JP4292409B2 - TFT array inspection apparatus and TFT array inspection method - Google Patents
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Description
本発明は、液晶ディスプレイや有機ELディスプレイなどのTFTアレイ基板を検査するTFTアレイ基板検査装置に関する。 The present invention relates to a TFT array substrate inspection apparatus for inspecting a TFT array substrate such as a liquid crystal display or an organic EL display.
TFTアレイ検査装置として電子線方式や光学方式が知られている。この従来のTFTアレイ検査装置では、電子線や光をTFT基板に照射してTFT基板の電位状態を測定し、TFT基板の異常電位のピクセルを検出することによってTFTアレイの欠陥を検出する。電子線を用いたTFTアレイ検査板装置としては、例えば特許文献1,2があり、光を用いたTFTアレイ検査装置としては、例えば特許文献3,4がある。
An electron beam method and an optical method are known as TFT array inspection devices. In this conventional TFT array inspection apparatus, a defect of the TFT array is detected by irradiating the TFT substrate with an electron beam or light, measuring the potential state of the TFT substrate, and detecting pixels having an abnormal potential on the TFT substrate. Examples of TFT array inspection plate devices using electron beams include
TFTアレイ検査装置では、上記した手法で検査対象であるTFT基板の画素配列に対応した二次元の測定データを取得し、この二次元の測定データから欠陥画素を抽出し、欠陥画素の座標や欠陥種の分類などの欠陥検査を行う。 In the TFT array inspection apparatus, two-dimensional measurement data corresponding to the pixel arrangement of the TFT substrate to be inspected is acquired by the above-described method, and defective pixels are extracted from the two-dimensional measurement data, and the coordinates of the defective pixel and the defect are detected. Perform defect inspection such as species classification.
図11は検査対象であるTFT基板の画素配列に対応した二次元の測定データについて、あるライン上の各点の信号強度をプロットしたプロファイル例である。このプロファイルの強度は、ライン上の各画素の信号強度を表している。なお、図中の数値は一例である。 FIG. 11 is a profile example in which the signal intensity at each point on a certain line is plotted with respect to two-dimensional measurement data corresponding to the pixel arrangement of the TFT substrate to be inspected. The intensity of this profile represents the signal intensity of each pixel on the line. In addition, the numerical value in a figure is an example.
従来、このプロファイルから欠陥画素を抽出するには、プロファイルの信号強度をしきい値と比較することにより行う。欠陥がある画素に信号強度は正常な画素の信号強度よりも低くなるため、信号強度がしきい値よりも低い画素は欠陥画素として検出することができる。 Conventionally, defective pixels are extracted from this profile by comparing the signal intensity of the profile with a threshold value. Since the signal intensity of a defective pixel is lower than that of a normal pixel, a pixel whose signal intensity is lower than a threshold value can be detected as a defective pixel.
また、欠陥種は、孤立した点として存在する点欠陥や、水平方向(x方向)あるいは垂直方向(y方向)に連続した点の集合からなる線欠陥に分類される。 The defect types are classified into point defects that exist as isolated points, and line defects that are a set of points that are continuous in the horizontal direction (x direction) or the vertical direction (y direction).
線欠陥は、検出した点欠陥の集合として抽出することができる。図12、13は線欠陥を抽出する処理手順を説明するためのフローチャート及び説明図である。 Line defects can be extracted as a set of detected point defects. 12 and 13 are a flowchart and an explanatory diagram for explaining a processing procedure for extracting a line defect.
図13(a)は、点欠陥の検出結果をTFT基板の画素位置の各セグメントに合わせて示している。図13(a)中の斜線を施したセグメントは、欠陥検出されたセグメントを示している。この点セグメントは、信号強度としきい値との比較によって検出される(ステップS101)。このセグメントが線欠陥を形成する線セグメントであるか、あるいは点欠陥を形成する点セグメントであるかは、以下のステップS102〜104により判定することができる。 FIG. 13A shows the point defect detection result for each segment of the pixel position of the TFT substrate. The hatched segments in FIG. 13A indicate segments where defects have been detected. This point segment is detected by comparing the signal intensity with a threshold value (step S101). Whether this segment is a line segment forming a line defect or a point segment forming a point defect can be determined by the following steps S102 to S104.
図13(a)の点セグメントについて、x方向あるいはy方向に連続する点セグメントを結合する。図13(b)は点セグメントの結合によって結合セグメントを形成して状態を示している。なお、図ではx方向に連続する点セグメントを結合する例を示している。次に、結合したセグメントの内で所定の長さ以上の結合セグメントについても線セグメントとする。図13(b)では、長さ3以上の結合セグメントを線セグメントとしている(ステップS103)。
With respect to the point segments in FIG. 13A, the point segments continuous in the x direction or the y direction are combined. FIG. 13B shows a state in which a connecting segment is formed by connecting the point segments. In the figure, an example is shown in which point segments continuous in the x direction are combined. Next, a combined segment having a predetermined length or more among the combined segments is also set as a line segment. In FIG.13 (b), the connection segment of
さらに、同一ライン上にある点セグメントや線セグメントのセグメント間の距離が一定距離以下のセグメントを結合して結合セグメントとする。図12(c)はセグメント間の距離が長さ2以下の隣接するセグメントを結合する例について示している(ステップS104)。 Furthermore, a segment having a distance between a point segment or a line segment on the same line that is a certain distance or less is combined to form a combined segment. FIG. 12C shows an example in which adjacent segments whose distance between segments is 2 or less are combined (step S104).
