JP2023170915A - 画像形成方法及び補正方法 - Google Patents

Abstract

【課題】より適切に補正された画像を形成できる画像形成方法を提供する。【解決手段】画像形成方法は、被加工物を保持した保持テーブルとカメラとを第１方向及び第２方向に沿わないように相対的に移動させながらカメラで被加工物を順に撮像することにより、補正用画像を形成する補正用画像形成ステップと、補正用画像を構成する複数の画素の輝度に基づき、複数の補正値を取得する補正値取得ステップと、カメラの直線状の撮像領域に対して垂直な方向に沿うように保持テーブルとカメラとを相対的に移動させながらカメラで被加工物を順に撮像することにより、補正前画像を形成する補正前画像形成ステップと、複数の補正値を利用して補正前画像を構成する複数の画素の輝度を補正することにより、補正後画像を形成する補正後画像形成ステップと、を含む。【選択図】図７

Description

本発明は、被加工物の検査に適した画像を形成できる画像形成方法、及び画像を補正する際に用いられる補正方法に関する。

携帯電話機やパーソナルコンピュータに代表される電子機器では、電子回路等のデバイスを備えるデバイスチップが必須の構成要素になっている。デバイスチップは、例えば、シリコン（Ｓｉ）等の材料でなるウェーハの表面側を直線状のストリート（分割予定ライン）で複数の領域に区画し、各領域にデバイスを形成した後、このストリートに沿ってウェーハを分割することで得られる。

ウェーハを複数のデバイスチップへと分割する際には、例えば、結合材に砥粒が分散されてなる切削ブレードと呼ばれる円盤状の工具が使用される。切削ブレードを高速に回転させて、純水等の液体を供給しながらウェーハのストリートに切り込ませることで、ウェーハは、ストリートで切断され、複数のデバイスチップが得られる（例えば、特許文献１参照）。

ところで、ウェーハが複数のデバイスチップへと分割される際には、工具との接触等に起因してチッピングと呼ばれる破損がデバイスチップに生じる可能性がある。そして、デバイスチップに生じるチッピングの数が増えると、デバイスチップの強度が大幅に低下して、製品に求められる品質が得られなくなる。そのため、ウェーハが複数のデバイスチップへと分割された後には、ウェーハを撮像して得られる画像に基づき品質が検査されている。

この品質の検査では、通常、検査対象のウェーハで反射した光をレンズでイメージセンサに集めて画像を形成するカメラが使用される。しかしながら、この種のカメラでは、周辺光量が不足した場合等に、明暗の斑が画像に現れ検査の精度が低下し易い。そこで、明暗の斑により低下する画質を補うために、シェーディング補正等と呼ばれる補正が行われる（例えば、特許文献２参照）。

シェーディング補正では、例えば、ウェーハを保持するためのテーブルの上面を撮像して得られた画像から、明暗の斑により低下した画質を補うための輝度の補正値が算出される。この補正値を、検査対象のウェーハを撮像して得られる画像に適用すれば、ある程度の明暗の斑が画像から取り除かれ、検査の精度が高い状態に保たれる。

特開平３－１９８３６３号公報 特開２０２０－５７９８５号公報

ところが、上述の方法では、テーブルの上面を撮像して得られる画像から補正値が算出されるので、テーブルとは異なる光学特性を持つウェーハを撮像して得られる画像は、必ずしも適切に補正されない。検査対象のウェーハを撮像して得られる画像が適切に補正されるためには、この検査対象のウェーハを撮像して得られる画像から補正値が算出される必要がある。

一方で、ウェーハを撮像して画像を形成する際に、ラインセンサ等と呼ばれる１次元イメージセンサを含むカメラが使用されることがある。この場合には、例えば、カメラの直線状の撮像領域と、検査対象のウェーハと、を直線状の撮像領域に対して垂直な方向に相対的に且つ直線的に移動させながら、検査対象のウェーハをカメラで連続的に撮像することにより、所望の範囲が写る帯状の画像が得られる。

しかしながら、検査対象のウェーハには、上述のように、ストリートに沿った直線状の加工痕が形成されている。そのため、検査対象のウェーハと、カメラの撮像領域と、を相対的に且つ直線的に移動させながら、カメラで検査対象のウェーハを撮像すると、得られる画像の中で明暗の斑と加工痕とが区別できず、適正な補正値を算出できないことがあった。

