JP5494303B2 - Ｔｆｔアレイ検査装置および欠陥強度算出方法 - Google Patents

Description

本発明は、液晶基板等のＴＦＴ基板のアレイを検査するＴＦＴアレイ検査に関し、特に、ＴＦＴアレイの欠陥検出に好適な検出強度のデータ処理に関する。

液晶アレイ検査装置において、液晶基板上を撮像して得られる撮像画像として、光学的に撮像して得られる光学撮像画像、あるいは、電子ビームやイオンビーム等の荷電粒子ビームを基板上で二次元的に走査して得られる走査画像を用いることができる。

ＴＦＴディスプレイ装置に用いるＴＦＴアレイ基板の製造工程では、製造されたＴＦＴアレイ基板が正しく駆動するかの検査が行われる（特許文献１，２）。

例えば、検査対象である基板のアレイに検査信号を印加してアレイを所定電位状態とし、基板上に電子ビームやイオンビーム等の荷電粒子ビームで二次元的に照射して走査し、このビーム走査で得られる走査画像に基づいてＴＦＴのアレイを検査するアレイ検査装置が知られている。ＴＦＴアレイ検査では、電子線の照射によって放出される二次電子をフォトマルチプライヤなどによってアナログ信号に変換して検出し、この検出信号の信号強度に基づいてアレイ欠陥を判定している。

ＴＦＴ基板ではアレイとピクセルとが対応して形成され、アレイに駆動信号を印加することによってピクセルを駆動することができる。ＴＦＴアレイ検査において、一般に、一つのピクセルに対して複数個所に電子線を照射し、各照射点から放出される二次電子を検出している。

一ピクセルから検出される二次電子の検出信号の信号強度には変動があるため、複数の信号強度を一ピクセルに割り付けるためにメディアン処理を行うことが知られている（特許文献３）。

特開２００４−２７１５１６号公報 特開２００４−３０９４８８号公報 特開２００５−３２１３０８号公報（段落００２６〜００２９）

ＴＦＴ基板のアレイ検査では、各ピクセルについて得られる検出信号の信号強度をそのピクセルの欠陥検出に用いる欠陥強度として用い、この欠陥強度を予め定めておいたしきい値と比較することによって欠陥検査を行う。

検出信号の信号強度は、ピクセルに照射する電子線の照射状態や二次電子検出器の検出状態等の種々の要因によって変動する。

検出信号の検出精度や信号強度を高めるために一つのピクセルから複数の検出信号を検出し、検出した複数個の検出信号を各ピクセルに割り当て、この割り当てられた検出信号の信号強度を欠陥検出に用いる欠陥強度とすることが知られている。

複数個の検出信号の信号強度を各ピクセルに割り当てる際、各検出信号の信号強度が変動すると、この信号強度の変動によって割り付けられた欠陥強度も変動するため、欠陥検出の検出精度が低下するという問題がある。

また、電子線を照射し二次電子を検出する計測を同じ基板に対して複数回繰り返して行い、各ピクセルについて複数個の検出信号の信号強度を取得し、これら複数の検出信号によって高めた信号強度をしきい値と比較することが知られている。

一ピクセルについて複数回の計測によって複数個の検出信号を取得する際、各計測で得られる検出信号の信号強度が変動すると、各ピクセルで算出される欠陥強度の繰り返し精度が低下し、欠陥を検出する検出精度が低下することになる。

また、複数個の検出信号の信号強度の平均値によってピクセルの欠陥強度を求める場合には、得られる欠陥強度の信号強度自体は、平均処理によって各計測で得られる最小値よりも高い値、あるいは最大値よりも低い値となる。この平均処理によって欠陥強度の信号強度が上昇あるいは下降する変化の方向は、しきい値との比較で行う欠陥検出において、欠陥ピクセルを正常ピクセルとして判定する方向であるため、欠陥を見逃し、欠陥検出の検出精度を低下させるおそれがある。

そこで、本発明は上記課題を解決して、複数個の検出信号の信号強度に基づいて、各ピクセルにおいて欠陥検出に用いる欠陥強度を求める際に、各検出信号の信号強度が変動することによって生じる各ピクセルの欠陥強度の変動を低減し、欠陥検出の検出精度の低下を防ぐことを目的とする。