線欠陥において、ある種の線欠陥は、線セグメントが水平方向(x方向)あるいは垂直方向(y方向)に、互い交差する形で現れることが知られている。この種の線欠陥の場合、欠陥要因である欠陥点は、2本の線セグメントの交差点である。 Among line defects, it is known that certain line defects appear in such a manner that line segments intersect each other in the horizontal direction (x direction) or the vertical direction (y direction). In the case of this type of line defect, the defect point that is a defect factor is an intersection of two line segments.
そこで、通常、この2本の線セグメントの交差点を求めることにより、この線欠陥の欠陥点を特定している。 Therefore, the defect point of this line defect is usually specified by obtaining the intersection of the two line segments.
前記図11に示すように、欠陥点の抽出精度は、測定信号の信号強度のばらつきやS/N比に大きく影響される。そのため、測定信号の信号強度がばらついたり、S/Nが不十分な場合には、抽出した欠陥点の連続性が低下し、線欠陥として分類されるべき部分が多数の点欠陥として分類されることになる。 As shown in FIG. 11, the accuracy of defect point extraction is greatly affected by variations in the signal intensity of the measurement signal and the S / N ratio. Therefore, when the signal intensity of the measurement signal varies or the S / N is insufficient, the continuity of the extracted defect points is reduced, and the portion to be classified as a line defect is classified as a large number of point defects. It will be.
また、クロス線欠陥の欠陥点において、ピクセルの状態(欠陥状態)やTFT基板の構造などの要因で、線欠陥を構成する水平方向(x方向)あるいは垂直方向(y方向)の線セグメントのいずれかのS/Nが大きく低下し、線セグメントの抽出が困難となる場合がある。上記の傾向は、測定系ノイズなどの要因によって、欠陥ピクセルと正常ピクセルの信号強度の差が接近し、十分な信号強度差が得られない場合には、さらに顕著なものとなる。 Further, at the defect point of the cross line defect, either the horizontal (x direction) or vertical (y direction) line segment constituting the line defect is caused by factors such as the pixel state (defect state) or the structure of the TFT substrate. In some cases, the S / N greatly decreases, and it becomes difficult to extract line segments. The above tendency becomes more remarkable when a difference in signal intensity between a defective pixel and a normal pixel approaches due to factors such as measurement system noise and a sufficient signal intensity difference cannot be obtained.
このような場合には、本来2本抽出されるべき線セグメントは、水平方向(x方向)あるいは垂直方向(y方向)のいずれか1本のみが抽出され、他の1本は抽出されない。その結果、欠陥点を特定することができず、検査性能が低下することになる。 In such a case, as for the line segment which should originally be extracted, only one of the horizontal direction (x direction) or the vertical direction (y direction) is extracted, and the other one is not extracted. As a result, the defect point cannot be specified, and the inspection performance deteriorates.
そこで、本発明は上記課題を解決し、TFTアレイ検査装置において、線欠陥の抽出精度を向上させることを目的とし、ノイズに強く、S/Nが不十分な測定データにおいても精度良くクロス線欠陥を特定することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems and to improve the accuracy of line defect extraction in a TFT array inspection apparatus, and to accurately detect cross-line defects even in measurement data that is resistant to noise and has insufficient S / N. The purpose is to specify.
上記目的を解決するために、本発明は、測定データの水平方向及び垂直方向について各ラインの特徴を表す特徴量を求め、この特徴量に基づいて線欠陥を求める。従来の線欠陥の抽出では、測定データの各ライン上の各点での強度を評価することによって点欠陥を抽出し、さらにこの点欠陥を結合することで線欠陥を抽出するため、ノイズやS/Nの影響を受けやすい。これに対して、本発明では、測定データの各ラインを特徴付ける量を求めて信号分布プロファイルを形成し、この信号分布プロファイルに基づいて線欠陥を抽出するものであり、信号分布プロファイルの各データはラインに含まれる複数の測定データにより形成するため、ノイズやS/Nの影響を受けにくいという特徴がある。 In order to solve the above-described object, the present invention obtains a feature amount representing the feature of each line in the horizontal direction and the vertical direction of measurement data, and obtains a line defect based on the feature amount. In conventional line defect extraction, point defects are extracted by evaluating the intensity at each point on each line of measurement data, and line defects are extracted by combining these point defects. Susceptible to / N. On the other hand, in the present invention, a signal distribution profile is formed by obtaining an amount characterizing each line of measurement data, and line defects are extracted based on the signal distribution profile. Since it is formed by a plurality of measurement data included in the line, it is characterized by being hardly affected by noise and S / N.
