JP2007334262A - Ｔｆｔアレイ基板の欠陥検出方法、およびｔｆｔアレイ基板の欠陥検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＦＴアレイ基板において微小欠陥を検出する。
【解決手段】ＴＦＴアレイ基板のピクセル欠陥を検出し分類する方法であり、１ピクセル内の複数の検出信号取得点から検出信号を取得する信号取得工程と、１ピクセルを複数の領域に分割し、分割した各分割処理領域内に存在する検出信号取得点の検出信号を用いて、分割領域を単位としてピクセル内の欠陥判定を行う信号処理工程とを備える。信号取得工程は、ピクセルを複数の分割領域に仮想的に分割し、この各分割領域内において少なくとも１点の検出信号取得点から検出信号を取得する。これによって、１ピクセル内において、少なくとも分割した微小領域を単位にとして検出信号を取得する。
【選択図】図１

Description

本発明は、液晶基板、有機ＥＬ基板等に用いられるＴＦＴアレイ基板の製造工程や検査工程に関し、特に、ＴＦＴアレイの欠陥検出に関する。

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に係わる工程では、ＴＦＴアレイ検査が行われる。このＴＦＴアレイ基板の検査は、ＴＦＴアレイ基板の製造工程の後に単独にＴＦＴアレイ基板検査工程として設けられる他、製造工程内に組み込まれて行われる場合もある。このＴＦＴアレイ基板検査では、ＴＦＴアレイ基板に生成されたＴＦＴアレイに、例えば短絡や断線や付着物等の欠陥について、その有無、位置、欠陥種類等を判定し分類することが行われている。

ＴＦＴアレイは、例えば液晶表示装置や有機ＥＬ表示装置の画素電極を選択するスイッチング素子として用いられる。

ＴＦＴアレイの欠陥検出は、液晶や有機ＥＬの表示状態を観察することによって行うことができるが、表示状態を観察することによってＴＦＴアレイを検査する場合には、例えば液晶パネルでは、ＴＦＴアレイ基板と対向電極との間に液晶層を挟んだ液晶表示装置の状態において検査する。また、液晶表示装置に至らない半製品の状態で検査するには、液晶層と対向電極を備えた検査治具をＴＦＴアレイ基板に取り付けることによって行う。

ＴＦＴアレイの欠陥検出では、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検出することで欠陥検出を行うことができる。このＴＦＴアレイにおいて、走査線（ゲートライン）や信号線（ソースライン）の断線、走査線（ゲートライン）と信号線（ソースライン）の短絡、画素を駆動するＴＦＴの特性不良による画素欠陥等の欠陥検査は、例えば、対向電極を接地し、ゲートラインの全部あるいは一部に、例えば、−１５Ｖ〜＋１５Ｖの直流電圧を所定間隔で印加し、ソースラインの全部あるいは一部に検査信号を印加することによって行っている。（例えば、特許文献１の従来技術。）

ＴＦＴアレイの欠陥検出として電子線を用いるものが知られている。電子線を用いたＴＦＴアレイ検査では、検査パターンによって、ＴＦＴアレイを駆動しながらピクセル（ＩＴＯ電極）に対して電子線を照射し、この電子線照射によって放出される二次電子を検出することによって、ピクセル（ＩＴＯ電極）に印加された電圧波形を二次電子波形に変えて信号をよるイメージ化し、これによってＴＦＴアレイの電気的検査を行っている。

例えば、ピクセルの電圧状態を二次電子検出器で検出し、コリレータと呼ばれる乗算器において、二次電子検出器で検出した検出波形にマスク信号を掛け合わせることにより、正常ピクセルと欠陥ピクセルとを判定する。正常ピクセルと欠陥ピクセルは、画像表示上においてコントラストによって区別して表示することができる。ここで、このマスク信号として、例えば正常なピクセルにより得られる理想波形を用いている。

液晶や有機ＥＬを用いたフラットパネル表示装置（ＦＰＤ）の分野において、ＴＶやＰＣ等向けの表示装置では、画像表示速度の高速化、広視野角化が求められ、また、携帯電話やパーム等のモバイル機器向けの表示装置では、微小表示が求められている。このようなＦＰＤに求められる要求を実現するために、パネル表示装置を構成するＴＦＴアレイ基板において、ピクセルのサイズを小さくする高精細化、１ピクセル内に複数の画像電極を配置してする広視野角を実現するＩＰＳ（In-Plane Switching）方式（例えば、特許文献２）、ピクセルの形状を長方形に限らず菱形やＶ字形の非長方形の形状にするなどのピクセル形態、１ピクセルの画像電極を分割することによる分割方式等、様々な形態が提案されている。
特開平５−３０７１９２号公報 特開平１０−２６０４３１号公報

上述したように、ＦＰＤに求められる要求を実現するために、高精細化、ＩＰＳ方式、ピクセル形状等の種々のピクセル形態がＴＦＴアレイ基板に適用されるが、このようなＴＦＴアレイ基板の欠陥検査を行う際、従来のＴＦＴアレイ検査方法をそのまま適用しただけでは対応することができないという問題がある。

微小欠陥を検出するために、ＴＦＴアレイ基板において検出信号を取得する点数を増やすだけでは、ピクセルの微小欠陥を検出することは困難である。例えば、ピクセルに電子線を照射して二次電子を検出する欠陥検査方法において、照射する電子線の点数を単に増やしただけでは、ピクセルの微小欠陥を検出することは困難である。