よって、本発明の目的は、より適切に補正された画像を形成できる画像形成方法、及び画像をより適切に補正できる補正方法を提供することである。

本発明の一側面によれば、第１方向に沿う直線状の第１分割予定ライン及び該第１方向と交差する第２方向に沿う直線状の第２分割予定ラインの一方又は両方で加工された状態の板状の被加工物の表面側を、１次元イメージセンサを含むカメラで撮像して該被加工物の写った画像を形成する画像形成方法であって、該被加工物を保持テーブルで保持する保持ステップと、該保持ステップの後に、該第１方向及び該第２方向に沿わないように該保持テーブルと該カメラとを相対的に移動させながら該カメラで該被加工物を順に撮像することにより、補正用画像を形成する補正用画像形成ステップと、該補正用画像を構成する複数の画素の輝度に基づき、該カメラにより形成される画像を構成する複数の画素の輝度を補正する際に用いられる複数の補正値を取得する補正値取得ステップと、該保持ステップの後に、該カメラの直線状の撮像領域に対して垂直な方向に沿うように該保持テーブルと該カメラとを相対的に移動させながら該カメラで該被加工物を順に撮像することにより、補正前画像を形成する補正前画像形成ステップと、該補正値取得ステップ及び該補正前画像形成ステップの後に、該複数の補正値を利用して該補正前画像を構成する複数の画素の輝度を補正することにより、補正後画像を形成する補正後画像形成ステップと、を含む画像形成方法が提供される。

本発明の別の一側面によれば、第１方向に沿う直線状の第１分割予定ライン及び該第１方向と交差する第２方向に沿う直線状の第２分割予定ラインの一方又は両方で加工された状態の板状の被加工物の表面側を、１次元イメージセンサを含むカメラで撮像して該被加工物の写った画像を形成する際に用いられる補正方法であって、該被加工物を保持テーブルで保持する保持ステップと、該保持ステップの後に、該第１方向及び該第２方向に沿わないように該保持テーブルと該カメラとを相対的に移動させながら該カメラで該被加工物を順に撮像することにより、補正用画像を形成する補正用画像形成ステップと、該補正用画像を構成する複数の画素の輝度に基づき、該カメラにより形成される画像を構成する複数の画素の輝度を補正する際に用いられる複数の補正値を取得する補正値取得ステップと、該補正値取得ステップの後に、該複数の補正値を利用して該カメラにより形成される画像を構成する複数の画素の輝度を補正する補正ステップと、を含む補正方法が提供される。

本発明の各側面において、該補正用画像形成ステップでは、例えば、該カメラの該撮像領域が該第１方向及び該第２方向に対して交差する直線状の軌跡を描いて該被加工物の該表面を移動するように該保持テーブルと該カメラとを相対的に移動させる。又は、該補正用画像形成ステップでは、該カメラの該撮像領域が渦巻き状の軌跡を描いて該被加工物の該表面を移動するように該保持テーブルと該カメラとを相対的に移動させる。

本発明の一側面にかかる画像形成方法、及び別の一側面にかかる補正方法では、第１方向及び第２方向に沿わないように保持テーブルとカメラとを相対的に移動させながらカメラで被加工物を順に撮像することにより、補正用画像が形成される。そのため、この補正用画像を形成する際に、カメラの直線状の撮像領域の一部だけで第１分割予定ラインや第２分割予定ラインが撮像されたり、カメラの全体で第１分割予定ラインや第２分割予定ラインだけが撮像されたりすることがない。

つまり、第１分割予定ラインや第２分割予定ラインが補正用画像の一部の狭い領域だけに写ったり、第１分割予定ラインや第２分割予定ラインだけが補正用画像に写ったりすることがないので、この補正用画像から、画像を構成する複数の画素の輝度の補正に適した補正値を取得することができる。このように、本発明の各側面によれば、より適切に補正された画像を形成できる画像形成方法、及び画像をより適切に補正できる補正方法が提供される。

図１は、検査装置の一例を示す斜視図である。 図２は、板状の被加工物の一例を示す平面図である。 図３は、イメージセンサ内の複数の受光素子の配列を模式的に示す図である。 図４は、カメラによって画像が形成される様子を模式的に示す平面図である。 図５は、形成された補正前画像の各画素の輝度を模式的に示す図である。 図６は、形成された補正前画像の一例である。 図７は、補正用画像が形成される様子を模式的に示す平面図である。 図８は、形成された補正用画像の各画素の輝度を模式的に示す図である。 図９は、補正値を適用することで除去される明暗の斑を模式的に示す図である。 図１０は、形成された補正後画像の各画素の輝度を模式的に示す図である。 図１１は、形成された補正後画像の一例である。

以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。図１は、本実施形態にかかる画像形成方法及び補正方法に使用される検査装置２の一例を示す斜視図である。なお、図１では、検査装置２の一部の構成要素が機能ブロックで表現されている。また、以下の説明で用いられるＸ方向（前後方向）、Ｙ方向（左右方向）、及びＺ方向（鉛直方向）は、互いに垂直な方向である。