つまり、ノイズやS/Nは、従来の線欠陥抽出ではデータ一点毎に影響するのに対して、本発明の線欠陥抽出ではライン上の複数データに影響するものであるため、線欠陥の抽出精度への影響は低減される。 That is, noise and S / N affect each point of data in the conventional line defect extraction, whereas the line defect extraction of the present invention affects a plurality of data on the line. The impact on accuracy is reduced.
本発明は、TFT基板の各画素を駆動して得られる二次元の測定データについて、x方向及びy方向の各ラインの測定データから同ラインの特性を表す信号分布プロファイルを求め、信号分布プロファイルから線欠陥を含むラインを抽出する。 In the present invention, for two-dimensional measurement data obtained by driving each pixel of a TFT substrate, a signal distribution profile representing the characteristics of the same line is obtained from the measurement data of each line in the x direction and the y direction, and the signal distribution profile is obtained. Extract lines that contain line defects.
信号分布プロファイルは、二次元の測定データの一方の方向の各ラインについて、測定データの平均強度、積算値、分散値のいずれかを他方の方向に沿って求めることにより求めることができる。ノイズが加わったり信号強度が変動した場合であっても、測定データの平均強度、積算値、分散値を求めることによって、信号分布プロファイルに対する影響は緩和される。 The signal distribution profile can be obtained by obtaining, for each line in one direction of the two-dimensional measurement data, any one of the average intensity, integrated value, and variance value of the measurement data along the other direction. Even when noise is added or the signal intensity fluctuates, the influence on the signal distribution profile is reduced by obtaining the average intensity, integrated value, and variance value of the measurement data.
また、本発明は、抽出したラインについて、これらラインが交差する点を候補点とし、この候補点における測定データのx方向及びy方向の相関値差から線欠陥の欠陥点を求める。 Further, according to the present invention, a defect point of a line defect is obtained from the extracted line using a point where these lines intersect as a candidate point, and a correlation value difference between measurement data at the candidate point in the x direction and the y direction.
クロス線欠陥が存在する欠陥点の近傍では、x方向及びy方向の測定データは共に同様の特性を表す。これに対して、クロス線欠陥以外の線欠陥が存在する欠陥点の近傍では、一方向は線欠陥を含み、他方向は線欠陥を含まないため、方向によって測定データは異なる特性を表す。本発明は、抽出したラインが交差する点を候補点とし、この候補点において測定データのx方向の相関値とy方向の相関値との差から、その候補点が線欠陥の欠陥点であるか否かを判定する。相関値差が小さい場合には、両方向の測定データの特性は類似しているため、クロス線欠陥点であると判定する。一方、相関値差が大きい場合には、両方向の測定データの特性は異なるため、クロス線欠陥点ではないと判定する。これは、クロス線欠陥では、x方向とy方向では共通する信号特性を備えると推定され、各方向の相関値は近い値をとると推定されるからである。 In the vicinity of the defect point where the cross-line defect exists, the measurement data in the x direction and the y direction both exhibit the same characteristics. On the other hand, in the vicinity of a defect point where a line defect other than a cross line defect exists, one direction includes a line defect and the other direction does not include a line defect. Therefore, the measurement data represents different characteristics depending on the direction. In the present invention, a point where the extracted lines intersect is set as a candidate point, and the candidate point is a defect point of a line defect from the difference between the correlation value in the x direction and the correlation value in the y direction of the measurement data at the candidate point. It is determined whether or not. When the correlation value difference is small, since the characteristics of the measurement data in both directions are similar, it is determined that the point is a cross line defect point. On the other hand, when the correlation value difference is large, since the characteristics of the measurement data in both directions are different, it is determined not to be a cross-line defect point. This is because the cross-line defect is estimated to have common signal characteristics in the x direction and the y direction, and the correlation value in each direction is estimated to be close.
本発明のTFTアレイ検査装置は、TFT基板の各画素を駆動して得られる二次元の測定データに基づいてTFTアレイを検査するTFTアレイ検査装置において、TFT基板の二次元の測定データから線欠陥の欠陥点を求めるデータ処理手段を備える。データ処理手段は、x方向及びy方向の各ラインの測定データから同ラインの特性を表す信号分布プロファイルを求め、x方向のライン特性を表す信号分布プロファイルから欠陥点のy方向位置を求め、y方向のライン特性を表す信号分布プロファイルからx方向位置を求め、x方向位置及びy方向位置から線欠陥の欠陥点を求める。 The TFT array inspection apparatus of the present invention is a TFT array inspection apparatus that inspects a TFT array based on two-dimensional measurement data obtained by driving each pixel of the TFT substrate. The data processing means for obtaining the defect point is provided. The data processing means obtains a signal distribution profile representing the characteristics of the line from the measurement data of each line in the x direction and the y direction, obtains the y direction position of the defect point from the signal distribution profile representing the line characteristics in the x direction, and y The x-direction position is obtained from the signal distribution profile representing the line characteristics in the direction, and the defect point of the line defect is obtained from the x-direction position and the y-direction position.