図１０は、ピクセルに電子ビームを照射し、二次電子検出によって欠陥ピクセルを判定する例を説明するための図である。図１０（ａ）は、４つのピクセル２０ａ〜２０ｄの各ピクセル領域内に８点の電子ビームを照射し、この電子ビーム照射点３０を検出信号取得点として取得される検出信号を用いて、各ピクセル２０の欠陥判定を行っている。

例えばピクセル２０ａでは、ピクセル領域内の８点の電子ビーム照射点３０から取得される８個の検出信号の内、電子ビーム照射点３１から取得される検出信号が“不良”と判定され、その他の電子ビーム照射点３０から取得される７個の検出信号が“良”と判定された場合にはＳ／Ｎは１／８となり、このピクセルは“欠陥無し”と判定される。また、ピクセル２０ｃについても、８個の電子ビーム照射点３０の内の２点について“不良”と判定された場合にはＳ／Ｎは２／８となり、このピクセルも“欠陥無し”と判定される。

これに対して、ピクセル２０ｄについても、８個の電子ビーム照射点３０の内の８点について“不良”と判定された場合にはＳ／Ｎは８／８となり、このピクセルは“欠陥有り”と判定される。

このような、判定手法において、電子ビーム照射点３０の点数を増加させたとしても、ピクセル判定に用いるＳ／Ｎは同様であるため、ピクセルの微小欠陥を検出することはできない。

そこで、本発明は上記課題を解決して、ＴＦＴアレイ基板において微小欠陥を検出することを目的とする。

本発明は、検出信号の取得において、検出信号取得点を増やすことによって、ＴＦＴアレイに対する検出信号取得点の検出精度を向上させ、欠陥判定を行う信号処理において、ピクセルを仮想的に複数の領域に分割し、この分割した領域を単位として欠陥判定を行うことによって微小欠陥を検出する。

本発明は、ＴＦＴアレイ基板の欠陥検出方法、ＴＦＴアレイ基板の欠陥検出装置、ＴＦＴアレイ基板の欠陥情報管理システム、コンピュータに実行させるためのプログラムの複数の態様を含み、各態様は共に検出信号取得と検出信号処理の２つの処理を特徴的に備える。

本発明のＴＦＴアレイ基板の欠陥検出方法の態様は、ＴＦＴアレイ基板のピクセル欠陥を検出し分類する方法である。この態様は、１ピクセル内の複数の検出信号取得点から検出信号を取得する信号取得工程と、１ピクセルを複数の領域に分割し、分割した各分割処理領域内に存在する検出信号取得点の検出信号を用いて、分割領域を単位としてピクセル内の欠陥判定を行う信号処理工程とを備える。

本発明の信号取得工程は、ピクセルを複数の分割領域に仮想的に分割し、この各分割領域内において少なくとも１点の検出信号取得点から検出信号を取得する。これによって、１ピクセル内において、少なくとも分割した微小領域を単位にとして検出信号を取得することができる。

また、本発明の信号処理工程は、ピクセルを分割する分割領域の領域情報と検出信号取得点の位置情報に基づいて、分割領域内に存在する検出信号取得点を選択し、選択した検出信号取得点の検出信号と判定用信号との比較によって分割領域毎に欠陥判定を行う。

これによって、１ピクセル内において、少なくとも分割した微小領域を単位にとして欠陥判定を行うことができる。

なお、本発明の信号取得工程は、検出信号取得点の位置情報に基づいて、励起源から励起プローブをＴＦＴアレイ基板に照射して励起する非接触励起工程と、非接触励起によってＴＦＴアレイ基板から得られる、ＴＦＴの駆動状態を表す信号を検出する非接触検出工程とを備える構成とする他に、検出信号取得点の位置情報に基づいて、接触プローブをＴＦＴアレイ基板に直接接触する接触し、この直接接触によってＴＦＴアレイ基板のＴＦＴの駆動状態を表す電位を検出する接触検出工程とを備える構成とすることができる。

また、非接触励起工程は、電子線を励起プローブとする電子線励起、又は、フェムト秒レーザあるいは半導体波長可変半導体レーザのレーザ光を励起プローブとするレーザ光励起の何れかの励起工程であり、非接触検出工程は、電子線励起によりＴＦＴアレイ基板から発せられる二次電子を検出する工程、又は、レーザ光励起によりＴＦＴアレイ基板から発せられる光を検出する工程の何れかの検出工程である。

本発明のＴＦＴアレイ基板の欠陥検出装置の態様は、ＴＦＴアレイ基板のピクセル欠陥を検出し分類する欠陥検出装置である。この態様は、１ピクセル内の複数の検出信号取得点から検出信号を取得する信号取得部と、１ピクセルを複数の領域に分割し、分割した各分割処理領域内に存在する検出信号取得点の検出信号を用いて、分割領域を単位としてピクセル内の欠陥判定を行う信号処理部とを備える。

本発明の信号取得部は、ピクセルの領域内に仮想的に設定した分割領域において少なくとも１点の検出信号取得点の位置を設定し、この設定した検出信号取得点の検出信号を取得する。

また、本発明の信号処理部は、ピクセルを分割する分割領域の領域情報と検出信号取得点の位置情報に基づいて、分割領域内に存在する検出信号取得点を選択し、選択した検出信号取得点の検出信号の信号強度を判定用信号と比較することによって、分割領域の欠陥判定を行う。

