JP2011180985A - シェーディング補正機能を有した画像読取装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 好適にシェーディング補正を行うことのできるシェーディング補正機能を有した画像読取装置を提供する。
【解決手段】 基板Ｗの画像情報を読み取る画像読取装置は、基板Ｗを読み取った電気信号に対して、シェーディング補正部５１２でシェーディング補正を行う。このシェーディング補正部５１２は、共通の基準電気信号Ｅ１から基板Ｗと略同一の光拡散度を有する拡散性関数で複数の補正信号データを生成するデータ生成部５１４を有する。このため、シェーディング補正係数を必要に応じて生成することができるため、シェーディング補正が正確に行われ、良好な画質が得られる。
【選択図】図３

Description

本発明は、読取対象物に読取光を照射することで得られた画像情報を処理する際に、前記読取対象物に対応した拡散特性を有するシェーディング補正設定データを持ってシェーディング補正するシェーディング補正機能を有した画像読取装置に関する。

従来から、平面表示装置用のガラス基板やプリント配線基板等の基板上に形成されたパターンを検査する装置として、基板を搬送しつつラインセンサカメラにて基板を撮像する画像読取装置を備えた検査装置が利用されている。

また、画像が記録された原稿から光電的に画像を読み取る画像読取装置として、反射原稿スキャナや写真フィルムスキャナなどが知られている。この画像読取装置は、原稿に光を照射する光源と、受光した光を電気信号に変換して出力する光電変換手段とを備えている。光電変換手段としては、例えば、ＣＣＤが使用され、また、光源としては、例えば、ハロゲンランプ等が使用される。

画質のよい出力画像を得るためには、適正な色及び濃度で画像を再現する必要がある。このため、画像読取装置においても、適正な色及び濃度で画像を読み取る必要がある。しかしながら、ＣＣＤに投影光を結像する結像レンズの透過光量は例えば写真フィルムの面（光軸と直交する面）方向で均一ではなく、通常光軸から周辺部に向かうにしたがって透過光量が低下する。また、結像レンズのみでなく、光源部においても、フィルム面方向において照射光量が均一ではない。このため、ＣＣＤに入射する投影光の光量は全面に渡って均一ではなく、いわゆるシェーディング（入力画像の濃度レベルむら）が発生する。

そのため、画像読取装置は、このシェーディングの補正を行う手段を備えている。画像読取装置におけるシェーディング補正は、一般的に画像信号を信号処理することで行われている。例えば、フィルムが無い場合で画像信号をＣＣＤの各画素毎に測定して、ある画像の画像信号を基準とし、全画素が同じ濃度の画像信号となるような補正係数を各画素毎に算出して、これでシェーディング補正条件を設定し、実際にフィルムを読み取って得られた画像信号をこの補正係数で補正することにより、シェーディング補正を行っている。

前述の検査装置においても同様に画像情報の読取時において、光源からの読取光が読取対象物であるガラス基板に対して不均一に照射され、これにより所望の画像が得られなくなるおそれがある。そこで、適正な画像を取得するために読取対象物の画像情報の読取前に予めガラス板と同様な屈折特性を有するとともに、拡散性のないガラス板に読取光を照射し、得られたシェーディング補正条件に基づき画像処理時に電気的な補正を行っている。

しかしながら、読取対象物が拡散性を有する場合、前記拡散性の無いガラス板に読取光を照射して得られたシェーディング補正条件と、実際に読取対象物に読取光を照射して得られた画像データとが異なり、適正にシェーディングを補正することができないという不都合がある。

そこで、読取対象物と略同一の拡散特性を有するフィルム等の拡散部材を介装することが考えられる（特許文献１）。

特開平６−２１７１３３号公報 特開２００２−３５９７７６号公報

しかしながら、このような補助の拡散部材を備えるのはガラス基板のパターン検査装置のように検査対象物が大きい場合、装置内に拡散部材を配置するスペースが必要となる。また、検査対象物が異なるたびに拡散部材を交換する必要があり現実的で無い。そこで、複数のシェーディング補正データを装置内に記憶させておくものがある（特許文献２）。

