JP2014009969A - 画像処理装置、画像処理方法、及び露光パターン検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画像処理により感光性材料の表面の状態をより高感度に検査できるように感光性材料の表面を撮像する画像処理装置を提供すること。
【解決手段】本発明の実施例に係る露光パターン検査装置１００は、所定方向に搬送されるプリント基板ＰＳ上のフォトレジストの表面を撮像する撮像装置３を制御する撮像制御部１０と、その表面を照らす照明装置４を制御する照明制御部１１と、撮像装置３が出力する画像を処理する画像処理部１２とを備える。画像処理部１２は、照明装置４が第１波長の光を含む第１照明光でフォトレジストの表面を照らすときに撮像装置３がその表面の所定領域を撮像して出力する第１画像Ｇ１と、照明装置４が第１波長より短い第２波長の光を含む第２照明光でその表面を照らすときに撮像装置３がその所定領域を撮像して出力する第２画像Ｇ２との違いを顕在化させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、感光性材料の表面を光で照らしながら撮像して得られる画像を処理する画像処理装置、画像処理方法、及び露光パターン検査装置に関する。

従来、基板のレジスト層を露光した後、或いは、露光後のレジスト層を現像した後にそのレジスト層の感光部分を光学的に検査する方法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

この方法は、露光後のレジスト層における感光部分では反射せずにその他の部分では反射し、且つ、未感光部分に影響を与えない５２２〜６４５ｎｍの波長を有する可視光でそのレジスト層を照らしながらラインカメラで撮像する。これにより、感光部分と未感光部分の境界をより鮮明に検出できるようにしている。

また、所定方向に搬送される物体を搬送方向の上流側に設置された照明装置と搬送方向の下流側に設置された照明装置とで交互に照らしながらその物体の表面をラインカメラで撮像して得られる画像を処理する画像処理方法が知られている（例えば、特許文献２参照。）。

この方法は、異なる方向からその物体に向けて光を照射することによって生じる、物体表面の凹欠陥、凸欠陥、及び平坦な汚れのそれぞれの見え方の違いを利用して、凹欠陥、凸欠陥、及び平坦な汚れのそれぞれを区別できるようにしている。

特開２００４−３４７９１３号公報 特開２００６−３２９９１９号公報

しかしながら、特許文献１の方法は、特定の波長特性を持つ１種類の可視光をレジスト層に当てることを開示し、特許文献２の方法は、同じ波長特性を持つ１種類の可視光を２つの方向から交互に物体に当てることを開示するのみである。そのため、特許文献１及び２の方法では、光の吸収や反射に関する特性が異なる複数の部分を有する露光後の感光性材料の表面を、それら複数の部分のそれぞれと表面上の汚れや表面構造等とを画像処理によって区別できるように撮像することができない。

上述の点に鑑み、本発明は、画像処理によって感光性材料の表面の状態をより高感度に検査できるように感光性材料の表面を撮像する画像処理装置、画像処理方法、及び露光パターン検査装置を提供することを目的とする。

上述の目的を達成するために、本発明の実施例に係る画像処理装置は、所定方向に搬送される感光性材料の表面を撮像する撮像装置を制御する撮像制御部と、前記表面を照らす照明装置を制御する照明制御部と、前記撮像装置が出力する画像を処理する画像処理部と、を備え、前記画像処理部は、前記照明装置が第１波長の光を含む第１照明光で前記表面を照らすときに前記撮像装置が前記表面の所定領域を撮像して出力する第１画像と、前記照明装置が前記第１波長より短い第２波長の光を含む第２照明光で前記表面を照らすときに前記撮像装置が前記所定領域を撮像して出力する第２画像との違いを顕在化させる。

また、本発明の実施例に係る画像処理方法は、撮像装置が所定方向に搬送される感光性材料の表面を撮像する撮像ステップと、照明装置が前記表面を照らす照明ステップと、前記撮像装置が出力する画像を処理する画像処理ステップと、を有し、前記画像処理ステップにおいて、前記照明装置が第１波長の光を含む第１照明光で前記表面を照らすときに前記撮像装置が前記表面の所定領域を撮像して出力する第１画像と、前記照明装置が前記第１波長より短い第２波長の光を含む第２照明光で前記表面を照らすときに前記撮像装置が前記所定領域を撮像して出力する第２画像との違いが顕在化させられる。

