KR20220060080A - 표시 기판의 결함 검사 방법 - Google Patents

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Abstract

표시 기판의 결함 검사 방법은 표시 기판의 영상을 촬상하는 단계, 상기 영상의 X축 프로파일을 추출하는 단계, 상기 영상의 Y축 프로파일을 추출하는 단계, 상기 X축 프로파일 및 상기 Y축 프로파일을 기초로 라인 트래킹 정보를 생성하는 단계, 상기 라인 트래킹 정보를 기초로 상기 표시 기판의 구성 요소의 경계 위치를 취득하는 단계, 상기 경계 위치를 기초로 기 설정된 관심 영역과 상기 영상의 실제 관심 영역을 매칭하는 단계 및 매칭된 상기 실제 관심 영역의 결함을 검사하는 단계를 포함한다.

Description

표시 기판의 결함 검사 방법 {METHOD OF INSPECTING DEFECT OF DISPLAY SUBSTRATE}
본 발명은 표시 기판의 결함 검사 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 광학 검사 설비를 이용한 표시 기판의 결함 검사 방법에 관한 것이다.
유기 발광 표시 장치 및 액정 표시 장치와 같은 표시 장치는 시장의 수요에 따라 고해상도의 방향으로 꾸준히 개발이 진행되어 왔다. 이 과정에서 동일한 공간 내 고해상도를 구현하기 위해 공정의 CD(critical dimension), 서브 픽셀의 크기가 점점 작아지는 방향으로 진행되고 있으며, 이는 결국 회로의 복잡도가 증가하는 결과를 낳게 된다.
그러나, 해상도의 증가는 동일 면적 내 배선의 집적도 상승, 불량의 미세화를 초래하는 직접적인 인자가 된다. 따라서, 절대 불량 개수의 증가를 유발하고 그로 인해 리페어 처리가 필요한 불량 개수가 증가하게 된다.
하지만 제조 라인의 생산 효율 측면에서 공정의 택트 타임(tact time)과 설비의 캐패시티가 한정적이기 때문에 모든 불량을 리페어 처리할 수 없는 상황에 직면하게 된다. 결국 생산 효율과 수율 이득을 극대화하기 위해 killing 불량으로 발현될 가능성이 높은 불량을 우선적으로 리페어 처리할 수 있는 방안이 필요하다.
현재까지는 광학 검사를 활용하여 불량을 검출하고 불량의 크기 또는 불량의 유형에 따라 리페어의 우선 순위를 설정하여 리페어를 처리하고 있으나, 이러한 방식은 한계점이 존재하므로 회로 내에서 kill-ratio가 높은 위치를 타겟팅하여 선별적으로 검사를 강화하고 리페어를 처리할 방안이 필요할 수 있다.
이에 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로, 본 발명의 목적은 라인 트래킹 정보를 기초로 표시 기판의 구성 요소의 경계 위치를 취득할 수 있는 표시 기판의 결함 검사 방법을 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 표시 기판의 결함 검사 방법은 표시 기판의 영상을 촬상하는 단계, 상기 영상의 X축 프로파일을 추출하는 단계, 상기 영상의 Y축 프로파일을 추출하는 단계, 상기 X축 프로파일 및 상기 Y축 프로파일을 기초로 라인 트래킹 정보를 생성하는 단계, 상기 라인 트래킹 정보를 기초로 상기 표시 기판의 구성 요소의 경계 위치를 취득하는 단계, 상기 경계 위치를 기초로 기 설정된 관심 영역과 상기 영상의 실제 관심 영역을 매칭하는 단계 및 매칭된 상기 실제 관심 영역의 결함을 검사하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 X축 프로파일은 Y축 방향의 N개의 카메라 픽셀 군에 대한 휘도를 누적하여 생성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 N개의 카메라 픽셀 군은 상기 표시 기판의 서브 픽셀의 제1 변의 길이에 대응할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 Y축 프로파일은 X축 방향의 M개의 카메라 픽셀 군에 대한 휘도를 누적하여 생성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 M개의 카메라 픽셀 군은 상기 표시 기판의 서브 픽셀의 제2 변의 길이에 대응할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 표시 기판의 결함 검사 방법은 상기 X축 프로파일을 추출하는 단계 이전에 상기 영상의 기준 위치에서 상기 영상의 틸팅(tilting)을 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 실제 관심 영역의 결함을 검사하는 단계는 상기 실제 관심 영역 및 상기 실제 관심 영역과 이웃한 인접 관심 영역의 차 영상을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 