JP5276525B2 - 光学的測定方法及び光学的測定装置 - Google Patents

Description

本発明は、光学的測定方法及び光学的測定装置に関する。より詳しくは、ガラス基板などの測定対象のうち、その表面特性に起因するノイズが存在し且つそのノイズの分布が一定でない測定対象に好適な光学的測定方法及び光学的測定装置に関する。

測定対象物に光を当て、その散乱光を用いた光学的測定方法の一つとして、例えば特開２００６−３００２４号公報に記載されるように、所定の閾値を用いる検査方法がある。この方法を用いることにより、液晶パネル等に用いるガラス基板に付着したゴミ等の異物を検出する異物検出装置が実現できる。本発明における表面特性に起因するノイズとは、測定対象物の屈折率、反射率、表面粗さ、膜厚などのばらつきやムラなどにより発生する光信号、あるいは薄膜で形成されたパターンのデザインにより発生する光信号であって、測定に悪影響を及ぼすためこれをノイズと呼ぶ。

図６は従来の光学的測定方法を用いた異物検出装置５の原理図、図７は図６で示す異物ＩＢによる散乱光の光強度信号Ｓ１と閾値Ｔ０との関係を示す図である。図７上部はガラス基板ＧＬ上に異物ＩＢａ、ＩＢｂを含む４つの異物が存在することを示し、図７下部のグラフは図７上部のラインＬ０における光強度信号Ｓ１を表す。図６に示すように、異物検出装置５は、検査対象であるガラス基板ＧＬに光を照射する照光手段５１、照光手段５１により照射された光のうちガラス基板ＧＬ上において散乱した散乱光を受光して最終的に２次元的な散乱光の光強度信号Ｓ１に変換可能な受光手段５３、及び散乱光の光強度信号Ｓ１を所定の閾値Ｔ０と比較する比較手段６３を有する。

異物検出装置５によると、ガラス基板ＧＬ上に異物ＩＢが付着していた場合、照光手段５１により照射された光は、異物ＩＢにより散乱し散乱光となる。散乱光の一部は受光手段５３で受光され、散乱光の光強度信号Ｓ１に変換されて出力される。散乱光の光強度信号Ｓ１は、Ａ／Ｄ変換器６１でＡ／Ｄ変換された後、比較部６３において所定の閾値Ｔ０と比較され、図７（Ａ）のように、閾値Ｔ０よりも大きい場合にのみ異物信号ＳＢが出力される。この処理はガラス基板ＧＬの２次元表面全てについて行われる。これにより、異物信号ＳＢの画素に対応するガラス基板ＧＬ上の位置に異物ＩＢが付着していることがわかる。また、異物信号ＳＢの強度に基づいて、異物ＩＢの高さ、幅、体積等を知ることができる。

さらには、検査対象とするガラス基板ＧＬの表面には、検出対象とする異物ＩＢの大きさの１／２から１／１０程度あるいはそれ以下の微小なキズ、突起物、その他表面粗さなどが一般的には存在し、これらの表面特性はいずれもノイズを引き起こすことがある。この種のノイズは、場所的にも時間的にもその大きさは一定せず変動する。このような変動するノイズの存在下では、上述の異物検出装置５は検出精度が良くないという問題があった。

例えば、図７（Ａ）のように表面特性によるノイズＳＮが小さく且つ一定であった場合には、２つの異物ＩＢａ、ＩＢｂによる散乱光の光強度信号ＳＢａ、ＳＢｂは、光強度信号Ｓ１（＝ＳＢ＋ＳＮ）と所定の閾値Ｔ０との比較により良好に検出することができる。しかし、図７（Ｂ）のように、ノイズＳＮが一定でない分布を持っている場合には、所定の閾値Ｔ０を設定することにより、左側の異物ＩＢａを検出することはできても、右側の異物ＩＢｂのように、比較的小さなノイズＳＮが存在する位置に異物ＩＢが付着している場合には、その散乱光の光強度信号Ｓ１（＝ＳＢｂ＋ＳＮ）は上記閾値Ｔ０を超えないため、異物ＩＢｂを検出することはできない。更に、このノイズ分布は検査対象であるガラス基板ＧＬの面内の場所によって異なり、しかもガラス基板ＧＬ毎にも異なるため、そもそも所定の閾値Ｔ０を共通の値で設定することすら困難である。フラットパネルディスプレイ向けのガラス基板には金属膜などでコーティングがされたものも多く、特にこのような場合には、表面粗さなどがノイズを引き起こし、検出精度の劣化が顕著になる。このため、検査対象の表面特性によらず良い検出精度を達成できる異物検出装置が要望されていた。

