(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像検知装置を使用して基板を検査する方法であって、基板が複数の出力ピクセルを有し、各出力ピクセルが複数のサブピクセルからなり、かつ画像検知装置が複数の入力ピクセルを有する場合の基板を検査する方法において、
画像検出装置の入力ピクセルの第１のグループが、基板の一部内の少なくとも１個の出力ピクセルを含む、出力ピクセルの第１のグループの画像を捕獲し、画像検知装置の入力ピクセルの第２のグループが、基板の一部内の少なくとも１個の出力ピクセルを含む、出力ピクセルの第２のグループの画像を捕獲する、画像検知装置を使用して基板の少なくとも一部の画像を捕獲するステップと、
入力ピクセルの第１のグループ内の第１の入力ピクセルの場所に対応する第１のグループ画像の第１の値を、入力ピクセルの第２のグループ内の第１の入力ピクセルの場所に対応する第２のグループ画像の第１の値と比較するステップと、
入力ピクセルの第１のグループ内の第２の入力ピクセルの場所に対応する第１のグループ画像の第２の値を、入力ピクセルの第２のグループ内の第２の入力ピクセルの場所に対応する第２のグループ画像の第２の値と比較するステップと、
比較ステップの後で、出力ピクセルの第１のグループ内のサブピクセル内の欠陥を判断するステップと
を含む方法。
【請求項２】
複数の出力ピクセルの各出力ピクセルが複数のサブピクセルを含む、複数の出力ピクセルを有する基板を検査するコンピュータ・システムであって、
画像検出装置の入力ピクセルの第１のグループが出力ピクセルの第１のグループの画像を第１のグループ画像として捕獲し、出力ピクセルの第１のグループが基板の一部内の少なくとも１個の出力ピクセルを含み、画像検知装置の入力ピクセルの第２のグループが出力ピクセルの第２のグループの画像を第２のグループ画像として捕獲し、出力ピクセルの第２のグループが基板の一部内の少なくとも１個の出力ピクセルを含む、画像検知装置を使用して基板の少なくとも一部の画像を捕獲する、複数の入力ピクセルを有する画像検知装置と、
画像検知装置に結合され、入力ピクセルの第１のグループ内の第１の入力ピクセルの場所に対応する第１のグループ画像の第１の値を、入力ピクセルの第２のグループ内の第１の入力ピクセルの場所に対応する第２のグループ画像の第１の値と比較する第１の比較器と、
画像検知装置に結合され、入力ピクセルの第１のグループ内の第２の入力ピクセルの場所に対応する第１のグループ画像の第２の値を、入力ピクセルの第２のグループ内の第２の入力ピクセルの場所に対応する第２のグループ画像の第２の値と比較する第２の比較器と、
第１および第２の比較器に結合され、出力ピクセルの第１のグループ内のサブピクセル内の欠陥を判断する判断機構と
を含むコンピュータ・システム。
【請求項３】
画像検知装置を使用して基板を検査する方法であって、
基板が複数の出力ピクセルを有し、そして画像検知装置が複数の入力ピクセルを有し、複数の出力ピクセルの各出力ピクセルが複数のサブピクセルを備える、方法において、
画像検知装置で基板の少なくとも一部の入力画像を捕獲するステップと、
第１のグループ画像を発生するために、入力ピクセルの第１のグループにより出力ピクセルの第１のグループを捕獲するステップと、
第２のグループ画像を発生するために、入力ピクセルの第２のグループにより出力ピクセルの第２のグループを捕獲するステップと、
入力ピクセルの第１および第２のグループ内の各入力ピクセルがそれぞれの場所を有し、
入力画像からの変化影響を抑止するステップと、
第１の値が入力ピクセルの第１および第２のグループ内の第１のピクセルのそれぞれの場所に対応する、第１のグループ画像の第１の値と第２のグループ画像の第１の値とをサンプリングすることによって第１のサブサンプル画像を形成するステップと、
第２の値が入力ピクセルの第１および第２のグループ内の第２のピクセルのそれぞれの場所に対応する、第１のグループ画像の第２の値と第２のグループ画像の第２の値とをサンプリングすることによって第２のサブサンプル画像を形成するステップと、
第１のサブサンプル画像と第２のサブサンプル画像とを比較して、基板の一部内のサブピクセル内の欠陥を判断するステップと
を含む方法。
【発明の詳細な説明】
背景
本発明は、自動基板検査システムに関し、より詳細には液晶表示装置基板検査方法および装置に関する。
液晶表示装置
液晶表示装置基板（ＬＣＤ）は、一般にはコンピュータ、テレビジョンなどにおいてデータを表示するために使用される装置である。ＬＣＤ装置には、アクティブ・マトリックスとパッシブ・マトリックスの２つのタイプがある。アクティブ・マトリックスＬＣＤ装置は典型的には光信号を発生する能動素子を含み、パッシブ・マトリックスＬＣＤ装置は典型的には能動素子を含まない。どちらのタイプのＬＣＤでも、適合する試験信号を加えたときに、試験状況に応じてＬＣＤからの信号の検出またはＬＣＤからの信号が検出されないことによって、ＬＣＤに欠陥があることが示される。
第１図に、複数の出力ピクセル２０を含む典型的な液晶表示装置（ＬＣＤ）基板１０を示す。携帯用コンピュータに一般的に使用される典型的なＶＧＡ  ＬＣＤ基板の場合、基板内の出力ピクセルは、横方向に６４０個のピクセルと縦方向に４８０個のピクセルから成る規則的な配列（６４０×４８０解像度）として配置されている。やはり携帯用コンピュータに使用される典型的なＳＶＧＡ  ＬＣＤ基板の場合、基板内の出力ピクセルは横方向に８００個のピクセルと縦方向に６００個のピクセルから成る規則的な配列（８００×６００解像度）として配置されている。ＬＣＤ基板および表示技術が向上するにつれて、１０２４×７６８など、ＬＣＤ基板のこれらよりも高い解像度が一般的になると考えられる。
第２図に、典型的なアクティブＬＣＤ基板４０におけるサブピクセルを示す。ＬＣＤ基板４０内の各出力ピクセルは典型的には、まとめてサブピクセル５０と呼ばれる「３ストライプ」パターンになったいくつかのカラー・ピクセルを含む。典型的には、ＬＣＤ基板４０内の各ピクセルについて赤色サブピクセル６０と、緑色サブピクセル７０と、青色サブピクセル８０がある。ＬＣＤ基板４０内の各サブピクセルは、典型的には個別にアドレス可能なトランジスタを含む。ピクセルの各サブピクセルに加えられた信号の強度に応じて、そのピクセルの実効色がユーザに提示される。
画像検知装置
ＬＣＤ基板の目視検査では、典型的には、最初にＬＣＤ基板の少なくとも一部を画像検知装置に捕らえなくてはならない。画像検知装置は、典型的には、ライン・スキャン・カメラ、ＣＣＤカメラなどを含む。ＣＣＤカメラの例は、横方向に約１２８０個のＣＣＤ（入力）ピクセルと縦方向に９６０個のＣＣＤ（入力）ピクセルから成る規則的な配列（約百万個のＣＣＤピクセル）、および横方向に約２５６０個のＣＣＤ（入力）ピクセルと縦方向に１９２０個のＣＣＤ（入力）ピクセルから成る規則的配列（約４百万個のピクセル）として配置されている。４百万個および６百万個のＣＣＤカメラは、現在、百万ピクセルのＣＣＤカメラよりも一桁以上多くのコストがかかり、したがって一般には避けられる。