실제 관심 영역의 결함을 검사하는 단계는 상기 실제 관심 영역 및 상기 실제 관심 영역과 상측, 하측, 우측 및 좌측 방향으로 이웃한 4개의 인접 관심 영역들의 차 영상들을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 표시 기판의 결함 검사 방법은 상기 실제 관심 영역의 결함을 검사하는 단계 이후에 상기 결함의 정 위치를 검증하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 결함의 정 위치를 검증하는 단계는 상기 결함의 결함 위치를 저장하는 단계 및 상기 결함 위치의 정확도를 필터링하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 결함 위치의 정확도를 필터링하는 단계는 상기 결함 위치 및 상기 결함 위치와 인접한 인접 관심 영역을 비교하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 결함의 정 위치를 검증하는 단계는 상기 결함 위치 및 상기 인접 관심 영역의 비교 결과를 기초로 상기 결함 위치를 이동하는 단계 및 이동된 상기 결함 위치에서 결함 여부를 재 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 표시 기판의 결함 검사 방법은 표시 기판의 컬러 영상을 고해상도로 촬상하는 단계, 상기 컬러 영상에서 관심 영역의 정보를 획득하는 단계, 상기 컬러 영상을 제1 흑백 영상으로 변환하는 단계, 상기 컬러 영상 및 상기 제1 흑백 영상의 밝기 편차를 보상하여 제2 흑백 영상을 생성하는 단계, 상기 제2 흑백 영상의 경계를 1차 블러링하여 제3 흑백 영상을 생성하는 단계, 상기 제3 흑백 영상의 경계를 2차 블러링하여 제4 흑백 영상을 생성하는 단계 및 상기 제4 흑백 영상의 크기를 리사이즈하여 제5 흑백 영상을 생성하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 컬러 영상은 적색 값, 녹색 값 및 청색 값을 포함하고, 상기 제1 흑백 영상은 제1 흑백 휘도값 GR을 가지며, 상기 적색 값을 R, 상기 녹색 값을 G, 상기 청색 값을 B라고 하고, 제1 변환 상수를 a, 제2 변환 상수를 b, 제1 변환 상수를 c라고 할 때, GR=R*a+G*b+B*c일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제2 흑백 영상을 생성하는 단계는 휘도 감소 필터를 이용하여 상기 제1 흑백 영상의 휘도를 감소시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제3 흑백 영상을 생성하는 단계는 상기 제2 흑백 영상의 경계를 경계 블러 필터를 이용하여 블러링할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 경계 블러 필터는 가우시안 필터, 평균값 필터 및 중간값 필터 중 어느 하나일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제4 흑백 영상을 생성하는 단계는 area 카메라의 영상 특성을 TDI(time delay integration) 카메라의 영상 특성으로 변경할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 표시 기판의 결함 검사 방법은 상기 표시 기판의 영상을 저해상도로 촬상하는 단계 및 상기 제5 흑백 영상 및 상기 제5 흑백 영상에 대응하는 상기 관심 영역을 이용하여 상기 저해상도로 촬상된 영상에 신규 관심 영역을 표시하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이와 같은 표시 기판의 결함 검사 방법에 따르면, 광학 검사 설비에서 발생하는 다양한 물리적 오차 및 한계로 인해 발생한 문제를 위치 탐색 기술, 복합 검증을 통한 결함 검사 기술 및 다층 이미지 처리를 활용한 정합성 극대화 기술 등을 통한 보상 기법으로 선택적 결함 검사가 가능할 수 있다.
예를 들어, 주변 영역보다 상대적으로 밝게 표시되는 명점 디펙트로 인한 불량 검출을 증가시킬 수 있고, 주변 영역보다 상대적으로 어둡게 표시되는 암점 디펙트로 인한 불량 검출을 증가시킬 수 있으며, 실제 불량이 아니지만 불량인 것처럼 시인되는 가성 디펙트를 발견할 수 있고, 불량 유형별 세부 모니터링 및 관리가 가능할 수 있다.
또한, 선택적 결함 검사를 통한 선택 리뷰를 통해 택트 타임(tact time)의 단축 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 기판의 결함 검사 시스템을 나타내는 개념도이다.
도 2는 도 1의 표시 기판의 결함 검사 시스템을 이용한 표시 기판의 결함 검사 방법을 나타내는 개념도이다.