この場合、予め複数のシェーディング補正データを用意する必要がある。そのため、検査対象物や読取対象物が予め特定されている必要がある。仮に、予め特定されていない検査対象物の場合は、任意にシェーディング補正データを選択することとなり、好適なシェーディング補正をすることが出来ない。

本発明は、前記不都合を克服するためになされたものであって、事前に複数のシェーディング補正データを用意しなくとも、好適にシェーディング補正することが可能なシェーディング補正機能を有した画像読取装置を提供することを目的とする。

本発明は上記課題を解決するために、読取対象物に対して読取光を照射する照明光源と、前記読取対象物を透過あるいは反射した前記読取光を光電変換することで画像の電気信号を得るセンサと、前記センサで前記読取対象物を読み取ったデータをシェーディング補正するシェーディング補正機能を有する制御部と、を備え、前記制御部は、共通の基準電気信号から複数のシェーディング補正係数を生成することを特徴とするシェーディング補正機能を有するようにした画像読取装置である。

また本発明の請求項１記載の画像読取装置において、操作部を更に備え、前記制御部は、操作部の操作に伴って基準電気信号から複数の補正信号データを生成するデータ生成部を有するようにしたものである。

また本発明の請求項２記載の画像読取装置において、前記補正信号データは、前記基準電気信号を画素の光強度の拡散性を変更したものである。

本発明の請求項１に係る画像読取装置によれば、データ生成部によって共通の基準電気信号から複数の補正信号データを生成し、これより複数のシェーディング補正係数を得ることができる。

また本発明の請求項２に係る画像読取装置によれば、複数の補正信号データは操作部の操作によって簡単に生成することができる効果を奏する。

また本発明の請求項３に係る画像読取装置によれば、補正信号データは基準電気信号を変更したもので、画素の光強度の拡散性を異なるものとすることができる効果を奏する。

本発明の第１の実施形態の基板処理システムの構成を示す概略平面図である。 基板処理システムの概略正面図である。 基板検査装置の検査部の構成を示す図である。 撮像部の受光面を示す図である。 基準電気信号Ｅ１を示す図である。 補正信号データＥ２を示す図である。 補正信号データの生成を示す説明図である。 操作部の正面図である。

以下、本発明の実施例を図１乃至図８に基づいて説明する。

＜第１実施例＞本発明の実施の形態を、基板の一例として液晶表示器用のガラス基板の製造に用いられる基板検査装置を例に採って図面を参照して説明する。ただし、本発明は、ガラス基板の処理に限らず、非円形の各種の基板や円形の半導体ウェハ等の基板の処理にも適用することができる。また、本発明が適用できる基板検査は、同じ装置内で単一の処理を行うものや、薬液処理、洗浄処理、および乾燥処理を同じ装置内で連続して行うものなどにも適用可能である。

図１は、本発明の一実施形態としての基板検査装置が配置された基板処理システムの構成を示す概略平面図、図２は基板処理システムの概略正面図である。この基板処理システム１では、一方の端部にＬＣＤ用ガラス基板Ｗ（以下、単に基板Ｗという）を基板検査装置１０に搬入出する移載装置１１が配置される。この移載装置１１の、一端に基板Ｗを収容するカセット１２が載置可能に構成されたカセットステーション１３が設けられており、カセットステーション１３の載置部１４は、基板Ｗを２５枚収納したカセット１２を載置できる構成になっている。このカセットステーション１３の側方には、水平、昇降（Ｘ、Ｙ、Ｚ）方向に移動自在であると共に、かつ鉛直軸を中心に回転（θ方向）できるように構成され、搬送アーム１５を備えた基板搬送装置１６が備えられている。

上記の基板処理システム１では、基板搬送装置１６がカセット１２から処理工程前の基板Ｗを一枚ずつ取出し、基板搬入出口１７より搬送アーム１５を挿入することで基板検査装置１０に基板Ｗを搬入する。それと共に、処理工程後の基板Ｗを搬送アーム１５が基板搬入出口１７より取り出し、カセット１２内に１枚ずつ収容する。

