KR20140146137A - 화상 처리 시스템, 화상 처리 방법 및 화상 처리 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독가능한 기록 매체 - Google Patents

Abstract

측정 정밀도를 유지하면서, 처리 시간의 증대를 억제할 수 있는 화상 처리 시스템, 화상 처리 방법 및 화상 처리 프로그램을 제공하는 것이다. 촬상 대상의 화상 데이터를 취득하는 화상 취득부(31)와, 화상 취득부(31)가 취득한 화상 데이터에 대하여 소정의 전처리를 실시하는 전처리부(23)를 갖는 프레임 그래버(20)와, 프레임 그래버(20)에 의해 처리한 화상 데이터 중, 측정 대상의 화상 데이터를 추출하여, 이 추출한 화상 데이터를 사용하여 측정 항목에 따른 측정 처리를 행하는 후처리부(12)를 갖고, 프레임 그래버(20)를 통신 가능하게 유지함과 함께, 후처리부(12)가 측정 처리하여 얻어진 측정 결과를 출력하는 제어 장치(10)를 구비하였다.

Description

화상 처리 시스템, 화상 처리 방법 및 화상 처리 프로그램 {IMAGE PROCESSING SYSTEM, IMAGE PROCESSING METHOD, AND IMAGE PROCESSING PROGRAM}

본 발명은 화상에 대하여 화상 처리를 실시하는 화상 처리 시스템, 화상 처리 방법 및 화상 처리 프로그램에 관한 것이다.

유리 기판이나 반도체 기판이나 프린트 기판 등의 처리 대상 기판을 검사하는 검사 장치는, 처리 대상 기판에 형성된 마이크로미터 오더의 패턴의 선 폭을 측정하기 위하여, 기판을 적재하는 스테이지, 광학 현미경 및 촬상부를 갖고 있다. 이 검사 장치에서는 오토 포커스 기능을 갖고, 스테이지에 적재된 처리 대상 기판의 측정 포인트에서 자동으로 포커싱을 행하여 촬상한다. 촬상된 화상은, 화상 처리부에 보내져 측정 포인트에서의 패턴의 선 폭이 측정되어, 처리 대상 기판의 검사가 행해진다.

그런데, 상술한 검사 장치에서는 광학 현미경의 구동이나, 처리 대상 기판의 반송을 행할 때 진동이 발생한다. 이 진동으로서는, 예를 들어 손상을 방지하기 위하여 처리 대상 기판을 에어에 의해 부상시켜 반송하는 부상 반송에 의한 진동을 들 수 있다. 기판에 전달되는 진동에 의해 광학 현미경의 초점 위치에 어긋남이 발생하여, 초점 위치가 어긋난 촬상 화상을 취득하게 된다. 이에 의해, 선 폭의 측정 정밀도를 유지하지 못할 우려가 있었다.

이 문제에 대하여, 광학 현미경을 처리 대상 기판에 대하여 상대적으로 이동하면서, 미리 설정된 촬상 간격으로 촬상하여 단층 화상을 취득함으로써, 초점 위치가 상이한 화상을 취득하는 기술이 개시되어 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조). 특허문헌 1에서는 취득한 단층 화상에 있어서 각각 콘트라스트값을 산출하여, 이 콘트라스트값을 바탕으로 패턴의 에지를 검출하고, 선 폭을 측정한다.

일본 특허 공개 제2008-14646호 공보

그러나, 특허문헌 1이 개시하는 기술에서는, 측정 항목에 대한 측정 정밀도는 유지할 수 있지만, 하나의 촬상 영역에 있어서, 각 단층 화상의 콘트라스트값을 바탕으로 패턴의 에지를 검출하기 때문에, 화상의 크기나 검사 영역의 크기, 수가 많아지면 많아질수록 콘트라스트값의 산출 처리 및 에지 검출 처리의 부하, 소요 시간이 증대된다. 이에 의해, 선 폭 측정에 필요로 하는 시간도 증대되어 버릴 우려가 있었다.

본 발명은 상기를 감안하여 이루어진 것이며, 측정 정밀도를 유지하면서, 처리 시간의 증대를 억제할 수 있는 화상 처리 시스템, 화상 처리 방법 및 화상 처리 프로그램을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 과제를 해결하여 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 화상 처리 시스템은, 촬상 대상의 화상 데이터를 취득하는 화상 취득부와, 상기 화상 취득부가 취득한 화상 데이터에 대하여 소정의 전처리를 실시하는 전처리 장치와, 상기 전처리 장치가 처리를 실시한 화상 데이터 중, 측정 대상의 화상 데이터를 추출하여, 추출한 상기 화상 데이터를 사용하여 측정 항목에 따른 측정 처리를 행하는 후처리부를 갖고, 상기 전처리 장치를 통신 가능하게 유지함과 함께, 상기 후처리부가 측정 처리하여 얻어진 측정 결과를 출력하는 제어 장치를 구비한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 화상 처리 시스템은, 상기 발명에 있어서, 상기 전처리 장치는, 복수의 상기 화상 데이터의 콘트라스트값을 각각 산출하고, 상기 후처리부는, 상기 전처리 장치에 의해 산출된 콘트라스트값을 바탕으로 상기 화상 데이터를 분류하여, 분류된 최상위의 화상 데이터 또는 분류된 상위의 복수매의 화상 데이터를 상기 측정 대상의 화상 데이터로서 추출하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 화상 처리 시스템은, 상기 발명에 있어서, 상기 전처리 장치는, 복수의 상기 화상 데이터의 콘트라스트값을 각각 산출하고, 상기 콘트라스트값을 바탕으로 상기 측정 처리를 행하는 측정 위치를 검출하는 측정 위치 검출 처리를 행하고, 상기 후처리부는, 상기 전처리부의 검출 처리에 의해 얻어진 상기 측정 위치에 기초하여 측정 처리를 행하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 화상 처리 시스템은, 상기 발명에 있어서, 상기 후처리부는, 상기 전처리 장치로부터 취득한 복수의 상기 화상 데이터를 바탕으로 회귀 분석을 실시하여, 상기 회귀 분석에 의해 얻어진 평가값에 기초하여, 상기 측정 대상의 화상 데이터를 추출하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 화상 처리 시스템은, 상기 발명에 있어서, 상기 후처리부는, 복수의 화상 데이터를 추출하여, 상기 추출한 화상 데이터를 사용하여 측정 항목에 따른 측정 처리를 각각 행하고, 각 화상 데이터에 따른 측정 결과 중, 소정의 알고리즘에 의해 상기 제어 장치에 출력하는 측정 결과를 결정하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 화상 처리 시스템은, 상기 발명에 있어서, 상기 제어 장치는 상기 전처리 장치를 착탈 가능하게 유지하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 화상 처리 방법은, 촬상 대상의 화상 데이터에 대한 화상 처리를 실시하는 화상 처리 방법으로서, 상기 화상 데이터를 취득하는 화상 취득 스텝과, 상기 화상 취득 스텝에서 취득된 화상 데이터에 대하여, 전처리 장치가 소정의 전처리를 실시하는 전처리 스텝과, 상기 전처리 스텝에 의해 처리가 실시된 화상 데이터 중, 측정 대상의 화상 데이터를 추출하여, 추출한 상기 화상 데이터를 사용하여 측정 항목에 따른 측정 처리를 행하는 후처리 스텝과, 상기 후처리 스텝에서의 측정 처리에 의해 얻어진 측정 결과를 출력하는 출력 스텝을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 화상 처리 프로그램은, 촬상 대상의 화상 데이터에 대한 화상 처리를 컴퓨터에 실행시키기 위한 화상 처리 프로그램으로서, 상기 화상 데이터를 취득하는 화상 취득 수순과, 상기 화상 취득 수순에서 취득된 화상 데이터에 대하여, 전처리 장치에 의해 소정의 전처리를 실시하는 전처리 수순과, 상기 전처리 수순에 의해 처리가 실시된 화상 데이터 중, 측정 대상의 화상 데이터를 추출하여, 추출한 상기 화상 데이터를 사용하여 측정 항목에 따른 측정 처리를 행하는 후처리 수순과, 상기 후처리 수순에서의 측정 처리에 의해 얻어진 측정 결과를 출력하는 출력 수순을 상기 컴퓨터에 실행시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 촬상 대상의 화상 데이터를 취득하는 화상 취득부와, 화상 취득부가 취득한 화상 데이터에 대하여 소정의 전처리를 실시하는 전처리 장치와, 전처리 장치가 처리를 실시한 화상 데이터 중, 측정 대상의 화상 데이터를 추출하여, 추출한 상기 화상 데이터를 사용하여 측정 항목에 따른 측정 처리를 행하는 후처리부를 갖고, 전처리 장치를 통신 가능하게 유지함과 함께, 후처리부가 측정 처리하여 얻어진 측정 결과를 출력하는 제어 장치를 구비하도록 하였으므로, 측정 정밀도를 유지하면서 제어 장치에서의 처리 시간의 증대를 억제할 수 있다고 하는 효과를 발휘한다.