このような課題を解決するために、検査対象ＧＬの表面特性を光学的に測定するための光学的測定方法が特開２００６−３００２４号公報に開示されている。前記検査対象ＧＬに光を照射し、前記検査対象ＧＬから得られる光を受光して最終的に２次元的な光強度信号Ｓ１に変換し、前記光強度信号Ｓ１のなかから、前記表面特性を測定するに際して必要な信号である注目信号ＳＢと前記表面特性を測定するに際して不要な信号であるノイズ信号ＳＮとを分離することにより注目信号ＳＢのみを抽出し、抽出された注目信号ＳＢと所定の閾値Ｔ１とを比較する方法である。

特開２００６−３００２４号公報

ところで、前述のノイズ分布の状態によっては前記方法によっても、ノイズと注目信号との区別が困難な場合がある。たとえば、他の部分に比べて表面粗さが粗いところが基板内に部分的に線状に存在することにより、ノイズがガラス基板の面内に線状に分布した場合では、この線状のノイズを注目信号として判定してしまうことがある。具体的には例えば図１０（ａ）のような形状を有する基板を、図示するようにＸ方向に測定すると、図１０（ｂ）の信号分布図によりノイズ信号を注目信号と誤判定してしまうことがある。ここで
ノイズが線状に分布するとは、たとえば、基板内の表面粗さが他の部分に比べて荒いところが基板内に部分的に線状に存在したり基板の回路パターンが線状に配置されているとき、荒い部分やパターン部分からの散乱光信号は他の部分に比べて大きくなる状態のことをいう。また、線状のノイズとは線幅が１μｍから５ｍｍ程度を指す。

特に、検出対象とする異物ＩＢの大きさと比べて１／２から１／１０程度あるいはそれ以下の厚みの膜で、幅が１μｍから１００μｍ程度の線状のパターンが形成されているガラス基板を検査対象としたとき、このパターンのエッジや表面特性によるノイズがガラス基板の面内に線状に分布することになるため、線状のノイズを注目信号として判定してしまうことになる。具体的には図１４のような基板を測定すると、パターンに起因するノイズ信号を注目信号と誤判定してしまうことがある。

本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、検査対象の表面特性によるノイズから生じる測定精度の劣化を回避し、求めたい測定値を精度よく安定して測定することができる光学的測定方法及び光学的測定装置を提供することを目的とする。

上述の課題を解決するために、請求項１、３の発明は、検査対象の表面状態に起因する光
信号を元に２次元画像を作成し、各画素の信号を元に前記表面状態を光学的に測定するた
めの光学的測定方法、装置であって前記表面状態を測定するに際して必要な信号である注
目信号と前記表面状態を測定するに際して不要な信号であるノイズ信号とを分離すること
により注目信号のみを抽出する。抽出された注目信号と所定の閾値とを比較することを特
徴とし、前記２次元画像の隣接する画素の光強度信号に順次差分処理を行い、該隣接する
画素間の差分値に基づいて注目画素の位置を認識することによりノイズ信号を算出し、前
記ノイズ信号を除去することにより注目信号を抽出するアルゴリズムを有する。さらに、
前記２次元画像に対し、前記アルゴリズムをＸＹ平面の異なる複数の方向に独立して適用
し、その結果から同じ座標に存在する前記注目画素を共通注目画素として認識し、前記共
通注目画素から求めるべき測定信号を抽出することを特徴とし、前記共通注目画素から求める信号値は上記アルゴリズムをＸＹ平面の異なる複数の方向に独立して適用した結果のうち信号値が最も小さいものを採用することを特徴とする光学的測定方法、装置である。