基板画像の捕獲
現行の画像検知装置の「限られた」解像度のため、ＬＣＤ基板の検査は現在きわめて困難である。検査のために、ユーザはＬＣＤ基板内でどの出力ピクセルに欠陥があるかを判断することと、基板内のどのサブピクセルに欠陥があるかを判断することが必要である。このため、ＬＣＤ基板の有効検査解像度はきわめて高い。たとえば、典型的なＶＧＡ  ＬＤＣ基板の有効検査解像度は６４０×４８０ピクセルではなく、実際には１９２０（６４０掛ける３）×４８０ピクセルである。同様に、典型的なＳＶＧＡ  ＬＣＤの場合、有効検査解像度は約２４００（８００掛ける３）ピクセル×６００ピクセルである。
典型的なＶＧＡまたはＳＶＧＡ  ＬＣＤ基板の必要検査解像度が高いため、ユーザは一般に基板全体を一度に捕獲することができない。一般には、ユーザは何度かにわたって基板の異なる部分を捕獲する。たとえば、基板全体を捕獲するために、ユーザがＶＧＡ  ＬＣＤ基板を検査するときにサブピクセルに関してナイキスト・サンプリング要件を満たすには、画像検知装置は３８６０×９６０ＣＣＤ（入力）ピクセル（１９２０掛ける２×４８０掛ける２）の解像度が必要になる。典型的なＣＣＤは約１２８０×９６０ＣＣＤピクセルの解像度を有するため、ＶＧＡ基板全体を捕獲するために約９フレームのＣＣＤピクセルを撮らなければならない。ユーザがＳＶＧＡ  ＬＣＤ基板を検査する場合は、基板全体を捕獲するために、画像検知装置は４８００×１２００ＣＣＤピクセル（２４００掛ける２×６００掛ける２）の解像度が必要になる。ユーザが百万入力ピクセルＣＣＤと４百万入力ピクセルＣＣＤのどちらを使用しているかを問わず、ユーザは毎回、基板の一部しか捕獲することができない。
コスト効果の高い画像検知装置を使用すると同時に、ＶＧＡ、ＳＶＧＡ、ＸＶＧＡ  ＬＣＤ基板などの基板の捕獲と検査を行う、よりコスト効果の高い、柔軟性のある方法および装置が必要である。
発明の概要
本発明は、画像検知装置を使用して基板を検査する方法および装置を開示する。
本発明の好ましい実施態様によると、画像検知装置を使用して基板を検査する方法は、基板の少なくとも一部を画像検知装置に捕獲するステップを含み、画像検知装置の第１の四つ組ピクセルが基板の少なくとも第１のピクセルを捕獲し、画像検知装置の第２の四つ組ピクセルが基板の少なくとも第２のピクセルを捕獲する。この方法は、第１の四つ組ピクセルの第１のピクセルを第２の四つ組ピクセルの第１のピクセルと比較するステップと、第１の四つ組ピクセルの第２のピクセルを第２の四つ組ピクセルの第２のピクセルと比較するステップと、第１のピクセルのサブピクセル内の欠陥を判断するステップとをさらに含む。
本発明の他の実施態様によると、基板を検査する方法は、入力ピクセルの複数のグループとともに出力ピクセルの複数のグループから成る入力画像を捕獲するステップと、入力画像内の入力ピクセルから変化影響を抑止するステップとを含む。この方法は、入力ピクセルの１つのグループ内の各入力ピクセルが位置を占めている、入力画像内の入力ピクセルの複数のグループから複数の画像を形成するステップと、入力画像内の複数のグループの入力ピクセルから複数の画像を形成するステップとをさらに含み、各画像が入力ピクセルの各グループ内の同様の位置からの入力ピクセルを含む。この方法は、複数の画像の各画像内にある欠陥を検出するステップと、複数の画像の各画像内で検出された欠陥に応答して、基板のサブピクセル内の欠陥を判断するステップとをさらに含む。
本明細書の以下の各部と図面を参照すれば、本発明の性質および利点をよりよく理解することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、複数のピクセルを含む典型的な液晶表示装置（ＬＣＤ）基板を示す図である。
第２図は、典型的なＬＣＤ基板内のサブピクセルを示す図である。
第３図は、本発明の好ましい実施形態によるシステムの透視図である。
第４図は、本発明の好ましい実施形態によるシステムのブロック図である。
第５図は、基板検査方法の実施形態を示す概要流れ図である。
第６図は、基板にマッピングされる画像検知装置の例を示す図である。
第７ａ図および第７ｂ図は、基板ピクセルにマッピングされるＣＣＤピクセルのクローズアップ図である。
第８ａ図は、ＣＣＤ装置内のＣＣＤピクセルによって返されたデータ値の例を示す図である。
第８ｂ図は、より典型的な状況における、非線形変化による典型的なオフセットであるデータ値の各行を示す図である。
第８ｃ図は、ＣＣＤ装置内のＣＣＤピクセルの行によって返された「リップル」パターンを示す図である。
第９図は、典型的な基板ピクセルのクローズアップ図である。
第１０図は、２つの基板ピクセル間の典型的な比較プロセスを示す図である。
第１１ａ図ないし第１１ｄ図は、基板内のサブピクセルにおける典型的な欠陥を示す図である。
第１２ａ図ないし第１２ｃ図は、この画像の他の実施形態を示す図である。
第１３図は、基板検査方法の他の実施形態を示す概要流れ図である。
第１４図は、第１および第２のサブサンプリングされた画像を含む本発明の実施形態を示す図である。
第１５図は、サブサンプリングされた画像内の欠陥を検出するプロセスを示す図である。
第１６図は、第１３図の流れ図に関連して、基板を検査する方法の他の実施形態を示す概要流れ図である。
第１７ａ図ないし第１７ｄ図は、第１６図に図示する実施形態の基板を基準にした画像検知装置の向きを示す図である。
第１８図は、ＳＶＧＡ  ＬＣＤ基板などの基板を検査する方法の他の実施形態を示す概要流れ図である。
第１９図は、基板にマッピングされる画像検知装置の例を示す図である。
第２０図は、第１９図のマッピングによる、基板ピクセルにマッピングされるＣＣＤピクセルを示す図である。
第２１図は、サブサンプリングされた画像内の欠陥を検出するプロセスを示す図である。
第２２図は、第１８図の流れ図に関連して、基板検査方法の他の実施形態を示す概要流れ図である。
第２３ａ図ないし第２３ｄ図は、第２２図に図示する実施形態の基板を基準にした画像検知装置の向きを示す図である。
好ましい実施形態の説明
システムの概要
第３図は、本発明の好ましい実施形態によるシステム１００を示す透視図である。本発明は、Ｐｈｏｔｏｎ  Ｄｙｎａｍｉｃｓ，Ｉｎｃ．から入手可能なＦＩＳ−２５０機またはＦＩＳ−３００機として実施することが好ましい。システム１００は、拘束装置１２０と、画像センサ１３０と、位置決め装置１４０とを含むキャビネット１１０を備える。画像センサ１３０は典型的には調節可能レンズ１５０を含むことが好ましい。キャビネット１１０は典型的にはモニタ１６０を含むことが好ましい。