また、信号取得部は、検出信号取得点の位置情報に基づいて、励起源から励起プローブをＴＦＴアレイ基板に照射して励起する非接触励起部と、この非接触励起部によってＴＦＴアレイ基板から得られる、ＴＦＴの駆動状態を表す信号を検出する非接触検出部とを備える構成、又は、検出信号取得点の位置情報に基づいて、接触プローブをＴＦＴアレイ基板に直接接触し、この直接接触によってＴＦＴアレイ基板のＴＦＴの駆動状態を表す電位を検出する検出部とを備える構成の何れか一方の構成、又は両方の構成を備えることができる。両方の構成の信号取得部を備える場合には、いずれか一方の信号取得部で取得した検出信号を用いて欠陥判定を行う他、両方の信号取得部で取得した検出信号を用いてそれぞれ欠陥判定を行うようにしてもよい。

本発明に用いる非接触励起部としては、例えば、電子線を励起プローブとする電子線励起部、フェムト秒レーザあるいは半導体波長可変半導体レーザのレーザ光を励起プローブとするレーザ光励起部の何れか一方の励起部、又は両方の励起部を備えることができる。

また、本発明に用いる非接触検出部は、電子線励起によりＴＦＴアレイ基板から発せられる二次電子を検出する二次電子検出部、レーザ光励起によりＴＦＴアレイ基板から発せられる光を検出する光検出部の何れか一方の検出部又は両方の検出部を備えることができ、両検出部を備える場合には選択的に検出部を使用する使用形態とする他、両検出部を用いて複数の検出信号を取得し、これらの検出信号を用いてそれぞれ欠陥判定を行うことができる。

また、本発明に用いる接触検出部は、接触マイクロプローブ等を適用することができ、ＴＦＴアレイ基板上のピクセルにプローブ先端を接触させることで、その接触位置における電位を直接に測定することができる。

また、本発明の欠陥検出装置は、少なくとも一つのピクセルの光学像を取得する撮像手段を備える構成とすることができる。この撮像手段は、例えば顕微ＣＣＤカメラを用いることができ、検出信号取得点が存在するピクセル部分の光学像を取得することができる。取得した光学像は、欠陥判定の結果と共に表示手段に表示することができる。

本発明のＴＦＴアレイ基板の欠陥情報管理システムの態様は、ＴＦＴアレイ基板のピクセルの検査情報を管理する検査情報管理システムである。この態様は、１ピクセルを仮想的に複数の分割領域に分割し、各分割領域内の少なくとも１点の検出信号取得点から検出信号を取得する信号取得部と、分割した各分割処理領域内に存在する検出信号取得点の検出信号を用いて、当該分割領域を単位としてピクセル内の欠陥判定を行う信号処理部とを備える。

本発明のシステムは、さらに、信号取得部で得られるピクセルの位置情報と、信号処理部で得られる分割領域を単位とするピクセルのＴＦＴ駆動状態に関する情報とを対応付けて管理する情報管理部を備える。

このシステムによれば、ピクセルの位置情報と、このピクセルについて分割領域を単位とする微小部分のＴＦＴ駆動状態に関する情報とを一括して管理することができ、ＴＦＴアレイ基板の評価を行うことができる。

また、本発明のＴＦＴアレイ基板の検査検出用プログラムの態様は、ＴＦＴアレイ基板のピクセル欠陥検出をコンピュータに実行させるためのプログラムである。このプログラムは、検出信号取得点の位置情報に基づいてピクセル内に仮想的に設定した分割領域内に存在する少なくとも1つの検出信号取得点を抽出する工程と、処理対象の検出信号の中から抽出した検出信号を取得する工程を含む信号取得処理と、ピクセルを複数の領域に分割し、取得した検出信号から、分割した各分割処理領域の位置情報と検出信号取得点の位置情報に基づいて分割領域内に存在する少なくとも1つの検出信号取得点の検出信号を読み出す工程と、読み出した検出信号を欠陥判定用信号と比較し、当該比較結果に基づいて前記分割領域を単位としてピクセル内の欠陥判定を行う工程とを含む信号処理工程の各工程をコンピュータに実行させる。

本発明によれば、ＴＦＴアレイ基板において微小欠陥を検出することができる。

また、本発明の態様によれば、検出信号取得点を増やすことによって、ＴＦＴアレイに対する検出信号取得点の検出精度を向上させ、検出信号取得点の位置ずれに対してＴＦＴアレイのピクセルから所定個数の検出信号を取得することができる。

また、本発明の態様によれば、ピクセルを仮想的に複数の領域に分割し、この分割した領域を単位として欠陥判定を行うことによって、微小欠陥を検出することができる。

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、本発明による欠陥判定が行う信号取得処理と信号処理の概要を説明するための図である。ここで、図１は、ＴＦＴアレイ基板上に形成される一つのピクセル２０と、このピクセル２０を仮想的に分割してなる分割処理領域２１と、検出信号取得点３０とを概略的に示している。

ピクセル２０は実線の矩形によって表し、分割処理領域２１は破線の矩形で表している。この分割処理領域２１は、ピクセル２０を物理的に分割するものではなく、信号処理を行う際の処理範囲を定めるための仮想的なものであり、必ずしも固定的なものではなく、変更可能である。また、分割処理領域２１の分割数および分割形状についても任意に定めることができる。例えば、図１では、ピクセル２０を４分割した分割処理領域２１Ａ〜２１Ｄを示しているが、分割処理領域の分割数、およびその形状は、必要に応じて設定することができる。各分割処理領域２１は、ＴＦＴアレイ基板における座標情報によって定めることができ、ピクセルと共に特定することができる。

