(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
着色層が形成された検査対象基板を撮像した撮像画像に基づいて、前記着色層の膜厚ムラを明瞭化した画像を生成する画像処理装置であって、
前記撮像画像を複数のブロックに分割する分割手段と、
前記分割されたブロック毎に、当該ブロックを構成する画素の平均輝度値を算出する算出手段と、
各画素の輝度値から、当該画素を含むブロックについて算出された平均輝度値を減算することにより各画素のゼロ基準輝度値を算出する減算手段と、
各画素について算出された各ゼロ基準輝度値に、設定値を乗算することにより各画素の強調ゼロ基準輝度値を算出する乗算手段と、
各画素について算出された各強調ゼロ基準輝度値に、当該画素を含むブロックについて算出された平均輝度値を加算することにより各画素の強調輝度値を算出する加算手段と、
各画素について算出された各強調輝度値に基づく強調画像を生成する画像生成手段と、
を備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像処理装置であって、
前記強調画像を複数のブロックに分割する第２分割手段と、
前記第２分割手段により分割されたブロック毎に、当該ブロックを構成する画素の強調輝度値から平均強調輝度値を算出する第２算出手段と、
前記第２分割手段により分割されたブロック毎に、基準値から、前記第２算出手段により算出された平均強調輝度値を減算することにより輝度差を算出する輝度差算出手段と、
各画素の強調輝度値に、当該画素を含むブロックについて算出された輝度差を加算することにより補正済強調輝度値を算出する輝度差加算手段と、
各画素について算出された各補正済強調輝度値に基づく補正済強調画像を生成する第２画像生成手段と、
を更に備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項３】
請求項２に記載の画像処理装置であって、
前記基準値が、輝度値の取り得る値の真ん中の値であることを特徴とする画像処理装置。
【請求項４】
請求項２又は３に記載の画像処理装置であって、
前記第２分割手段は、前記分割手段が撮像画像を分割した際にできたブロックと同じブロックができるように前記強調画像を分割することを特徴とする画像処理装置。
【請求項５】
着色層が形成された検査対象基板を撮像した撮像画像に基づいて、前記着色層の膜厚ムラを明瞭化した画像を生成する画像処理装置を構成するコンピュータを、
前記撮像画像を複数のブロックに分割する分割手段、
前記分割されたブロック毎に、当該ブロックを構成する画素の平均輝度値を算出する算出手段、
各画素の輝度値から、当該画素を含むブロックについて算出された平均輝度値を減算することにより各画素のゼロ基準輝度値を算出する減算手段、
各画素について算出された各ゼロ基準輝度値に、設定値を乗算することにより各画素の強調ゼロ基準輝度値を算出する乗算手段、
各画素について算出された各強調ゼロ基準輝度値に、当該画素を含むブロックについて算出された平均輝度値を加算することにより各画素の強調輝度値を算出する加算手段、
各画素について算出された各強調輝度値に基づく強調画像を生成する画像生成手段、
として機能させることを特徴とする画像処理プログラム。
【請求項６】
着色層が形成された検査対象基板を撮像した撮像画像に基づいて、前記着色層の膜厚ムラを明瞭化した画像を生成する画像処理装置による画像処理方法であって、
前記撮像画像を複数のブロックに分割する分割工程と、
前記分割されたブロック毎に、当該ブロックを構成する画素の平均輝度値を算出する算出工程と、
各画素の輝度値から、当該画素を含むブロックについて算出された平均輝度値を減算することにより各画素のゼロ基準輝度値を算出する減算工程と、
各画素について算出された各ゼロ基準輝度値に、設定値を乗算することにより各画素の強調ゼロ基準輝度値を算出する乗算工程と、
各画素について算出された各強調ゼロ基準輝度値に、当該画素を含むブロックについて算出された平均輝度値を加算することにより各画素の強調輝度値を算出する加算工程と、
各画素について算出された各強調輝度値に基づく強調画像を生成する画像生成工程と、
を含むことを特徴とする画像処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検査対象基板における着色層の膜厚ムラを、検査対象基板を撮像した撮像画像から容易に確認できるように、膜厚ムラを強調した画像を生成する画像生成装置等の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