また、本発明は、複数個の検出信号の信号強度に基づいて、各ピクセルにおいて欠陥検出に用いる欠陥強度を求める際に、一ピクセルについて複数回の計測によって複数個の検出信号を取得する際に各計測で得られる検出信号の信号強度が変動することによって生じる、欠陥強度の繰り返し精度の低下、および欠陥検出の検出精度の低下を低減することを目的とする。

本発明は、欠陥強度を求めるピクセルについて、そのピクセルの近傍に所定の範囲を定め、この所定範囲内にある検出信号を用いてピクセル近傍の強度分布を補間する関数を求め、この関数の極値（極小値又は極大値）からそのピクセルの欠陥強度を求める。この欠陥強度はそのピクセルで欠陥検出を行うための信号強度であり、欠陥強度と予め定めておいたしきい値と比較することによって欠陥検出を行う。

本発明によれば、ピクセル近傍の強度分布を関数で補間することができ、求めた関数の極値からそのピクセルの欠陥強度を求めることができる。強度分布を補間する関数の極値を求めることによって、各検出信号の信号強度の変動に対して各ピクセルの欠陥強度の変動を抑制し、欠陥検出の検出精度の低下を防ぐ。

また、本発明は、ピクセル近傍の強度分布を補間する関数を求め、この関数の極値を求めることによって、一ピクセルについて計測を複数回繰り返すことで生じる、欠陥強度の繰り返し精度の低下、および欠陥検出の検出精度の低下を低減する。

本発明は、ＴＦＴ基板に所定電圧の検査信号を印加してアレイを駆動し、ＴＦＴ基板に電子線を照射して得られる二次電子を検出し、この二次電子の検出信号の信号強度に基づいてＴＦＴ基板のアレイを検査するＴＦＴ基板アレイ検査において、ピクセルの欠陥強度によってアレイ欠陥を検出するときに用いる欠陥強度算出方法の態様、およびピクセルの欠陥強度によってアレイ欠陥を検出するＴＦＴアレイ検査装置の態様を含む。

本発明の欠陥強度算出方法の態様は、ＴＦＴ基板に所定電圧の検査信号を印加してアレイを駆動し、ＴＦＴ基板に電子線を照射して得られる二次電子を検出し、前記二次電子の検出信号の信号強度に基づいてＴＦＴ基板のアレイを検査するＴＦＴ基板アレイ検査において、ＴＦＴ基板のアレイ検査は、アレイに対応するピクセルについて、検出信号の信号強度から算出する欠陥強度を用いた欠陥検出により行う。

欠陥強度の算出は、ＴＦＴ基板上において、一ピクセルについて複数個所に電子線を照射して二次電子を検出して一ピクセル当たり複数個の検出信号を取得し、複数個の検出信号から検出信号の強度分布の算出に使用する検出信号を抽出する抽出範囲を設定する工程、各ピクセルについて、そのピクセルを含む抽出範囲、およびそのピクセルの一部を含む少なくとも２つの抽出範囲の少なくとも３つの抽出範囲において、各抽出範囲内に含まれる検出信号の平均強度を算出する工程、算出した平均強度と平均強度を算出する抽出範囲を表すＴＦＴ基板上の位置とを座標点の少なくとも３点について近似して補間する関数を求める工程、求めた関数の極値を求める工程を有し、求めた極値をそのピクセルの欠陥検出に用いる欠陥強度とする。

また、本発明の欠陥強度の算出において、ＴＦＴ基板からの検出信号は１回の検出に限らず、同一基板について複数回繰り返して行う複数回の検出に適用することができる。複数回の検出で得られる複数個の欠陥強度を平均演算して欠陥強度平均値を算出し、算出した欠陥強度平均値を用いて欠陥検出する。

本発明は、欠陥強度を求めるピクセルの抽出範囲とそのピクセルの近傍にある抽出範囲から平均値を算出し、この平均値を近似する関数から極値を求め、求めた極値をそのピクセルの欠陥を検出するための欠陥強度とすることによって、検出信号の信号強度の変動や、複数回の検出で得られる各検出信号間の信号強度のばらつきの影響を低減することができる。