基板検査装置１０は、基板搬入出口１７側より受け渡し部１８と検査部１９により構成される。そして、それらを収納するハウジング１００を有し、ハウジング１００の外壁に操作部１０１としてタッチパネル１０２とモニタ１０３が配置される。受け渡し部１８は基板Ｗを一時的に保持する複数の支持ピン１８１と、支持ピン１８１が上面に装着された保持板１８２と、保持板１８２の下面に連結された保持板１８２を昇降する昇降軸１８３とより構成される。そして、搬送アーム１５より支持ピン１８１に受け渡された基板Ｗを昇降軸１８３が下降することで検査部１９のステージ２１に載置する。即ち、ステージ２１が基板Ｗの受け渡し位置にある時は、ステージ２１を貫通して受け渡し部１８の支持ピン１８１が突出しており、支持ピン１８１に基板Ｗが載置された後に昇降軸１８３が下降して支持ピン１８１がステージ２１の下面から引き出されることで基板Ｗがステージ２１に上面に載置される。

次に検査部１９の構成について説明する。図３は本発明の一実施形態に係る基板検査装置１０の検査部１９の構成を示す図である。基板検査装置１０は、液晶表示装置等の平面表示装置に用いられる矩形のガラス基板Ｗの基板上面Ｗｆに形成されたパターン形成用のレジスト材料の膜９の画像を取得し、この画像に基づいて膜９の厚さのムラを検査する装置である。

検査部１９は、基板Ｗを水平姿勢にて保持しモータにより回転駆動するステージ２１、ステージ２１上に載置された基板Ｗ上の膜９に所定の入射角にて照明光を照射する光照射部３、光照射部３から照射されて膜９にて反射した光を受光するラインセンサカメラ４、ステージ２１を光照射部３およびラインセンサカメラ４に対して相対的に水平方向に（図１中の（＋Ｘ）方向に）移動する移動機構２２、基板検査装置１０の全体制御を司る制御部５１、並びに、制御部５１に接続された操作部１０１を備える。

ステージ２１の上面は、好ましくは黒色艶消しとされ、移動機構２２は、ボールねじ機構にモータを接続してステージ２１をガイドに沿って基板Ｗの基板上面Ｗｆに沿う方向に移動する。このように、ステージ２１および移動機構２２により、基板９を水平方向に搬送する搬送機構２が構成される。

光照射部３は、白色光（すなわち、可視領域の全ての波長の光を含む光）を出射する光源であるハロゲンランプ３１、ステージ２１の移動方向に垂直かつ水平な図３中のＹ方向に伸びる円柱状の石英ロッド３２、および、石英ロッド３２に平行に伸びるシリンドリカルレンズ３３を備える。

光照射部３では、２個のハロゲンランプ３１が石英ロッド３２の（＋Ｙ）側の両端部に取り付けられており、石英ロッド３２のシリンドリカルレンズ３３とは反対側の表面には反射面が形成されており、ハロゲンランプ３１から石英ロッド３２に入射した光は、石英ロッド３２の外周面からシリンドリカルレンズ３３に向けて出射され、シリンドリカルレンズ３３によりＹ方向に伸びる線状光（すなわち、光束断面がＹ方向に長い線状となる光）に変換されて基板Ｗへと導かれる。換言すれば、石英ロッド３２およびシリンドリカルレンズ３３は、ハロゲンランプ３１からの光をステージ２１の移動方向に垂直な線状光に変換して基板Ｗへと導く光学系となっている。なお、ハロゲンランプ３１は石英ロッド３２の一方端に１個だけ設けられてもよい。

石英ロッド３２およびシリンドリカルレンズ３３はケーシング３４に収納されており、ケーシング３４は傾き調整部６０１および水平位置調整部６０２を介して検査部１９のフレーム６０３に取り付けられる。傾き調整部６０１は、調整ネジを利用して図３中に二点鎖線にて示す光軸をおよそ中心として光照射部３を僅かに回動させることにより、光照射部３の搬送機構２に対する傾きを調整する。水平位置調整部６０２はフレーム６０３にボルトにて固定されており、ボルトを緩めることにより光照射部３をスライドさせて光照射部３の搬送機構２に対する前後位置（Ｘ方向の位置）が調整可能とされる。この光照射部３は、受け渡し部１８と検査部１９との間で受け渡し部１８側方の近傍に配置される。