도 3은 도 2의 표시 기판의 결함 검사 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 4는 비교예에 따른 표시 기판의 결함 검사 방법을 나타내는 도면이다.
도 5 내지 도 8은 도 2의 표시 기판의 결함 검사 방법을 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 기판의 결함 검사 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 10 내지 도 15는 도 9의 표시 기판의 결함 검사 방법을 나타내는 도면이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 기판의 결함 검사 시스템을 나타내는 개념도이다.
도 1을 참조하면, 상기 표시 기판의 결함 검사 시스템은 표시 기판(ST) 및 상기 표시 기판(ST)을 촬상하는 촬상 장치들(CM1, CM2, CM3, CM4)을 포함한다.
상기 표시 기판(ST)은 상기 촬상 장치들(CM1, CM2, CM3, CM4)의 아래에서 특정 방향으로 이동할 수 있고, 상기 촬상 장치들(CM1, CM2, CM3, CM4)은 상기 표시 기판(ST)의 영역들을 촬상할 수 있다.
상기 표시 기판의 결함 검사 시스템은 상기 촬상된 표시 기판의 영상을 기초로 표시 기판의 결함 여부를 판단하는 소프트웨어를 포함할 수 있다. 이와는 달리, 상기 촬상된 표시 기판의 영상을 육안으로 검사하여 상기 표시 기판의 결함 여부를 판단할 수도 있다.
도 2는 도 1의 표시 기판의 결함 검사 시스템을 이용한 표시 기판의 결함 검사 방법을 나타내는 개념도이다. 도 3은 도 2의 표시 기판의 결함 검사 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 상기 표시 기판(ST)의 결함 검사 방법은 라인 트래킹 단계 및 듀얼 인스펙션 단계를 포함할 수 있다.
상기 라인 트래킹 단계는 상기 표시 기판(ST)의 영상을 기초로 영상 위치를 탐색하는 단계 및 상기 탐색된 영상 위치를 기초로 특정 관심 영역에 대해 선택적으로 결함 검사를 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 듀얼 인스펙션 단계는 상기 라인 트래킹 단계에서 검출된 불량 위치를 저장하고, 상기 불량 위치에 대해 정 위치 검증(CROP TEMPLATE MATCHING)을 수행하고, 상기 정 위치에서 결함 검사를 재수행할 수 있다.
상기 표시 기판(ST)의 결함 검사 방법에서는 먼저, 상기 표시 기판(ST)의 영상을 촬상한다 (단계 S10). 상기 표시 기판(ST)의 영상은 도 1의 촬상 장치들(CM1, CM2, CM3, CM4)에 의해 촬상될 수 있다.
상기 영상이 촬상되면, 상기 영상에서 X축 프로파일을 추출할 수 있다 (단계 S20). 또한, 상기 영상에서 Y축 프로파일을 추출할 수 있다 (단계 S30).
상기 X축 프로파일 및 상기 Y축 프로파일을 기초로 라인 트래킹 정보를 생성할 수 있다 (단계 S40). 예를 들어, 상기 라인 트래킹 정보란 상기 영상 내의 휘도 프로파일 정보를 의미할 수 있다.
상기 라인 트래킹 정보를 기초로 상기 표시 기판(ST)의 구성 요소의 경계 위치를 취득할 수 있다 (단계 S50). 예를 들어, 상기 라인 트래킹 정보를 통해 상기 표시 기판(ST) 내의 서브 픽셀의 좌표 정보를 모두 확인할 수 있다. 예를 들어, 상기 라인 트래킹 정보를 통해 상기 표시 기판(ST) 내의 게이트 라인의 경계, 데이터 라인의 경계 등을 모두 확인할 수 있다. 예를 들어, 상기 라인 트래킹 정보를 통해 상기 표시 기판(ST) 내의 서브 픽셀 내의 트랜지스터의 위치를 모두 확인할 수 있다.
상기 경계 위치를 기초로 기 설정된 관심 영역과 상기 영상의 실제 관심 영역을 매칭할 수 있다 (단계 S60). 상기 기 설정된 관심 영역이란 killing 불량을 발생시킬 가능성이 높은 영역을 의미하며, 검사자에 의해 미리 설정될 수 있다.
따라서, 매칭된 상기 실제 관심 영역에 대해 선택적으로 결함 검사를 수행할 수 있다 (단계 S70).
