JP2008032505A - 基板検査方法、および基板検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】真正欠陥と疑欠陥の正答率を高め、欠陥検出率を向上させる。
【解決手段】基板走査により得られる二次元検出信号に基づいて基板欠陥を検出する基板検査方法であって、基板走査により得られる二次元検出信号に基づいて基板欠陥を検出して欠陥データを求め、この欠陥データの中から、予め求めておいた検出系に起因して検出される疑欠陥情報と合致する欠陥データを検索し、この検索で合致した欠陥データを疑欠陥として判定する。疑欠陥の検索に用いる疑欠陥情報は、疑欠陥の位置データと疑欠陥の強度データを含む。検索では、欠陥データの位置データと疑欠陥情報の疑欠陥の位置データの両位置データの合致、および、欠陥データの強度データと疑欠陥情報の疑欠陥の強度データの両強度データの合致の２つの合致を条件として行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、液晶基板等の製造過程等で行われる基板検査に関し、特に、二次元検出信号に基づいて得られた基板の欠陥データに含まれる疑欠陥の除去に関する。

液晶基板や有機ＥＬ基板等のＴＦＴアレイが形成された半導体基板の製造過程では、製造過程中にＴＦＴアレイ検査工程を含み、このＴＦＴアレイ検査工程において、ＴＦＴアレイの欠陥検査が行われている。

基板の欠陥検出では、例えば、ＴＦＴアレイに欠陥検出用の駆動信号を入力し、そのときの電圧状態を二次元検出信号で検出し、この二次元検出信号を用いて正常状態の信号と比較するなどのデータ処理によって、欠陥の位置座標や欠陥状態を表す欠陥データを求めている。欠陥検出で取得した欠陥データは、各基板の欠陥検出に用いる他、欠陥データを解析することによって、その欠陥の原因を解明し、基板の製造過程にフィードバックされる。

上述した欠陥データは、本来基板自体に含まれる欠陥部位の欠陥に起因するものの他に、この欠陥を検出するための検出系に起因するものが含まれる場合がある。この検出系に起因して検出される欠陥データは、基板に含まれる欠陥情報とは無関係であるため誤った情報となる。この誤情報に基づいて欠陥処理を行うと、本来欠陥の無い正常な基板についても欠陥品として取り扱われることになり、また、基板の製造過程に対しても誤ったフィードバックを行うことになるおそれがある。

図６は、欠陥データの要因の概略を説明するための図である。欠陥データには、基板自体に含まれる欠陥（以下、真正欠陥という）の他に、基板と異なる要因によって、正常な基板であってもデータ上ではあたかも欠陥のよう観察されるもの（以下、疑欠陥という）が含まれる。図６（ａ）は基板に含まれる真正欠陥（図中の×印で示す）を模式的に示している。この基板の真正欠陥は欠陥検出系によって欠陥検出される。この欠陥検出系は、機器上の不均一な電位分布等の欠陥検出系が固有に有する要因によって、得られる欠陥データに誤ったデータが含まれる場合がある。図６（ｂ）は欠陥検出系を模式的に表している。

この誤りデータは欠陥データ中において疑欠陥として現れる。図６（ｃ）は、欠陥データを模式的に示している。これにより、欠陥データには、基板の欠陥状態を表す真正欠陥（図中の実線の×印で示す）の他に、基板の欠陥状態とは無関係な疑欠陥（図中の破線の×印で示す）が含まれることになる。

従来、このような疑欠陥を除くために、欠陥検出系による検査条件を設定することが行われている。この検査条件としては、例えば、電子銃や検出器に印加する電圧、欠陥検出系における各部の電位等がある。しかしながら、この検査条件は、実際の基板の検査状況を判断して設定する必要がある他、欠陥の状態によっては、設定した検査条件によって本来検出すべき真正欠陥が検出されない場合があるという問題がある。例えば、ショート状態あるいはオープン状態が不完全である場合には、その部位の電位状態が不安定であるため、閾値の設定によってはこの欠陥を検出することが困難となる。

また、別の方法として、欠陥の座標位置（Ｘ，Ｙ座標値）を予め指定しておき、この指定点あるいは、指定範囲で検出される欠陥を疑欠陥として認識し、欠陥データから除去したり、この疑欠陥は真正欠陥とは異なるものである旨のコメント等を出力することで、疑欠陥を除くものがある。しかしながら、このように欠陥の座標位置のみによって疑欠陥を排除する方法では、疑欠陥が存在するとして指定した位置や範囲に真正欠陥が存在した場合には、真正欠陥を疑欠陥として誤って判断してしまうという問題がある。

