(57)【要約】ＴＦＴアレイ検査において、ＴＦＴアレイの一ＴＦＴアレイ内の複数のドットに電子ビームを照射して各ドットから二次電子を検出し、各ドットの信号強度値を取得する工程と、取得したＴＦＴアレイの信号強度値のデータをＴＦＴアレイが備える周期構造に基づいて定めた複数のチャンネルに分解する工程と、分離した各チャンネルにおいて、信号強度値の移動平均値および移動標準偏差を算出し、このチャンネル内の各ドットの信号強度値について、移動平均値からのずれ量を移動標準偏差値で正規化することによってチャンネル毎に各ドットの欠陥度を算出する工程と、各チャンネルで算出した欠陥度を統合してＴＦＴ基板についてドットを単位とする欠陥度の分布を取得する工程と、欠陥度分布に基づいてＴＦＴアレイの欠陥を検出する工程とを備え、ゲートライン等のＴＦＴアレイの構造に由来する影響による欠陥の誤検出を低減する。
2010070755.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＴＦＴ基板に電子ビームを走査し、当該電子ビーム走査によりＴＦＴ基板のＴＦＴアレイから発生する二次電子を検出することによってＴＦＴアレイを検査するＴＦＴアレイ検査において、
前記ＴＦＴアレイの一ＴＦＴアレイ内の複数のドットに電子ビームを照射して各ドットから二次電子を検出し、各ドットの信号強度値を取得する工程と、
前記取得したＴＦＴアレイの信号強度値のデータをＴＦＴアレイが備える周期構造に基づいて定めた複数のチャンネルに分解する工程と、
前記分離した各チャンネルにおいて、信号強度値の移動平均値および移動標準偏差を算出し、当該チャンネル内の各ドットの信号強度値について、前記移動平均値からのずれ量を前記移動標準偏差値で正規化することによってチャンネル毎に各ドットの欠陥度を算出する工程と、
前記各チャンネルで算出した欠陥度を統合してＴＦＴ基板についてドットを単位とする欠陥度の分布を取得する工程と、
前記欠陥度分布に基づいてＴＦＴアレイの欠陥を検出する工程とを備えることを特徴とする、ＴＦＴアレイ検査方法。
【請求項２】
ＴＦＴアレイはゲートラインの長さ方向と垂直な方向に周期構造を有し、当該周期構造に基づいてゲートラインと垂直な方向にチャンネルを分解することを特徴とする、請求項１に記載のＴＦＴ基板検査方法。
【請求項３】
ＴＦＴアレイはゲートラインの長さ方向と平行な方向に周期構造を有し、当該周期構造に基づいてゲートラインと平行な方向にチャンネルを分解することを特徴とする、請求項１に記載のＴＦＴアレイ検査方法。
【請求項４】
ＴＦＴアレイはゲートラインの長さ方向と垂直な方向および平行な方向に周期構造を有し、当該周期構造に基づいてゲートラインと垂直な方向および平行な方向に格子状にチャンネルを分解することを特徴とする、請求項１に記載のＴＦＴアレイ検査方法。
【請求項５】
前記移動平均値および前記移動標準偏差値の少なくとも何れか一方は、入力信号に一次遅れさせた出力信号を帰還させて重み付けして加算するＩＩＲフィルタを用い、前記チャンネルに配列される信号強度値を前記ＩＩＲフィルタに順に入力して算出することを特徴とする、請求項１から４の何れか一つに記載のＴＦＴアレイ検査方法。
【請求項６】
前記欠陥を検出する工程は、
欠陥度が最低含有輝度に基づいて定められる正常範囲の外側にあるドットを第１の欠陥候補として抽出する工程と、
前記第１の欠陥候補のドットと連接するドットにおいて、前記正常範囲の内側であって、欠陥度が最低周辺輝度に基づいて定められる周辺範囲内のドットを第２の欠陥候補として抽出する工程と、
前記抽出した第１の欠陥候補のドットと第２の欠陥候補のドットが形成する領域を欠陥候補領域として定める工程と、
前記欠陥候補領域からノイズによる欠陥候補領域を除去する選別工程とを備え、
前記選別工程は、
前記欠陥候補領域のサイズとＴＦＴアレイのサイズとを比較し、ＴＦＴアレイのサイズよりも小さい欠陥候補領域を除去する第１の除去工程と、
前記欠陥候補領域にある欠陥度の平均欠陥度と、最低含有輝度と最低周辺輝度との間で定められる輝度に基づいて定められる閾値とを比較し、前記平均欠陥度が前記閾値よりも内側にある欠陥候補領域を除去する工程とを備えることを特徴とする、請求項１から５の何れか一つに記載のＴＦＴアレイ検査方法。
【請求項７】
ＴＦＴ基板に電子ビームを走査し、当該電子ビーム走査によりＴＦＴ基板のＴＦＴアレイに電子ビームを照射し、当該電子ビーム走査によりＴＦＴ基板のＴＦＴアレイから発生する二次電子を検出することによってＴＦＴアレイを検査するＴＦＴアレイ検査装置において、
欠陥度を算出するデータ処理部と、
前記データ処理部で算出した欠陥度に基づいて欠陥を検出する欠陥検出部とを備え、
前記データ処理部は、
前記ＴＦＴアレイの一ＴＦＴアレイ内の複数のドットに電子ビームを照射して検出される二次電子に基づいて各ドットの信号強度値を算出する信号強度値算出部と、
前記ＴＦＴアレイの信号強度値のデータをＴＦＴアレイが備える周期構造に基づいて定めた複数のチャンネルに分解するチャンネル分解部と、
前記分離した各チャンネルにおいて信号強度値の移動平均値を算出する移動平均値算出部と、
前記分離した各チャンネルにおいて信号強度値の移動標準偏差値を算出する移動標準偏差値算出部と、
前記チャンネル内の各ドットの信号強度値について、前記移動平均値からのずれ量を前記移動標準偏差値で正規化してチャンネル毎に各ドットの欠陥度を算出する欠陥度算出部と、
前記各チャンネルで算出した欠陥度を統合する欠陥度統合部とを備えることを特徴とする、ＴＦＴアレイ検査装置。
【請求項８】
前記チャンネル分解部は、ゲートラインと垂直な方向にチャンネルを分解することを特徴とする、請求項７に記載のＴＦＴアレイ検査装置。
【請求項９】
前記チャンネル分解部は、ゲートラインと平行な方向にチャンネルを分解することを特徴とする、請求項７に記載のＴＦＴアレイ検査装置。
【請求項１０】
前記チャンネル分解部は、ゲートラインと垂直な方向および平行な方向に格子状にチャンネルを分解することを特徴とする、請求項７に記載のＴＦＴアレイ検査装置。
【請求項１１】
前記移動平均値算出部は、入力信号に一次遅れさせた出力信号を帰還させて重み付けして加算するＩＩＲフィルタを備え、前記チャンネルに配列される信号強度値を前記ＩＩＲフィルタに順に入力して算出することを特徴とする、請求項７から１０の何れか一つに記載のＴＦＴアレイ検査装置。
【請求項１２】
前記移動標準偏差値算出部は、入力信号に一次遅れさせた出力信号を帰還させて重み付けして加算するＩＩＲフィルタを備え、前記チャンネルに配列される信号強度値と移動平均値との差分を二乗した値を前記ＩＩＲフィルタに順に入力して算出することを特徴とする、請求項７から１０の何れか一つに記載のＴＦＴアレイ検査装置。
【請求項１３】
前記欠陥度算出部は、
欠陥度と、最低含有輝度に基づいて定められる正常範囲に定められる第１の閾値とを比較して第１の欠陥候補として抽出する第１の比較手段と、
欠陥度と、最低周辺輝度に基づいて定められる周辺範囲に定められる第２の閾値とを比較して第２の欠陥候補として抽出する第２の比較手段と、
前記抽出した第１の欠陥候補のドットと第２の欠陥候補のドットが形成する欠陥候補領域について、当該欠陥候補領域のサイズを算出するサイズ算出手段と、
前記欠陥候補領域のサイズとＴＦＴアレイのサイズとを比較する第３の比較手段と、