請求項２、４の発明は、特に効果的な検査対象として検査対象はパターンが形成された基
板であることを特徴とする。

したがって、本発明では、検査対象の表面特性によるノイズから生じる測定精度の劣化を回避し、求めたい測定値を精度よく安定して測定することが可能になる。

本発明によると、検査対象の表面特性によるノイズから生じる測定精度の劣化を回避し、求めたい測定値を精度よく安定して測定することができる光学的測定方法及び光学的測定装置が提供される。

本発明に係る異物検出装置の原理図である。 演算処理部における処理を説明するための図である。 異物信号を含む光強度信号を示す図である。 異物画素抽出部における処理を説明するための図である。 光強度信号と実質上の閾値との関係を示す図である。 従来の光学的測定方法を用いた異物検出装置の原理図である。 図1６で示す異物による散乱光の光強度信号と閾値との関係を示す図である。 画素判定を示す図である。（ａ）は測定対象物、（ｂ）は（ａ）において破線矢印の方向に測定した場合の測定信号値を示す。 画素判定を示す図である。（ａ）は測定対象物、（ｂ）は（ａ）において破線矢印の方向に測定した場合の測定信号値を示す。 画素判定を示す図である。（ａ）は測定対象物、（ｂ）は（ａ）において破線矢印の方向に測定した場合の測定信号値を示す。 画素判定を示す図である。（ａ）は測定対象物、（ｂ）は（ａ）において破線矢印の方向に測定した場合の測定信号値を示す。 画素判定を示す図である。（ａ）は測定対象物、（ｂ）は（ａ）において破線矢印の方向に測定した場合の測定信号値を示す。 画素判定を示す図である。（ａ）は測定対象物、（ｂ）は（ａ）において破線矢印の方向に測定した場合の測定信号値を示す。 画素判定を示す図である。（ａ）は測定対象物、（ｂ）は（ａ）において破線矢印の方向に測定した場合の測定信号値を示す。 画素判定を示す図である。（ａ）は測定対象物、（ｂ）は（ａ）において破線矢印の方向に測定した場合の測定信号値を示す。 画素判定を示す図である。（ａ）は測定対象物、（ｂ）は（ａ）において破線矢印の方向に測定した場合の測定信号値を示す。 画素判定を示す図である。（ａ）は測定対象物、（ｂ）は（ａ）において破線矢印の方向に測定した場合の測定信号値を示す。

図１は本発明に係る異物検出装置１の原理図、図２は演算処理部２０における処理を説明するための図、図３は異物信号ＳＢを含む光強度信号Ｓ１を示す図、図４は異物画素抽出部３２における処理を説明するための図、図５は光強度信号Ｓ１と実質上の閾値Ｔ１’との関係を示す図である。また、図８〜１７に示す暗色部は、たとえば基板内の表面粗さが他の部分に比べて粗い部分であったり、基板の回路パターンが配置されている部分を示す。

図１に示すように異物検出装置１は、照光手段１１、光学系１２、受光手段１３、演算処理装置２０及び表示手段１４を備える。照光手段１１は、検査対象であるガラス基板ＧＬに向けてレーザービームを斜め上方から照射するように配置される。光学系１２は、ガラス基板ＧＬと受光手段１３との間に配され、受光手段１３における受光面にガラス基板ＧＬの表面からの散乱光を導くレンズを備える。受光手段１３は、例えばこの散乱光を受光して最終的に２次元的な光強度信号Ｓ１に変換可能なアレイセンサカメラである。

前記２次元的な光強度信号Ｓ１は演算処理装置２０に入り信号処理を実行する。演算処理装置２０はＡ／Ｄ変換部２１、異物信号抽出部３０、共通注目画素信号抽出部１０１及び比較部２３を備えている。

