(57)【要約】      （修正有）【課題】マイクロフローチップの欠陥を正確に検出する画像検査装置及び画像検査方法を提供する。【解決手段】マイクロフローチップが撮影された画像から、パターンを抽出する。パターンの境界部分に対して設定した第１マスクと、第１マスクを膨張させた第２マスクを作成する。第１マスクによりパターンがマスクされた画像に対し、収縮膨張処理を行った上で、二値化により欠陥を抽出する。第２マスクによりパターンがマスクされた画像に対し、二値化により欠陥を抽出する。２つの欠陥抽出結果を合成した結果によりマイクロフローチップの良否判定を行う。これにより、パターンの境界の形状のバラつきに影響されずに良否判定を行うことができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
パターンを有するマイクロフローチップが撮影された画像から、当該パターンを抽出するパターン抽出部と、
前記パターン抽出部により抽出されたパターンの境界部分に対して設定した第１マスクと、当該第１マスクを膨張させた第２マスクを作成するマスク作成部と、
前記マスク作成部により作成された第１マスクによりパターンがマスクされた前記画像に対し、収縮膨張処理を行った上で、二値化により欠陥を抽出する第１欠陥抽出部と、
前記マスク作成部により作成された第２マスクによりパターンがマスクされた前記画像に対し、二値化により欠陥を抽出する第２欠陥抽出部と、
前記第１欠陥抽出部及び前記第２欠陥抽出部による抽出結果を合成する合成部と、
前記合成部による合成結果から前記マイクロフローチップの良否判定を行う良否判定部と
を備えた画像検査装置。
【請求項２】
前記合成部は、前記画像において、前記第２マスクの内側の領域に対しては、前記第１欠陥抽出部による抽出結果を用い、当該領域以外の領域に対しては、前記第２欠陥抽出部による抽出結果を用いるように、上記合成を行う
ことを特徴とする請求項１記載の画像検査装置。
【請求項３】
パターン抽出部は、パターンを有するマイクロフローチップが撮影された画像から、当該パターンを抽出し、
マスク作成部は、前記パターン抽出部により抽出されたパターンの境界部分に対して設定した第１マスクと、当該第１マスクを膨張させた第２マスクを作成し、
第１欠陥抽出部は、前記マスク作成部により作成された第１マスクによりパターンがマスクされた前記画像に対し、収縮膨張処理を行った上で、二値化により欠陥を抽出し、
第２欠陥抽出部は、前記マスク作成部により作成された第２マスクによりパターンがマスクされた前記画像に対し、二値化により欠陥を抽出し、
合成部は、前記第１欠陥抽出部及び前記第２欠陥抽出部による抽出結果を合成し、
良否判定部は、前記合成部による合成結果から前記マイクロフローチップの良否判定を行う
ことを特徴とする画像検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、マイクロフローチップに対する外観検査を行う画像検査装置及び画像検査方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、微小なチップに対する外観検査では、チップを撮影した画像を用いて画像処理により検査を行っている（例えば特許文献１参照）。この際、チップに対して照明を当て、光学ユニットを介して撮影された画像を用いている。また、パターンの多いチップを検査する場合には、当該パターンにマスクをかけて領域を分けて検査する方法が一般的である。そして、ＲＧＢ又はＨＳＶ等の色空間の濃淡値で画像を分割することで、チップの欠陥を容易に検出することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−３２９５３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一方、マイクロフローチップ１０では、ヒータ及び温度センサ等の回路（パターン）１０２が形成されたダイヤフラム部１０１に、多数のスリット（パターン）１０３が設けられている（図３参照）。すなわち、マイクロフローチップ１０には、図７に示すように、中空に浮き且つ上面から下面に達する加工が行われた境界が存在している。この境界には、符号１０３ａ，１０３ｂに示すように形状バラつきが生じている。このマイクロフローチップ１０に対し、照明光源１１から照明を当て、光学ユニット１２を介してカメラ１３により撮影を行って、画像処理を行うと、上記境界の形状バラつきにより、照明反射の輝度の光信号強度と色味の光信号強度が大きく変化する。この境界の形状バラつきは、マイクロフローチップ１０の性能には影響はなく、不良ではない。しかしながら、境界とそれ以外の領域に対して同一基準で良否判定を行うと、良品を不良品と判断してしまう。
【０００５】
一方、画像に対して収縮膨張処理を行うことで、上記境界の形状バラつきを除去できる。なお、収縮膨張処理とは、注目画素の周辺に１画素でも黒い画素が有れば黒に置き換える収縮処理と、注目画素の周辺に１画素でも白い画素が有れば白に置き換える膨張処理とを、同一回数繰り返す処理である。しかしながら、画像に対して収縮膨張処理を行うと、欠陥として検出したい部分（特に細線形状の欠陥）まで除去される場合があり、その場合には当該欠陥を検出することができないという課題がある。
【０００６】