図１に示されるように、検査装置２は、種々の構成要素を支持する基台４を含む。基台４の上面には、テーブル移動機構６が配置されている。テーブル移動機構６は、例えば、基台４の上面に固定されＸ方向に対して概ね平行な一対のＸ軸ガイドレール８を有している。Ｘ軸ガイドレール８には、Ｘ軸移動テーブル１０がＸ方向に沿ってスライドできる態様で取り付けられている。

Ｘ軸移動テーブル１０の下面側には、ボールねじを構成するナット部（不図示）が設けられており、このナット部には、Ｘ軸ガイドレール８に対して概ね平行なねじ軸１２が、回転できる態様で連結されている。ねじ軸１２の一端部には、モーター等の回転駆動源１４が接続されている。回転駆動源１４によってねじ軸１２を回転させることで、Ｘ軸移動テーブル１０は、Ｘ軸ガイドレール８に沿って、すなわち、Ｘ方向に沿って移動する。

Ｘ軸移動テーブル１０の上部には、検査対象である板状の被加工物を保持することができる保持テーブル１６が配置されている。図２は、板状の被加工物１１の一例を示す平面図である。図２に示されるように、被加工物１１は、例えば、シリコン等の半導体材料で構成される円盤状のウェーハである。つまり、この被加工物１１は、円形状の表面１１ａと、表面１１ａとは反対側の円形状の裏面（不図示）と、を有している。

被加工物１１の表面１１ａ側は、この表面１１ａに対して概ね平行な第１方向Ｄ１に沿う直線状の複数の第１ストリート（第１分割予定ライン）１３ａと、表面１１ａに対して概ね平行で第１方向Ｄ１に対して概ね垂直な第２方向Ｄ２に沿う直線状の複数の第２ストリート（第２分割予定ライン）１３ｂと、で複数の小領域に区画されている。各小領域には、集積回路（ＩＣ：Integrated Circuit）等のデバイス１５が形成されている。

また、この被加工物１１は、直線状の複数の第１ストリート１３ａと、直線状の複数の第２ストリート１３ｂと、において切断されており、各デバイス１５に対応する複数のデバイスチップへと分割された状態になっている。そのため、この被加工物１１を検査する際には、被加工物１１の全体をまとめて取り扱うことができるように、例えば、樹脂等の材料で構成されたダイシングテープ等の支持部材が被加工物１１の裏面側に貼付されることが望ましい。

なお、本実施形態では、シリコン等の半導体材料で構成される円盤状のウェーハが被加工物１１として用いられているが、被加工物１１の材質、形状、構造、大きさ等は、この態様に制限されない。例えば、他の半導体、セラミックス、樹脂、金属等の材料で構成される基板等が被加工物１１として用いられ得る。同様に、デバイス１５の種類、数量、形状、構造、大きさ、配置等も、上述の態様に制限されない。被加工物１１には、デバイス１５が形成されていなくてもよい。

また、第１ストリート１３ａと、第２ストリート１３ｂとは、互いに交差していれば、必ずしも直交していなくてよい。言い換えれば、第１方向Ｄ１と、第２方向Ｄ２とは、互いに直交していなくても、交差していればよい。更に、被加工物１１は、第１ストリート１３ａと、第２ストリート１３ｂと、のいずれか一方で加工されていれば、必ずしも、第１ストリート１３ａと、第２ストリート１３ｂと、の両方で切断されていなくてよい。

図１に示される検査装置２の保持テーブル１６は、モーター等の回転駆動源（不図示）に接続されており、Ｚ方向に対して概ね平行な回転軸の周りに回転する。また、保持テーブル１６は、上述したテーブル移動機構６によって、Ｘ軸移動テーブル１０とともにＸ方向に移動する。保持テーブル１６の上面１６ａの一部は、例えば、多孔質状に構成されており、この上面１６ａの多孔質状の部分には、保持テーブル１６の内部に設けられている流路等を介して、外部の吸引源（不図示）が接続されている。

そのため、保持テーブル１６の上面１６ａに被加工物１１を載せて、吸引源の負圧を上面１６ａの多孔質状の部分に作用させると、被加工物１１は、この負圧に伴う吸引力によって、保持テーブル１６に保持される。なお、吸引源としては、例えば、エアーの供給源とエジェクタとを組み合わせた真空ポンプが用いられる。ただし、吸引源として、ロータリーポンプ等の他の真空ポンプが用いられてもよい。

