JP6499856B2 - Image processing apparatus, image output apparatus, and inspection apparatus - Google Patents
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Description
この発明は、画像を処理する技術に関し、特に、複数の階調値を持つ画像を疑似カラー化する技術に関する。 The present invention relates to a technique for processing an image, and particularly to a technique for pseudo-coloring an image having a plurality of gradation values.
イメージング技術は、試料を何らかの方法で測定して、それを画像化、視覚化する技術である。例えば、特許文献1では、半導体試料をパルス光で走査して、パルス光の照射によって発生したテラヘルツ波を測定している。そして、その強度分布を画像化してモニタに表示することが記載されている。また、測定値の濃淡を疑似カラーで表現した疑似色画像を生成し、その測定値(階調)の違いを視覚的にわかりやすくすることが行われている。 The imaging technique is a technique for measuring a sample by some method, and imaging and visualizing it. For example, in Patent Document 1, a semiconductor sample is scanned with pulsed light, and terahertz waves generated by irradiation with pulsed light are measured. And it describes that the intensity distribution is imaged and displayed on a monitor. In addition, a pseudo color image in which the shades of measured values are expressed in pseudo color is generated, and the difference in the measured values (gradation) is visually easily understood.
また、特許文献2では、CCDカメラからのアナログ画像信号を電磁たる信号に変換し、このデジタル画像信号に対して疑似カラー化する処理を行うことが行われている。この際、画像のピクセル毎の輝度値に、予め用意された輝度値と濃度の対応関係を示す、Rプレーン、Gプレーン、Bプレーンをそれぞれ割り当てて、疑似カラー化された画像を生成している。 In Patent Document 2, an analog image signal from a CCD camera is converted into an electromagnetic signal, and a process for converting the digital image signal into a pseudo color is performed. At this time, an R-plane, a G-plane, and a B-plane indicating the correspondence relationship between the brightness value and the density prepared in advance are assigned to the brightness value for each pixel of the image, and a pseudo-colored image is generated. .
また、特許文献3では、レーザ走査型顕微鏡の出力画像に対する色調整方法が開示されている。具体的には、明度が一定で色相および彩度を種々変化させたカラーチャートをCRTモニタに出力する。続いて、このカラーチャート上で目視観察による所定の蛍光波長に一致する表示色を指定する。そして、この時の表示色に対する色相、彩度を色変換パラメータとしてデータ処理装置に保存しておく。その後、測定された観察試料の蛍光像の測定データのうち所定の蛍光波長を色変換パラメータにより色調補正してCRTモニタ(またはカラープリンタ)に出力する。これによって、出力装置毎の特性に合わせて、目視観察した場合と同じ色調を出力装置で再現するようにしている。 Further, Patent Document 3 discloses a color adjustment method for an output image of a laser scanning microscope. Specifically, a color chart with constant brightness and various hues and saturations is output to a CRT monitor. Subsequently, a display color that matches a predetermined fluorescence wavelength by visual observation is designated on the color chart. Then, the hue and saturation for the display color at this time are stored in the data processing apparatus as color conversion parameters. After that, a predetermined fluorescence wavelength in the measurement data of the fluorescence image of the observed sample is corrected by the color conversion parameter and output to a CRT monitor (or color printer). In this way, the same color tone as when visually observed is reproduced by the output device in accordance with the characteristics of each output device.
しかしながら、特許文献2の技術によると、各色のプレーンが予め用意されているものに限定される。このため、必ずしも観察したい箇所を視覚的にわかりやすくできるとは限らない。例えば、観察したい箇所の測定値が比較的似通っている場合に、プレーンの設定が不適切であると、色の変化が少ないのっぺりとした画像となってしまう。これを避けるためには、何パターンものプレーンを用意する必要があり、非常に手間がかかってしまう。 However, according to the technology of Patent Document 2, the color planes are limited to those prepared in advance. For this reason, it is not always possible to visually easily understand the portion to be observed. For example, when the measured values of the portions to be observed are relatively similar, if the plane setting is inappropriate, the resulting image will be a small image with little color change. In order to avoid this, it is necessary to prepare several patterns of planes, which is very time-consuming.
また、特許文献3の技術は、出力装置毎に適したカラー画像を得るものであって、撮影対象物の観察したい箇所に適した擬似色画像を生成することはできない。 Further, the technique disclosed in Patent Document 3 obtains a color image suitable for each output device, and cannot generate a pseudo color image suitable for a portion of the subject to be observed.
本発明は、観察したい箇所が視覚的に分かりやすい疑似色画像を得る技術を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a technique for obtaining a pseudo color image in which a portion to be observed is visually easy to understand.
上記の課題を解決するため、第1の態様は、画像を処理する画像処理装置であって、画素値が複数の階調値で表現されている階調画像を取得する画像取得部と、複数種の色を、前記階調値毎に対応付けられた各々の濃度配分で混合することによって、前記階調値に対応する疑似色を示す対応擬似色情報を生成する対応疑似色情報生成部と、前記複数種の色のうち少なくとも1つの色の前記濃度配分について、特定の濃度となる階調値を連続的に変更可能とする変更命令を受け付け、当該変更命令に従って前記濃度配分を変更する濃度配分変更部と、前記対応擬似色情報に基づき、前記階調画像における前記階調値を対応する疑似色に変換して、疑似色画像を生成する疑似色画像生成部とを備え、前記濃度配分変更部は、前記複数種の色のうち、1つの色の濃度配分について前記特定の濃度となる階調値が変更されるのに連動して、他の色の濃度配分を変更する。 In order to solve the above problems, a first aspect is an image processing apparatus that processes an image, and an image acquisition unit that acquires a gradation image in which pixel values are expressed by a plurality of gradation values; A corresponding pseudo color information generation unit that generates corresponding pseudo color information indicating a pseudo color corresponding to the gradation value by mixing seed colors with respective density distributions associated with each gradation value; A density command for accepting a change command for continuously changing a gradation value having a specific density for the density distribution of at least one of the plurality of colors, and changing the density distribution according to the change command and allocation changing unit, based on the corresponding false-color information, by converting the tone values in the tone image to the corresponding pseudo-color, and a pseudo-color image generating unit for generating a pseudo-color image, said density distribution The changing unit includes the plurality of colors. In conjunction with the tone value to be the specific concentration for the concentration distribution of one color is changed, to change the concentration distribution of other colors.
また、第2の態様は、第1の態様に係る画像処理装置であって、前記濃度配分変更部は、前記少なくとも1つの色の濃度が最大または最小となる階調値を連続的に変更可能とする変更命令を受け付ける。 The second aspect is the image processing apparatus according to the first aspect, wherein the density distribution changing unit can continuously change the gradation value at which the density of the at least one color is maximum or minimum. The change command is accepted.
また、第3の態様は、第1または第2の態様のいずれか1態様に係る画像処理装置であって、前記複数種の色が、赤色、緑色及び青色を含む。 The third aspect includes an image processing apparatus according to any one aspect of the first or second aspect, the plurality of kinds of colors, red, green and blue.
また、第4の態様は、画像を出力する画像出力装置であって、第1から第3の態様のいずれか1態様に係る画像処理装置と、前記疑似色画像を出力する出力部とを備える。 A fourth aspect is an image output apparatus that outputs an image, and includes an image processing apparatus according to any one of the first to third aspects, and an output unit that outputs the pseudo color image. .
また、第5の態様は、半導体試料を検査する検査装置であって、半導体試料を保持する保持部と、前記保持部に保持された前記半導体試料に検査光を照射する照射部と、前記検査光の照射に応じて前記半導体試料から放射される放射光の強度を検出する検出部と、前記検出部の検出結果に基づき、前記半導体試料における位置を示す位置情報、及び、当該位置において発生した放射光の強度を示す階調値が記録されている画像データを取得する画像取得部と、複数種の色を、前記階調値に対応付けられた各々の濃度配分で混合することによって、前記階調値に対応する疑似色を示す対応擬似色情報を生成する対応疑似色情報生成部と、前記複数種の色のうち少なくとも1つの色の前記濃度配分について、特定の濃度となる特定階調値を連続的に変更することによって、前記濃度配分を変更する濃度配分変更部と、前記対応擬似色情報に基づき、前記画像データにおける前記階調値を対応する疑似色に変換して、疑似色画像データを生成する疑似色画像生成部と、前記疑似色画像を出力する画像出力部とを備え、前記濃度配分変更部は、前記複数種の色のうち、1つの色の濃度配分について前記特定の濃度となる階調値が変更されるのに連動して、他の色の濃度配分を変更する。
The fifth aspect is an inspection apparatus for inspecting a semiconductor sample, the holding unit holding the semiconductor sample, the irradiation unit for irradiating the semiconductor sample held by the holding unit with inspection light, and the inspection A detection unit that detects the intensity of radiated light emitted from the semiconductor sample in response to light irradiation, position information indicating a position in the semiconductor sample based on a detection result of the detection unit, and a position generated at the position By mixing an image acquisition unit that acquires image data in which a gradation value indicating the intensity of the emitted light is recorded, and a plurality of types of colors in each density distribution associated with the gradation value, A corresponding pseudo color information generating unit that generates corresponding pseudo color information indicating a pseudo color corresponding to a tone value; Continuous values By changing the density distribution changing unit for changing the density distribution, based on the corresponding false-color information, by converting the tone values in the image data to the corresponding pseudo color, and generates a pseudo-color image data A pseudo-color image generation unit; and an image output unit that outputs the pseudo-color image, wherein the density distribution changing unit is a floor having the specific density for density distribution of one color among the plurality of colors. The density distribution of other colors is changed in conjunction with the change of the tone value.
第1の態様に係る画像処理装置によると、各色の濃度配分を連続的に変更することができるため、画像に含まれる階調値の大きさに適した対応疑似色情報を生成することができる。このため、観察したい箇所のコントラストを高め、視覚的に分かりやすい画像を得ることができる。
また、1つの色の濃度配分の変更に連動して他の色の濃度配分を変更できる。このため、変更操作を簡略化できる。
According to the image processing apparatus according to the first aspect, the density distribution of each color can be changed continuously, so that the corresponding pseudo color information suitable for the magnitude of the gradation value included in the image can be generated. . For this reason, it is possible to increase the contrast of a portion to be observed and obtain an image that is visually easy to understand.
In addition, the density distribution of another color can be changed in conjunction with the change of the density distribution of one color. For this reason, the changing operation can be simplified.
また、第2の態様に係る画像処理装置によると、少なくとも1つの色の最大濃度または最小濃度に対応付けされる階調値を変更することによって、当該色の濃度配分をダイナミックに変更できる。 Further, according to the image processing apparatus of the second aspect, the density distribution of the color can be dynamically changed by changing the gradation value associated with the maximum density or the minimum density of at least one color.
また、第3の態様に係る画像処理装置によると、赤色、緑色及び青色を混合することによって、ほぼ全ての色が使われた疑似色画像を生成できる。 Further, according to the image processing apparatus of the third aspect, a pseudo color image using almost all colors can be generated by mixing red, green and blue.
