をステップS81に戻し、「k>n(kがn未満)」であることを検出すると処理を終了する(ステップS83)。
すなわち、露光時間係数計算部30は、全ての撮像部1の撮像露光時間の計算が終了するまで、ステップS81からステップS83の処理を繰り返して行う。
Next, the exposure time
Next, the exposure time
That is, the exposure time
次に、他の実施例として、構成は図1〜図3に示す実施形態と同様であるが、図13に示すように、図6のフローチャートにおけるステップS36とステップS38との間に、新たな処理としてステップS56及びS57が設けられた動作の説明を、既に述べた実施例と異なる動作のみに対して行う。
ステップS35の処理の後、露光時間係数計算部30は、輝度値の粗調整として、各々の撮像部1毎に求められた輝度平均値が、撮像部1の有する入力される光の照度と出力する輝度値との対応関係において、直線性を有する、すなわち輝度平均値が光の照度の一次関数である第1の規定範囲内に、含まれているか否かの判定を、各撮像系毎に行う(ステップS56)。
Next, as another example, the configuration is the same as that of the embodiment shown in FIGS. 1 to 3, but as shown in FIG. 13, a new time is added between step S <b> 36 and step S <b> 38 in the flowchart of FIG. 6. The operation provided with steps S56 and S57 as processing will be described only for the operation different from the embodiment described above.
After the process of step S35, the exposure time
このとき、露光時間係数計算部30は、ステップS56により求められた輝度平均値が第1の規定範囲内に含まれていることを検出した場合、処理をステップS36へ進め、一方、輝度平均値が第1の範囲内に含まれていないことを検出した場合、処理をステップS57へ進める(ステップS56)。
次に、露光時間係数計算部30は、輝度平均値が第1の規定範囲内に含まれていないことを検出した検出信号を調光制御部12へ出力する。
これにより、調光制御部12は、対応する撮像部1に対応する発光部13に対する印加電圧を調整し(輝度値が高ければ低く、輝度値が低ければ高くする)、処理をステップS34へ戻す(ステップS57)。
At this time, if the exposure time
Next, the exposure time
Thereby, the dimming
ステップS56における輝度値の粗調整の後、露光時間係数計算部30は、輝度値の微調整として、各々の撮像部1毎に求められた輝度平均値が、撮像部1の有する入力される光の照度と出力する輝度値との対応関係において、直線性を有する、すなわち輝度平均値が光の照度の一次関数における第2の規定範囲内に、含まれているか否かの判定を、各撮像系毎に行う(ステップS36)。
After the rough adjustment of the luminance value in step S56, the exposure time
このとき、露光時間係数計算部30は、ステップS36により求められた輝度平均値が第2の規定範囲内に含まれていることを検出した場合、処理をステップS38へ進め、一方、輝度平均値が第2の規定範囲内に含まれていないことを検出した場合、処理をステップS37へ進める(ステップS36)。
次に、露光時間係数計算部30は、輝度平均値が第2の規定範囲内に含まれていないことを検出した検出信号を制御管理部11へ出力する。
これにより、制御管理部11は、対応する撮像部1の撮像制御部14に対して、所定の露光時間を減少させる制御信号を出力し、サンプリングのタイミングにおいて受光部15が受光する時間幅を減少させ、処理をステップS34へ戻す(ステップS37)。
At this time, if the exposure time
Next, the exposure time
Thereby, the
上述し他の実施形態において、輝度平均値の第1の規定範囲は第2の規定範囲より広く設定する。また、平均輝度値の調整幅は粗調整時には広く、微調整時には狭く設定する。
すなわち、撮像制御部14の露光時間可変ステップ量は調光制御部12の光調整ステップ量に比較して、細かく設定することができる。
上述の発光部13に対する印加電圧を変更して、輝度値の制御を行うことにより、照明装置2の長時間運用により、発光部13が劣化し、発光部13の光量が各チャンネル毎に大きくバラツキ、撮像制御部14の露光時間の制御のみでは明るさの機差が取れない場合に、輝度値の調整が可能となる効果がある。
In the other embodiments described above, the first prescribed range of the luminance average value is set wider than the second prescribed range. Also, the adjustment range of the average luminance value is set to be wide at the time of coarse adjustment and narrow at the time of fine adjustment.
That is, the exposure time variable step amount of the
By controlling the luminance value by changing the voltage applied to the
上述の検査装置においては、レイヤー基板が1種類のものを想定して記載しているが、工場における生産としては製造装置の稼動効率を向上させるため、図14に示すように、1つの大面積基板に複数の品種のレイヤ基板を同時に製造し(供取り基板として製造し)ている。
このとき、サーバから上記供取り基板における、検査対象の基板の品種の切り替わり位置を示す座標情報が示され、制御管理部11は自身の測定している座標情報(例えば、基板の進行方向であるx軸方向の移動速度と移動時間とから求められる1次元の座標値)と、サーバから入力された切り替わり位置(レイヤー基板領域Aからレイヤー基板領域Bへの切り替わり位置)の座標情報とが一致したことを検出して、座標情報と共に送信されるレイヤー情報により、データベース32から基準露光係数を読み出し、撮像露光時間の演算が行われる。
In the inspection apparatus described above, the description is made assuming that there is one type of layer substrate. However, in order to improve the operation efficiency of the manufacturing apparatus for production in the factory, as shown in FIG. A plurality of types of layer substrates are manufactured on the substrate simultaneously (manufactured as a take-up substrate).