また、検出信号取得点３０は、ＴＦＴアレイ基板上において、非接触あるは接触によってその部分のＴＦＴの駆動状態を表す検出信号を取得する点である。

例えば、非接触による検出信号の取得では、非接触励起部によって、検出信号取得点を励起し、励起によって得られた検出信号を非接触検出部によって検出する。非接触励起部としては、例えば、電子線を励起プローブとする電子線励起部、フェムト秒レーザあるいは半導体波長可変半導体レーザのレーザ光を励起プローブとするレーザ光励起部の何れか一方の励起部、又は両方の励起部を備えることができる。また、非接触検出部は、電子線励起によりＴＦＴアレイ基板から発せられる二次電子を検出する二次電子検出部、レーザ光励起によりＴＦＴアレイ基板から発せられる光を検出する光検出部の何れか一方の検出部又は両方の検出部を備えることができる。両検出部を備える場合には選択的に検出部を使用する使用形態とする他、両検出部を用いて複数の検出信号を取得し、これらの検出信号を用いてそれぞれ欠陥判定を行うことができる。

また、接触検出部として接触マイクロプローブを適用することができる。接触マイクロプローブは、ＴＦＴアレイ基板上のピクセルにプローブ先端を接触させることによって、その接触位置における電位を直接に測定することができる。

図２のフローチャートを用いて、本発明による欠陥判定の概略について説明する。本発明の欠陥判定は、信号取得処理（Ｓ１）と信号処理（Ｓ２）を備える。

はじめに、信号取得処理について説明する。信号取得処理では、１ピクセル内において、複数の検出信号取得点において検出信号を取得するものであり、ピクセルを仮想的に分割した分割処理領域内において少なくとも１つの検出信号取得点において検出信号を取得する。

図１において、例えば、ＴＦＴアレイ基板に電子線を照射し、照射位置から得られる二次電子を検出する場合には、検出信号取得点３０は電子ビーム照射位置となる。この電子ビーム照射位置は、ＴＦＴアレイ基板に対して電子ビームを相対的に移動させながら電子ビームを照射することで定まり、隣接する電子ビーム照射位置の間隔はｘ方向およびｙ方向の二次元方向の移動のピッチ幅に依存する。

ここでは、１ピクセル内において、ｘ方向に４点、ｙ方向に４点の計１６点の電子ビーム照射を行う例を示し、これによって、１ピクセル内で１６点に検出信号取得点が得られる。

電子ビームの照射は、通常、ＴＦＴアレイ基板を載置するステージ上に定めた基準点から電子ビームを走査させながら予め定めたピッチ幅で照射を行う。このとき、ステージとＴＦＴアレイ基板との間で位置合わせを行うことで、ＴＦＴアレイ基板の所定位置に電子ビームを照射することができる。

しかしながら、ステージとＴＦＴアレイ基板との間で行う位置合わせの精度や、電子ビームを走査する精度等によって、ピクセル上において予め設定した点と実際に電子ビームが照射さえる点との間に位置ずれが生じる場合があり、ピクセル上において予め設定した点からずれた位置に電子ビームが照射されたり、ずれ量が大きい場合にはピクセル外に照射されることになる。

本発明では、ピクセル２０のｘ方向に４点、ｙ方向に４点の計１６点で電子ビーム照射を行うことで、１ピクセル内に１６点の検出信号取得点を定める。これによって、１ピクセルを４分割して得られる分割処理領域２１Ａ〜２１Ｄの各領域内には、４点の検出信号取得点が定められることになる。

このように、１つの分割処理領域２１内に４点の検出信号取得点を定めることによって、仮に電子ビームの照射位置が位置ずれした場合であっても、少なくとも何れかの電子ビームの照射位置は分割処理領域２１内となるため、分割処理領域２１内において、少なくとも１つの検出信号取得点から検出信号を取得することができ、分割処理領域２１内において検出信号を取得できないという事態を避けることができる。

なお、このとき、電子ビームのビーム径を設定することで、仮に電子ビームの照射位置が位置ずれした場合であっても、分割処理領域２１内に必ず４点の検出信号取得点を得るように設計することができる。

上記した信号取得処理によって、ピクセルに仮想的に分割した分割処理領域内において、必ず検出信号取得点を定め、検出信号を取得することができる。

次に、信号処理について説明する、信号処理では、１つのピクセルを分割し、各分割処理領域内において、分割処理領域内に存在する検出信号取得点の検出信号を用いて欠陥判定を行う。

図１において、検出信号の信号処理において、ピクセル２０は４つに分割され、各分割処理領域を単位として欠陥判定の信号処理が行われ、分割処理領域毎に判定結果が得られる。このことは、ピクセル２０の欠陥判定において、ピクセル内に存在する欠陥位置をピクセルを単位とする大きな範囲ではなく、分割処理領域を単位とするより小さな微小範囲で欠陥の位置を求めることができることを意味している。また、試験信号や分割処理領域と欠陥種類との関係が既知である場合には、分割処理領域から欠陥種を特定することもできる。

上記した信号処理によって、ピクセルに仮想的に分割した分割処理領域内において欠陥判定を行うことができ、微小欠陥検出を行うことができる。

以下、本発明のＴＦＴアレイ欠陥検出装置１の一構成例について、図３を用いて説明する。なお、図３では、電子ビームを照射して得られる二次電子を検出することで欠陥判定を行う例について説明する。