Ｙ方向に沿ってテーブル移動機構６の隣の位置には、カメラ移動機構１８が配置されている。カメラ移動機構１８は、例えば、基台４の上面に固定されＹ方向に対して概ね平行な一対のＹ軸ガイドレール２０を有している。Ｙ軸ガイドレール２０には、Ｙ軸移動テーブル２２がＹ方向に沿ってスライドできる態様で取り付けられている。

Ｙ軸移動テーブル２２の下面側には、ボールねじを構成するナット部（不図示）が設けられており、このナット部には、Ｙ軸ガイドレール２０に対して概ね平行なねじ軸２４が、回転できる態様で連結されている。ねじ軸２４の一端部には、モーター等の回転駆動源２６が接続されている。回転駆動源２６によってねじ軸２４を回転させることで、Ｙ軸移動テーブル２２は、Ｙ軸ガイドレール２０に沿って、すなわち、Ｙ方向に沿って移動する。

Ｙ軸移動テーブル２２の上面には、Ｚ方向に対して概ね平行に配置される側面を持つ支持構造２８が設けられている。この支持構造２８の側面には、Ｚ方向に対して概ね平行な一対のＺ軸ガイドレール３０が固定されている。また、Ｚ軸ガイドレール３０には、カメラ固定具３２がＺ方向に沿ってスライドできる態様で取り付けられている。

カメラ固定具３２の支持構造２８側には、ボールねじを構成するナット部（不図示）が設けられており、このナット部には、Ｚ軸ガイドレール３０に対して概ね平行なねじ軸（不図示）が、回転できる態様で連結されている。ねじ軸の一端部には、モーター等の回転駆動源３４が接続されている。回転駆動源３４によってねじ軸を回転させることで、カメラ固定具３２は、Ｚ軸ガイドレール３０に沿って、すなわち、Ｚ方向に沿って移動する。

カメラ固定具３２には、保持テーブル１６に保持された被加工物１１等を撮像するためのカメラ３６が固定されている。カメラ移動機構１８でＹ軸移動テーブル２２をＹ方向に沿って移動させれば、カメラ３６もＹ方向に沿って移動する。また、カメラ移動機構１８でカメラ固定具３２をＺ方向に沿って移動させれば、カメラ３６もＺ方向に沿って移動する。

このカメラ３６は、ラインセンサ等と呼ばれる１次元イメージセンサと、集光用のレンズと、を含んでおり、対象の被加工物１１で反射した光をレンズで１次元イメージセンサに集めることで、１次元的な画像を形成する。図３は、カメラ３６を構成する１次元イメージセンサ３８内の複数の受光部（画素）の配列を模式的に示す図であり、図４は、カメラ３６によって画像が形成される様子を模式的に示す平面図である。

カメラ３６を構成する１次元イメージセンサ３８は、代表的には、可視光に感度を持つＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor）イメージセンサやＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサ等である。この１次元イメージセンサ３８は、図３に示されるように、１～ｎ（ｎは自然数）の番号で示されるｎ個の受光部が直線的に配列された構造を有している。なお、図３の番号は、便宜的に受光部に付されているに過ぎず、現実の受光部に番号が付されているわけではない。

また、図４に示されるように、本実施形態のカメラ３６は、１次元イメージセンサ３８によって被加工物１１上に実現される直線状の撮像領域１７が、Ｘ方向に沿うように配置されている。そのため、保持テーブル１６で保持された被加工物１１をカメラ３６で撮像すると、あるタイミングにおいて、Ｘ方向に沿ってｎ個の画素が直線的に並んだ１次元的な画像が得られる。

そして、図４に示されるように、保持テーブル１６と、カメラ３６とを、直線状の撮像領域１７に対して垂直な方向、つまり、Ｙ方向に沿って相対的に移動させながら、カメラ３６で被加工物１１を連続的に撮像すると、複数の１次元的な画像がＹ方向に沿って連結された帯状の画像が得られる。なお、このようにして得ることができる帯状の画像のＹ方向に沿う長さには、原理的な制限がない。

検査装置２を構成するテーブル移動機構６、カメラ移動機構１８、カメラ３６等の構成要素には、制御ユニット４０が接続されている。制御ユニット４０は、例えば、処理装置４２と、記憶装置４４と、を含むコンピュータによって構成され、被加工物１１がカメラ３６で適切に撮像されるように、上述した各構成要素の動作等を制御する。

処理装置４２は、代表的には、ＣＰＵ（Central Processing Unit）であり、上述した構成要素を制御するために必要な種々の処理を行う。記憶装置４４は、例えば、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）等の主記憶装置と、ハードディスクドライブやフラッシュメモリ等の補助記憶装置と、を含む。この制御ユニット４０の機能は、例えば、記憶装置４４に記憶されているプログラム等のソフトウェアに従い処理装置４２が動作することによって実現される。