データ処理手段は、二次元の測定データの一方の方向の各ラインについて、測定データの平均強度、積算値、分散値のいずれかを他方の方向に沿って求めることによって、信号分布プロファイルを形成することができる。平均強度、積算値、分散値はいずれも各ラインについてライン毎の特性を表す値を算出し、ノイズや信号強度のばらつきによる個々の信号値の変動による影響を低減している。これにより、個々の測定データとしきい値とを比較する従来のアレイ検査のように、ノイズや信号強度のばらつきによる線欠陥の抽出もれを防ぎ、精度良く検出することができる。 The data processing means forms a signal distribution profile by obtaining one of the average intensity, integrated value, and variance value of the measurement data along the other direction for each line in one direction of the two-dimensional measurement data. be able to. For the average intensity, the integrated value, and the variance value, values representing the characteristics of each line are calculated for each line, and the influence of fluctuations in individual signal values due to noise and signal intensity variations is reduced. As a result, as in the conventional array inspection in which individual measurement data is compared with threshold values, line defects due to noise and signal intensity variations can be prevented from being leaked and detected with high accuracy.
また、本発明のデータ処理手段による欠陥点の位置検出は、各方向の信号分布プロファイルから信号分布プロファイルのベースラインを差し引いて差分プロファイルを求め、この差分プロファイルのピーク位置を求めることにより行うことができる。 In addition, the position detection of the defect point by the data processing means of the present invention can be performed by subtracting the baseline of the signal distribution profile from the signal distribution profile in each direction to obtain a difference profile and obtaining the peak position of this difference profile. it can.
さらに、本発明のデータ処理手段は、前記した欠陥点の位置検出によって求めたx方向位置とy方向位置の交差点において各方向の相関値を求め、その相関値の差から線欠陥の欠陥点を特定する。 Further, the data processing means of the present invention obtains a correlation value in each direction at the intersection of the x-direction position and the y-direction position obtained by detecting the position of the defect point, and determines the defect point of the line defect from the difference between the correlation values. Identify.
本発明のTFTアレイ検査装置によれば、線欠陥の抽出精度を向上させることができる。また、ノイズに強く、S/Nが不十分な測定データにおいても精度良くクロス線欠陥を特定することができる。 According to the TFT array inspection apparatus of the present invention, the line defect extraction accuracy can be improved. In addition, cross-line defects can be accurately identified even in measurement data that is resistant to noise and has insufficient S / N.
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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は本発明のTFTアレイ検査の概要を説明するための図である。図1において、二次元測定データ10は、検査対象であるTFT基板の画素配列に対応した二次元の測定データであり、前記した電子線や光を用いた手法により取得することができる。この二次元測定データ10について、水平方向(x方向)及び垂直方向(y方向)の各ラインの測定データを用いて同ラインの特性を表す信号分布プロファイルを求める。図1(a)において、信号分布プロファイル11xは水平方向(x方向)のライン特性を表す信号分布プロファイルであり、信号分布プロファイル11yは垂直方向(y方向)のライン特性を表す信号分布プロファイルである。
FIG. 1 is a diagram for explaining the outline of the TFT array inspection of the present invention. In FIG. 1, two-
信号分布プロファイル11xは、二次元測定データ10のx方向の各ライン上の信号強度について平均強度、積算値、あるいは分散値を求め、この値をy方向に沿って求めることで作成することができる。また、信号分布プロファイル11yは、二次元測定データ10のy方向の各ライン上の信号強度について平均強度、積算値、あるいは分散値を求め、この値をx方向に沿って求めることで作成することができる。図1(a)では、この信号分布プロファイルの作成を丸数字1で示している。
The
この信号分布プロファイル11(11x,11y)は各ラインの特性を表しており、線欠陥によってあるラインの信号強度が低下した場合には、信号分布プロファイル11上の当該ラインに対応する値が低下する。このとき、二次元測定データに含まれるノイズや信号強度のばらつきは、信号分布プロファイルの形成において相殺され、信号分布プロファイルの値への影響は低減される。 The signal distribution profile 11 (11x, 11y) represents the characteristics of each line, and when the signal intensity of a certain line is reduced due to a line defect, the value corresponding to the line on the signal distribution profile 11 is reduced. . At this time, noise and signal intensity variations included in the two-dimensional measurement data are canceled in the formation of the signal distribution profile, and the influence on the value of the signal distribution profile is reduced.
線欠陥が存在し、特定のライン上に欠陥画素が集中して存在する場合、信号分布プロファイルの該当する位置にピークが現れる。また、この信号分布プロファイルのピークの高さは、該当するラインにおける欠陥画素数に対応する。画像上では、そのラインと他の画素のラインとのコントラストとして観察することができる。 When a line defect exists and defective pixels are concentrated on a specific line, a peak appears at a corresponding position in the signal distribution profile. Further, the peak height of the signal distribution profile corresponds to the number of defective pixels in the corresponding line. On the image, it can be observed as the contrast between the line and the line of another pixel.