また、第4の態様に係る画像出力装置によると、画像処理装置によって生成された疑似色画像を出力部によって出力することができる。
Moreover, according to the image output device which concerns on a 4th aspect, the pseudo color image produced | generated by the image processing apparatus can be output by an output part.
以下、添付の図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、この実施形態に記載されている構成要素はあくまでも例示であり、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。また、図面においては、理解容易のため、必要に応じて各部の寸法や数が誇張または簡略化して図示されている場合がある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In addition, the component described in this embodiment is an illustration to the last, and is not a thing of the meaning which limits the scope of the present invention only to them. In the drawings, the size and number of each part may be exaggerated or simplified as necessary for easy understanding.
<検査装置の構成>
図1は、実施形態に係る検査装置100の概略側面図である。検査装置100は、装置架台1、テラヘルツ波測定系2、移動ステージ3、試料台4、ルミネッセンス測定系5、カメラ6および制御部7を備えている。検査装置100は、各種の光の照射に応じて半導体試料から放射される放射光を検出し、その放射光の強度分布を画像化するように構成されている。具体的に、放射光は、EL(Electro-Luminescence)光、PL(Photo-Luminescence)光およびテラヘルツ波を含む。
<Configuration of inspection device>
FIG. 1 is a schematic side view of an inspection apparatus 100 according to the embodiment. The inspection apparatus 100 includes an apparatus base 1, a terahertz wave measurement system 2, a moving stage 3, a sample stage 4, a luminescence measurement system 5, a camera 6, and a control unit 7. The inspection apparatus 100 is configured to detect radiated light emitted from the semiconductor sample in response to various types of light irradiation and to image the intensity distribution of the radiated light. Specifically, the emitted light includes EL (Electro-Luminescence) light, PL (Photo-Luminescence) light, and terahertz waves.
なお、図1および以降の各図にはそれらの方向関係を明確にするためZ軸方向を鉛直方向とし、XY平面を水平面とする右手系のXYZ直交座標系を適宜付している。移動ステージ3の表面に平行な面を水平面(XY平面)とし、それに垂直な上下方向を鉛直方向(Z軸方向)としている。また、ルミネッセンス測定系5から見て、テラヘルツ波測定系2が配置されている側を+Y側とし、その反対側を−Y側とする。また、ルミネッセンス測定系5の側からテラヘルツ波測定系2の側を見たとき、右手側は+X側とし、左手側は−X側としている。さらに、Z軸方向の上側を+Z側とし、下側を−Z側とする。 In FIG. 1 and the subsequent drawings, a right-handed XYZ orthogonal coordinate system in which the Z-axis direction is the vertical direction and the XY plane is the horizontal plane is appropriately attached to clarify the directional relationship. A plane parallel to the surface of the moving stage 3 is a horizontal plane (XY plane), and a vertical direction perpendicular thereto is a vertical direction (Z-axis direction). Further, when viewed from the luminescence measurement system 5, the side on which the terahertz wave measurement system 2 is arranged is defined as + Y side, and the opposite side is defined as -Y side. When the terahertz wave measurement system 2 side is viewed from the luminescence measurement system 5 side, the right hand side is the + X side and the left hand side is the -X side. Further, the upper side in the Z-axis direction is the + Z side, and the lower side is the -Z side.
テラヘルツ波測定系2は、テラヘルツ波測定系2は、半導体試料に対して検査光(後述する検査光LP11)を照射し、該検査光の照射に応じて発生するテラヘルツ波を検出する。また、検査装置100は、検出されたテラヘルツ波(0.1THz〜30THzの電磁波)の強度を画像化する。テラヘルツ波測定系2の構成については、後に詳述する。 The terahertz wave measurement system 2 irradiates a semiconductor sample with inspection light (inspection light LP11 described later) and detects terahertz waves generated in response to the irradiation of the inspection light. Moreover, the inspection apparatus 100 images the intensity of the detected terahertz wave (electromagnetic wave of 0.1 THz to 30 THz). The configuration of the terahertz wave measurement system 2 will be described in detail later.
ここで、半導体試料とは、半導体によりトランジスタ、集積回路(ICやLSI)、抵抗またはコンデンサなどにより構成される電子デバイス(半導体デバイス)の他、フォトダイオード、CMOSセンサ若しくはCCDセンサなどのイメージセンサ、太陽電池またはLED等、半導体の光電効果を利用する電子デバイス(フォトデバイス)を含む。半導体試料の表面は、平面状に形成されているものとするが、曲面状などに形成されていてもよい。 Here, the semiconductor sample is an electronic device (semiconductor device) composed of a transistor, an integrated circuit (IC or LSI), a resistor, a capacitor, or the like using a semiconductor, an image sensor such as a photodiode, a CMOS sensor, or a CCD sensor, It includes electronic devices (photo devices) that utilize the photoelectric effect of semiconductors, such as solar cells or LEDs. The surface of the semiconductor sample is assumed to be flat, but may be formed to be curved.
本実施形態では、半導体試料として太陽電池9を検査する場合について説明するが、その他の半導体試料についても、同様に検査可能である。 In the present embodiment, a case where the solar cell 9 is inspected as a semiconductor sample will be described, but other semiconductor samples can be similarly inspected.
移動ステージ3は、ステージ駆動機構31によって、X軸方向、Y軸方向およびZ軸方向の各方向に移動する。ステージ駆動機構31は、移動ステージ3をX軸方向に移動させるX軸方向移動機構、移動ステージ3をY軸方向に移動するY軸方向移動機構、移動ステージ3をZ軸方向に昇降させる昇降機構を備えている。さらに、ステージ駆動機構31は、Z軸周りの回転方向(θ軸方向)に移動させる回転機構を備えている。 The moving stage 3 is moved in the X axis direction, the Y axis direction, and the Z axis direction by the stage drive mechanism 31. The stage drive mechanism 31 includes an X-axis direction moving mechanism that moves the moving stage 3 in the X-axis direction, a Y-axis direction moving mechanism that moves the moving stage 3 in the Y-axis direction, and an elevating mechanism that moves the moving stage 3 up and down in the Z-axis direction. It has. Furthermore, the stage drive mechanism 31 includes a rotation mechanism that moves in the rotation direction around the Z axis (θ axis direction).
試料台4は、移動ステージ3の上面に取り付けられている。試料台4は、電圧印加テーブル41と、電極ピンユニット43を備えている。 The sample stage 4 is attached to the upper surface of the moving stage 3. The sample stage 4 includes a voltage application table 41 and an electrode pin unit 43.
電圧印加テーブル41は、例えば銅などの電気伝導性の高い素材で構成されており、さらにその表面が金メッキされている。また、電圧印加テーブル41の表面には、複数の吸着孔が形成されている。吸着孔は吸引ポンプに接続されており、当該吸引ポンプを駆動することによって、太陽電池9の裏面が電圧印加テーブル41に吸着される。これによって、太陽電池9が試料台4に固定される。なお、電圧印加テーブル41の表面に、複数の吸着溝を設け、当該各吸着溝内に、上記複数の吸着孔を形成してもよい。この場合、複数の吸着溝に沿って太陽電池9が吸着されるため、太陽電池9を強固に固定できる。試料台4の電圧印加テーブル41は、保持部の一例である。 The voltage application table 41 is made of a material having high electrical conductivity such as copper, and the surface thereof is gold-plated. A plurality of suction holes are formed on the surface of the voltage application table 41. The suction hole is connected to a suction pump, and the back surface of the solar cell 9 is sucked to the voltage application table 41 by driving the suction pump. As a result, the solar cell 9 is fixed to the sample stage 4. A plurality of suction grooves may be provided on the surface of the voltage application table 41, and the plurality of suction holes may be formed in the suction grooves. In this case, since the solar cell 9 is adsorbed along the plurality of adsorption grooves, the solar cell 9 can be firmly fixed. The voltage application table 41 of the sample stage 4 is an example of a holding unit.
移動ステージ3がX軸方向、Y軸方向およびZ軸方向に移動することよって、移動ステージ3上の試料台4に保持された太陽電池9が、X軸方向、Y軸方向およびZ軸方向のそれぞれに移動する。 As the moving stage 3 moves in the X-axis direction, Y-axis direction, and Z-axis direction, the solar cell 9 held on the sample stage 4 on the moving stage 3 moves in the X-axis direction, Y-axis direction, and Z-axis direction. Move to each.
図1に示すように、ステージ駆動機構31のY軸方向移動機構は、移動ステージ3を位置L1,L2,L3のそれぞれに移動させる。位置L1は、太陽電池9を電圧印加テーブル41に設置するための移動ステージ3の位置である。位置L2は、位置L1より+Y側の位置であって、ルミネッセンス測定系5(第一検査部)において太陽電池9のEL測定またはPL測定を行う位置である。さらに、位置L3は、位置L2より+Y側の位置であって、太陽電池9のテラヘルツ波測定を行う位置である。 As shown in FIG. 1, the Y-axis direction moving mechanism of the stage drive mechanism 31 moves the moving stage 3 to positions L1, L2, and L3. The position L1 is the position of the moving stage 3 for installing the solar cell 9 on the voltage application table 41. The position L2 is a position on the + Y side from the position L1, and is a position where EL measurement or PL measurement of the solar cell 9 is performed in the luminescence measurement system 5 (first inspection unit). Furthermore, the position L3 is a position on the + Y side from the position L2, and is a position where the terahertz wave measurement of the solar cell 9 is performed.
電極ピンユニット43は、導電性の複数の電極ピン431と、当該複数の電極ピン431を支持する導電性の電極バー432を備えている。 The electrode pin unit 43 includes a plurality of conductive electrode pins 431 and a conductive electrode bar 432 that supports the plurality of electrode pins 431.
電極バー432は、複数の棒状の電極ピン431を、Y軸方向に所定の間隔をあけて、かつ、各々がZ方向に沿って起立するように保持する。本実施形態では、電極バー432は、試料台4に保持された太陽電池9の表面側電極96に沿うように複数の電極ピン431を保持している。 The electrode bar 432 holds a plurality of rod-shaped electrode pins 431 so as to stand up along the Z direction at a predetermined interval in the Y-axis direction. In the present embodiment, the electrode bar 432 holds a plurality of electrode pins 431 along the surface side electrode 96 of the solar cell 9 held on the sample stage 4.
試料台4は、電圧印加テーブル41を太陽電池9の裏面側電極92に接触させ、かつ、複数の電極ピン431を、太陽電池9の表面側電極(ここでは、後述する表面側電極96)に接触させる。電圧印加テーブル41および電極ピンユニット43は、電気的に接続されており、太陽電池9の表面側電極および裏面側電極92の間で電圧を印加する。 The sample table 4 brings the voltage application table 41 into contact with the back surface side electrode 92 of the solar cell 9 and a plurality of electrode pins 431 on the surface side electrode of the solar cell 9 (here, the surface side electrode 96 described later). Make contact. The voltage application table 41 and the electrode pin unit 43 are electrically connected and apply a voltage between the front surface side electrode and the back surface side electrode 92 of the solar cell 9.