前記抽出した第１の欠陥候補のドットと第２の欠陥候補のドットが形成する欠陥候補領域について、
当該欠陥候補領域の平均欠陥度を算出する平均欠陥度算出手段と、
前記欠陥候補領域の平均欠陥度と、最低含有輝度と最低周辺輝度との間で定められる輝度に基づいて定められる平均輝度閾値とを比較する第４の比較手段とを備えることを特徴とする、請求項７から１２の何れか一つに記載のＴＦＴアレイ検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＴＦＴアレイ検査方法、およびＴＦＴアレイ検査装置に関し、特に検出信号の信号強度から欠陥度を算出し、当該欠陥度に基づいて欠陥検出を行う信号処理に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）をアレイ状に配列した構成として例えば液晶基板があり、液晶ディスプレイ等のフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）等に用いられている。【０００３】
ＴＦＴを用いて構成された液晶ディスプレイは、ＴＦＴや画素電極を含むＴＦＴアレイが形成された一方のガラス基板と、対向電極が形成された他方のガラス基板との間に液晶を流しこんだ液晶パネルを基本構造とする。【０００４】
ガラス基板は、一般の集積回路の製造プロセスにより形成された複数のパネルを有し、各パネルはマトリックス状に配列された複数のＴＦＴアレイ（画素）により構成されている。各ＴＦＴアレイは、画素電極、蓄積容量及びＴＦＴを備える。画素電極は、一般にＩＴ０（インジウム・スズ酸化物）を用いて形成される。画素の基準電圧が印加される電極は蓄積容量を介して接地され、ＴＦＴの基準電圧はグランドレベルに設定される。ＴＦＴはスイッチとして機能し、ＴＦＴのゲート電極にはスイッチング制御のための信号が供給され、ＴＦＴのソース電極にはデータ信号が供給される。【０００５】
画素の駆動時には、ＴＦＴのソース電極に電圧が印加されているとき、ゲート電極に電圧を印加するとＴＦＴがオン状態となってドレイン電圧が上昇する。このとき、蓄積容量はチャージされ、次のリフレッシュサイクルまでドレイン電圧を維持する。このプロセスを各画素に対して繰り返し行うことにより、２つのガラス基板間の液晶分子配列が制御されて、液晶ディスプレイに二次元画像が表示される。【０００６】
上記ＴＦＴ及び画素電極が形成されたガラス基板（以下「ＴＦＴ基板」という。）の検査においては、電子線の電圧コントラスト技術を用いることによって、非接触で基板上の各ピクセルの状態を判定する方法が提案されている。【０００７】
図１９は、電圧コントラスト技術を用いたＴＦＴアレイ検査装置を説明するための図である。この検査装置において、検査されるＴＦＴ基板は高真空室内に搬送され、ステージ上に配置された状態で検査される。【０００８】
図１９において、アレイ検査装置１０１は、電子ビーム源１０２、二次電子検出部１０４、ＴＦＴ駆動信号生成・データ処理部１０５、欠陥判定部１０６を備える。電子ビーム源１０２は電子ビーム１０３を照射する。照射された電子ビーム１０３は、図示していない走査部によってＴＦＴ基板１１０の各ＴＦＴアレイ１１１を走査する。二次電子検出部１０４は、電子ビーム１０３をＴＦＴ基板１１０の各ＴＦＴアレイ１１１に照射して発生した二次電子１１２を検出する。また、二次電子検出部１０４は、二次電子１１２の検出量に基づいてＴＦＴアレイ１１１の電圧波形に対応した波形を表わす信号をＴＦＴ駆動信号生成・データ処理部（コンピュータシステム等）１０５に出力する。ＴＦＴ駆動信号生成・データ処理部１０５は、二次電子検出部１０４の出力信号を信号処理し、欠陥判定部１０６に出力する。欠陥判定部１０６は、画素の欠陥の有無や欠陥の内容を判定する。【０００９】
また、ＴＦＴ駆動信号生成・データ処理部１０５は駆動信号供給手段を含むこともでき、ＴＦＴ基板１１０の各ＴＦＴアレイ１１１を駆動するための駆動信号をライン１０７を介して出力する。この駆動信号の供給は、電子ビーム源１０２のＴＦＴアレイ１１１上への電子ビーム１０３の走査と同期して行われる。【００１０】
データ処理手段では、検査対象であるＴＦＴアレイの配列に対応して得られる二次元配列データを取得し、この二次元配列データをデータ処理することによって、欠陥画素の座標特定や欠陥要因の分類等の検査を行う。二次元配列データは、各ＴＦＴアレイのデータをＴＦＴアレイの画素配列に対応させて配列したものである。【００１１】
二次電子像を用いるＴＦＴアレイ検査では、電子線照射によってＴＦＴアレイから放出される二次電子を検出することによって、パネル上のＴＦＴアレイの電圧を測定し、測定した電圧値をプロットした画像を計算処理することによって欠陥部位を抽出している。撮像の解像度は１ＴＦＴアレイ（画素）当たり、例えば、２×２ドットの４点、あるいはそれ以上としている。【００１２】
ＴＦＴアレイの電圧画像は、ゲートライン等のＴＦＴアレイの構造に由来して画像の輝度に影響が生じる場合があり、欠陥検出において誤検出の要因となる。このＴＦＴアレイの構造に由来する影響を低減させる手法として、従来、例えば、３値メディアンフィルタを用い、その後、ローパスフィルタによって移動平均およびパネル全体の標準偏差を算出し、画像の輝度のずれを標準偏差を用いて判定することによって、欠陥検出を行っている。
【特許文献１】特開２００４−１３９８７１号公報
【特許文献２】特開２００５−３２１３０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
従来のように、３値メディアンフィルタ等によってゲートライン等のＴＦＴアレイの構造に由来する画像の輝度変化の影響を低減させる方法では、例えば、ゲートラインによる影響がＴＦＴアレイの２ドット幅を超えて広い範囲に及ぶときには、十分な低減効果を奏することができず、正常なＴＦＴアレイを欠陥として誤検出する場合がある。【００１４】
図２０は、ＴＦＴアレイの構造に由来する画像の輝度変化の影響を説明するための図である。図２０（ａ）では、ＴＦＴアレイ２００の片側にゲートライン２０２が配設された構成を示している。ここでは、ＴＦＴアレイ２００の９個所のドットについて画像信号を取得した状態を示している。図中の１〜９は、各ドットの画像信号の信号強度の大きさの順番を示している。【００１５】
ゲートライン２０２に近接するドットは、ゲートライン２０２からの影響を受けて画像の信号強度が変化する。ゲートライン２０２による影響がＴＦＴアレイの２ドット幅に及ぶ場合には、ゲートライン２０２に近い側から２列分のドットはゲートライン２０２に影響を受け、欠陥が無い場合であっても画像信号の信号強度が低下する等の影響が現れる。図２０中の灰色で示したドット部分は、ゲートラインによる影響で信号強度に影響を受けた部分を示している。【００１６】
このように広い範囲に影響が及ぶ場合には、図２０（ｂ）に示すように、ＴＦＴアレイ２００中のドットで得られた９個の信号強度を用いてメディアン値を求めると、得られた信号強度はゲートラインの影響を受けたドットの信号強度となるため、この信号強度を用いて欠陥検出を行うと、誤検出するおそれがある。【００１７】