光照射部３から出射された光の一部は、基板Ｗの基板上面Ｗｆの膜９の上側（図３中の（＋Ｚ）側）の面にて反射される。一方、膜９は光照射部３からの光に対して透過性を有しており、光照射部３からの光のうち膜９の上面にて反射されなかった光は、膜９を透過して基板Ｗの基板上面Ｗｆ（すなわち、膜９の下面）にてその一部が反射される。基板検査装置１０では、基板Ｗにおける膜９の上面にて反射された光と基板Ｗの基板上面Ｗｆにて反射された光との干渉光がラインセンサカメラ４に入射する。

ラインセンサカメラ４は、ラインセンサを有する撮像部４１、ラインセンサ上に基板Ｗの像を形成するレンズ４２、および、レンズ４２の前面に配置されて所定の波長の光のみを透過するフィルタ４３を備え、ラインセンサカメラ４に入射する光はフィルタ４３およびレンズ４２を介して撮像部４１へと導かれる。なお、フィルタ４３は、複数のフィルタを保持し交換可能に構成してもよい。

図４は、撮像部４１の受光面を示す図である。撮像部４１のラインセンサ４１０は、複数の受光素子、例えば、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）４１１をＹ方向に直線状に配列して有し、ラインセンサカメラ４の撮像位置（合焦位置）を基板Ｗ上に合わせた際に基板Ｗ上の線状の撮像領域（以下、「撮像ライン」という。）が撮像される。受光素子４１１のピッチは、例えば、基板Ｗ上において１００μｍに対応する。

また、照明光の基板Ｗ上における照射領域は撮像ラインを含む線状とされ、撮像部４１では、基板Ｗからの干渉光がラインセンサ４１０にて受光されることにより、干渉光の強度分布（すなわち、各受光素子４１１からの出力値のＹ方向における分布）が取得される。実際には、後述するように、基板Ｗの搬送方向であるＸ方向への移動に伴って撮像部４１のラインセンサ４１０にて干渉光の強度分布が繰り返し取得されることにより撮像ラインが連続して基板Ｗ上の膜９の２次元画像が取得される。

次に、本発明に係るシェーディング補正機能を有した画像読取装置について、図４乃至図８を参照しながら以下詳細に説明する。基板検査装置１０の検査部１９には、さらに、シェーディング補正を行うためのシェーディング補正部５１２が制御部５１内に設けられている。

前記シェーディング補正部５１２は、鏡面反射面が形成されている図示しない基準対象物を予めラインセンサカメラ４にて読み取った図５に示すラインセンサ４１０の出力信号である基準電気信号Ｅ１を記憶する記憶部５１３を備える。そして、記憶部５１３の基準電気信号Ｅ１を受光素子４１１の１個に相当する画素の光強度の拡散度を変更するように正規分布関数との畳み込み積分（合成積分）で変更した補正信号データを生成するデータ生成部５１４より構成される。本実施例に係る画像読取装置は、基本的には以上のように構成されるものであり、光照射部３とラインセンサカメラ４と制御部５１が本発明の画像読取装置に相当し、基板検査装置１０の検査部１９において主要部を構成する。

次に、基準電気信号Ｅ１の作成について説明する。先ず、図３に示すように、ハロゲンランプ３１からの照明光の光路中に事前に作業者によって配置された鏡面反射面を備える基準対象物に照明光が集光された後、正反射した正反射光がラインセンサカメラ４に導入される。この場合、前記基準対象物を反射する照明光は、受光素子４１１によって読み取られて電気信号に変換される。そして、この電気信号は予め記憶部５１３に書き込まれる。

基準対象物を用いてラインセンサカメラ４で撮像した読み取られた基準電気信号Ｅ１は、基板Ｗと同一の屈折率、厚み、透過率および同一の表面の拡散度を有する対象物に基づいて得られている必要は無い。そして、シェーディング補正部５１２は、基準電気信号Ｅ１から全画素が同じ光強度の画像信号となるような補正係数を各画素毎に算出して、シェーディング補正条件として設定する。そして、検査部１９により検査工程において読み取った検査対象物の画像信号をこの補正係数で補正し、補正後の２次元画像データより基板Ｗの塗布ムラを検出する。