また、極値は、この極値を求める関数で補間される各検出点の信号強度よりも、欠陥検出に用いるしきい値に近い値であるため、欠陥検出の検出精度が高まる。

本発明のＴＦＴアレイ検査装置の態様は、ＴＦＴ基板に所定電圧の検査信号を印加してアレイを駆動し、このＴＦＴ基板に電子線を照射して得られる二次電子を検出し、二次電子の検出信号の信号強度に基づいてＴＦＴ基板のアレイを検査するＴＦＴ基板アレイ検査装置において、アレイに対応するピクセルについて、検出信号の信号強度から算出する欠陥強度を用いて欠陥検出を行う欠陥検出部と、検出信号の信号強度から予め定められた抽出範囲内の検出信号の平均強度を算出する平均強度算出部と、検出信号の信号強度から欠陥強度を算出する欠陥強度算出部とを備え、ＴＦＴ基板上において、一ピクセルについて複数個所に電子線を照射して二次電子を検出して検出信号を取得する。

平均強度算出部は、一ピクセル当たり複数個の検出信号から検出信号の強度分布の算出に使用する検出信号を抽出する抽出範囲を設定し、各ピクセルについて、当該ピクセルを含む抽出範囲、および当該ピクセルの一部を含む少なくとも２つの抽出範囲の少なくとも３つの抽出範囲において、各抽出範囲内に含まれる検出信号の平均強度を算出する。

欠陥強度算出部は、平均強度と平均強度を算出する抽出範囲を代表して表すＴＦＴ基板上の位置とを座標点とし、少なくとも３点の座標点を近似して補間する関数を求め、求めた関数の極値を求め、求めた極値を当該ピクセルの欠陥検出に用いる欠陥強度として算出する。

平均強度算出部および欠陥強度算出部は、欠陥強度の算出を同一基板について複数回繰り返して行う。欠陥強度平均値算出部は、繰り返して行う算出で得られた欠陥強度を平均演算して欠陥強度平均値を算出し、算出した欠陥強度平均値を用いて欠陥検出する。

本発明は、欠陥強度算出方法の態様およびＴＦＴアレイ検査装置の態様において、欠陥強度の算出で用いる抽出範囲は種々設定することができる。

本発明の欠陥強度の算出において、抽出範囲の一例は、ピクセル内の検出点を含む抽出範囲、およびこのピクセルに対してＴＦＴ基板上のｘ軸方向、ｙ軸方向、斜め方向の何れかの軸方向に隣接する２つの抽出範囲の少なくとも３つの抽出範囲であり、これらの各抽出範囲内で求めた平均強度の点を補間する関数は、これらの抽出範囲内で求めた平均強度と抽出範囲を代表して表す位置とで表される３点の座標点を通る二次関数である。

また、本発明の欠陥強度の算出において、抽出範囲の他の例は、ピクセル内の検出点を含む抽出範囲、およびこのピクセルに対してＴＦＴ基板上のｘ軸方向およびｙ軸方向に隣接する４つの抽出範囲、又は、ピクセルを含む抽出範囲、およびこのピクセルに対してＴＦＴ基板上のｘ軸方向、ｙ軸方向、および斜め方向に隣接する８つの抽出範囲であり、これらの各抽出範囲内で求めた平均強度の点を補間する関数は、これらの抽出範囲内で求めた平均強度と抽出範囲を代表して表す位置とで表される５点又は９点の座標点を通る曲面を近似して補間する関数である。

また、本発明の欠陥強度の算出において、抽出範囲における検出信号に配置は種々定めることができる。抽出範囲の一例は矩形状に配置される４個の検出信号を抽出する範囲であり、この抽出範囲の平均強度は４個の検出信号の信号強度の平均値により求める。

本発明によれば、複数個の検出信号の信号強度に基づいて、各ピクセルにおいて欠陥検出に用いる欠陥強度を求める際に、各検出信号の信号強度が変動することによって生じる各ピクセルの欠陥強度の変動を低減し、欠陥検出の検出精度の低下を防ぐことができる。

