(57)【要約】【課題】  固体撮像素子の検査に要する処理時間を短縮して効率的に検査することができる固体撮像素子の検査方法および検査装置を提供する。【解決手段】  固体撮像素子の検査装置１００は、素子駆動手段２３と、光学条件設定手段２５と、撮像画像データに対して画像処理を施す演算手段２９と、固体撮像素子２１の良否判定を行う判定手段とを備える。演算手段２９は、検査装置１００内部に備わる内部演算部３５と、検査装置１００に通信手段１１を介して接続された外部演算部４３Ａ，４３Ｂとを有し、更に内部演算部３５の負荷状況が所定の状況範囲を超える場合に、外部演算部４３Ａ，４３Ｂに負荷を分散させる制御部３１を備える。【選択図】  図１
2006343227.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検査対象である固体撮像素子により所定の光学条件のもとで撮影して得た撮像画像データに対し、検査装置内部の演算部が画像処理して前記固体撮像素子の良否判定を行う固体撮像素子の検査方法であって、
前記検査装置内部の演算部の負荷状況が所定の状況範囲を超える場合に、前記検査装置と予め通信手段を介して接続された外部演算手段を用いて、前記演算部の負荷を分散処理することを特徴とする固体撮像素子の検査方法。
【請求項２】
前記所定の状況範囲を超える場合とは、前記演算部の未処理分の負荷が予め定めた所定時間を超える場合であることを特徴とする請求項１記載の固体撮像素子の検査方法。
【請求項３】
前記通信手段に接続された二次記憶手段に前記撮像画像データを記憶させ、前記外部演算手段は、前記二次記憶手段から前記撮像画像データを参照することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の固体撮像素子の検査方法。
【請求項４】
被検査対象である固体撮像素子を駆動する素子駆動手段と、前記固体撮像素子による撮影の光学条件を設定する光学条件設定手段と、前記素子駆動手段により所定の光学条件のもとで撮影して得た撮像画像データに対して画像処理を施す演算手段と、前記画像処理の結果から前記固体撮像素子の良否判定を行う判定手段とを備えた固体撮像素子の検査装置であって、
前記演算手段が、前記検査装置内部に備わる演算部と、前記検査装置に通信手段を介して接続された外部演算部とを有し、
前記検査装置内部の演算部の負荷状況が所定の状況範囲を超える場合に、前記演算部の負荷を分散処理させる制御部を備えたことを特徴とする固体撮像素子の検査装置。
【請求項５】
前記通信手段に前記外部演算部が複数接続され、前記制御部が、前記複数の外部演算部のうち前記演算部の負荷を直ちに吸収できる演算部へ分散させることを特徴とする請求項４記載の固体撮像素子の検査装置。
【請求項６】
前記通信手段に接続され前記撮像画像データを記憶する二次記憶手段を備え、
前記外部演算部が前記二次記憶手段から前記撮像画像データを参照することを特徴とする請求項４又は請求項５記載の固体撮像素子の検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体撮像素子の検査方法および検査装置に関し、特に、画像処理を複数の演算部に分散して並列処理することにより撮像画像データを高速処理する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
固体撮像素子の検査は、一定の条件に設定された固体撮像素子の撮像面に基準となる光を照射し、各画素により光電変換されて、光の強さに応じて発生するアナログ信号をＡ／Ｄ変換して得られる撮像画像データ（画素情報）を記憶部に記憶する。そして、この撮像画像データに基づいて特性検査および欠陥検査のための画像処理を行い、その結果により固体撮像素子の良否の判定が行われる。即ち、固体撮像素子の検査工程は、大きく分けると、撮像画像データ取得と、画像処理および良否判定処理（以下、総称して画像処理と言う）との、２つの処理により行われ、比較的長時間を要するものであった。