基板に形成される着色層は、例えば、着色された感光性レジストを基板に塗布することにより形成される。このように着色層が形成された基板の一つに、例えば、カラーフィルタがある。カラーフィルタの一種であるオンチップカラーフィルタは、画像入力素子であるＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサや、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサに色情報を取り込ませるために用いられ、例えば、デジタルカメラや携帯電話のカメラに利用されている。
【０００３】
オンチップカラーフィルタは、シリコンウェハ上に形成された各受光素子上にＲＧＢの各色に着色された感光性レジストが塗布されてできている。着色された感光性レジストを塗布する一般的な方法として、円形状のシリコンウェハの中心部に感光性レジストを垂らし、シリコンウェハを回転させることで感光性レジストを伸ばす方法がある。ところが、この塗布方法によると、図１０におけるパターンＡの右図に示すように、シリコンウェハ９００上に垂らした感光性レジストを伸ばす際に、感光性レジスト内部に小さな異物が混入していたり、感光性レジスト上に異物が載っていたりすると、その部分或いはその周囲における膜の厚さが均一にならず塗布ムラ（円９０３内の米粒状のムラ、円９０４、９０５内の管状のムラ）が発生してしまう。これらの塗布ムラが生じる原因は、回転しているシリコンウェハ９００上の異物が遠心力で外側に移動することによるものであり、これらの塗布ムラは異物の移動痕ということができる。そのため、これらの塗布ムラはシリコンウェハ９００の中心から外側に伸びている。また、シリコンウェハの回転中に振動が起きたり、回転速度が一定でなかったりすると、図１０におけるパターンＣの右図に示すように、放射状の塗布ムラが発生してしまう。こうした塗布ムラはカラーフィルタの品質を決める重要な要素であり、塗布ムラの度合いが大きい場合にはカラーフィルタが組み込まれる上位製品（例えば、デジタルカメラ）の品質低下を招いてしまう。従って、塗布ムラが発生しているか否かを適切に評価することが重要となる。
【０００４】
このような塗布ムラを検査する方法について多数の提案がある。例えば特許文献１には、着色層（インキ）が形成された検査対象基板上に対して、斜め上方から所定の波長をもった照明光を照射し、着色層の上面で反射された反射光と、着色層の下面（着色層と基板との界面）で反射された反射光の両者の干渉により生じる干渉縞を撮影した画像を観察する方法が開示されている。この方法によれば、着色層の一部が隆起した膜厚ムラが形成されていると、等高線状の画像が得られ、どの部分に塗布ムラが生じているかを把握しやすい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１２１５００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、特許文献１に記載の方法により撮影された画像に基づいてカラーフィルタにおける塗布ムラを目視評価する場合には、画像に対してコントラストを強調する処理を行うことで、モニター上で塗布ムラの状態を確認しやすくできるが、照明の明るさが均一でないなどの理由で、製品には存在しない疑似ムラが強調されてしまうことがある。この問題に対しては、シェーディング補正を行うか、又は、平均化フィルタにより急峻な輝度変化のあるムラを除去した画像を作成し、元画像からの差分をとることで、緩やかな輝度変化を画像から除去し、急峻なムラのみを抽出することで解決することができる。しかしながら、前者の場合には、塗布ムラが存在しないカラーフィルタの基準画像を元にシェーディング補正用の補正データを予め用意しておく必要があり、後者の場合には、急峻な輝度変化からなる塗布ムラしか可視化できない（すなわち、緩やかな輝度変化からなる塗布ムラを可視化できない）という問題がある。
【０００７】