前記２次元的な光強度信号Ｓ１はＡ／Ｄ変換部２１を介して２次元画像を形成する。Ａ／Ｄ変換部２１は受光手段１３内に配置されていても良いすなわち受光手段１３が、デジタル信号を出力するいわゆるデジタルセンサであっても良い。

異物信号抽出部３０は、記憶部３１、異物画素抽出部３２及びノイズ減算部３３を備える。記憶部３１は、第１パラメータＰ１及び第２パラメータＰ２を予め記憶している。パラメータΔＬ、ΔＲ及びＷも記憶しておいてもよい。これらの各パラメータの機能については後述する。異物画素抽出部３２は、ＸＹ平面の異なる複数の方向に着目して、それぞれの方向に対して次のように注目画素を抽出する。光強度信号Ｓ１から異物信号ＳＢの存在を検知し、図２（Ｂ）のように、この異物信号ＳＢの存在する画素またはその領域（以降異物画素または異物領域と呼ぶ）４０を抽出する。なお異物信号ＳＢが、本発明における注目信号に相当する。さらに、それぞれの方向の注目画素に対してノイズ減算部３３でノイズ減算処理を実施したのち、それぞれの方向の注目画素を抽出する。

次に、共通注目画素信号抽出部１０１ではそれぞれの方向の注目画素のうち、同じ位置に存在する注目画素を共通注目画素として認識して信号を抽出する。共通注目画素信号抽出部１０１は、共通注目画素を認識するために位置座標の一致判定を行う共通画素一致判定部１０２と、共通注目画素の信号を特定するためにそれぞれの方向に対する２つの注目信号のうち、どちらの値を共通注目信号として採用するかを判定する共通注目信号判定部１０３からなる。

比較部２３では、共通注目画素信号抽出部１０１で共通注目画素として判定された異物信号ＳＢの値と所定の閾値Ｔ１とを比較し、閾値Ｔ１よりも大きい場合のみ出力する。

表示手段１４は、ＣＲＴまたは液晶画面などの表示画面を備えたディスプレイ装置であり、演算処理装置２０から出力される異物信号ＳＢに基づいて異物ＩＢの情報を表示画面に表示する。

次に、前述のように構成された異物検出装置１の異物検出機能、注目画素抽出する処理に関して詳しく説明する。図１において、照光手段１１はガラス基板ＧＬを照射する。ガラス基板ＧＬに異物ＩＢが付着していると、照射光は異物ＩＢに当たって散乱する。この散乱光の一部は、光学系１２を介して集光され受光手段１３に導かれる。受光手段１３は、上記散乱光の一部を光強度信号Ｓ１に変換する。この光強度信号Ｓ１は、ノイズ信号ＳＮと異物信号ＳＢとを含んでいる。

ここで、検査対象とするガラス基板ＧＬの表面には、検出対象とする異物ＩＢの大きさの１／２から１／１０程度あるいはそれ以下の微小なキズ、突起物、その他表面粗さなどが一般的には存在し、これらの表面特性はいずれもノイズを引き起こすことがある。ノイズ信号ＳＮはこのようなガラス基板ＧＬの表面特性に基づく信号である。異物信号ＳＢは異物ＩＢにより散乱した散乱光の光強度信号でありノイズ信号ＳＮの上に乗っている。

演算処理装置２０に取り込まれたアナログの光強度信号Ｓ１は、Ａ／Ｄ変換部２１においてデジタル信号に変換される。異物画素抽出部３２では、異物信号ＳＢの両端部を認識し、それらに挟まれる領域を異物画素４０として抽出する。具体的には、例えば図３のような光強度信号Ｓ１について、隣接する画素間で順次差分処理を行い、図４のような差分値ΔＳ１の関係を得る。図４より、ΔＳ１が第１パラメータＰ１よりも大きい差分値を立上り信号として持つ画素４１があった場合、その画素のアドレスを異物ＩＢの左端部候補とする。第１パラメータＰ１よりも大きい差分値を立上り信号として持つ画素が隣合う数画素で続いた場合には、最も右側の画素のアドレスを左端部候補にする。