도 1은 본 발명의 실시 형태 1에 따른 FPD 검사 장치의 구성을 모식적으로 도시하는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시 형태 1에 따른 FPD 검사 장치가 행하는 처리를 나타내는 흐름도이다.
도 3은 초점 위치 및 기판의 높이 위치와 시간의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 4는 본 발명의 실시 형태 1에 따른 FPD 검사 장치가 행하는 처리를 나타내는 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 실시 형태 1에 따른 FPD 검사 장치가 행하는 처리를 나타내는 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 실시 형태 1의 변형예 1-1에 따른 높이 위치와 시간의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 7은 본 발명의 실시 형태 1의 변형예 1-2에 따른 콘트라스트값과 선 폭의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 8은 본 발명의 실시 형태 2에 따른 촬상 장치의 구성을 모식적으로 도시하는 블록도이다.
도 9는 본 발명의 실시 형태 2에 따른 촬상 장치가 행하는 처리를 나타내는 흐름도이다.
도 10은 본 발명의 실시 형태 2의 변형예 2-1에 따른 촬상 장치가 행하는 처리를 나타내는 흐름도이다.

이하, 본 발명을 실시하기 위한 형태를 도면과 함께 상세하게 설명한다. 또한, 이하의 실시 형태에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 또한, 이하의 설명에 있어서 참조하는 각 도면은, 본 발명의 내용을 이해할 수 있을 정도로 형상, 크기 및 위치 관계를 개략적으로 나타낸 것에 지나지 않으며, 따라서 본 발명은 각 도면에서 예시된 형상, 크기 및 위치 관계로만 한정되는 것은 아니다.

(실시 형태 1)

우선, 본 실시 형태 1에 따른 화상 처리 시스템에 대하여, 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 또한, 이하의 설명에서는 피검사 대상인 기판의 검사를 행하는 플랫 패널 디스플레이(FPD) 검사 장치를 예로 들어 설명한다. FPD 검사 장치는, 노광 장치나 코터/디벨로퍼, 에칭 장치 등의 제조 장치 등에 직결하여 피검사 대상이 되는 기판의 전수검사를 행하는 인라인형이어도 되고, 카세트 등의 기판 스토커로부터 직접 반입출하여 일부 기판만을 표본 검사하는 오프라인형(스탠드 얼론형)이어도 된다.

또한, 본 실시 형태 1에서 대상으로 하는 FPD 검사 장치는, 반도체나 FPD 분야의 제조 공정에 있어서, 메탈, 레지스트, 콘택트 홀, 공정의 맞춤 어긋남 등의 치수를 측정하는 측정 장치를 가리킨다. 배선 패턴의 제조 공정에서 설계값으로부터 선 폭값이 크게 어긋나 버리면 후속 공정에서 결함이나 오동작의 원인이 되어 버리기 때문에, FPD 검사 장치는 제조의 각 공정에서 치수를 측정하여, 선 폭값이 제조 규격 내인지를 표본 검사에 의해 모니터링하고 있다. 선 폭값에 이상이 있는 경우, 예를 들어 노광 장치에 피드백하여 노광 조건을 조정한다.

도 1은 본 실시 형태 1에 따른 FPD 검사 장치의 개략 구성을 도시하는 블록도이다. 도 1에 도시한 바와 같이, FPD 검사 장치(1)는, FPD 검사 장치(1) 전체의 제어를 행하는 제어 장치(10)와, 제어 장치(10)에 통신 가능하게 유지되어, 화상에 대하여 소정의 처리를 실시하는 프레임 그래버(grabber)(20)(전처리 장치)와, 화상을 촬상함으로써 처리 대상의 기판의 소정 위치의 화상을 취득하는 기판 검사 장치(30)와, 제어 장치(10)의 제어하에 취득한 화상이나, 각종 정보를 표시하는 표시 장치(40)를 구비한다. 또한, 제어 장치(10)는 기판 정보 등의 정보를 기억하는 고객 서버(50)와 통신 가능하게 접속되어 있다. 또한, 도시하지 않은 통신 네트워크를 통하여도 된다.

제어 장치(10)는, 프레임 그래버(20)를 착탈 가능하게 유지하고, 유지 상태에 있어서는 제어 장치(10)와 프레임 그래버(20)가 통신 가능하게 접속되어 있다. 프레임 그래버(20)는 제어부(21), 송수신부(22), 전처리부(23), 제1 화상 유지부(24)를 구비한다.

제어부(21)는 프레임 그래버(20) 전체의 처리 및 동작을 제어한다. 제어부(21)는, 각 구성 부위에 입출력되는 정보에 대하여 소정의 입출력 제어를 행하고, 또한 이 정보에 대하여 소정의 정보 처리를 행한다. 송수신부(22)는 소정의 형식에 따라 정보의 송수신을 행하는 인터페이스로서의 기능을 가지며, 제어 장치(10)와 접속되어 있다. 전처리부(23)는 기판 검사 장치(30)가 출력한 화상 데이터에 대하여 후술하는 전처리를 실시한다. 제1 화상 유지부(24)는 기판 검사 장치(30)가 출력한 화상 데이터를 기억한다.

또한, 제어 장치(10)는 제어부(11), 후처리부(12), 기억부(13), 입력부(14), 출력부(15) 및 표시부(16)를 구비한다. 제어부(11)는 CPU 등을 사용하여 구성되며, FPD 검사 장치(1) 전체 및 제어 장치(10)의 각 부의 처리 및 동작을 제어한다. 제어부(11)는, 이들 각 구성 부위에 입출력되는 정보에 대하여 소정의 입출력 제어를 행하고, 또한 이 정보에 대하여 소정의 정보 처리를 행한다.