ユーザは一般に、検査するＬＣＤ基板などの基板１７０を拘束装置１２０内に入れる。拘束装置１２０は、基板１７０をキャビネット１１０に物理的に固定し、典型的には基板１７０の検査に必要な電気信号を供給する。拘束装置１２０は、典型的にはｘ面、ｙ面、および／またはｚ面での基板１７０の平行移動も可能にして、ユーザがキャビネット１１０内で基板１７０を正しく位置決めできるようにし、画像センサ１３０を基準にして基板１７０を位置決めできるようにする。拘束装置１２０は、ｘ−ｙ面での基板１７０の回転移動を可能にすることもできる。
画像センサ１３０は、以下に記載するように、ユーザが所望のＣＣＤピクセルを基板ピクセル比に合わせて入手することができるようにする調節可能レンズ１５０を含む。画像センサ１３０は、ユーザが基板１７０を基準にして画像センサ１３０をより精密に位置決めすることができるようにする位置決め装置１４０に結合することができる。
ユーザは、モニタ１６０で、検査の進捗状況を監視したり、画像センサ１３０によって得られた画像を監視したりすることができる。
第４図は、本発明の好ましい実施形態によるシステム２００のブロック図である。システム２００は、モニタ２１０と、コンピュータ２２０と、キーボード２３０と、マウスと、画像センサ２４０と、位置決め装置２５０とを含む。コンピュータ２２０は、プロセッサ２６０、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）２７０などのメモリ記憶装置、ディスク・ドライブ２８０、システム・バス２９０などの周知のコンピュータ構成要素と、上記の構成要素を相互接続するシステム・バス２９０とを含む。
マウスは、ポインティング・デバイスとも呼ばれるグラフィカル入力装置の一例に過ぎず、他の例としてディジタイジング・タブレットもある。ＲＡＭ２７０およびディスク・ドライブ２８０は、コンピュータ・プログラムを記憶するための有形媒体の例であり、他のタイプの有形媒体としてはフロッピイ・ディスク、取外し可能ハード・ディスク、ＣＤ−ＲＯＭやバーコードなどの光記憶媒体、フラッシュ・メモリ、読取り専用メモリ（ＲＯＭ）、バッテリバック揮発性メモリなどの半導体メモリがある。
位置決め装置２５０は、前述のように、ユーザが画像センサ２４０を基板を基準にして位置決めすることができるようにする。ｘ−ｙステッパ・ステーションは周知の位置決め装置の一例に過ぎない。
好ましい実施形態では、システム２００は、ＳｏｌａｒｉｓTMを稼働させているＳｐａｃｅｒＳｔａｔｉｏｎTM５を含み、この両者はＳｕｎ  Ｍｙｃｒｏｓｙｓｔｅｍｓ，Ｉｎｃ．製であり、Ｐｈｏｔｏｎ  Ｄｙｎａｍｉｃｓ  Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄの専有ハードウェアおよびソフトウェアである。
第４図は、本発明を実施するシステムの１タイプを示したものに過ぎない。当業者なら、多くのシステム・タイプおよび構成が本発明と共に使用するのに適していることが容易にわかるであろう。
ＶＧＡの例
比較技法
第５図は、基板検査方法の実施形態を示す概要流れ図である。最初に、ステップ３００で、ＣＣＤなどの画像検知装置が基板の少なくとも一部を捕獲する。本発明の好ましい実施形態では、ユーザは四つ組入力ピクセルである４個の入力ピクセルがすべて基板上の単一の出力ピクセルを捕獲するようにＣＣＤの調節可能レンズを調節する。ＣＣＤが基板全体を所望の比（４：１）で正しく捕獲することができるように、ＣＣＤの調節可能レンズは周知の位置決め装置と組み合わせることができる。
捕獲ステップの後、ステップ３１０で、背景変化による強度値への影響を抑止する。強度値の変化を引き起こす原因は多数ある。いくつかの典型的な変化としては、基板画像内を基準にした画像検知装置の画角の変化、散弾雑音などのＣＣＤ装置内の非線形性、使用しているレンズの光学系による画像の変化などがある。
ＣＣＤと基板は両方ともピクセルの規則的配列を含むため、四つ組入力ピクセル内の各第１の入力ピクセルは出力ピクセルの同じ部分をサンプリングする。同様に、四つ組入力ピクセル内の各第２の入力ピクセルは出力ピクセルの同じ部分をサンプリングする。次に、ステップ３２０で、変化修正済み画像を使用して、四つ組入力ピクセル内の第１の入力ピクセルを特定し、他の四つ組入力ピクセル内で特定された第１の入力ピクセルと比較する。次に、ステップ３３０で、四つ組入力ピクセル内の第２の入力ピクセルを特定し、他の四つ組入力ピクセル内で特定された第２の入力ピクセルと比較する。
他の実施形態では、四つ組入力ピクセル内の第３の入力ピクセルも他の四つ組入力ピクセル内の第３の入力ピクセルと比較し、四つ組入力ピクセル内の第４の入力ピクセルも他の四つ組入力ピクセル内の第４の入力ピクセルと比較する。
上記の比較に基づき、ステップ３４０でユーザは基板内の出力ピクセルおよびサブピクセルにある欠陥を判断する。上述の方法の例を以下に述べる。
第６図に、基板にマッピングされる画像検知装置の例を示す。第６図は、基板３６０とＣＣＤ装置３７０を含む。基板３６０は、複数の基板ピクセル３８０を含み、各基板ピクセル３８０は第１のサブピクセル３９０と、第２のサブピクセル４００と、第３のサブピクセル４１０とを含む（典型的には、それぞれ赤、緑、および青）。ＣＣＤ装置３７０は、複数のＣＣＤピクセル４２０を含む。ＣＣＤピクセル４２０には、便宜上、列符号１、２、３、４．．．と行符号Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄなどに従って符号が付してある。本発明のこの実施形態では、ユーザは１２８０×９６０ピクセル解像度のＣＣＤカメラを使用してＶＧＡ  ＬＣＤ基板を検査する。
第７ａ図および第７ｂ図に、基板ピクセル４３０にマッピングされるＣＣＤピクセル４２０のクローズアップ図を示す。第７ａ図は、基板ピクセル４４０および４５０とＣＣＤピクセル４６０〜５３０を含む。基板ピクセル４４０はサブピクセル５４０〜５６０を含み、基板ピクセル４５０はサブピクセル５７０〜５９０を含む。
図のように、ＣＣＤピクセル４６０はサブピクセル５４０の上半分とサブピクセル５５０の上半分の左側部分とを捕獲し、ＣＣＤピクセル４７０はサブピクセル５６０の上半分とピクセル５５０の上半分の右側部分とを捕獲する。ＣＣＤピクセル４８０はサブピクセル５４０の下半分とサブピクセル５５０の下半分の左側部分とを捕獲し、ＣＣＤピクセル４９０はサブピクセル５６０の下半分とサブピクセル５５０の下半分の右側部分とを捕獲する。