本発明は、このような問題等に鑑みて為されたもので、シェーディング補正用の補正データを用いずに、検査対象基板における急峻な輝度変化からなる膜厚ムラ（塗布ムラ）のみならず、緩やかな輝度変化からなる膜厚ムラをも確認することのできる画像を生成する画像処理装置等を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、着色層が形成された検査対象基板を撮像した撮像画像に基づいて、前記着色層の膜厚ムラを明瞭化した画像を生成する画像処理装置であって、前記撮像画像を複数のブロックに分割する分割手段と、前記分割されたブロック毎に、当該ブロックを構成する画素の平均輝度値を算出する算出手段と、各画素の輝度値から、当該画素を含むブロックについて算出された平均輝度値を減算することにより各画素のゼロ基準輝度値を算出する減算手段と、各画素について算出された各ゼロ基準輝度値に、設定値を乗算することにより各画素の強調ゼロ基準輝度値を算出する乗算手段と、各画素について算出された各強調ゼロ基準輝度値に、当該画素を含むブロックについて算出された平均輝度値を加算することにより各画素の強調輝度値を算出する加算手段と、各画素について算出された各強調輝度値に基づく強調画像を生成する画像生成手段と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
この発明によれば、シェーディング補正用の補正データを用いずに、撮像画像を分割したブロック毎に、明部がより明るく、暗部がより暗くなるように修正された強調輝度値に基づいて強調画像が生成される。これにより、強調画像から、検査対象基板における急峻な輝度変化からなる膜厚ムラのみならず、緩やかな輝度変化からなる膜厚ムラを確認することができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像処理装置であって、前記強調画像を複数のブロックに分割する第２分割手段と、前記第２分割手段により分割されたブロック毎に、当該ブロックを構成する画素の強調輝度値から平均強調輝度値を算出する第２算出手段と、前記第２分割手段により分割されたブロック毎に、基準値から、前記第２算出手段により算出された平均強調輝度値を減算することにより輝度差を算出する輝度差算出手段と、各画素の強調輝度値に、当該画素を含むブロックについて算出された輝度差を加算することにより補正済強調輝度値を算出する輝度差加算手段と、各画素について算出された各補正済強調輝度値に基づく補正済強調画像を生成する第２画像生成手段と、を更に備えることを特徴とする。
【００１１】
この発明によれば、強調画像を分割した各ブロックについて、ブロック内の画素の強調輝度値の平均値が基準値になるように補正された補正済強調輝度値に基づいて補正済強調画像を生成することから、ブロック毎の輝度値のバラツキが少ない、観察しやすい補正済強調画像を生成することができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の画像処理装置であって、前記基準値が、輝度値の取り得る値の真ん中の値であることを特徴とする。
【００１３】
この発明によれば、明るい部分と暗い部分が同程度に強調された補正済強調画像を生成することができる。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、請求項２又は３に記載の画像処理装置であって、前記第２分割手段は、前記分割手段が撮像画像を分割した際にできたブロックと同じブロックができるように前記強調画像を分割することを特徴とする。
【００１５】
この発明によれば、ブロック毎に明るいブロックや暗いブロックが混在した一体感の低い強調画像を補正して、画像全体として一体感のある補正済強調画像を作成することができる。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、着色層が形成された検査対象基板を撮像した撮像画像に基づいて、前記着色層の膜厚ムラを明瞭化した画像を生成する画像処理装置を構成するコンピュータを、前記撮像画像を複数のブロックに分割する分割手段、前記分割されたブロック毎に、当該ブロックを構成する画素の平均輝度値を算出する算出手段、各画素の輝度値から、当該画素を含むブロックについて算出された平均輝度値を減算することにより各画素のゼロ基準輝度値を算出する減算手段、各画素について算出された各ゼロ基準輝度値に、設定値を乗算することにより各画素の強調ゼロ基準輝度値を算出する乗算手段、各画素について算出された各強調ゼロ基準輝度値に、当該画素を含むブロックについて算出された平均輝度値を加算することにより各画素の強調輝度値を算出する加算手段、各画素について算出された各強調輝度値に基づく強調画像を生成する画像生成手段、として機能させることを特徴とする画像処理プログラムである。
【００１７】