ルミネッセンス測定系5は、EL測定またはPL測定を行う。以下の説明では、EL測定およびPL測定のそれぞれを、特に区別しない場合には、単に「ルミネッセンス測定」と称する場合がある。ルミネッセンス測定系5では、カバー部材51によって太陽電池9が覆われ、その状態でルミネッセンス測定が行われる。 The luminescence measurement system 5 performs EL measurement or PL measurement. In the following description, the EL measurement and the PL measurement may be simply referred to as “luminescence measurement” unless otherwise distinguished. In the luminescence measurement system 5, the solar cell 9 is covered by the cover member 51, and the luminescence measurement is performed in that state.
より具体的には、ルミネッセンス測定系5は、EL測定を行うためのイメージセンサ53を備えている。EL測定を行う場合には、ルミネッセンス測定系5において、電圧印加テーブル41および電極ピンユニット43を介して、太陽電池9に順方向バイアスの電圧が印加される。これによって、ルミネッセンス測定系5は、太陽電池9をEL発光させ、当該EL発光をイメージセンサ53によって検出する。そして、イメージセンサ53から出力された信号を、制御部7が画像処理することによって、ルミネッセンス画像であるEL画像が生成される。イメージセンサ53は、例えば波長が約800nm〜1600nmの光を検出可能であることが好ましく、波長が約1000nm〜1400nmの光を検出可能であることがより好ましい。 More specifically, the luminescence measurement system 5 includes an image sensor 53 for performing EL measurement. When performing EL measurement, a forward bias voltage is applied to the solar cell 9 via the voltage application table 41 and the electrode pin unit 43 in the luminescence measurement system 5. Thus, the luminescence measurement system 5 causes the solar cell 9 to emit EL, and the EL sensor detects the EL emission. The control unit 7 performs image processing on the signal output from the image sensor 53, thereby generating an EL image that is a luminescence image. For example, the image sensor 53 is preferably capable of detecting light having a wavelength of about 800 nm to 1600 nm, and more preferably capable of detecting light having a wavelength of about 1000 nm to 1400 nm.
また、ルミネッセンス測定系5は、PL検査光源55を備えている。ルミネッセンス測定系5は、PL検査光源55から照射されたPL検査光によって、太陽電池9をPL発光させ、当該PL発光をイメージセンサ53によって検出する。そして、イメージセンサ53が出力した信号を、制御部7が画像処理することによって、ルミネッセンス画像であるPL画像が生成される。 The luminescence measurement system 5 includes a PL inspection light source 55. The luminescence measurement system 5 causes the solar cell 9 to emit PL with the PL inspection light emitted from the PL inspection light source 55, and detects the PL emission with the image sensor 53. Then, the control unit 7 performs image processing on the signal output from the image sensor 53, thereby generating a PL image that is a luminescence image.
以下の説明では、EL画像およびPL画像のそれぞれを、特に区別しない場合には、単に「ルミネッセンス画像」と称する場合がある。 In the following description, each of the EL image and the PL image may be simply referred to as “luminescence image” unless otherwise distinguished.
ルミネッセンス測定系5は、必ずしもEL測定およびPL測定の双方を行うための構成を備えていなくてもよく、いずれか一方のみの測定を行うように構成されていてもよい。また、検査装置100は、必ずしもテラヘルツ波測定系2のルミネッセンス測定系5の双方を備えている必要はなく、どちらか一方が省略されていてもよい。 The luminescence measurement system 5 is not necessarily provided with a configuration for performing both EL measurement and PL measurement, and may be configured to perform measurement of only one of them. Moreover, the inspection apparatus 100 does not necessarily need to include both the luminescence measurement system 5 of the terahertz wave measurement system 2 and either one may be omitted.
図2は、テラヘルツ波測定系2の概略構成図である。テラヘルツ波測定系2は、検査光照射部22、テラヘルツ波検出部23および遅延部24を備えている。 FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the terahertz wave measurement system 2. The terahertz wave measurement system 2 includes an inspection light irradiation unit 22, a terahertz wave detection unit 23, and a delay unit 24.
検査光照射部22は、フェムト秒レーザ221を備えている。フェムト秒レーザ221は、例えば、360nm(ナノメートル)以上1.5μm(マイクロメートル)以下の可視光領域を含む波長のパルス光(パルス光LP1)を放射する。具体例としては、中心波長が800nm付近であり、周期が数kHz〜数百MHz、パルス幅が10〜150フェムト秒程度の直線偏光のパルス光が、フェムト秒レーザ221から放射される。もちろん、その他の波長領域(例えば、青色波長(450〜495nm)、緑色波長(495〜570nm)などの可視光波長)のパルス光が出射されるようにしてもよい。 The inspection light irradiation unit 22 includes a femtosecond laser 221. The femtosecond laser 221 emits pulsed light (pulsed light LP1) having a wavelength including a visible light region of, for example, 360 nm (nanometers) or more and 1.5 μm (micrometers) or less. As a specific example, linearly polarized pulsed light having a center wavelength of around 800 nm, a period of several kHz to several hundred MHz, and a pulse width of about 10 to 150 femtoseconds is emitted from the femtosecond laser 221. Of course, pulse light in other wavelength regions (for example, visible light wavelengths such as blue wavelength (450 to 495 nm) and green wavelength (495 to 570 nm)) may be emitted.
フェムト秒レーザ221から出射されたパルス光LP1は、ビームスプリッタBE1により2つに分割される。分割された一方のパルス光(検査光LP11)は、太陽電池9に照射される。このとき、検査光照射部22は、検査光LP11の照射を、受光面91側から行う。また、検査光LP11の光軸が、太陽電池9の受光面91に対して斜めに入射するように、検査光LP11が太陽電池9に対して照射される。本実施形態では、入射角度が45度となるように照射角度が設定されている。ただし、入射角度はこのような角度に限定されるものではなく、0度から90度の範囲内で適宜変更することができる。 The pulsed light LP1 emitted from the femtosecond laser 221 is divided into two by the beam splitter BE1. One of the divided pulse lights (inspection light LP11) is applied to the solar cell 9. At this time, the inspection light irradiation unit 22 irradiates the inspection light LP11 from the light receiving surface 91 side. Further, the inspection light LP11 is applied to the solar cell 9 so that the optical axis of the inspection light LP11 is obliquely incident on the light receiving surface 91 of the solar cell 9. In the present embodiment, the irradiation angle is set so that the incident angle is 45 degrees. However, the incident angle is not limited to such an angle, and can be appropriately changed within the range of 0 to 90 degrees.
図3は、太陽電池9の概略断面図である。太陽電池9は、例えば、結晶シリコン系である太陽電池として構成されている。太陽電池9は、下から順にアルミニウムなどで形成された平板状の裏面側電極92と、p型半導体層93と、n型半導体層94と、反射防止膜95と、格子状の表面側電極96と、pn接合部97とで構成される積層構造を有する。反射防止膜95は、酸化シリコン、窒化シリコンまたは酸化チタンなどで形成されている。 FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the solar cell 9. The solar cell 9 is configured as a solar cell that is based on crystalline silicon, for example. The solar cell 9 includes, in order from the bottom, a flat plate-like back side electrode 92 made of aluminum, a p-type semiconductor layer 93, an n-type semiconductor layer 94, an antireflection film 95, and a lattice-like front side electrode 96. And a pn junction 97. The antireflection film 95 is made of silicon oxide, silicon nitride, titanium oxide, or the like.
太陽電池9における両側の主面のうち、表面側電極96が設けられている側の主面が、受光面となっている。つまり、太陽電池9は、受光面側から光を受けることで好適に発電するように設計されている。表面側電極96には、透明電極が用いられていてもよい。 Of the main surfaces on both sides of the solar cell 9, the main surface on the side where the surface-side electrode 96 is provided is a light receiving surface. That is, the solar cell 9 is designed so as to suitably generate power by receiving light from the light receiving surface side. A transparent electrode may be used for the surface side electrode 96.
なお、検査装置100は、結晶シリコン系以外の太陽電池(アモルファスシリコン系など)の検査に適用されてもよい。アモルファスシリコン系太陽電池の場合、一般的に、エネルギーギャップが1.75eV〜1.8eVといったように、結晶シリコン系太陽電池のエネルギーギャップ1.2eVに比べて大きい。このような場合、フェムト秒レーザ221の波長を、例えば700μm以下とすることで、アモルファスシリコン系太陽電池において、テラヘルツ波を良好に発生させることができる。同様の考え方で、他の半導体太陽電池(CIGS系、GaAS系など)にも適用可能である。 The inspection apparatus 100 may be applied to inspection of solar cells other than crystalline silicon (such as amorphous silicon). In the case of an amorphous silicon solar cell, the energy gap is generally larger than the energy gap of 1.2 eV of a crystalline silicon solar cell, such as 1.75 eV to 1.8 eV. In such a case, by setting the wavelength of the femtosecond laser 221 to, for example, 700 μm or less, terahertz waves can be generated satisfactorily in an amorphous silicon solar cell. The same concept can be applied to other semiconductor solar cells (CIGS type, GaAS type, etc.).
太陽電池9の内部電界が存在する部位に、禁制帯幅を超えるエネルギーを持つ検査光LP11が照射されると、光キャリア(自由電子および正孔)が発生し、内部電界によって加速される。これにより、パルス状の電流が発生することとなり、それに応じて電磁波が発生することとなる。内部電界は、例えばpn接合部97やショットキー接合部などに発生していることが知られている。 When the portion of the solar cell 9 where the internal electric field exists is irradiated with the inspection light LP11 having energy exceeding the forbidden band width, photocarriers (free electrons and holes) are generated and accelerated by the internal electric field. As a result, a pulsed current is generated, and an electromagnetic wave is generated accordingly. It is known that the internal electric field is generated at, for example, the pn junction 97 or the Schottky junction.
マクスウェルの方程式によると、電流に変化が生じたとき、その電流の時間微分に比例した強度の電磁波が発生する。すなわち、空乏層などの光励起キャリア発生領域にパルス光が照射されることで、瞬間的に光電流の発生および消滅が起こる。この瞬間的に発生する光電流の時間微分に比例して、電磁波パルス(テラヘルツ波LT1)が発生する。 According to Maxwell's equation, when a change occurs in the current, an electromagnetic wave having an intensity proportional to the time derivative of the current is generated. That is, when a photoexcited carrier generation region such as a depletion layer is irradiated with pulsed light, generation and extinction of a photocurrent occurs instantaneously. An electromagnetic wave pulse (terahertz wave LT1) is generated in proportion to the temporal differentiation of the instantaneously generated photocurrent.
図2に示すように、ビームスプリッタBE1によって分割された他方のパルス光は、検出光LP12として遅延部24を経由し、テラヘルツ波検出部23のテラヘルツ波検出器231に入射する。また、検査光LP11の照射に応じて発生したテラヘルツ波LT1は、放物面鏡などによって適宜集光され、テラヘルツ波検出器231に入射する。 As shown in FIG. 2, the other pulse light split by the beam splitter BE1 enters the terahertz wave detector 231 of the terahertz wave detection unit 23 via the delay unit 24 as the detection light LP12. Further, the terahertz wave LT1 generated in response to the irradiation of the inspection light LP11 is appropriately condensed by a parabolic mirror or the like, and enters the terahertz wave detector 231.