他のサブピクセルも、同じマッピング比に従って捕獲される。たとえば、ＣＣＤピクセル５００はサブピクセル５７０の上半分とサブピクセル５８０の上半分の左側部分を捕獲し、ＣＣＤピクセル５１０はサブピクセル５９０の上半分とサブピクセル５８０の上半分の右側部分を捕獲し、ＣＣＤピクセル５２０はサブピクセル５７０の下半分とサブピクセル５８０の下半分の左側部分を捕獲し、ＣＣＤピクセル５３０はサブピクセル５９０の下半分とサブピクセル５８０の下半分の右側部分とを捕獲する。
本発明の好ましい実施形態では、モノクロームＣＣＤ画像検知装置を使用して基板の画像を捕獲する。このため、基板内の各サブピクセルが生じさせる光の強度すなわち輝度がＣＣＤ装置によって捕獲される。したがって、第７ｂ図からわかるように、ＣＣＤピクセル４６０によって捕獲される強度値はサブピクセル５４０の値の約２分の１にサブピクセル５５０の値の約４分の１を足した値であり、ＣＣＤピクセル４７０によって捕獲される強度値はサブピクセル５６０の値の約２分の１にサブピクセル５５０の値の約４分の１を足した値である。同様に、ＣＣＤピクセル４８０によって捕獲される強度値はサブピクセル５４０の値の約２分の１にサブピクセル５５０の値の約４分の１を足した値であり、ＣＣＤピクセル４９０によって捕獲される強度値はサブピクセル５６０の値の約２分の１にサブピクセル５５０の値の約４分の１を足した値である。
典型的な構成では、サブピクセル５４０は赤色サブピクセル、サブピクセル５５０は緑色サブピクセル、サブピクセル５６０は青色サブピクセルである。モノクローム画像検知装置にとっては、各サブピクセルに同じ電流を加えた場合、強度値の順に、典型的には緑色サブピクセルが最も高い輝度を有し、赤色サブピクセルはそれより低い輝度を有し、青色サブピクセルは最も輝度が低い。したがって、理想的な解決策では、ユーザはＣＣＤピクセル４６０は隣接するＣＣＤピクセル４７０よりも高い強度値を有すると予測し、同様に、ＣＣＤピクセル４８０は隣接するＣＣＤピクセル４９０よりも高い強度を有するものと予測する。強度の相違の例について以下に述べる。
第８ａ図に、ＣＣＤ装置内のＣＣＤピクセルが返すデータ値の例を示す。本発明の好ましい実施形態では、ユーザは基板に対するＣＣＤ装置のマッピングを前述のように事前決定するため、一方の四つ組ＣＣＤピクセルは他方の四つ組ＣＣＤピクセルと同じ値を返さなければならない。
第８ａ図には、ＣＣＤ装置内のＣＣＤピクセルの行によって返されるデータ値の典型的な行が図示されている。赤色サブピクセルと青色サブピクセルの強度の相違を考えると、ＣＣＤ装置内の特定の行によって返されるデータ値は図のような「リップル」パターンの形で現れる。ユーザは、後で使用するために各行の理想的なリップル・パターンの理想的な周波数を計算することができる。
第８ｂ図に、より典型的な状況において、データ値の各行が典型的には非線形変化によってオフセットされる。典型的には、この変化は「リップル」周波数と比較して低い空間周波数を有し、したがって、この変化は周知の技法によって容易に除去される。
本発明の好ましい実施形態では、ユーザはデータ値の行にローパス・フィルタをかけてローパス画像を形成する。このローパス画像は、典型的には非線形変化によって生じた強度値を含む。次に、ユーザはデータ値の行からこのローパス画像を引いて、第８ｃ図に示す「リップル」値を得る。
他の実施形態では、ユーザはデータ値の行にハイパス・フィルタをかけて「リップル」パターンを含むハイパス画像を形成する。本明細書に記載のハイパス・フィルタリングとローパス・フィルタリングは、その周波数領域で周知のフーリエ変換技法を使用して行うことができる。フィルタリングは、時間領域で畳み込み核を含む周知の空間畳み込み技法を使用して行われることがより好ましい。典型的には、４×４の核を使用する。変化が除去されると、その後に典型的には比較プロセスを行う。
第９図に、典型的な基板ピクセルのクローズアップ図を示す。第９図には、サブピクセル６２０〜６４０を含む基板ピクセル６１０が図示されている。サブピクセル６２０はトランジスタ６５０を含み、サブピクセル６３０はトランジスタ６６０を含み、サブピクセル６４０はトランジスタ６７０を含む。各サブピクセルは上半分６８０と下半分６９０を有する。第９図には、ゲート線７００とデータ線７１０〜７３０も図示されている。基板ピクセル６１０の上には対応するＣＣＤピクセル７４０〜７７０が重ね合わされている。ＶＧＡ  ＬＣＤ基板におけるピクセルの典型的な寸法も示されている。
当技術分野で周知のように、トランジスタ６５０〜６７０はそれぞれサブピクセル６２０〜６４０をアクティブにするために使用され、それぞれゲート線７００およびデータ線７１０〜７３０によってアクティブにされる。第９図に示すように、サブピクセル６２０、６３０、および６４０は典型的には下半分６９０と比較して「アクティブ」領域が小さい上半分６８０を有する。これは、それぞれのトランジスタ６５０、６６０、および６７０が上半分６８０を占有しているためである。典型的なサブピクセルはアクティブ領域１区画あたりに発生される輝度が一定しているため、上半分６８０は典型的には下半分６９０よりも暗く見える。それに応じて、ＣＣＤピクセル７４０の強度値は典型的にはＣＣＤピクセル７６０よりも低く、ＣＣＤピクセル７５０の輝度値は典型的にはＣＣＤピクセル７７０よりも低い。この強度値の相違のため、ＣＣＤピクセル７４０は典型的にはＣＣＤ７６０とは同等でなく、ＣＣＤピクセル７５０は典型的にはＣＣＤピクセル７７０とは同等ではない。
サブピクセル６２０〜６４０のサンプル強度値がそれぞれ５（２上、３下）、７（３上、４下）、および３（１上、２下）として示されている。これらの強度値に基づいて、ＣＣＤピクセル６２０〜６４０はそれぞれ強度値４（２＋２）、２（１＋１）、５（３＋２）、および４（２＋２）を有する。
第１０図に、２つの基板ピクセル間の典型的な比較プロセスを示す。第１０図には、それぞれＣＣＤピクセル８１０〜８４０および８５０〜８８０にマッピングされた基板ピクセル７９０および８００が図示されている。ＣＣＤピクセル８１０〜８８０の強度値が図示されている。
前述のように、基板ピクセルにマッピングする各四つ組ＣＣＤピクセルは、典型的には異なる強度値を有するため、ＣＣＤピクセル基板内ピクセルではなく、ＣＣＤピクセル基板間ピクセルの比較が好ましい。第１０図に示すように、ＣＣＤピクセル８１０および８５０は、両方ともそれぞれ基板ピクセル７９０および８００の左上隅にマッピングし、理想的な事例ではほぼ同じ強度を有していなければならない。さらに、ＣＣＤピクセル８２０および８６０も各基板ピクセル７９０および８００の右上隅にマッピングするが、ほぼ同じ強度を有していなければならない。この比較は、ＣＣＤピクセル８３０と８７０との間、およびＣＣＤピクセル８４０と８８０との間でも行う。実際には、一定範囲内の強度値での比較が好ましい。