請求項６に記載の発明は、着色層が形成された検査対象基板を撮像した撮像画像に基づいて、前記着色層の膜厚ムラを明瞭化した画像を生成する画像処理装置による画像処理方法であって、前記撮像画像を複数のブロックに分割する分割工程と、前記分割されたブロック毎に、当該ブロックを構成する画素の平均輝度値を算出する算出工程と、各画素の輝度値から、当該画素を含むブロックについて算出された平均輝度値を減算することにより各画素のゼロ基準輝度値を算出する減算工程と、各画素について算出された各ゼロ基準輝度値に、設定値を乗算することにより各画素の強調ゼロ基準輝度値を算出する乗算工程と、各画素について算出された各強調ゼロ基準輝度値に、当該画素を含むブロックについて算出された平均輝度値を加算することにより各画素の強調輝度値を算出する加算工程と、各画素について算出された各強調輝度値に基づく強調画像を生成する画像生成工程と、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、シェーディング補正用の補正データを用いずに、撮像画像を分割したブロック毎に、明部がより明るく、暗部がより暗くなるように修正された強調輝度値に基づいて強調画像が生成される。これにより、強調画像から、検査対象基板における急峻な輝度変化からなる膜厚ムラのみならず、緩やかな輝度変化からなる膜厚ムラを確認することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】画像処理システムＳの一例を示す図である。
【図２】画像処理装置１の構成を示すブロック図である。
【図３】撮像画像を複数のブロックに分割する際の一例を示す模式図である。
【図４】コントラスト強調処理を説明するための図である。
【図５】コントラスト強調処理により生成された強調画像２００の一例を示す模式図である。
【図６】コントラスト補正処理を説明するための図である。
【図７】コントラスト補正処理を説明するための図である。
【図８】コントラスト補正処理により生成された補正済強調画像３００の一例を示す模式図である。
【図９】画像処理装置１の制御部１１による強調画像生成処理の一例を示すフローチャートである。
【図１０】撮像画像と、強調画像生成処理により生成された画像を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
【００２１】
図１に示すように、画像処理システムＳは、画像処理装置１、ラインセンサカメラ２、蛍光灯３、及びステージ４を有する。画像処理システムＳにおいては、画像処理装置１が、ラインセンサカメラ２により撮像されたオンチップカラーフィルタＣＦの撮像画像に基づいて、塗布ムラを強調した画像を生成する。
【００２２】
ラインセンサカメラ２は、ステージ４上に載置されたオンチップカラーフィルタＣＦの表面を１ラインずつ連続的に撮像し、撮像画像を画像処理装置１に送信する。なお、本実施形態における撮像画像はモノクロ画像とする。蛍光灯３は、オンチップカラーフィルタＣＦの表面に光を照射する。ステージ４は、ラインセンサカメラ２がオンチップカラーフィルタＣＦの全体を撮像できるように、ラインセンサカメラ２が撮像するラインと垂直方向（搬送方向ともいう。図１中の矢印は搬送方向を示す。）に移動する。
【００２３】
図２に示すように、画像処理装置１は、制御部１１、記憶部１２、インターフェース部１３、表示部１４、及び操作部１５を備えている。
【００２４】
記憶部１２は、例えば、ＨＤＤ（Hard disk drive）等により構成されており、オペレーティングシステムや、アプリケーションプログラム等の各種プログラムを記憶する。特に、本実施形態の記憶部１２には、オンチップカラーフィルタＣＦを撮像した撮像画像に基づいて、塗布ムラを強調した画像を生成するための各種処理を実行するアプリケーションプログラムが記憶されている。なお、各種プログラムは、例えば、他のサーバ装置等からネットワークを介して取得されるようにしても良いし、記録媒体に記録されて外付けドライブ装置を介して読み込まれるようにしても良い。
【００２５】
インターフェース部１３は他の装置や機器との間で送受信されるデータの窓口の役割を果たす。例えば、インターフェース部１３は、ラインセンサカメラ２から撮像画像を受信したり、ラインセンサカメラ２やステージ４を制御するための命令データを送信したりする際のデータ変換等を行う。
【００２６】
表示部１４は、例えば、液晶ディスプレイ等により構成されており、オペレータが画像処理システムＳ或いは画像処理装置１を操作する際の操作画面や、ラインセンサカメラ２から受信した撮像画像や、撮像画像に基づいて生成した画像等を表示する。また、操作部１５は、例えば、キーボードやマウス等により構成されており、オペレータの操作を受け付け、操作内容を示す操作信号を制御部１１に送信する。