なお、図1に示すように、検査光LP11は、Y軸方向沿って(図1の例では、+Y側から−Y側に向けて)太陽電池9に照射される。また、Y軸方向に沿って(図1の例では、+Y側から−Y側に向けて)放射されるテラヘルツ波LT1が、テラヘルツ波検出器231によって検出される。このように、本実施形態では、検査光LP11の照射方向、および、検出されるテラヘルツ波LT1の放射方向が、複数の電極ピン431が所定間隔をあけて配列される方向(すなわち、Y軸方向)に一致している。このため、複数の電極ピン431によって、検査光である検査光LP11が遮られたり、あるいは、発生したテラヘルツ波LT1が複数の電極ピン431によって遮られたりすることを抑制できる。 As shown in FIG. 1, the inspection light LP11 is irradiated onto the solar cell 9 along the Y-axis direction (in the example of FIG. 1, from the + Y side to the -Y side). Further, the terahertz wave LT1 radiated along the Y-axis direction (in the example of FIG. 1, from the + Y side to the −Y side) is detected by the terahertz wave detector 231. Thus, in this embodiment, the irradiation direction of the inspection light LP11 and the radiation direction of the detected terahertz wave LT1 are the directions in which the plurality of electrode pins 431 are arranged at a predetermined interval (that is, the Y-axis direction). ). Therefore, it is possible to suppress the inspection light LP11 that is the inspection light from being blocked by the plurality of electrode pins 431, or the generated terahertz wave LT1 from being blocked by the plurality of electrode pins 431.
テラヘルツ波検出器231は、電磁波検出素子として、例えば、光伝導スイッチ(光伝導アンテナ)を備えている。テラヘルツ波LT1がテラヘルツ波検出器231に入射する状態で、検出光LP12がテラヘルツ波検出器231に照射されると、光伝導スイッチに瞬間的にテラヘルツ波LT1の電界強度に応じた電流が発生する。この電界強度に応じた電流は、不図示のロックインアンプ、I/V変換回路、A/D変換回路などを介してデジタル量に変換される。このようにして、テラヘルツ波検出部23は、検出光LP12の照射に応じて、太陽電池9を透過したテラヘルツ波LT1の電界強度を検出する。なお、光伝導スイッチとは異なる他の素子、例えばショットキーバリアダイオードまたは非線形光学結晶が、検出素子として採用されてもよい。 The terahertz wave detector 231 includes, for example, a photoconductive switch (photoconductive antenna) as an electromagnetic wave detecting element. When the terahertz wave LT1 is incident on the terahertz wave detector 231 and the detection light LP12 is applied to the terahertz wave detector 231, a current corresponding to the electric field strength of the terahertz wave LT1 is instantaneously generated in the photoconductive switch. . The current corresponding to the electric field strength is converted into a digital quantity via a lock-in amplifier (not shown), an I / V conversion circuit, an A / D conversion circuit, and the like. In this manner, the terahertz wave detection unit 23 detects the electric field intensity of the terahertz wave LT1 that has passed through the solar cell 9 in accordance with the irradiation of the detection light LP12. Note that another element different from the photoconductive switch, such as a Schottky barrier diode or a nonlinear optical crystal, may be employed as the detection element.
遅延部24は、検出光LP12のテラヘルツ波検出器231への到達時間を連続的に変更する光学装置である。遅延部24は、検出光LP12の入射方向に沿って直線移動する遅延ステージ241と遅延ステージ241を移動させる遅延ステージ駆動機構242とを備えている。遅延ステージ241は、検出光LP12をその入射方向に折り返させる折り返しミラー10Mを備えている。また、遅延ステージ駆動機構242は、制御部7の制御に基づいて、検出光LP12の入射方向に沿って遅延ステージ241を平行移動させる。遅延ステージ241が平行移動することによって、ビームスプリッタBE1からテラヘルツ波検出器231までの検出光LP12の光路長が連続的に変更される。 The delay unit 24 is an optical device that continuously changes the arrival time of the detection light LP12 to the terahertz wave detector 231. The delay unit 24 includes a delay stage 241 that moves linearly along the incident direction of the detection light LP12 and a delay stage drive mechanism 242 that moves the delay stage 241. The delay stage 241 includes a folding mirror 10M that folds the detection light LP12 in the incident direction. The delay stage driving mechanism 242 translates the delay stage 241 along the incident direction of the detection light LP12 based on the control of the control unit 7. As the delay stage 241 moves in parallel, the optical path length of the detection light LP12 from the beam splitter BE1 to the terahertz wave detector 231 is continuously changed.
遅延ステージ241は、テラヘルツ波LT1がテラヘルツ波検出器231に到達する時間と、検出光LP12がテラヘルツ波検出器231へ到達する時間との差(位相差)を変更する。具体的には、遅延ステージ241によって、検出光LP12の光路長を変化することによって、テラヘルツ波検出器231においてテラヘルツ波LT1の電界強度を検出するタイミング(検出タイミングまたはサンプリングタイミング)が遅延される。 The delay stage 241 changes the difference (phase difference) between the time when the terahertz wave LT1 reaches the terahertz wave detector 231 and the time when the detection light LP12 reaches the terahertz wave detector 231. Specifically, by changing the optical path length of the detection light LP12 by the delay stage 241, the timing (detection timing or sampling timing) at which the terahertz wave detector 231 detects the electric field strength of the terahertz wave LT1 is delayed.
なお、遅延ステージ241とは異なる構成によって、検出光LP12のテラヘルツ波検出器231への到達時間を変更することも可能である。具体的には、電気光学効果を利用することが考えられる。すなわち、印加する電圧を変化させることで屈折率が変化する電気光学素子を、遅延素子として用いてもよい。 Note that the arrival time of the detection light LP12 at the terahertz wave detector 231 can be changed by a configuration different from that of the delay stage 241. Specifically, it can be considered to use the electro-optic effect. That is, an electro-optic element whose refractive index changes by changing the applied voltage may be used as the delay element.
また、検出光LP12の光路長を変更する代わりに、太陽電池9に向かう検査光LP11の光路長、もしくは、太陽電池9から放射されたテラヘルツ波LT1の光路長を変更してもよい。いずれの場合においても、テラヘルツ波検出器231に検出光LP12が到達する時間に対して、テラヘルツ波検出器231にテラヘルツ波LT1が到達する時間をずらすことができる。つまり、テラヘルツ波検出器231におけるテラヘルツ波LT1の検出タイミングを遅延させることができる。 Further, instead of changing the optical path length of the detection light LP12, the optical path length of the inspection light LP11 directed to the solar cell 9 or the optical path length of the terahertz wave LT1 emitted from the solar cell 9 may be changed. In any case, the time for the terahertz wave LT1 to reach the terahertz wave detector 231 can be shifted with respect to the time for the detection light LP12 to reach the terahertz wave detector 231. That is, the detection timing of the terahertz wave LT1 in the terahertz wave detector 231 can be delayed.
ステージ駆動機構31は、移動ステージ3に取り付けられた試料台4に保持されている太陽電池9を、検査光照射部22に対して、XY平面内で相対的に移動させる。つまり、検査装置100は、太陽電池9の受光面91を検査光LP11で走査可能に構成されている。したがって、本実施形態では、ステージ駆動機構31は、走査機構を構成している。ただし、太陽電池9を移動させる代わりに、または、太陽電池9を移動させると共に、検査光照射部22およびテラヘルツ波検出部23をXY平面内で移動させる移動手段を設けてもよい。 The stage drive mechanism 31 moves the solar cell 9 held on the sample stage 4 attached to the moving stage 3 relative to the inspection light irradiation unit 22 in the XY plane. That is, the inspection apparatus 100 is configured to be able to scan the light receiving surface 91 of the solar cell 9 with the inspection light LP11. Accordingly, in the present embodiment, the stage drive mechanism 31 constitutes a scanning mechanism. However, instead of moving the solar cell 9 or moving the solar cell 9, a moving unit that moves the inspection light irradiation unit 22 and the terahertz wave detection unit 23 in the XY plane may be provided.
また、検査光LP11自体の光路を変更する走査機構を採用してもよい。具体的には、往復揺動するガルバノミラーによって、検査光LP11の光路を、太陽電池9の受光面91に平行なXY平面に沿って変更することが考えられる。また、ガルバノミラーの代わりに、ポリゴンミラー、ピエゾミラーまたは音響光学素子などを採用してもよい。 Further, a scanning mechanism that changes the optical path of the inspection light LP11 itself may be employed. Specifically, it is conceivable to change the optical path of the inspection light LP11 along the XY plane parallel to the light receiving surface 91 of the solar cell 9 by a galvano mirror that reciprocally swings. Further, instead of the galvanometer mirror, a polygon mirror, a piezo mirror, or an acoustooptic device may be employed.
太陽電池9について、テラヘルツ波測定を行う場合には、試料台4の電圧印加テーブル41および電極ピンユニット43を介して、太陽電池9に逆バイアス電圧を印加してもよい。これによって、太陽電池9から放射されるテラヘルツ波LT1の強度を高めることができる。また、電圧印加テーブル41および電極バー432間を短絡接続して、太陽電池9の表面側電極と裏面側電極92とを短絡することも考えられる。この場合においても、太陽電池9から放射されるテラヘルツ波LT1の強度を高めることができる。 When terahertz wave measurement is performed on the solar cell 9, a reverse bias voltage may be applied to the solar cell 9 via the voltage application table 41 and the electrode pin unit 43 of the sample table 4. Thereby, the intensity of the terahertz wave LT1 radiated from the solar cell 9 can be increased. It is also conceivable that the voltage application table 41 and the electrode bar 432 are short-circuited to short-circuit the front surface side electrode and the back surface side electrode 92 of the solar cell 9. Even in this case, the intensity of the terahertz wave LT1 radiated from the solar cell 9 can be increased.
図4は、テラヘルツ波LT1の時間波形80を示す図である。図4において、横軸は時間を示しており、縦軸は電界強度を示している。また、図4において、時間波形80を示すグラフの下側には、遅延ステージ241によって、テラヘルツ波検出器231に到達するタイミング(時間t1〜t8)が相互に異なる、複数の検出光LP12が概念的に示されている。 FIG. 4 is a diagram illustrating a time waveform 80 of the terahertz wave LT1. In FIG. 4, the horizontal axis indicates time, and the vertical axis indicates electric field strength. Also, in FIG. 4, below the graph showing the time waveform 80, a plurality of detection lights LP <b> 12 having different timings (time t <b> 1 to t <b> 8) reaching the terahertz wave detector 231 by the delay stage 241 are conceptual. Has been shown.
テラヘルツ波検出器231に対して、例えば時間t1に検出光LP12が到達するよう、遅延ステージ241が調整された場合、テラヘルツ波検出器231によって値E1の電界強度が検出されることとなる。つまり、時間t1は、テラヘルツ波LT1が値E1となる位相に対応する。同様に、検出タイミングが時間t2〜t8に遅延されることで、それぞれに対応する位相の電界強度(値E2〜E8)が検出されることとなる。 For example, when the delay stage 241 is adjusted so that the detection light LP12 reaches the terahertz wave detector 231 at time t1, the terahertz wave detector 231 detects the electric field intensity of the value E1. That is, the time t1 corresponds to the phase at which the terahertz wave LT1 becomes the value E1. Similarly, when the detection timing is delayed from time t2 to time t8, the electric field strengths (values E2 to E8) corresponding to the phases are detected.
