(57)【要約】【課題】自動的に物品の欠陥または特徴を検査できる、検査システムを提供する。【解決手段】検査システム１０は、製品をスキャンして製品のイメージを生成するスキャナ１２と、スキャナ１２に電気的に接続され、製品のイメージを受信して分析する分析装置１６と、を有する。イメージが画素マトリクスを含み、各画素がグレースケール値を有する。分析装置１６がマイクロプロセッサ、メモリ及び比較モジュールを有する。マイクロプロセッサがイメージ中の各画素に関する基準グレースケール値の計算に用いられ、当該基準グレースケール値が各画素の隣に位置する画素のグレースケール値の平均値を含む。メモリは各画素に関する基準グレースケール値と基準グレースケール値に関する閾値の保存に用いる。比較モジュールはイメージ中の各画素のグレースケール値と各画素に関する閾値の比較に用いる。【選択図】図１Ａ
2011209261.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
製品の検査に用いる検査システムであって、
前記システムは、
前記製品のスキャンに用いられ、前記製品のイメージを生成し、当該イメージが画素マトリクスを含み、その各画素マトリクスがグレースケール値を有する、スキャナと、
前記スキャナに電気的に接続され、前記イメージを受信して分析する分析装置と、を備え、
当該分析装置は、
前記イメージ中の各画素に関する基準グレースケール値の計算に用いられるマイクロプロセッサであって、前記基準グレースケール値が前記各画素の隣に位置する画素のグレースケール値の平均値を含む、マイクロプロセッサと、
前記各画素に関する基準グレースケール値と、前記基準グレースケール値に関する少なくとも１つの閾値とを保存するために用いられるメモリと、
前記イメージ中の各画素のグレースケール値と前記各画素に関する前記少なくとも１つの閾値とを比較するために用いられる比較モジュールと、を含むことを特徴とする検査システム。
【請求項２】
請求項１に記載の検査システムにおいて、前記スキャナが第１方向上に設置された複数のスキャナユニットを含み、且つ前記スキャナが前記第１方向に垂直な第２方向上で前記製品に相対して移動するよう構成されたことを特徴とする検査システム。
【請求項３】
請求項２に記載の検査システムにおいて、前記スキャナが第１行のスキャナユニットと第２行のスキャナユニットとを含み、前記第１行と第２行のスキャナユニットが互い違いに配置されたことを特徴とする検査システム。
【請求項４】
請求項３に記載の検査システムにおいて、前記各スキャナユニットが複数のセンサセルを含み、且つ前記第１行中のスキャナユニットと前記第２行中の隣接するスキャナユニットの一定の数のセンサセルが重なり合うよう配置されたことを特徴とする検査システム。
【請求項５】
請求項３に記載の検査システムにおいて、前記各スキャナユニットが複数のセンサセルを含み、且つ前記各スキャナユニット中のセンサセルの密度が、前記製品中の副画素の密度の２倍に等しい、または２倍より大きいことを特徴とする検査システム。
【請求項６】
請求項１に記載の検査システムにおいて、さらに欠陥の数に基づいて複数の製品をランク付けするために用いるランク付けモジュールを含むことを特徴とする検査システム。
【請求項７】
請求項１に記載の検査システムにおいて、前記少なくとも１つの閾値が、前記基準グレースケール値の上限とする第１閾値と、前記基準グレースケール値の下限とする第２閾値とを含むことを特徴とする検査システム。
【請求項８】
請求項１に記載の検査システムにおいて、前記スキャナが前記製品の第１層をスキャンして第１イメージを生成する第１スキャナであり、さらに、前記製品の第２層をスキャンして第２イメージを生成する第２スキャナを含むことを特徴とする検査システム。
【請求項９】
請求項８に記載の検査システムにおいて、前記比較モジュールが、前記第１イメージ中の一画素に関する少なくとも１つの閾値からの第１偏移量と、前記第２イメージ中の前記画素に関する少なくとも１つの閾値からの第２偏移量とを比較するよう構成されたことを特徴とする検査システム。
【請求項１０】
製品の検査に用いる検査システムであって、
前記システムは、
第１方向上に設置された複数のスキャナユニットを含み、且つ前記第１方向に垂直な第２方向上で前記製品をスキャンするよう構成され、前記スキャナが前記製品のイメージを生成し、前記イメージが画素マトリクスを含み、その各画素マトリクスがグレースケール値を有する、スキャナと、
前記イメージ中の前記各画素の基準グレースケール値の計算に用いられるマイクロプロセッサであって、前記基準グレースケール値が前記各画素の隣に位置する画素のグレースケール値の平均値を含む、マイクロプロセッサと、
前記イメージ中の前記各画素のグレースケール値と前記各画素に関する第１閾値と第２閾値との比較に用いられる比較モジュールであって、前記第１閾値が前記基準グレースケール値の上限を含み、且つ前記第２閾値が前記基準グレースケール値の下限を含む、比較モジュールと、を備えることを特徴とする検査システム。