【００２７】
制御部１１は、演算機能を有するＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、作業用のＲＡＭ（Random Access Memory）、及び図示しない発振回路等を備えて構成されており、操作部１５から受信した操作信号に基づいて、オペレータの操作内容に応じた処理を行う。
【００２８】
ここで、図３〜図９を用いて、制御部１１が撮像画像に基づいて、塗布ムラを強調した画像を生成する際の強調画像生成処理について説明する。なお、本実施形態では、モノクロ画像を構成する各画素は「０〜２５５」（８ビット）の輝度値にて表現されることとする。
【００２９】
図３（ａ）に示すように、ラインセンサカメラ２により撮像された撮像画像１００において、オンチップカラーフィルタＣＦ上の塗布ムラＵは、外周付近が淡く、中心付近が濃く表される。図に示すように、撮影画像１００では、塗布ムラＵの部分とその他の部分の濃淡の差が小さく、検査者が塗布ムラＵを識別しづらくなっている。そこで、塗布ムラＵの部分が強調された画像を生成すべく、制御部１１は、まず、図３（ｂ）に示すように複数のブロックＢに分割する。各ブロックＢのサイズや、各ブロックＢの縦横比は適宜設定することができる。ブロックＢの数を少なくすれば、オンチップカラーフィルタＣＦにおける面積の大きな塗布ムラを強調することができ、ブロックＢの数を多くすれば、面積の小さな塗布ムラを強調することができる。なお、図３（ｂ）は撮像画像１００を１００個のブロックＢに分割した場合の例を示している。
【００３０】
次に、制御部１１は、分割したブロックＢ毎にコントラスト強調処理を行う。換言すれば、制御部１１は、コントラスト強調処理を、処理対象のブロックＢを順次切り替えながらブロックＢの数分だけ繰り返す。コントラスト強調処理では、制御部１１は、まず、図４（ａ）に示すように、処理対象のブロックＢに含まれる全ての画素（ピクセル）の輝度値Ｌに基づいて平均輝度値ＡＶを算出する。次いで、制御部１１は、図４（ｂ）に示すように、処理対象のブロックＢを構成する画素毎に、その画素の輝度値Ｌから平均輝度値ＡＶを減算し、ゼロ基準輝度値ＺＬを算出する。これにより、輝度値Ｌが大きい部分（明部）を正（プラス）で示し、輝度値が小さい部分（暗部）を負（マイナス）で示すことができる。次いで、制御部１１は、処理対象のブロックＢを構成する画素毎に、ゼロ基準輝度値ＺＬに設定値Ｋを乗算することにより、強調ゼロ基準輝度値ＥＺＬを算出する。このとき、Ｋは経験的に得られる値を適宜設定することができ、明部と暗部における輝度値の差が小さい場合には大きな値を設定し、輝度値の差が大きい場合には小さな値を設定するのが好ましい。これにより、図４（ｃ）に示すように、明部を示す値を正方向に、一方、暗部を示す値を負方向にそれぞれ大きくすること（すなわち、強調すること）ができる。次いで、制御部１１は、図４（ｄ）に示すように、処理対象のブロックＢを構成する画素毎に、強調ゼロ基準輝度値ＥＺＬに平均輝度値ＡＶを加算することにより、強調輝度値ＥＬを算出する。なお、制御部１１は、平均輝度値ＡＶを加算したにもかかわらず、強調輝度値ＥＬが負の値となっている画素については、ゼロとして取り扱う。このように取り扱うのは、輝度値が「０〜２５５」（８ビットの場合）の値を取り、負の値となることはないからである。以上、ここで説明したコントラスト強調処理は下記（１）式で示すことができる。
強調輝度値ＥＬ＝（輝度値Ｌ−平均輝度値ＡＶ）×Ｋ＋平均輝度値ＡＶ・・・（１）式
なお、図５は、強調輝度値ＥＬに基づく画像２００（「強調画像２００」という。）の例を示す図である。強調画像２００は、ブロックＢ毎に算出した各画素の強調輝度値ＥＬに基づいて生成される。
【００３１】
次に、制御部１１は、強調画像２００に対して補正処理を行う。強調画像２００は、ブロックＢ毎に算出した強調輝度値ＥＬに基づく画像のため、ブロックＢ毎に明るいブロックＢや暗いブロックＢが混在してしまい画像全体として一体感が低くオペレータが視認しにくい場合がある。これを緩和するために行うのが補正処理である。具体的には、制御部１１は、強調輝度値ＥＬを算出した場合と同様に、強調画像２００を複数のブロックＢに分割し、ブロックＢ毎にコントラスト補正処理を行う。
【００３２】