このような検査に要する時間を短縮して検査効率の向上を図った従来の検査装置として、撮像画像データ取得と画像処理とを、並列処理して検査時間を短縮するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１−２８０２６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記特許文献１の検査装置により、例えば３項目の検査（検査１，検査２，検査３）を行う場合、図６に示すように、先ず、検査１の撮像画像データ取得が行われる。より具体的には、固体撮像素子の駆動および光学設定J１1と、これにより得られたアナログ信号をＡ／Ｄ変換して撮像画像データの記憶部への記憶J１2とが実行される。次いで、得られた撮像画像データに基づいて演算処理部により検査１の画像処理I1が行われる。また、画像処理I1と平行して検査２の撮像画像データ取得J２1、J２2が行われる。検査２の撮像画像データ取得J２1、J２2の終了時に、まだ検査１の画像処理I1の処理が終了していない場合、画像処理I1の終了を待って検査２の画像処理I２が行われ、これと同時に検査３の撮像画像データ取得J３1、J３2が平行して行われる。そして、画像処理I２が終了すると検査３の画像処理I３が行われる。
【０００４】
特許文献１の検査装置は、画像処理Inと次の検査のための撮像画像データ取得J（n+1）1、J（n＋１）2とを並列処理することにより、処理時間（検査時間）の短縮が図られている。しかし、検査nの画像処理Inの時間が、撮像画像データ取得J（n+1）1、J（n＋１）2の時間よりも長い場合には、画像処理Inの終了を待つことになるため、待ち時間が多くなって検査時間短縮の効果は少ない。
【０００５】
一方、近年における高解像度や高信頼性などの強い要求に対応するため、固体撮像素子の画素数の大幅増加、検査項目の増加、および検査方法の複雑化により、検査時間、特に、画像処理Inに要する時間が長くなっている。このため、待ち時間が長くなる傾向が強まり、特許文献１の検査装置では検査を効率的に行えない問題があった。
【０００６】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、検査に要する処理時間を短縮して固体撮像素子を効率的に検査することができる固体撮像素子の検査方法および検査装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る上記目的は、下記方法及び構成により達成できる。
【０００８】
（１）  被検査対象である固体撮像素子により所定の光学条件のもとで撮影して得た撮像画像データに対し、検査装置内部の演算部が画像処理して前記固体撮像素子の良否判定を行う固体撮像素子の検査方法であって、前記検査装置内部の演算部の負荷状況が所定の状況範囲を超える場合に、前記検査装置と予め通信手段を介して接続された外部演算手段を用いて、前記演算部の負荷を分散処理することを特徴とする固体撮像素子の検査方法。
【０００９】
このような固体撮像素子の検査方法によると、検査装置内部の演算部の負荷状況が所定の状況範囲を超える場合に、外部演算手段を用いて演算部の負荷を分散処理するようにしたので、画像処理時間が長くなっても、前の画像処理の終了を待ってから次の画像処理を行う必要がなく、複数の演算部で分散処理して処理時間を大幅に短縮し、これにより固体撮像素子の検査を効率的に行うことができる。
【００１０】
（２）  前記所定の状況範囲を超える場合とは、前記演算部の未処理分の負荷が予め定めた所定時間を超える場合であることを特徴とする上記（１）記載の固体撮像素子の検査方法。
【００１１】
このような固体撮像素子の検査方法によると、演算部の未処理分の負荷が予め定めた所定時間を超える場合に、複数の演算部で分散処理するようにしたので、例えば、検査装置内部の演算部の処理が終了間際であり、予め定めた所定時間を超えない場合、換言すれば、他の演算部に分散するための時間が、内部の演算部の残り処理時間より長い場合、他の演算部へ処理を分散することなく、内部の演算部で処理する。これにより、最短時間での画像処理が可能となる。
【００１２】
（３）  前記通信手段に接続された二次記憶手段に前記撮像画像データを記憶させ、前記外部演算手段は、前記二次記憶手段から前記撮像画像データを参照することを特徴とする上記（１）又は（２）記載の固体撮像素子の検査方法。