上述したように、従来の方法では、真正欠陥を正しく検出できないという問題や、真正欠陥を疑欠陥として判断するといった問題があり、真正欠陥と疑欠陥の正答率や、欠陥検出率が低いという問題がある。

そこで、本発明は上記課題を解決して、真正欠陥と疑欠陥の正答率を高め、欠陥検出率を向上させることを目的とする。

本発明の基板検査は、欠陥データに含まれる疑欠陥を判断するために、従来の位置情報に加えて欠陥の特性に基づく情報を用いることによって、真正欠陥を正しく検出できないという問題や、真正欠陥を疑欠陥として誤って判断するといった問題を解消する。欠陥の特性に基づく情報として強度データを用いることができる。

ここで、真正欠陥および疑欠陥は、基板走査によって検出される二次元検出信号を処理することで得られる欠陥データにおいて、何れも欠陥として判定され得るものである。真正欠陥は基板が有する欠陥であって、例えば、アレイのショートやオープン、異物の付着等がある。また、疑欠陥は基板に起因しない欠陥であって、欠陥データを取得するための検出系に起因するものである。例えば、基板に電圧分布を検出することによって二次元検出信号を検出する検出系では、基板の欠陥に因らずに検出系側の原因によって生じる不均一な電圧分布が疑欠陥として欠陥データに現れる。

疑欠陥を含む欠陥データを用いて欠陥判定を行った場合には、この疑欠陥によって誤った欠陥判定が成される原因となる。

本発明の基板検査方法は、基板走査により得られる二次元検出信号に基づいて基板欠陥を検出する基板検査方法であって、基板走査により得られる二次元検出信号に基づいて基板欠陥を検出して欠陥データを求め、この欠陥データの中から、予め求めておいた検出系に起因して検出される疑欠陥情報と合致する欠陥データを検索し、この検索で合致した欠陥データを疑欠陥として判定する。

疑欠陥の検索に用いる疑欠陥情報は、疑欠陥の位置データと疑欠陥の強度データを含む。検索では、欠陥データの位置データと疑欠陥情報の疑欠陥の位置データの両位置データの合致、および、欠陥データの強度データと疑欠陥情報の疑欠陥の強度データの両強度データの合致の２つの合致を条件として行う。なお、疑欠陥の強度データは、疑欠陥の位置データ毎に設定することができる。

本発明の基板検査方法によれば、仮に真正欠陥と疑欠陥とが接近した位置に存在し、位置データによる判定では区別ができないような場合であっても、強度データによる合致を条件として付加することによって疑欠陥を識別することが可能となる。

また、本発明の基板検査装置は、基板走査により得られる二次元検出信号に基づいて基板欠陥を検出する基板検査装置であって、基板走査により得られる二次元検出信号に基づいて基板欠陥を検出して欠陥データを求める欠陥検出部と、欠陥データから検出系に起因して検出される欠陥を検索する疑欠陥検索部とを備える。

疑欠陥検索部は、検出系に起因して検出される欠陥を疑欠陥情報として記憶する疑欠陥情報記憶手段と、欠陥検出部で求めた欠陥データと、疑欠陥情報記憶手段から読み出した疑欠陥情報とを比較し、疑欠陥情報と合致する欠陥データを疑欠陥として判定する比較／判定手段とを備える。

比較／判定手段は、欠陥データの位置データと疑欠陥情報の疑欠陥の位置データの両位置データと、欠陥データの強度データと疑欠陥情報の疑欠陥の強度データの両強度データとを比較し、位置データの合致と欠陥データの合致の２つの合致のアンドを条件として疑欠陥を判定する。

本発明によれば、欠陥データから真正欠陥と疑欠陥を識別することができ、真正欠陥と疑欠陥の正答率を高め、欠陥検出率を向上させることができる。

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。

図１は、本発明の基板検査において、欠陥データから真正欠陥と疑欠陥とを判別する手順を説明するための概略図である。

なお、図１では、通常の基板検査において、基板走査によって二次元検出信号を検出し、この二次元検出信号から欠陥データを取得した後の処理を示している。この処理は、欠陥データに含まれる疑欠陥を検索する工程を含む他に、元の欠陥データから検索で得られた疑欠陥を除くことによって真正欠陥を得る工程を含むこともできる。