また、本発明の実施例に係る露光パターン検査装置は、所定方向に搬送される露光後の紫外線感光性材料の表面を撮像する撮像装置を制御する撮像制御部と、前記表面を照らす照明装置を制御する照明制御部と、前記撮像装置が出力する画像を処理する画像処理部と、を備え、前記画像処理部は、前記照明装置が第１波長の光を含む第１照明光で前記表面を照らすときに前記撮像装置が前記表面の所定領域を撮像して出力する第１画像と、前記照明装置が前記第１波長より短い第２波長の光を含む第２照明光で前記表面を照らすときに前記撮像装置が前記所定領域を撮像して出力する第２画像との違いを顕在化させる。

上述の手段により、本発明は、画像処理により感光性材料の表面の状態をより高感度に検査できるように感光性材料の表面を撮像する画像処理装置、画像処理方法、及び露光パターン検査装置を提供することができる。

本発明の実施例に係る露光パターン検査装置の構成例を示すブロック図である。 図１の露光パターン検査装置の側面図である。 ベルトコンベアで搬送されるプリント基板が撮像装置の鉛直下方に位置するときのプリント基板の上面視である。 図３の点線で囲まれる領域ＩＶの拡大図である。 露光パターン検査処理の流れを示すフローチャートである。 フォトレジストの露光の際に用いられるフォトマスクの例を示す図である。 露光パターン検査処理で使用され或いは生成される各種画像の関係を示す図である。

図１は、本発明の実施例に係る露光パターン検査装置１００の構成例を示すブロック図である。また、図２は、露光パターン検査装置１００の側面図である。本実施例において、露光パターン検査装置１００は、例えば、ベルトコンベアＢＣによって搬送されるプリント基板ＰＳ上の紫外線感光性材料であるフォトレジストの露光パターンを検査する。具体的には、露光パターン検査装置１００は、露光直後のレジストパターン、フォトマスク除去直後のレジストパターン、レジスト現像後のレジストパターン、又は、レジスト剥離後のレジスト残りを、汚れやプリント基板の表面構造等と区別しながら検査する。

フォトレジストは、感光作用を生じさせる色素を含み、感光作用により色素の化学的構造が変化することによって、感光部分又は未感光部分が現像液により選択的に溶解される。感光部分は、光の吸収や反射に関する波長特性が未感光部分と異なる。そのため、感光部分の波長特性に適合する波長を有する光で露光後のフォトレジストを照らすことによって、感光部分と未感光部分とを光学的に区別することができる。また、感光作用を生じさせるための紫外線よりも低いエネルギの光で露光後のフォトレジストを照らすことによって、未感光部分を感光させずに、感光部分と未感光部分とを光学的に区別することができる。

また、フォトレジスト中の色素によっては、紫外線等の相対的に高いエネルギの光を照射することで、蛍光作用により相対的に低いエネルギの可視光を発するものがある。フォトレジストの未感光部分が除去された後においては、フォトレジストに紫外線を照射したとしても未感光部分を追加的に感光させるおそれがないため、この蛍光を利用して感光部分と汚れや表面構造等の他の部分とを光学的に区別することができる。

露光パターン検査装置１００は、上述のようなフォトレジストの特性を利用して露光パターンを検査する。

本実施例において、露光パターン検査装置１００は、主に、制御装置１、入力装置２、撮像装置３、照明装置４、及び出力装置５を有する。

制御装置１は、露光パターン検査装置１００を制御するための装置であり、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ(Random Access Memory)、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＮＶＲＡＭ（Non-volatile ＲＡＭ）等を備えたコンピュータである。具体的には、制御装置１は、例えば、撮像制御部１０、照明制御部１１、及び画像処理部１２のそれぞれの機能要素に対応するプログラムをＲＯＭから読み出してＲＡＭに展開しながら、各機能要素に対応する処理をＣＰＵに実行させる。

入力装置２は、各種情報を入力するための装置であり、例えば、操作者による制御装置１に対する指令を入力するためのキーボード、マウス、タッチパッド、ボタン、マイク等である。

撮像装置３は、検査対象を撮像するための装置であり、例えば、プリント基板ＰＳの表面の一部を撮像するラインカメラである。具体的には、撮像装置３は、ＣＭＯＳやＣＣＤ等の撮像素子を一列に並べたラインカメラであり、矢印ＡＲで示すプリント基板ＰＳの搬送方向に垂直な範囲ＲＣを真上から撮像する。なお、撮像装置３が出力する画像は、カラー画像であってもよく、白黒画像であってもよい。

図３は、ベルトコンベアＢＣで搬送されるプリント基板ＰＳが撮像装置３の鉛直下方に位置するときのプリント基板ＰＳの上面視であり、一点鎖線で囲まれる領域が撮像装置３の撮像範囲ＲＣを示す。