도 4는 비교예에 따른 표시 기판의 결함 검사 방법을 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 종래의 방식에서는 연두색 박스와 같이 레퍼런스 위치 정보를 미리 설정하여 두고, 상기 촬상된 영상과 미리 설정된 레퍼런스 위치를 서로 비교하여 상기 결함 검사가 수행될 수 있다.
예를 들어, 도 4에서 상기 레퍼런스 위치의 연두색 박스는 하나의 서브 픽셀을 의미할 수 있다. 도 4의 좌측 최상단의 제1 서브 픽셀, 우측으로 4칸 이동한 제5 서브 픽셀, 우측으로 4칸 이동한 제9 서브 픽셀, 우측으로 4칸 이동한 제13 서브 픽셀, 우측으로 4칸 이동한 제17 서브 픽셀, 우측으로 4칸 이동한 제21 서브 픽셀, 우측으로 4칸 이동한 제25 서브 픽셀, 우측으로 4칸 이동한 제29 서브 픽셀 등이 레퍼런스 위치로 표시되었다. 전체 영역에 대해 레퍼런스 영상과 촬상 영상을 비교하는 경우 로드가 크게 증가하고 택트 타임이 크게 증가하므로, 특정 레퍼런스 위치에 대해서만 비교를 진행하기 위해 상기 레퍼런스 위치가 설정될 수 있다.
종래의 방식에서 레퍼런스 위치와 촬상된 영상의 레퍼런스 위치를 비교하면, 도 4에서와 같이 우측 및 하측으로 각각 +3 카메라 픽셀(+3px)의 오차가 발생하거나, 우측 및 하측으로 각각 -2 카메라 픽셀(-2px)의 오차가 발생하는 등 설비의 물리적 오차로 인한 오차가 발생함을 알 수 있다.
반면 본 실시예의 방식에서는 레퍼런스 위치를 별도로 설정할 필요가 없고, X축 프로파일 및 Y축 프로파일을 기초로 표시 기판(ST)의 전 영역에 대한 라인 트래킹 정보를 생성할 수 있다.
도 5 내지 도 8은 도 2의 표시 기판(ST)의 결함 검사 방법을 나타내는 도면이다.
이하에서는 도 1 내지 도 8을 참조하여 표시 기판(ST)의 결함 검사 방법에 대해 구체적으로 설명한다.
도 5를 보면, 상기 영상의 X축 프로파일을 추출할 수 있다. 도 5에서 가로축은 상기 표시 기판 내에서의 X축 위치를 나타내고, 세로축은 X축 위치에서의 휘도를 나타낼 수 있다. 도 5의 그래프가 나타내는 주기성은 상기 표시 기판(ST)의 서브 픽셀 및 구성요소들에 기인한 것일 수 있다. 상기 X축 프로파일은 Y축 방향의 N개의 카메라 픽셀 군에 대한 휘도를 누적하여 생성할 수 있다. 상기 N개의 카메라 픽셀 군은 상기 표시 기판(ST)의 서브 픽셀의 제1 변의 길이에 대응할 수 있다.
도 6을 보면, 상기 영상의 Y축 프로파일을 추출할 수 있다. 도 6에서 가로축은 상기 표시 기판 내에서의 Y축 위치를 나타내고, 세로축은 Y축 위치에서의 휘도를 나타낼 수 있다. 도 6의 그래프가 나타내는 주기성은 상기 표시 기판(ST)의 서브 픽셀 및 구성요소들에 기인한 것일 수 있다. 상기 Y축 프로파일은 X축 방향의 M개의 카메라 픽셀 군에 대한 휘도를 누적하여 생성할 수 있다. 상기 M개의 카메라 픽셀 군은 상기 표시 기판(ST)의 서브 픽셀의 제2 변의 길이에 대응할 수 있다.
예를 들어, 상기 서브 픽셀이 X축으로 짧고, Y축으로 길다면, N은 M보다 클 수 있다. 반대로, 상기 서브 픽셀이 X축으로 길고, Y축으로 짧다면, M은 N보다 클 수 있다.
상기 X축 프로파일을 추출하는 단계 이전에 상기 영상의 기준 위치에서 상기 영상의 틸팅(tilting)을 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 영상의 틸팅(tilting)에 따라 상기 X축의 방향 및 상기 Y축의 방향을 상기 영상의 테두리와 틸트되도록 설정할 수 있고, 상기 X축의 방향 및 상기 Y축의 방향이 미리 틸트되는 경우, 상기 X축 프로파일 및 상기 Y축 프로파일의 그래프 내에서 축 방향이 정확하게 설정될 수 있다.