本実施形態にかかる画像形成方法では、上述した検査装置２によって、被加工物１１が写る画像が形成される。その際に、被加工物１１が写る画像が、本実施形態にかかる補正方法で補正される。つまり、本実施形態にかかる補正方法は、本実施形態にかかる画像形成方法の一部に相当する。

本実施形態にかかる画像形成方法では、まず、検査対象である被加工物１１が、検査装置２の保持テーブル１６により保持される（保持ステップ）。つまり、保持テーブル１６の上面１６ａに被加工物１１が載せられる。本実施形態では、表面１１ａが上を向くように、被加工物１１が保持テーブル１６の上面１６ａに載せられる。そして、制御ユニット４０が、この上面１６ａの多孔質状の部分に吸引源の負圧を作用させる。これにより、被加工物１１は、吸引源の負圧に伴う吸引力によって、保持テーブル１６に保持される。

本実施形態では、検査対象である被加工物１１が保持テーブル１６に保持された後に、例えば、制御ユニット４０が回転駆動源で保持テーブル１６を回転させて、第１方向Ｄ１をＸ方向に対して平行にし、第２方向Ｄ２をＹ方向に対して平行にする。つまり、図４に示されるように、被加工物１１の第１ストリート１３ａがＸ方向に対して平行になり、被加工物１１の第２ストリート１３ｂがＹ方向に対して平行になる。

ただし、本発明の被加工物１１の向きは、この態様に制限されない。例えば、第１方向Ｄ１をＹ方向に対して平行にし、第２方向Ｄ２をＸ方向に対して平行にするように、制御ユニット４０が回転駆動源で保持テーブル１６を回転させてもよい。また、第１方向Ｄ１や第２方向Ｄ２をＸ方向やＹ方向に対して任意の角度で傾斜させるように、制御ユニット４０が回転駆動源で保持テーブル１６を回転させてもよい。

その後、被加工物１１の検査に用いられる補正前画像が形成される（補正前画像形成ステップ）。具体的には、まず、制御ユニット４０がテーブル移動機構６とカメラ移動機構１８とを動作させて、被加工物１１の撮像の対象の領域がカメラ３６に写るように、保持テーブル１６とカメラ３６との位置の関係を調整する。

そして、制御ユニット４０がカメラ３６で被加工物１１を連続的に撮像しながら、カメラ移動機構１８でカメラ３６をＹ方向に沿って移動させる。すなわち、制御ユニット４０は、カメラ３６の直線状の撮像領域１７に対して垂直な方向に沿うように保持テーブル１６とカメラ３６とを相対的に移動させながらカメラ３６で被加工物１１を順に撮像する。これにより、帯状の補正前画像が形成される。

図５は、形成された帯状の補正前画像の各画素の輝度を模式的に示す図である。なお、図５では、Ｙ方向に沿って繰り返し取得されたｍ個（ｍは自然数）の１次元的な画像（Ｘ方向に沿ってｎ個の画素が並んだ画像）を連結して得られる帯状の補正前画像が模式的に示されている。

上述のような動作を撮像領域１７の分だけＸ方向に沿ってずれた別の位置で行うと、この別の位置に対応する帯状の補正前画像が更に得られる。そして、得られた複数の帯状の補正前画像をＸ方向において連結すると、Ｘ方向及びＹ方向に沿って広い範囲が写った補正前画像が得られる。図６は、複数の帯状の補正前画像を連結して形成された補正前画像の一例である。

図５及び図６に示されるように、帯状の補正前画像のＸ方向に沿った両端部では、周辺光量が不足して画素の輝度が低下し易い。図５では、Ｘ方向に沿って両端部に位置する第１画素、第２画素、第ｎ－１画素、及び第ｎ画素において、画素の輝度が低下し、明暗の斑が発生した様子が示されている。なお、この図５では、Ｘ方向の第１画素及び第ｎ画素の輝度の低下量が、Ｘ方向の第２画素及び第ｎ－１画素の輝度の低下量より大きくなっている。

よって、各画素の輝度の低下量を打ち消すような補正を行うことができれば、明暗の斑を画像から取り除いて、検査の精度を高い状態に保つことができると考えられる。しかしながら、上述のように、被加工物１１は、第１ストリート１３ａと第２ストリート１３ｂとで加工されており、第１ストリート１３ａ及び第２ストリート１３ｂには、加工痕が形成されている。

そのため、上述のような一般的な撮像の手順で画像が取得されると、第１ストリート１３ａや第２ストリート１３ｂが画像の一部の狭い領域だけに写ってしまうことがある。例えば、上述の手順では、保持テーブル１６とカメラ３６とを第２ストリート１３ｂに沿って相対的に移動させているので、第２ストリート１３ｂがＸ方向の一部の領域だけに写ってしまうことがあった。なお、図５では、Ｘ方向の第３画素及び第４画素だけに第２ストリート１３ｂが写っている。