図３において、ＴＦＴアレイ欠陥検出装置１は、ＴＦＴ基板１０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８と、ＴＦＴアレイ駆動部８の検査用の駆動信号をＴＦＴ基板１０のＴＦＴアレイに印加するプローバ９と、ＴＦＴアレイ電圧印加状態を検出する機構（電子線源３，二次電子検出器４）と、検出信号に基づいてＴＦＴアレイの欠陥を検出するための信号処理を行う信号処理部１１と、信号処理部１１で検出した欠陥判定結果を表示する表示部１２を備える。

プローバ９は、プローブピンが設けられたプローバフレームを備え、ＴＦＴ基板１０上に載置する等によってプローブピンをＴＦＴ基板１０上に形成した電極に接触させ、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。電子ビームによる検出構成では、ＴＦＴ基板１０上に電子ビームを照射する電子線源３、照射された電子ビームによってＴＦＴ基板１０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４、二次電子検出器４の検出信号を信号処理してＴＦＴ基板１０の各ＴＦＴアレイの電位状態を検出する信号処理部１１等を備える。

電子ビームが照射された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。信号処理部１１は、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する。

ＴＦＴアレイ駆動部８は、ＴＦＴ基板１０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。この検査パターンとしては、例えば、横方向隣接欠陥のための検査パターンや縦方向隣接欠陥のための検査パターンを用いることができる。

走査制御部６は、ＴＦＴ基板１０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３を制御する。ステージ７は、載置するＴＦＴ基板１０をＸＹ方向に移動し、また、電子線源３はＴＦＴ基板１０に照射する電子ビームをＸＹ方向に振ることで、電子線の照射位置を走査する。

上記説明は、電子ビームを励起プローブとして用いて欠陥判定を行う例を示しているが、レーザ光を励起プローブとして用いて欠陥判定を行うなどの非接触によって行う他、接触マイクロプローブを用いて接触によって行うこともできる。

非接触によって行う構成では、上記した電子線を励起プローブとする電子線励起部の他に、フェムト秒レーザあるいは半導体波長可変半導体レーザのレーザ光を励起プローブとするレーザ光励起部を設ける構成としてもよい。

また、この非接触励起部に対する非接触検出部は、電子線励起によりＴＦＴアレイ基板から発せられる二次電子を検出する二次電子検出部の他に、レーザ光励起によりＴＦＴアレイ基板から発せられる光を検出する光検出部を用いることができる。

この電子線励起部と二次電子検出による検出部とを備える構成と、レーザ光励起部と光検出部とを備える構成は、何れか一方の構成、又は両方の構成とすることができ、両構成を備える場合には選択的に使用する使用形態とする他、両構成を用いて複数の検出信号を取得し、これらの検出信号を用いてそれぞれ欠陥判定を行うことができる。

また、接触検出部として接触マイクロプローブを適用することができる。接触マイクロプローブは、ＴＦＴアレイ基板上のピクセルにプローブ先端を接触させることによって、その接触位置における電位を直接に測定する。

次に、信号処理部の構成例および動作例について、図４の構成図、図５のフローチャート、および図のデータ構成図を用いて説明する。

図４は信号処理部の一構成例を示している。図４において、信号処理部１１は、種々の情報を記憶する記憶手段（検出信号記憶手段１１ａ，ピクセル位置座標記憶手段１１ｂ，判定結果記憶手段１１ｃ，光学画像記憶部１１ｄ）と、記憶手段に格納されるデータを読み出す読み出し手段１１ｅ，１１ｆ、ピクセル・分割領域読み出し手段１１ｇと、欠陥判定手段１１ｈと、各手段を制御する制御手段１１ｉを備える。

検出信号記憶手段１１ａは、信号取得部２で検出した検出信号、およびこの検出信号の検出信号取得点の位置情報を入力して格納する。検出信号取得点の位置情報は、ステージ７や電子線源３を制御して電子ビームの照射位置を制御する走査制御部６から取得することができる。図６（ａ）は検出信号記憶手段１１ａが格納するデータ例を示している。

ピクセル位置座標記憶手段１１ｂは、ピクセルの位置座標、およびこのピクセルを分割して成る分割処理領域の位置座標を格納する。ピクセルや分割処理領域の位置座標は、この領域を特定する領域範囲を定める。図６（ｂ）は、ピクセルを４分割する場合について、第１分割処理領域〜第４分割処理領域とその位置情報を示している。これらの分割処理領域の位置情報は、例えば、領域の各位置の座標で定めることができる。このピクセル位置座標記憶手段１１ｂによれば、ピクセルあるいはピクセルの分割処理領域を特定することによって、位置を特定する座標を読み出すことができる。

判定結果記憶手段１１ｃは、欠陥判定手段で判定した欠陥判定結果を記憶する。図６（ｃ）は、ピクセルを４分割する各分割処理領域についての欠陥判定の判定結果を記憶する。この判定結果記憶手段１１ｃには、各分割処理領域に欠陥があるか否かの欠陥の有無の他、欠陥種類についても格納することができ、また、欠陥判定に用いた検出信号についても記憶することができる。また、検出信号そのものではなく、検出信号記憶手段１１ａに格納する検出信号とリンクする情報を記憶させてもよい。