후처리부(12)는, 전처리부(23)가 처리를 실시한 화상 데이터 중, 측정 대상의 화상 데이터를 추출하여 측정 항목에 따른 측정 처리를 행한다. 구체적으로는, 프레임 그래버(20)로부터 출력된 화상 데이터의 평가값을 바탕으로 패턴의 선 폭을 측정한다.

기억부(13)는, 예를 들어 촬상 대상의 화상 데이터에 대한 화상 처리 방법을 실행하기 위한 화상 처리 프로그램을 포함하는, 제어 장치(10)가 처리를 실행할 때 그 처리에 관한 각종 프로그램 등의 정보를 자기적으로 기억하는 하드디스크와, 제어 장치(10)가 처리를 실행할 때 그 처리에 관한 각종 프로그램, 예를 들어 화상 처리 프로그램을 하드디스크로부터 로드하여 전기적으로 기억하는 메모리를 사용하여 구성된다. 기억부(13)는, 프레임 그래버(20)로부터 출력된 화상 데이터를 유지하는 제2 화상 유지부(13a)를 갖는다. 또한, 기억부(13)는, 모델 위치나 측정하는 선 폭 위치 등의 정보를 포함하는 레시피 정보를 기억하고 있다. 또한, 기억부(13)는, CD-ROM, DVD-ROM, PC 카드 등의 기억 매체에 기억된 정보를 판독할 수 있는 보조 기억 장치를 구비하여도 된다.

입력부(14)는 키보드, 마우스, 마이크로폰 등을 사용하여 구성되며, 검체의 분석에 필요한 제반 정보나 분석 동작의 지시 정보 등을 외부로부터 취득한다. 출력부(15)는 후처리부(12)로부터 출력된 데이터나 기억부(13)에 기억되어 있는 정보를 고객 서버(50) 등에 출력한다. 표시부(16)는 표시 장치(40)에 표시시키기 위한 데이터를 표시 장치(40)에 대하여 출력한다. 표시 장치(40)는 디스플레이, 프린터, 스피커 등을 사용하여 구성된다.

기판 검사 장치(30)는 화상 취득부(31)와 기판 검사부(32)를 포함한다. 화상 취득부(31)는, 예를 들어 LED 등의 조명부와, 집광 렌즈 등의 광학계와, CMOS 이미지 센서 또는 CCD 이미지 센서 등의 촬상 소자를 갖는다. 조명부는, 촬상 소자의 촬상 시야에 백색광 등의 조명광을 발광하여 촬상 시야 내의 피사체를 조명한다. 광학계는, 이 촬상 시야로부터의 반사광을 촬상 소자의 촬상면에 집광하여 촬상 소자의 촬상면에 촬상 시야의 피사체상, 예를 들어 기판 상의 패턴상을 결상한다. 촬상 소자는, 이 촬상 시야로부터의 반사광을 촬상면을 통하여 수광하고, 이 수광한 광 신호를 광전 변환 처리하여, 이 촬상 시야의 피사체 화상을 촬상한다. 화상 취득부(31)는 오토 포커스 기능을 가져, 자동으로 피사체와의 거리를 측정한다.

기판 검사부(32)는, 기판을 유지하며 소정의 위치로 반송되는 스테이지 및 광학 현미경으로 구성되어 있다. 기판 검사 장치(30)는, 기판 검사부(32)가 설정된 위치에 스테이지 및/또는 광학 현미경을 이동한 후, 광학 현미경에 의해 확대된 미세한 패턴 화상을 화상 취득부(31)가 촬영함으로써 화상 데이터를 취득한다.

상술한 FPD 검사 장치(1)에 있어서, 화상 취득부(31)에서 얻어진 화상 데이터는 송수신부(22)를 통하여 제1 화상 유지부(24)에 기입된다. 화상을 복수매 취득하는 경우, 제1 화상 유지부(24)에는 취득 매수분의 화상 영역이 미리 확보되어 있으며, 화상 취득 후, 순차적으로 제1 화상 유지부(24)에 기입된다. 제1 화상 유지부(24)에 기입된 화상 데이터는 전처리부(23)에 입력된다. 전처리부(23)는 콘트라스트값을 산출함과 함께, 취득한 화상 데이터를 제어 장치(10)에 출력한다. 그 후, 후처리부(12)가 전처리부(23)로부터 취득한 화상을 순차적으로 해석하여, 콘트라스트값이 큰 순서대로 분류함과 동시에, 제어부(11)가 취득한 화상 데이터를 제어 장치(10) 내의 기억부(13)(제2 화상 유지부(13a))에 전송한다. 후처리부(12)에서는 입력된 분류의 상위의 복수매의 화상 중에서, 검사에 사용하기에 가장 적합한 화상 데이터를 1매 또는 복수매 추출하고, 그 화상의 패턴의 선 폭값을 출력한다. 선 폭 측정 결과가 출력되면, 표시 장치(40)의 디스플레이 및 고객 서버(50)에 반영된다. 에러 등이 발생하지 않으면, 다음 검사 위치로 스테이지와 현미경이 이동한다.

여기서, FPD 검사 장치(1)가 행하는 선 폭 측정 처리에 대하여 도 2를 참조하여 설명한다. 도 2는 본 발명의 실시 형태 1에 따른 FPD 검사 장치(1)가 행하는 처리를 나타내는 흐름도이다. 도 3은 초점 위치와 측정 시간의 관계를 나타내는 그래프이다. 또한, 측정 처리에 있어서, 레시피 정보(모델 위치나 측정하는 선 폭 위치)는 미리 기억부(13)에 기억되어 있는 것으로 한다. 또한, 도 2에 도시하는 시퀀스는 어디까지나 대표적인 측정 시퀀스이며, 각 항목의 순서가 교체될 수도 있다.

우선, 기판이 반입되면, 제어부(11)는 기억부(13)를 참조하여 등록된 레시피 정보를 판독한다(스텝 S101). 그 후, 기판 검사 장치(30)의 기판 검사부(32)가, 판독된 레시피 정보에 기초하여 기판의 검사 대상 위치로 스테이지 및/또는 광학 현미경을 이동시킨다(스텝 S102).

기판 검사부(32)는, 기판을 검사 대상 위치로 이동시키면, 오토 포커스 처리를 행하여 촬상 대상에 대하여 합초(合焦)시킨다(스텝 S103). 제어부(11)는, 기판 검사부(32)로부터 합초 완료 신호를 수신하면, 기판 진동에 의한 오토 포커스의 헌팅을 방지하기 위하여 오토 포커스 동작을 정지시킨다. 제어부(11)는, 오토 포커스 동작의 정지 신호를 기판 검사 장치(30)로부터 수취하면, 레시피 정보에 등록되어 있는 노광 시간 및 매수의 연속 화상을 취득하도록 화상 취득부(31)에 지시한다(스텝 S104, 화상 취득 스텝, 화상 취득 수순).

스텝 S104에 있어서, 화상 취득부(31)가 소정의 시간 간격으로 연속적으로 촬상을 행함으로써, 스테이지측에 진동이 있어도 합초 화상을 1매 이상 촬상하는 것이 가능하게 된다. 예를 들어, 도 3에 도시한 바와 같이, 시간 t₀에서의 대물 렌즈(33)의 초점 위치 Pf에 대한 기판의 높이 위치의 시간 변화가, 진동에 의해 곡선 L1이 되는 경우라도 적어도 1매 이상의 합초 화상을 취득할 수 있다.