そして、このような画像では、第１ストリート１３ａや第２ストリート１３ｂの加工痕に起因する明暗と、除去されるべき明暗の斑と、が明確に区別されない。すなわち、上述のような一般的な撮像の手順で取得された画像から、補正に適した輝度の補正値等の情報を抽出することは、極めて難しかった。

保持テーブル１６とカメラ３６とをＸ方向に沿って相対的に移動させることにより、補正用の画像を取得することも考えられる。しかしながら、例えば、保持テーブル１６とカメラ３６とを第１ストリート１３ａに沿って相対的に移動させる場合には、第１ストリート１３ａと撮像領域１７とが偶然に重なって、画像の全体に第１ストリート１３ａだけが写ってしまうことがある。

そして、このような画像では、第１ストリート１３ａや第２ストリート１３ｂの加工痕に起因する明暗と、除去されるべき明暗の斑と、が明確に区別されない。このように、第１ストリート１３ａや第２ストリート１３ｂに沿って保持テーブル１６とカメラ３６とを相対的に移動させて画像を取得する方法では、必ずしも、補正用の情報の抽出に適した画像を取得することができなかった。

そこで、本実施形態にかかる画像形成方法では、検査対象である被加工物１１が保持テーブル１６に保持された後に、画像の補正に用いられる補正用画像が形成される（補正用画像形成ステップ）。具体的には、制御ユニット４０がカメラ３６で被加工物１１を連続的に撮像しながら、テーブル移動機構６で保持テーブル１６をＸ方向に沿って移動させ、カメラ移動機構１８でカメラ３６をＹ方向に沿って移動させる。

すなわち、制御ユニット４０は、第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２に沿わないように保持テーブル１６とカメラ３６とを相対的に移動させながら、カメラ３６で被加工物１１を順に撮像する。これにより、帯状の補正用画像が形成される。図７は、補正用画像が形成される様子を模式的に示す平面図である。

図７に示されるように、本実施形態では、カメラ３６の撮像領域１７が第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２に対して交差する直線状の軌跡を描いて被加工物１１の表面１１ａを移動するように、制御ユニット４０は、保持テーブル１６とカメラ３６とを相対的に移動させる。図８は、形成された補正用画像の各画素の輝度を模式的に示す図である。この手順で取得される補正用画像では、画像の輪郭に対し、第１ストリート１３ａや第２ストリート１３ｂが傾く。例えば、図８の画像には、傾斜した第２ストリート１３ｂが写っている。

このように、本実施形態では、第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２に沿わないように保持テーブル１６とカメラ３６とを相対的に移動させるので、撮像領域１７の一部だけで第１ストリート１３ａや第２ストリート１３ｂが撮像されたり、カメラ３６の全体で第１ストリート１３ａや第２ストリート１３ｂだけが撮像されたりすることがない。

つまり、第１ストリート１３ａや第２ストリート１３ｂが補正用画像の一部の狭い領域だけに写ったり、第１ストリート１３ａや第２ストリート１３ｂだけが補正用画像に写ったりすることがない。よって、この補正用画像から、画像の補正に適した補正用の情報を抽出することができる。

なお、この補正用画像は、補正前画像が形成される前に形成されてもよいし、補正前画像が形成された後に形成されてもよい。また、本実施形態では、撮像領域１７が第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２に対して交差する直線状の軌跡を描くように保持テーブル１６とカメラ３６とが相対的に移動しているが、保持テーブル１６とカメラ３６との相対的な移動の態様は、これに限定されない。

保持テーブル１６とカメラ３６とは、少なくとも、第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２に沿わないように相対的に移動していればよい。例えば、カメラ３６の撮像領域１７が渦巻き状の軌跡を描いて被加工物１１の表面１１ａを移動するように、制御ユニット４０は、保持テーブル１６とカメラ３６とを相対的に移動させることがある。

なお、この変形例では、保持テーブル１６とカメラ３６との相対的な移動の方向が、瞬間的に、第１方向Ｄ１や第２方向Ｄ２に対して平行になるが、このような相対的な移動の態様は、「第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２に沿った相対的な移動」ではない。つまり、上述した変形例にかかる相対的な移動の態様は、本発明の「第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２に沿わないような相対的な移動」に含まれる。

補正用画像が形成された後には、補正用画像を構成する複数の画素の輝度に基づき、カメラ３６により形成される画像を構成する複数の画素の輝度を補正する際に用いられる複数の補正値に関する情報が取得される（補正値取得ステップ）。具体的には、制御ユニット４０は、同じ列の全ての画素の輝度の平均値を算出し、これを基準値と比較して、対応する列の輝度の補正値を取得する。