이와는 달리, 상기 X축 프로파일을 추출하는 단계 이전에 상기 영상의 기준 위치에서 상기 영상의 틸팅(tilting)을 판단하는 단계를 생략할 수 있다. 상기 영상의 틸팅(tilting)을 고려하지 않더라도 상기 X축 프로파일 및 상기 Y축 프로파일의 그래프를 통해 상기 라인 트래킹 정보를 획득할 수 있다.
상기 실제 관심 영역의 결함을 검사하는 단계는 상기 실제 관심 영역 및 상기 실제 관심 영역과 이웃한 인접 관심 영역의 차 영상을 생성하는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 실제 관심 영역과 이웃한 인접 관심 영역의 차이가 0이라면, 상기 실제 관심 영역과 상기 인접 관심 영역이 일치하는 것으로 볼 수 있고, 상기 실제 관심 영역과 이웃한 인접 관심 영역의 차이가 0이 아니라면, 상기 실제 관심 영역과 상기 인접 관심 영역이 불일치하는 것으로 볼 수 있다. 또한, 상기 실제 관심 영역과 이웃한 인접 관심 영역의 차이가 크다면, 상기 실제 관심 영역과 상기 인접 관심 영역이 크게 불일치하는 것으로 볼 수 있다.
예를 들어, 상기 실제 관심 영역의 결함을 검사하는 단계는 상기 실제 관심 영역 및 상기 실제 관심 영역과 상측, 하측, 우측 및 좌측 방향으로 이웃한 4개의 인접 관심 영역들의 차 영상들을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 실제 관심 영역의 결함을 검사하는 단계는 상기 실제 관심 영역 및 상기 실제 관심 영역과 상측, 하측, 우측 및 좌측 방향으로 이웃한 4개의 인접 관심 영역들의 차 영상들 중 P개의 차 영상이 0이 아닌 경우에 상기 결함이 있는 것으로 판단할 수 있다. P는 1 내지 4일 수 있다.
본 실시예에서는 상기 실제 관심 영역의 결함을 검사하는 단계 이후에 결함이 검출된 영역을 취득할 수 있다 (단계 S80). 또한, 결함 위치를 판단한 후에는 상기 결함의 정 위치를 검증하는 단계(단계 S90)를 더 포함할 수 있다.
상기 결함의 정 위치를 검증하는 단계(단계 S90)는 상기 결함의 결함 위치를 저장하는 단계 및 상기 결함 위치의 정확도를 필터링하는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 선택적 결함 검사 진행 단계(단계 S70)에서 Q개의 결함 위치가 판단되었다면, 상기 결함의 정 위치를 검증하는 단계를 거친 후에는 Q개보다 작은 R개의 결함 위치가 최종적으로 결함으로 판정될 수 있다.
상기 라인 트래킹의 결과로 1개의 카메라 픽셀 내의 정렬이 틀어질 수 있으므로, 상기 결함의 정 위치를 검증하는 단계(단계 S90)에서는 상기 결함의 위치의 정확도를 높일 수 있고, 상기 결함 위치의 정확도를 높인 후에 정밀한 결함 판단을 재수행하여 상기 결함 판단의 정확도를 향상시킬 수 있다.
상기 결함 위치의 정확도를 필터링하는 단계에서는 상기 결함 위치 및 상기 결함 위치와 인접한 인접 관심 영역을 비교하는 단계를 다시 수행할 수 있다. 상기 결함의 정 위치를 검증하는 단계(단계 S90)는 상기 결함 위치 및 상기 인접 관심 영역의 비교 결과를 기초로 상기 결함 위치를 이동하는 단계 및 이동된 상기 결함 위치에서 결함 여부를 재 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
도 7에서는 라인 트래킹에 의해 상기 모든 서브 픽셀의 위치가 확인된 것을 도시하고 있다. 이 경우에도 1개의 카메라 픽셀 내(e.g. +1px)에서 정렬이 틀어질 수 있음이 도시되어 있다.
도 8에서는 결함이 검출된 영역을 취득하는 단계 및 상기 결함의 정 위치를 검증하는 단계(단계 S90)가 도시되어 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 기판(ST)의 결함 검사 방법을 나타내는 흐름도이다. 도 10 내지 도 15는 도 9의 표시 기판(ST)의 결함 검사 방법을 나타내는 도면이다.