この時、検査対象物と基準対象物のラインセンサ４による読取光が大きく異なると、前述のシェーディング補正係数で補正しても検査対象物の画像データの適正補正は達成されない。そこで、検査対象物が異なる時、特に検査対象物の表面の光反射特性が異なる時に、シェーディング補正係数を変更する必要がある。検査対象物が変わったとしても検査部１９の光学系は同じであるため、基準対象物によって得た基準電気信号Ｅ１の全体的な傾向は大きく変わらない。検査対象物が変わり屈折率、厚み、透過率および表面の拡散性が変わると、基準電気信号Ｅ１の画素単位の拡散性、言い換えると画素単位の受光素子４１１の読取光の光強度が変わることに着目される。そこで、基板電気信号Ｅ１の画素単位の電気信号を変更処理した補正信号データを生成し、この補正信号データをもとにシェーディング補正係数を算出する。こうすることで、基準対象物を取り換えることなく、複数のシェーディング補正係数を得ることができる。

次に、補正信号データを生成する動作について図６と図７を用いて説明する。受光素子４１１の１個に相当する画素の読取光の光強度を示す関数データに一実施例として正規分布を示す関数データを拡散性データとして合成積分を求める。言い換えると、基準電気信号Ｅ１の関数ｆ（ｔ）に正規分布の関数ｇ（ｔ）を式１でもって公知の畳み込み（Ｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎ）演算処理をすることで、図６に示す畳み込み後の補正信号データＥ２を得る。

ここで、図７に示すように１画素４１２の読取光Ｌ１０の光強度は中央から周辺に向かい弱くなるので左右に傾斜を有する山形の形状を形成して表わされる。この読取光Ｌ１０の各点上では基準対象物Ｗ２の１点からの反射光Ｌ２０のみが読取光として受光されているのではなく、１画素４１２に対応する所定の領域のから複数の反射光Ｌ２０がそれぞれ影響していると考えられる。一方、１画素４１２に対応する所定の領域の各点における反射光Ｌ２０がそれぞれ個別に山形の光強度を形成しているとして、これを正規分布の関数ｇ（ｔ）と設定する。即ち、１画素４１２の領域による読取光Ｌ１０の光強度が基準対象物Ｗ２の対応する領域の各点の反射光Ｌ２０の光強度の相互影響による結果として生成されるとする。よって、逆に各点の反射光Ｌ２０の光強度が全て変わることでその集合体である１画素の読取光Ｌ１０の光強度も変わることとなる。これは同時に基準対象物Ｗ２の表面状態の変更によって基準対象物Ｗ２からの読取光Ｌ１０の光強度が変わる。よって、正規分布の関数ｇ（ｔ）を基準電気信号Ｅ１の関数ｆ（ｔ）に合成積分することで、基準電気信号Ｅ１に対応する関数ｆ（ｔ）に畳み込む正規分布の関数ｇ（ｔ）の値によって１画素４１２に対応する各点の信号の強弱が変更され、結果、基準電気信号Ｅ１から異なる波形データを演算部５１１で生成する。その生成された波形データである補正信号データＥ２をデータ生成部５１４に備える。

更に、正規分布の関数ｇ（ｔ）は光の拡散現象を示すもので、拡散データとして機能する。即ち、正規分布の広がりである幅と高さを形状と幅のパラメータを変更することで、異なるデータを生成する。即ち、データ生成部５１４は、異なる関数ｇ（ｔ）を生成するよう、演算処理する働きをする。従って、この拡散性データの関数を変更することで対応して複数の補正設定データを生成することができる。

仮に、基板９がガラス基板であればガラス基板と同様な光拡散度を示すような補正信号データが得られる拡散性を有するように正規分布の関数ｇ（ｔ）を設定して基準電気信号Ｅ１に畳み込むことで図６に示すようは補正信号データＥ２が生成される。