このように、撮像装置３は、検査対象であるプリント基板ＰＳの幅（搬送方向に垂直な方向の長さ）全体を撮像範囲ＲＣに含む。

照明装置４は、検査対象を照らすための装置であり、例えば、撮像装置３に対して搬送方向の上流側に配置される上流側照明部４Ｕ、及び、撮像装置３に対して搬送方向の下流側に配置される下流側照明部４Ｄの２つの照明部を含む。なお、２つの照明部の双方が撮像装置３に対して搬送方向の上流側に配置されてもよく、撮像装置３に対して搬送方向の下流側に配置されてもよい。

また、本実施例では、上流側照明部４Ｕは、搬送方向の上流側から、鉛直方向に延びる撮像装置３の光軸に対して４５度の角度でプリント基板ＰＳを照らすように配置される。また、下流側照明部４Ｄは、搬送方向の下流側から、撮像装置３の光軸に対して４５度の角度でプリント基板ＰＳを照らすように配置される。このように、上流側照明部４Ｕ及び下流側照明部４Ｄは、それぞれによる照明が撮像装置３の光軸に対して線対称となるように配置される。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。上流側照明部４Ｕ及び下流側照明部４Ｄは何れも、プリント基板ＰＳをほぼ真上から照らすように配置されてもよく、同じ方向からプリント基板ＰＳを照らすように配置されてもよく、それぞれの照明が撮像装置３の光軸に対して非対称となるように配置されてもよい。

上流側照明部４Ｕは、光源４０Ｕ、光ファイバ４１Ｕ、発光部４２Ｕ、及びシリンドリカルレンズ４３Ｕで構成される。

光源４０Ｕは、第１波長の光を含む第１照明光を発する光源であり、例えば、フォトレジストの感光部分によって吸収される波長を持つ光が支配的に含まれる第１照明光を発するレーザダイオード又は発光ダイオードである。なお、第１照明光は、例えば、６００ｎｍ以上の波長を持つ光を支配的な光として含み、望ましくは、６００ｎｍ以上の波長を持つ単色光である。本実施例では、光源４０Ｕは、波長６４５ｎｍの赤色光を発する複数の発光ダイオードで構成される。

光ファイバ４１Ｕは、光源４０Ｕが発した第１照明光を発光部４２Ｕに導く部材であり、発光部４２Ｕは、第１照明光をシリンドリカルレンズ４３Ｕに向けて出射する部材である。

シリンドリカルレンズ４３Ｕは、入射光に対して1軸方向のみ変化を与え焦点で線状のビームが形成されるようにするレンズである。具体的には、シリンドリカルレンズ４３Ｕは、発光部４２Ｕから入射する第１照明光をプリント基板ＰＳに向け、プリント基板ＰＳの搬送方向に垂直な範囲ＲＵを照らす。

図３の破線で囲まれる領域は、上流側照明部４Ｕの照明領域ＲＵを示す。照明領域ＲＵは、撮像装置３の撮像範囲ＲＣをその内部に含む。

下流側照明部４０Ｄは、上流側照明部４Ｕと同様、光源４０Ｄ、光ファイバ４１Ｄ、発光部４２Ｄ、及びシリンドリカルレンズ４３Ｄで構成される。

光源４０Ｄは、第１波長より短い第２波長の光を含む第２照明光を発する光源であり、例えば、フォトレジストの感光部分によって反射される波長を持つ光が支配的に含まれる第２照明光を発するレーザダイオード又は発光ダイオードである。なお、第２照明光は、例えば、６００ｎｍ未満の波長を持つ光を支配的な光として含み、望ましくは、６００ｎｍ未満の波長を持つ単色光である。本実施例では、光源４０Ｄは、波長５２２ｎｍの緑色光を発する複数の発光ダイオードで構成される。なお、光源４０Ｄは、フォトレジストの蛍光作用を生じさせる波長である、例えば５２２ｎｍ未満、望ましくは４５０ｎｍ以下の光を発するレーザダイオード又は発光ダイオードであってもよい。

光ファイバ４１Ｄは、光源４０Ｄが発した第２照明光を発光部４２Ｄに導く部材であり、発光部４２Ｄは、第２照明光をシリンドリカルレンズ４３Ｄに向けて出射する部材である。

シリンドリカルレンズ４３Ｄは、シリンドリカルレンズ４３Ｕと同様、入射光に対して1軸方向のみ変化を与え焦点で線状のビームが形成されるようにするレンズである。具体的には、シリンドリカルレンズ４３Ｄは、発光部４２Ｄから入射する第２照明光をプリント基板ＰＳに向け、プリント基板ＰＳの搬送方向に垂直な範囲ＲＤを照らす。