このような誤検出を回避する手法として、メディアン窓の幅を広げることが考えられるが、このようにメディアン窓の幅を広げると欠陥部分についても平滑化されてしまうため、欠陥の検出精度が低下するという問題がある。また、移動平均の処理はそのデータの処理量が窓幅に比例して増大するため、オンライン検査等のリアルタイム性が求められる用途では窓幅のサイズが制限される。したがって、メディアンの窓幅を広げることによって欠陥の誤検出を回避する手法は有効なものとならない。【００１８】
そこで、本発明は上記課題を解決し、ゲートライン等のＴＦＴアレイの構造に由来する影響による欠陥の誤検出を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上記目的を解決するために、本発明は、ゲートライン等のＴＦＴアレイの構造に由来する影響において、ＴＦＴアレイの周期構造に由来する影響はドットの信号強度に周期的な影響をもたらすことに注目し、この周期性を有する信号強度のデータについて周期性を示す方向で分離することによって、周期構造による信号強度間の影響を排除し、さらに、周期構造による影響は排除した信号強度のデータに基づいて求めた欠陥候補について、ＴＦＴアレイのサイズや欠陥度の平均値を指標として欠陥検出を行うことによって、実質的な移動平均の窓幅の大きさに係わらず処理速度を高めることができ、リアルタイムなオンライン検査を行うことができる。【００２０】
本発明はＴＦＴアレイ検査方法の形態とＴＦＴアレイ検査装置の形態の２つの形態とすることができる。【００２１】
本発明のＴＦＴアレイ検査方法の形態は、ＴＦＴ基板に電子ビームを走査し、当該電子ビーム走査によりＴＦＴ基板のＴＦＴアレイから発生する二次電子を検出することによってＴＦＴアレイを検査するＴＦＴアレイ検査において、ＴＦＴアレイの一ＴＦＴアレイ内の複数のドットに電子ビームを照射して各ドットから二次電子を検出し、各ドットの信号強度値を取得する工程と、取得したＴＦＴアレイの信号強度値のデータをＴＦＴアレイが備える周期構造に基づいて定めた複数のチャンネルに分解する工程と、分離した各チャンネルにおいて、信号強度値の移動平均値および移動標準偏差を算出し、このチャンネル内の各ドットの信号強度値について、移動平均値からのずれ量を移動標準偏差値で正規化することによってチャンネル毎に各ドットの欠陥度を算出する工程と、各チャンネルで算出した欠陥度を統合してＴＦＴ基板についてドットを単位とする欠陥度の分布を取得する工程と、欠陥度分布に基づいてＴＦＴアレイの欠陥を検出する工程とを備える。【００２２】
ドットの信号強度値を取得する工程では、一ＴＦＴアレイ内の複数のドット位置に電子ビームを照射し、各ドットから放出される二次電子を検出し、検出して二次電子の信号強度を求める。取得した信号強度値はＴＦＴアレイ内の各ドットの電位を表し、正常なＴＦＴアレイと欠陥を有するＴＦＴアレイとではその電位が異なるため、信号強度値によって、ＴＦＴアレイの欠陥の有無を検出することができる。【００２３】
複数のチャンネルに分解する工程は、取得したＴＦＴアレイの信号強度値のデータをＴＦＴアレイが備える周期構造に基づいて、取得して信号強度値のデータを複数のチャンネルに分解する。これによって信号強度値の周期特性を各チャンネルに分離し、周期構造による信号強度間の影響を排除する。【００２４】
チャンネルへの分解は、ＴＦＴアレイの周期構造に応じて複数の形態によって行うことができる。【００２５】
チャンネル分解の第１の形態は、ＴＦＴアレイがゲートラインの長さ方向と垂直な方向に周期構造を有する場合である。この周期構造の場合には、ゲートラインと垂直な方向にチャンネルを分解する。このチャンネル分解によって、ゲートラインと平行に複数のチャンネルが形成される。【００２６】
チャンネル分解の第２の形態は、ＴＦＴアレイがゲートラインの長さ方向と平行な方向に周期構造を有する場合である。この周期構造の場合には、ゲートラインと平行な方向にチャンネルを分解する。このチャンネル分解によって、ゲートラインと垂直な方向に複数のチャンネルが形成される。【００２７】
また、チャンネル分解の第３の形態は、ＴＦＴアレイがゲートラインの長さ方向と垂直な方向および平行な方向に周期構造を有する場合である。この周期構造の場合には、ゲートラインと垂直な方向および平行な方向に格子状にチャンネルを分解する。このチャンネル分解によって、ゲートラインと垂直な方向および平行な方向に格子状に分けられたブロック内において、同じ位置関係のドットによってチャンネルを形成される。【００２８】
このチャンネル分解は、周期構造から同様の影響を受けるドットの信号強度をまとめて同一のチャンネルとすると共に、周期構造から異なる影響を受けるドットの信号強度については別のチャンネルに区分することによって、周期特性を異にするチャンネル間の影響を排除する。【００２９】
また、このチャンネル分解によって、同一のチャンネル内の信号強度は周期構造から同様の影響を受けた信号強度の集合となるため、欠陥度の算出で行う処理において実質的に移動平均処理と同様のローパスフィルタ処理を、窓幅に相当する処理データ数の影響を低減させることができる。処理データ数の影響が低減されるため、処理データ数を増加させることができ、処理速度を向上させることができる。データの処理速度を向上させることによってリアルタイム処理に好適となる。【００３０】
欠陥度を算出する工程では、分離した各チャンネルにおいて、信号強度値の移動平均値および移動標準偏差を算出し、このチャンネル内の各ドットの信号強度値について、移動平均値からのずれ量を移動標準偏差値で正規化する。移動平均値は、各チャンネルにおいて、所定のデータ数を窓幅としてチャンネル内を順に移動させながら平均値を算出することで取得することができる。また、移動標準偏差値は、各チャンネルにおいて、所定のデータ数を窓幅として、各ドットの信号強度と移動平均値との差分の二乗の和の平均の平方根を算出することで取得することができる。【００３１】
さらに、欠陥度は、各ドットの信号強度から移動平均値を差し引いて差分値を求め、この差分値を移動標準偏差値で除算することで算出することができる。移動標準偏差値で除算することによって規格化することによって、チャンネル内において移動平均値が変動した場合であっても、チャンネル内において移動平均値の変動に影響されない欠陥度を取得することができる。【００３２】
欠陥度の分布を取得する工程は、各チャンネルで算出した欠陥度を統合することによって行うことができ、この結合によってＴＦＴ基板について、ドットを単位とする欠陥度を取得することができる。【００３３】
移動平均値および移動標準偏差値の少なくとも何れか一方は、入力信号に一次遅れさせた出力信号を帰還させて重み付けして加算するＩＩＲフィルタを用いて算出することができる。このＩＩＲフィルタを用いる場合には、チャンネルに配列される信号強度値をＩＩＲフィルタに順に入力して算出する。ＩＩＲフィルタの重み付けを変更することによってローパスフィルタ特性を設定することができ、この重み付けは一次遅れさせた帰還信号に係数を乗ずることで変更することができる。【００３４】
欠陥の検出工程では、求めた欠陥度分布に基づいてＴＦＴアレイの欠陥を検出する。取得された欠陥度分布は、ＴＦＴアレイの周期構造の影響を受けていないため、ゲートライン等のＴＦＴアレイの構造に由来する影響による欠陥の誤検出を低減することができる。【００３５】