また、画像処理による外観検査において、不良品と判定されたマイクロフローチップ１０（上記境界の形状バラつきにより不良と判定されたものを含む）は、その後に目視検査を実施して、最終的な不良判定を行っている。しかしながら、目視検査は官能検査であり、人によりバラつきがある。また、目視検査には検査人員の教育と工数（検査人件費）がかかり、これがマイクロフローチップ１０の製造コストに対し大きな割合を占めている。そのため、検査品質の向上と検査コストの削減が求められている。
【０００７】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、マイクロフローチップの欠陥を正確に検出することができる画像検査装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係る画像検査装置は、パターンを有するマイクロフローチップが撮影された画像から、当該パターンを抽出するパターン抽出部と、パターン抽出部により抽出されたパターンの境界部分に対して設定した第１マスクと、当該第１マスクを膨張させた第２マスクを作成するマスク作成部と、マスク作成部により作成された第１マスクによりパターンがマスクされた画像に対し、収縮膨張処理を行った上で、二値化により欠陥を抽出する第１欠陥抽出部と、マスク作成部により作成された第２マスクによりパターンがマスクされた画像に対し、二値化により欠陥を抽出する第２欠陥抽出部と、第１欠陥抽出部及び第２欠陥抽出部による抽出結果を合成する合成部と、合成部による合成結果からマイクロフローチップの良否判定を行う良否判定部とを備えたものである。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、上記のように構成したので、マイクロフローチップの欠陥を正確に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明の実施の形態１に係る画像検査装置の構成例を示す図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係る画像検査装置の動作例を示すフローチャーチである。
【図３】この発明の実施の形態１におけるマスク作成部により作成される第１マスク及び第２マスクの一例を示す図である。
【図４】図４Ａ、図４Ｂは、この発明の実施の形態１における第１欠陥抽出部により抽出される欠陥の一例を示す図であり、収縮膨張処理前での抽出結果と収縮膨張処理後での抽出結果を示す図である。
【図５】この発明の実施の形態１における第２欠陥抽出部により抽出される欠陥の一例を示す図である。
【図６】この発明の実施の形態１における合成部による合成結果の一例を示す図である。
【図７】マイクロフローチップにおけるスリットの構成を説明する側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係る画像検査装置の構成例を示す図である。
画像検査装置は、マイクロフローチップ１０に対する外観検査を行うものである。この画像検査装置は、図１に示すように、パターン抽出部１、マスク作成部２、第１欠陥抽出部３、第２欠陥抽出部４、合成部５及び良否判定部６を備えている。なお、画像検査装置は、システムＬＳＩ等の処理回路や、メモリ等に記憶されたプログラムを実行するＣＰＵ等により実現される。なお、マイクロフローチップ１０は、ダイヤフラム部１０１に、ヒータ及び温度センサ等の回路１０２並びにスリット１０３等の多数のパターンを有している（図３参照）。
【００１２】
パターン抽出部１は、マイクロフローチップ１０が撮影された画像から、パターンを抽出するものである。この際、例えば、パターン抽出部１は、上記画像から特徴点（回路１０２等）を検出し、当該特徴点の位置と予め保持しているモデル画像上での当該特徴点の位置とを照らし合わせることで、パターンの位置を特定する。このパターン抽出部１による処理は、従来の画像検査装置による処理と同様である。
【００１３】
マスク作成部２は、パターン抽出部１により抽出されたパターンの境界部分に対して設定した第１マスク２１と、当該第１マスク２１を膨張させた第２マスク２２を作成するものである。なお、マスク作成部２は、第２マスク２２については、境界の形状バラつきにより、照明反射の輝度の光信号強度と色味の光信号強度に変化が生じない領域まで膨張させて作成する。なお、マスク作成部２による第１マスク２１の作成処理は、従来の画像検査装置による処理と同様である。
【００１４】
第１欠陥抽出部３は、マスク作成部２により作成された第１マスク２１によりパターンがマスクされた上記画像に対し、収縮膨張処理を行った上で、二値化により欠陥を抽出するものである。この第１欠陥抽出部３による処理は、従来の画像検査装置による処理と同様である。
【００１５】
第２欠陥抽出部４は、マスク作成部２により作成された第２マスク２２によりパターンがマスクされた上記画像に対し、二値化により欠陥を抽出するものである。なお、第２欠陥抽出部４では、収縮膨張処理は行わない。
【００１６】
合成部５は、第１欠陥抽出部３及び第２欠陥抽出部４による抽出結果を合成するものである。この際、合成部５は、上記画像において、第２マスク２２の内側の領域に対しては、第１欠陥抽出部３による抽出結果を用い、当該領域以外の領域に対しては、第２欠陥抽出部４による抽出結果を用いるように、上記合成を行う。
【００１７】
良否判定部６は、合成部５による合成結果からマイクロフローチップ１０の良否判定を行うものである。この際、良否判定部６は、合成結果である画像に示された欠陥の形状及び大きさ等からマイクロフローチップ１０の良否判定を行う。この良否判定部６による処理は、従来の画像検査装置による処理と同様である。
【００１８】