図３の破線で囲まれる領域は、下流側照明部４Ｄの照明領域ＲＤを示す。照明領域ＲＤは、上流側照明部４Ｕの照明領域ＲＵと同じ領域であり、撮像装置３の撮像範囲ＲＣをその内部に含む。

出力装置５は、各種情報を出力するための装置であり、例えば、制御装置１による露光パターンの検査結果を表示するためのディスプレイ、又は、その検査結果を音声出力するためのスピーカ等である。

次に、制御装置１が有する各種機能要素について説明する。

撮像制御部１０は、撮像装置３を制御するための機能要素であり、例えば、撮像装置３の撮像タイミングを制御する。

具体的には、撮像制御部１０は、例えば、図示しない光電センサ等の物体検知センサにより、プリント基板ＰＳが撮像装置３の撮像範囲ＲＣに接近或いは進入したことを検知した場合に、撮像装置３による撮像を開始させる。

照明制御部１１は、照明装置４を制御するための機能要素であり、例えば、照明装置４の照明タイミングを制御する。

具体的には、照明制御部１１は、例えば、撮像装置３による撮像と同期させて、照明装置４の２つの照明部を交互に作動させ、撮像装置３の撮像範囲ＲＣを含む照明範囲ＲＵ、ＲＤを交互に照らすようにする。

ここで、図４を参照しながら、撮像装置３の撮像タイミング、照明装置４の照明タイミング、及び、プリント基板ＰＳの搬送速度の関係について説明する。なお、図４は、図３の点線で囲まれる領域ＩＶの拡大図であり、撮像装置３の撮像範囲ＲＣを通過するプリント基板ＰＳの様子を示す。なお、図４の細い一点鎖線で示す領域ＲＣ−ＲＵ１、ＲＣ−ＲＵ２、ＲＣ−ＲＵ３、ＲＣ−ＲＵ４のそれぞれは、上流側照明部４Ｕが発光する際の撮像範囲ＲＣのプリント基板ＰＳに対する相対位置を表す。また、図４の太い一点鎖線で示す領域ＲＣ−ＲＤ１、ＲＣ−ＲＤ２、ＲＣ−ＲＤ３のそれぞれは、下流側照明部４Ｄが発光する際の撮像範囲ＲＣのプリント基板ＰＳに対する相対位置を表す。

なお、図４は、静止したプリント基板ＰＳ上を撮像装置３の撮像範囲が図の左方向に移動していく様子を示すが、実際には、固定的に配置される撮像範囲をプリント基板ＰＳが図の右方向に通過していく。また、図４は、明瞭化のため、上流側照明部４Ｕが発光する際の撮像範囲と下流側照明部４Ｄが発光する際の撮像範囲とを上下にずらして示すが、実際には、撮像範囲がずれることはない。

図４に示すように、制御装置１は、図示しない物体検知センサにより、プリント基板ＰＳが撮像範囲ＲＣに接近或いは進入したことを検知した場合に、撮像制御部１０により、撮像装置３にプリント基板ＰＳの表面を撮像させる。また、制御装置１は、照明制御部１１により、撮像装置３による撮像と同期させて上流側照明部４Ｕを発光させる。

その後、制御装置１は、プリント基板ＰＳが撮像範囲ＲＣに対して所定距離Ｄ１だけ移動するまで待機する。具体的には、制御装置１は、プリント基板ＰＳの所定の搬送速度から、所定距離Ｄ１の移動に要する所要移動時間を算出し、その所要移動時間が経過するまで待機する。

所定距離Ｄ１は、撮像間隔を決定するための距離として予め記憶されている値であり、例えば、撮像装置３の画素分解能を照明装置４の照明部の数で除した値である。

「画素分解能」とは、１画素当たりの撮像サイズを意味し、例えば、所定方向における視野サイズを撮像素子の所定方向における画素数で割った値である。

本実施例では、プリント基板ＰＳの搬送方向における撮像装置３の視野サイズがＤ２［μｍ］であり、その搬送方向における撮像素子の画素数が１であるため、画素分解能はＤ２［μｍ］となる。また、照明装置４の照明部の数が２であるため、所定距離Ｄ１は、Ｄ２／２［μｍ］となる。また、プリント基板ＰＳの搬送速度をＶ［μｍ／秒］とすると、所要移動時間は、Ｄ１／Ｖ［秒］、すなわち、Ｄ２／（２×Ｖ）［秒］となる。