欠陥を検出する工程は、欠陥度が最低含有輝度に基づいて定められる正常範囲の外側にあるドットを第１の欠陥候補として抽出する工程と、第１の欠陥候補のドットと連接するドットにおいて、正常範囲の内側であって、欠陥度が最低周辺輝度に基づいて定められる周辺範囲内のドットを第２の欠陥候補として抽出する工程と、抽出した第１の欠陥候補のドットと第２の欠陥候補のドットが形成する領域を欠陥候補領域として定める工程と、欠陥候補領域からノイズによる欠陥候補領域を除去する選別工程とを備える。【００３６】
ここで、最低含有輝度はＴＦＴアレイが正常である場合に得られるドットの信号強度の最低レベルに対応するものである。また、最低周辺輝度は、ＴＦＴアレイの欠陥領域の周辺部分に得られるドットの信号強度の最低レベルに対応するものである。【００３７】
ここでは、最低含有輝度を閾値とすることによって欠陥領域に含まれるドットを抽出して第１の欠陥候補とする。また、最低周辺輝度を閾値とすることによってその周囲にある欠陥領域の範囲を第２の欠陥候補とし、第１の欠陥候補と第２の欠陥候補によって欠陥候補を算定する。【００３８】
この欠陥候補には、ノイズによるものが含まれているため、ノイズ選別工程によってノイズによる欠陥候補を除去する。【００３９】
選別工程は、欠陥候補領域のサイズとＴＦＴアレイのサイズとを比較し、ＴＦＴアレイのサイズよりも小さい欠陥候補領域を除去する第１の除去工程と、欠陥候補領域にある欠陥度の平均欠陥度と、最低含有輝度と最低周辺輝度との間で定められる輝度に基づいて定められる閾値とを比較し、平均欠陥度が閾値よりも内側にある欠陥候補領域を除去する工程とを備える構成とすることができる。【００４０】
選別工程では、欠陥候補のサイズがＴＦＴアレイのサイズよりも小さい場合には、ＴＦＴアレイの欠陥でなくノイズによるものであると判定して、この欠陥候補を除去する。また、選別工程では、欠陥候補の平均の欠陥度が所定値以下の場合には、ＴＦＴアレイの欠陥でなくノイズによるものであると判定して、この欠陥候補を除去する。これは、付着物等によるノイズ分の場合には、信号強度の局所的なコントラストは低い値となるのに対して、真の欠陥の場合には、信号強度の局所的なコントラストは高い値となり、通常平均の欠陥度の値は比較的高い値となる。【００４１】
この選別に用いる平均輝度閾値は、最低周辺輝度と最低含有輝度との間に設定することができる。【００４２】
本発明のＴＦＴアレイ検査装置の形態は、ＴＦＴ基板に電子ビームを走査し、この電子ビーム走査によりＴＦＴ基板のＴＦＴアレイに電子ビームを照射し、当該電子ビーム走査によりＴＦＴ基板のＴＦＴアレイから発生する二次電子を検出することによってＴＦＴアレイを検査するＴＦＴアレイ検査装置において、欠陥度を算出するデータ処理部と、データ処理部で算出した欠陥度に基づいて欠陥を検出する欠陥検出部とを備える。【００４３】
データ処理部は、ＴＦＴアレイの一ＴＦＴアレイ内の複数のドットに電子ビームを照射して検出される二次電子に基づいて各ドットの信号強度値を算出する信号強度値算出部と、ＴＦＴアレイの信号強度値のデータをＴＦＴアレイが備える周期構造に基づいて定めた複数のチャンネルに分解するチャンネル分解部と、分離した各チャンネルにおいて信号強度値の移動平均値を算出する移動平均値算出部と、分離した各チャンネルにおいて信号強度値の移動標準偏差値を算出する移動標準偏差値算出部と、チャンネル内の各ドットの信号強度値について、移動平均値からのずれ量を移動標準偏差値で正規化してチャンネル毎に各ドットの欠陥度を算出する欠陥度算出部と、各チャンネルで算出した欠陥度を統合する欠陥度統合部とを備える。【００４４】
チャンネル分解部の一形態は、ゲートラインと垂直な方向にチャンネルを分解し、他の形態ではゲートラインと平行な方向にチャンネルを分解し、さらに別の形態では、ゲートラインと垂直な方向および平行な方向に格子状にチャンネルを分解する。【００４５】
移動平均値算出部は、入力信号に一次遅れさせた出力信号を帰還させて重み付けして加算するＩＩＲフィルタを備え、チャンネルに配列される信号強度値をＩＩＲフィルタに順に入力して算出する。【００４６】
移動標準偏差値算出部は、入力信号に一次遅れさせた出力信号を帰還させて重み付けして加算するＩＩＲフィルタを備える。チャンネルに配列される信号強度値と移動平均値との差分を二乗した値をＩＩＲフィルタに順に入力して算出することによって、移動標準偏差値を算出する。【００４７】
欠陥度算出部は、欠陥度と、最低含有輝度に基づいて定められる正常範囲に定められる第１の閾値とを比較して第１の欠陥候補として抽出する第１の比較手段と、欠陥度と、最低周辺輝度に基づいて定められる周辺範囲に定められる第２の閾値とを比較して第２の欠陥候補として抽出する第２の比較手段と、抽出した第１の欠陥候補のドットと第２の欠陥候補のドットが形成する欠陥候補領域について、欠陥候補領域のサイズを算出するサイズ算出手段と、欠陥候補領域のサイズとＴＦＴアレイのサイズとを比較する第３の比較手段と、抽出した第１の欠陥候補のドットと第２の欠陥候補のドットが形成する欠陥候補領域について、欠陥候補領域の平均欠陥度を算出する平均欠陥度算出手段と、欠陥候補領域の平均欠陥度と、最低含有輝度と最低周辺輝度との間で定められる輝度に基づいて定められる平均輝度閾値とを比較する第４の比較手段とを備える。
【発明の効果】
【００４８】
本発明によれば、ゲートライン等のＴＦＴアレイの構造に由来する影響による欠陥の誤検出を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明のＴＦＴアレイ検査装置の構成例を説明するための図である。
【図２】本発明によるＴＦＴアレイ検査方法の手順の概要を説明するためのフローチャートである。
【図３】本発明のＴＦＴアレイの周期構造による信号強度の周期特性を説明するための図である。
【図４】本発明の信号強度のチャンネルへの分離を説明するための図である。
【図５】本発明の信号強度のチャンネルへの分離を説明するための図である。
【図６】本発明の信号強度のチャンネルへの分離を説明するための図である。
【図７】分解したチャンネルについて取得した信号強度の変化を示す図である。
【図８】本発明のチャンネル内の信号強度に基づく欠陥度の算出を説明するためのフローチャートである。
【図９】本発明のチャンネル内の信号強度に基づく欠陥度の算出を説明するための説明図である。
【図１０】本発明の移動平均を説明するための図である。
【図１１】本発明の移動平均を説明するための図である。
【図１２】本発明の移動平均値と移動標準偏差と欠陥度との関係を説明するための図である。
【図１３】本発明の欠陥度を用いた欠陥検出を説明するためのフローチャートである。
【図１４】本発明の欠陥度を用いた欠陥検出を説明するための説明図である。
【図１５】本発明のＴＦＴアレイ装置が備えるデータ処理部の構成例を説明するためのブロック図である。
【図１６】本発明のＴＦＴアレイ装置が備える欠陥判定部の構成例を説明するためのブロック図である。
【図１７】本発明のＴＦＴアレイをブロックによる分散例を説明するための図である。
【図１８】本発明のブロック単位で行う折りたたみ走査例を説明するための図である。
【図１９】電圧コントラスト技術を用いたＴＦＴアレイ検査装置を説明するための図である。
【図２０】ＴＦＴアレイの構造に由来する画像の輝度変化の影響を説明するための図である。