図１では、欠陥データＡは真正欠陥Ｐ１〜Ｐ３と疑欠陥Ｑ１，Ｑ２を含み、疑欠陥情報Ｂとして位置データＢ１と強度データＢ２が予め求められているものとし、欠陥データＡの真正欠陥Ｐ１〜Ｐ３と実線の×印で示し、疑欠陥Ｑ１，Ｑ２を破線の×印で示し、疑欠陥情報Ｂの位置データＢ１は破線の丸印（ｑ１，ｑ２）で示している。

また、疑似欠陥の強度データＢ２は、疑似欠陥の位置データＢ１の各位置に対してそれぞれ強度データを設定することができる。図１では、ｑ１の位置に対して欠陥範囲（０〜Ｉ1）、疑欠陥範囲（Ｉ1〜Ｉ2）、欠陥範囲（Ｉ2〜Ｉ3）の検出信号強度の範囲を持つ強度データが設定され、ｑ２の位置に対して欠陥範囲（０〜Ｉ1´）、疑欠陥範囲（Ｉ1´〜Ｉ2´）、欠陥範囲（Ｉ2´〜Ｉ3）の検出信号強度の範囲を持つ強度データが設定される例を示している。

なお、この疑似欠陥の強度データの設定例は一例であって、各範囲の設定はこれに限られるものでない。また、疑似欠陥の強度データは、検査対象の基板について一つの強度データを設定してもよい。また、疑似欠陥の強度データは、所定の大きさの領域について設定してもよい。

欠陥データＡは、通常の基板検査において基板を走査して検出される二次元検出信号によって取得される。この欠陥データＡ内に真正欠陥Ｐ１〜Ｐ３および疑欠陥Ｑ１，Ｑ２が含まれているとしたとき、疑欠陥検索Ｃの工程によって欠陥データＡから疑欠陥Ｑ１，Ｑ２を検索する。

この疑欠陥検索Ｃの工程は、予め求めておいた疑欠陥情報Ｂを用いて行う。疑欠陥検索Ｃの工程において、はじめに欠陥データＡに含まれる各欠陥Ｐ１〜Ｐ３、Ｑ１，Ｑ２の各位置データと疑欠陥情報Ｂの位置データｑ１，ｑ２とを照合し、欠陥データＡの中から疑欠陥情報Ｂの位置データｑ１，ｑ２と合致する欠陥を検索する。図１では、位置データｑ１と合致する欠陥として真正欠陥Ｐ１と疑欠陥Ｑ１が検索され、位置データｑ２と合致する欠陥として疑欠陥Ｑ２が検索される。

疑欠陥検索Ｃの工程において、次に、前検索で得られた欠陥Ｐ１，Ｑ１，Ｑ２に対して疑欠陥情報の強度データＢ２を用いて検索を行う。位置データによる検索で得られた真正欠陥Ｐ１、疑欠陥Ｑ１および疑欠陥Ｑ２の強度データと疑欠陥情報Ｂの疑欠陥範囲の強度データ（Ｉ1〜Ｉ2）、（Ｉ1´〜Ｉ2´）とを照合し、真正欠陥Ｐ１、疑欠陥Ｑ１および疑欠陥Ｑ２の中から疑欠陥情報Ｂの疑欠陥情報の強度データと合致する欠陥を検索する。この検索によって、疑欠陥情報の強度データと合致する欠陥として疑欠陥Ｑ１と疑欠陥Ｑ２が検索される。

上述した疑欠陥検索Ｃの工程によって、欠陥データ中から疑欠陥Ｑ（Ｑ１，Ｑ２）を検出する他、元の欠陥データＡから疑欠陥Ｑ（Ｑ１，Ｑ２）を除去することによって真正欠陥Ｐ（Ｐ１〜Ｐ３）を欠陥することができる。

図２、図３は、本発明の疑欠陥検索の処理の手順を説明するためのフローチャートである。なお、図２のフローチャートは検索した疑欠陥を除去して真正欠陥を表示する場合の手順例を示し、図３のフローチャートは検索した疑欠陥と真正欠陥とを表示する場合の手順例を示している。

図２のフローチャートにおいて、はじめに欠陥検出部から欠陥データを取得し（Ｓ１）、取得した欠陥データからその欠陥位置と欠陥強度を読み出す（Ｓ２）。この欠陥データから疑欠陥情報に合致する欠陥データを検索する。検索では位置データと強度データの両データが合致することを条件として行う（Ｓ３）。

欠陥データ内に疑欠陥情報と合致するものが有る場合には（Ｓ４）、欠陥データから合致したものを除去し（Ｓ５）、除去した欠陥データを表示する（Ｓ６）。また、欠陥データ内に疑欠陥情報と合致するものが無い場合には（Ｓ４）、欠陥データをそのまま表示する（Ｓ６）。