所要移動時間が経過したことを検知すると、制御装置１は、撮像制御部１０により、撮像装置３にプリント基板ＰＳの表面を再び撮像させる。また、制御装置１は、照明制御部１１により、撮像装置３による撮像と同期させて、下流側照明部４Ｄを発光させる。

その後、制御装置１は、プリント基板ＰＳの搬送方向後端が撮像装置３の撮像範囲ＲＣから出るまで、所要移動時間が経過する度に、上流側照明部４Ｕと下流側照明部４Ｄとを交互に発光させながら、撮像装置３による撮像を繰り返す。

このような撮像タイミング及び照明タイミングにより、制御装置１は、上流側照明部４Ｕを発光させたときに撮像した画像を繋ぎ合わせ、第１照明光で照らされたプリント基板ＰＳの表面全体を表す１枚の第１画像を生成することができる。同様に、制御装置１は、下流側照明部４Ｄを発光させたときに撮像した画像を繋ぎ合わせ、第２照明光で照らされたプリント基板ＰＳの表面全体を表す１枚の第２画像を生成することができる。具体的には、撮像制御部１０は、上流側照明部４Ｕを発光させたときに撮像した画像と、下流側照明部４Ｄを発光させたときに撮像した画像とを別々に記憶することによって、第１画像と第２画像を生成する。

また、上述の撮像タイミング及び照明タイミングにより、プリント基板ＰＳの搬送方向における第１画像と第２画像との間のずれは、撮像装置３の画素分解能未満となる。そのため、第１画像と第２画像とは、実質的に同じ表面領域をずれなく表示していることとなり、２つの画像の差分を取るのに適した状態となっている。

なお、上述の実施例では、所定距離Ｄ１が、撮像装置３の画素分解能を照明装置４の照明部の数で除した値に設定されている。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。プリント基板ＰＳの移動距離が撮像装置３の画素分解能に達する前に、上流側照明部４Ｕを発光させたときの撮像と下流側照明部４Ｄを発光させたときの撮像とが１回ずつ行われ、且つ、同じ照明部を発光させる次の撮像までのプリント基板ＰＳの移動距離が画素分解能以上となるのであれば、所定距離Ｄ１は、０より大きくＤ２より小さい範囲内の任意の値に設定されてもよく、また、撮像毎に変更されてもよい。

画像処理部１２は、露光パターンの検査ができるように撮像装置３が撮像した画像を処理する機能要素であり、例えば、第１画像と第２画像の違いを顕在化させる処理を実行する。

ここで、図５を参照しながら、第１画像及び第２画像に基づいて制御装置１が露光パターンを検査する処理（以下、「露光パターン検査処理」とする。）について説明する。なお、図５は、露光パターン検査処理の流れを示すフローチャートである。

最初に、制御装置１の画像処理部１２は、第１画像及び第２画像のそれぞれを二値化して二値化後第１画像及び二値化後第２画像を生成する（ステップＳ１）。なお、撮像装置３がカラー画像を出力する場合、画像処理部１２は、第１画像及び第２画像のそれぞれにグレースケール化処理を施した上で二値化処理を施す。

その後、画像処理部１２は、二値化後第１画像と二値化後第２画像との差分を表す第１差分画像を生成する（ステップＳ２）。

なお、第１画像は、フォトレジストの感光部分によって吸収される波長を持つ光が支配的な第１照明光によってプリント基板ＰＳの表面が照らされたときに撮像した画像である。すなわち、第１画像は、第１照明光によって視認可能となる、プリント基板ＰＳの表面における形状、模様、色彩（以下、「形状等」とする。）のうち感光部分の形状等を除く全ての形状等を視認可能に画像的に記憶する。

また、第２画像は、フォトレジストの感光部分によって反射される波長を持つ光が支配的な第２照明光によってプリント基板ＰＳの表面が照らされたときに撮像した画像である。すなわち、第２画像は、第２照明光によって視認可能となる、プリント基板ＰＳの表面における形状等のうち感光部分の形状等を含む全ての形状等を視認可能に画像的に記憶する。

そのため、第１差分画像は、第２画像に画像的に記憶された形状等のうち第１画像にも画像的に記憶された形状等を除く形状等、すなわち、フォトレジストの感光部分の形状等を表す。具体的には、第１差分画像は、その感光部分の形状等を表す画像部分に含まれる画素の画素値を他の画素の画素値から区別可能な値にする。

なお、第１画像及び第２画像は、図４で示すような撮像タイミング及び照明タイミングを用いて形成されるため、互いの画像解像度（縦横の画素数）が等しく、撮像範囲も実質的に等しい。そのため、画像処理部１２は、第１画像における画素と第２画像における画素とを対応付けるための位置出し処理や拡大縮小処理といった追加的な処理を必要としない。