例えば、図８に示されるｍ行ｎ列の補正用画像が形成されている場合には、制御ユニット４０は、第ｋ列を構成するｍ個の画素（ｋは、ｎ以下の自然数）の輝度の平均値を算出する。つまり、制御ユニット４０は、第１行から第ｍ行までのそれぞれに存在する第ｋ画素の輝度の総和を算出し、これをｍで除する。平均値は、全ての列に対して算出される。これにより、各列に対応するｎ個の平均値が得られる。

また、制御ユニット４０は、任意の方法で基準値を取得する。例えば、制御ユニット４０は、補正用画像を構成する全ての画素の輝度の平均値を、基準値として算出する。つまり、制御ユニット４０は、ｍ行ｎ列の補正用画像を構成する全ての画素の輝度の総和を算出し、これをｍ×ｎで除する。これにより、基準値が得られる。

そして、制御ユニット４０は、各列の輝度の平均値と、基準値と、から、各列の輝度の補正値を算出する。例えば、制御ユニット４０は、各列の輝度の平均値から基準値を減ずることで、各列の輝度の補正値を算出する。これにより、各列に対応するｎ個の補正値が得られる。図９は、このようにして得られる補正値を適用することで除去される明暗の斑を模式的に示す図である。言い換えれば、図９は、各画素の輝度の補正値を模式的に表している。

本実施形態では、第１ストリート１３ａや第２ストリート１３ｂが補正用画像の一部の狭い領域だけに写ることがないので、第ｋ列を構成するｍ個の画素の平均値が第１ストリート１３ａや第２ストリート１３ｂの影響を受けて、異常な補正値が算出されることがない。また、本実施形態では、第１ストリート１３ａや第２ストリート１３ｂだけが補正用画像に写ることがないので、第ｋ列を構成するｍ個の画素の平均値が第１ストリート１３ａや第２ストリート１３ｂの影響を受けて、異常な補正値が算出されることがない。

複数の補正値が取得された後、且つ補正前画像が形成された後には、取得された複数の補正値を利用して補正前画像の複数の画素の輝度が補正されることにより、補正後画像が形成される（補正後画像形成ステップ）。例えば、制御ユニット４０は、補正前画像の複数の画素の輝度を補正値に従って増減させることで、補正後画像を形成する。図１０は、形成された補正後画像の各画素の輝度を模式的に示す図であり、図１１は、形成された補正後画像の一例である。

以上のように、本実施形態にかかる画像形成方法では、第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２に沿わないように保持テーブル１６とカメラ３６とを相対的に移動させながらカメラ３６で被加工物１１を順に撮像することにより、補正用画像が形成される。そのため、この補正用画像を形成する際に、カメラ３６の直線状の撮像領域１７の一部だけで第１ストリート（第１分割予定ライン）１３ａや第２ストリート（第２分割予定ライン）１３ｂが撮像されたり、カメラ３６の全体で第１ストリート１３ａや第２ストリート１３ｂだけが撮像されたりすることがない。

つまり、第１ストリート１３ａや第２ストリート１３ｂが補正用画像の一部の狭い領域だけに写ったり、第１ストリート１３ａや第２ストリート１３ｂだけが補正用画像に写ったりすることがないので、この補正用画像から、画像を構成する複数の画素の輝度の補正に適した補正値を取得することができる。このように、本実施形態によれば、より適切に補正された画像を形成できる画像形成方法が提供される。

なお、本実施形態にかかる補正方法は、上述の通り、本実施形態にかかる画像形成方法の一部に相当する。すなわち、本実施形態にかかる補正方法では、検査対象である被加工物１１が、検査装置２の保持テーブル１６により保持される（保持ステップ）。また、検査対象である被加工物１１が保持テーブル１６に保持された後に、画像の補正に用いられる補正用画像が形成される（補正用画像形成ステップ）。

更に、補正用画像が形成された後に、補正用画像を構成する複数の画素の輝度に基づき、カメラ３６により形成される画像を構成する複数の画素の輝度を補正する際に用いられる複数の補正値に関する情報が取得される（補正値取得ステップ）。そして、複数の補正値が取得された後に、取得された複数の補正値を利用して、カメラ３６により形成された任意の画像を構成する複数の画素の輝度が補正される（補正ステップ：画像形成方法の補正後画像形成ステップに相当）。