遅延ステージ241が制御されることで検出タイミングが細かく変更されることによって、テラヘルツ波LT1の各位相の電界強度が取得される。取得された電界強度を時間軸に沿ってグラフ上にプロットされることで、テラヘルツ波LT1の時間波形80が復元される。 By controlling the delay stage 241 and finely changing the detection timing, the electric field strength of each phase of the terahertz wave LT1 is acquired. By plotting the acquired electric field intensity on the graph along the time axis, the time waveform 80 of the terahertz wave LT1 is restored.
また、テラヘルツ波LT1の時間波形を復元することによって、例えばテラヘルツ波LT1の電界強度が最大となる検出タイミング(この場合は時間t2)が判る。検出タイミングを固定してテラヘルツ波LT1を検出する場合に、電界強度が最大となる検出タイミングに合わせて遅延ステージ241を制御することによって、テラヘルツ波を検出しやすくなる。 Further, by restoring the time waveform of the terahertz wave LT1, for example, the detection timing (in this case, time t2) at which the electric field intensity of the terahertz wave LT1 is maximized can be found. When the terahertz wave LT1 is detected with the detection timing fixed, the terahertz wave can be easily detected by controlling the delay stage 241 in accordance with the detection timing at which the electric field intensity becomes maximum.
なお、遅延ステージ241とは異なる他の構成によって、検出光LP12のテラヘルツ波検出器231への到達時間を変更することも可能である。具体的には、電気光学効果を利用することが考えられる。すなわち、印加する電圧を変化させることで屈折率が変化する電気光学素子を、遅延素子として用いてもよい。例えば、特許文献である特開2009−175127号公報に開示された電気光学素子を利用することができる。 Note that the arrival time of the detection light LP12 to the terahertz wave detector 231 can be changed by another configuration different from the delay stage 241. Specifically, it can be considered to use the electro-optic effect. That is, an electro-optic element whose refractive index changes by changing the applied voltage may be used as the delay element. For example, an electro-optic element disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-175127, which is a patent document, can be used.
また、検査光LP11の光路長、もしくは、太陽電池9から放射されたテラヘルツ波LT1の光路長を変更するようにしてもよい。この場合においても、テラヘルツ波検出器231にテラヘルツ波LT1が到達する時間を、テラヘルツ波検出器231に検出光LP12が到達する時間に対して、相対的にずらすことができる。つまり、テラヘルツ波検出器231におけるテラヘルツ波LT1の電界強度の検出タイミングを遅延させることができる。 Further, the optical path length of the inspection light LP11 or the optical path length of the terahertz wave LT1 radiated from the solar cell 9 may be changed. Even in this case, the time for the terahertz wave LT1 to reach the terahertz wave detector 231 can be shifted relative to the time for the detection light LP12 to reach the terahertz wave detector 231. That is, the detection timing of the electric field strength of the terahertz wave LT1 in the terahertz wave detector 231 can be delayed.
制御部7は、検査装置100が備える各部と電気的に接続されており、各種の演算処理を実行しつつ検査装置100の各部の動作を制御する。 The control unit 7 is electrically connected to each unit included in the inspection apparatus 100, and controls the operation of each unit of the inspection apparatus 100 while executing various arithmetic processes.
図5は、検査装置100における制御部7と他の要素との電気的な接続を示すブロック図である。制御部7は、CPU71、ROM72、RAM73および不揮発性の記録媒体である記憶部74を備えている。このように、制御部7は、一般的なコンピュータとして構成されている。 FIG. 5 is a block diagram showing an electrical connection between the control unit 7 and other elements in the inspection apparatus 100. The control unit 7 includes a CPU 71, a ROM 72, a RAM 73, and a storage unit 74 that is a nonvolatile recording medium. Thus, the control unit 7 is configured as a general computer.
ROM72は、基本プログラムなどを格納している。RAM73は、CPU71が所定の処理を行う際の作業領域として供される。記憶部74は、フラッシュメモリ、あるいは、ハードディスク装置などの不揮発性の記憶装置によって構成されている。記憶部74にはプログラムPG1がインストールされている。該プログラムPG1に記述された手順に従って、主制御部としてのCPU71が演算処理を行うことによって、各種機能(例えば、画像取得部711、対応疑似色情報生成部712、濃度配分変更部713、疑似色画像生成部714など)が実現される。 The ROM 72 stores basic programs and the like. The RAM 73 is used as a work area when the CPU 71 performs a predetermined process. The storage unit 74 is configured by a non-volatile storage device such as a flash memory or a hard disk device. A program PG1 is installed in the storage unit 74. Various functions (for example, an image acquisition unit 711, a corresponding pseudo color information generation unit 712, a density distribution change unit 713, a pseudo color, and the like are performed by the CPU 71 as a main control unit performing arithmetic processing according to the procedure described in the program PG1. An image generation unit 714 and the like) are realized.
画像取得部711は、画素値が複数の階調値で表現されている階調画像データを取得する。具体的には、当該階調画像データは、太陽電池9における位置を示す情報と、テラヘルツ波の強度を示す情報(階調値)とが対応づけされた状態で記録されている。 The image acquisition unit 711 acquires gradation image data in which pixel values are expressed by a plurality of gradation values. Specifically, the gradation image data is recorded in a state in which information indicating the position in the solar cell 9 and information (gradation value) indicating the intensity of the terahertz wave are associated with each other.
対応疑似色情報生成部712は、階調値に対応する疑似色を示す対応疑似色情報ED1を生成する。該対応疑似色情報ED1は、複数種の色が、階調値に対応づけられた各々の濃度配分で混合されることによって生成される。本実施形態では、複数種の色は、光の三原色であって、赤色、緑色及び青色である。この三原色を混合することによって、ほぼ全ての色が使われたフルカラーの疑似色画像を生成することが可能となる。 The corresponding pseudo color information generation unit 712 generates the corresponding pseudo color information ED1 indicating the pseudo color corresponding to the gradation value. The corresponding pseudo color information ED1 is generated by mixing a plurality of kinds of colors with respective density distributions associated with the gradation values. In the present embodiment, the plurality of colors are the three primary colors of light, and are red, green, and blue. By mixing these three primary colors, it is possible to generate a full-color pseudo color image in which almost all colors are used.
濃度配分変更部713は、複数種の色のうち少なくとも1つの色について、特定の濃度となる特定階調値を連続的に変更可能とする変更命令を受け付ける。そして、濃度配分変更部713は、その命令の内容にしたがって、その色の濃度配分を変更する。 The density distribution changing unit 713 receives a change command for continuously changing a specific gradation value having a specific density for at least one of a plurality of types of colors. Then, the density distribution changing unit 713 changes the density distribution of the color according to the contents of the command.
疑似色画像生成部714は、対応疑似色情報ED1に基づき、画像データにおける階調値を、対応する疑似色に変換して、疑似色画像データを生成する。 The pseudo color image generation unit 714 converts the tone value in the image data to the corresponding pseudo color based on the corresponding pseudo color information ED1, and generates pseudo color image data.
プログラムPG1は、通常、予め記憶部74などのメモリに格納されて使用されるものであるが、CD−ROMあるいはDVD−ROM、外部のフラッシュメモリなどの記録媒体に記録された形態(プログラムプロダクト)で提供され(あるいは、ネットワークを介した外部サーバからのダウンロードなどにより提供され)、追加的または交換的に記憶部74などのメモリに格納されるものであってもよい。なお、制御部7において実現される一部あるいは全部の機能は、専用の論理回路などでハードウェア的に実現されてもよい。 The program PG1 is normally used by being previously stored in a memory such as the storage unit 74, but is recorded in a recording medium such as a CD-ROM or DVD-ROM or an external flash memory (program product). (Or provided by downloading from an external server via a network), and may be additionally or exchanged stored in a memory such as the storage unit 74. Note that some or all of the functions realized in the control unit 7 may be realized in hardware by a dedicated logic circuit or the like.
また、制御部7は、表示部61、操作部62、ステージ駆動機構31、遅延ステージ駆動機構242、ルミネッセンス測定系5、イメージセンサ53およびカメラ6といった検査装置100の各要素とバス配線、ネットワーク回線またはシリアル通信回線などを介して接続されている。制御部7は、これらの要素の動作制御を行ったり、これらの要素からデータを受け取ったりする。 The control unit 7 includes each element of the inspection apparatus 100 such as the display unit 61, the operation unit 62, the stage drive mechanism 31, the delay stage drive mechanism 242, the luminescence measurement system 5, the image sensor 53, and the camera 6, bus wiring, and network lines. Alternatively, they are connected via a serial communication line. The control unit 7 controls the operation of these elements and receives data from these elements.
表示部61は、液晶ディスプレイなどの画像を表示する表示装置を構成する。表示部61は、疑似色画像生成部714によって生成された疑似色画像を出力する装置である。なお、出力装置として、疑似色画像を紙等の印刷媒体に印刷する印刷装置が設けられていてもよい。 The display unit 61 constitutes a display device that displays an image such as a liquid crystal display. The display unit 61 is a device that outputs the pseudo color image generated by the pseudo color image generation unit 714. Note that a printing device that prints the pseudo color image on a printing medium such as paper may be provided as the output device.
なお、制御部7を構成するコンピュータは、階調画像から疑似色画像を生成する画像処理装置である。また、当該画像処理装置に表示部61等の出力部を付加したものが、画像出力装置である。 The computer constituting the control unit 7 is an image processing apparatus that generates a pseudo color image from a gradation image. Further, an image output device is obtained by adding an output unit such as the display unit 61 to the image processing device.
操作部62は、例えば、キーボードおよびマウスによって構成される入力デバイスであり、オペレータからの各種の操作(コマンドや各種データの入力といった操作)を受け付ける。なお、操作部62は、各種スイッチ、タッチパネルなどにより構成されてもよい。 The operation unit 62 is an input device configured by, for example, a keyboard and a mouse, and receives various operations (operations such as inputting commands and various data) from the operator. The operation unit 62 may be configured with various switches, a touch panel, and the like.
<太陽電池の検査>
図6は、検査装置100の動作を示すフローチャートである。図6に示すフローチャートは、検査装置100のテラヘルツ波測定系2において、テラヘルツ波測定に基づいた検査を行うものである。以下の説明においては、特に断らない限り、検査装置100の各動作が制御部7による制御下のもとに行われるものとする。また、各工程の内容に応じて、複数の工程が並列に実行されたり、複数の工程の実行順序が適宜変更されたりしてもよい。
<Inspection of solar cells>
FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the inspection apparatus 100. The flowchart shown in FIG. 6 performs an inspection based on the terahertz wave measurement in the terahertz wave measurement system 2 of the inspection apparatus 100. In the following description, it is assumed that each operation of the inspection apparatus 100 is performed under the control of the control unit 7 unless otherwise specified. Moreover, according to the content of each process, a some process may be performed in parallel or the execution order of a some process may be changed suitably.