図1(a)において、二次元測定データ10中のライン20による値は信号分布プロファイル11x上のピーク12xとして現れ、二次元測定データ10中のライン21,22による値は、信号分布プロファイル11y上においてそれぞれピーク12y1,ピーク12y2として現れる。なお、ここで、ライン20とライン22はクロス線欠陥によるものであり、ライン21はクロス線欠陥以外の線欠陥によるものとしている。
In FIG. 1A, the value by the
信号分布プロファイルのピーク位置からクロス線欠陥の候補点を求めることができる(図中の丸数字2)。図1(a)に示す例では、信号分布プロファイル11xのピーク12xと、信号分布プロファイル11yのピーク12y1,12y2との交差点から、クロス線欠陥の候補点13としてP1とP2(図中の破線で示す丸印)が求められる。
A candidate point for a cross-line defect can be obtained from the peak position of the signal distribution profile (
この候補点P1とP2からクロス線欠陥の欠陥点14(図1(b))を抽出する(図中の丸数字3)。この欠陥点14は、各候補点P1とP2について水平方向(x方向)の相関値と垂直方向(y方向)の相関値をそれぞれ求め、その相関値の差から求めることができる。
A defect point 14 (FIG. 1B) of a cross line defect is extracted from the candidate points P1 and P2 (
次に、本発明によるクロス線欠陥の欠陥点の抽出処理について説明する。図2は、クロス線欠陥のクロスポイントの抽出処理を説明するためのフローチャートであり、図3は抽出処理における信号を説明するための図であり、図4は欠陥点を特定する処理を説明するための図である。 Next, a process for extracting a defect point of a cross line defect according to the present invention will be described. FIG. 2 is a flowchart for explaining cross point extraction processing for cross line defects, FIG. 3 is a diagram for explaining signals in the extraction processing, and FIG. 4 explains processing for specifying defect points. FIG.
はじめに、二次元測定データから信号分布プロファイルを作成する。信号分布プロファイルは、水平方向(x方向)及び垂直方向(y方向)の各ラインについて平均値や累積値や分散値を算出することによって求めることができる。図3(a)は平均値プロファイルデータの例を示している(ステップS1)。 First, a signal distribution profile is created from two-dimensional measurement data. The signal distribution profile can be obtained by calculating an average value, a cumulative value, and a variance value for each line in the horizontal direction (x direction) and the vertical direction (y direction). FIG. 3A shows an example of average value profile data (step S1).
クロスポイントの抽出処理は、ステップS1で求めた信号分布プロファイルを用いて以下のステップS2〜ステップS11により行う。 Cross point extraction processing is performed in steps S2 to S11 below using the signal distribution profile obtained in step S1.
水平方向(x方向)及び垂直方向(y方向)の信号分布プロファイルを読み出す(ステップS2)。読み出した信号分布プロファイルのデータにはノイズが含まれているため、スムージング処理によってノイズ分を除去する。スムージング処理は、例えば重み付き移動平均処理により行うことができるが、他の処理方法を適用してもよい。図3(b)はスムージング処理後のプロファイルデータを示している(ステップS3)。 The signal distribution profiles in the horizontal direction (x direction) and the vertical direction (y direction) are read (step S2). Since the read signal distribution profile data includes noise, the noise is removed by smoothing processing. The smoothing process can be performed by, for example, a weighted moving average process, but other processing methods may be applied. FIG. 3B shows the profile data after the smoothing process (step S3).
次に、スムージング処理を行ったプロファイルデータに一次元のメディアンフィルタ処理を適用して、ベースラインデータを抽出する。図3(c)はベースラインデータを示している(ステップS4)。 Next, baseline data is extracted by applying a one-dimensional median filter process to the smoothed profile data. FIG. 3C shows the baseline data (step S4).
二次元測定データでは、正常画像の信号強度が画像上の場所によって変動する場合がある。このような測定データにおいて、メディアン処理によってベースラインデータを求めると、このベースラインデータにより画像上の各位置での基準の信号強度を得ることができる。 In two-dimensional measurement data, the signal intensity of a normal image may vary depending on the location on the image. In such measurement data, when baseline data is obtained by median processing, a reference signal intensity at each position on the image can be obtained from the baseline data.
そこで、ステップS3で求めたスムージングデータからステップS4で求めたベースラインデータを差し引くことによって、画像上の場所による変動分を補償した信号強度分布を得ることができる。図3(d)はこの差分プロファイルデータを示している(ステップS5)。 Therefore, by subtracting the baseline data obtained in step S4 from the smoothing data obtained in step S3, a signal intensity distribution that compensates for variations due to locations on the image can be obtained. FIG. 3D shows this difference profile data (step S5).
差分プロファイルデータにおいて、欠陥点は差分プロファイルデータ上のピーク位置として現れる。ピーク位置は、差分プロファイルデータを微分し(ステップS6)この微分プロファイルデータ上の零交差点を求めることで抽出することができる。図3(e)は微分プロファイルデータを示している。微分プロファイルデータ上の零交差点としては、欠陥点によるものの他にノイズ分によるものも含まれている。 In the difference profile data, the defect point appears as a peak position on the difference profile data. The peak position can be extracted by differentiating the differential profile data (step S6) and obtaining a zero crossing point on the differential profile data. FIG. 3E shows differential profile data. The zero crossing points on the differential profile data include those due to noise as well as those due to defect points.