コントラスト補正処理では、制御部１１は、まず、強調画像２００を複数のブロックＢに分割する。このとき、強調輝度値ＥＬを算出するために撮影画像１００を分割した場合と同じ条件（すなわち、対応する各ブロックＢのサイズ、縦横比が同じになるよう同じ位置）で、強調画像２００を分割するのが好ましい。
【００３３】
次に、制御部１１は、図６（ａ）に示すように、分割したブロックＢ毎に、そのブロックＢに含まれる画素（ピクセル）の輝度値（強調輝度値ＥＬ）に基づいて平均強調輝度値ＡＶＳを算出する。次いで、制御部１１は、基準値（例えば「１２７」（「０〜２５５」の真ん中の値））と平均強調輝度値ＡＶＳの輝度差Ｄを算出する。次いで、制御部１１は、処理対象のブロックＢを構成する画素毎に、その画素の輝度値（強調輝度値ＥＬ）に輝度差Ｄを加算することにより、補正済強調輝度値ＡＥＬを算出する。これにより、処理対象のブロックＢにおける画素の平均強調輝度値を、基準値に補正することができる。
【００３４】
ここで、図６（ｂ）を用いて、平均強調輝度値を基準値に補正する処理について説明する。なお、図６（ｂ）では、強調輝度値ＥＬ１に基づいて平均強調輝度値ＡＶＳ（＞１２７）が算出され、強調輝度値ＥＬ２に基づいて平均強調輝度値ＡＶＳ（＜１２７）が算出されている様子を示している。制御部１１は、平均強調輝度値ＡＶＳが基準値より大きいブロックＢについては、平均強調輝度値ＡＶＳ（＞１２７）の算出根拠となった強調輝度値ＥＬ１が小さくなるようにＥＬ１からＤの絶対値を減算することにより補正済強調輝度値ＡＥＬを算出する。一方、平均強調輝度値ＡＶＳが基準値より小さいブロックＢについては、平均強調輝度値ＡＶＳ（＜１２７）の算出根拠となった強調輝度値ＥＬ２が大きくなるようにＥＬ２にＤの絶対値を加算することにより補正済強調輝度値ＡＥＬを算出する。なお、基準値は適宜設定することができるが、輝度値を８ビット（「０〜２５５」）で表現した場合における真ん中の値「１２７」を設定するのが好ましい。基準値を「１２７」とすることにより、明るい部分と暗い部分を同程度に強調することができる。ここで説明したコントラスト補正処理は下記（２）式で示すことができる。
補正済強調輝度値ＡＥＬ＝（基準値−平均強調輝度値ＡＶＳ）＋強調輝度値ＥＬ・・・（２）式
【００３５】
次いで、図５及び図７を用いて、オンチップカラーフィルタＣＦの中心から外側に向かう画素列における輝度値の変化の様子について説明する。ここでは、図５に示す強調画像２００における、オンチップカラーフィルタＣＦの中心部に位置するブロックＢ１、オンチップカラーフィルタＣＦの外周付近に位置するブロックＢ３、及び両ブロックＢ１、Ｂ３の間に位置するブロックＢ２に含まれる画素の輝度値について説明する。図５に示すように、オンチップカラーフィルタＣＦは、着色された感光性レジストを塗布する方法の特性によりその中心部ほど膜厚が厚く、外側に向かうほど膜厚が薄くなっている。これに伴い、図７に示すように、強調画像２００における輝度値はオンチップカラーフィルタＣＦの中心ほど低く、外側に向かうほど高くなる。また、オンチップカラーフィルタＣＦの中心から外側に向かうほど、強調輝度値ＥＬの振幅も徐々に小さくなる。
【００３６】
図７（ａ）の例では、ブロックＢ１における平均強調輝度値ＡＶＳ１は基準値より低く、基準値との差はＤ１となる。よって、コントラスト補正処理により、ブロックＢ１部分の強調輝度値ＥＬはＤ１だけ上方にシフトして、図７（ｂ）に示すように補正済強調輝度値ＡＥＬ１となる。同様に、ブロックＢ２における平均強調輝度値ＡＶＳ２は基準値より低く、基準値との差はＤ２となる。よって、コントラスト補正処理により、ブロックＢ２部分の強調輝度値ＥＬはＤ２だけ上方にシフトして、図７（ｂ）に示すように補正済強調輝度値ＡＥＬ２となる。一方、ブロックＢ３における平均強調輝度値ＡＶＳ３は基準値より高く、基準値との差はＤ３となる。よって、コントラスト補正処理により、ブロックＢ３部分の強調輝度値ＥＬはＤ３だけ下方にシフトして、図７（ｂ）に示すように補正済強調輝度値ＡＥＬ３となる。すなわち、コントラスト補正処理により、各ブロックＢ１〜Ｂ３の平均の輝度値は全て基準値と一致することとなり、輝度値が均一化される。
【００３７】
図８（ａ）は、補正済強調輝度値ＡＥＬに基づく画像３００（「補正済強調画像３００」という。）の例を示す図である。補正済強調画像３００は、ブロックＢ毎に算出した各画素の補正済強調輝度値ＡＥＬに基づいて生成される。上述したようにコントラスト補正処理により、各ブロックＢの強調輝度値ＥＬの平均が基準値に均一化されることから、検査者が遠目で補正済強調画像３００を眺めた場合、オンチップカラーフィルタＣＦにおける塗布ムラＵの部分を除く他の部分の濃淡はほぼ均一となる。一方、塗布ムラＵの部分については、コントラスト強調処理により濃淡が強調されていることから、コントラスト補正処理によっても濃淡が均一化されずに残り、検査者が識別しやすくなっている。