まず、電圧印加テーブル41に検査対象となる太陽電池9が設置される(ステップS1)。このとき、上述したように、受光面91(すなわち、太陽電池9が使用される状態において、太陽光を受光する側の主面)に向けて、検査光LP11が照射されるように、太陽電池9が設置される。そして、ステージ駆動機構31によって、移動ステージ3が位置L3に移動し、太陽電池9がテラヘルツ波測定系2において検査可能な状態とされる。 First, the solar cell 9 to be inspected is installed in the voltage application table 41 (step S1). At this time, as described above, the solar cell is irradiated with the inspection light LP11 toward the light receiving surface 91 (that is, the main surface on the side receiving sunlight when the solar cell 9 is used). 9 is installed. Then, the stage drive mechanism 31 moves the movable stage 3 to the position L3 so that the solar cell 9 can be inspected in the terahertz wave measurement system 2.
続いて、電極ピンユニット43が表面側電極96に当接され、太陽電池9の裏面側電極92および表面側電極96間に、逆バイアス電圧が印加される(ステップS2)。なお、逆バイアス電圧を印加しない場合は、ステップS2を省略することも可能である。 Subsequently, the electrode pin unit 43 is brought into contact with the front surface side electrode 96, and a reverse bias voltage is applied between the back surface side electrode 92 and the front surface side electrode 96 of the solar cell 9 (step S2). When no reverse bias voltage is applied, step S2 can be omitted.
次に、テラヘルツ波検出部23によるテラヘルツ波LT1の検出タイミングが設定される(ステップS3)。具体的には、制御部7が遅延ステージ241を制御することによって、検出光LP12がテラヘルツ波検出器231に到達するタイミングが所要の検出タイミングに固定されるように、折り返しミラー10Mの位置が調整される。なお、検出されるテラヘルツ波強度ができるだけ大きくなるように検出タイミングが設定することで、S/N比を高めることができる。例えば、図4に示す時間波形80の場合、検出タイミングが時間t3に設定されることによって、テラヘルツ波LT1を最大の強度にて検出できる。 Next, the detection timing of the terahertz wave LT1 by the terahertz wave detection unit 23 is set (step S3). Specifically, the control unit 7 controls the delay stage 241 to adjust the position of the folding mirror 10M so that the timing at which the detection light LP12 reaches the terahertz wave detector 231 is fixed at a required detection timing. Is done. Note that the S / N ratio can be increased by setting the detection timing so that the detected terahertz wave intensity is as large as possible. For example, in the case of the time waveform 80 shown in FIG. 4, the terahertz wave LT1 can be detected with the maximum intensity by setting the detection timing to time t3.
続いて、ステージ駆動機構31が駆動されることによって、太陽電池9を2次元平面内で移動させる。これによって、検査対象領域が検査光LP11で走査される(ステップS4)。そして、検査光LP11の各照射位置で放射されるテラヘルツ波LT1がテラヘルツ波検出器231によって検出される。検出されたテラヘルツ波LT1の電界強度を示す情報は、そのテラヘルツ波LT1の発生位置(照射位置)を示す情報に関連づけされて、記憶部74またはRAM73等に適宜保存される。 Subsequently, the stage driving mechanism 31 is driven to move the solar cell 9 in a two-dimensional plane. As a result, the inspection target area is scanned with the inspection light LP11 (step S4). Then, the terahertz wave LT1 emitted at each irradiation position of the inspection light LP11 is detected by the terahertz wave detector 231. Information indicating the electric field strength of the detected terahertz wave LT1 is associated with information indicating the generation position (irradiation position) of the terahertz wave LT1, and is appropriately stored in the storage unit 74, the RAM 73, or the like.
ステップS4にて得られるデータは、画素値が複数の階調値で表現されている階調画像データとなっている。すなわち、テラヘルツ波LT1の発生位置を示す情報が、各画素の位置情報を示しており、多値情報であるテラヘルツ波LT1の電界強度が画素値を示している。この階調画像データに基づき、テラヘルツ波強度分布を疑似的にカラー(ここでは、赤、緑及び青色)で表現した疑似色画像が生成され、当該疑似色画像が出力装置である表示部61等によって外部に出力される(ステップS5)。ここで、ステップS5の処理(疑似色画像の生成処理及び出力処理)について、図7を参照しつつ詳細に説明する。 The data obtained in step S4 is gradation image data in which pixel values are expressed by a plurality of gradation values. That is, information indicating the generation position of the terahertz wave LT1 indicates position information of each pixel, and the electric field strength of the terahertz wave LT1 that is multi-value information indicates the pixel value. Based on the gradation image data, a pseudo color image in which the terahertz wave intensity distribution is expressed in a pseudo color (here, red, green, and blue) is generated, and the pseudo color image is an output device 61 or the like. Is output to the outside (step S5). Here, the processing of step S5 (pseudo color image generation processing and output processing) will be described in detail with reference to FIG.
<疑似色画像の生成処理及び出力処理>
図7は、疑似色画像の生成処理及び出力処理の詳細を示すフローチャートである。まず各色(赤、緑及び青)について、テラヘルツ波強度(階調値)に対応付けされた濃度配分が決定される(ステップS51)。なお、このステップS51では、濃度配分変更部713が、各色の濃度配分の変更命令を受け付け、該変更命令に基づいて、該当色の濃度配分を変更する。
<Pseudo-color image generation processing and output processing>
FIG. 7 is a flowchart showing details of the pseudo color image generation process and output process. First, for each color (red, green and blue), the density distribution associated with the terahertz wave intensity (gradation value) is determined (step S51). In step S51, the density distribution changing unit 713 receives a density distribution change command for each color, and changes the density distribution of the corresponding color based on the change command.
続いて、ステップS51で決定された濃度配分に応じて、各色を混合することによって、対応疑似色情報ED1を生成する(ステップS52)。生成された対応疑似色情報ED1は、記憶部74またはRAM73に保存される。 Subsequently, the corresponding pseudo color information ED1 is generated by mixing the colors in accordance with the density distribution determined in step S51 (step S52). The generated corresponding pseudo color information ED1 is stored in the storage unit 74 or the RAM 73.
次に、疑似色画像生成部714によって、疑似色画像が生成される(ステップS53)。詳細には、疑似色画像生成部714は、対応疑似色情報ED1を参照して、テラヘルツ波強度画像に対して、テラヘルツ波強度を対応する色(疑似色)に変換する変換処理を行う。これによって、テラヘルツ波強度画像から、疑似色画像が生成される。そして、疑似色画像の出力が行われる(ステップS54)。 Next, the pseudo color image generation unit 714 generates a pseudo color image (step S53). Specifically, the pseudo color image generation unit 714 performs conversion processing for converting the terahertz wave intensity into a corresponding color (pseudo color) with respect to the terahertz wave intensity image with reference to the corresponding pseudo color information ED1. As a result, a pseudo color image is generated from the terahertz wave intensity image. Then, a pseudo color image is output (step S54).
続いて、疑似色画像の生成及び出力の処理を終了するか否かが判定される(ステップS55)。この判定は、具体的には、オペレータによって、色の濃度配分を変更する変更命令が入力されたか否か、あるいは、規定の終了処理命令が入力されたか否かに基づいて行われる。 Subsequently, it is determined whether or not the pseudo color image generation and output processing is to be ended (step S55). Specifically, this determination is made based on whether or not a change command for changing the color density distribution is input by the operator, or whether a predetermined end processing command is input.
変更命令が入力された場合(ステップS55においてNo)、ステップS51に戻って、ステップS51〜S54が再び実行される。また、終了処理命令が入力された場合(ステップS55においてYes)、疑似色画像の生成及び出力処理が終了する。 When the change command is input (No in step S55), the process returns to step S51, and steps S51 to S54 are executed again. Further, when the end processing command is input (Yes in step S55), the generation and output processing of the pseudo color image ends.
次に、ステップS51の処理(色の濃度配分の決定処理)及びステップS52の処理(対応疑似色情報ED1の生成処理)について、具体的に説明する。 Next, the processing of step S51 (color density distribution determination processing) and the processing of step S52 (processing for generating the corresponding pseudo color information ED1) will be specifically described.
図8は、各色の濃度配分及び対応疑似色情報ED1を示す図である。図8において、グラフR1,G1,B1の横軸はテラヘルツ波強度(以下、単に「強度」とも称する。)を示しており、縦軸は各色の濃度を示している。ここでは、強度は、0から1までの範囲の相対値としている。なお、8ビット画像の場合は、この0から1までの範囲が、0〜255の256階調に置き換えられる。グラフR1,G1,B1は、原色である赤色、緑色及び青色についての、強度に対応づけられた濃度配分を示している。つまり、グラフR1,G1,B1は、各強度(階調値)に対する各色の濃度の割り当てを示している。 FIG. 8 is a diagram showing the density distribution of each color and the corresponding pseudo color information ED1. In FIG. 8, the horizontal axis of graphs R1, G1, and B1 indicates the terahertz wave intensity (hereinafter, also simply referred to as “intensity”), and the vertical axis indicates the density of each color. Here, the intensity is a relative value in the range from 0 to 1. In the case of an 8-bit image, the range from 0 to 1 is replaced with 256 gradations from 0 to 255. Graphs R1, G1, and B1 show density distributions corresponding to the intensities for the primary colors red, green, and blue. That is, the graphs R1, G1, and B1 show the assignment of the density of each color to each intensity (gradation value).
また、図8に示されるカラーチャートCC1は、対応疑似色情報ED1を模式的に表したものである。当該カラーチャートCC1においては、横軸が強度を示しており、強度に応じた疑似色が示されている。 Further, the color chart CC1 shown in FIG. 8 schematically represents the corresponding pseudo color information ED1. In the color chart CC1, the horizontal axis indicates the intensity, and a pseudo color corresponding to the intensity is indicated.
本例では、赤色については、図8の上段に示すように強度0で最小濃度(=0%)、強度1.0で最大濃度(=100%)となるように設定されている。また、緑色については、図8の中段に示すように強度0及び1.0で最小濃度(=0%)となるように設定されている。さらに、青色については、図8の下段に示すように強度0で最大濃度(=100%)、強度1.0で最小濃度(=0%)となるように設定されている。 In this example, red is set to have a minimum density (= 0%) at an intensity of 0 and a maximum density (= 100%) at an intensity of 1.0 as shown in the upper part of FIG. For green, as shown in the middle of FIG. 8, the intensity is set to 0 and 1.0 and the minimum density (= 0%). Further, as shown in the lower part of FIG. 8, the blue color is set to have a maximum density (= 100%) at an intensity of 0 and a minimum density (= 0%) at an intensity of 1.0.
また、本例では、各色の最大濃度となる強度(階調値)及び最小濃度となるテラヘルツ波強度(階調値)を指定することによって、各色の濃度配分を変更するように設定されている。具体的には、3つの強度の値S,T,Uを指定することによって、各色の濃度配分を変更できるように設定されている。 Further, in this example, the density distribution of each color is set to be changed by designating the intensity (gradation value) that is the maximum density of each color and the terahertz wave intensity (gradation value) that is the minimum density. . Specifically, the density distribution of each color can be changed by designating three intensity values S, T, U.