【００１３】
このような固体撮像素子の検査方法によると、外部演算手段に分散して画像処理する場合、通信手段に接続された二次記憶手段に撮像画像データを記憶させ、二次記憶手段から撮像画像データを参照して画像処理するようにしたので、検査装置内部の記憶手段から撮像画像データを参照する必要がない。従って、検査装置本体の負荷を大幅に低減することができる。
【００１４】
（４）  被検査対象である固体撮像素子を駆動する素子駆動手段と、前記固体撮像素子による撮影の光学条件を設定する光学条件設定手段と、前記素子駆動手段により所定の光学条件のもとで撮影して得た撮像画像データに対して画像処理を施す演算手段と、前記画像処理の結果から前記固体撮像素子の良否判定を行う判定手段とを備えた固体撮像素子の検査装置であって、前記演算手段が、前記検査装置内部に備わる演算部と、前記検査装置に通信手段を介して接続された外部演算部とを有し、前記検査装置内部の演算部の負荷状況が所定の状況範囲を超える場合に、前記演算部の負荷を分散処理させる制御部を備えたことを特徴とする固体撮像素子の検査装置。
【００１５】
このように構成された固体撮像素子の検査装置においては、撮像画像データに対して画像処理を施す演算手段が、検査装置内部に備わる演算部と、検査装置に予め通信手段を介して接続された外部演算部とを有し、検査装置内部の演算部の負荷状況が所定の状況範囲を超える場合に、制御部により外部演算部に負荷を分散して処理するので、極めて効率的に撮像画像データを画像処理することができる。これにより、検査時間を短縮することができる。
【００１６】
（５）  前記通信手段に前記外部演算部が複数接続され、前記制御部が、前記複数の外部演算部のうち前記演算部の負荷を直ちに吸収できる演算部へ分散させることを特徴とする上記（４）記載の固体撮像素子の検査装置。
【００１７】
このように構成された固体撮像素子の検査装置においては、複数の外部演算部を備え、制御部が複数の外部演算部のうち演算部の負荷を直ちに吸収できる演算部へ優先的に分散させるので、待ち時間が殆どなくなり、検査時間を大幅に短縮することができる。
【００１８】
（６）  前記通信手段に接続され前記撮像画像データを記憶する二次記憶手段を備え、前記外部演算部が前記二次記憶手段から前記撮像画像データを参照することを特徴とする上記（４）又は（５）記載の固体撮像素子の検査装置。
【００１９】
このように構成された固体撮像素子の検査装置においては、撮像画像データを記憶する二次記憶手段が通信手段に接続されており、外部演算部は二次記憶手段に記憶された撮像画像データを参照して画像処理するようにしたので、撮像画像データを二次記憶手段に取り込み後は、検査装置から独立して撮像画像データを画像処理することができる。これにより、検査装置にかかる負荷が大幅に軽減される。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の固体撮像素子の検査方法および検査装置によれば、撮像画像データの画像処理を複数の演算部で分散処理するようにしたので、待ち時間を大幅に短縮して短時間で効率的に固体撮像素子を検査することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の方法を実施するのに好適な固体撮像素子の検査装置の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２２】
図1は固体撮像素子の検査装置の概略構成図、図２は検査手順を示すフローチャート図、図３は４項目の検査を行う場合のタイムチャート図、図４は撮像画像データが各演算部で分散処理される作動状況を示す概念図である。
【００２３】
まず、この固体撮像素子の検査装置の構成から説明する。図1に示すように、固体撮像素子の検査システムは、検査装置１００と、外部演算手段２００とを備え、検査装置１００と外部演算手段２００とは、イーサネットなどの通信手段１１を介して接続されている。検査装置１００は、固体撮像素子２１を駆動する素子駆動手段２３と、固体撮像素子２１による撮影の光学条件を設定する光学条件設定手段２５と、固体撮像素子２１から出力されるアナログ信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータ２７と、撮影して得られた撮像画像データに対して画像処理を施す演算手段２９と、負荷を分散処理させる制御部３１と、を備える。