よって、検査対象物がガラス基板であれば制御部５１の操作部１０１よりガラス基板に対応する拡散性関数を選択することで補正信号データＥ２が作成されるので、この補正信号データＥ２を基にシェーディング補正係数を生成し、シェーディング補正を行うこととなる。

更に、具体的に説明する。図８は操作部１０１の正面図である。タッチパネル１０２は、拡散性関数の形状と幅のパラメータを任意に変更可能とする設定キーとしてスライダー１２１、１２２を備える。そして、モニタ１０３は、関数データを示す第一分割画面１３１と、基準電気信号Ｅ１を表示する第二分割画面１３２と、補正信号データＥ２を表示する第三分割画面１３３と、補正信号データＥ２が算出された時に制御部５１によってその補正信号データＥ２に相当する検査対象物の表面イメージを生成して表示する第四分割画面１３４とを備える。

第四分割画面１３４の上部には第五分割画面１３５を備える。第五分割画面１３５は第四分割画面１３４に表示される表面イメージが検査対象物に対して操作者が適正と考えた場合に、評価点として１から１００までの数字で１００を最高として入力し設定した場合に表示する。即ち、後述するように補正信号データＥ２を生成してシェーディング補正を行い検査を実行した場合に、そのシェーディング補正が好ましいかどうかを別途、ムラのない検査対象物で検査処理を実行して生成された２次元画像データに検査対象物の表面状態と異なるデータが生成されるかどうかでシェーディング補正係数の良否を判定する。その判定結果を評価点として記憶部５１３に蓄積することで、同一の補正信号データＥ２が生成された場合に、この第五分割画面１３５にその評価点を表示するようにしてもよい。

また、設定キーとしてリストボックス１２３を備える。拡散性関数として上記実施例においては正規分布を一例としたが、異なる関数データを作成し予め記憶部５１３に書き込み、リストボックス１２３で選択可能に構成してもよい。そして、このリストボックス１２３の右手に選択された関数データの名称が表示される。

次に、第四分割画面１３４で表示される検査対象物の表面イメージの生成に関して説明する。基準対象物によって基準電気信号Ｅ１を生成すると同時にシェーディング補正後の基準対象物の表面イメージを２次元画像データとして読み取り電気信号に変換し制御部５１に記憶する。そして、基準電気信号Ｅ１から補正信号データＥ２が生成されると、補正信号データＥ２にてシェーディング補正した基準対象物の表面イメージに変更する。その変更後の表面イメージを補正信号データＥ２に対応する対象物の表面イメージとして第三分割画面１３３に補正信号データＥ２を表示すると同時に、第四分割画面１３４に表面イメージを多階調の明暗で表示する。

第四分割画面１３４に表面イメージが表示されると同時に評価点が制御部５１によって表示される。こうすることで、第四分割画面１３４の表示イメージを評価点の数字に対応して確認することが出来る。なお、評価点は、基準対象物の表面イメージを１００と設定し、表示イメージの明暗に対して１００を基準に白側を「０」、黒側を「２００」として段階的に評価し、数字として示すようにしてもよい。

次に、補正信号データＥ２を検査対象物に対応して設定する動作について説明する。操作部１０１の第一分割画面１３１にはリストボックス１２３で選択された関数データが表示され、第二分割画面１３２には基準電気信号Ｅ１が表示される。第四分割画面１３４には基準対象物の表面イメージが表示される。第三分割画面１３３には何も表示されていない状態である。

検査対象物の光反射特性が基準対象物の光反射特性と近似する時は、後述する検査工程を実施する。一方、検査対象物の光反射特性が基準対象物と異なる時は、検査対象物の表面イメージと第四分割画面１３４に表示される表面イメージとを目視により比較し、検査対象物の表面イメージが例えばより黒い場合であれば、第四分割画面１３４の表面イメージが近似する黒になるようにスライダー１２１と１２２によって関数データを変更する。

設定キー１２１によって正規分布関数を変更すると、第一分割画面１３１の正規分布関数のグラフが変わるとともに、第三分割画面１３３に補正信号データＥ２が表示される。その後、補正信号データＥ２に対応して第四分割画面１３４の表示イメージも変更され、対応する評価点に評価点の表示も変更される。よって、検査対象物の表面イメージに近似する表面イメージが第四分割画面１３４に表示されるまで、評価点を参照して設定キー１２１を操作する。こうすることで、所望の表面イメージが第四分割画面１３４に表示されるとその状態で後述する検査工程を実施する。