微分プロファイルデータ上の零交差点の中からノイズ分を除くために、例えば、差分プロファイルデータの標準偏差σを用い、微分プロファイルデータ上の零交差点に対応する差分プロファイルデータの強度が所定の強度(例えば、3σ)を越える点をピーク位置として抽出する(ステップS7)。 In order to remove noise from the zero crossing points on the differential profile data, for example, the standard deviation σ of the difference profile data is used, and the intensity of the difference profile data corresponding to the zero crossing point on the differential profile data is a predetermined intensity (for example, 3) is extracted as a peak position (step S7).
抽出したピーク位置は線欠陥を含むラインの位置を表している。ここで、クロス線欠陥が存在する欠陥点では、水平方向(x方向)の線欠陥と垂直方向(y方向)の線欠陥とが交差し、クロス線欠陥でない線欠陥が存在する欠陥点では、水平方向(x方向)の線欠陥と垂直方向(y方向)の線欠陥とは交差しない。 The extracted peak position represents the position of the line including the line defect. Here, at the defect point where the cross line defect exists, the line defect in the horizontal direction (x direction) and the line defect in the vertical direction (y direction) intersect, and at the defect point where the line defect which is not the cross line defect exists, The line defect in the horizontal direction (x direction) does not intersect with the line defect in the vertical direction (y direction).
そのため、ピーク位置は必ずしもクロス線欠陥の欠陥点を表しているとは限らず、クロス線欠陥でない線欠陥を表している場合もある。したがって、検出したピーク位置はクロス線欠陥の欠陥点が存在するクロスポイントの候補点となる。 Therefore, the peak position does not necessarily represent a defect point of a cross line defect, and may represent a line defect that is not a cross line defect. Therefore, the detected peak position becomes a candidate point of the cross point where the defect point of the cross line defect exists.
そこで、ピーク位置が検出されたとき、そのピーク位置がクロス線欠陥であるか否かをステップS9,10によって判定する(ステップS8)。 Therefore, when the peak position is detected, it is determined in steps S9 and S10 whether or not the peak position is a cross line defect (step S8).
図4は、ピーク位置の候補点からクロス線欠陥の欠陥点を抽出する手順を説明するための図である。 FIG. 4 is a diagram for explaining a procedure for extracting a defect point of a cross-line defect from a peak point candidate point.
図4(a)は、前記した図1(a)と同様の二次元測定データについて示している。図4(a)において、信号分布プロファイル11xのピーク位置12xから求められるライン20と、信号分布プロファイル11yのピーク位置12y1,12y2から求められるライン21,22とが交差する点が候補点P1,P2となる。
FIG. 4A shows two-dimensional measurement data similar to that shown in FIG. In FIG. 4A, the points where the
ここで、各候補点P1,P2において、それぞれ水平方向(x方向)と垂直方向(y方向)について相関値を求め、その相関値の差(相関値差)に基づいて、その候補点がクロス線欠陥の欠陥点であるか否かを判定する。 Here, at each candidate point P1, P2, a correlation value is obtained in each of the horizontal direction (x direction) and the vertical direction (y direction), and the candidate point is crossed based on the difference between the correlation values (correlation value difference). It is determined whether or not the defect point is a line defect.
相関値は、各候補点を中心として水平方向(x方向)と垂直方向(y方向)に所定数のピクセルが備える強度の平均値(x方向平均値,y方向平均値)により求めることができる。図4(b)は候補点P1での相関値差を求める例を示している。x方向平均値は、候補点P1を中心としx方向の正側と負側の所定数のピクセルを選択し、当該ピクセルが備える強度の平均値により求めることができる。また、y方向平均値は、同様に、候補点P1を中心としy方向の正側と負側の所定数のピクセルを選択し、当該ピクセルが備える強度の平均値により求めることができる。 The correlation value can be obtained from the average value (x direction average value, y direction average value) of a predetermined number of pixels in the horizontal direction (x direction) and the vertical direction (y direction) with each candidate point as the center. . FIG. 4B shows an example of obtaining a correlation value difference at the candidate point P1. The average value in the x direction can be obtained by selecting a predetermined number of positive and negative pixels in the x direction with the candidate point P1 as the center and calculating the average value of the intensity of the pixel. Similarly, the average value in the y direction can be obtained from the average value of the intensity of the pixels by selecting a predetermined number of positive and negative pixels in the y direction centered on the candidate point P1.
また、図4(c)は候補点P2での相関値差を求める例を示しており、候補点P1と同様にして、x方向平均値及びy方向平均値の各相関値を求め、その相関値差を求める(ステップS9)。 FIG. 4C shows an example in which the correlation value difference at the candidate point P2 is obtained. Similarly to the candidate point P1, the correlation values of the x-direction average value and the y-direction average value are obtained and the correlation is obtained. A value difference is obtained (step S9).