その後、画像処理部１２は、露光パターン参照画像と第１差分画像との差分を表す第２差分画像を生成する（ステップＳ３）。

露光パターン参照画像は、ＲＯＭ等に予め記憶される、理想的な露光パターンを表す画像である。

したがって、第２差分画像は、第１差分画像が表すフォトレジストの感光部分の形状等が理想的な露光パターンと同じであれば、表示すべき形状等のない画像となる。一方、第２差分画像は、第１差分画像が表すフォトレジストの感光部分の形状等が理想的な露光パターンと異なるものであれば、その異なる部分の形状等のみを表す。具体的には、第２差分画像は、その異なる部分の形状等を表す画像部分に含まれる画素（以下、「相違表示画素」とする。）の画素値を他の画素の画素値から区別可能な値にする。

その後、制御装置１は、画像処理部１２が生成した第２差分画像に基づいて露光パターンの異常の有無を判定する（ステップＳ４）。

例えば、制御装置１は、第２差分画像における相違表示画素の数が所定値以上であれば、露光パターンに異常があると判定する。そして、制御装置１は、異常の存在を知らせるテキストメッセージと共に第２差分画像を出力装置５としてのディスプレイ上に表示し、或いは、異常の存在を知らせる音声メッセージ又はブザーを出力装置５としてのスピーカから音声出力させる。

次に、図６及び図７を参照しながら、露光パターン検査処理で使用され或いは生成される各種画像について説明する。なお、図６は、フォトレジストの露光の際に用いられるフォトマスクの例を示す図であり、図６（Ａ）は、異物の付着がないフォトマスクＭＫを表し、図６（Ｂ）は、異物ＦＰが付着したフォトマスクＭＫを表す。また、図７は、露光パターン検査処理で使用され或いは生成される各種画像の関係を示す図である。

図７に示すように、撮像装置３が出力する第１画像Ｇ１は、フォトレジストの感光部分によって吸収される波長を持つ光が支配的な第１照明光を照明として用いた場合に撮像される画像であるため、感光部分の形状を視認可能に表示していない。一方で、第１画像Ｇ１は、フォトレジストの表面にある汚れＤＣやしわＷＲ１、ＷＲ２を視認可能に表示している。汚れＤＣやしわＷＲ１、ＷＲ２は、第１照明光を反射するためである。

また、撮像装置３が出力する第２画像Ｇ２は、フォトレジストの感光部分によって反射される波長を持つ光が支配的な第２照明光を照明として用いた場合に撮像される画像であるため、感光部分の形状ＥＰａとレジスト残りＵＰを視認可能に表示している。感光部分の形状ＥＰａ及びレジスト残りＵＰは、第２照明光を反射するためである。なお、感光部分の形状ＥＰａは、図６（Ｂ）に示す異物ＦＰが付着したマスクパターンＭＫを用いて露光が行われた場合に得られる露光パターンであり、異物ＦＰの存在に起因する欠損部分ＦＰａを有する。さらに、第２画像Ｇ２は、フォトレジストの表面にある汚れＤＣやしわＷＲ１、ＷＲ２をも視認可能に表示している。汚れＤＣやしわＷＲ１、ＷＲ２は、第２照明光を反射するためである。

そのため、上述のような第１画像Ｇ１と第２画像Ｇ２の差分を取ることによって生成される第１差分画像Ｇ３は、第１画像Ｇ１と第２画像Ｇ２の双方に表示されている汚れＤＣ及びしわＷＲ１、ＷＲ２の画像部分が除去された状態を表す。すなわち、第１差分画像Ｇ３は、第１画像Ｇ１には表示されていないが第２画像Ｇ２には表示されている感光部分の形状ＥＰａとレジスト残りＵＰを視認可能に表示する。

露光パターン参照画像ＧＲは、ＲＯＭ等に予め記憶される画像であり、図６（Ａ）に示すマスクパターンＭＫを用いて露光が行われた場合に得られる理想的な露光パターンＥＰを表す。

露光パターン参照画像ＧＲと第１差分画像Ｇ３の差分を取ることによって生成される第２差分画像Ｇ４は、露光パターン参照画像ＧＲと第１差分画像Ｇ３の双方に表示されている画像部分を除去した状態を表す。すなわち、第２差分画像Ｇ４は、露光パターン参照画像ＧＲには表示されていないが第１差分画像Ｇ３には表示されているレジスト残りＵＰ、及び、第１差分画像Ｇ３には表示されていないが露光パターン参照画像ＧＲには表示されている欠損部分ＦＰａを視認可能に表示する。