【００３８】
図８（ｂ）には、左から順に、図７を用いて上述した各ブロックＢ１、Ｂ２、Ｂ３の補正済強調輝度値ＡＥＬ１、ＡＥＬ２、ＡＥＬ３に基づいて生成される各ブロック画像の概念図を示した。上述したように、ブロックＢ１では強調輝度値ＥＬ（補正済強調輝度値ＡＥＬ１）の振幅が大きいため、濃い部分と淡い部分の差が大きくはっきりしているが、ブロックＢ２、ブロックＢ３と強調輝度値ＥＬ（補正済強調輝度値ＡＥＬ２、ＡＥＬ３）の振幅が徐々に小さくなるにしたがって、濃い部分と淡い部分の差が小さくなっている。このように、各ブロック画像を個別に注視して眺めるとそれぞれ違いがあるが、図８（ａ）に示したように、各ブロック画像の集合である補正済強調画像３００を遠目で眺めると、各ブロック画像の濃淡はほぼ均一に見えることとなる。
【００３９】
なお、コントラスト補正処理を行った補正済強調画像３００に対して更にぼかし処理（ガウス処理、平滑化処理又はメディアンフィルタ処理など）を行ってもよい。これにより、強調画像２００を各ブロックＢに分割した際の境界部分に粗さが残っている場合であってもこれを軽減することができる。
【００４０】
次に、図９に示すフローチャートを用いて、画像処理装置１の制御部１１による強調画像生成処理について説明する。
【００４１】
まず、画像処理装置１の制御部１１は、ラインセンサカメラ２により撮像された撮像画像１００を取得する（ステップＳ１）。次いで、制御部１１は、取得した撮像画像１００を複数のブロックＢに分割する（ステップＳ２）。次いで、制御部１１は、ブロックＢ毎にコントラスト強調処理を行い、強調画像２００を生成する（ステップＳ３）。
【００４２】
次いで、制御部１１は、強調画像２００を複数のブロックに分割する（ステップＳ４）。次いで、制御部１１は、分割したブロックＢ毎にコントラスト補正処理を行い、補正済強調画像３００を生成する（ステップＳ５）。
【００４３】
次いで、制御部１１は、補正済強調画像３００に対してぼかし処理（ガウス処理、平滑化処理又はメディアンフィルタ処理など）を行い（ステップＳ６）、当該フローチャートに示す処理を終了する。なお、補正済強調画像３００において、ステップＳ４の処理で画像を分割した際の境界部分に粗さが残っていない場合には、ステップＳ６のぼかし処理を省略することもできる。
【００４４】
ここで、図１０を用いて、ラインセンサカメラ２により撮像された撮像画像と、撮像画像に基づいて生成された補正済強調画像の実際の画像をパターンＡ〜パターンＣの３パターン分示す。図の左側に示したのが撮像画像であり、右側に示したのが補正済強調画像である。何れのパターンも塗布ムラが明瞭に表現されているのが分かる。なお、パターンＡの補正済強調画像における円９０１内の円状のムラ９０２（及び、パターンＢの補正済強調画像における円９１１内の円状のムラ９１２）は、着色された感光性レジストが垂らされた位置に対応しており、着色された感光性レジストが垂らされてからシリコンウェハが回転させられるまでの間に着色された感光性レジストの粘度が上昇し、その状態でシリコンウェハを回転することにより形成されてしまう塗布ムラである。また、パターンＡの撮像画像に示すシリコンウェハ９００における中心付近の色が濃い部分の膜厚はおよそ２〜３μｍであり、外周付近の色が薄い部分の膜厚はおよそ１〜２μｍである。一方、塗布ムラが起きている部分の膜厚はおよそ１０〜１２μｍである。シリコンウェハ（オンチップカラーフィルタ）の塗布ムラの評価を行うにあたり、膜厚が１〜３μｍである部分については品質上問題がないため欠陥として検出する必要がなく、膜厚が１０〜１２μｍである塗布ムラの部分のみを欠陥として検出する必要がある。そのため、膜厚が１〜３μｍである部分については欠陥の対象としないように濃淡が均一となるように画像処理を施しておくことが検査を行うに当たって好都合である。これらの点について、補正済強調画像では、上述のコントラスト補正処理により塗布ムラ以外の部分の濃淡が均一化されるとともに、上述のコントラスト強調処理により塗布ムラ部分が強調されているので検査者が塗布ムラ部分のみを検出しやすく、作業効率が向上する。
【００４５】
