JP2000503433A - 基板検査装置および方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 複数の入力ピクセルを有する画像検知装置を使用して複数の出力ピクセルを有する基板を検査する方法が、入力ピクセルのグループ内の各入力ピクセルが位置を有し、入力ピクセルの各グループが出力ピクセルのグループを捕獲する、入力ピクセルの複数のグループの入力画像を捕獲するステップ（３００）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（３１０）と、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み、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、複数の画像の各画像内の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（３４０）とを含む。

Description

【発明の詳細な説明】 基板検査装置および方法 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 ＬＣ Ｄ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 ＬＣ Ｄ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３８６０×９６０ＣＣ Ｄ（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ＣＣ Ｄ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、ＸＶ ＧＡ 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ＦＩ Ｓ−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１ ５０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２ ３０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）２ ７０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ィ・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、Ｓｏｌａｒｉｓ^TMを稼働させてい るＳｐａｃｅｒＳｔａｔｉｏｎ^TM５を含み、この両者はＳｕｎ Ｍｙｃｒｏｓｙ ｓｔｅｍｓ，Ｉｎｃ．製であり、Ｐｈｏｔｏｎ Ｄｙｎａｍｉｃｓ Ｉｎｃｏｒ ｐｏｒａｔｅｄ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が基板全休を所望の比（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ＣＣ Ｄ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。ＣＣ Ｄ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１ ２８０×９６０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５７０〜５９ ０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、ＣＣ Ｄ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、ＣＣ Ｄ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５ ４０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５ ５０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ＣＣ Ｄ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Ｃ ＣＤ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７０ ０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８ １０〜８８０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、ＣＣ Ｄ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７ ９０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９０ ０〜９３０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、ＣＣ Ｄ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 、ューザは、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、Ｃ ＣＤ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１０４ ０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１２９ ０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１ ０４０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１３ １０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１３５０〜１ ３８０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１５４ ０〜１６２０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１５ １０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、ＣＣ Ｄ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１４ ００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１７２ ２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１ ７３０〜１７４０とＣＣＤピクセル１８２０〜１８５０を含む。基板ピクセル１ ７３０〜１７４０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。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＪＰ，ＫＲ (72)発明者 セッツァー，ジョセフ アメリカ合衆国・94566・カリフォルニア 州・プリザントン・アビー ストリート・ 460