【請求項１１】
請求項１０に記載の検査システムにおいて、さらに前記各画素に関する前記基準グレースケール値と、前記基準グレースケール値に関する前記第１閾値および第２閾値とを保存するために用いられるメモリを含むことを特徴とする検査システム。
【請求項１２】
請求項１０に記載の検査システムにおいて、前記スキャナが第１行のスキャナユニットと第２行のスキャナユニットとを含み、前記第１行と第２行のスキャナユニットが互い違いに配置されたことを特徴とする検査システム。
【請求項１３】
請求項１２に記載の検査システムにおいて、前記各スキャナユニットが複数のセンサセルを含み、且つ前記第１行中のスキャナユニットと前記第２行中の隣接するスキャナユニットの一定の数のセンサセルが重なり合うよう配置されたことを特徴とする検査システム。
【請求項１４】
請求項１２に記載の検査システムにおいて、前記各スキャナユニットが複数のセンサセルを含み、且つ前記各スキャナユニット中の前記センサセルの密度が、前記製品中の副画素の密度の２倍に等しい、または２倍より大きいことを特徴とする検査システム。
【請求項１５】
請求項１０に記載の検査システムにおいて、さらに欠陥の数に基づいて複数の製品をランク付けするために用いるランク付けモジュールを含むことを特徴とする検査システム。
【請求項１６】
製品の検査に用いる検査システムであって、
前記システムは、
前記製品をスキャンし、前記製品の第１イメージを生成する第１スキャナと、
前記製品をスキャンし、前記製品の第２イメージを生成する第２スキャナと、
前記スキャナに電気的に接続され、前記製品の前記第１イメージと第２イメージとを受信して分析する分析装置と、を備え、
前記第１イメージが画素マトリクスを含み、その各画素がグレースケール値を有し、前記第２イメージが画素マトリクスを含み、その各画素がグレースケール値を有し、
前記分析装置は、
前記第１イメージと第２イメージ中の前記各画素に関する基準グレースケール値の計算に用いられるマイクロプロセッサであって、前記基準グレースケール値が前記各画素の隣に位置する画素のグレースケール値の平均値を含むマイクロプロセッサと、
前記第１イメージと第２イメージ中の各画素に関する前記基準グレースケール値と、前記基準グレースケール値に関する少なくとも１つの閾値とを保存するために用いられるメモリと、
前記第１イメージと第２イメージ中の各画素のグレースケール値と前記各画素に関する前記少なくとも１つの閾値とを比較するために用いられる比較モジュールと、を含むことを特徴とする検査システム。
【請求項１７】
請求項１６に記載の検査システムにおいて、前記スキャナが第１方向上に設置された複数のスキャナユニットを含み、且つ前記スキャナが前記第１方向に垂直な第２方向上で前記製品に相対して移動するよう構成されたことを特徴とする検査システム。
【請求項１８】
請求項１７に記載の検査システムにおいて、前記スキャナが第１行のスキャナユニットと第２行のスキャナユニットとを含み、前記第１行と第２行のスキャナユニットが互い違いに配置されたことを特徴とする検査システム。
【請求項１９】
請求項１６に記載の検査システムにおいて、前記少なくとも１つの閾値が、前記基準グレースケール値の上限とする第１閾値と、前記基準グレースケール値の下限とする第２閾値とを含むことを特徴とする検査システム。
【請求項２０】
請求項１６に記載の検査システムにおいて、前記比較モジュールが、前記第１イメージ中の一画素に関する少なくとも１つの閾値からの第１偏移量と、前記第２イメージ中の前記画素に関する少なくとも１つの閾値からの第２偏移量とを比較するよう構成されたことを特徴とする検査システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光学検査に関し、特に、スキャナを使用して関連の物品の欠陥や特徴を検査する、検査システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイ（Ｌｉｑｕｉｄ  ｃｒｙｓｔａｌ  ｄｉｓｐｌａｙ、ＬＣＤ）装置などのディスプレイ装置は、文字、イメージ、動画を含む情報を電子式に表示するために用いられる。ＬＣＤは、偏光フィルタ、ガラス基板、カラーフィルタ、液晶、反射表面など複数のレイヤを有し、それらが前記ＬＣＤの品質を決定付ける。ＬＣＤが合格のＬＣＤであるかどうかを検査する、すなわち、前記ＬＣＤの欠陥があらかじめ定めた数量より少ないかどうかを検査するには、肉眼で検査することも可能である。しかし、肉眼での検査はＬＣＤの大量生産において時間と手間がかかり、不正確になることがある。さらに、半導体製造の進歩に伴い、サイズの小型化を特徴とするＬＣＤ製品を肉眼で検査することは困難になる場合がある。
【０００３】