制御装置１は、上述のように生成される第２差分画像Ｇ４で視認可能となっている画像部分、すなわち所定の輝度値を有する画素に基づいて、露光パターンにおける欠損部分やレジスト残り等の異常を検出することができる。また、制御装置１は、それら所定の輝度値を有する画素が、露光パターンがあるべき領域に含まれるか否かに応じて、それら所定の輝度値を有する画素によって表される画像部分が、露光パターンにおける欠損部分であるかレジスト残りであるかを区別することができる。なお、露光パターンがあるべき領域は、露光パターン参照画像ＧＲに基づいて決定される。

以上の構成により、露光パターン検査装置１００は、プリント基板ＰＳ上に形成される露光パターンの異常の有無を判定することができる。また、露光パターン検査装置１００は、欠損部分やレジスト残りといった露光パターンの異常の種類を区別することができ、また、その異常部分の形状を認識することができる。

また、露光パターン検査装置１００は、プリント基板ＰＳの表面の汚れやしわ等と感光部分の形状とを区別することができ、それら汚れやしわ等がレジスト残りとして誤って検出されるのを防止することができる。

以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなしに上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。

例えば、上述の実施例では、露光パターン検査装置１００は、互いに異なる所定の波長を持つ光が第１照明光及び第２照明光のそれぞれで支配的となるようにするが、それら所定の波長を持つ光は、可視光であってもよく、可視光以外であってもよい。例えば、露光パターン検査装置１００は、感光部分の蛍光作用を生じさせる紫外線が第２照明光で支配的となるようにしてもよい。この場合、露光パターン検査装置１００による撮像は、レジスト現像後に行われるようにする。レジスト現像前に撮像が行われると、現像前のレジストの未感光部分が紫外線によって感光してしまうためである。

また、上述の実施例において、露光パターン検査装置１００は、照明光の種類を切り替えながら１台の撮像装置３で１つの撮像範囲ＲＣを撮像するが、照明光の種類を切り替えながら、共通の撮像範囲ＲＣを有する複数台の撮像装置３でプリント基板ＰＳの表面を撮像するようにしてもよい。この場合、露光パターン検査装置１００は、差分画像を取得するために、複数台の撮像装置３のそれぞれの光学倍率等に応じて位置出し処理や拡大縮小処理等の追加的な処理を必要とする場合がある。これは、１台の撮像装置３で１つの撮像範囲ＲＣを撮像する場合にはそのような追加的な処理が省略できることを意味する。

或いは、露光パターン検査装置１００は、照明光の種類を切り替えながら、別々の撮像範囲を有する複数台の撮像装置３でプリント基板ＰＳの表面上の同じ領域を撮像するようにしてもよい。この場合、露光パターン検査装置１００は、異なるタイミング及び異なる場所でプリント基板ＰＳの表面上の同じ領域を撮像する。そのため、プリント基板ＰＳの搬送速度が高い精度で制御される必要がある。これは、１又は複数台の撮像装置３で１つの撮像範囲ＲＣを撮像する場合にはプリント基板ＰＳの搬送速度の精度に対する要求が緩和されることを意味する。

また、上述の実施例において、露光パターン検査装置１００は、撮像装置３としてラインカメラを採用するが、エリアカメラを採用してもよい。プリント基板ＰＳの表面全体を含めることができる撮像範囲を有するエリアカメラを用いる場合、露光パターン検査装置１００は、そのエリアカメラの搬送方向における画素分解能に相当する距離をプリント基板ＰＳが移動する間に、第１照明光による照明の下での撮像と第２照明光による照明の下での撮像とをそれぞれ１回ずつ実行する。なお、エリアカメラを採用する場合、高解像度の画像を得るためには多くの画素数が必要となり、また、それら多くの画素のそれぞれに関する画像情報を短時間で記憶することが必要となる。これは、ラインカメラを採用した場合には画素数に対する要求、及び、画像情報の記憶に対する要求が緩和されることを意味する。

また、上述の実施例において、露光パターン検査装置１００は、２種類の照明光を交互に切り替えながらプリント基板ＰＳの表面を撮像するが、３種類以上の照明光を循環的に切り替えながらプリント基板ＰＳの表面を撮像するようにしてもよい。３種類の照明光を用いる場合、露光パターン検査装置１００は、撮像装置３の搬送方向における画素分解能に相当する距離をプリント基板ＰＳが移動する間に、３種類の照明光のそれぞれによる照明の下での撮像をそれぞれ１回ずつ実行する。