화상 취득부(31)에서 촬상된 화상은, 순차적으로 프레임 그래버(20)에 전송되어 제1 화상 유지부(24)에 유지된다. 이들 화상 데이터는 미리 확보된 제1 화상 유지부(24)의 기억 영역 내의 메모리 어드레스에 순차적으로 기입된다. 그 후, 제1 화상 유지부(24)에 유지된 화상 데이터에 대하여, 전처리부(23)가 후술하는 전처리를 실시한다(스텝 S105, 전처리 스텝, 전처리 수순). 이때, 화상 취득부(31)로부터의 프레임 그래버(20)로의 전송 레이트는 화상 취득부(31)의 프레임 레이트에 의존하지만, 전처리부(23)는 화상 전송 레이트와는 비동기로 화상 처리가 실행된다. 또한, 화상 처리 결과를 프레임 그래버(20)의 제1 화상 유지부(24)에서 유지한 후, 필요하면 제어 장치(10)의 제2 화상 유지부(13a)로의 화상 데이터의 전송과 제어 장치(10)에 결과 통지를 행한다. 상술한 스텝 S104, S105의 처리는, 레시피 정보에 등록되어 있는 화상 취득 매수에 도달할 때까지 반복하여 처리가 행해진다(스텝 S106: "아니오").

취득한 화상 전체에 대하여, 전처리부(23)에 의한 전처리가 완료된 후(스텝 S106: "예"), 제어 장치(10)는 처리 결과를 프레임 그래버(20) 내의 메모리 어드레스에 액세스하여 결과를 취득한다. 그 처리 결과에 기초하여, 후처리부(12)가 화상 데이터에 대하여 후술하는 후처리를 실시하여, 평가값(에지 강도)을 바탕으로 기판 상의 패턴의 선 폭을 측정한다(스텝 S107, 후처리 스텝, 후처리 수순). 후처리부(12)에 의해 측정된 선 폭의 결과가 출력되면, 제어부(11)는 출력부(15) 및 표시부(16)에 측정 결과를 출력하여 표시 장치(40)와 고객 서버(50)에 결과를 표시시킨다(스텝 S108, 출력 스텝, 출력 수순). 그 후, 다음 측정점이 있으면, 스텝 S101로 이행하여 레시피 정보의 판독을 행하고(스텝 S109: "예"), 다음 측정점이 없으면, 처리를 종료한다(스텝 S109: "아니오").

계속해서, 스텝 S105의 전처리에 대하여 도 4를 참조하여 설명한다. 도 4는 본 실시 형태 1에 따른 FPD 검사 장치(1)의 전처리부(23)가 행하는 처리를 나타내는 흐름도이다. 스텝 S105에 관한 전처리는, 화상 취득부(31)가 취득한 복수의 화상 데이터 중 콘트라스트값이 큰 화상만을 추출하기 위한 처리이다. 콘트라스트값이 큰 화상으로서 추출하는 매수는, 레시피 정보에의 등록에 의해 임의로 결정할 수 있으며, 1장이어도 되고, 복수매이어도 된다. 또한, 매수에 의한 추출이 아니라 콘트라스트 임계값에 의한 판정이어도 된다. 임계값 판정을 행하는 경우, 예를 들어 최대 콘트라스트값의 70％라고 하는 임계값을 설정하고, 70％ 이상의 콘트라스트값을 갖는 화상을 추출한다.

우선, 전처리부(23)는 기억부(13)를 참조하여 화상 처리 파라미터를 메모리로부터 판독한다(스텝 S201). 화상 처리 파라미터는, 연산식 계수나 콘트라스트값의 임계값을 포함하고 있다. 이때, 전처리부(23)는 스텝 S201의 처리를 행함과 함께, 화상 데이터를 제어 장치(10)에 출력하는 처리를 행한다(스텝 S208). 화상 처리 파라미터 판독 후, 전처리부(23)는 제1 화상 유지부(24)로부터 순차적으로 화상 데이터를 판독한다(스텝 S202).

전처리부(23)는 판독된 화상 데이터에 대하여, 우선 필터 연산 처리를 행한다(스텝 S203). 필터 연산 처리에서는 평활화 필터 연산 처리 및 2차 미분 필터 연산 처리 후, 표준 편차에 의해 콘트라스트값의 크기를 결정한다. 평활화 필터 연산 처리는 노이즈의 제거를 행하는 필터 연산이며, 예를 들어 가우스 필터나 미디언 필터를 사용한다. 2차 미분 필터 연산 처리는 에지 강도의 추출을 행하는 필터 연산이며, 예를 들어 라플라시안 필터나 소벨 필터를 사용하는 것을 들 수 있다. 필터 연산 처리에서는, 이들 처리를 시퀀셜로 실행하여도 되고, 복수의 필터 계수를 사용한 행렬 연산에 의해 실행하여도 된다. 또한, 필터 사이즈도 임의로 설정 가능하다.

필터 연산 처리 후, 전처리부(23)는, 필터 연산 처리가 실시된 후의 화상 데이터에 대하여, 화상 전체 또는 특정한 에리어에서의 표준 편차의 계산이나 가산 처리를 행하여 콘트라스트값을 산출한다(스텝 S204). 전처리부(23)는, 각 화상 데이터에 대하여 각각 콘트라스트값을 산출하고, 연산 결과를 콘트라스트 배열로서 제1 화상 유지부(24)에 출력하여 보존시킨다(스텝 S205). 전처리부(23)는 모든 취득 화상 데이터에 대하여 연산 처리가 완료될 때까지, 스텝 S202 이후의 처리를 반복하고(스텝 S206: "아니오"), 연산 처리가 완료되면(스텝 S206: "예"), 제어 장치(10)에 그 취지의 통지를 행한다(스텝 S207).

이어서, 스텝 S107의 후처리에 대하여 도 5를 참조하여 설명한다. 도 5는 본 실시 형태 1에 따른 FPD 검사 장치(1)의 후처리부(12)가 행하는 처리를 나타내는 흐름도이다. 후처리는, 전처리부(23)에 의해 추출된 화상 데이터의 콘트라스트값의 최상위 화상 데이터를 사용하여 패턴 매칭을 행한 후, 취득한 복수매의 화상 중에서 선 폭 측정에 최적인 화상을 1매 추출하고, 추출 결과를 표시 장치(40) 및 고객 서버(50)에 출력한다.

우선, 후처리부(12)는 전처리부(23)에서 연산된 콘트라스트 배열을 판독한다(스텝 S301). 그 후, 후처리부(12)는 콘트라스트 배열의 각 콘트라스트값을 내림차순으로 분류한다(스텝 S302). 여기서, 콘트라스트값과 화상 데이터에 부여된 ID 정보는 연관되어 있으며, 콘트라스트값으로부터 화상 데이터를 식별 가능한 것으로 한다.

분류 완료 후, 후처리부(12)는 최상위의 콘트라스트값을 갖는 화상 데이터를 추출하고, 이 화상 데이터를 사용하여 패턴 매칭을 실행하고(스텝 S303), 화상 데이터 내에 있어서 레시피 정보에 등록되어 있는 모델에 따른 좌표(모델 좌표)를 취득한다(스텝 S304). 또한, 후처리부(12)는 레시피 정보에 등록되어 있는 선 폭 측정 매수를 판독한다(스텝 S305).