このため、自動的に物品（例えばＬＣＤ装置中に有するレイヤ)の欠陥または特徴を検査できる検査システムが必要である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、自動的に物品（例えばＬＣＤ装置中に有するレイヤ)の欠陥または特徴を検査できる、検査システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の実施の形態は製品の検査に用いる検査システムを提供する。前記検査システムは、前記製品のスキャンに用いられ、前記製品のイメージを生成し、当該イメージが画素マトリクスを含み、その各画素マトリクスがグレースケール値を有する、スキャナと、前記スキャナに電気的に接続され、前記イメージを受信して分析する分析装置と、を備え、当該分析装置は、前記イメージ中の各画素に関する基準グレースケール値の計算に用いられるマイクロプロセッサであって、前記基準グレースケール値が前記各画素の隣に位置する画素のグレースケール値の平均値を含む、マイクロプロセッサと、前記各画素に関する基準グレースケール値と、前記基準グレースケール値に関する少なくとも１つの閾値とを保存するために用いられるメモリと、前記イメージ中の各画素のグレースケール値と前記各画素に関する前記少なくとも１つの閾値とを比較するために用いられる比較モジュールと、を含む。
【０００６】
本発明のいくつかの実施の形態は製品の検査に用いるシステムを提供することができる。前記システムは、第１方向上に設置された複数のスキャナユニットを含み、且つ前記第１方向に垂直な第２方向上で前記製品をスキャンするよう構成され、前記スキャナが前記製品のイメージを生成し、前記イメージが画素マトリクスを含み、その各画素マトリクスがグレースケール値を有する、スキャナと、前記イメージ中の前記各画素の基準グレースケール値の計算に用いられるマイクロプロセッサであって、前記基準グレースケール値が前記各画素の隣に位置する画素のグレースケール値の平均値を含む、マイクロプロセッサと、前記イメージ中の前記各画素のグレースケール値と前記各画素に関する第１閾値と第２閾値との比較に用いられる比較モジュールであって、前記第１閾値が前記基準グレースケール値の上限を含み、且つ前記第２閾値が前記基準グレースケール値の下限を含む、比較モジュールと、を備える。
【０００７】
本発明の実施の形態はほかの製品の検査に用いるシステムを提供することもできる。前記システムは、前記製品をスキャンし、前記製品の第１イメージを生成する第１スキャナと、前記製品をスキャンし、前記製品の第２イメージを生成する第２スキャナと、前記スキャナに電気的に接続され、前記製品の前記第１イメージと第２イメージとを受信して分析する分析装置と、を備え、前記第１イメージが画素マトリクスを含み、その各画素がグレースケール値を有し、前記第２イメージが画素マトリクスを含み、その各画素がグレースケール値を有し、前記分析装置は、前記第１イメージと第２イメージ中の前記各画素に関する基準グレースケール値の計算に用いられるマイクロプロセッサであって、前記基準グレースケール値が前記各画素の隣に位置する画素のグレースケール値の平均値を含むマイクロプロセッサと、前記第１イメージと第２イメージ中の各画素に関する前記基準グレースケール値と、前記基準グレースケール値に関する少なくとも１つの閾値とを保存するために用いられるメモリと、前記第１イメージと第２イメージ中の各画素のグレースケール値と前記各画素に関する前記少なくとも１つの閾値とを比較するために用いられる比較モジュールと、を含む。
【０００８】
本発明の追加の特徴と利点は、下記の説明において一部が述べられ、且つその説明から本発明の一部を理解でき、或いは本発明の実施により習得でき得る。添付の特許請求の範囲において特に列記される要素及び組み合わせによって本発明の特徴と利点は理解され、且つその特徴と利点を達成することができる。
【０００９】
上記の概要説明及び下記の詳細説明はすべて本発明の例示および説明に用いられ、本発明の特許請求の範囲の発明を限定しない。
【００１０】
本発明の要約及び詳細な説明は、添付の図面を併せて参照すると、より明確に理解することができる。本発明の説明を目的として、各図面に実施の形態を示す。しかしながら、本発明は各実施の形態として描かれたとおりの配置方式及び設備装置に限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１Ａ】本発明の一実施の形態の検査に用いるシステムの概略図である。
【図１Ｂ】本発明の一実施の形態の図１Ａに示す分析装置のブロック図である。
【図２Ａ】本発明の一実施の形態の図１Ａに示すシステム内で調整して使用されるスキャナの概略図である。
【図２Ｂ】本発明の一実施の形態の図１Ａに示すシステム内で調整して使用される他のスキャナの概略図である。
【図３Ａ】本発明の他の実施の形態の検査に用いるシステムの概略図である。
【図３Ｂ】本発明のさらに他の実施の形態の検査に用いるシステムの概略図である。
【図３Ｃ】本発明のまた他の実施の形態の検査に用いるシステムの概略図である。