以上説明したように、本実施形態の画像処理装置１は、着色された感光性レジストが塗布されたオンチップカラーフィルタＣＦ（「着色層が形成された検査対象基板」の一例）を撮像した撮像画像１００に基づいて、強調画像２００（「着色層の膜厚ムラを明瞭化した画像」の一例）を生成する画像処理装置１であって、制御部１１（「分割手段」、「算出手段」、「減算手段」、「乗算手段」、「加算手段」、「画像生成手段」の一例）が、撮像画像１００を複数のブロックＢに分割して、ブロックＢ毎に、当該ブロックＢを構成する画素の平均輝度値ＡＶを算出し、各画素の輝度値Ｌから、当該画素を含むブロックＢについて算出された平均輝度値ＡＶを減算することにより各画素のゼロ基準輝度値ＺＬを算出する。また、制御部１１は、各画素について算出された各ゼロ基準輝度値ＺＬに、設定値Ｋを乗算することにより各画素の強調ゼロ基準輝度値ＥＺＬを算出して、各画素について算出された各強調ゼロ基準輝度値ＥＺＬに、当該画素を含むブロックＢについて算出された平均輝度値ＡＶを加算することにより各画素の強調輝度値ＥＬを算出する。そして、制御部１１は、各画素について算出された各強調輝度値ＥＬに基づく強調画像２００を生成する。
【００４６】
したがって、本実施形態の画像処理装置１によれば、撮像画像１００を分割したブロックＢ毎に、明部がより明るく、暗部がより暗くなるように修正された強調輝度値ＥＬに基づいて強調画像２００が生成される。これにより、強調画像２００から、オンチップカラーフィルタＣＦにおける急峻な輝度変化からなる塗布ムラのみならず、緩やかな輝度変化からなる塗布ムラを確認することができる。
【００４７】
また、本実施形態の画像処理装置１の制御部１１（「第２分割手段」、「第２算出手段」、「輝度差算出手段」、「輝度差加算手段」、「第２画像生成手段」の一例）は、強調画像２００を複数のブロックＢに分割して、ブロックＢ毎に当該ブロックＢを構成する画素の強調輝度値ＥＬから平均強調輝度値ＡＶＳを算出して、ブロックＢ毎に基準値から平均強調輝度値ＡＶＳを減算することにより輝度差Ｄを算出する。また、制御部１１は、各画素の強調輝度値ＥＬに、当該画素を含むブロックＢについて算出された輝度差Ｄを加算することにより補正済強調輝度値ＡＥＬを算出して、各画素について算出された各補正済強調輝度値ＡＥＬに基づく補正済強調画像３００を生成する。これにより、強調画像２００を分割した各ブロックＢについて、ブロックＢ内の画素の強調輝度値ＥＬの平均値が基準値になるように補正された補正済強調輝度値ＡＥＬに基づいて補正済強調画像３００を生成することから、ブロックＢ毎の輝度値のバラツキが少ない、観察しやすい補正済強調画像３００を生成することができる。
【００４８】
なお、基準値を、輝度値の取り得る値の真ん中の値（例えば、輝度値が「０〜２５５」の値を取る場合であれば「１２７」）とするのが好ましい。この場合、明るい部分と暗い部分が同程度に強調された補正済強調画像を生成することができる。また、制御部１１は、ステップＳ２において撮像画像１００を分割した際にできたブロックＢと同じブロックＢができるように、ステップＳ４において強調画像２００を分割するのが好ましい。この場合、明るいブロックＢや暗いブロックＢが混在した一体感の低い強調画像２００を補正した、画像全体として一体感のある補正済強調画像３００を作成することができる。
【００４９】
また、上記実施形態では、着色された感光性レジスタが塗布されたオンチップカラーフィルタＣＦを撮像した撮像画像に基づいて、オンチップカラーフィルタＣＦにおける塗布ムラ部分を明瞭化した画像を生成する実施形態について説明したが、着色層が形成された基板における着色層の膜厚ムラ部分を明瞭化した画像を生成する場合についても、本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【００５０】
１  画像処理装置
１１  制御部
１２  記憶部
１３  インターフェース部
１４  表示部
１５  操作部
２  ラインセンサカメラ
３  蛍光灯
４  ステージ
ＣＦ  オンチップカラーフィルタ
【図２】
0005862422.tif 000002
【図４】
0005862422.tif 000003
【図６】
0005862422.tif 000004
【図７】
0005862422.tif 000005
【図９】
0005862422.tif 000006
【図１】
0005862422.tif 000007
【図３】
0005862422.tif 000008
【図５】
0005862422.tif 000009
【図８】
0005862422.tif 000010
【図１０】
0005862422.tif 000011