【符号の説明】
【００５０】
１…アレイ検査装置、２…電子ビーム源、３… 電子ビーム走査部、４… 二次電子検出部、５…データ処理部、５ａ…ビームデータ記憶部、５ｂ…信号強度算出部、５ｃ…信号強度記憶部、５ｄ …チャンネル分離部、５ｅ…移動平均値算出部、５ｆ…移動標準偏差値算出部、５ｇ…欠陥度算出部、５ｈ…チャンネル結合部、６…欠陥判定部、６ａ…比較部、６ｂ…比較部、６ｃ…欠陥候補記憶部、６ｄ…サイズ算出部、６ｅ…比較部、６ｆ…平均値算出部、６ｇ…比較部、６ｈ…除去部、６ｉ…閾値記憶部、6i1…第１閾値、6i2…第２閾値、6i3…第３閾値、6i4…第４閾値、１０Ａ，１０Ｂ…アレイ列、１０ａ…ＴＦＴ、１０ｂ…画素電極、１１…ゲートライン、１２…データライン、２０…ドット、１０１…アレイ検査装置、１０２…電子ビーム源、１０３…電子ビーム、１０４…二次電子検出部、１０５…駆動信号生成・データ処理部、１０６…欠陥判定部、１０７…ライン、１１０…基板、１１１…アレイ、１１２…二次電子、２００…アレイ、２０２…ゲートライン。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５１】
以下、本発明の実施の形態について図を参照しながら詳細に説明する。【００５２】
図１は本発明のＴＦＴアレイ検査装置の構成例を説明するための図である。【００５３】
図１において、ＴＦＴアレイ検査装置１は、電子ビーム源２と、電子ビーム走査部３と、二次電子検出部４と、データ処理部５と欠陥判定部６を備える。電子ビーム源２から発した電子ビームを電子ビーム走査部３によってＴＦＴ基板上に形成されたＴＦＴアレイ（画素）１０に照射し、照射領域のドット２０から放出された二次電子を二次電子検出部４によって検出する。データ処理部５は、二次電子検出部４で検出した二次電子の検出量に基づいて各ドットにおける信号強度を算出する。欠陥判定部６は、データ処理部５で算出した信号強度に基づいて、欠陥の有無や欠陥の種類や欠陥の位置等を判定する。なお、データ処理部５において、ＴＦＴ駆動信号生成部は本発明とは直接関係しないため図示していない。【００５４】
ＴＦＴアレイ１０は画素電極１０ｂを有し、この画素電極１０ｂはＴＦＴ１０ａを介してゲートライン１１およびデータライン１２と接続されている。液晶基板の場合には、画素電極１０ｂは対向する対向電極（図示していない）との間に液晶を挟み、データライン１２から供給される信号によって選択した画素をゲートライン１１から供給される信号のタイミングで駆動する。【００５５】
電子ビーム走査部３は、電子ビーム源２から発せられた電子ビームを走査することによって画素１０内の複数のドット（照射領域）２０に順に照射する。電子ビームが照射されたドット２０は、その部分の電位に応じた量の二次電子を放出する。二次電子検出部４は放出された二次電子を検出し、その二次電子量を信号強度として出力する。データ処理部５は、二次電子検出部４が検出した二次電子の信号強度に基づいて各画素の電位状態を求める。【００５６】
二次電子検出部４は、一ＴＦＴアレイについて複数のドット２０からの二次電子を検出する。データ処理部５は、複数のドット２０から取得した複数の信号強度を演算処理することによって一ＴＦＴアレイの信号強度を算出する。この一ＴＦＴアレイの信号強度を算出する際に、真の欠陥に基づくものではない、画素の形状や配線等の周期構造の影響によってあたかも欠陥と誤って判定される可能性がある誤欠陥データを除いて、誤欠陥データの影響を受けない信号強度を求める必要がある。【００５７】
本発明のデータ処理部５は、複数の信号強度から周期構造の影響を排除し、欠陥の度合いを表す欠陥度を算出する。【００５８】
図２は、本発明によるＴＦＴアレイ検査方法の手順の概要を説明するためのフローチャートである。【００５９】
本願発明のＴＦＴアレイ検査方法は、ＴＦＴ基板に電子ビームを走査し、この電子ビーム走査によってＴＦＴ基板のＴＦＴアレイから発生する二次電子を検出することによってＴＦＴアレイを検査するものである。【００６０】
はじめに、ＴＦＴアレイの一ＴＦＴアレイ内の複数のドットに電子ビームを照射して各ドットから二次電子を検出し、各ドットの信号強度値を取得して撮像画像を取得する（S1）。取得したＴＦＴアレイの信号強度値のデータをＴＦＴアレイが備える周期構造に基づいて定めた複数のチャンネルに分解する（S2）。【００６１】
分離した各チャンネルにおいて、ＴＦＴアレイの欠陥の有無を判定する指標として欠陥度を算出する。欠陥度の算出は、信号強度値の移動平均値および移動標準偏差を算出し、チャンネル内の各ドットの信号強度値について、移動平均値からのずれ量を移動標準偏差値で正規化することによって行う。この欠陥の算出では、チャンネル毎に各ドットの欠陥度が算出される（S3）。【００６２】
前記工程の欠陥度は分離したチャンネル毎に算出されているため、各チャンネルで算出した欠陥度を統合して、ＴＦＴ基板全体についてドットを単位とする欠陥度の分布を取得する(S4)。取得した欠陥度分布に基づいてＴＦＴアレイの欠陥を検出する（S5）。【００６３】
以下、上記した各工程について、図３〜図１４を用いて説明する。図３はＴＦＴアレイの周期構造による信号強度の周期特性を説明するための図であり、図４〜図６は信号強度のチャンネルへの分離を説明するための図であり、図７は分解したチャンネルについて取得した信号強度の変化を示す図であり、図８、９はチャンネル内の信号強度に基づく欠陥度の算出を説明するためのフローチャートおよび説明図であり、図１０、１１は移動平均を説明するための図であり、図１２は移動平均値と移動標準偏差と欠陥度との関係を説明するための図であり、図１３、１４は欠陥度を用いた欠陥検出を説明するためのフローチャートおよび説明図である。【００６４】
図３はＴＦＴアレイの周期構造による信号強度の周期特性を説明するための図である。図３は、ＴＦＴ基板上に形成された複数のＴＦＴアレイ１０の一部分を示している。複数のＴＦＴアレイ１０は、ゲートライン１１に沿ってアレイ列１０Ａ，１０Ｂを形成している。このような構成では、アレイ列１０Ａ，１０Ｂの各ドット２０は、ゲートライン１１に対して周期構造を形成している。液晶パネルはゲートライン間隔で同じ構造を繰り返す周期的構造を持っている。各チャンネル内に含まれるドットはゲートラインから等距離にあるため、まったく同じ構造を計測したものとなる。一方、分離された各チャンネルはゲートラインから異なる距離にあるため、計測点での構造が若干異なるが、本発明では信号強度の信号処理は分離したチャンネル毎に行うため、各チャンネル間の影響を除くことができる。【００６５】
図３はこの周期構造によるドットの信号強度の周期特性を模式的に示している。ＴＦＴアレイのアレイ列１０Ａの周期特性を示しているが、周期構造による影響はアレイ列１０Ａに限られるものではない。【００６６】
本発明は周期構造による影響を低減するために、取得したＴＦＴアレイの信号強度値のデータをＴＦＴアレイが備える周期構造に基づいて複数のチャンネルに分解する。図４〜図６は信号強度のチャンネルへの分離を説明するための図である。【００６７】
図４はＴＦＴアレイがゲートラインの長さ方向と垂直な方向に周期構造を有する例を示している。図４では、ゲートラインの長さ方向と垂直な方向をｙ方向で示している。【００６８】