【図３Ｄ】本発明のさらにまた他の実施の形態の検査に用いるシステムの概略図である。
【図４】本発明の一実施の形態の検査方法のフローチャートである。
【図５】本発明の他の実施の形態の検査方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
ここで、本発明の実施の形態を詳細に説明する。それら実施の形態は添付の図面に図示されている。同じまたは類似の部材は、すべての図面において可能な限り同じ符号を用いて表すこととする。
【００１３】
〔実施の形態１〕
図１Ａに本発明の一実施の形態の検査システム１０を示す。図１Ａに示すように、システム１０は、例えばパネル１１などの検査中の製品、スキャナ１２、信号生成器１４、分析装置１６を含む。
【００１４】
検査を行うパネル１１は支持フレーム１３の中に配置することができる。このほか、パネル１１はディスプレイパネルを含むがこれに限定されず、例えば液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）パネルは、偏光フィルタ、ガラス基板、カラーフィルタ、液晶層など１または２以上のレイヤを含む。製造上の要因によって、パネル１１は前記レイヤ中に例えばひっかき傷、亀裂、気泡、穴、埃など、１種類または多種類の欠陥の少なくとも１つを含むことがある。
【００１５】
モータ１５が駆動されると、スキャナ１２はあらかじめ定めた速度でパネル１１に相対して移動する。具体的には、スキャナ１２は第１方向（例えば行方向）上に設置された複数のセンサセルを含み、スキャナ１２が第２方向（例えば矢印で示す列方向）上に移動するとき、パネル１１をスキャンする。さらに、スキャナ１２とパネル１１の間の距離は、機械アーム（図示しない）で調整し、パネル１１の検査が必要なレイヤを検査できるようにする。
【００１６】
スキャナ１２はパネル１１をスキャンした後、データを分析装置１６に提供する。前記データは画素マトリクス中のパネル１１のイメージを含む。これにより、前記イメージは前記各画素の位置または座標の情報を提供する。このほか、前記各画素は光線量の強度に対応する情報を持つ。具体的には、各画素はグレースケール値を有し、その範囲は例えば０〜２５５とすることができ、そのうち「０」は黒を表し、「２５５」は白を表す。
【００１７】
信号生成器１４はパネル１１に電気的に接続され、パネル１１上での表示に用いる必要なパターン（図案）の生成に用いる。前記パターンに基づき、パネル１１は検査に用いる特定の色彩のビデオフレームを生成する。一実施例において、前記パターンは赤色、緑色、青色、灰色、白、黒のいずれかを含むが、それに限定されない。例えば、黒のテレビフレームはパネル１１中の輝点の検査に用いることができる。代替例において、白のテレビフレームはパネル１１中の黒点の検査に用いることができる。さらに、灰色のテレビフレームはパネル１１中の輝点と黒点の検査に用いることができる。
【００１８】
分析装置１６は、パーソナルコンピュータまたはワークステーションコンピュータのように、例えば演算装置を含むことができる。分析装置１６はスキャナ１２に電気的に接続することができ、且つスキャナ１２から伝送されてくるスキャンデータを分析するように構成する。前記検査の結果の報告は分析装置１６が提供する。欠陥がある場合、前記報告はパネル１１中の欠陥の数、欠陥の種類（引っかき傷、亀裂、穴、外部異物など）、欠陥の位置または座標を含むが、これらに限定されない。
【００１９】
操作においては、検査の前に初期化手順を実行し、システムパラメータを較正する。システムパラメータはディスプレイパターン、スキャナの感度、前記スキャナと検査中の製品の間の距離を含む。前記初期化段階において、検査を行う前記製品のサンプルを提供する。前記サンプル製品は、多層製品または単層製品を含むことができる。一実施例において、前記多層製品はパネル１１、タッチパネル、ウェハ、プリント配線板（Ｐｒｉｎｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ  ｂｏａｒｄ、ＰＣＢ）などやディスプレイパネルを含むことができ、前記単層製品はガラス層、カラーフィルタ、ダイヤモンド、コンタクトレンズなどを含むことができる。
【００２０】
前記サンプル製品がディスプレイパネルの場合、信号生成器１４は必要なパターンを生成する。前記の例において、ＬＣＤパネルのバックライトモジュールなどの光線モジュールをオンにする。その後機械アームでスキャナ１２を調整し、前記サンプル製品中の注目したい一層に焦点を合わせられるよう確保する。本発明に基づく一実施例において、スキャナ１２の焦点距離は約１５±１ミリメートル（ｍｍ）とすることができる。つまり、スキャナ１２が約１４ｍｍの近焦点、及び約１６ｍｍの遠焦点を有するように設計することができる。このほか、半導体製造製品と仮定した場合、そのうちの各層の厚さは約２ｍｍである。これにより、スキャナ１２と前記製品の間の距離を調整することで、特定のレイヤを検査することができる。