そして、左端部候補からパラメータΔＬ、例えば１〜５画素だけ差し引いたアドレスを異物ＩＢの左端部４２とする。パラメータΔＬだけ差し引くことで、より精度良く異物ＩＢの端部を認識することができる。つづいて、第２パラメータＰ２よりも小さい差分値を立下り信号として持つ画素４３があった場合、その画素４３のアドレスを異物ＩＢの右端部候補とする。第２パラメータＰ２よりも小さい差分値を立下がり信号として持つ画素が隣合う数画素で続いた場合には、最も左側の画素を左端部候補にする。

そして、右端部候補からパラメータΔＲ、例えば１〜５画素だけ加算したアドレスを異物ＩＢの右端部４４とする。パラメータΔＲだけ加算することで、より精度良く異物の端部を認識することができる。もちろん左端部候補の認識にはいろいろなバリエーションが考えられる。例えば第１パラメータＰ１よりも大きい差分値を立上り信号として持つ画素が、隣合う数画素で続いた場合に、最も左側の画素としてもよいし、それらの中央値としてもよい。右端部候補も同様である。

ここで、第１パラメータＰ１は高周波ノイズの振幅と同程度の値が好ましい。第２パラメータＰ２はその絶対値が第１パラメータＰ１と同じかまたはそれよりも小さな値が好ましく、より好ましくは第１パラメータＰ１の１／２程度がよい。第１及び第２パラメータＰ１，Ｐ２は、除去したい高周波ノイズ、例えば膜面の粗さに応じて設定すればよい。パラメータΔＬ，ΔＲは、ともに検出対象とする異物ＩＢの平均的な注目画素の端部間距離、すなわち異物領域４０の１／３程度の大きさが好ましい。例えば、Ｐ１＝１０、Ｐ２＝−５、ΔＬ＝３、ΔＲ＝−３と設定する。このようにして異物信号ＳＢの左端部４２と右端部４４とを認識し、それらに挟まれる領域を異物領域４０として抽出する。

次に実行するのが、この異物領域４０の光強度信号Ｓ１からその異物領域４０におけるノイズ信号ＳＮを除去する処理である。左端部４２の信号強度を左端部４２のノイズ信号とし、同様に右端部４４の信号強度を右端部４４のノイズ信号とし、その間は、図３のように線形補間する。こうして異物領域４０内のノイズ信号ＳＮを求めることができ、異物領域４０内の光強度信号Ｓ１から、このノイズ信号ＳＮの値を差し引いた値を異物信号ＳＢの信号強度として求めることができる。

なお、あるアドレスを異物ＩＢの左端部４２とみなした後に、異物ＩＢの右端部４４とみなせる信号が見つからなかった場合は、強制的に左端部４２から所定画素幅Ｗ（特に図示せず）だけ右に当該異物の右端部があったとみなすか、または異物ＩＢははじめから存在しなかったかとみなすかを選択できる。こうすることで、左端部４２を見つけたが右端部４４が見つからないという状態を回避することができる。あるいは想定外の位置に右端部４４を誤って検出することを回避することができる。この所定画素幅Ｗは検出対象とする異物ＩＢの平均的な注目画素の端部間距離、すなわち異物領域４０の平均程度の値が好ましい。

また、左端部４２とみなした後、右端部候補よりも先に再び左端部候補がきたときの処理は、その目的に応じて、新たな左端部候補を無視するか、新たな左端部候補を左端部とみなし直すかを選択することができる。更に、異物が近接して存在することで、２つの異物領域が重なってしまったときの処理は、その目的に応じて２つの異物領域として分割する処理か、２つの異物領域を繋げて１つとする処理かを選択することができる。これにより、異物検出がより一層的確にできるようになる。