At this time, coordinate information indicating the switching position of the type of the board to be inspected on the substrate to be taken is indicated from the server, and the
また、上述してきた構成において、撮像系を1つ、すなわち、撮像部1と照明装置2との組合せを1のみ用いた撮像装置を搭載した基板の検査装置に対し、レイヤ基板毎の基準露光計数をデータベース化して用いても、検査の効率を向上させることが可能である。
Further, in the configuration described above, a reference exposure count for each layer substrate is used for an inspection apparatus for a substrate on which an imaging device using only one imaging system, that is, only one combination of the
なお、図1における撮像装置の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより輝度の調整の処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータシステム」は、ホームページ提供環境(あるいは表示環境)を備えたWWWシステムも含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ(RAM)のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。 The program for realizing the function of the image pickup apparatus in FIG. 1 is recorded on a computer-readable recording medium, and the program recorded on the recording medium is read into the computer system and executed to adjust the brightness. Processing may be performed. Here, the “computer system” includes an OS and hardware such as peripheral devices. The “computer system” includes a WWW system provided with a homepage providing environment (or display environment). The “computer-readable recording medium” refers to a portable medium such as a flexible disk, a magneto-optical disk, a ROM, and a CD-ROM, and a storage device such as a hard disk built in the computer system. Further, the “computer-readable recording medium” refers to a volatile memory (RAM) in a computer system that becomes a server or a client when a program is transmitted via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line. In addition, those holding programs for a certain period of time are also included.
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク(通信網)や電話回線等の通信回線(通信線)のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であっても良い。 The program may be transmitted from a computer system storing the program in a storage device or the like to another computer system via a transmission medium or by a transmission wave in the transmission medium. Here, the “transmission medium” for transmitting the program refers to a medium having a function of transmitting information, such as a network (communication network) such as the Internet or a communication line (communication line) such as a telephone line. The program may be for realizing a part of the functions described above. Furthermore, what can implement | achieve the function mentioned above in combination with the program already recorded on the computer system, and what is called a difference file (difference program) may be sufficient.
1…撮像部 2…照明装置
3…校正用サンプル 4…統合制御部
5…保持移動部 6…ステージ
7…基板搬送部 8…基板
10…画像データ処理部 11…制御管理部
12…調光制御部 13…発光部
14…撮像制御部 15…受光部
16…サンプル上下駆動制御部 18…搬送制御部
19…クランプ制御部 20…搬送部
21…基板クランプ部 30…露光時間係数計算部
31…露光時間計算部 32…データベース
DESCRIPTION OF
Claims (11)
全ての撮像部の、露光時間に対応した画像の輝度情報を読み込み、該輝度情報から各撮像部毎の露光時間係数を計算する露光時間係数計算部と、
所定の露光時間に対して、各撮像部毎に対応する露光時間係数を乗じて、各撮像部の撮像に用いる撮像露光時間を計算する露光時間計算部と
を有することを特徴とする撮像装置。 In an imaging device comprising a plurality of imaging systems each having an imaging unit,
An exposure time coefficient calculation unit that reads luminance information of images corresponding to the exposure time of all imaging units, and calculates an exposure time coefficient for each imaging unit from the luminance information;
An imaging apparatus comprising: an exposure time calculation unit that calculates an imaging exposure time used for imaging of each imaging unit by multiplying a predetermined exposure time by an exposure time coefficient corresponding to each imaging unit.
校正用サンプルにより、前記撮像部毎に全ての画素が受光する輝度情報を測定する輝度測定部と、
該輝度の最大値が所定の閾値となるよう、前記所定の露光時間に対して、前記照明装置の光量を調整する調光制御部と
を有することを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。 The imaging device has an illumination device corresponding to each imaging unit,
A luminance measurement unit that measures luminance information received by all pixels for each imaging unit, using a calibration sample;
The imaging apparatus according to claim 1, further comprising: a dimming control unit that adjusts a light amount of the illumination apparatus with respect to the predetermined exposure time so that the maximum value of the luminance becomes a predetermined threshold value. .
全ての撮像部の、露光時間に対応した画像の輝度情報を読み込み、該輝度情報から各撮像部毎の露光時間係数を計算する露光時間係数計算過程と、
所定の露光時間に対して、各撮像部毎に対応する露光時間係数を乗じて、各撮像部の撮像に用いる撮像露光時間を計算する露光時間計算過程と
を有することを特徴とする撮像方法。 In an imaging method in an imaging device including a plurality of imaging systems each having an imaging unit,
Reading the luminance information of the image corresponding to the exposure time of all the imaging units, and calculating the exposure time coefficient for each imaging unit from the luminance information,
An imaging method comprising: calculating an imaging exposure time used for imaging of each imaging unit by multiplying a predetermined exposure time by an exposure time coefficient corresponding to each imaging unit.
該輝度の最大値が所定の閾値となるよう、前記所定の露光時間に対して、各々の撮像部に対応した照明装置の光量を調整する調光制御過程と
を有することを特徴とする請求項8に記載の撮像方法。 Luminance measurement process for measuring luminance information of all pixels for each imaging unit by using a calibration sample;
And a dimming control process for adjusting a light amount of an illuminating device corresponding to each imaging unit with respect to the predetermined exposure time so that the maximum value of the luminance becomes a predetermined threshold. The imaging method according to 8.
In the exposure time coefficient calculation process, a luminance difference between an average value of luminance information for each imaging unit and a maximum value and a minimum value is obtained, and the maximum luminance difference in each imaging unit is subtracted from the threshold value. The imaging method according to claim 8 or 9, wherein a result obtained by dividing an average value of each imaging unit by the result is output as an exposure time coefficient.
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