ＣＣＤピクセル間の比較は、検査する基板ピクセルと、既知の有効基板ピクセルとの間、または単純に隣接基板ピクセルとの間で行うことができる。どちらの場合も、典型的には比較したＣＣＤピクセルの強度値が特定の範囲内で一致しない場合に、基板内の欠陥が通知される。
第１１ａ図ないし第１１ｄ図に、基板内のサブピクセル中の典型的な欠陥を示す。第１１ａ図ないし第１１ｃ図には、それぞれサブピクセル９４０〜９６０およびサブピクセル９７０〜９９０の上半分にマッピングするＣＣＤピクセル９００〜９３０が図示されている。
第１１ａ図で、サブピクセル９６０がたとえば強度がゼロであるなどの欠陥がある場合、ユーザは、ＣＣＤピクセル９００と９２０の強度値が類似しているのに対し、ＣＣＤピクセル９１０と９３０の強度値が（一定範囲内で）類似していないことを検出する。
第１１ｂ図で、サブピクセル９５０がたとえば明るすぎるなどの欠陥がある場合、ユーザは、ＣＣＤピクセル９００と９２０の強度値が類似しておらず、ＣＣＤピクセル９１０と９３０の強度値が（一定範囲内で）類似していないことを検出する。
第１１ｃ図で、サブピクセル９４０がたとえば暗すぎるなどの欠陥がある場合、ユーザは、ＣＣＤピクセル９００と９２０の強度値が（一定範囲内で）類似していないのに対し、ＣＣＤピクセル９１０と９３０の強度値が類似していることを検出する。
上記の例では、ユーザは典型的には、例示のように単に特定の値ではなく、ＣＣＤピクセル間のＣＣＤピクセルの値の範囲を比較する。
本発明の他の実施形態では、四つ組入力ピクセル内の第１、第２、第３、および第４の入力ピクセルの平均強度値を出す。次に、この平均強度値を、他の四つ組入力ピクセルの平均強度値と比較する。このようにして、各出力ピクセルについて１ピクセルごとに欠陥を判断する。
フィルタリング技法
第１２ａ図ないし第１２ｃ図に、本画像の他の実施形態を図示する。この実施形態では、ＣＣＤ装置内のＣＣＤピクセルの行からの強度データの各行を、バンド−ブロック・フィルタに通す。
本発明の一実施形態では、ユーザがＣＣＤピクセルの行のためのバンド−ブロック・フィルタを第８ａ図および第８ｂ図に示す理想的な「リップル」周波数付近の範囲の周波数に設定する。バンド−ブロック・フィルタ後に残る値を有する行内のＣＣＤピクセルによって、基板ピクセル内に欠陥があることをユーザに通知することができる。前述のように、隣接行間のピクセルの強度差のために、ユーザはたとえばＣＣＤ装置内のＣＣＤピクセルの各偶数行に第１のバンド−ブロック・フィルタをかけ、ＣＣＤ装置内のＣＣＤピクセルの各奇数行に異なる第２のバンド−ブロック・フィルタをかけることができる。バンド−ブロック・フィルタには、周波数領域フーリエ変換や時間領域畳み込みを含む多くの周知の方法が使用可能である。
第１２ａ図には、ＣＣＤ装置の行のサンプル強度が示されている。標準「リップル」周波数付近のバンド−ブロック・フィルタを使用して、ユーザはその結果の画像から第１２ｂ図に図示する１０１０や１０２０のような欠陥を検出することができる。他の実施形態では、基板出力ピクセルにおける特定のタイプの欠陥の大体の周波数がユーザにわかっている場合、ユーザはＣＣＤ装置内のＣＣＤピクセルの各行に単にバンド−パス・フィルタをかけるだけでよい。その結果、所望の欠陥周波数を有する欠陥を含む画像がユーザに返される。この実施形態では、それぞれ異なる欠陥周波数を有する異なるタイプの欠陥がある場合、ユーザは特定の欠陥の識別と検出を行う特定のバンド−パス周波数を選定することができる。「欠陥」周波数付近のバンド−パス・フィルタを使用することによって、ユーザは第１２ｃ図に図示する１０２０のような特定の欠陥を検出することができる。
複数サブサンプリング画像技法
第１３図は、基板検査方法の他の実施形態を示す概要流れ図である。最初に、ステップ１０４０で、前述のようにＣＣＤなどの画像検知装置を使用して出力ピクセルを有する基板の少なくとも一部を捕獲する。捕獲ステップの後、ステップ１０５０で、前述のように背景変化による強度値への影響を抑止する。
ステップ１０６０で、変化修正された画像を使用して、各四つ組入力ピクセル内の「第１の」入力ピクセルをサンプリングすることによって、第１のサブサンプル画像を生成し、ステップ１０７０で各四つ組入力ピクセル内の「第２の」入力ピクセルをサンプリングすることによって第２のサブサンプル画像を生成する。「第１の」入力ピクセルは四つ組入力ピクセル内の左上の入力ピクセルであることが好ましく、「第２の」入力ピクセルは四つ組入力ピクセル内の右上の入力ピクセルであることが好ましい。一般に、上記のステップの両方で好ましいのは、サブサンプル画像が、前述のように四つ組入力ピクセル内で同じ位置を有する入力ピクセルから成ることである。
必須ではないが、第３のサブサンプル画像の生成と第４の画像の生成を行うことが好ましい。
サブサンプル画像が形成された後、ステップ１０８０で出力ピクセルのサブピクセル内の欠陥を判断する。この方法について、以下に述べる例で例示する。
第１４図に、第１および第２のサブサンプル画像を含む本発明の実施形態を示す。第１４図には、出力ピクセルを含む基板１１１０と、入力ピクセル１１３０を含むイメージ検知装置１１２０と、第１のサブサンプル画像１１５０と、第２のサブサンプル画像１１６０とが図示されている。入力ピクセル１１３０は、便宜上１、２、３．．．と符号を付してある列とＡ、Ｂ、Ｃ、．．．と符号が付してある行に個々に配置されている。
第１４図で、各四つ組入力ピクセル内の入力ピクセルから第１のサブサンプル画像１１５０を形成する。具体的には、各四つ組入力ピクセル内の左上入力ピクセルから第１のサブサンプル画像を生成する。さらに、各四つ組入力ピクセル内の右下入力ピクセルから第２のサブサンプル画像１１６０を生成する。
第１のサブサンプル画像１１５０に示すように、入力ピクセル１１３０の列１、３、５、７、．．．および行Ａ、Ｃ、Ｅから入力ピクセルをサンプリングし、第２のサブサンプル画像１１４０に示すように、入力ピクセル１１３０の列２、４、６、．．．および行Ｂ、Ｄ、Ｆ、．．．からもピクセルをサンプリングする。あるいは、第１のサブサンプル画像１１５０を列２、４、６，．．．および行Ｂ、Ｄ、Ｆからサンプリングし、第２のサブサンプル画像１１６０を列１、３、５、および行Ａ、Ｃ、Ｅからサンプルすることもできる。あるいは、上記の２つの例の組み合わせも可能である。好ましいのは、同じ出力ピクセルの偶数列と奇数列からの入力ピクセルを少なくともサンプリングすることである。
第１５図に、サブサンプル画像内の欠陥を検出するプロセスを示す。第１５図には、第１のサブサンプル画像１１７０と、第２のサブサンプル画像１１８０と、第１の欠陥画像１１９０と、第２の欠陥画像１２００とが含まれている。各画像内のピクセルの値の例が示されている。