この周期構造の場合には、ゲートラインと垂直な方向（ｙ方向）にチャンネルを分解することによって、ゲートラインによる周期的な影響を低減する。図４では、ゲートラインからｘ方向に延びるドット列が６列ある例であり、この各ドット列を１チャンネルに対応させたチャンネル０〜チャンネル５の６チャンネルに分離する。【００６９】
各チャンネル内に含まれるドットはゲートラインから等距離にあるため、ゲートラインの電圧から同様の影響を受ける。一方、分離された各チャンネルはゲートラインから異なる距離にあるため、ゲートラインの電圧から受ける影響は異なるが、本発明では信号強度の信号処理は分離したチャンネル毎に行うため、各チャンネル間の影響を除くことができる。【００７０】
図５はＴＦＴアレイがゲートラインの長さ方向と平行な方向に周期構造を有する例を示している。図５では、ゲートラインの長さ方向と平行な方向をｘ方向で示している。この周期構造の場合には、ゲートラインと平行な方向にチャンネルを分解することによって、ゲートラインと平行な方向に周期構造による周期的な影響を低減する。図５では、ｙ方向に延びるドット列が６列ある例であり、この各ドット列を１チャンネルに対応させたチャンネル０〜チャンネル５の６チャンネルに分離する。【００７１】
各チャンネル内に含まれるドットはｘ方向に対して同様の周期性を有するため、ｘ方向の周期構造（図示していない）から等距離にあるため同様の影響を受ける。一方、分離された各チャンネルはｘ方向の周期構造（図示していない）から異なる距離にあるため、周期構造から受ける影響は異なるが、本発明では信号強度の信号処理を分離したチャンネル毎に行うことによって、各チャンネル間の影響を除くことができる。【００７２】
図６はＴＦＴアレイがゲートラインの長さ方向と垂直な方向および平行な方向に周期構造を有する例を示している。図６では、ゲートラインの長さ方向と平行な方向をｘ方向で示し、ゲートラインの長さ方向と垂直な方向をｙ方向で示している。この周期構造の場合には、ゲートラインの長さ方向と垂直な方向および平行な方向の両方向にチャンネルを分解することによって、ゲートラインの長さ方向と垂直な方向および平行な方向に周期構造による周期的な影響を低減する。図６では、ゲートラインからｘ方向に延びるドット列が６列あり、ｙ方向に延びるドット列が６列ある例であり、両ドット列で形成される格子配列において、同一の位置関係にあるドットを１チャンネルに対応させたチャンネル００〜チャンネル５５の３６チャンネルに分離する。【００７３】
各チャンネル内に含まれるドットはｘ方向およびｙ方向に対して同様の周期性を有するため、ｘ方向の周期構造（図示していない）およびｙ方向の周期構造（図示していない）から等距離にあるため同様の影響を受ける。一方、分離された各チャンネルはｘ方向の周期構造（図示していない）およびｙ方向の周期構造（図示していない）から異なる距離にあるため、周期構造から受ける影響は異なるが、本発明では信号強度の信号処理を分離したチャンネル毎に行うことによって、各チャンネル間の影響を除くことができる。【００７４】
なお、上記した例では、１ドット列に対して１チャンネルを対応させる例を示しているが、複数のドット列に対して１チャンネルを対応させてもよい。【００７５】
図７は、分解したチャンネルについて取得した信号強度の変化を示す図であり、信号強度を画像輝度に対応させた場合には輝度分布として表される。輝度分布は、ＴＦＴアレイの配列に沿った変化にほぼ一様なガウスノイズが乗った分布となる。この輝度分布において、欠陥ドットの輝度は、正常なドットと比較して明るい方向あるいは暗い方向にはずれた輝度を表す。一般に、欠陥ドットと正常なドットとは、輝度の平均値からのずれ量を標準偏差と比較することで識別することができる。【００７６】
ここで、画像輝度の輝度分布は、ＴＦＴアレイの配列に沿った変化分を有しているため、１チャンネルで一つの平均値を用いる場合には、平均値からのずれ量を標準偏差と比較することができない。そこで、ここでは、平均値と標準偏差値とを局所的に求めることで、ＴＦＴアレイの配列に沿った変化分の影響を除去する。平均値と標準偏差値の局所的な算出は、所定個数の輝度（信号強度値）について移動平均値を求め、所定個数の輝度（信号強度値）について移動標準偏差を求めることで行う。【００７７】
図７において、欠陥ドットの検出は、ドットの信号強度が、移動平均値から移動標準偏差値のｎ倍の範囲内にあるか否かを判定することで行うことができる。【００７８】
本発明は、移動平均値および移動標準偏差値を用いて欠陥度を算出し、この欠陥度に基づいて欠陥検出を行う。【００７９】
以下、欠陥度の算出について、図８〜図１２を用いて説明する。図８、９はチャンネル内の信号強度に基づく欠陥度の算出を説明するためのフローチャートおよび説明図である。【００８０】
欠陥度の算出は分離した各チャンネルについて行う。分離した複数のチャンネルから欠陥度を算出するチャンネルを選択する。図９（ａ）は分離した複数のチャンネルと各チャンネルに含まれるドットの信号強度値を示している。なお、図９では、チャンネル０〜チャンネルｎのドット（ｉ）の信号強度値をＩ０（ｉ）〜Ｉｎ（ｉ）で示している(S11)。選択したチャンネルに含まれるドット（ｉ）の信号強度値Ｉ（ｉ）を抽出する。図９（ｂ）は、一チャンネルにおいて抽出したドット（ｉ）の信号強度値Ｉ（ｉ）の信号列を示している(S12)。【００８１】
抽出したドット（ｉ）の信号強度値Ｉ（ｉ）を用いて、移動平均値Ｉmean（ｉ）を算出する。この移動平均値Ｉmean（ｉ）の算出は、例えば、以下の式（１）による平均演算を、算出を行うドット（ｉ）の周囲のデータの中から予め定めた所定数ｍの信号強度値Ｉを抽出することで行うことができる。【００８２】
Ｉmean（ｉ）＝ΣＩ（ｉ）／ｍ          …（１）【００８３】
図９（ｃ）は移動平均値Ｉmean（ｉ）の算出を示している。データ列の端部では移動平均値の算出に必要なデータ数が不足するため、端部のデータを外挿する等の処理を行うことで算出する。【００８４】
本発明のＴＦＴアレイ検査では、ライン検査を行うため高速でリアルタイムの処理が必要である。本発明では、処理速度を高めるためにＩＩＲフィルタを用いた近似移動平均処理を行う。このＩＩＲフィルタは、図１０（ａ）に示すような重み係数の特性を有した重み付き平均となる。【００８５】
図１１はＩＩＲフィルタの一構成例を示す図である。図１１に示す構成例では、出力信号を一次遅れ器（Ｚ−１）を通し、所定の係数αを乗じた値を加算器に帰還させる構成とすることができる（S13)。【００８６】
なお、点状欠陥や線状欠陥等の予め欠陥の種類が既知である場合には、その欠陥に応じたマッチドフィルタ等の強調フィルタを用いて、この欠陥種の信号強度列を抽出することもできる。【００８７】
次に、抽出したドット（ｉ）の信号強度値Ｉ（ｉ）と算出した移動平均値Ｉmean（ｉ）を用いて、移動標準偏差値σ（ｉ）を算出する。この移動標準偏差値σ（ｉ）の算出は、例えば、以下の式（２）による演算を、算出を行うドット（ｉ）の周囲のデータの中から予め定めた所定数ｍの信号強度値Ｉを抽出することで行うことができる。【００８８】
σ（ｉ）＝（Σ（Ｉ（ｉ）−Ｉmean（ｉ））2／ｍ）1/2          …（２）【００８９】