【００２１】
さらに、較正段階において、検査に用いるスキャナ１２の各センサセルに関する第１閾値と第２閾値を決定する。製造上の要因のため、例えば前記サンプル製品中の一画素が１２８のグレースケール値を有するとき、スキャナ１２の異なるセンサセルによって読み取る際に異なる数値を示すことがある。例えば、第１センサセルの読み取り数値が１４８、第２センサセルの読み取り数値が１０８、などである。スキャナ１２の前記センサセルの感度は一致していないかもしれないが、各センサセルが一列の画素のスキャンを担当したとき、そのスキャンの感度において一致した偏移を有する。これにより、同一のセンサセルでスキャンしたとき、欠陥画素があればグレースケール値は明らかにその隣り合う画素の平均グレースケール値と異なり、前記欠陥画素を検出することができる。これにより、例えば前記第１センサセルは第１閾値ＢＧＶ１＋１０％、及び第２閾値ＢＧＶ１−２０％を有することができ、そのうち「ＢＧＶ」は「バックグラウンドグレースケール値」または基準値であり、これは問題の一画素の周囲にある画素の平均グレースケール値である。このほか、前記センサセルは第１閾値ＢＧＶ２＋１０％と第２閾値ＢＧＶ２−２０％を有することができ、そのうちＢＧＶ２はＢＧＶ１と異なるものとすることができる。パネル１１も製造上の要因によりディスプレイ感度を一致させることはできないため、各画素間において各センサセルの基準値ＢＧＶは同じでなくともよい。
【００２２】
隣り合う画素の数と前記基準値の計算は、品質の要請に応じて定めることができる。一実施例において、４つまたは５つの隣り合う画素を選択することができ、且つそれらのグレースケール値は同じ加重を利用して平均することができる。別の実施例において、６つまたは７つの隣り合う画素を選択し、且つそれらのグレースケール値は異なる加重を利用して平均することができる。これにより、前記第１センサセルを一実施の形態とすると、第１画素がその隣り合う画素に関する基準グレースケール値の１０％より大きいグレースケール値を有する場合、前記第１画素を輝点と認定することができる。さらに、第２画素がその隣り合う画素に関する基準グレースケール値の２０％より小さいグレースケール値を有する場合、前記第２画素を暗点と認定することができる。上限（＋１０％）と下限（−２０％）の間の範囲も品質の要請に応じて定めることができる。前記較正のシステムパラメータと前記閾値、及び前記サンプル製品中の各画素に対する各センサセルの基準グレースケール値を分析装置１６中に保存することができる。
【００２３】
続いて、複数の前記製品をスキャナ１２が一つ一つ連続してスキャンする。前記画素のグレースケール値と座標を含む前記各製品のイメージが分析装置１６に伝送され、その中に保存される。分析装置１６は各画素のグレースケール値と前記各画素の基準グレースケール値を比較し、前記グレースケール値が第１閾値より大きいか、または第２閾値より小さいかを判定する。具体的には、隣り合う画素の基準グレースケール値と明らかに異なるグレースケール値を有する画素を識別することができる。
【００２４】
前記各製品中の欠陥の数は分析装置１６中で計算する。このほか、本発明に基づく一実施例において、分析装置１６は欠陥の数に応じて前記製品にランク付けをするよう構成することができる。例えば、寸法及び品質の要請に基づき、Ａ級製品は例えば欠陥が３個より少ないもの、Ｂ級製品は欠陥が４個を超えるものをそれぞれ代表することができる。さらに、前記各製品中の欠陥（ある場合）の位置または座標を分析装置１６が提供する。
【００２５】
図１Ｂは本発明に基づく一実施の形態であり、図１Ａに示す分析装置１６のブロック図である。図１Ｂに示すように、分析装置１６は、マイクロプロセッサ１６１、メモリ１６２、比較モジュール１６３、ランク付けモジュール１６４及びマッピングモジュール１６５を含む。マイクロプロセッサ１６１は、サンプル製品のサンプルイメージと検査製品のスキャンイメージ、比較モジュール１６３、ランク付けモジュール１６４、マッピングモジュール１６５の作業の座標を含むイメージデータをスキャナ１２から受信する。このほか、マイクロプロセッサ１６１はイメージ中の各画素の基準グレースケール値を計算する。メモリ１６２は前記較正のデータ、基準グレースケール値、閾値、サンプルイメージ、スキャンイメージを保存するために用いる。比較モジュール１６３はグレースケール値で画素と閾値を比較し、欠陥のある画素を識別するように構成する。前記各製品中の欠陥の数は、例えばマイクロプロセッサ１６１で計算することができる。ランク付けモジュール１６４は欠陥の数に基づいて前記製品をランク付けするように構成する。マッピングモジュール１６５は座標システム中で欠陥（ある場合）をマッピングするように構成する。マイクロプロセッサ１６１は前記各製品中の欠陥の数、前記各製品の等級または品質、前記各製品中の欠陥（ある場合）の位置、及び欠陥の種類の報告を提供することができる。
【００２６】