また、本発明によれば、複数個の検出信号の信号強度に基づいて、各ピクセルにおいて欠陥検出に用いる欠陥強度を求める際に、一ピクセルについて複数回の計測によって複数個の検出信号を取得する際に各計測で得られる検出信号の信号強度が変動することによって生じる、欠陥強度の繰り返し精度の低下、および欠陥検出の検出精度の低下を低減することができる。

本発明のＴＦＴアレイ検査装置の構成例を説明するための概略ブロック図である。 本発明の欠陥強度の算出動作の概略を説明するためのフローチャートである。 本発明の欠陥強度の算出動作の概略を説明するための説明図である。 本発明の欠陥強度の算出動作の概略を説明するための説明図である。 本発明のＴＦＴアレイ検査装置の信号処理部の構成を説明図である。 本発明の欠陥強度の算出を説明するためのフローチャートである。 本発明の欠陥強度抽出範囲を説明するための図である。 本発明の欠陥強度の算出例を説明するための説明図である。 本発明の欠陥強度の算出例を説明するための説明図である。 本発明の欠陥強度の算出例を説明するための説明図である。 本発明の欠陥強度の算出例を説明するための説明図である。 本発明の欠陥強度の別の算出例を説明するための説明図である。

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。以下では、図１を用いて本発明のＴＦＴアレイ検査装置の構成を説明し、図２〜図４を用いて本発明の欠陥強度の算出動作の概略を説明し、図５を用いて本発明のＴＦＴアレイ検査装置の信号処理部の構成を説明し、図６〜図１０を用いて本発明の欠陥強度の算出例を説明し、図１１を用いて本発明の欠陥強度の別の算出例を説明し、図１２を用いて本発明の欠陥強度の算出例の変形例を説明する。

[ＴＦＴアレイ検査装置の構成]
図１は、本発明のＴＦＴアレイ検査装置の構成を説明するための概略図である。

図１は、本発明のＴＦＴアレイ検査装置の構成例を説明するための概略ブロック図である。図１に示す例では、液晶基板等のＴＦＴ基板に電子線を照射し、ＴＦＴ基板から放出される二次電子を検出し、二次電子の検出信号の信号強度から欠陥検出に用いる欠陥強度を取得する構成例を示している。

図１において、ＴＦＴアレイ検査装置１は、液晶基板等のＴＦＴ基板１００を載置しＸＹ方向に搬送自在とするステージ２と、ステージ２の上方位置にステージ２から離して配置された電子銃３と、ＴＦＴ基板１００のパネル１０１のピクセル（図示していない）から放出される二次電子を検出する検出器４とを備える。

ステージ２はステージ駆動制御部６によって駆動が制御され、電子銃３は電子線走査制御部５によって電子線の照射およびＴＦＴ基板１００上の走査が制御される。検出器４で検出された二次電子の検出信号は信号処理部１０で処理され、得られた欠陥強度又は欠陥強度平均値は欠陥検出部２０に送られて、ピクセルの欠陥検出に用いられる。

なお、ピクセルおよびアレイはＴＦＴ基板のパネルに形成され、各ピクセルはアレイに対して電圧を印加することによって駆動されるため、ピクセルの欠陥検出は、そのピクセルに対するアレイ検査に対応している。

電子線走査制御部５，ステージ駆動制御部６，信号処理部１０、欠陥検出部２０の各部の駆動動作は制御部７によって制御される。また、制御部７は、ＴＦＴアレイ検査装置１の全体の動作を含む制御を行う機能を有し、これらの制御を行うＣＰＵおよびＣＰＵを制御するプログラム記憶するメモリ等によって構成することができる。

ステージ２は、ＴＦＴ基板１００を載置するとともに、ステージ駆動制御部６によってＸ軸方向およびＹ軸方向に移動自在であり、また、電子銃３から照射される電子線は電子線走査制御部５によってＸ軸方向あるいはＹ軸方向に振らせることができる。ステージ駆動制御部６および電子線走査制御部５は単独あるいは協働動作によって、電子線をＴＦＴ基板１００上で走査させ、ＴＦＴ基板１００のパネル１０１の各ピクセルに照射させることができる。