具体的に、リストボックス１２３によって正規分布が設定されると式２が表示される。

スライダー１２１は式２の「Ａ」を変更し、結果、第二分割画面１３２に示す関数データの形状を変更する。また、スライダー１２２は式２の「Ｂ」を変更し、結果、第二分割画面１３２に示す関数データの幅を変更する。例えば、式２において「Ａ」を変更すると関数データの山形形状がとがった状態から台形に近い状態へと変更され、「Ｂ」を「０（ゼロ）」に近づけると幅が広くなり、大きくすると幅が無くなる。

即ち、設定キーであるスライダー１２１と１２２を操作することで、結果的に複数の補正信号データＥ２が生成することが可能となる。そのため、検査対象物が変わって基準対象物と異なるシェーディング補正を行う必要がある場合、検査対象物の表面イメージに対応する補正信号データＥ２を生成し設定することで、最適なシェーディング補正を行うことが可能となる。

次に、基板処理システム１の動作を説明する。基板検査装置１０によりムラの検査が行われる際には、まず、操作部１０１でシェーディング補正係数の設定を行う。

次に、レジストの膜９が形成された基板Ｗが、基板搬送装置１６によって受け渡し部１８の支持ピン１８１に載置される。基板Ｗが支持ピン１８１からステージ２１に受け渡されるとステージ２１は中心軸の周りに９０度回転され、基板Ｗの短辺が基板Ｗの搬送方向に垂直となる位置に向けられる。

基板Ｗが回転停止位置である検査開始位置にステージ２１が位置された後、ステージ２１の（＋Ｘ）方向への移動が開始され、続いて、光照射部３から出射されて基板Ｗの基板上面Ｗｆに対して所定の入射角にて入射する線状光が、基板上面Ｗｆ上の直線状の照射領域に照射され、照射領域が基板Ｗに対して相対的に移動する。光照射部３からの照明光は既述のように基板Ｗの基板上面Ｗｆにて反射し、干渉光がラインセンサカメラ４へと導かれてラインセンサ４１０にて受光され、基板Ｗ上の撮像ラインにおける干渉光の光強度分布が取得される。ラインセンサ４１０の各受光素子４１１からの出力は、所定の変換式に基づいて例えば８ｂｉｔ（もちろん、８ｂｉｔ以外であってもよい。）の値（画素値）に変換されつつ制御部５１へと送られる。

基板検査装置１０では、ステージ２１が（＋Ｘ）方向に移動している間、ラインセンサカメラ４による干渉光の光強度分布の取得、および、画素値の制御部５１への出力がステージ２１の移動に同期して繰り返される。ステージ２１が検査終了位置まで移動すると、移動機構２２によるステージ２１の移動が停止され、照明光の照射も停止される。

以上のようにして、ラインセンサカメラ４では基板Ｗ上に形成された膜９の全体を撮像して多階調の２次元画像が取得され、取得された画像は制御部５１の演算部５１１に入力される。その後、演算部５１１において画像が演算処理されることにより、局所的な膜厚のムラや基板Ｗに対して比較的大きなムラの存在が検査される。この検査結果は、操作部１０１のモニタ１０３に例えば、ムラの有無が表示される。

ここで、制御部５１へと送られた受光素子４１１の信号は、電気信号に変換し、画像データとして画像読取装置のシェーディング補正部５１２に転送する。この場合、前記ラインセンサ４１０で読み取られた画像データは、前記補正信号データＥ２が設定されている場合は、補正信号データＥ２に基づいてシェーディング補正が行われる。前記補正信号データＥ２は、基板Ｗと同一の屈折率、厚み、透過率、同一の拡散度を有する拡散性関数データに基づいて得られるため、シェーディング補正を適切に行うことができる。