次に、上記のように構成された画像検査装置の動作例について、図１〜６を参照しながら説明する。なお図３〜６に示す画像は、マイクロフローチップ１０上のダイヤフラム部１０１の画像のうちの一部分を示している。
画像検査装置の動作例では、図２に示すように、まず、パターン抽出部１は、マイクロフローチップ１０が撮影された画像から、パターンを抽出する（ステップＳＴ２０１）。この際、例えば、パターン抽出部１は、上記画像から特徴点を検出し、当該特徴点の位置と予め保持しているモデル画像上での当該特徴点の位置とを照らし合わせることで、パターンの位置を特定する。
【００１９】
次いで、マスク作成部２は、パターン抽出部１により抽出されたパターンの境界部分に対して設定した第１マスク２１と、当該第１マスク２１を膨張させた第２マスク２２を作成する（ステップＳＴ２０２）。なお、マスク作成部２は、第２マスク２２については、境界の形状バラつきにより、照明反射の輝度の光信号強度と色味の光信号強度に変化が生じない領域まで膨張させて作成する。図３は、マスク作成部２により作成された第１マスク２１の領域３０１及び第２マスク２２の領域３０２の一例を示している。
【００２０】
次いで、第１欠陥抽出部３は、マスク作成部２により作成された第１マスク２１によりパターンがマスクされた上記画像に対し、収縮膨張処理を行った上で、二値化により欠陥を抽出する（ステップＳＴ２０３）。ここで、パターンの境界部分は、境界の形状バラつきにより輝度の光信号強度と色味の光信号強度に変化が生じている。そのため、図４Ａに示すように、収縮膨張処理を行わずに欠陥抽出を行うと、欠陥として検出したい部分４０１の他に、境界の形状バラつき部分４０２を欠陥として抽出してしまう。そこで、第１欠陥抽出部３では、上記画像に対して収縮膨張処理を行って、上記境界部分における不要な光信号を除去する。しかしながら、収縮膨張処理を行った場合には、図４Ｂに示すように、欠陥として検出したい部分（細線形状の欠陥等）４０３も除去されてしまう場合がある。そこで、その補完として、以下に示す第２欠陥抽出部４により、収縮膨張処理を行わずに欠陥抽出を行う。
【００２１】
第２欠陥抽出部４は、マスク作成部２により作成された第２マスク２２によりパターンがマスクされた上記画像に対し、二値化により欠陥を抽出する（ステップＳＴ２０４）。なお、第２欠陥抽出部４では、収縮膨張処理は行わない。図５は、第２欠陥抽出部４による欠陥抽出結果を示している。図５における符号５０１は、第２欠陥抽出部４により抽出された欠陥部分である。図５では、図４Ｂで除去された部分４０３も欠陥として抽出されている。
【００２２】
次いで、合成部５は、第１欠陥抽出部３及び第２欠陥抽出部４による抽出結果を合成する（ステップＳＴ２０５）。この際、合成部５は、上記画像において、第２マスク２２の内側の領域に対しては、第１欠陥抽出部３による抽出結果を用い、当該領域以外の領域に対しては、第２欠陥抽出部４による抽出結果を用いるように、上記合成を行う。図６は、合成部５による合成結果を示している。図６における符号６０１は、合成部５により合成された欠陥部分である。この図６に示すように、図４Ｂで除去された部分４０３が図５に示す画像により補完される。
【００２３】
次いで、良否判定部６は、合成部５による合成結果からマイクロフローチップ１０の良否判定を行う（ステップＳＴ２０６）。この良否判定部６により判定される画像では、パターンの境界部分については収縮膨張処理を行った上で欠陥が抽出され、それ以外の領域については、収縮膨張処理を行わずに欠陥が抽出されている。よって、良否判定部６では、パターンの境界の形状のバラつきに影響されずに良否判定を行うことができる。
【００２４】
以上のように、この実施の形態１によれば、パターンを有するマイクロフローチップ１０が撮影された画像から、当該パターンを抽出するパターン抽出部１と、パターン抽出部１により抽出されたパターンの境界部分に対して設定した第１マスク２１と、当該第１マスク２１を膨張させた第２マスク２２を作成するマスク作成部２と、マスク作成部２により作成された第１マスク２１によりパターンがマスクされた上記画像に対し、収縮膨張処理を行った上で、二値化により欠陥を抽出する第１欠陥抽出部３と、マスク作成部２により作成された第２マスク２２によりパターンがマスクされた画像に対し、二値化により欠陥を抽出する第２欠陥抽出部４と、第１欠陥抽出部３及び第２欠陥抽出部４による抽出結果を合成する合成部５と、合成部５による合成結果からマイクロフローチップ１０の良否判定を行う良否判定部６とを備えたので、マイクロフローチップ１０の欠陥を正確に検出することができる。すなわち、パターンの境界の形状のバラつきに影響されずに良否判定を行うことができる。
【００２５】
なお、本願発明はその発明の範囲内において、実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。
【符号の説明】
【００２６】
１  パターン抽出部
２  マスク作成部
３  第１欠陥抽出部
４  第２欠陥抽出部
５  合成部
６  良否判定部
１０  マイクロフローチップ
１１  照明光源
１２  光学ユニット
１３  カメラ
２１  第１マスク
２２  第２マスク
１０１  ダイヤフラム部
１０２  回路
１０３  スリット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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