当業者であれば分かるように、比較モジュール１６３、ランク付けモジュール１６４、マッピングモジュール１６５はハードウェアまたはソフトウェア中で実施することができ、そのうち前者は操作速度の観点から比較的有利であり、後者は設計の複雑度の観点から比較的コストを節約することができる。
【００２７】
図２Ａは本発明に基づく一実施の形態であり、図１Ａに示すシステム１０内で調整して使用されるスキャナ１２−１の概略図である。図２Ａに示すように、スキャナ１２−１は第１行と第２行中に設置された複数のスキャナユニットまたはスキャンチャンネル「ＣＨ０」から「ＣＨ１７」を含む。前記スキャナユニットの第１行と第２行は互い違いとすることができる。このほか、前記各スキャナユニットＣＨ０からＣＨ１７は、複数のセンサセル２１を含むことができる。各センサセル２１はすべて電荷結合素子（Ｃｈａｒｇｅ  ｃｏｕｐｌｅｄ  ｄｅｖｉｃｅ、ＣＣＤ）センサまたは相補型金属酸化膜半導体（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  ｍｅｔａｌ−ｏｘｉｄｅ−ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ、ＣＭＯＳ）センサのいずれかを含むことができる。異なる行中の隣り合うスキャナユニット（例えばＣＨ０とＣＨ１）の間にいかなる間隙もないようにするため、隣接するスキャナユニットＣＨ０とＣＨ１は相互にあらかじめ定めた数のセンサセル（例えば６つのセンサセル）が重なり合うようにすることができる。同様に、第２行中の隣り合うスキャナユニットＣＨ１と第１行中のＣＨ２も相互に６つのセンサセルが重なり合うようにすることができる。
【００２８】
本発明に基づく一実施例において、前記各スキャナユニットＣＨ０からＣＨ１７は３４４個のセンサセルを含み、且つ各センサセル２１の寸法は約４０マイクロメートル（μｍ）×４０μｍとすることができる。これにより、スキャナ１２−１は１インチ当たり約６００ｄｐｉ（Ｄｏｔｓ  ｐｅｒ  ｉｎｃｈ）の解像度を提供することができる。別の実施例において、各スキャナユニットＣＨ０からＣＨ１７は３４４個のセンサセル２１を含み、その各センサセル２１の寸法は約１０μｍ×１０μｍとすることができる。これにより、スキャナ１２−１は約２４００ｄｐｉの解像度を提供することができる。
【００２９】
当業者であれば分かるように、前記スキャナユニットは本実施の形態において１８個のスキャナユニットＣＨ０からＣＨ１７を使用しているが、その数は実際の応用に合わせて増加または減少することができる。
【００３０】
前述のように、前記較正段階の期間において、スキャナの各センサセルを較正する。スキャナ１２−１が１８個のスキャナユニットＣＨ０からＣＨ１７を含み、その各スキャナユニットが３４４個のセンサセル２１を含むと仮定すると、前記較正手順はかなり時間がかかり、且つ基準グレースケール値とセンサセル２１に関する閾値を保存するために大量のメモリを必要とする。ただし、同一のスキャナユニット中のセンサセルは同一の半導体プロセスで製造できるため、その感度は実質上同様にできる。代替例において、前記較正段階の期間はスキャナの前記スキャナユニットを較正するのみである。
【００３１】
図２Ｂは本発明に基づく別の実施の形態であり、図１Ａに示すシステム１０で調整を経て使用されるスキャナ１２−２の概略図である。図２Ｂに示すように、スキャナ１２−２は単一のスキャナユニットＣＨ１８を含むことができる。スキャナユニットＣＨ１８は一行に設置された複数のセンサセル２２を含むことができ、そのうち、少なくとも２個のセンサセル２２がカラーフィルタ２５の副画素２５０のスキャンを担当する。つまり、スキャナ１２−２のセンサセル２２の密度はカラーフィルタ２５の副画素２５０の少なくとも２倍とし、カメラにおいて発生する「エイリアシング」（ａｌｉａｓｉｎｇ）効果を回避することができる。
【００３２】
〔実施の形態２〕
図３Ａは本発明に基づく他の実施の形態であり、検査に用いるシステム３０の図である。そのうち、下方部がシステム３０の正面図であり、上方部がシステム３０の上面図である。図３Ａに示すように、例えばベルトコンベア３８で支持フレーム１３を代替できるほか、システム３０は図１Ａで例示したシステム１０と同様にできる。具体的には、検査を行う製品３１はベルトコンベア３８上に配置し、ベルトコンベア３８に伴って移動させることができる。このため、製品３１の連続検査を達成できる。システム３０は、第１スキャナ３２−１を含み、図１Ａに示すスキャナ１２と異なり、前記第１スキャナ３２−１は分析装置１６に対して固定されている。このほか、システム３０はさらに検査に用いる第１光源３７−１を含む。本実施の形態において、第１スキャナ３２−１と第１光源３７−１は検査中の製品３１の同じ側に設置することができる。
【００３３】