また、光学画像記憶部１１ｄは、例えば、図６（ｄ）に示すように、顕微ＣＣＤカメラ等の撮像手段５で撮像した光学画像データをその位置情報と共に格納する。

読み出し手段１１ｅは、ピクセルあるいはピクセルの分割処理領域の位置情報に対応する検出信号を検出信号記憶手段１１ａから読み出して、欠陥判定手段１１ｈに送る。ここで、ピクセルを分割する分割処理領域の位置情報を取得するために、ピクセル分割領域読み出し手段１１ｇによって、ピクセル位置座標記憶手段１１ｂからピクセルに設定され分割処理領域の位置情報を読み出す。読み出した手段１１ｅは、ピクセル分割領域読み出し手段１１ｇから読み出した分割処理領域の位置情報を用いて、検出信号記憶手段１１ａに格納されている検出信号を読み出す。

欠陥判定手段１１ｈは、読み出し手段１１ｈによって検出信号記憶手段１１ａから読み出した検出信号を用いて、分割処理領域を単位として欠陥判定を行う。欠陥判定に処理は、例えば、読み出した検出信号と予め用意しておいた判定用信号とを比較することによって行う。判定用信号は、欠陥が無い場合に得られる検出信号、欠陥種毎に得られる検出信号に基づいて形成することができる。欠陥判定は、例えば、検出信号と相関がある判定用信号を抽出することで行うことができる。

欠陥判定手段１１ｈで得られた判定結果は、判定結果記憶手段１１ｃに記憶する。判定結果記憶手段１１ｃに記憶された判定結果は読み出し手段１１ｆによって表示手段１２に表示することができる。

読み出し部１１ｆは、判定結果と関連するピクセルに対応する画像データを光学画像記憶手段１１ｄから読み出すことができる。この画像データの読み出しは、ピクセル対応する位置情報をピクセル位置座標記憶手段１１ｂから取得し、取得した位置情報に基づいて光学画像記憶手段１１ｄから画像データを読み出し、読み出した画像データと判定結果とを合わせて表示手段１２に表示する。

図５に示すフローチャートにおいて、検査対象の基板から取得信号部２によって検出信号を取得しておく（Ｓ１１）。欠陥判定を行うピクセルを選択し（Ｓ１２）、選択したピクセルにおいて、当該ピクセルを分割する分割処理領域の中から選択する（Ｓ１３）。

選択した分割処理領域について、この分割処理領域内に存在する検出信号取得点を抽出し、この検出信号取得点の検出信号を読み出す。分割処理領域内に存在する検出信号取得点を抽出は、ピクセル分割領域読み出し手段１１ｇによってピクセル位置座標記憶手段１１ｂから位置情報を読み出し、読み出し手段１１ｅによってこの位置情報に基づいて検出信号記憶手段１１ａから読み出すことで行うことができる（Ｓ１４）。

欠陥判定手段１１ｈは、読み出した検出信号に基づいて分割処理領域内における欠陥判定を行う（Ｓ１５）。

欠陥判定において欠陥ありと判定した場合には分割処理領域を欠陥領域とし（Ｓ１７）、欠陥判定において欠陥無しと判定した場合には分割処理領域を正常領域として（Ｓ１８）、判定結果記憶手段１１ｃに記憶する。この判定結果記憶手段１１ｃには、画像座標、分割処理領域、ＴＦＴ駆動状態情報等を記憶する（Ｓ１９）。

ピクセルが備える分割処理領域についてＳ１３〜Ｓ１９を繰り返すことによって、ピクセル内の各分割処理領域についての欠陥判定を行い（Ｓ２０）、さらに、ＴＦＴアレイ基板が備えるピクセルについてＳ１２〜Ｓ２０を繰り返すことによって、ＴＦＴアレイ基板内の各ピクセルについての欠陥判定を行う（Ｓ２１）。

図７は、ピクセル内の分割処理領域における欠陥判定を説明する図である。図７（ａ）は、ピクセルおよび分割処理領域と検出信号取得点との関係を示し、図７（ｂ）は、欠陥判定結果をピクセルおよび分割処理領域に合わせて示している。

図７（ａ）は、４個のピクセル２０ａ〜２０ｄについて示している。各ピクセル２０ａ〜２０ｄ（図中の実線で示す矩形で表される領域）は、４つの分割処理領域２１Ａ〜２１Ｄ（図中の破線で示す矩形で表される領域）に仮想的に分割され、各分割処理領域２１Ａ〜２１Ｄにおいて４点の検出信号取得点で検出信号を取得する。

なお、説明上から、図７（ａ）に示す例では、ピクセル２０ａ〜２０ｄの内で、ピクセル２０ａ，２０ｃ，および２０ｄに、それぞれＡ，Ｂ，Ｃで示す位置に欠陥が含まれているものとする。

例えば、ピクセル２０ａの欠陥判定において、分割処理領域２１Ａ〜２１Ｄの欠陥判定において、分割処理領域２１Ｃ中の４点の検出信号取得点の内の２点（図中の地模様で示す検出信号取得点）で検出される検出信号に欠陥（図中のＡで示す）が含まれ、その他の分割処理領域２１Ａ、２１Ｂ，２１Ｄのいずれの分割処理領域中の検出信号取得点で検出される検出信号に欠陥が含まれていないものとする。

図８は、図７中のピクセル２０ａ中のＡで示す欠陥例を示す図である。なお、ここでは、共通電極２２と画素電極２３を有するＩＰＳ方式のＴＦＴアレイ基板について示している。図８において、ピクセル２０ａにおいて、４分割する分割処理領域２１Ａ〜２１Ｄの内で、共通電極２２の分割処理領域２１Ｃに対応する位置（図８中のＡの位置）に欠陥があるものとする。この場合には、図７（ａ），（ｂ）で示すように、ピクセル２０ａの分割処理領域２１Ｃのみで“欠陥有り”と判定し、その他の分割処理領域２１Ａ、２１Ｂ，２１Ｄでは“欠陥無し”と判定する。これにより、図７（ｂ）において、ピクセル２０ａを４分割する各領域において、分割処理領域２１Ｃに欠陥表示を行う。