図８（ｄ）は移動標準偏差値σ（ｉ）の算出を示している。データ列の端部では移動平均値の算出に必要なデータ数が不足するため、端部のデータを外挿する等の処理を行うことで算出する。また、移動平均値Ｉmean（ｉ）の算出に用いるデータ数と移動標準偏差値σ（ｉ）に用いるデータ数とは必ずしも一致させる必要はない (S14)。【００９０】
次に、前記S13の工程で算出した移動平均値Ｉmean（ｉ）と前記S14で算出した移動標準偏差値σ（ｉ）、および抽出したドット（ｉ）の信号強度値Ｉ（ｉ）を用いてドット（ｉ）の欠陥度Ｄ（ｉ）を算出する。この欠陥度Ｄ（ｉ）の算出は、例えば、以下の式（３）による演算によって行うことができる。【００９１】
Ｄ（ｉ）＝（Ｉ（ｉ）−Ｉmean（ｉ））／σ（ｉ）            …（３）【００９２】
この欠陥度Ｄ（ｉ）の算出では、ドット（ｉ）の信号強度値Ｉ（ｉ）と移動平均値Ｉmean（ｉ）との差分を移動標準偏差値σ（ｉ）で除算することによって正規化することで求める。正規化することによって、ドット（ｉ）の信号強度値Ｉ（ｉ）や移動平均値Ｉmean（ｉ）の大きさにかかわらない欠陥度を求めることができる。図８（ｅ）は欠陥度Ｄ（ｉ）の算出を示している。【００９３】
S12〜S15の工程を１チャンネル内の全ドットについて行って、１チャンネル内の欠陥度を算出する（S16）。S16の工程まで算出した欠陥度Ｄ（ｉ）は、分解した１チャンネルでの値であるため、全チャンネルについてS11〜S15の工程を繰り返すことによって全チャンネルについて同様にドットの欠陥度を算出する（S17）。【００９４】
算出したドットの欠陥度は、分解された複数のチャンネルの各チャンネルについて求められているため、これらの欠陥度を結合してＴＦＴ基板全体の欠陥度の分布を求める。図８（ｆ）は、欠陥度を結合した状態を示している。欠陥検出は、この結合によって得られた欠陥度の分布に基づいて行う。【００９５】
図１２は、本発明による欠陥度による欠陥検出と、移動平均値と移動標準偏差値とを用いた通常の欠陥検出を比較するための図である。【００９６】
図１２（ｂ）は移動平均値と移動標準偏差値とを用いた通常の欠陥検出の例を示している。通常、欠陥ドットから得られる信号強度は、移動平均値Ｉmeanから移動標準偏差のｎ倍（ｎσ）以上ずれた値を示す。図１２（ｂ）において、ドットａは移動平均値Ｉmeanからのずれ量はｎσであるため、正常なドットと判定され、また、ドットｂは移動平均値Ｉmeanからのずれ量はｎσを超えているため、欠陥を有するドットと判定される。この欠陥検出では、ずれ量を判定するための移動平均値および標準偏差基準が変動するため、ドットの位置によって欠陥検出の検出精度にばらつきが生じる。【００９７】
これに対して、図１２（ａ）は本発明による欠陥度を用いた欠陥検出の例を示している。欠陥度は、前記したように、ドット（ｉ）の信号強度値Ｉ（ｉ）と移動平均値Ｉmean（ｉ）との差分（Ｉ（ｉ）−Ｉmean（ｉ））を移動標準偏差値σ（ｉ）で除算することによって正規化することによって、欠陥検出の検出精度にばらつきを低減することができる。【００９８】
図１２（ａ）において、ドットａは欠陥度がｎσ内であるため、正常なドットと判定し、また、ドットｂは欠陥度がｎσを超えているため、欠陥を有するドットと判定する。【００９９】
通常、検査対象のドット数は非常に多いため、誤検出の期待値を減らすためには大きな閾値を用いる必要がある。しかし、大きな閾値を用いて欠陥検出を行うと、ずれ量が小さな欠陥度については検出されずに正常と判定され、検出漏れが生じるおそれがある。【０１００】
そこで、本発明は、欠陥度によって抽出した欠陥候補について、欠陥候補の領域のサイズおよび平均欠陥度（平均信号強度）を用いることによって、欠陥候補の中からノイズによる欠陥部分を除去する。【０１０１】
欠陥候補の領域の大きさを用いたノイズの欠陥部分の除去は、ＴＦＴアレイの真の欠陥は１ＴＦＴアレイのサイズよりも大きいという点に基づくものであり、欠陥候補の領域サイズが１ＴＦＴアレイのサイズよりも小さい場合には、ノイズによる欠陥部分として欠陥候補から除去する。【０１０２】
また、欠陥候補の平均欠陥度（平均信号強度）を用いたノイズの欠陥部分の除去は、真の欠陥の平均欠陥度は、ノイズの欠陥の平均欠陥度よりも高いという点に基づくものであり、欠陥候補の平均欠陥度が予め設定した平均欠陥度閾値（平均輝度閾値）よりも低い場合には、ノイズによる欠陥部分として欠陥候補から除去する。この平均欠陥度の違いは、信号強度による画像において、異物等による輝度分布は局所コントラストが低く現れるのに対して、真の欠陥による輝度分布は局所コントラストが高く現れ、高い局所コントラストでは、通常平均輝度が高くなるためである。【０１０３】
以下、欠陥検出の手順を図１３のフローチャートを用いて説明する。【０１０４】
はじめに、注目するＴＦＴアレイ（画素）を選択し(S21)、選択したＴＦＴアレイ内のドットについて(S22)、そのドットの欠陥度と第１閾値とを比較して、欠陥を有するドットを抽出する。この第１閾値は最低含有輝度に基づいて設定する。ここで、最低含有輝度は正常なＴＦＴアレイが少なくとも有する輝度であり、輝度を境界値としてＴＦＴアレイの正常範囲、あるいは欠陥範囲を定めることができる(S23)。欠陥度が第１閾値で定められる欠陥範囲内である場合には、当該ドットを欠陥ドットとする(S24)。さらに、この欠陥ドットの周囲のドットについて(S25)、そのドットの欠陥度と第２閾値とを比較して(S26)、欠陥の周辺部分を定める欠陥周辺ドットを抽出する。この第２閾値は最低周辺輝度に基づいて設定する。ここで、最低周辺輝度は欠陥を有するＴＦＴアレイの周辺部分が少なくとも有する輝度であり、この輝度を境界値として欠陥ドットを囲む欠陥周辺ドットの範囲（周辺範囲）を定める(S27)。第２閾値との比較による周辺範囲の抽出は、抽出した欠陥ドットおよびその周辺のドットについてS25〜S27を繰り返すことによって行うことができる(S28)。【０１０５】
図１４は欠陥度と閾値との関係を説明するための図である。図１４（ａ）はＴＦＴアレイにおいてドット単位で表した欠陥度分布を示している。図１４（ａ）中の“ａ”は第１閾値で設定される欠陥範囲のドット部分を示し、“ｂ” は第２閾値で設定される周辺範囲のドット部分を示している。【０１０６】
図１４（ｂ）は、図１４（ａ）中のＡで示すライン上について、欠陥度に基づいて欠陥検出を行う場合を示している。また、図１４（ｃ）は、図１４（ａ）中のＢで示すライン上について、欠陥度に基づいて欠陥検出を行う場合を示している。なお、図１４（ｂ）は、欠陥を有するＴＦＴアレイは正常なＴＦＴアレイよりも高い輝度を表す場合を示し、図１４（ｃ）は、欠陥を有するＴＦＴアレイは正常なＴＦＴアレイよりも低い輝度を表す場合を示している。【０１０７】
S24の工程で抽出した欠陥範囲とS27の工程で抽出した周辺範囲を欠陥候補の領域として抽出する(S29)。この欠陥候補の領域には、真の欠陥部分の他にノイズによる部分が含まれる場合がある。欠陥候補の領域は、図１４（ａ），（ｂ）では“Ｃ”と“Ｄ”の部分が相当し、図１４（ａ），（ｃ）では“Ｅ”の部分が相当している。【０１０８】
以下のS30〜S36の工程によって、欠陥候補の領域からノイズによる部分を除去して、真の欠陥部分のみを抽出する。この欠陥候補の領域からノイズによる部分を除去する工程は、S30〜S31,S36によるＴＦＴアレイのサイズに基づく除去工程と、S32〜S36による欠陥候補の平均欠陥度（平均輝度）に基づく除去工程とを含んでいる。【０１０９】