第１５図に示すように、第１のサブサンプル画像１１７０と第２のサブサンプル画像１１８０を構成するピクセルは、基板内の出力ピクセルの同じそれぞれの位置をサンプリングするため、強度値はほぼ同様である。
第１のサブサンプル画像１１７０内の欠陥の検出を強化するためにバンド−ブロック・フィルタを使用してフィルタリングして第１の欠陥画像１１９０を形成し、第２のサブサンプル画像１１８０内の欠陥の検出を強化するためにバンド−ブロック・フィルタを使用してフィルタリングして第２の欠陥画像１２００を形成する。各画像のバンド−ブロック・フィルタは、周波数ブロックに関しては同様であることが好ましいが、他の実施形態では各バンド・ブロックは固有の周波数ブロック・バンドを有することもできる。バンド−ブロック・フィルタは典型的には、既知の有効な基板の「正常」変化による強度値への影響を抑止する。
ユーザは、任意選択によりサブサンプル画像をハイパス・フィルタにかけてサブサンプル画像から「ＤＣ」バイアスを除去する。上述のフィルタリングをおこなうには、周波数領域フーリエ変換や時間領域畳み込みなどの周知の技法を使用することができる。
上述のフィルタリング・ステップの後、ユーザは第１の欠陥画像１１９０と第２の欠陥画像１２００に基づいて１２１０や１２２０のような欠陥を検出することができる。上述の分析に第３のサブサンプル画像および第４のサブサンプル画像を組み込めば、ユーザにより多くのデータを提供することによって検出分析を支援できることは容易にわかる。
好ましい実施形態では、第１の欠陥画像、第２の欠陥画像、第３の欠陥画像、および第４の欠陥画像を結合し直して単一の画像にする。したがって、この単一の画像は画像内の欠陥に関する空間情報を保持する。
複数欠陥技法
本発明の１実施形態では、出力ピクセル内の複数のサブピクセル、たとえば赤色サブピクセルと緑色サブピクセルに欠陥がある場合、青色サブピクセルが欠陥があるものと誤って示されることがある。第１１ｄ図で、サブピクセル９４０および９５０に欠陥がある場合、ＣＣＤピクセル９００および９２０の強度値は同じであるのに対し、ＣＣＤピクセル９１０および９３０の強度値が同じでないことがある。基板ピクセル内で一度に複数のサブピクセルに欠陥がある可能性がある状況では、以下で述べる実施形態を使用することが好ましい。
第１６図は、第１４図に関連する基板検査法の他の実施形態を示す概要流れ図である。ステップ１０４０ないしステップ１０８０の後、ステップ１２４０で、画像検知装置は基板を基準にして位置を画像検知装置の入力ピクセルの約２分の１、好ましくは出力ピクセルの行に沿って移動する。次に、ステップ１２５０で、基板を基準にしたこの画像検知装置の移動済み位置を使用してステップ１０４０および１０８０を繰り返す。
ステップ１０４０ないしステップ１０８０の後、ステップ１２６０で、画像検知装置は再び基板を基準にして、好ましくは出力ピクセルの列に沿って、画像検知装置の入力ピクセルの約２分の１だけ移動する。次に、ステップ１２７０で、基板を基準にした画像検知装置のこの移動済み位置を使用してステップ１０４０および１０８０を再び繰り返す。
次に、ステップ１０４０ないしステップ１０８０の後、ステップ１２８０で、画像検知装置は基板を基準にして、好ましくは出力ピクセルの行に沿って、画像検知装置の入力ピクセルの約２分の１だけ再び移動する。次に、ステップ１２９０で、基板を基準にした画像検知装置のこの移動済み位置を使用してステップ１０４０および１０８０を再び繰り返す。
最後に、ステップ１３００で、基板を基準にした画像検知装置の各向きのサブピクセル内の欠陥に基づいて、ユーザはどのサブピクセルに欠陥があるかをより正確に判断することができる。
第１７ａ図ないし第１７ｄ図に、第１６図に図示した実施形態の場合の基板を基準にした画像検知装置の向きを示す。第１７ａ図ないし第１７ｄ図には、基板ピクセル１３１０およびＣＣＤピクセル１３５０〜１３８０が含まれている。図のように、基板ピクセル１３１０はサブピクセル１３２０〜１３４０を含む。
第１７ａ図に、基板を基準にした画像検知装置の好ましい最初の向きを示す。第１７ａ図では、四つ組ＣＣＤピクセル１３５０〜１３８０が基板ピクセル１３１０を捕獲する。第１７ｂ図には、基板を基準にした画像検知装置の好ましい２番目の向きが図示されている。この図では、四つ組ＣＣＤピクセル１３５０〜１３８０は画像検知装置を基準にして図のようにｘ方向に２分の１ＣＣＤピクセルだけ移動する。第１７ｃ図には、四つ組ＣＣＤピクセル１３５０〜１３８０が図のように画像検知装置を基準にしてｘ方向およびｙ方向に２分の１ＣＣＤピクセルだけ移動する他のサンプリング向きが図示されている。最後に、第１７ｄ図は、四つ組ＣＣＤピクセル１３５０〜１３８０は画像検知装置に対してｙ方向にのみ図のように１ＣＣＤピクセルの２分の１だけ移動する、別のサンプリング向きを示している。
好ましい実施形態では、サンプリングは上述の順序で行われ、連続したサンプリング間で画像検知装置が一方向のみ（ここではｘ方向またはｙ方向のみ）移動する。画像検知装置および基板の向きの順序の変形態様も代替実施態様の範囲に含まれるものと企図されることは明らかであろう。さらに、画像検知装置を基準にした入力ピクセルの数分の１の基板の移動も企図される。上述の入力ピクセルの約２分の１の移動は単に一例に過ぎない。入力ピクセルの２分の１以上または以下の移動は、設計効率上の選択に過ぎない。ピクセルの２分の１以上または以下の移動によって、通常はより多くの入力画像を獲得することが必要になるが、欠陥の判断はよくなる。
他の実施形態では、第１７ａ図ないし第１７ｄ図で説明した画像検知装置および基板の各相対位置からの第１、第２、第３、第４の欠陥画像を組み合わせて単一の複合画像にする。この単一の複合画像では、さらに検査を行うためのより高解像度の欠陥の画像が得られ、画像内の欠陥に関する空間情報は保持される。
ＳＶＧＡの例
サブサンプル画像技法
第１８図は、ＳＶＧＡ  ＬＣＤ基板などの基板を検査する方法の他の実施形態を示す概要流れ図である。最初に、ステップ１４００で、基板の４個の出力ピクセルから成るグループが９個の入力ピクセルから成るグループによって捕獲されるようにして、ＣＣＤなどの画像検知装置を使用して基板の少なくとも一部を捕獲する。
ステップ１４１０で、捕獲ステップの後で、ＶＧＡの例で前述したようにして背景変化の影響を抑止する。背景変化が低い場合にはこのステップは行わない。