これによって、疑欠陥を排除した真正欠陥についてのみ表示することができる。

また、図３のフローチャートにおいて、（Ｓ１１）〜（Ｓ１３）の工程は図２に示した（Ｓ１）〜（Ｓ３）の工程と同様であり、欠陥データから疑欠陥情報に合致するものを検索する。

欠陥データ内に疑欠陥情報と合致するものが有る場合には（Ｓ１４）、欠陥データに含まれる欠陥部位と疑欠陥部位を表示する。この表示では、欠陥部位と疑欠陥部位とを区別して表示することができる（Ｓ１５）。また、欠陥データ内に疑欠陥情報と合致するものが無い場合には（Ｓ１４）、欠陥データを用いて欠陥部位として表示してする（Ｓ１６）。

図４は、本発明の基板検査装置の構成を説明するための概略図である。基板検査装置１は、ＴＦＴ基板２０にアレイ検査用の検査信号を生成してＴＦＴアレイを駆動するＴＦＴアレイ駆動部４と、ＴＦＴアレイ駆動部４の検査用の駆動信号をＴＦＴ基板２０のＴＦＴアレイに印加するプローバ８と、ＴＦＴアレイ電圧印加状態を検出する機構（２，３，５）と、検出信号に基づいてＴＦＴアレイの欠陥を検出する欠陥検出部６と、欠陥検出部６で検出した欠陥データに含まれる疑欠陥を判定する疑欠陥検索部１０と、疑欠陥検索部１０の判定結果やＴＦＴ基板２０に含まれる欠陥を表示する表示部１１を備える。

プローバ８は、プローブピン（図示していない）が設けられたプローバフレームを備え、ＴＦＴ基板２０上に載置する等によってプローブピンをＴＦＴ基板２０上に形成した電極（図示していない）に接触させ、ＴＦＴアレイに検査信号を印加する。

ＴＦＴ基板の電圧印加状態を検出する機構は種々の構成とすることができる。図４に示す構成は、電子線による検出構成である。この電子線による構成では、ＴＦＴ基板２０上に電子線を照射する電子線源２、照射された電子線によってＴＦＴ基板２０のＴＦＴアレイの各ＩＴＯ電極から放出される二次電子を検出する二次電子検出器３、二次電子検出器３の検出信号を信号処理してＴＦＴ基板２０の各ＴＦＴアレイの電位状態を検出する信号処理部５等を備える。

電子線が照射されたＴＦＴアレイのＩＴＯ電極は、印加された検査信号の電圧に応じた二次電子を放出するため、この二次電子を検出することによって、ＴＦＴアレイの電位状態を検出することができる。

欠陥検出部６は、信号処理部５で取得したＴＦＴアレイの電位状態に基づいて、正常状態における電位状態と比較することによってＴＦＴアレイの欠陥を検出し欠陥データを出力する。

また、ＴＦＴアレイ駆動部４は、ＴＦＴ基板２０上に形成されるＴＦＴアレイを駆動する検査信号の検査パターンを生成する。検査パターンは、検出対象の欠陥に応じて設定される。走査制御部９は、ＴＦＴ基板２０上のＴＦＴアレイの検査位置を走査するために、ステージ７や電子線源２を制御する。ステージ７は、載置するＴＦＴ基板２０をＸＹ方向に移動し、また、電子線源２はＴＦＴ基板２０に照射する電子線をＸＹ方向に振ることで、電子線の照射位置を走査する。走査位置が検出位置となる。

なお、上記した基板検査装置の構成は一例であり、この構成に限られるものではない。

図５は、疑欠陥検索部１０の一構成例を説明するためのブロック図である。図５において、疑欠陥検索部１０は、欠陥検出部６から欠陥データを入力し、検索結果を表示部１１に出力する。

疑欠陥検索部１０は、比較／判定回路１０ａ、疑欠陥情報メモリ１０ｂ、真正欠陥抽出回路１０ｃ、および欠陥データメモリ１０ｄを備える。

疑欠陥情報メモリ１０ｂは、検出系で基板検査を行った際に、基板によらず検出系に起因する要因によって欠陥として判定される欠陥部位について、その位置データと強度データを疑欠陥情報として予め求めておき、この疑欠陥情報を記憶しておく。

比較／判定回路１０ａは、欠陥検出部６から欠陥データを入力し、この欠陥データの中から疑欠陥を検索する。疑欠陥の検索は、例えば、疑欠陥情報メモリ１０ｂにおいて、欠陥データの位置データを検索キーとして、対応する疑欠陥情報の位置データの有無を検索し、対応する位置データが見つかった場合には、その位置の強度データを読み出す。