また、ピクセル２０ｃの欠陥判定において、分割処理領域２１Ａ〜２１Ｄの欠陥判定において、分割処理領域２１Ｄ中の４点の検出信号取得点の内の２点（図中の地模様で示す検出信号取得点）で検出される検出信号に欠陥（図中のＢで示す）が含まれ、その他の分割処理領域２１Ａ、２１Ｂ，２１Ｃのいずれの分割処理領域中の検出信号取得点で検出される検出信号に欠陥が含まれていないものとする。

図９は、図７中のピクセル２０ｃ中のＢで示す欠陥例を示す図である。図９において、ピクセル２０ｃにおいて、４分割する分割処理領域２１Ａ〜２１Ｄの内で、画素電極２３の分割処理領域２１Ｄに対応する位置（図９中のＢの位置）に欠陥があるものとする。この場合には、図７（ａ），（ｂ）で示すように、ピクセル２０ｃの分割処理領域２１Ｄのみで“欠陥有り”と判定し、その他の分割処理領域２１Ａ、２１Ｂ，２１Ｃでは“欠陥無し”と判定する。これにより、図７（ｂ）において、ピクセル２０ｃを４分割する各領域において、分割処理領域２１Ｄに欠陥表示を行う。

また、ピクセル２０ｄの欠陥判定において、分割処理領域２１Ａ〜２１Ｄの欠陥判定において、全分割処理領域２１Ａ〜２１Ｄ中の４点の検出信号取得点で検出される検出信号に欠陥（図中のＣで示す）が含まれるものとする。分割処理領域の全検出信号取得点で欠陥と判定される例としては、例えばピクセルに含まれるＴＦＴに欠陥が含まれる場合がある。

このような場合には、図７（ａ），（ｂ）で示すように、ピクセル２０ｄの全分割処理領域２１Ａ〜２１Ｄで“欠陥有り”と判定する。これにより、図７（ｂ）において、ピクセル２０ｄの４分割する各分割処理領域２１Ａ〜２１Ｄに欠陥表示を行う。

本発明によれば、ピクセル中の微小欠陥位置を分割処理領域を単位として欠陥判定を行うことができる。

また、本発明によれば、例えば欠陥箇所が画素電極であるか共通電極であるか、あるいは欠陥箇所が電極であるかＴＦＴあるかといった、欠陥の発生箇所や欠陥種について区分して評価することができる。

また、欠陥種については、ＴＦＴアレイ基板に印加する検査信号によっても判定することができ、本発明によれば、この検査信号と検出信号取得点との関係からも欠陥種と欠陥発生位置とを判定することができる。

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。

本発明による欠陥判定の概略を説明するための図である。 本発明による欠陥判定の概略を説明するためのフローチャートである。 本発明のＴＦＴアレイ欠陥検出装置の一構成例を説明するための図である。 本発明の信号処理部の構成例を説明するための構成図である。 本発明の信号処理部の動作例を説明するためのフローチャートである。 本発明の信号処理部の動作例を説明するためのデータ構成図である。 本発明のピクセル内の分割処理領域における欠陥判定を説明する図である。 ピクセルの欠陥例を示す図である。 ピクセルの欠陥例を示す図である。 ピクセルに電子ビームを照射し、二次電子検出によって欠陥ピクセルを判定する例を説明するための図である。

符号の説明

１…欠陥検出装置、２…信号取得部、３…電子線源、４…二次電子検出器、５…撮像装置、６…走査制御部、７…ステージ、８…ＴＦＴアレイ駆動部、９…プローバ、１０…ＴＦＴアレイ基板、１１…信号処理部、１２…表示部、２０，２０ａ〜２０ｄ…ピクセル、２１，２１Ａ〜２１Ｄ…分割処理領域、２２…共通電極、２３…画素電極、３０…検出信号取得点、３１…電子ビーム照射点。

Claims (13)