一方、補正信号データＥ２が対応する検査対象物にも係わらず、基準電気信号Ｅ１を使用した場合には、読取光をラインセンサ４１０で読み取った信号をシェーディング補正した画像データと、検査対象物の実際の表面のイメージの光強度レベルが一致していない。これは、基板Ｗが所定の拡散特性を有するためである。このため、図５に示す信号を基にシェーディング補正を行っても好適に補正されない。

これに対して、基板Ｗの光拡散特性と略同一の拡散特性を有する拡散性関数により生成した図６に示す補正信号データＥ２を使用した場合には、適正なシェーディング補正を行うことができる。このように、補正された画像データは、基板Ｗの拡散特性と同一の拡散面を形成した場合と略同様の効果を有している。しかも、基準対象物が変更された場合にも、従来であれば改めてシェーディング補正係数を得る作業を行う必要があったが、近似する光拡散性を有する関数データを選択し設定すれば、高精度なシェーディング補正を行うことができる。その結果、検査対象物の画像データが補正され好適なムラ検査の結果を得ることができる。最後に、シェーディング補正係数は、補正データとして記憶部５１３に格納される。

検査が終了すると、基板検査装置１０ではステージ２１が（−Ｘ）方向に移動し、基板搬送装置１６によって基板検査装置１０から搬出される。そして、基板Ｗをカセット１２内の空いた部位に収容する。

なお、本実施例において、基準対象物はエッチングによって凹凸面を形成したガラス板を用いて予め求めたもので説明しているが、これに限定されるものではなく、例えば、プラスチック等の合成樹脂からなる透過板に所定の拡散特性を有する凹凸面を形成したものであってもよく、また、透過板にリフトオフ法で凹凸のパターンを形成して所定の拡散特性となるように設定することも可能である。さらに、クロムによって形成される基板であってもよい。

以上のように画像読取装置は反射型の基板検査装置1０のみならず、透過型のムラ検査装置にも利用することができる。

以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。

上記実施の形態に係るムラ検査装置は、塗布装置により基板上に塗布されたレジスト膜の膜厚ムラの検査のみならず、フォトリソ工程中に行われる他の様々なムラ検査に利用することができ、例えば、現像処理後のレジスト膜中の潜像パターンムラ、エッチング処理後の表面ムラ（残存レジストを含む。）、レジスト膜の剥離処理後の剥離ムラ、剥離後の配線パターン等のムラ等の検査に利用することができる。

さらには、プリント基板の外観検査における配線パターンのムラの検査、液晶表示器用のカラーフィルタやＣＲＴ用のシャドウマスク等の周期性パターン（透孔の周期配列）のムラの検査等に利用することも可能である。

このようにムラ検査装置のラインセンサカメラ４にて取得される画像は、基板上に存在する様々なムラの検査に利用可能である。複数のラインセンサカメラ４を有するムラ検査装置は、高解像度にて基板の画像を取得することができることから、プリント配線基板、電子部品実装済み基板、ＴＦＴ基板等の基板の外観検査に適している。

１０ 基板検査装置
１９ 検査部
３ 光照射部
４ ラインセンサカメラ
５１ 制御部
５１２ シェーディング補正部
５１４ データ生成部
１０１ 操作部
１０２ タッチパネル
１０３ モニタ
Ｅ１ 基準電気信号
Ｅ２ 補正信号データ
Ｗ 基板

Claims (3)

1. 読取対象物に対して読取光を照射する照明光源と、
   前記読取対象物を透過あるいは反射した前記読取光を光電変換することで画像の電気信号を得るセンサと、
   前記センサで前記読取対象物を読み取ったデータをシェーディング補正するシェーディング補正機能を有する制御部と、を備え、
   前記制御部は、共通の基準電気信号から複数のシェーディング補正係数を生成することを特徴とするシェーディング補正機能を有する画像読取装置。
2. 請求項１記載の画像読取装置において、操作部を更に備え、
   前記制御部は、操作部の操作に伴って基準電気信号から複数の補正信号データを生成するデータ生成部を有することを特徴とするシェーディング補正機能を有する画像読取装置。
3. 請求項２記載の画像読取装置において、
   前記補正信号データは、前記基準電気信号を画素の光強度の拡散性を変更したものであることを特徴とするシェーディング補正機能を有する画像読取装置。

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