変化補正された画像を使用し、ステップ１４２０で９個の入力ピクセルの各グループ内の「第１の」入力ピクセルをサンプリングすることによって第１のサブサンプル画像を生成し、ステップ１４３０で９個の入力ピクセルの各グループ内の「第２の」入力ピクセルをサンプリングすることによって第２のサブサンプル画像を生成し、ステップ１４４０で９個の入力ピクセルの各グループ内の「第３の」入力ピクセルをサンプリングすることによって第３のサブサンプル画像を生成する。さらに、ステップ１４５０で９個の入力ピクセルの各グループ内の「第４の」入力ピクセルをサンプリングすることによって第４のサブサンプル画像を生成し、ステップ１４６０で９個の入力ピクセルの各グループ内の「第５の」入力ピクセルをサンプリングすることによって第５のサンプリング画像を生成し、ステップ１４７０で９個の入力ピクセルの各グループ内の「第６の」入力ピクセルをサンプリングすることによって第６のサブサンプル画像を生成する。以下で例示するように、４個の出力ピクセル内の各サブピクセルが少なくとも１回サンプリングされるようにして、９個の入力ピクセルのグループから６個の入力ピクセルをサンプリングする。
入力ピクセルと出力ピクセルは規則的な配列パターンで整列されているため、９個の入力ピクセルのグループ内の各第１の入力ピクセルは、典型的には４個の出力ピクセルのそれぞれのグループの同じ部分をサンプリングし、９個の入力ピクセルのグループの各第２の入力ピクセルは、典型的には４個の出力ピクセルのそれぞれのグループの同じ部分をサンプリングし、９個の入力ピクセルのグループの各第３の入力ピクセルは典型的には４個の出力ピクセルのそれぞれのグループの同じ部分をサンプリングし、以下、各第４，第５，第６の出力ピクセルについても同様である。
ＳＶＧＡの例でサブサンプル画像を形成する方法は、前述のＶＧＡの例と考え方は同様である。ＣＣＤ入力ピクセルによって基板出力ピクセルをサンプリングするその他の比率も明らかに企図される。一般に、入力ピクセルのグループが出力ピクセルのグループまたは出力ピクセルの１つを捕獲する場合、ＣＣＤ出力ピクセルのそれぞれのグループまたはＣＣＤ出力ピクセルのうちの１つの出力ピクセル内の同じ位置を有する入力ピクセルから複数のサブサンプル画像を形成することができる。
サブサンプル画像を形成した後、ステップ１４７５でユーザは出力ピクセル内の欠陥を判断することができる。この方法の一例を以下に説明する。
必須ではないが、９個のピクセルの各グループ内の適切なピクセルをサンプリングすることによって、第７、第８および第９のサブサンプル画像を生成することが好ましい。これらのサブサンプル画像は、サブピクセル内の欠陥を判断する助けとして使用することができる。
代替実施形態では、第５図のＶＧＡの例（比較技法）で行ったように、ユーザは９個の出力ピクセルのグループの同じ部分からの出力ピクセルを直接比較することができる。さらに、本発明の他の代替実施形態では、入力ピクセルのグループ内の第１から第９までの入力ピクセルの平均強度値を出す。次にこの平均強度値を９個の入力ピクセルから成る別のグループの平均強度値と比較する。このようにして、各出力ピクセルについて数ピクセルずつ欠陥を判断する。
第１９図に、基板にマッピングされる画像検知装置の一例を示す。第１９図には、基板１４８０とＣＣＤ装置１４９０が含まれている。基板１４８０は、複数の基板ピクセル１５００〜１５３０を含み、各基板ピクセルは第１のサブピクセル、第２のサブピクセル、および第３のサブピクセルを含み、典型的にはそれぞれ赤、緑、および青である。ＣＣＤ装置１４９０は複数のＣＣＤピクセル１５４０〜１６２０を含む。本開示では便宜上、ＣＣＤピクセル１５４０〜１６２０には列符号１、２、３、４、．．．および行符号Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、．．．に従って符号が付してある。
この実施形態で示すように、ＣＣＤピクセル１５４０は基板ピクセル１５００の赤色サブピクセルと緑サブピクセルの一部を捕獲し、ＣＣＤピクセル１５５０は基板ピクセル１５００の青色サブピクセルの一部と基板ピクセル１５１０の赤色サブピクセルを捕獲し、ＣＣＤピクセル１５６０は基板ピクセル１５１０の緑色および青色サブピクセルの一部を捕獲する。
さらに、ＣＣＤピクセル１５７０は基板ピクセル１５００および１５２０の赤色および緑色サブピクセルの一部を捕獲し、ＣＣＤピクセル１５８０は、基板ピクセル１５００および１５２０の青色サブピクセルの一部と、基板ピクセル１５１０および１５３０の赤色サブピクセルを捕獲し、ＣＣＤピクセル１５４０は基板ピクセル１５１０および１５３０の緑色および青色サブピクセルの一部を捕獲する。
ＣＣＤピクセル１６００も基板ピクセル１５２０の赤色および緑色サブピクセルの一部を捕獲し、ＣＣＤピクセル１６１０は基板ピクセル１５２０の青色サブピクセルの一部と基板サブピクセル１５３０の赤色サブピクセルを捕獲し、ＣＣＤピクセル１６２０は基板ピクセル１５３０の緑色および青色サブピクセルの一部を捕獲する。
第２０図に、第１９図のマッピングに従って基板ピクセルにマッピングされるＣＣＤピクセルを示す。第２０図も、行符号と列符号に従って符号が付されたサブサンプル画像１６４０〜１６９０を含む。
第２１図に、サブサンプル画像内の欠陥を検出するプロセスを示す。第２１図は、第１のサブサンプル画像「１６４０と第１の欠陥画像１６５０を含む。各画像内にはピクセルの値の例が含まれている。
第２１図に示すように、好ましくは第１のサブサンプル画像１６４０を構成するピクセルは基板ピクセルのそれぞれ同じ位置をサンプリングするため、強度値はほぼ同様である。第１のサブサンプル画像１６４０内の欠陥の発見を強化するため、バンド−ブロック・フィルタを使用してフィルタリングすることが好ましく、これによって「ＤＣ」バイアスを除去して第１の欠陥画像１６５０を形成することが好ましい。これについても第１５図に関連してＶＧＡの例で説明した。
各サブサンプル画像のバンド−ブロック・フィルタは、ブロックする周波数範囲については同様であるが、別法として、各バンド−ブロック・フィルタが各サブサンプル画像ごとに固有の周波数ブロック・バンドを持っていてもよい。上述のフィルタリングを行うには、周波数領域フーリエ変換や時間領域畳み込みなど任意の周知の技法を使用することができる。
第１の欠陥画像１６５０に基づいて、１６６０のような欠陥を容易に検出することができる。次に典型的にはこれと同じプロセスを残りのサブサンプル画像にも適用する。典型的には６個のサブサンプル画像を使用するが、上述の分析に第７、第８、および第９のサブサンプル画像を組み込めば、より多くのデータが得られることによって検出分析の助けになることは容易にわかる。
欠陥検出のために９個のサブサンプル画像を使用する場合、欠陥に関する空間の詳細を保持するように９個の欠陥画像を再結合することが好ましい。
複数欠陥技法