패턴 매칭에서는, 화상 취득부(31)에 의해 취득한 복수매의 화상 데이터 중에서 최상위의 콘트라스트값을 갖는 화상 데이터를 모델 서치에 최적인 화상 데이터로서 추출하고, 모델 서치를 실시한다. 또한, 모델 서치에 사용하는 모델은 미리 레시피 정보에 등록되어 있다. 후술하는 선 폭 측정에서는, 이 모델에 의해 얻어지는 검출 좌표를 기준으로 하여 실시된다. 스테이지의 위치 어긋남이나 오토 포커스의 오류에 의해 모델을 검출하지 못한 경우, 선 폭 측정기는 오토 포커스에 의한 재서치나 스테이지의 재이동을 행한다.

후처리부(12)는, 모델 서치 실행 후, 전처리부(23)에 의해 추출된 복수 화상 중에서 선 폭 측정에 최적인 화상 1매를 추출하는 처리를 행한다. 전처리부(23)에 의한 처리에 있어서 화상의 선별(분류)은 행해지지만, 1매로는 좁히지 않는다. 예를 들어, 전처리부(23)에서는, 화상 취득 매수가 100매라면, 어떤 조건에 따라 분류된 상위 20매의 화상을 추출한다고 하는 처리가 가능하다. 후처리부(12)에서는, 예를 들어 분류된 상위 20매 중, 선 폭 측정에 최적인 화상 데이터를 추출하여 선 폭을 측정한다. 이때, 레시피 정보에 4개의 선 폭 측정 대상의 측정점이 등록되어 있었던 경우, 최적의 화상 데이터는 하나가 아니라, 각 선 폭에 의해 최적인 화상이 각각 존재하므로 4개의 최적의 화상 데이터가 추출된다(예를 들어, 100개의 화상 데이터 중, 제1 선 폭 측정점은 5번째의 화상 데이터, 제2 선 폭 측정점은 18번째의 화상 데이터, 제3 선 폭 측정점은 78번째의 화상 데이터, 제4 선 폭 측정점은 54번째의 화상 데이터의 총 4개의 화상 데이터가 추출됨).

그 후, 후처리부(12)는, 레시피 정보에 등록되어 있는 추출 매수분의 화상 데이터를 해석용 버퍼(도시하지 않음)에 카피한다(스텝 S306). 또한, 후처리부(12)는, 패턴 매칭의 실행 결과(모델 좌표)를 사용하여 레시피 정보에 등록되어 있는 모델과 화상 데이터 내의 특정한 관심 영역(Region Of Interest)(이하; ROI)과의 상대 위치로부터 검사 화상의 ROI를 결정한다. 후처리부(12)는, 해석용 버퍼에 카피된 복수매의 화상 데이터를 순차적으로 판독하여, 각 화상 데이터의 ROI 내의 에지의 검출을 행하고(스텝 S307), 검출된 에지 중, 레시피 정보에 등록되어 있는 에지를 추출한다(스텝 S308). 이때, 일반적으로 에지는 복수개 검출되는데, 레시피 정보에는 에지 검출 범위가 등록되어 있으며, 그 에지 검출 범위 내에서만 에지가 검출되기 때문에, 최종적으로 에지 위치는 하나로 좁혀진다.

후처리부(12)는, 추출된 에지의 에지 콘트라스트값(에지 강도)과 선 폭값을 산출하여, 기억부(13) 또는 배열 버퍼(도시하지 않음)에 기입한다(스텝 S309). 후처리부(12)는, 이 산출 및 기억 처리를 해석용 버퍼에 카피된 모든 화상 데이터에 대하여 반복하고, 각 화상 데이터의 처리 결과를 기억부(13) 또는 배열 버퍼에 기입한다(스텝 S310: "아니오").

후처리부(12)는, 해석용 버퍼에 카피된 모든 화상 데이터에 대하여 처리가 종료되면(스텝 S310: "예"), 추출 알고리즘(통계 처리)에 의해 실제 선 폭값을 결정하여 출력한다(스텝 S311). 추출 알고리즘에 있어서, 가장 간단한 처리로서는 배열 버퍼에 확보된 에지 콘트라스트값 중에서 최대값(부의 콘트라스트값인 경우에는 최소값)이 얻어졌을 때의 선 폭값을 실제 선 폭값으로 하는 방법을 들 수 있다.

후처리부(12)는, 상술한 처리를 레시피 정보에 등록되어 있는 모델의 등록 ROI의 개수만큼 실행하고, 스텝 S305 이후의 처리를, 등록 ROI의 모든 처리가 종료될 때까지 반복한다(스텝 S312: "아니오"). 후처리부(12)는, 등록 ROI의 모든 처리가 종료되면(스텝 S312: "예"), 측정 결과를 출력부(15) 및 표시부(16)의 양쪽에 통지하여 표시 장치(40) 및 고객 서버(50)에 표시시켜 후처리를 종료한다.

상술한 본 실시 형태 1에 따르면, 제어 장치(10)에 대하여 착탈 가능하게 접속되는 프레임 그래버(20)에 있어서, 기판 검사 장치(30)에서 취득된 선 폭 측정용의 화상 데이터에 대하여, 측정 대상의 화상 데이터를 추출하기 위한 전처리를 행하도록 하였으므로, 제어 장치가 행하는 처리의 부하를 경감하여 측정 정밀도를 유지하면서, 제어 장치에서의 처리 시간의 증대를 억제할 수 있다. 예를 들어, 상술한 본 실시 형태 1에서는, 제어 장치(10)의 처리 속도에 대하여, 기판 검사 장치(30)의 화상 데이터의 전송 속도가 빠른 경우 등에 있어서, 제어 장치(10)는 처리 효율이 저하되지 않고 처리할 수 있다.

여기서, 예를 들어 200매의 화상을 촬상하여 화상 처리한다고 가정한 경우, 종래와 같이 제어 장치로만 촬상 처리와 화상 처리를 행하면, 촬상에 필요로 하는 시간과 콘트라스 계산 처리에 필요로 하는 시간의 합이 전체 처리 시간이 된다. 이에 대하여, 본 실시 형태 1에서는, 프레임 그래버(20)에 의해 대략 실시간으로 화상 처리를 행하기 때문에, 촬상 처리와 콘트라스 계산 처리에 필요로 하는 전체 처리 시간은, 화상 1매당 필요로 하는 촬상 처리 시간과 콘트라스 계산 처리 시간이 동등한 경우, 촬상에 필요로 하는 시간과 거의 동등하게 된다. 또한, 구체적으로는, 촬상에 필요로 하는 시간과, 1매째의 화상의 촬상을 개시하는 시간부터, 이 화상의 화상 데이터를 프레임 그래버(20)가 수신할 때까지의 시간의 합이 된다.

또한, 종래에는 제어 장치의 처리 속도를 유지하기 위하여, 기판 검사 장치(30)에서 취득된 선 폭 측정용의 복수의 화상 데이터 중 일부를 추출하여, 상술한 콘트라스트값의 산출을 행하는 등 씨닝 처리를 행하고 있었다. 이에 의해, 씨닝 처리에 따라서는 선 폭을 측정하기에 적합한 화상 데이터가 처리 대상으로서 선택되지 않고, 선 폭 측정이 별도의 화상 데이터에서 행해져, 그 결과 측정 정밀도를 저하시킬 우려가 있었다. 이에 대하여, 상술한 본 실시 형태 1에서는, 전처리부(23)에 의해 제어 장치(10)에 걸리는 부하를 경감할 수 있기 때문에, 전체 화상 데이터에 대하여 처리를 행하여도 제어 장치(10) 자체의 처리 속도가 저하되는 일은 없다. 따라서, 제어 장치(10) 자체의 처리 속도를 유지하면서, 기판 검사 장치(30)에서 취득된 선 폭 측정용의 전체 화상 데이터에 대하여, 상술한 콘트라스트값의 산출을 행하는 등의 처리를 실시할 수 있다.