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 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。 ２．比較ステップの前に、画像からの変化を抑止するステップをさらに含む請求 項１に記載の方法。 ３．入力ピクセルの第１のグループが第１の四つ組画像を捕獲する四つ組入力ピ クセルであり、 入力ピクセルの第２のグループが第２の四つ組画像を捕獲する四つ組入力ピク セルであり、 第１の値を比較するステップが、 第１の四つ組入力ピクセル内の第１の入力ピクセルの場所に対応する第１の 四つ組画像の第１の値を、第２の四つ組入力ピクセル内の第１の入力ピクセルの 場所に対応する第２の四つ組画像の第１の値と比較するステップを含み、 第２の値を比較するステップが、 第１の四つ組入力ピクセル内の第２の入力ピクセルの場所に対応する第１の 四つ組画像の第２の値を、第２の四つ組入力ピクセル内の第２の入力ピクセルの 場所に対応する第２の四つ組画像の第２の値と比較するステップを含む請求項１ に記載の方法。 ４．第１の四つ組入力ピクセルがほぼ１個の出力ピクセルの画像を捕獲する請求 項３に記載の方法。 ５．入力ピクセルの第１のグループが、第１のグループ画像を捕獲する９個の入 力ピクセルのグループであり、 入力ピクセルの第２のグループが第２のグループ画像を捕獲する９個の入力ピ クセルのグループであり、 入力ピクセルの第１のグループ内の第３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３の値を、入力ピクセルの第２のグループ内の第３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をさ らに含む請求項１に記載の方法。 ６．入力ピクセルの第１のグループが４個の出力ピクセルのグループの画像を捕 獲する請求項５に記載の方法。 ７．基板が複数の出力ピクセルを有し、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有する際に、 その画像検知装置を使用して液晶表示装置用の基板を検査する方法であって、 ａ）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、画像検知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、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する、画像検知装置を使用して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、 ｂ）入力画像から変化影響を抑止するステップと、その後に ｃ）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、 ｄ）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、 ｅ）第１のサブサンプル画像と第２のサブサンプル画像に応答して基板の一部 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。 ８．変化影響を抑止するステップが、 入力画像に対してローパス・フィルタを実行して背景画像を形成するステップ と、 入力画像から背景画像を抑止するステップとを含む請求項７に記載の方法。 ９．変化影響を抑止するステップが、入力画像に対してハイパス・フィルタを実 行するステップを含む請求項７に記載の方法。 １０．入力ピクセルの第１のグループが第１の四つ組画像を捕獲する四つ組入力 ピクセルであり、 入力ピクセルの第２のグループが第２の四つ組画像を捕獲する四つ組入力ピク セルであり、 第１のサブサンプル画像を形成するステップが、 第１の値が第１および第２の四つ組入力ピクセル内の第１のピクセルのそれ ぞれの場所に対応する、第１の四つ組画像の第１の値と第２の四つ組画像の第１ の値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 プを含み、 第２のサブサンプル画像を形成するステップが、 第２の値が第１および第２の四つ組入力ピクセル内の第２のピクセルのそれ ぞれの場所に対応する、第１の四つ組画像の第２の値と第２の四つ組画像の第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 を含む方法。 １１．第１の四つ組入力ピクセルが１個の出力ピクセルの画像を捕獲する請求項 １０に記載の方法。 １２．ｆ）ステップｅ）の後に、画像検知装置を基板を基準にして移動させるス テップと、 ｇ）ステップａ）ないしｅ）までを繰り返すステップとをさらに含む請求項７ に記載の方法。 １３テップｆ）が基板内の出力ピクセルの行に沿った方向に行われる請求項１２ に記載の方法。 １４．ステップｆ）が基板内の出力ピクセルの列に沿った方向に行われる請求項 １２に記載の方法。 １５．ステップｆ）が画像検知装置を基板を基準にして入力ピクセルの約２分の １だけ移動させるステップを含む請求項１２に記載の方法。 １６．入力ピクセルの第１のグループが第１のグループ画像を捕獲する９個の入 力ピクセルのグループであり、 入力ピクセルの第２のグループが第２のグループ画像を捕獲する９個の入力ピ クセルのグループであり、 第１のグループ画像の第３の値と第２のグループ画像の第３の値をサンプリン グすることによって第３のサブサンプル画像を形成するステップをさらに含み、 第３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３のピクセルのそれ ぞれの場所に対応し、 サブピクセル内の欠陥を判断するステップが、 第１のサブサンプル画像と第２のサブサンプル画像と第３のサブサンプル画 像とに応答して基板の一部内のサブピクセル中の欠陥を判断するステップをさら に含む請求項７に記載の方法。 １７．入力ピクセルの第１のグループがほぼ４個の出力ピクセルのグループの画 像を捕獲する請求項１６に記載の方法。 １８．基板が複数の出力ピクセルを有し、画像検知装置が複数の入力ピクセルを 有し、各出力ピクセルが複数のサブピクセルを有するときに、その画像検知装置 を使用して液晶表示装置用の基板を検査する方法であって、 画像検知装置を使用して出力ピクセルの行の少なくとも一部の入力画像を捕獲 するステップと、 欠陥フィルタを通して入力画像をフィルタリングし、フィルタリングされた画 像を形成するステップと、 フィルタリングされた画像に応答し、出力ピクセルの行の一部のサブピクセル 内の欠陥を判断するステップとを含む方法。 １９．入力画像をフィルタリングするステップの前に入力画像を正規化するステ ップをさらに含む請求項１８に記載の方法。 ２０．フィルタリングするステップが、バンド−ブロック・フィルタを通して入 力画像をフィルタリングし、フィルタリングされた画像を形成する請求項１８に 記載の方法。 ２１．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。 ２２．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液晶表示装置用の基板を検査するコンピュータ・システ ムであって、 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、画像検知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、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のグループを第２のグループ画像と して捕獲する、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、入力画像から変化影響を抑止する抑止手段と、 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、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 、抑止手段に結合された第１の形成手段と、 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し、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、 抑止手段に結合された第２の形成手段と、 第１の形成手段と第２の形成手段とに結合され、第１のサブサンプル画像と第 ２のサブサンプル画像とに応答し、基板の一部内のサブピクセル内の欠陥を判断 する判断手段と を含むコンピュータ・システム。 ２３．基板が複数の出力ピクセルを有し、画像検知装置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を有する、画像検知装置を使用して 液晶表示装置用の基板を検査するコンピュータ・システムであって、 複数の入力ピクセルを有し、出力ピクセルの行の少なくとも一部の入力画像を 捕獲する画像検知装置と、 画像検知装置に結合され、欠陥フィルタを通して入力画像をフィルタリングし 、 フィルタリングされた画像を形成するフィルタと、 フィルタに結合され、フィルタリングされた画像に応答し、出力ピクセルの行 の一部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。 ２４．基板が複数の出力ピクセルを有し、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有する、コ ンピュータ・プログラムと複数の入力ピクセルを有する画像検知装置とを含み、 画像検知装置を使用して液晶表示装置を検査するコンピュータ・システムであっ て、コンピュータ可読メモリをさらに含み、 コンピュータ可読メモリは、 画像検知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つ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第１のグル ープ画像として捕獲し、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つの出力ピクセルを含む出力ピクセルの第２のグループ の画像を第２のグループ画像として捕獲するように、画像検知装置に指示して画 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させるコードと、 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の値と比較するコードと、 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の値と比較するコードと、 出力ピクセルの第１のグループのサブピクセル内の欠陥を判断するコードと を含む、コンピュータ・システム。 ２５．基板が複数の出力ピクセルを有し、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含む、画像 検知装置を使用して液晶表示装置用の基板を検査するコンピュータ・プログラム を含むコンピュータ・システムであって、コンピュータ可読メモリをさらに含み 、 コンピュータ可読メモリは、 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、画像検知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のグループを第１のグループ画像として捕獲し、画像検知装置の入力ピクセル の第２のグループが出力ピクセルの第２のグループを第２のグループ画像として 捕獲するように、画像検知装置に指示して画像検知装置を使用して基板の少なく とも一部の入力画像を捕獲させるコードと、 入力画像からの変化影響を抑止するコードと、 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 するコードと、 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のグループ阿像の第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 するコードと、 第１のサブサンプル画像と第２のサブサンプル画像とに応答して、基板の一 部内のサブピクセル内の欠陥を判断するコードとを含む、コンピュータ・システ ム。 ２６．基板が複数の出力ピクセルを有し、画像検知装置が複数の入力ピクセルを 有し、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有する、画像検知 装置を使用して液晶表示装置の基板を検査するコンピュータ・プログラムであっ て、コンピュータ可読メモリをさらに含み、 コンピュータ可読メモリは、 画像検知装置に指示し、画像検知装置を使用して出力ピクセルの行の少なく とも一部の入力画像を捕獲させるコードと、 検知フィルタを通して入力画像をフィルタリングし、フィルタリングされた 画像を形成するコードと、 フィルタリングされた画像に応答し、出力ピクセルの行の一部のサブピクセ ル内の欠陥を判断するコードとを含む、コンピュータ・プログラム。 ２７．請求項１に記載の方法に従って検査される液晶表示装置基板。 ２８．請求項７に記載の方法に従って検査される液晶表示装置基板を使用して製 造されるコンピュータ・システム。 ２９．請求項１８に記載の方法に従って検査される液晶表示装置基板を含む表示 装置。