第１スキャナ３２−１は製品３１から第１距離の場所に設置することができ、且つ製品３１中の検査対象の第１層に関する第１イメージを生成する。さらに、システム３０は第２スキャナ３２−２を含むことができ、製品３１の同じ側に設置され、且つ製品３１から第２距離の場所に設置される。第２スキャナ３２−２は製品３１中の検査対象の第２層に関する第２イメージを生成する。２つ以上のスキャナ３２−１と３２−２を使用し、製品３１の第１イメージと第２イメージを比較することで、製品３１中の特定の層の欠陥を識別することができる。例えば、１つの輝点が第１スキャナ３２−１でスキャンしたとき関連の上閾値１２％より大きく、且つ第２スキャナ３２−２でスキャンしたとき関連の上閾値１８％より大きい場合、前記輝点は製品３１の第２層内またはその付近にあると判定する。つまり、例えば比較モジュール１６３で基準グレースケール値の上限または下限からの偏移量を比較することで前記特定層を識別することができる。具体的には、比較モジュール１６３は第１イメージ中の一画素に関する少なくとも１つの閾値からの第１偏移量と、第２イメージ中の前記画素に関する少なくとも１つの閾値からの第２偏移量を比較して、特定の欠陥がある層を判定できるように構成する。第１光源３７−１の光線強度、前記第１距離、第２距離は前記初期化段階において較正することができる。
【００３４】
〔実施の形態３〕
図３Ｂは本発明に基づくさらに他の実施の形態であり、検査に用いるシステム３０−１の概略図を示す。図３Ｂに示すように、第１スキャナ３２−１と第１光源３７−１は検査中の製品３１の異なる側に設置することができる。本実施の形態において製品３１は光学的に透明であり、一層または複数層の透明層を含む。
【００３５】
〔実施の形態４〕
図３Ｃは本発明に基づくまた他の実施の形態であり、検査に用いるシステム３０−２の概略図を示す。図３Ｃに示すように、例えば第２スキャナ３２−２を運用することを除き、システム３０−２は図３Ｂに示すシステム３０−１と同様にできる。具体的には、第１スキャナ３２−１と第２スキャナ３２−２は製品３１の一方側に設置でき、第１光源３７−１は製品３１の他方側に設置することができる。さらに、第１スキャナ３２−１は製品３１から第１距離ｄ１の場所に設置し、第２スキャナ３２−２は製品３１から第２距離ｄ２の場所に設置して、製品３１中の欠陥を有する特定の層の存在を識別することができるようにする。
【００３６】
〔実施の形態５〕
図３Ｄは本発明に基づくさらにまた他の実施の形態であり、検査に用いるシステム３０−３の概略図を示す。図３Ｄに示すように、第１スキャナ３２−１と第１光源３７−１は前記製品の一方側に設置でき、第２スキャナ３２−２と第２光源３７−２は製品３１の他方側に設置することができる。本実施の形態において製品３１は多層を含むことができ、第１層（図示しない）、第２層（図示しない）、及び前記第１層と第２層の間の少なくとも１つの中間層を含むことができる。前記少なくとも１つの中間層は光学的に不透明の層にでき、例えば導線や回路アセンブリなどの装置部材を含むことができる。前述の構成により、多層の製品３１の前記第１層と第２層を同時にスキャンすることができる。
【００３７】
図４に本発明に基づく一実施の形態の検査方法のフローチャートを示す。図４に示すように、工程４０１では、検査を行ういくつかの製品のうちのサンプルを用意する。
【００３８】
工程４０２では、システムパラメータ（ディスプレイパターンなど）、スキャナの感度、及び前記スキャナと前記サンプル製品の間の距離を、前記サンプル製品のスキャンによって較正する。前記スキャナの感度を較正するとき、前記サンプル製品のスキャンイメージ中の各画素の基準グレースケール値を得る。前記基準グレースケール値は各画素の周囲の画素に関する画素平均値、画素加重平均値または画素のグレースケール値とすることができる。
【００３９】
工程４０３では、検査期間中に前記製品の欠陥を検出する際に用いる、少なくとも１つの閾値が前記各画素の基準グレースケール値に基づいて決定される。一実施の形態において、前記少なくとも１つの閾値は、輝点の検出に用いる第１閾値と、暗点の検出に用いる第２閾値を含む。
【００４０】
続いて、工程４０４では、前記製品の検査を行う際に用いる、前記各画素に対する較正データと前記各画素の少なくとも１つの閾値を保存する。工程４０１から４０４をまとめて初期化または較正工程と呼ぶことができる。
【００４１】
その後、前記各製品が工程４０５で１つずつスキャナによってスキャンされる。
【００４２】
工程４０６では、前記スキャナが前記各製品のイメージを生成する。前記イメージは画素マトリクスを含み、そのうち前記各画素マトリクスはグレースケール値を有する。
【００４３】
工程４０７では、前記イメージが前記イメージの各画素と前記各画素に関する少なくとも１つの閾値を比較して分析される。
【００４４】
工程４０８では、ある画素のグレースケール値が少なくとも１つの閾値の上限より大きい、または下限より小さい場合、前記画素を欠陥のある画素と認定する。前記各製品の中の欠陥数を計算する。
【００４５】