또한, 상술한 실시 형태 1에 있어서, 전처리부(23)가 필터 연산 처리를 행하는 것으로서 설명하였지만, 또한 레시피 정보를 바탕으로 모델에 대한 매칭 처리(측정 위치 검출 처리)를 행하는 것이어도 된다. 이 경우, 모든 화소에 대하여 래스터 스캔 등을 행하면 매우 많은 시간이 걸려 버리기 때문에, 비닝 처리에 의해 화상을 축소시켜 검출 위치를 특정한 에리어로 좁히는 것이 바람직하다. 이때, 대략적인 모델 검출 위치에서의 매칭 처리 결과를 제어 장치(10)에 출력하여도 되고, 전처리부(23)에서 전체에 대하여 대략 검출하여 매칭 처리를 행하고, 이 간이적으로 행해진 매칭 처리 결과를 제어 장치(10)에 출력하여도 된다. 후처리부(12)는, 이 매칭 처리에 의해 얻어진 좌표(측정 위치)에 기초하여 측정 처리를 행한다. 여기서, 스테이지 평면에 평행한 방향의 진동이 있는 경우, 추출된 전체 화상 데이터에 대하여 기준 위치로부터의 시프트량을 계산시킬 필요가 있는데, 패턴 매칭을 포함시켜 이들 보정 처리를 전처리부(23)가 행하는 것이어도 된다.

상술한 실시 형태 1에서는, 화상 취득부(31)가 행하는 촬상 시퀀스로서, 오토 포커스 정지 후, 대물 렌즈(33)를 정지한 상태로 촬상 처리를 행하는 것으로서 설명하였지만, 대물 렌즈(33)를 이동시키면서의 상태로 촬상 처리를 행하는 것이어도 된다. 투명 전극(ITO) 등을 측정하는 경우, 일반적으로 ITO와 그 하지(下地)가 되는 하지 메탈 사이에는 수 마이크로미터 정도의 차가 있으며, 콘트라스트값이 작은 ITO 위치에서 오토 포커스 동작이 정지하지 않고, 콘트라스트값이 큰 하지 메탈 배선에 합초될 가능성이 있다. 하지 메탈에서 합초한 상태로 오토 포커스 동작이 정지되어 버리면, 화상 중의 ITO는 흐려지게 되어 검사의 반복성을 확보하는 것이 어렵다.

도 6은 본 실시 형태 1의 변형예 1-1에 따른 높이 위치와 시간의 관계를 나타내는 그래프이다. 도 3과 같이 대물 렌즈(33)의 위치를 고정하여 촬상한 경우, 오토 포커스에 의한 합초 위치가 진동의 최상부에 정지해 버리면, 화상을 복수매 취득하여도 전부 디포커스 화상일 우려가 있어, 원하는 합초 화상이 얻어지지 않는 원인이 될 수 있다. 또한, 기판 검사 장치(30)(기판 검사부(32))에는 기계적으로 진동을 제진하는 제진 기구가 설치되며, 이 제진 기구에 의해 적재대 등으로부터의 진동이 기판에 전달되는 것을 방지하고 있지만, 확대하여 촬상하는 경우에 영향을 미치는 마이크로미터 오더의 진동 등, 기계적으로 제진 불가능한 진동이 발생하는 경우도 있어, 원하는 합초 화상을 얻지 못할 우려가 있었다.

이에 대하여, 변형예 1-1에서는, 도 6과 같이 오토 포커스 동작에 의한 정지 위치로부터 대물 렌즈(33)를 대물 렌즈의 광축 방향으로 이동시키면서 촬상한다. 이때, 도 6 중의 X점은 대물 렌즈(33)의 초점 위치를 나타내고 있다. 이에 의해, ITO의 콘트라스트가 가장 큰 위치에서 촬상하는 것이 가능하게 된다. 또한, 본 변형예 1-1에서는 대물 렌즈(33)를 기판으로부터 멀어지는 방향으로 이동시킨다. 또한, 오토 포커스 동작에 의한 정지 위치로부터 소정 위치만큼 상하 방향으로 대물 렌즈를 이동시킨 후, 이 이동 방향과 반대 방향으로 이동시켜도 된다.

또한, ITO 등의 에지 콘트라스트값이 매우 작은 에지 위치이면, 상술한 추출 알고리즘의 경우, 측정 반복성에 한계가 있다. 에지 콘트라스트값이 작으면 반복성이 나빠지는 이유로서는, 이미지 센서 등의 촬상 노이즈에 의해 영향을 받기 쉬워 에지 검출 위치가 불안정해지기 때문이다.

도 7은 본 실시 형태 1의 변형예 1-2에 따른 콘트라스트값과 선 폭의 관계를 나타내는 그래프이다. 상술한 에지 검출 위치의 문제를 해결하기 위해서는, 도 7에 나타낸 그래프와 같은 회귀 분석을 실시하여 에지 위치를 추출하는 방법을 들 수 있다. 이 추출 방법에서는, 후처리부(12)가, 이미지 센서가 취득한 모든 화상 데이터에 대하여 에지의 콘트라스트값과 선 폭값을 산출하여, 도 7에 나타낸 그래프를 생성한다.

이때, 본래라면 가장 콘트라스트값이 큰 화상 데이터, 예를 들어 그래프 중의 점(C2)에 따른 선 폭을 결과로서 출력하지만, 회귀 분석에 의한 추출 방법에서는 다항식 근사 곡선(L2)에 의한 극값(평가값)에 가장 가까운 점(C1)에 따른 선 폭값(R)을 결과로서 출력한다. 다항식 근사로서는 2차식으로 근사하여도 되고, 3차식으로 근사하여도 된다. 회귀 분석에 의한 추출에서는 콘트라스트값이 작은 화상 데이터의 선 폭값은 노이즈가 많다고 판단하여, 일정 임계값 이하는 회귀 분석에 사용하지 않는다. 또한, 후처리부(12)는 정의 콘트라스트값이면 극대값만을, 부의 콘트라스트값이면 극소값만을 극값으로서 판단한다. 이에 의해, 에지 검출 위치를 안정시켜 정밀도가 높은 선 폭 측정을 행하는 것이 가능하게 된다.

(실시 형태 2)

도 8은 본 실시 형태 2에 따른 제어 장치로서의 촬상 장치(2)의 구성을 모식적으로 도시하는 블록도이다. 실시 형태 2에서는 화상 처리 시스템이 적어도 CMOS 이미지 센서 또는 CCD 이미지 센서 등의 촬상 소자를 구비한 화상 처리 카메라로서의 촬상 장치(2)인 것으로서 설명한다.