候補点P1の相関値差及び候補点P2の相関値差は、候補点がクロス線欠陥の欠陥点であるか否かを判定する指標となり、この相関値差が小さい候補点がクロス線欠陥の欠陥点として判定される。この判定は、例えば、予め定めておいた所定値との比較によって行うことができる(ステップS10)。 The correlation value difference between the candidate point P1 and the correlation value difference between the candidate points P2 serves as an index for determining whether the candidate point is a defect point of a cross line defect. It is determined as a defect point. This determination can be made, for example, by comparison with a predetermined value set in advance (step S10).
前記ステップS8において、ピーク位置が検出されなかった場合には交差点なしとし、クロス線欠陥の欠陥点はないものと判定する(ステップS11)。 If the peak position is not detected in step S8, it is determined that there is no intersection and it is determined that there is no defect of a cross line defect (step S11).
図5〜図9は測定データの一例である。図5は二次元測定データと信号分布プロファイルの一例であり、前記の図1(a)に対応するものである。図5に示す二次元測定データ10において、正常画素は強度にある程度ばらつきがあるためグレーの点として表示され、欠陥画素は暗い点として表示される。欠陥画素の暗さは、その強度によって階調を付している。
5 to 9 are examples of measurement data. FIG. 5 is an example of two-dimensional measurement data and a signal distribution profile, and corresponds to FIG. 1 (a). In the two-
図6は、図5中の破線で示す垂直方向(y方向)のライン上の信号強度分布を示している。図6に示すように、ライン上の信号強度分布では、正常画素と欠陥部分との信号強度の強度差が小さいため、ノイズ分による影響が大きい場合には、しきい値によって正常部分と欠陥部分とを分離することは困難であり、線欠陥を抽出することはできない。 FIG. 6 shows a signal intensity distribution on a line in the vertical direction (y direction) indicated by a broken line in FIG. As shown in FIG. 6, in the signal intensity distribution on the line, since the difference in signal intensity between the normal pixel and the defective portion is small, when the influence by noise is large, the normal portion and the defective portion depending on the threshold value. Is difficult to separate, and line defects cannot be extracted.
図7は、測定データのプロファイル(Rawで表示)と、メディアンフィルタ処理後のプロファイル(Medianで表示)を示している。図示するように、実際の測定データでは、正常画素の信号強度が画像上の場所によって変動する場合がある。そこで、メディアンフィルタを用いてベースラインを求めることによって各位置での基準となる信号強度を求め、これによって画像上の場所による信号強度の変動を補償する。 FIG. 7 shows a profile of measurement data (displayed with Raw) and a profile after median filter processing (displayed with Median). As shown in the figure, in actual measurement data, the signal intensity of normal pixels may vary depending on the location on the image. Therefore, by obtaining a baseline using a median filter, a reference signal intensity at each position is obtained, thereby compensating for variations in signal intensity depending on locations on the image.
図8,9は、差分プロファイル(Differenceで表示)と、微分プロファイル(Derivativeで表示)、及びノイズ分との識別するためのしきい値(3Sigmaで表示)を示している。図9は図8の一部を拡大した図である。微分プロファイルの零交差点を検出することによりピーク点を抽出し、差分プロファイルの標準偏差σを用いてピークとノイズ分とを選別を行う。これにより、図9において矢印で示す位置をクロスポイント(欠陥点)として特定することができる。 8 and 9 show a differential profile (displayed by Difference), a differential profile (displayed by Derivative), and a threshold value (displayed by 3Sigma) for discriminating between noise components. FIG. 9 is an enlarged view of a part of FIG. A peak point is extracted by detecting the zero crossing point of the differential profile, and the peak and noise are selected using the standard deviation σ of the difference profile. Thereby, the position shown by the arrow in FIG. 9 can be specified as a cross point (defect point).
なお、クロス線欠陥以外の線欠陥が存在する場合には、前記図4で示したように、相関値差を用いてクロス線欠陥の欠陥点と特定することができる。 When there is a line defect other than the cross line defect, the defect point of the cross line defect can be specified using the correlation value difference as shown in FIG.
図10は、本発明のTFTアレイ検査装置の一構成例を説明するための図である。TFTアレイ検査装置1は、検査対象であるTFT基板2に電子線や光等の測定用プローブを照射する測定用プローブ源6と、TFT基板2の電位等を検出する検出器7と、検査制御手段3とを備える。検査制御手段3は、TFT基板2に検査信号を印加する検査信号形成手段4と、測定電圧に基づいて欠陥検査を行うデータ処理手段5とを制御する。
FIG. 10 is a diagram for explaining a configuration example of the TFT array inspection apparatus of the present invention. The TFT
TFT基板2は、アレイ状に配置されるピクセル電極と、TFT基板の駆動回路と、電源ラインを含む配線とを備え、検査信号形成手段4は、電源ラインの他のデータラインやスキャン信号ラインの配線に欠陥検査項目に応じた所定パターンの検査信号を印加する。印加する検査信号パターンは、欠陥検査項目に応じて検査制御手段3により選択される。
The
データ処理手段5は、線欠陥抽出処理5Aを行い、抽出した線欠陥について線欠陥判定処理5Bを行う。
The data processing means 5 performs line
線欠陥抽出処理5Aでは、TFT基板の各画素を駆動して得られる二次元の測定データについて、x方向及びy方向の各ラインの測定データの平均値や累積値あるいは分散値を求めて信号分布プロファイルを作成する信号分布プロファイル作成処理5A1と、求めた信号分布プロファイルデータを評価することによって線欠陥を抽出するプロファイルデータ評価処理5A2を行う。
In the line
本発明の信号分布プロファイルは、測定データの水平・垂直方向について各ラインの平均強度によりラインの特徴量を求めるほか、平均強度に代えて積算値や分散値によりラインの特徴量を求めても良い。 In the signal distribution profile of the present invention, in addition to obtaining the line feature amount by the average intensity of each line in the horizontal and vertical directions of the measurement data, the line feature amount may be obtained by an integrated value or a variance value instead of the average intensity. .