前記画素はマトリクス中に設置されているため、工程４０９では、前記各欠陥（ある場合）の位置または座標が識別される。
【００４６】
続いて、工程４１０では、前記製品が欠陥の数に基づいてランク付けされる。
【００４７】
その後、工程４１１では前記各製品の欠陥の数、前記各製品の等級または品質、及び前記各欠陥の位置の報告が提供される。
【００４８】
図５は本発明に基づく他の実施の形態の検査方法を説明するフローチャートである。図５に示すように、例えば２つのスキャナを運用できることを除き、前記方法は図４に例示して説明した方法と類似したものとすることができる。
【００４９】
具体的には、工程５０２では、第１スキャナと第２スキャナが前記較正段階で使用される。
【００５０】
その後、工程５０５では、検査中の製品が、前記製品から第１距離と第２距離それぞれ離して設置された第１スキャナと第２スキャナでスキャンされる。前記第１距離は前記製品中の検査対象の第１層に関連し、且つ前記第２距離は前記製品中の検査対象の第２層に関連する。
【００５１】
これにより、工程５０６では、前記製品の第１イメージが前記第１スキャナにより生成され、前記製品の第２イメージが前記第２スキャナにより生成される。
【００５２】
続いて、工程５０７では、前記製品の第１イメージと第２イメージが前記閾値に基づいて分析される。前記各製品において、欠陥（ある場合）の数が工程４０８で識別される。
【００５３】
工程５０８では、欠陥がある前記製品のうちの１つの前記第１イメージ中の欠陥がある画素の第１偏移量と、前記第２イメージ中の欠陥がある画素の第２偏移量を比較し、それにより工程５０９では前記欠陥がある画素が前記製品内のどの層に位置するかを決定する。
【００５４】
その後、工程５１１では、前記各製品の欠陥の数、前記各製品の等級または品質、及び前記製品中の前記層における欠陥の存在に関する報告が提供される。
【００５５】
当業者であればわかるように、広義の発明概念を逸脱せずに上述の各実施形態を変更することが可能である。このため、本発明は開示した特定の実施形態に限定されず、添付の特許請求の範囲に定義される本発明の精神及び範囲内で種々の変形を包含することが意図される。
【００５６】
このほか、本発明の代表的な実施の形態を説明する際、本発明の方法及び／またはプロセスを特定の実施順序として表しているが、前記方法またはプロセスの範囲は本明細書で示した特定の実施順序のみに限らないため、前述した特定の実施順序に限定されない。当業者であれば、種々の実施順序があることを理解できるはずである。したがって、本明細書で示した特定の実施順序は特許請求の範囲を限定するものではない。このほか、本発明の方法及び／またはプロセスに関する特許請求の範囲を示した実施順序での実施のみに制限するべきでない。当業者であれば、前記実施順序を変更することができ、且つ、たとえ変更しても本発明の精神及び範囲内にあると理解できる。
【符号の説明】
【００５７】
１０              システム
１１              パネル
１２              スキャナ
１２−１          スキャナ
１２−２          スキャナ
１３              支持フレーム
１４              信号生成器
１５              モータ
１６              分析装置
２１              センサセル
２２              センサセル
２５              カラーフィルタ
３０              システム
３０−１          システム
３０−２          システム
３０−３          システム
３１              製品
３２−１          第１スキャナ
３２−２          第２スキャナ
３７−１          第１光源
３７−２          第２光源
３８              ベルトコンベア
１６１            マイクロプロセッサ
１６２            メモリ
１６３            比較モジュール
１６４            ランク付けモジュール
１６５            マッピングモジュール
２５０            副画素
ＣＨ０−ＣＨ１７  スキャナユニットまたはスキャンチャンネル
ＣＨ１８          単一のスキャナユニット
【図１Ｂ】
2011209261.tif 000003
【図４】
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【図５】
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【図１Ａ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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