次に共通注目信号処理に関して詳しく説明する。共通注目信号抽出部１０１は共通画素一致判定部１０２および共通注目信号判定部１０３から構成される。

共通画素一致判定部１０２の処理を説明する。異なる方向をそれぞれ測定した例として互いに直行するＸ方向とＹ方向を考えた場合、図８と図９の●印部に注目すると、図８からＸ方向の注目信号として、図９からＹ方向の注目信号して抽出される。それぞれの位置が同じことから、共通注目画素と判定する。図１２と図１３および図１６と図１７の●印部でも同様に共通注目画素と判定する。また、図１０と図１１の○印部に注目すると、図１０からＸ方向の注目信号として抽出するが、図１１からＹ方向の注目信号としては抽出しない。このような場合は共通注目画素として判定しない。図１４と図１５の○印部場合にも同様に共通注目画素として判定しない。共通画素一致判定部１０２はこのような処理を行う。

つぎに、共通画素として判定された注目信号は共通注目信号判定部１０３で処理される。共通注目信号判定部１０３の処理を説明する。共通画素として判定された注目信号のうち、同じ値の場合はその値を採用し、異なる場合はこれらのうち小さい方を採用する。ノイズ信号の値と求めたい測定信号の値が足し合わされた値ではなく、求めたい測定信号のみを抽出する。図８と図９の●印部に注目すると、Ｘ方向からの注目信号はノイズと欠陥信号の足し合わされた値として抽出され、Ｙ方向からの注目信号は欠陥信号のみが抽出される。これらのうち小さいほうを採用することで、Ｙ方向から抽出された注目信号が採用されて、求めたい欠陥信号のみを抽出することができる。図１２と図１３、図１６と図１７の●印部の場合でも同様の処理を行う。

以上のように共通注目信号抽出部１０１で処理された抽出された異物信号Ｓ３（ＳＢ）は比較部２３で処理される。

比較部２３は、異物信号抽出部３０および共通注目信号抽出部１０１の処理で抽出した異物信号Ｓ３（ＳＢ）の値と所定の閾値Ｔ１とを比較し、閾値Ｔ１よりも大きい場合のみ出力する。この閾値Ｔ１は、小さくすればより小さな異物ＩＢを検出でき、大きくすればより大きな異物のみ検出することができるようになる。つまり検出の感度を決める値といえる。以上の処理をガラス基板ＧＬの表面全体について行うことにより、閾値Ｔ１に応じた異物信号ＳＢを抽出する。

このように比較部２３は、ノイズ信号ＳＮを取り除いた異物信号Ｓ３（ＳＢ）の値を、所定の大きさの閾値Ｔ１と比較する。これは、実質上、図５のように、光強度信号Ｓ１とノイズ信号ＳＮに追随した閾値Ｔ１’とを比較していることになる。したがって、表面に金属膜がコーティングされたガラス基板ＧＬであっても、金属膜の粗さに基づくノイズ信号のムラに影響されることなく精度良く異物の検出ができる。

また、ガラス基板ＧＬが金属膜やその他の材質の膜によりパターン形成された基板であった場合、そのパターンの表面やエッジによる散乱がノイズ信号となるが、このようなノイズ信号に対しても同様に影響されることなく精度良く異物の検出ができる。

表示手段１４は、抽出した異物信号ＳＢを、ガラス基板ＧＬ上における付着位置を示す２次元画像として表示画面に表示する。もちろん、異物ＩＢの大きさを表示することもできるし、大きさ毎の個数分布や付着位置分布なども表示することができる。更には、これとは全く逆にノイズの分布を表示することも可能である。すなわちガラス基板ＧＬの粗さ分布も知ることが可能になる。

さらに共通注目画素信号抽出部１０１を備えることにより、検査対象の表面特性によるノイズから生じる測定精度の劣化を回避し、求めたい測定値を精度よく安定して測定することができる。

上の実施形態において、異物検出装置１の全体または各部の構成、構造及び個数など並びに演算処理装置２０における処理の内容及び順序などは、本発明の主旨に沿って適宜変更することができる。上の演算処理装置２０では、隣接する画素について差分処理等の上記処理を行っているが、隣同士でなく一画素、または２画素とばした画素同士で上記処理を行うようにすることも可能である。したがって本発明の「隣接する画素」は近傍の画素の意味も含む。また、差分処理の代わりに、より複雑なローパスフィルタリングを用いることも当然可能である。また、本発明は異物検出装置に限定されず、他の用途の光学的測定装置にも適用できる。例えば、欠陥検査装置、突起高さ測定装置、３次元形状測定装置、膜厚測定装置、粗さ計測装置、パターン認識装置及び幅計測装置などに適用することも可能である。