[ＴＦＴアレイ検査装置による欠陥強度の算出動作の概略]
図２〜４は、本発明の欠陥強度の算出動作の概略を説明するためのフローチャートおよび概略図である。

本発明のＴＦＴアレイ検査装置によってピクセルの欠陥検出を行う手順の概略について、図２のフローチャートおよび図３，４の説明図を用いて説明する。

はじめに、ＴＦＴ基板上に電子線を照射して走査し、この電子線照射によってピクセルから放出される二次電子を検出し、検出信号の検出強度を測定する。ピクセルから放出される二次電子を検出して得られる検出強度は、ピクセルに印加された電位によって異なるという性質を有している。ＴＦＴアレイ検査装置１は、この性質を利用してピクセルの欠陥を検出してアレイ検査を行う。アレイに印加する電圧パターンによって、駆動されるピクセルの組み合わせを変えることができ、これによって検出する欠陥種を変更することができる。

このＴＦＴ基板への電子線走査による検出信号の検出強度の測定は、同一のＴＦＴ基板に対して複数回行い、同一の検出点での検出信号の検出強度を複数個求めることができる。

図３（ａ）は、パネル１０１上に電子線を照射する検出点１１０の例を示している。ここで示す例では、一つのピクセルに電子線を４個所照射して４個の検出点１１０から検出信号を得る例を示している。また、図３（ａ）では、ｎ回の測定を行う例を示している。したがって、この場合には、同一の検出点１１０についてｎ個の検出強度が得られることになる(S1)。

次に、測定して検出強度を用いて、欠陥検出を行う対象となるピクセルについて、その近傍の強度分布を算出する。この強度分布は、対象のピクセルの近傍における検出強度の分布状態を示すものであり、図４（ａ）はピクセルの全面について検出信号が得られたときの強度分布１０４を模式的に示している。

図４（ａ）では、ｘ軸位置が“２”、ｙ軸位置が“２”のピクセルＰ22に欠陥があり、このピクセルから得られる検出強度のレベルは他のピクセルよりも低い状態を示している。なお、ここでは、欠陥部位の検出強度レベルは低い状態で示しているが、必ずしも低レベルとは限らず、欠陥種によって欠陥部位の検出強度レベルが高レベルとなる場合もある。

本発明は、この強度分布を、検出点で得られる離散的な検出強度を補間する関数によって算出する。例えば、図４（ａ）において、複数の検出点１１０の検出強度を用いることによって、ｙ軸方向の検出強度を補間する強度分布曲線１２１の関数、ｘ軸方向の検出強度を補間する強度分布曲線１２２の関数を求める。図４（ｂ）はｙ軸方向の検出強度を補間する強度分布曲線１２１の関数の例を示し、図４（ｃ）はｘ軸方向の検出強度を補間する強度分布曲線１２２の関数の例を示している。

検出強度を補間する関数は、強度分布を求める対象ピクセルの検出点を含む抽出範囲内、および、この対象ピクセルの一部を含む近傍の抽出範囲内にある検出点の検出強度を用いて求め、求めた検出強度と抽出範囲の位置とを座標点として、これら座標点を近似する関数を算出することで求めることができる。

例えば、図３（ｂ）において、対象ピクセルＰの４点の検出点を含む抽出範囲Ａ、対象ピクセルＰの一部を含む４点の検出点を含む抽出範囲Ｂ、および、対象ピクセルＰの他の一部を含む４点の検出点を含む抽出範囲Ｃについて、それぞれの抽出範囲内の検出強度として平均強度を算出し、これらの各抽出範囲を表す平均強度と抽出範囲の位置とからなる座標点を近似して補間する関数を算出する。抽出範囲を表す位置は平均強度を算出する算出点であり、例えば、抽出範囲に含まれる複数の検出点の中心や重心とすることができる(S3)。

次に、求めた補間関数を用いて強度分布の極値を求める。強度分布曲線において極値を表す位置は欠陥部位の候補位置を表している。図４（ｂ）、（ｃ）において、強度分布曲線１２１、１２２の関数の極値はピクセルＰ22の位置で現れており、ピクセルＰ22は欠陥である可能性があることを示している。ピクセルＰ22が欠陥ピクセルであるか否かは、ピクセルＰ22の検出信号の信号強度である欠陥強度をしきい値と比較することで行う(S4)。