1. ＴＦＴアレイ基板のピクセル欠陥を検出し分類する方法であって、
   １ピクセル内の複数の検出信号取得点から検出信号を取得する信号取得工程と、
   前記１ピクセルを複数の領域に分割し、分割した各分割処理領域内に存在する検出信号取得点の検出信号を用いて、当該分割領域を単位としてピクセル内の欠陥判定を行う信号処理工程とを備えることを特徴とする、ＴＦＴアレイ基板の欠陥検出方法。
2. 前記信号取得工程は、ピクセルを複数の分割領域に仮想的に分割し、当該各分割領域内において少なくとも１点の検出信号取得点から検出信号を取得することを特徴とする、請求項１に記載のＴＦＴアレイ基板の欠陥検出方法。
3. 前記信号処理工程は、
   ピクセルを分割する分割領域の領域情報と検出信号取得点の位置情報に基づいて、分割領域内に存在する検出信号取得点を選択し、当該選択した検出信号取得点の検出信号と判定用信号との比較によって当該分割領域の欠陥判定を行うことを特徴とする、請求項１又は２に記載のＴＦＴアレイ基板の欠陥検出方法。
4. 前記信号取得工程は、
   前記検出信号取得点の位置情報に基づいて、励起源から励起プローブをＴＦＴアレイ基板に照射して励起する非接触励起工程と、
   この非接触励起によってＴＦＴアレイ基板から得られる、ＴＦＴの駆動状態を表す信号を検出する非接触検出工程とを備える信号取得工程、
   又は、前記検出信号取得点の位置情報に基づいて、接触プローブをＴＦＴアレイ基板に直接接触し、この直接接触によってＴＦＴアレイ基板のＴＦＴの駆動状態を表す電位を検出する接触検出工程とを備える信号取得工程、
   の何れかであることを特徴とする、請求項２に記載のＴＦＴアレイ基板の欠陥検出方法。
5. 前記非接触励起工程は、電子線を励起プローブとする電子線励起、又は、フェムト秒レーザあるいは半導体波長可変半導体レーザのレーザ光を励起プローブとするレーザ光励起の何れかであり、
   前記非接触検出工程は、電子線励起によりＴＦＴアレイ基板から発せられる二次電子を検出する工程、又は、レーザ光励起によりＴＦＴアレイ基板から発せられる光を検出する工程の何れかであることを特徴とする、請求項４に記載のＴＦＴアレイ基板の欠陥検出方法。
6. ＴＦＴアレイ基板のピクセル欠陥を検出し分類する欠陥検出装置であって、
   １ピクセル内の複数の検出信号取得点から検出信号を取得する信号取得部と、
   前記１ピクセルを複数の領域に分割し、分割した各分割処理領域内に存在する検出信号取得点の検出信号を用いて、当該分割領域を単位としてピクセル内の欠陥判定を行う信号処理部とを備えることを特徴とする、ＴＦＴアレイ基板の欠陥検出装置。
7. 前記信号取得部は、ピクセルの領域内に仮想的に設定した分割領域において少なくとも１点の検出信号取得点の位置を設定し、当該設定した検出信号取得点の検出信号を取得することを特徴とする、請求項６に記載のＴＦＴアレイ基板の欠陥検出装置。
8. 前記信号処理部は、
   ピクセルを分割する分割領域の領域情報と検出信号取得点の位置情報に基づいて、分割領域内に存在する検出信号取得点を選択し、当該選択した検出信号取得点の検出信号と判定用信号との比較によって当該分割領域の欠陥判定を行うことを特徴とする、請求項６又は７に記載のＴＦＴアレイ基板の欠陥検出装置。
9. 前記信号取得部は、
   前記検出信号取得点の位置情報に基づいて、励起源から励起プローブをＴＦＴアレイ基板に照射して励起する非接触励起部と、
   この非接触励起によってＴＦＴアレイ基板から得られる、ＴＦＴの駆動状態を表す信号を検出する非接触検出部とを備える構成、
   又は、前記検出信号取得点の位置情報に基づいて、接触プローブをＴＦＴアレイ基板に直接接触し、この直接接触によってＴＦＴアレイ基板のＴＦＴの駆動状態を表す電位を検出する接触検出部とを備える構成、
   の何れか一方の構成又は両方の構成を備えることを特徴とする、請求項７に記載のＴＦＴアレイ基板の欠陥検出装置。
10. 前記非接触励起部は、電子線を励起プローブとする電子線励起部、フェムト秒レーザあるいは半導体波長可変半導体レーザのレーザ光を励起プローブとするレーザ光励起部の何れか一方の励起部又は両方の励起分割を備え、
    前記非接触検出部は、電子線励起によりＴＦＴアレイ基板から発せられる二次電子を検出する二次電子検出部、レーザ光励起によりＴＦＴアレイ基板から発せられる光を検出する光検出部の何れか一方の検出部又は両方の検出部を備えることを特徴とする、請求項９に記載のＴＦＴアレイ基板の欠陥検出装置。
11. 前記少なくとも一つのピクセルの光学像を取得する撮像手段を備えることを特徴とする、請求項６から１０の何れか1つに記載のＴＦＴアレイ基板の欠陥検出装置。
12. ＴＦＴアレイ基板のピクセルの検査情報を管理する検査情報管理システムであって、
    １ピクセルを仮想的に複数の分割領域に分割し、各分割領域内の少なくとも１点の検出信号取得点から検出信号を取得する信号取得部と、
    前記分割した各分割処理領域内に存在する検出信号取得点の検出信号を用いて、当該分割領域を単位としてピクセル内の欠陥判定を行う信号処理部とを備え、
    前記信号取得部で得られるピクセルの位置情報と、前記信号処理部で得られる分割領域を単位とするピクセルのＴＦＴ駆動状態に関する情報とを対応付けて管理する情報管理部を備えることを特徴とする、ＴＦＴアレイ基板の検査情報管理システム。
13. ＴＦＴアレイ基板のピクセル欠陥検出をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
    検出信号取得点の位置情報に基づいてピクセル内に仮想的に設定した分割領域内に存在する少なくとも1つの検出信号取得点を抽出する工程と、処理対象の検出信号の中から抽出した検出信号を取得する工程を含む信号取得処理と、
    前記ピクセルを複数の領域に分割し、前記取得した検出信号から、分割した各分割処理領域の位置情報と検出信号取得点の位置情報に基づいて前記分割領域内に存在する少なくとも1つの検出信号取得点の検出信号を読み出す工程と、当該読み出した検出信号を欠陥判定用信号と比較し、当該比較結果に基づいて前記分割領域を単位としてピクセル内の欠陥判定を行う工程とを含む信号処理工程とを備え、
    各工程をコンピュータに実行させることを特徴とする、ＴＦＴアレイ基板の欠陥検出をコンピュータに実行させるためのプログラム。