도 9 내지 도 15를 참조하면, 본 실시예의 표시 기판(ST)의 결함 검사 방법에서는 표시 기판(ST)을 고해상도로 컬러 촬상하고, 고해상도 컬러 영상에 관심 영역을 표시한 후에, 관심 영역이 표시된 컬러 영상을 흑백 영상으로 변환하여, 흑백의 저해상도 레퍼런스 영상을 확보하게 된다.
고해상도 컬러 영상으로 불량 검사를 수행하면 정확도가 높지만, 시간이 너무 오래 걸리기 때문에 실질적으로 고해상도 컬러 영상을 불량 검사에 활용할 수는 없다.
반면, 저해상도 흑백 영상으로 불량 검사를 수행하기에는 관심 영역을 정확하게 표시하기 어려운 문제가 있다. 따라서, 고해상도 컬러 영상으로부터 관심 영역의 정보를 정확히 취득한 후에, 해당 고해상도 컬러 영상을 저해상도로 변환하여 정확한 관심 영역의 정보를 포함하는 저해상도 흑백 영상을 얻을 수 있다.
본 실시예의 표시 기판(ST)의 결함 검사 방법은 표시 기판(ST)의 컬러 영상을 고해상도로 촬상하는 단계(단계 S110), 상기 컬러 영상에서 관심 영역의 정보를 획득하는 단계, 상기 컬러 영상을 제1 흑백 영상으로 변환하는 단계(단계 S120), 상기 컬러 영상 및 상기 제1 흑백 영상의 밝기 편차를 보상하여 제2 흑백 영상을 생성하는 단계(단계 S130), 상기 제2 흑백 영상의 경계를 1차 블러링하여 제3 흑백 영상을 생성하는 단계(단계 S140), 상기 제3 흑백 영상의 경계를 2차 블러링하여 제4 흑백 영상을 생성하는 단계(단계 S150) 및 상기 제4 흑백 영상의 크기를 리사이즈하여 제5 흑백 영상을 생성하는 단계(단계 S160)를 포함한다.
도 10은 상기 표시 기판(ST)의 컬러 영상을 나타낸다. 도 11은 상기 표시 기판(ST)의 상기 제1 흑백 영상을 나타낸다. 도 12는 상기 표시 기판(ST)의 상기 제2 흑백 영상을 나타낸다. 도 13은 상기 표시 기판(ST)의 상기 제3 흑백 영상을 나타낸다. 도 14는 상기 표시 기판(ST)의 상기 제4 흑백 영상을 나타낸다. 도 15는 상기 표시 기판(ST)의 상기 제5 흑백 영상을 나타낸다.
단계 S120에서 상기 컬러 영상을 제1 흑백 영상으로 변환할 때에는 아래와 같은 수식을 이용할 수 있다. 상기 컬러 영상은 적색 값, 녹색 값 및 청색 값을 포함하고, 상기 제1 흑백 영상은 제1 흑백 휘도값 GR을 가지며, 상기 적색 값을 R, 상기 녹색 값을 G, 상기 청색 값을 B라고 하고, 제1 변환 상수를 a, 제2 변환 상수를 b, 제1 변환 상수를 c라고 할 때, GR=R*a+G*b+B*c이다.
상기 제2 흑백 영상을 생성하는 단계(S130)는 휘도 감소 필터를 이용하여 상기 제1 흑백 영상의 휘도를 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 휘도 감소 필터는 평균 필터일 수 있다. 예를 들어, 상기 휘도 감소 필터는 평균 필터에 휘도 감소를 위한 휘도 감소 게인이 곱해질 수 있다.
상기 제3 흑백 영상을 생성하는 단계(S140)는 상기 제2 흑백 영상의 경계를 경계 블러 필터를 이용하여 블러링할 수 있다. 상기 제3 흑백 영상을 생성하는 단계는 가우시안 블러링을 수행할 수 있다.
예를 들어, 상기 경계 블러 필터는 가우시안 필터일 수 있다. 예를 들어, 상기 경계 블러 필터는 평균값 필터 및 중간값 필터 중 어느 하나일 수 있다. 본 실시예에서는 상기 경계 블러 필터로 가우시안 필터, 평균값 필터 및 중간값 필터를 예시하였으나, 상기 경계 블러 필터는 이에 한정되지 않는다.