第２２図は、第１８図の流れ図に関連する基板の検査方法の他の実施形態を示す概要流れ図である。ステップ１４００ないし１４８０の後、ステップ１６８０で、画像検知装置は基板を基準にして好ましくは基板出力ピクセルの行に沿って画像検知装置の入力ピクセルの約２分の１だけ移動する。次にステップ１６９０で、基板を基準にした画像検知装置のこの移動した位置を使用してステップ１４００および１４８０を繰り返す。
ステップ１４００ないしステップ１４８０の後、ステップ１７００で、画像検知装置は基板を基準にして、好ましくは基板出力ピクセルの列に沿って、画像検出装置の入力ピクセルの約２分の１だけ移動する。次に、ステップ１７１０で、基板を基準にした画像検知装置の移動した位置を使用してステップ１４００および１４８０を再び繰り返す。
次に、ステップ１４００ないしステップ１４８０の後に、ステップ１７２０で、画像検知装置は基板を基準にして、好ましくは基板出力ピクセルの行に沿って、画像検知装置の入力ピクセルの約２分の１だけ移動する。次に、ステップ１７２２で基板を基準にした画像検知装置の移動位置を使用してステップ１４００および１４８０を再び繰り返す。
最後に、ステップ１７２４で、基板を基準にした画像検知装置の各向きのサブピクセル内の欠陥に基づいて、ユーザはどのサブピクセルに欠陥があるかをより正確に判断することができる。
第２３ａ図ないし第２３ｄ図に、第２２図に図示する実施形態の基板を基準にした画像検知装置の向きを示す。第２３ａ図ないし第２３ｄ図は基板ピクセル１７３０〜１７４０とＣＣＤピクセル１８２０〜１８５０を含む。基板ピクセル１７３０〜１７４０は図のようにサブピクセルを含む。
第２３ａ図には基板を基準にした画像検知装置の好ましい最初の向きを示す。第２３ｂ図には、基板を基準にした画像検知装置の好ましい第２の向きを示す。第２３ｃ図には、他のサンプリング向きを示す。第２３ｄ図には、他のサンプリング向きを示す。処理間に入力ピクセルの約２分の１の移動があることが好ましいが、入力ピクセルの他の整数分の１も企図される。
この実施形態では、連続するサンプリング間に画像検知装置が一方向（ｘ方向またはｙ方向）にのみ移動するように、サンプリングを行う順序は上述の通りである。画像検知装置と基板の向きの順序の変形態様も代替実施態様の範囲内にあるものと企図されることは明らかである。さらに、画像検知装置を基準にして基板を入力ピクセルの数分の１だけ移動させることが企図される。前述の入力ピクセルの約２分の１の移動は１例に過ぎない。入力ピクセルの２分の１以上またはそれ以下の移動は設計効率上の選択に過ぎず、ピクセルの２分の１以上またはそれ以下の移動によって典型的には欠陥判別がよくなる。
他の実施形態では、第２３ａ図ないし第２３ｄ図で説明した画像検知装置および基板の各相対位置からの第１ないし第９の画像を結合して単一の複合画像にする。この単一の複合画像では、さらに検査するためのより高解像度の欠陥の画像が得られ、画像内の欠陥に関する空間情報は保持される。
結論
以上の明細で、本発明についてその特定の実施形態を参照しながら説明した。多くの変更または修正が容易に考えられる。たとえば、画像検知装置入力ピクセルのどのグループが基板出力ピクセルのどのグループをも捕獲できることが考えられる。上記に開示した２つのマッピング実施形態は、１個の出力ピクセルを捕獲する四つ組入力ピクセルと、出力ピクセルのグループを捕獲する９個の入力ピクセルからなるグループという概念の例として開示したに過ぎない。
入力ピクセルのグループが捕獲された後は、ユーザは開示した方法の１つを使用して基板を検査することができる。これには、基板出力ピクセルのグループの同一部分からの入力ピクセルの比較、出力ピクセルの平均強度と基板出力ピクセルの他のグループとの比較、欠陥検出のための画像検知装置の各行の「リップル」周波数のフィルタリング、基板出力ピクセルのグループの同一部分からの入力ピクセルのサンプリングによる複数サブサンプル画像の形成、および前記の方法のいずれかを使用する連続した検出間の基板を基準にした画像検知装置の移動が含まれる。
本発明の他の実施形態では、カラー・フィルタ・ホイールを装着したモノクロームＣＣＤカメラを使用することができる。その場合、基板内の各カラー・サブピクセルについて、ユーザは単に各色の強度値の画像を捕獲するだけでよい。その後、捕獲された各カラー画像ごとに前述の通りの処理を行うことができる。あるいは、ＲＧＢカラーＣＣＤカメラを使用することもできる。この場合も、各カラーサブピクセルごとに、前述のように画像の捕獲と処理を行うことができる。移動と検出の実施形態および前述のその他の実施形態は、基板内のサブピクセルにある欠陥を検出するときに典型的に形成されるｍｏｒｉｅタイプのエイリアシング・パターンの除去に役立つ。
本発明の開示に照らせば、たとえばパネルが六辺形の出力ピクセルから成る場合など、前述のような正方形の格子構造を備えないパネルにもこれらの技法を適用することができる。
請求する本発明は、テレビジョン受像管、半導体ウエハ・アライメント、検査ステーション、ウェブ検査システムなど、半規則的パターンの光学検査を必要とする他の技術分野に適用可能である。
したがって、本明細書および図面は、限定的なものではなく例示的なものであると見なすべきである。しかし、請求の範囲に記載の本発明のより広い精神および範囲から逸脱することなく、様々な修正や変更を加えることができることは明らかであろう。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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【図１１Ｄ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１２Ｃ】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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【図１７Ｃ】
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【図１７Ｄ】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３Ａ】
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【図２３Ｂ】
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【図２３Ｃ】
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【図２３Ｄ】
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