도 8에 도시한 바와 같이, 촬상 장치(2)는 제어부(61), 화상 취득부(62), 후처리부(63), 기억부(64), 입력부(65) 및 표시부(66)를 구비한다. 또한, 촬상 장치(2)는 화상 데이터에 대하여 소정의 처리를 실시하는 프레임 그래버(20a)(전처리 장치)를 착탈 가능하게 유지하고, 유지 상태에 있어서는 통신 가능하게 접속되어 있다. 프레임 그래버(20a)는 제어부(21a), 송수신부(22a), 전처리부(23a), 제1 화상 유지부(24a)를 구비한다. 촬상 장치(2)에 프레임 그래버(20a)가 설치됨으로써 화상 처리 시스템을 구성한다.

제어부(21a)는 프레임 그래버(20a) 전체의 처리 및 동작을 제어한다. 제어부(21a)는 각 구성 부위에 입출력되는 정보에 대하여 소정의 입출력 제어를 행하고, 또한 이 정보에 대하여 소정의 정보 처리를 행한다. 송수신부(22a)는 소정의 형식에 따라 정보의 송수신을 행하는 인터페이스로서의 기능을 가지며, 촬상 장치(2)와 접속되어 있다. 전처리부(23a)는 화상 취득부(62)가 취득한 화상 데이터에 대하여 후술하는 전처리를 실시한다. 제1 화상 유지부(24a)는 화상 취득부(62)가 출력한 화상 데이터를 기억한다.

또한, 제어부(61)는 CPU 등을 사용하여 구성되며, 촬상 장치(2) 전체의 처리 및 동작을 제어한다. 제어부(61)는, 이들 각 구성 부위에 입출력되는 정보에 대하여 소정의 입출력 제어를 행하고, 또한 이 정보에 대하여 소정의 정보 처리를 행한다.

화상 취득부(62)는, 예를 들어 LED 등의 조명부와, 집광 렌즈 등의 광학계와, CMOS 이미지 센서 또는 CCD 이미지 센서 등의 촬상 소자를 갖는다. 조명부는 촬상 소자의 촬상 시야에 백색광 등의 조명광을 발광하여, 촬상 시야 내의 피사체를 조명한다. 광학계는, 이 촬상 시야로부터의 반사광을 촬상 소자의 촬상면에 집광하여, 촬상 소자의 촬상면에 촬상 시야의 피사체상, 예를 들어 기판 상의 패턴상을 결상한다. 촬상 소자는, 이 촬상 시야로부터의 반사광을 촬상면을 통하여 수광하고, 이 수광한 광 신호를 광전 변환 처리하여, 이 촬상 시야의 피사체 화상을 촬상한다. 화상 취득부(62)는 오토 포커스 기능을 가져, 자동으로 피사체와의 거리를 측정한다.

후처리부(63)는 프레임 그래버(20a)에 의해 처리가 실시된 화상 데이터에 대하여 후처리를 행한다. 구체적으로는, 프레임 그래버(20a)로부터 출력된 화상 데이터의 평가값을 바탕으로 패턴의 선 폭을 측정한다.

기억부(64)는, 정보를 자기적으로 기억하는 하드디스크와, 촬상 장치(2)가 처리를 실행할 때 그 처리에 관한 각종 프로그램을 하드디스크로부터 로드하여 전기적으로 기억하는 메모리를 사용하여 구성된다. 기억부(64)는 프레임 그래버(20a)로부터 출력된 화상 데이터를 유지하는 제2 화상 유지부(64a)를 갖는다. 또한, 기억부(64)는 CD-ROM, DVD-ROM, PC 카드 등의 기억 매체에 기억된 정보를 판독할 수 있는 보조 기억 장치를 구비하여도 된다.

입력부(65)는 버튼, 터치 패널 등을 사용하여 구성되며, 촬상 동작에 관한 제반 정보나 촬상 동작의 지시 정보 등을 외부로부터 취득한다. 표시부(66)는 디스플레이 등을 사용하여 구성되며, 화상 취득부(62)가 취득한 화상의 표시를 행한다.

도 9는 본 실시 형태 2에 따른 촬상 장치(2)가 행하는 처리를 나타내는 흐름도이다. 우선, 제어부(61)는, 입력부(65)에 촬상 지시가 입력되면, 화상 취득부(62)에 오토 포커스 처리를 행하게 하여 촬상 대상에 대하여 합초시킨다(스텝 S401). 제어부(61)는, 화상 취득부(62)로부터 합초 완료 신호를 수신하면, 기판 진동에 의한 오토 포커스의 헌팅을 방지하기 위하여 오토 포커스 동작을 정지시킨다. 제어부(61)는, 오토 포커스 동작의 정지 신호를 화상 취득부(62)로부터 수취하면, 화상을 취득하도록 화상 취득부(62)에 지시한다(스텝 S402).

화상 취득부(62)에서 촬상된 화상은, 순차적으로 프레임 그래버(20a)에 전송되어, 제1 화상 유지부(24a)에 유지된다(스텝 S403). 이들 화상 데이터는 미리 확보된 제1 화상 유지부(24a)의 기억 영역 내의 메모리 어드레스에 순차적으로 기입된다. 그 후, 제1 화상 유지부(24a)에 유지된 화상 데이터에 대하여, 전처리부(23a)가 제1 화상 유지부(24a)에 유지된 화상 데이터에 대하여 전처리로서의 화상 처리를 실시한다(스텝 S404).

이때, 화상 취득부(62)로부터 프레임 그래버(20a)로의 전송 레이트는 화상 취득부(62)의 프레임 레이트에 의존하지만, 전처리부(23a)는 화상 전송 레이트와는 비동기로 화상 처리가 실행된다. 또한, 화상 처리 결과를 프레임 그래버(20a)의 제1 화상 유지부(24a)에서 유지한 후, 필요하면 제2 화상 유지부(64a)로의 화상 데이터의 전송을 행한다.

전처리부(23a)는, 화상 처리로서 소정의 조건에 따른 화상 데이터로 변환 처리(쉐이딩 보정 처리, 강조 처리, 평활화나 영역 처리)하여 화상 데이터의 평가값을 산출한다(스텝 S405). 전처리부(23a)는, 상술한 변환 처리 후의 휘도값이나 콘트라스트값으로부터 얻어지는 상대값을 평가값으로서 산출한다.

전처리부(23a)는, 산출한 평가값을 제1 화상 유지부(24a)에 화상 데이터와 연관지어 기억한다(스텝 S406). 상술한 스텝 S402 내지 S406의 처리는, 화상 취득이 완료될 때까지 반복하여 처리가 행해진다(스텝 S407: "아니오").

취득한 화상 전부에 대하여, 전처리부(23a)에 의한 전처리가 완료된 후(스텝 S407: "예"), 제어부(61)는 산출 결과를 프레임 그래버(20a) 내의 메모리 어드레스에 액세스하여 평가값을 취득한다(스텝 S408). 제어부(61)는 취득한 평가값에 기초하여, 후처리부(63)가 촬상 장치(2)(제2 화상 유지부(64a))에 전송하는 화상 데이터를 결정하게 한다(스텝 S409). 그 후, 제어부(61)는 후처리부(63)에 의해 결정된 화상 데이터의 전송을 행한다(스텝 S410).

상술한 본 실시 형태 2에 따르면, 촬상 장치(2)에 대하여 착탈 가능하게 접속되는 프레임 그래버(20a)에 있어서, 화상 취득부(62)에서 취득된 화상 데이터에 대하여, 전송 대상의 화상 데이터를 추출하기 위한 전처리를 행하도록 하였으므로, 촬상 장치 자체가 행하는 처리의 부하를 경감하여, 측정 정밀도를 유지하면서 촬상 장치에서의 처리 시간의 증대를 억제할 수 있다.