예를 들어, 상기 제4 흑백 영상을 생성하는 단계(S150)는 area 카메라의 영상 특성을 TDI(time delay integration) 카메라의 영상 특성으로 변경할 수 있다. 단계 S110에서는 고해상도 area 카메라가 이용될 수 있으며, 검사를 위해 촬상되는 영상들은 저해상도 TDI 카메라가 이용될 수 있다. 따라서, 고해상도 area 카메라로 촬상된 상기 컬러 영상은 단계 S150에서 저해상도 TDI 카메라의 특성에 맞도록 변환될 수 있다.
본 실시예의 표시 기판(ST)의 결함 검사 방법은 상기 표시 기판(ST)의 영상을 저해상도로 촬상하는 단계 및 상기 제5 흑백 영상 및 상기 제5 흑백 영상에 대응하는 상기 관심 영역을 이용하여 상기 저해상도로 촬상된 영상에 신규 관심 영역을 표시하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 신규 관심 영역이 표시된 저해상도 촬상 영상은 도 3의 실시예의 S60 단계에서 활용될 수 있다.
도 3에서 설명한 바와 같이, 본 실시예에서도, 상기 경계 위치를 기초로 기 설정된 관심 영역과 상기 영상의 실제 관심 영역을 매칭할 수 있다 (단계 S60). 따라서, 매칭된 상기 실제 관심 영역에 대해 선택적으로 결함 검사를 수행할 수 있다 (단계 S70). 또한, 상기 실제 관심 영역의 결함을 검사하는 단계 이후에 결함이 검출된 영역을 취득할 수 있다 (단계 S80). 또한, 결함 위치를 판단한 후에는 상기 결함의 정 위치를 검증하는 단계(단계 S90)를 수행할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 광학 검사 설비에서 발생하는 다양한 물리적 오차 및 한계로 인해 발생한 문제를 위치 탐색 기술, 복합 검증을 통한 결함 검사 기술 및 다층 이미지 처리를 활용한 정합성 극대화 기술 등을 통한 보상 기법으로 선택적 결함 검사가 가능할 수 있다.
예를 들어, 주변 영역보다 상대적으로 밝게 표시되는 명점 디펙트로 인한 불량 검출을 증가시킬 수 있고, 주변 영역보다 상대적으로 어둡게 표시되는 암점 디펙트로 인한 불량 검출을 증가시킬 수 있으며, 실제 불량이 아니지만 불량인 것처럼 시인되는 가성 디펙트를 발견할 수 있고, 불량 유형별 세부 모니터링 및 관리가 가능할 수 있다.
또한, 선택적 결함 검사를 통한 선택 리뷰를 통해 택트 타임(tact time)의 단축 효과를 얻을 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명에 따른 표시 기판의 검사 방법 및 검사 시스템에 따르면, 선택적 결함 검사를 가능하게 한다.
이상 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
ST: 표시 기판 CM1: 제1 촬상 장치
CM2: 제2 촬상 장치 CM3: 제3 촬상 장치
CM4: 제4 촬상 장치

Claims (19)

  1. 표시 기판의 영상을 촬상하는 단계;
    상기 영상의 X축 프로파일을 추출하는 단계;
    상기 영상의 Y축 프로파일을 추출하는 단계;
    상기 X축 프로파일 및 상기 Y축 프로파일을 기초로 라인 트래킹 정보를 생성하는 단계;
    상기 라인 트래킹 정보를 기초로 상기 표시 기판의 구성 요소의 경계 위치를 취득하는 단계;
    상기 경계 위치를 기초로 기 설정된 관심 영역과 상기 영상의 실제 관심 영역을 매칭하는 단계; 및
    매칭된 상기 실제 관심 영역의 결함을 검사하는 단계를 포함하는 표시 기판의 결함 검사 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 X축 프로파일은 Y축 방향의 N개의 카메라 픽셀 군에 대한 휘도를 누적하여 생성하는 것을 특징으로 하는 표시 기판의 결함 검사 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 N개의 카메라 픽셀 군은 상기 표시 기판의 서브 픽셀의 제1 변의 길이에 대응하는 것을 특징으로 하는 표시 기판의 결함 검사 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 Y축 프로파일은 X축 방향의 M개의 카메라 픽셀 군에 대한 휘도를 누적하여 생성하는 것을 특징으로 하는 표시 기판의 결함 검사 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 M개의 카메라 픽셀 군은 상기 표시 기판의 서브 픽셀의 제2 변의 길이에 대응하는 것을 특징으로 하는 표시 기판의 결함 검사 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 X축 프로파일을 추출하는 단계 이전에 상기 영상의 기준 위치에서 상기 영상의 틸팅(tilting)을 판단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 기판의 결함 검사 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 실제 관심 영역의 결함을 검사하는 단계는