値Sは、赤色及び青色が最小濃度(=0%)となる強度に設定されている。また、値Tは、緑色及び青色が最大濃度(=100%)となる強度に設定されている。さらに、値Uは、赤色及び緑色が最大濃度(=100%)となる強度に設定されている。値S,T,Uがそれぞれ変更されることによって、各色が最大濃度または最小濃度となる強度が変更されることとなる。つまり、値S,T,Uは、濃度配分を変更する制御パラメータとなっている。このように、各色の濃度配分における最大濃度または最小濃度となる階調値を変更できるようにすることで、各色の濃度配分をダイナミックに変更できる。したがって、各色の濃度配分を適切かつ迅速に設定できる。 The value S is set to an intensity at which red and blue become the minimum density (= 0%). The value T is set to an intensity at which green and blue have the maximum density (= 100%). Furthermore, the value U is set to an intensity at which red and green have the maximum density (= 100%). By changing the values S, T, and U, the intensity at which each color has the maximum density or the minimum density is changed. That is, the values S, T, and U are control parameters for changing the density distribution. As described above, by making it possible to change the gradation value that is the maximum density or the minimum density in the density distribution of each color, the density distribution of each color can be dynamically changed. Therefore, the density distribution of each color can be set appropriately and quickly.
なお、値S,T,Uは、例えば数値を直接入力することによって指定されるようにしてもよい。また、図8に示すようなグラフR1,G1,B1のうちの少なくも1つとともに、値S,T,Uの位置を示す線分(例えば、図8に示す一点破線)を表示部61に表示する。そして、当該線分を強度に関する軸(ここでは、横軸)に沿って左右に移動させる操作が受け付けられることによって、各値を指定できるようにしてもよい。 Note that the values S, T, and U may be specified by directly inputting numerical values, for example. Further, along with at least one of the graphs R1, G1, and B1 as shown in FIG. 8, a line segment indicating the position of the values S, T, and U (for example, a one-dot broken line shown in FIG. indicate. Each value may be specified by accepting an operation for moving the line segment to the left or right along an axis related to intensity (here, the horizontal axis).
例えば、図8に示す例では、値S,T,Uが、それぞれ「0.5」「0.25」「0.75」に設定されている。このため、赤色の濃度配分については、グラフR1で示されるように、強度0〜0.5で最小濃度(=0%)、強度0.5〜0.75で濃度が増加、強度0.75〜1.0で最大濃度(=100%)となっている。 For example, in the example shown in FIG. 8, the values S, T, and U are set to “0.5”, “0.25”, and “0.75”, respectively. For this reason, as shown in the graph R1, with respect to the red density distribution, the intensity is 0 to 0.5 and the minimum density (= 0%), the intensity is 0.5 to 0.75, and the intensity is 0.75. The maximum density (= 100%) is obtained at -1.0.
また、緑色の濃度配分については、強度0で最小濃度(=0%)であり、強度0〜0.25で濃度が増加、強度0.25〜0.75で最大濃度(=100%)となっている。そして、強度0.75〜1.0で濃度が減少し、強度1.0で最小濃度となっている。 Regarding the green density distribution, the intensity is 0 and the minimum density (= 0%), the intensity is increased from 0 to 0.25, the intensity is 0.25 to 0.75, and the maximum density (= 100%). It has become. The density decreases at an intensity of 0.75 to 1.0, and a minimum density at an intensity of 1.0.
さらに、青色の濃度配分については、強度0〜0.25で最大濃度(=100%)であり、強度0.25〜0.5で濃度が減少、強度0.5〜1.0で最小濃度(=0%)となっている。 Furthermore, regarding the density distribution of blue, the intensity is 0 to 0.25 and the maximum density (= 100%), the intensity is 0.25 to 0.5 and the density decreases, and the intensity is 0.5 to 1.0 and the minimum density is (= 0%).
各色がこのような濃度配分に設定されることで、対応疑似色情報ED1を示すカラーチャートCC1上では、強度0で青色(Blue)、強度0.25で水色(Aqua)、強度0.5で緑色(Green)、強度0.75で黄色(Yellow)、強度1.0で赤色(Red)となっている。この場合、強度の全域にわたって、比較的均一に疑似色が変化するグラデーションを示す。 By setting each color to such a density distribution, on the color chart CC1 indicating the corresponding pseudo color information ED1, the intensity is 0 (blue), the intensity is 0.25, the light blue (Aqua), and the intensity is 0.5. It is green (Green), yellow with an intensity of 0.75, and red with an intensity of 1.0. In this case, a gradation in which the pseudo color changes relatively uniformly over the entire intensity is shown.
なお、例えば、図8に示すグラフR1は、強度0.5〜0.75において曲線状に変化している。この部分を、図8中破線で示すように直線化してもよい。他のグラフG1,B1の、濃度が増減する部分においても、同様に直線化してもよい。 For example, the graph R1 shown in FIG. 8 changes in a curved line at an intensity of 0.5 to 0.75. This portion may be linearized as shown by the broken line in FIG. Similarly, the portions of the other graphs G1 and B1 where the concentration increases or decreases may be linearized.
本例では、値S,T,Uのそれぞれは、濃度が最大または最小となる強度を、2種の色について同時に指定する制御パラメータとなっている。例えば、赤色の最小濃度となる階調値である値Sを指定すると、自動的に、青色の最小濃度となる階調値が定まることとなる。すなわち、1つの色について濃度配分が変更されると、これに連動して、他の色の濃度配分も変更される。このため、少ない変更操作でも、対応疑似色情報ED1をダイナミックに変更することができる。ただし、最大濃度または最小濃度となる強度を、各色について独立に指定できるようにすることも可能である。 In this example, each of the values S, T, and U is a control parameter that specifies the intensity at which the density is maximum or minimum for two colors at the same time. For example, when a value S that is a gradation value that becomes the minimum density of red is designated, a gradation value that becomes the minimum density of blue is automatically determined. That is, when the density distribution is changed for one color, the density distribution of the other colors is also changed in conjunction with this. For this reason, the corresponding pseudo color information ED1 can be dynamically changed even with a small change operation. However, the intensity at which the maximum density or the minimum density is obtained can be specified independently for each color.
各値S,T,Uを個々に指定することも考えられるが、各値S,T,Uのうち1つを決めることによって、他の値が自動的に定まるようにしてもよい。具体的には、例えば下記の条件(1)〜条件(4)を予め設定することが考えられる。 Although each value S, T, U can be specified individually, other values may be automatically determined by determining one of the values S, T, U. Specifically, for example, the following conditions (1) to (4) may be set in advance.
(1)T<S<U
(2)S=(T+U)/2
(3)S<0.5の時、U−T=S
(4)S≧0.5の時、U−T=1−S
(1) T <S <U
(2) S = (T + U) / 2
(3) When S <0.5, UT = S
(4) When S ≧ 0.5, U−T = 1−S
図9は、値S,T,Uの関係を示す図である。図9は、上記条件(3)、(4)をグラフ化したものであって、横軸は値Sを示しており、縦軸は値Uと値Tの差分を示している。オペレータが、例えば値Sを指定すると、条件(2)によってTの大きさが自動的に決まる。さらに条件(3)または条件(4)にしたがって、値Uも自動的に決まる。 FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the values S, T, and U. FIG. 9 is a graph of the conditions (3) and (4). The horizontal axis indicates the value S, and the vertical axis indicates the difference between the value U and the value T. When the operator designates a value S, for example, the size of T is automatically determined by the condition (2). Further, the value U is automatically determined according to the condition (3) or the condition (4).
図10及び図11は、変更後の各色の濃度配分を及び対応疑似色情報を示す図である。図10に示される例では、値Sが0.2に設定されており、条件(1)〜条件(4)にしたがって、値T,Uがそれぞれ0.1,0.3に設定されている。このため、対応疑似色情報ED1を示すカラーチャートCC1は、強度が比較的小さい範囲(0〜0.3)において、疑似色が急峻に変化するグラデーションを示す。これに対して、図11に示される例では、値Sが0.8に設定されており、条件(1)〜条件(4)にしたがって、値T,Uがそれぞれ0.7,0.9に設定されている。このため、対応疑似色情報ED1を示すカラーチャートCC1は、強度が比較的大きい範囲(0.7〜1)において、疑似色が急峻に変化するグラデーションを示す。このように、値Sを決定することで、他の値T,Uも自動的に決まるため、各色の濃度配分の変更操作を簡略化できる。したがって、対応疑似色情報ED1を迅速に生成できる。また、値Sを変更することで、カラーチャートCC1における疑似色のグラデーションを連続的に変更できる。 10 and 11 are diagrams showing the density distribution of each color after the change and the corresponding pseudo color information. In the example shown in FIG. 10, the value S is set to 0.2, and the values T and U are set to 0.1 and 0.3, respectively, according to the conditions (1) to (4). . For this reason, the color chart CC1 indicating the corresponding pseudo color information ED1 shows a gradation in which the pseudo color changes sharply in a range where the intensity is relatively small (0 to 0.3). On the other hand, in the example shown in FIG. 11, the value S is set to 0.8, and the values T and U are 0.7 and 0.9, respectively, according to the conditions (1) to (4). Is set to For this reason, the color chart CC1 indicating the corresponding pseudo color information ED1 shows a gradation in which the pseudo color changes sharply in a range where the intensity is relatively large (0.7 to 1). Since the other values T and U are automatically determined by determining the value S in this way, the operation for changing the density distribution of each color can be simplified. Therefore, the corresponding pseudo color information ED1 can be quickly generated. Further, by changing the value S, the pseudo color gradation in the color chart CC1 can be continuously changed.
例えば、ステップS4にて取得されたデータにおいて、テラヘルツ波強度の分布が、比較的小さい強度に集まっている場合、値Sをその小さい強度に近い値に設定するとよい。これによって、図10で説明したように、比較的小さい強度において、疑似色を急峻に変化させることができるため、オペレータが観察したい部分のコントラストを高めることができる。 For example, in the data acquired in step S4, when the distribution of the terahertz wave intensity is gathered at a relatively small intensity, the value S may be set to a value close to the small intensity. Accordingly, as described with reference to FIG. 10, the pseudo color can be changed abruptly at a relatively small intensity, so that the contrast of the portion that the operator wants to observe can be increased.
一方、テラヘルツ波強度の分布が、比較的大きい強度に集まっている場合には、値Sをその大きい強度に近い値に設定するとよい。これによって、図11に示すように、比較的大きい強度において、疑似色を急峻に変化させることができるため、オペレータが観察したい部分のコントラストを高めることができる。 On the other hand, when the distribution of the terahertz wave intensity is gathered at a relatively large intensity, the value S may be set to a value close to the large intensity. As a result, as shown in FIG. 11, the pseudo color can be abruptly changed at a relatively large intensity, so that the contrast of the portion that the operator wants to observe can be increased.