【００２４】
演算手段２９は、撮像画像データを記憶する記憶部３３と、画像処理を行うと共に画像処理の結果から判定手段（図示せず）により固体撮像素子２１の良否判定を行う内部演算部３５とからなる。また、外部演算手段２００は、二次記憶装置４１と、２つの外部演算部４３Ａ，４３Ｂと、を備える。
【００２５】
素子駆動手段２３は固体撮像素子２１を駆動するために駆動パルスおよびバイアスを与える電気回路であり、光学条件設定手段２５は固体撮像素子２１に基準となる光を照射する装置である。固体撮像素子２１に駆動パルスおよびバイアスを与えて撮像面に光を照射すると、固体撮像素子２１から光の強さに応じたアナログ信号が出力される。このとき、素子駆動手段２３および光学条件設定手段２５により固体撮像素子２１を常に一定条件で駆動すれば、仕様や感度などの異なる種々の固体撮像素子２１の性能を、得られた撮像画像データから容易に比較することができる。
【００２６】
固体撮像素子２１から出力されるアナログ信号は、Ａ／Ｄコンバータ２７によってディジタル信号に変換された後、記憶部３３に撮像画像データとして記憶される。内部演算部３５は、記憶部３３に記憶された撮像画像データに基づいて画像処理を行うと共に、判定手段により、その画像処理の結果を予め設定されている基準値と比較して固体撮像素子２１の良否判定を行い、制御部３１から表示装置などに出力する。
【００２７】
外部演算手段２００の二次記憶装置４１は、例えば、ハードディスク装置を用いることができ、必要に応じてイーサネットなどの通信手段１１を介して検査装置１００で得られた撮像画像データを取り込んで記憶する。外部演算部４３Ａ，４３Ｂは、二次記憶装置４１に記憶された撮像画像データに基づいて、内部演算部３５と同様に画像処理を行うと共に、判定手段により、その画像処理の結果を予め設定されている基準値と比較して固体撮像素子２１の良否判定を行い、判定結果を通信手段１１を介して制御部３１に出力する。外部演算部４３Ａ，４３Ｂとしては、例えば、ＤＳＰを用いることができる。
【００２８】
制御部３１は、後に詳述するように、各演算部３５，４３Ａ，４３Ｂをまとめて管理し、画像処理作業を最も負荷の軽い演算部に割り振って、画像処理を分散する。
【００２９】
次に、このように構成された固体撮像素子の検査装置１００の処理手順について図２を参照して説明する。図２に示すように、素子駆動手段２３により固体撮像素子２１の駆動条件を所定の条件に設定した後（Ｓ１）、光学条件設定手段２５により固体撮像素子２１に基準となる光を照射する（Ｓ２）。（これは、図３における固体撮像素子２１の駆動および光学設定J１1に相当）。固体撮像素子２１からの出力であるアナログ信号は、Ａ／Ｄコンバータ２７によってＡ／Ｄ変換され、撮像画像データとして記憶部３３に記憶される（Ｓ３）（これは、図３におけるＡ／Ｄ変換、記憶J１2に相当）。
【００３０】
次に、制御部３１は、検査装置１００の演算手段２９が既に撮像画像データを処理中であり、且つ未処理の撮像画像データを処理するのに要する予定処理時間（即ち、待ち時間）が、予め設定された時間より長いかどうか、換言すれば、撮像画像データの処理が直ぐに終了するかどうかを判断する（Ｓ４）。
【００３１】
演算手段２９が撮像画像データを処理中でない場合、演算手段２９により直ちに撮像画像データの処理が実行され、固体撮像素子２１の良否が判定される（Ｓ５）。また、処理中であっても予定処理時間が設定された時間より短い場合、次のジョブとして登録しておき、演算手段２９の処理の終了を待って演算手段２９により撮像画像データの処理が実行される（Ｓ５）。尚、演算手段２９による撮像画像データの処理は、記憶部３３に記憶されている撮像画像データを参照して行われる。
【００３２】
尚、撮像画像データ取得時間が、画像処理時間より長い場合は、撮像画像データ取得時には、必ず演算手段２９の画像処理は終了しているので、演算手段２９は撮像画像データを処理中でないと判断されて、直ちに演算手段２９で撮像画像データの処理が実行される（Ｓ５）。