一般産業で表面形状測定方法・装置に利用できる。

１ 異物検出装置（光学的測定装置）
１１ 照光手段
１３ 受光手段
２３ 比較部（比較手段）
３０ 異物信号抽出部（注目信号抽出手段）
３１ 記憶部
３２ 異物画素抽出部（注目画素抽出部）
３３ ノイズ減算部
４２ 左端部（一方端部）
４４ 右端部（他方端部）
ＧＬ ガラス基板（検査対象）
ＩＢ 異物（表面特性）
Ｓ１ 光強度信号
Ｓ３ 異物信号（注目信号）
ＳＢ 異物信号（注目信号）
ＳＮ ノイズ信号
Ｔ１ 閾値
４０ 異物画素、異物領域（注目画素）
Ｐ１ 第１パラメータ
Ｐ２ 第２パラメータ
１０１ 共通注目画素信号抽出部
１０２ 共通画素一致判定部
１０３ 共通注目信号判定部

Claims (4)

1. 検査対象の表面状態に起因する光信号を元に２次元画像を作成し、前記２次元画像の各画素信号を元に前記表面状態を光学的に測定するための光学的測定方法であって、
   前記表面状態を測定するに際して必要な信号である注目信号と前記表面状態を測定するに際して不要な信号であるノイズ信号とを分離することにより注目信号のみを抽出し、抽出された注目信号と所定の閾値とを比較することを特徴とし、
   前記２次元画像の隣接する画素の光強度信号に順次差分処理を行い、該隣接する画素間の差分値に基づいて注目画素の位置を認識することによりノイズ信号を算出し、さらに、前記ノイズ信号を除去することにより注目信号を抽出するアルゴリズムを有するステップと、
   前記２次元画像に対し、前記アルゴリズムをＸＹ平面の異なる複数の方向に独立して適用し、その結果から同じ座標に存在する前記注目画素を共通注目画素として認識するステップと、前記共通注目画素から求めるべき測定信号を抽出するステップを有することを特徴とする光学的測定方法であって、
   前記共通注目画素から求める信号値は上記アルゴリズムをＸＹ平面の異なる複数の方向に独立して適用した結果のうち信号値が最も小さいものを採用するステップを有することを特徴とする光学的測定方法。
2. 上記検査対象はパターンが形成された基板であることを特徴とする請求項１の光学的測定方法。
3. 検査対象の表面状態に起因する光信号を元に２次元画像を作成し、前記２次元画像の各画素信号を元に前記表面状態を光学的に測定するための光学的測定装置であって、
   前記表面状態を測定するに際して必要な信号である注目信号と前記表面状態を測定するに際して不要な信号であるノイズ信号とを分離することにより注目信号のみを抽出し、抽出された注目信号と所定の閾値とを比較することを特徴とし、
   前記２次元画像の隣接する画素の光強度信号に順次差分処理を行い、該隣接する画素間の差分値に基づいて注目画素の位置を認識することによりノイズ信号を算出し、さらに、前記ノイズ信号を除去することにより、注目信号を抽出するアルゴリズムを用いる手段と、前記２次元画像に対し、前記アルゴリズムをＸＹ平面の異なる複数の方向に独立して適用し、その結果から同じ座標に存在する前記注目画素を共通注目画素として認識する手段と、前記共通注目画素から求めるべき測定信号を抽出する手段を有することを特徴とする光学的測定装置であって、
   前記共通注目画素から求める信号値は上記アルゴリズムをＸＹ平面の異なる複数の方向に独立して適用した結果のうち信号値が最も小さいものを採用する手段を有することを特徴とする光学的測定装置。
4. 上記検査対象はパターンが形成された基板であることを特徴とする請求項３の光学的測定装置。

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