本発明の液晶アレイ基板のほか、有機ELアレイ基板の検査等に適用することができる。 In addition to the liquid crystal array substrate of the present invention, it can be applied to inspection of an organic EL array substrate.
1…TFTアレイ検査装置、2…TFT基板、3…検査制御装置、4…検査駆動回路、5…データ処理手段、5A…線欠陥抽出処理、5A1…信号分布プロファイル作成処理、5A2…プロファイルデータ評価処理、5B…線欠陥判定処理、6…検査用プローブ源、7…検出器、10…二次元測定データ、11,11x,11y…信号分布プロファイル、12,12x,12y1,12y2…ピーク、13…候補点、14…欠陥点、20〜22…ライン。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
TFT基板の二次元の測定データから線欠陥の欠陥点を求めるデータ処理手段を備え、
前記データ処理手段は、x方向及びy方向の各ラインの測定データから同ラインの特性を表す信号分布プロファイルを求め、
x方向のライン特性を表す信号分布プロファイルから欠陥点のy方向位置を求め、
y方向のライン特性を表す信号分布プロファイルからx方向位置を求め、
前記x方向位置及びy方向位置の交差点からクロス線欠陥の候補点を求め、
前記各候補点についてx方向及びy方向の相関値を求め、
前記相関値の差から求めた相関値差の大きさに基づいてクロス線欠陥の欠陥点を求めることを特徴とするTFTアレイ検査装置。 In a TFT array inspection apparatus that inspects a TFT array based on two-dimensional measurement data obtained by driving each pixel of a TFT substrate,
A data processing means for obtaining a defect point of a line defect from two-dimensional measurement data of a TFT substrate is provided.
The data processing means obtains a signal distribution profile representing the characteristics of the line from measurement data of each line in the x direction and the y direction,
Find the y-direction position of the defect point from the signal distribution profile representing the line characteristics in the x-direction,
Obtain the x-direction position from the signal distribution profile representing the line characteristics in the y-direction,
Obtaining a candidate point of a cross-line defect from an intersection of the x-direction position and the y-direction position;
Obtain a correlation value in the x direction and y direction for each candidate point,
A TFT array inspection apparatus, wherein a defect point of a cross-line defect is obtained based on a magnitude of a correlation value difference obtained from the difference between the correlation values .
前記候補点を中心とするx方向に所定数のピクセルの強度の平均値によりx方向の相関値を求め、
前記候補点を中心としてy方向に所定数のピクセルの強度の平均値によりy方向の相関値を求め、
各候補点で求めたx方向の相関値とy方向の相関値との差を相関値差として求めることを特徴とする、請求項1に記載のTFTアレイ検査装置。 The data processing means includes
A correlation value in the x direction is obtained from an average value of the intensities of a predetermined number of pixels in the x direction around the candidate point;
A correlation value in the y direction is obtained from an average value of intensities of a predetermined number of pixels in the y direction around the candidate point,
2. The TFT array inspection apparatus according to claim 1, wherein a difference between a correlation value in the x direction and a correlation value in the y direction obtained at each candidate point is obtained as a correlation value difference .
x方向及びy方向の各ラインの測定データから同ラインの特性を表す信号分布プロファイルを求め、
前記信号分布プロファイルから線欠陥を含むラインを求め、
前記ラインが交差する点をクロス線欠陥の候補点とし、当該候補点における測定データのx方向の相関値とy方向の相関値の相関値差を求め、当該相関値差からクロス線欠陥の欠陥点を求めることを特徴とする、TFTアレイ検査方法。
About two-dimensional measurement data obtained by driving each pixel of the TFT substrate,
A signal distribution profile representing the characteristics of the line is obtained from the measurement data of each line in the x direction and the y direction,
Obtaining a line including a line defect from the signal distribution profile ;
A cross line defect candidate point is defined as a cross line defect candidate point, and a correlation value difference between the x-direction correlation value and the y-direction correlation value of the measurement data at the candidate point is obtained, and the cross-line defect defect is determined from the correlation value difference. A method for inspecting a TFT array, characterized by obtaining a point.
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