１・・・制御装置 ２・・・入力装置 ３・・・撮像装置 ４・・・照明装置 ４Ｄ、４Ｕ・・・照明部 ４０Ｄ、４０Ｕ・・・光源 ４１Ｄ、４１Ｕ・・・光ファイバ ４２Ｄ、４２Ｕ・・・発光部 ４３Ｄ、４３Ｕ・・・シリンドリカルレンズ ５・・・出力装置 １０・・・撮像制御部 １１・・・照明制御部 １２・・・画像処理部 １００・・・露光パターン検査装置 ＢＣ・・・ベルトコンベア ＤＣ・・・汚れ ＥＰ、ＥＰａ・・・露光パターン ＦＰ・・・異物 Ｇ１・・・第１画像 Ｇ２・・・第２画像 Ｇ３・・・第１差分画像 Ｇ４・・・第２差分画像 ＧＲ・・・露光パターン参照画像 ＭＫ・・・マスクパターン ＰＳ・・・プリント基板 ＲＣ、ＲＣ−ＲＤ１〜ＲＣ−ＲＤ３、ＲＣ−ＲＵ１〜ＲＣ−ＲＵ４・・・撮像範囲 ＲＤ、ＲＵ・・・照明範囲 ＵＰ・・・レジスト残り ＷＲ１、ＷＲ２・・・しわ

Claims (9)

1. 所定方向に搬送される感光性材料の表面を撮像する撮像装置を制御する撮像制御部と、
   前記表面を照らす照明装置を制御する照明制御部と、
   前記撮像装置が出力する画像を処理する画像処理部と、を備え、
   前記画像処理部は、前記照明装置が第１波長の光を含む第１照明光で前記表面を照らすときに前記撮像装置が前記表面の所定領域を撮像して出力する第１画像と、前記照明装置が前記第１波長より短い第２波長の光を含む第２照明光で前記表面を照らすときに前記撮像装置が前記所定領域を撮像して出力する第２画像との違いを顕在化させる、
   画像処理装置。
2. 前記照明制御部は、波長特性の異なる複数種類の照明光を順に切り替えて前記所定領域を照らすように前記照明装置を制御し、
   前記撮像制御部は、前記所定方向に所定速度で搬送される前記感光性材料の移動距離が、前記撮像装置の画素分解能を前記照明装置の照明光の種類の数で除した値となる毎に、前記撮像装置による前記所定領域の撮像が行われるように前記撮像装置を制御し、
   前記照明制御部による切り替えと前記撮像制御部による撮像とは同期させられる、
   請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記画像処理部は、前記第１画像及び前記第２画像の差分を取ることによって、前記第１画像と前記第２画像との違いを顕在化させる、
   請求項１又は２に記載の画像処理装置。
4. 前記撮像装置は、前記感光性材料の搬送方向に垂直な視野を有するラインカメラである、
   請求項１乃至３の何れか一項に記載の画像処理装置。
5. 前記第２波長は、５２２ｎｍ未満である、
   請求項１乃至４の何れか一項に記載の画像処理装置。
6. 前記第２波長は、４５０ｎｍ以下である、
   請求項１乃至５の何れか一項に記載の画像処理装置。
7. 前記照明装置は、発光ダイオード又はレーザダイオードである、
   請求項１乃至６の何れか一項に記載の画像処理装置。
8. 撮像装置が所定方向に搬送される感光性材料の表面を撮像する撮像ステップと、
   照明装置が前記表面を照らす照明ステップと、
   前記撮像装置が出力する画像を処理する画像処理ステップと、を有し、
   前記画像処理ステップにおいて、前記照明装置が第１波長の光を含む第１照明光で前記表面を照らすときに前記撮像装置が前記表面の所定領域を撮像して出力する第１画像と、前記照明装置が前記第１波長より短い第２波長の光を含む第２照明光で前記表面を照らすときに前記撮像装置が前記所定領域を撮像して出力する第２画像との違いが顕在化させられる、
   画像処理方法。
9. 所定方向に搬送される露光後の紫外線感光性材料の表面を撮像する撮像装置を制御する撮像制御部と、
   前記表面を照らす照明装置を制御する照明制御部と、
   前記撮像装置が出力する画像を処理する画像処理部と、を備え、
   前記画像処理部は、前記照明装置が第１波長の光を含む第１照明光で前記表面を照らすときに前記撮像装置が前記表面の所定領域を撮像して出力する第１画像と、前記照明装置が前記第１波長より短い第２波長の光を含む第２照明光で前記表面を照らすときに前記撮像装置が前記所定領域を撮像して出力する第２画像との違いを顕在化させる、
   露光パターン検査装置。

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