はじめに、欠陥候補の領域のサイズとＴＦＴアレイのサイズ（第３閾値）とを比較し(S30)、欠陥候補の領域のサイズがＴＦＴアレイのサイズ（第３閾値）よりも小さい場合には(S31)、真の欠陥ではなく、ノイズによる欠陥として判定し、その領域を欠陥候補から削除する(S36)。【０１１０】
ここで、ＴＦＴアレイのサイズをドット数で表す場合には、図１４（ａ）の例では４ドット数がＴＦＴアレイのサイズとなる。図１４（ｂ）に示す“Ｃ”と“Ｄ”の部分はｘ方向のドット数が５であり、ＴＦＴアレイのドット数４よりも大きいため真の欠陥と判定する。一方、図１４（ｃ）に示す“Ｅ”の部分はｘ方向のドット数が２であり、ＴＦＴアレイのドット数４よりも小さいためノイズ欠陥と判定する(S31)。【０１１１】
次に、欠陥候補の領域の平均欠陥度を算出し（S32）、算出した欠陥候補の領域の平均欠陥度と平均輝度閾値（第４閾値）とを比較し(S33)、欠陥候補の平均欠陥度が平均輝度閾値（第４閾値）よりも小さい場合には(S34)、真の欠陥ではなく、ノイズによる欠陥として判定し、その領域を欠陥候補から削除する。上記例では、最低周辺輝度、平均輝度閾値、最低含有輝度の間には、最低周辺輝度＜平均輝度閾値＜最低含有輝度の関係があるものとしている（S36)。【０１１２】
図１４（ｂ）に示す“Ｃ”の部分は、欠陥候補の平均欠陥度は第４閾値よりも高くなるため真の欠陥と判定する。一方、図１４（ｂ）に示す“Ｄ”の部分は、欠陥候補の平均欠陥度は第４閾値よりも低くなるためノイズによる欠陥と判定する。【０１１３】
欠陥候補の領域からノイズによる部分を除去した真の欠陥部分を欠陥領域として抽出する(S35)。【０１１４】
次に、本発明のＴＦＴアレイ装置が備えるデータ処理部の構成例について図１５を用いて説明し、本発明のＴＦＴアレイ装置が備える欠陥判定部の構成例について図１６を用いて説明する。【０１１５】
図１５において、データ処理部５は、二次電子検出器で検出したビームデータ（検出信号）を記憶するビームデータ記憶部５ａ、ビームデータ記憶部５ａに格納されたビームデータを読み出して信号強度を算出する信号強度算出部５ｂ、算出した信号強度を記憶する信号強度記憶部５ｃ、信号強度記憶部５ｃに記憶する信号強度をチャンネル毎に読み出すチャンネル分離部５ｄ、チャンネル分離部５ｄから読み出した各チャンネルの信号強度について移動平均値を算出する移動平均値算出部５ｅ、チャンネル分離部５ｄから読み出した各チャンネルの信号強度について移動標準偏差値を算出する移動標準偏差値算出部５ｆ、チャンネル分離部５ｄから読み出した各チャンネルの信号強度と移動平均値算出部５ｅで算出した移動平均値と移動標準偏差値算出部５ｆで算出した移動標準偏差値とを用いて欠陥度を算出する欠陥度算出部５ｇ、欠陥度算出部５ｇで算出した各チャンネルの欠陥度を結合するチャンネル結合部５ｈによって構成することができる。【０１１６】
また、図１６において、欠陥判定部６は、最低含有輝度に基づいて定めた第１閾値6i1、最低周辺輝度に基づいて定めた第２閾値6i2、ＴＦＴアレイのサイズに基づいて定めた第３閾値6i3、平均輝度に基づいて定めた第４閾値6i4等の各種閾値を記憶する閾値記憶部６ｉ、欠陥度と第１閾値とを比較する第１比較部６ａ、欠陥度と第２閾値とを比較する第２比較部６ｂ、第１比較部６ａの比較結果および第２比較部６ｂの比較結果に基づいて定められる欠陥候補を記憶する欠陥候補記憶部６ｃ、欠陥候補のサイズを算出するサイズ算出部６ｄ、サイズ算出部６ｄで算出した欠陥候補のサイズと第３の閾値6i3とを比較する第３比較部６ｅ、欠陥候補の平均値を算出する平均値算出部６ｆ、平均値算出部６ｆで算出した欠陥候補の平均値と第４の閾値6i4とを比較する第４比較部６ｇ、第３比較部６ｅと第４比較部６ｇの比較結果に基づいて欠陥候補からの除去を行う除去部６ｈとを備える。【０１１７】
なお、この構成は、各部をハードウエアで構成する他、演算および制御を行うＣＰＵ、および処理プログラムや演算結果等を記憶するメモリを備えたコンピュータ構成においてソフトウエアによって構成することができる。【０１１８】
本発明において移動平均および移動標準偏差を、重み付き平均および重み付き標準偏差によって算出する場合には、各ドットを走査する順番が欠陥度に影響を与えることになる。例えば、単純なラスタスキャンの場合、同じｘ座標に長時間止まるため、そのｘ座標に線状欠陥がある場合には、その欠陥が正常な構成として認識される。そのため、局所的にはランダムとなるように、分散した順番で走査を行う必要がある。また、分散の範囲が広域過ぎると、定常な輝度分布と見なせる範囲を超えてしまうため、適切なサイズで局所分散させる必要がある。【０１１９】
本発明では、広域のＴＦＴアレイをブロックに区切り、このブロックを分散して選択することによって、局所的な分散させたパターンで走査する。さらに、ブロック単位で折りたたみ走査を行う。【０１２０】
図１７は、ＴＦＴアレイをブロックに区切り、このブロックを分散して選択する例を示している。図１７では、ＴＦＴアレイを２５のブロック区切り、このブロックを図中に番号に従って順に走査することによって、局所的に分散させたパターンの走査を行う。また、図１８は、ブロック単位で折りたたみ走査を行う例であり、ｘ方向（図中の横方向）に走査した後、端部で折り返してｙ方向（図中の縦方向）に１ブロック分ずらした後、ｘ方向に走査する例を示している。【０１２１】
本発明の態様によれば、チャンネル分解によって、ゲートライン等のＴＦＴアレイの周期構造の影響を受けることなく欠陥を検出することができる。【０１２２】
また、チャンネル分解によって取得した欠陥度を結合し、この結合した欠陥度について、ＴＦＴアレイのサイズや欠陥候補の平均欠陥度（平均輝度）を用いることによって、ノイズの基づく欠陥を除くことができる。【０１２３】
移動平均や移動標準偏差の演算において、ＩＩＲフィルタを用いて近似処理を行うことによって、処理を行う連続したデータ数を任意に設定することができるため、移動平均の実質的な窓幅を自由に設定することができ、欠陥度の検出に最適な窓幅を設定することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１２４】
本発明は、液晶基板に限らず半導体基板にも適用することができる。
【図１】
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【図２】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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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１４】
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【図２０】
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【国際調査報告】
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