【００３３】
ここで、予め設定された時間は、例えば、撮像画像データの処理を外部演算手段２００に分散するのに要する時間に設定するのが好ましい。これにより、未処理の撮像画像データを処理する予定処理時間が、設定された時間より短ければ、演算手段２９が処理中の撮像画像データの処理の終了を待って画像処理を行うことにより、外部演算手段２００に分散して処理するより短時間で画像処理することができる。
【００３４】
演算手段２９の予定処理時間が、設定された時間より長い場合、制御部３１は、外部演算手段２００のタスク状況を確認し（Ｓ６）、タスクの少ない外部演算部４３Ａ，４３Ｂの有無をチェックする（Ｓ７）。より具体的には、外部演算部４３Ａまたは４３Ｂが撮像画像データの処理中でないか、または処理中であっても外部演算部４３Ａまたは４３Ｂの予定処理時間（待ち時間）が、検査装置１００の演算手段２９の予定処理時間より短いかどうかをチェックする。
【００３５】
外部演算部４３Ａまたは４３Ｂが処理中でないか、或いは、外部演算部４３Ａまたは４３Ｂの予定処理時間が演算手段２９の予定処理時間より短い場合、制御部３１は負荷を外部演算手段２００に分散して、空いている外部演算部４３Ａまたは４３Ｂ、或いは、待ち時間の最も少ない外部演算部４３Ａまたは４３Ｂで画像処理を行う（Ｓ８）。即ち、制御部３１は、記憶部３３に記憶されている撮像画像データの内、当該撮像画像データを二次記憶装置４１に転送して記憶させ、外部演算部４３Ａまたは４３Ｂが二次記憶装置４１に記憶されている撮像画像データを参照して画像処理する。
【００３６】
撮像画像データを二次記憶装置４１に記憶させておき、外部演算部４３Ａまたは４３Ｂが二次記憶装置４１の撮像画像データを参照して画像処理することにより、その都度、撮像画像データを記憶部３３に読みに行く必要がなくなり、検査装置１００の負荷が軽減される。
【００３７】
外部演算部４３Ａまたは４３Ｂの予定処理時間（待ち時間）が、検査装置１００の演算手段２９の予定処理時間より長い場合、負荷を分散することなく、演算手段２９の処理の終了を待って演算手段２９で画像処理を行う（Ｓ５）。
【００３８】
外部演算部４３Ａまたは４３Ｂに分散して画像処理する場合、外部演算部４３Ａまたは４３Ｂは、固体撮像素子２１の良否判定を行い、判定結果だけを制御部３１に戻し、制御部３１が表示装置などに出力する。尚、良否判定は、検査装置１００側で行うようにすることもできる。
【００３９】
そして、撮像画像データの処理が、予定される所定回数終了したかどうかが判断され（Ｓ９）、所定の回数終了していない場合はＳ１に戻って再び同様の処理を行い、所定回数終了していれば撮像画像データの処理を終了する。通常、所定回数は、検査項目の数と一致するように設定される。
【００４０】
尚、各演算部３５，４３Ａまたは４３Ｂへのジョブ登録は、例えば、サーバー（図示せず）や制御部３１の演算手段管理部(図示せず)に登録することにより管理される。
【００４１】
固体撮像素子の検査装置１００の検査手順は以上のようであるが、撮像画像データの分散処理の状態を図３および図４を参照して詳述する。図３に示すように、先ず、検査１(以下、Ｔｋ１と言う。検査２から検査４についても同様。)のための撮像画像データ取得である固体撮像素子２１の駆動および光学設定J１1と、得られたアナログ信号をＡ／Ｄ変換して撮像画像データの記憶部３３への記憶J１2が行われ、次いで該撮像画像データを参照して、最優先使用される内部演算部３５によりＴｋ１の画像処理I1が行われる。
【００４２】
画像処理I1と平行してＴｋ２の撮像画像データ取得J２1、J２2を行い、制御部３１は、最も負荷の軽い演算部を探す。即ち、図４に示す例のように、撮像画像データ取得J２1、J２2が終了した時刻Ｔ２では、内部演算部３５はＴｋ１の画像処理Ｉ1を実行中であり、また、外部演算手段２００の外部演算部４３Ｂは外部からのタスクTkE1を実行中であるので、制御部３１はジョブ待ちの状態にある外部演算部４３ＡにＴｋ２の画像処理I２を行わせる。また、画像処理I２と平行してＴｋ３の撮像画像データ取得J３1、J３2を行う。