さらに、オペレータが観察したい部分のテラヘルツ波強度の分布が、比較的均一に分散している場合、図8に示すように、疑似色のグラデーションが均一になるようにすれば、疑似色画像におけるコントラストを高めることができる。 Further, when the distribution of the terahertz wave intensity in the portion that the operator wants to observe is relatively uniformly dispersed, the contrast in the pseudo color image can be obtained by making the pseudo color gradation uniform as shown in FIG. Can be increased.
なお、上記説明では、値Uと値Tの差分が、値Sによって変更されるものとしているが、一定の値(例えば、0.2)に固定することなども妨げられない。 In the above description, the difference between the value U and the value T is assumed to be changed by the value S. However, fixing to a constant value (for example, 0.2) is not hindered.
また、上記説明では、値S,T,Uを指定することによって、各色が最大濃度または最小濃度となる強度が設定されている。しかしながら、最大濃度及び最小濃度の間の特定の中間濃度となる強度を指定できるようにしてもよい。特定の中間濃度となる強度を指定し、それに基づいて、各色の濃度配分が決定されるようにしてもよい。 In the above description, the intensity at which each color has the maximum density or the minimum density is set by specifying the values S, T, and U. However, it may be possible to designate an intensity that is a specific intermediate density between the maximum density and the minimum density. It is also possible to specify an intensity that provides a specific intermediate density and determine the density distribution of each color based on the specified intensity.
また、図8に示すように、例えばグラフR1上に、横軸(強度軸)の双方に縦軸(濃度軸)に沿って移動可能とされた複数の制御点P1,P2を予め設定しておき、これらの移動を受け付けるようにしてもよい。そして、移動後の制御点P1,P2を通るように、グラフR1を変形することによって、濃度配分が変更されるようにしてもよい。また、グラフR1の形状を決定する制御点の数を、任意に増減できるようにしてもよい。 Further, as shown in FIG. 8, for example, a plurality of control points P1 and P2 that are movable along the vertical axis (concentration axis) on both the horizontal axis (intensity axis) are set in advance on the graph R1. Alternatively, these movements may be accepted. Then, the density distribution may be changed by deforming the graph R1 so as to pass through the control points P1, P2 after movement. Moreover, you may enable it to increase / decrease arbitrarily the number of the control points which determine the shape of graph R1.
また、本実施形態では、3種の色の濃度配分を変更できるように設定されているが、3種の色のうち1または2種の色の濃度配分のみが変更できるように設定されてもよい。 Further, in the present embodiment, the density distribution of the three colors is set to be changeable, but even if the density distribution of only one or two of the three colors is set to be changeable. Good.
また、本実施形態では、3種の色の濃度配分を変更できるように設定されているが、2種の色または4種以上の色を混合することによって、対応疑似色情報が生成されるようにしてもよい。 In the present embodiment, the density distribution of the three colors is set to be changeable, but the corresponding pseudo color information is generated by mixing two colors or four or more colors. It may be.
また、対応疑似色情報を生成するために混合される色は、赤色、緑色及び青色に限定されるものではなく、他の色であってもよい。例えばシアン、マゼンタ及びイエローを含んでいてもよい。 Further, the colors mixed for generating the corresponding pseudo color information are not limited to red, green, and blue, but may be other colors. For example, cyan, magenta and yellow may be included.
また、ルミネッセンス測定系5におけるEL測定またはPL測定によって得られるEL画像またはPL画像は、太陽電池9上における位置毎にEL光強度またはPL光強度が記録された画像である。そこで、EL光強度またはPL光強度を多階調で表現された階調画像に適宜変換し、これをカラーチャートCC1を用いて、疑似色画像化することも可能である。その際、複数の色の濃度配分を適宜設定してカラーチャートCC1を変更することによって、EL画像またはPL画像を好適に疑似色画像化することができる。 The EL image or PL image obtained by EL measurement or PL measurement in the luminescence measurement system 5 is an image in which EL light intensity or PL light intensity is recorded for each position on the solar cell 9. Therefore, it is also possible to appropriately convert the EL light intensity or the PL light intensity into a gradation image expressed in multiple gradations, and to convert this into a pseudo color image using the color chart CC1. At this time, the EL image or the PL image can be suitably formed into a pseudo color image by appropriately changing the density distribution of a plurality of colors and changing the color chart CC1.
この発明は詳細に説明されたが、上記の説明は、すべての局面において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。また、上記各実施形態及び各変形例で説明した各構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わせたり、省略したりすることができる。 Although the present invention has been described in detail, the above description is illustrative in all aspects, and the present invention is not limited thereto. It is understood that countless variations that are not illustrated can be envisaged without departing from the scope of the present invention. In addition, the configurations described in the above embodiments and modifications can be appropriately combined or omitted as long as they do not contradict each other.
100 検査装置
22 検査光照射部(照射部)
23 テラヘルツ波検出部
24 遅延部
3 移動ステージ
31 ステージ駆動機構
4 試料台
41 電圧印加テーブル(保持部)
43 電極ピンユニット
5 ルミネッセンス測定系
53 イメージセンサ
55 PLプローブ光源(照射部)
61 表示部(出力部)
62 操作部
7 制御部
71 CPU
711 画像取得部
712 対応疑似色情報生成部
713 濃度配分変更部
714 疑似色画像生成部
74 記憶部
9 太陽電池(半導体試料)
CC1 カラーチャート(対応疑似色情報)
ED1 対応疑似色情報
LP11 検査光
LT1 テラヘルツ波
P1,P2 制御点
PG1 プログラム
R1,G1,B1 グラフ(濃度配分)
100 Inspection device 22 Inspection light irradiation part (irradiation part)
23 Terahertz wave detection unit 24 Delay unit 3 Moving stage 31 Stage drive mechanism 4 Sample stage 41 Voltage application table (holding unit)
43 Electrode Pin Unit 5 Luminescence Measurement System 53 Image Sensor 55 PL Probe Light Source (Irradiation Unit)
61 Display section (output section)
62 Operation unit 7 Control unit 71 CPU
711 Image acquisition unit 712 Corresponding pseudo color information generation unit 713 Density distribution change unit 714 Pseudo color image generation unit 74 Storage unit 9 Solar cell (semiconductor sample)
CC1 color chart (corresponding pseudo color information)
ED1 pseudo color information LP11 inspection light LT1 terahertz wave P1, P2 control point PG1 program R1, G1, B1 graph (concentration distribution)
Claims (5)
画素値が複数の階調値で表現されている階調画像を取得する画像取得部と、
複数種の色を、前記階調値毎に対応付けられた各々の濃度配分で混合することによって、前記階調値に対応する疑似色を示す対応擬似色情報を生成する対応疑似色情報生成部と、
前記複数種の色のうち少なくとも1つの色の前記濃度配分について、特定の濃度となる階調値を連続的に変更可能とする変更命令を受け付け、当該変更命令に従って前記濃度配分を変更する濃度配分変更部と、
前記対応擬似色情報に基づき、前記階調画像における前記階調値を対応する疑似色に変換して、疑似色画像を生成する疑似色画像生成部と、
を備え、
前記濃度配分変更部は、前記複数種の色のうち、1つの色の濃度配分について前記特定の濃度となる階調値が変更されるのに連動して、他の色の濃度配分を変更する、画像処理装置。 An image processing apparatus for processing an image,
An image acquisition unit for acquiring a gradation image in which pixel values are expressed by a plurality of gradation values;
A corresponding pseudo color information generating unit that generates corresponding pseudo color information indicating a pseudo color corresponding to the gradation value by mixing a plurality of types of colors with respective density distributions corresponding to the gradation values. When,
For the density distribution of at least one of the plurality of colors, a density command that accepts a change command that can continuously change a gradation value at a specific density and changes the density distribution according to the change command Change part,
Based on the corresponding pseudo color information, the pseudo color image generation unit that generates the pseudo color image by converting the gray scale value in the gray scale image into a corresponding pseudo color;
Equipped with a,
The density distribution changing unit changes the density distribution of another color in conjunction with the change of the gradation value that becomes the specific density for the density distribution of one color among the plurality of colors. An image processing apparatus.
前記濃度配分変更部は、前記少なくとも1つの色の濃度が最大または最小となる階調値を連続的に変更可能とする変更命令を受け付ける、画像処理装置。 The image processing apparatus according to claim 1,
The density distribution changing unit is an image processing apparatus that receives a change command for continuously changing a gradation value at which the density of the at least one color is maximum or minimum.
前記複数種の色が、赤色、緑色及び青色を含む、画像処理装置。 The image processing apparatus according to claim 1 or 2 ,
The image processing apparatus, wherein the plurality of colors include red, green, and blue.
請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の画像処理装置と、
前記疑似色画像を出力する出力部と、
を備える、画像出力装置。 An image output device for outputting an image,
The image processing apparatus according to any one of claims 1 to 3 ,
An output unit for outputting the pseudo color image;
An image output apparatus comprising:
半導体試料を保持する保持部と、
前記保持部に保持された前記半導体試料に検査光を照射する照射部と、
前記検査光の照射に応じて前記半導体試料から放射される放射光の強度を検出する検出部と、
前記検出部の検出結果に基づき、前記半導体試料における位置を示す位置情報、及び、当該位置において発生した放射光の強度を示す階調値が記録されている画像データを取得する画像取得部と、
複数種の色を、前記階調値に対応付けられた各々の濃度配分で混合することによって、前記階調値に対応する疑似色を示す対応擬似色情報を生成する対応疑似色情報生成部と、
前記複数種の色のうち少なくとも1つの色の前記濃度配分について、特定の濃度となる特定階調値を連続的に変更することによって、前記濃度配分を変更する濃度配分変更部と、
前記対応擬似色情報に基づき、前記画像データにおける前記階調値を対応する疑似色に変換して、疑似色画像データを生成する疑似色画像生成部と、
前記疑似色画像を出力する画像出力部と、
を備え、
前記濃度配分変更部は、前記複数種の色のうち、1つの色の濃度配分について前記特定の濃度となる階調値が変更されるのに連動して、他の色の濃度配分を変更する、検査装置。 An inspection apparatus for inspecting a semiconductor sample,
A holding unit for holding a semiconductor sample;
An irradiation unit that irradiates the semiconductor sample held by the holding unit with inspection light;
A detection unit for detecting the intensity of radiation emitted from the semiconductor sample in response to irradiation of the inspection light;
Based on the detection result of the detection unit, an image acquisition unit that acquires position information indicating a position in the semiconductor sample, and image data in which a gradation value indicating the intensity of emitted light generated at the position is recorded;
A corresponding pseudo color information generation unit configured to generate corresponding pseudo color information indicating a pseudo color corresponding to the gradation value by mixing a plurality of types of colors with respective density distributions associated with the gradation value; ,
A density distribution changing unit that changes the density distribution by continuously changing a specific gradation value that is a specific density for the density distribution of at least one of the plurality of colors;
Based on the corresponding pseudo color information, a pseudo color image generation unit that generates pseudo color image data by converting the gradation value in the image data into a corresponding pseudo color;
An image output unit for outputting the pseudo color image;
With
The density distribution changing unit changes the density distribution of the other colors in conjunction with the change of the gradation value that becomes the specific density for the density distribution of one color among the plurality of colors. , Inspection equipment.
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