なお、本発明は、上述した実施形態の記載に制限されず種々変更して実施可能である。例えば、上述した実施形態の画像形成方法では、同じ被加工物１１を撮像することで補正前画像と補正用画像との両方が形成されているが、例えば、同じ種類の被加工物１１を続けて検査するような場合には、ある被加工物１１を撮像することで形成される補正用画像を利用して、別の被加工物１１を撮像することで形成される補正前画像が補正されてもよい。

その他、上述の実施形態及び変形例にかかる構造、方法等は、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施できる。

１１ ：被加工物
１１ａ ：表面
１３ａ ：第１ストリート（第１分割予定ライン）
１３ｂ ：第２ストリート（第２分割予定ライン）
１５ ：デバイス
１７ ：撮像領域
２ ：検査装置
４ ：基台
６ ：テーブル移動機構
８ ：Ｘ軸ガイドレール
１０ ：Ｘ軸移動テーブル
１２ ：ねじ軸
１４ ：回転駆動源
１６ ：保持テーブル
１６ａ ：上面
１８ ：カメラ移動機構
２０ ：Ｙ軸ガイドレール
２２ ：Ｙ軸移動テーブル
２４ ：ねじ軸
２６ ：回転駆動源
２８ ：支持構造
３０ ：Ｚ軸ガイドレール
３２ ：カメラ固定具
３４ ：回転駆動源
３６ ：カメラ
３８ ：１次元イメージセンサ
４０ ：制御ユニット
４２ ：処理装置
４４ ：記憶装置

Claims (6)

1. 第１方向に沿う直線状の第１分割予定ライン及び該第１方向と交差する第２方向に沿う直線状の第２分割予定ラインの一方又は両方で加工された状態の板状の被加工物の表面側を、１次元イメージセンサを含むカメラで撮像して該被加工物の写った画像を形成する画像形成方法であって、
   該被加工物を保持テーブルで保持する保持ステップと、
   該保持ステップの後に、該第１方向及び該第２方向に沿わないように該保持テーブルと該カメラとを相対的に移動させながら該カメラで該被加工物を順に撮像することにより、補正用画像を形成する補正用画像形成ステップと、
   該補正用画像を構成する複数の画素の輝度に基づき、該カメラにより形成される画像を構成する複数の画素の輝度を補正する際に用いられる複数の補正値を取得する補正値取得ステップと、
   該保持ステップの後に、該カメラの直線状の撮像領域に対して垂直な方向に沿うように該保持テーブルと該カメラとを相対的に移動させながら該カメラで該被加工物を順に撮像することにより、補正前画像を形成する補正前画像形成ステップと、
   該補正値取得ステップ及び該補正前画像形成ステップの後に、該複数の補正値を利用して該補正前画像を構成する複数の画素の輝度を補正することにより、補正後画像を形成する補正後画像形成ステップと、を含む画像形成方法。
2. 該補正用画像形成ステップでは、該カメラの該撮像領域が該第１方向及び該第２方向に対して交差する直線状の軌跡を描いて該被加工物の該表面を移動するように該保持テーブルと該カメラとを相対的に移動させる請求項１に記載の画像形成方法。
3. 該補正用画像形成ステップでは、該カメラの該撮像領域が渦巻き状の軌跡を描いて該被加工物の該表面を移動するように該保持テーブルと該カメラとを相対的に移動させる請求項１に記載の画像形成方法。
4. 第１方向に沿う直線状の第１分割予定ライン及び該第１方向と交差する第２方向に沿う直線状の第２分割予定ラインの一方又は両方で加工された状態の板状の被加工物の表面側を、１次元イメージセンサを含むカメラで撮像して該被加工物の写った画像を形成する際に用いられる補正方法であって、
   該被加工物を保持テーブルで保持する保持ステップと、
   該保持ステップの後に、該第１方向及び該第２方向に沿わないように該保持テーブルと該カメラとを相対的に移動させながら該カメラで該被加工物を順に撮像することにより、補正用画像を形成する補正用画像形成ステップと、
   該補正用画像を構成する複数の画素の輝度に基づき、該カメラにより形成される画像を構成する複数の画素の輝度を補正する際に用いられる複数の補正値を取得する補正値取得ステップと、
   該補正値取得ステップの後に、該複数の補正値を利用して該カメラにより形成される画像を構成する複数の画素の輝度を補正する補正ステップと、を含む補正方法。
5. 該補正用画像形成ステップでは、該カメラの撮像領域が該第１方向及び該第２方向に対して交差する直線状の軌跡を描いて該被加工物の該表面を移動するように該保持テーブルと該カメラとを相対的に移動させる請求項４に記載の補正方法。
6. 該補正用画像形成ステップでは、該カメラの撮像領域が渦巻き状の軌跡を描いて該被加工物の該表面を移動するように該保持テーブルと該カメラとを相対的に移動させる請求項４に記載の補正方法。

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