【００４３】
撮像画像データ取得J３1、J３2が終了する時刻Ｔ３では、外部演算部４３ＡでＴｋ２の画像処理I２が進行中であり、また、外部演算部４３Ｂでは外部からのタスクTkE2を実行中であるので、既に、Ｔｋ１の画像処理Ｉ1が終了している内部演算部３５でＴｋ３の画像処理I３を行わせる。そして、画像処理I３と平行してＴｋ４の撮像画像データ取得J４1、J４2を行う。撮像画像データ取得J４1、J４2が終了する時刻Ｔ４では、内部演算部３５でＴｋ３の画像処理I３が進行中であり、また、外部演算部４３Ａでは外部からのタスクTkE3を実行中である。しかし、外部演算部４３Ｂは、実行中であった外部からのタスクTkE2を既に終了しているので、制御部３１は外部演算部４３ＢにＴｋ４の画像処理Ｉ４を行わせる。
【００４４】
上記したように、制御部３１は、外部演算手段２００を含む複数の演算部３５，４３Ａ，４３Ｂの内、負荷の最も軽い演算部３５，４３Ａ，または４３Ｂに分散して画像処理させるので、処理待ちすることが殆どなくなり、短時間で効率よく画像処理することができる。
【００４５】
なお、本発明に係る固体撮像素子の検査装置は、前述した各実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形や改良等が可能である。
【００４６】
例えば、上記説明において、固体撮像素子の検査システムは、一つの二次記憶装置４１および二つの外部演算部４３Ａ，４３Ｂを備えた外部演算手段２００と、一台の検査装置１００と、を通信手段１１で接続したものとして説明したが、これに限定されるものではなく、外部演算手段２００を構成する記憶部および演算部の数を増やすこともできる。
【００４７】
また、図５に示すように、複数の検査装置１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，・・・と、複数の外部演算部４３Ａ，４３Ｂ，４３Ｃ，４３Ｄ，・・・とを、イーサネットなどの通信手段１１で接続するようにしてもよい。
【００４８】
検査システムを構成する検査装置および外部演算手段の台数は、画像処理時間（良否判定処理も含む）と撮像画像データ取得時間との比率で決定される。例えば、画像処理時間が撮像画像データ取得時間の２倍以下であれば二台構成とし、また３倍以下であれば三台構成とすることにより、最小の構成で効率よく固体撮像素子の検査時間を短縮することができる。
【００４９】
以上説明したように、本実施形態の固体撮像素子の検査方法および検査装置１００によれば、撮像画像データの画像処理を複数の演算部３５，４３Ａ，または４３Ｂに分散するようにしたので、待ち時間が大幅に短縮し、これにより短時間で効率的に固体撮像素子２１を検査することができる。
【００５０】
また、本発明の検査装置は、固体撮像素子の検査だけでなく、例えば、液晶パネルの検査装置などのように、処理時間が長い検査装置にも応用可能であり、効率的な検査が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】固体撮像素子の検査装置の概略構成図である。
【図２】検査手順を示すフローチャート図である。
【図３】４項目の検査を行う場合のタイムチャート図である。
【図４】撮像画像データが各演算部で分散処理される作動状況を示す概念図である。
【図５】複数の検査装置と複数の外部演算部が通信手段により接続された状態を示す構成図である。
【図６】従来検査装置によるタイムチャート図である。
【符号の説明】
【００５２】
１１  通信手段
２１  固体撮像素子
２３  素子駆動手段
２５  光学条件設定手段
２９  演算手段
３１  制御部
３５  内部演算部
４１  二次記憶装置
４３Ａ  外部演算部
４３Ｂ  外部演算部
１００  固体撮像素子の検査装置
２００  外部演算手段
【図１】
2006343227.tif 000003
【図２】
2006343227.tif 000004
【図３】
2006343227.tif 000005
【図４】
2006343227.tif 000006
【図５】
2006343227.tif 000007
【図６】
2006343227.tif 000008