なお、この位置データによる検索では、疑欠陥情報の位置データに所定の幅を持たせた範囲内に欠陥データの位置データが存在するかを判定することで、検索漏れを防ぐことができる。

疑欠陥情報メモリ１０ｂから読み出した強度データと欠陥データの強度データとを比較する。この比較において、欠陥データの強度データが疑欠陥の強度範囲内であるときは、欠陥データの欠陥は疑欠陥であると判定する。一方、同比較において、欠陥データの強度データが疑欠陥の強度範囲外であるときは、欠陥データの欠陥は疑欠陥ではないと判定する。

この比較／判定回路１０ａの判定結果は、欠陥データメモリ１０ｄに格納し、表示手段１１に表示させることができる。

また、真正欠陥抽出回路１０ｃは、元の欠陥データから比較／判定回路１０ａで疑欠陥と判定された欠陥データを除くことによって真正欠陥を抽出する。抽出した真正欠陥は、欠陥データメモリ１０ｄに格納し、表示手段１１に表示させることができる。

本発明は、液晶製造装置におけるＴＦＴアレイ検査工程の他、有機ＥＬや種々の半導体基板が備えるＴＦＴアレイの欠陥検査に適用することができる。

本発明の基板検査において、欠陥データから真正欠陥と疑欠陥とを判別する手順を説明するための概略図である。 本発明の疑欠陥検索の処理の手順を説明するためのフローチャートである。 本発明の疑欠陥検索の処理の他の手順を説明するためのフローチャートである。 本発明の基板検査装置の構成を説明するための概略図である。 本発明の疑欠陥検索部の一構成例を説明するためのブロック図である。 欠陥データの要因の概略を説明するための図である。

符号の説明

１…基板検査装置、２…電子線源、３…二次電子検出器、４…ＴＦＴアレイ駆動部、５…信号処理部、６…欠陥検出部、７…ステージ、８…プローブ、９…走査制御部、１０…疑欠陥検索部、１０ａ…比較／判定回路、１０ｂ…疑欠陥情報メモリ、１０ｃ…真正欠陥抽出回路、１０ｄ…欠陥データメモリ、１１…表示部、２０…ＴＦＴ基板。

Claims (5)

1. 基板走査により得られる二次元検出信号に基づいて基板欠陥を検出する基板検査方法であって、
   検出系に起因して検出される欠陥を疑欠陥情報として予め求めておき、
   基板走査により得られる二次元検出信号に基づいて基板欠陥を検出して欠陥データを求め、
   前記欠陥データから前記疑欠陥情報と合致する欠陥データを検索し、
   前記検索で合致した欠陥データを疑欠陥として判定することを特徴とする、基板検査方法。
2. 前記疑欠陥情報は疑欠陥の位置データと疑欠陥の強度データを含み、
   前記検索は、欠陥データの位置データと疑欠陥情報の疑欠陥の位置データの両位置データの合致、および、欠陥データの強度データと疑欠陥情報の疑欠陥の強度データの両強度データの合致の２つの合致を条件として行うことを特徴とする、請求項１に記載の基板検査方法。
3. 前記疑欠陥の強度データは、疑欠陥の位置データ毎の設定された値を有することを特徴とする、請求項２に記載の基板検査方法。
4. 基板走査により得られる二次元検出信号に基づいて基板欠陥を検出する基板検査装置であって、
   基板走査により得られる二次元検出信号に基づいて基板欠陥を検出して欠陥データを求める欠陥検出部と、
   前記欠陥データから検出系に起因して検出される欠陥を検索する疑欠陥検索部とを備え、
   前記疑欠陥検索部は、
   検出系に起因して検出される欠陥を疑欠陥情報として記憶すると疑欠陥情報記憶手段と、
   前記欠陥検出部で求めた欠陥データと、前記疑欠陥情報記憶手段から読み出した疑欠陥情報と比較し、前記疑欠陥情報と合致する欠陥データを疑欠陥として判定する比較／判定手段とを備えることを特徴とする、基板検査装置。
5. 前記比較／判定手段は、欠陥データの位置データと疑欠陥情報の疑欠陥の位置データの両位置データと、欠陥データの強度データと疑欠陥情報の疑欠陥の強度データの両強度データとを比較し、位置データの合致と欠陥データの合致の２つの合致のアンドを条件として疑欠陥を判定することを特徴とする、請求項４に記載の基板検査装置。

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