도 10은 본 실시 형태 2의 변형예 2-1에 따른 촬상 장치가 행하는 처리를 나타내는 흐름도이다. 상술한 실시 형태 2에 있어서, 복수의 촬상 부분에 대하여 노광 시간 등 촬상에서의 조건을 변경하는 경우, 촬상을 행하기 전에 그 위치마다 자동으로 촬상 조건을 결정하는 처리(촬상 전처리)를 행하도록 하여도 된다. 이 촬상 전처리는, 도 9에 나타내는 처리 중 스텝 S401의 전에 행해진다.

우선, 제어부(61)는, 입력부(65)로부터의 지시 입력에 따라 화상 취득부(62)의 적어도 광학계의 위치를 측정점으로 이동시킨다(스텝 S501). 제어부(61)는, 화상 취득부(62)로부터 이동 완료 신호를 수신하면(스텝 S502), 측정점에 있어서 오토 포커스 처리를 행하여 합초 위치를 결정한다(스텝 S503).

합초 위치가 결정되면, 제어부(61)는 화상 데이터로부터 측정을 행하는 경우의 측정 조건을 결정하는 예비 측정, 또는 촬상 조건을 결정하기 위한 예비 촬상을 행한다(스텝 S504). 제어부(61)는 예비 측정 또는 예비 촬상에 의해 얻어진 화상 데이터를 바탕으로 촬상 조건을 결정하고(스텝 S505), 상술한 제어 장치(10) 등의 통신 접속되어 있는 외부 기기 등에 결정된 촬상 조건을 출력한다(스텝 S506).

이에 의해, 상이한 복수의 측정점이 있는 경우라도, 각각 적합한 촬상 조건에서 촬상 처리 및 측정 처리를 행할 수 있다.

또한, 상술한 실시 형태 1, 2에서는 플랫 패널 디스플레이(FPD)로서 사용되는 기판의 화상을 취득하여, 취득한 화상 데이터에 대하여 화상 처리를 실시하는 것으로서 설명하였지만, 세포를 촬상한 촬상 데이터나, 세포로부터의 형광 또는 발광을 촬상한 촬상 데이터에 대해서도 적용할 수 있다. 또한, 세포의 촬상 데이터는 현미경 등을 사용하여 결상되는 광학상을 촬상하여 얻어진 촬상 데이터를 사용하는 경우도 포함한다.

<산업상 이용가능성>

이상과 같이, 본 발명에 따른 화상 처리 시스템, 화상 처리 방법 및 화상 처리 프로그램은, 측정 정밀도를 유지하면서 처리 시간의 증대를 억제하는 데 유용하다.

1: FPD 검사 장치
2: 촬상 장치
10: 제어 장치
11, 21, 21a, 61: 제어부
12, 63: 후처리부
13, 64: 기억부
13a, 64a: 제2 화상 유지부
14, 65: 입력부
15: 출력부
16, 66: 표시부
20, 20a: 프레임 그래버
22, 22a: 송수신부
23, 23a: 전처리부
24, 24a: 제1 화상 유지부
30: 기판 검사 장치
31, 64: 화상 취득부
32: 기판 검사부
40: 표시 장치
50: 고객 서버

Claims (8)

1. 화상 처리 시스템으로서,
   촬상 대상의 화상 데이터를 취득하는 화상 취득부와,
   상기 화상 취득부가 취득한 화상 데이터에 대하여 소정의 전처리를 실시하는 전처리 장치와,
   상기 전처리 장치가 처리를 실시한 화상 데이터 중, 측정 대상의 화상 데이터를 추출하여, 추출한 상기 화상 데이터를 사용하여 측정 항목에 따른 측정 처리를 행하는 후처리부를 갖고, 상기 전처리 장치를 통신 가능하게 유지함과 함께, 상기 후처리부가 측정 처리하여 얻어진 측정 결과를 출력하는 제어 장치
   를 구비한 것을 특징으로 하는 화상 처리 시스템.
2. 제1항에 있어서,
   상기 전처리 장치는, 복수의 상기 화상 데이터의 콘트라스트값을 각각 산출하고,
   상기 후처리부는, 상기 전처리 장치에 의해 산출된 콘트라스트값을 바탕으로 상기 화상 데이터를 분류하여, 분류된 최상위의 화상 데이터 또는 분류된 상위의 복수매의 화상 데이터를 상기 측정 대상의 화상 데이터로서 추출하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 시스템.
3. 제1항에 있어서,
   상기 전처리 장치는, 복수의 상기 화상 데이터의 콘트라스트값을 각각 산출하고, 상기 콘트라스트값을 바탕으로 상기 측정 처리를 행하는 측정 위치를 검출하는 측정 위치 검출 처리를 행하고,
   상기 후처리부는, 상기 전처리부의 검출 처리에 의해 얻어진 상기 측정 위치에 기초하여 측정 처리를 행하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 시스템.
4. 제1항에 있어서,
   상기 후처리부는, 상기 전처리 장치로부터 취득한 복수의 상기 화상 데이터를 바탕으로 회귀 분석을 실시하여, 상기 회귀 분석에 의해 얻어진 평가값에 기초하여 상기 측정 대상의 화상 데이터를 추출하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 시스템.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 후처리부는, 복수의 화상 데이터를 추출하여, 상기 추출한 화상 데이터를 사용하여 측정 항목에 따른 측정 처리를 각각 행하여, 각 화상 데이터에 따른 측정 결과 중, 소정의 알고리즘에 의해 상기 제어 장치에 출력하는 측정 결과를 결정하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 시스템.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어 장치는, 상기 전처리 장치를 착탈 가능하게 유지하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 시스템.
7. 촬상 대상의 화상 데이터에 대한 화상 처리를 실시하는 화상 처리 방법으로서,
   상기 화상 데이터를 취득하는 화상 취득 스텝과,
   상기 화상 취득 스텝에서 취득된 화상 데이터에 대하여, 전처리 장치가 소정의 전처리를 실시하는 전처리 스텝과,
   상기 전처리 스텝에 의해 처리가 실시된 화상 데이터 중, 측정 대상의 화상 데이터를 추출하여, 추출한 상기 화상 데이터를 사용하여 측정 항목에 따른 측정 처리를 행하는 후처리 스텝과,
   상기 후처리 스텝에서의 측정 처리에 의해 얻어진 측정 결과를 출력하는 출력 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 처리 방법.
8. 촬상 대상의 화상 데이터에 대한 화상 처리를 컴퓨터에 실행시키기 위한 화상 처리 프로그램으로서,
   상기 화상 데이터를 취득하는 화상 취득 수순과,
   상기 화상 취득 수순에서 취득된 화상 데이터에 대하여, 전처리 장치에 의해 소정의 전처리를 실시하는 전처리 수순과,
   상기 전처리 수순에 의해 처리가 실시된 화상 데이터 중, 측정 대상의 화상 데이터를 추출하여, 추출한 상기 화상 데이터를 사용하여 측정 항목에 따른 측정 처리를 행하는 후처리 수순과,
   상기 후처리 수순에서의 측정 처리에 의해 얻어진 측정 결과를 출력하는 출력 수순을 상기 컴퓨터에 실행시키는 것을 특징으로 하는 화상 처리 프로그램.

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