    상기 실제 관심 영역 및 상기 실제 관심 영역과 이웃한 인접 관심 영역의 차 영상을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 기판의 결함 검사 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 실제 관심 영역의 결함을 검사하는 단계는
    상기 실제 관심 영역 및 상기 실제 관심 영역과 상측, 하측, 우측 및 좌측 방향으로 이웃한 4개의 인접 관심 영역들의 차 영상들을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 기판의 결함 검사 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 실제 관심 영역의 결함을 검사하는 단계 이후에 상기 결함의 정 위치를 검증하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 기판의 결함 검사 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 결함의 정 위치를 검증하는 단계는
    상기 결함의 결함 위치를 저장하는 단계; 및
    상기 결함 위치의 정확도를 필터링하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 기판의 결함 검사 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 결함 위치의 정확도를 필터링하는 단계는
    상기 결함 위치 및 상기 결함 위치와 인접한 인접 관심 영역을 비교하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 기판의 결함 검사 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 결함의 정 위치를 검증하는 단계는
    상기 결함 위치 및 상기 인접 관심 영역의 비교 결과를 기초로 상기 결함 위치를 이동하는 단계; 및
    이동된 상기 결함 위치에서 결함 여부를 재 판단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 기판의 결함 검사 방법.
  13. 표시 기판의 컬러 영상을 고해상도로 촬상하는 단계;
    상기 컬러 영상에서 관심 영역의 정보를 획득하는 단계;
    상기 컬러 영상을 제1 흑백 영상으로 변환하는 단계;
    상기 컬러 영상 및 상기 제1 흑백 영상의 밝기 편차를 보상하여 제2 흑백 영상을 생성하는 단계;
    상기 제2 흑백 영상의 경계를 1차 블러링하여 제3 흑백 영상을 생성하는 단계;
    상기 제3 흑백 영상의 경계를 2차 블러링하여 제4 흑백 영상을 생성하는 단계; 및
    상기 제4 흑백 영상의 크기를 리사이즈하여 제5 흑백 영상을 생성하는 단계를 포함하는 표시 기판의 결함 검사 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 컬러 영상은 적색 값, 녹색 값 및 청색 값을 포함하고, 상기 제1 흑백 영상은 제1 흑백 휘도값 GR을 가지며, 상기 적색 값을 R, 상기 녹색 값을 G, 상기 청색 값을 B라고 하고, 제1 변환 상수를 a, 제2 변환 상수를 b, 제1 변환 상수를 c라고 할 때, GR=R*a+G*b+B*c인 것을 특징으로 하는 표시 기판의 결함 검사 방법.
  15. 제13항에 있어서, 상기 제2 흑백 영상을 생성하는 단계는
    휘도 감소 필터를 이용하여 상기 제1 흑백 영상의 휘도를 감소시키는 것을 특징으로 하는 표시 기판의 결함 검사 방법.
  16. 제13항에 있어서, 상기 제3 흑백 영상을 생성하는 단계는
    상기 제2 흑백 영상의 경계를 경계 블러 필터를 이용하여 블러링하는 것을 특징으로 하는 표시 기판의 결함 검사 방법.
  17. 제16항에 있어서, 상기 경계 블러 필터는
    가우시안 필터, 평균값 필터 및 중간값 필터 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 표시 기판의 결함 검사 방법.
  18. 제13항에 있어서, 상기 제4 흑백 영상을 생성하는 단계는
    area 카메라의 영상 특성을 TDI(time delay integration) 카메라의 영상 특성으로 변경하는 것을 특징으로 하는 표시 기판의 결함 검사 방법.
  19. 제13항에 있어서,
    상기 표시 기판의 영상을 저해상도로 촬상하는 단계; 및
    상기 제5 흑백 영상 및 상기 제5 흑백 영상에 대응하는 상기 관심 영역을 이용하여 상기 저해상도로 촬상된 영상에 신규 관심 영역을 표시하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 기판의 결함 검사 방법.
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