求めた極値をピクセルの欠陥強度とする。図３（ｃ）は、各ピクセルについて算出した欠陥強度を示している。例えば、１回目の測定において、ピクセルＰ11には欠陥強度Ｉ11aが算出され、ピクセルＰ21には欠陥強度Ｉ21aが算出される（S5）。測定回数が１回である場合には、算出した欠陥強度を用いて欠陥検出を行う(S8)。

同一のＴＦＴ基板に対して複数回の測定を行う場合には、１回目〜ｎ回目の測定により、ピクセルＰ11には欠陥強度Ｉ11a〜Ｉ11nのｎ個の欠陥強度が算出され、ピクセルＰ21には欠陥強度Ｉ21a〜Ｉ21nのｎ個の欠陥強度が算出される（S5）。

全測定回数について欠陥強度を算出した後(S6)、算出した複数個の欠陥強度の平均を求めて欠陥強度平均値を算出し、この値を欠陥強度とする。図３（ｄ）は欠陥強度平均値Ｉijmを示している(S7)。算出した欠陥強度平均値Ｉijmを欠陥強度として欠陥検出を行う(S8)。

[ＴＦＴアレイ検査装置の信号処理部]
次に、本発明のＴＦＴアレイ検査装置が備える信号処理部の構成例について図５を用いて説明する。

図５に示す信号処理部１０は、検出信号の信号強度を入力して記憶する記憶部１４と、記憶部１４に記憶されている検出信号の信号強度から抽出範囲内にある検出点の信号強度を読み出し、読み出した信号強度を平均演算して平均強度を算出する平均強度算出部１１、平均強度算出部１１で算出した平均強度を、抽出範囲の位置を代表する位置と共に記憶する記憶部１５、記憶部１５に記憶されている平均強度とその平均強度を算出する算出点である抽出範囲の位置とを読み出し、読み出した値を座標点とし、これらの座標点を近似して補間する関数を算出する関数算出部１２ａと、算出した関数の極値（極小値又は極大値）を算出する極値算出部１２ｂと、極値算出部１２ｂで算出した極値を欠陥強度とし、その極値が存在するピクセルと共に欠陥強度を記憶する記憶部１６と、記憶部１６から同一のピクセルに記憶される欠陥強度を読み出し、読み出した欠陥強度の平均を算出して欠陥強度平均値を算出する欠陥強度平均値算出部１３とを備える。

関数算出部１２ａと極値算出部１２ｂは、欠陥強度を算出する欠陥強度算出部１２を構成している。なお、欠陥強度平均値算出部１３は、測定回数が１回のみであり平均演算に用いる欠陥強度の値が一つであるときには、欠陥強度算出部１２で算出した一つの欠陥強度がそのまま欠陥強度平均値として出力される。

[ＴＦＴアレイ検査装置の欠陥強度の算出例]
ここで示す算出例は、欠陥強度の算出を行う対象ピクセルに設定される抽出範囲に対して近傍する２つの抽出範囲を設定する。欠陥強度の算出は、対象ピクセル内の検出点を含む抽出範囲と、この抽出範囲に対して設定した２つの近傍の隣接する抽出範囲の計３つの抽出範囲についてそれぞれ平均強度を算出し、抽出範囲の位置を表す算出点と平均強度とを座標点とし、この３つの座標点を通る２次関数を算出し、算出した２次関数の極値を算出し、算出した極値を欠陥強度とする。

以下、図６〜図１０を用いて本発明の欠陥強度の算出例を説明する。なお、ここでは、隣接する近傍の抽出範囲として、対象ピクセルに設定した抽出範囲に対してｙ軸方向に隣接する抽出範囲を設定した例を示し、対象ピクセルの抽出範囲に対してｘ軸方向に隣接する抽出範囲を設定した例については図１１を用いて後に説明する。

図６は本発明の欠陥強度の算出を説明するためのフローチャートである。はじめに、ＴＦＴ基板上に電子線を照射して走査し、この電子線照射によってピクセルから放出される二次電子を検出し、検出信号の検出強度を測定し、測定して検出強度をＴＦＴ基板上の位置と共に記憶する(S10)。このＴＦＴ基板への電子線走査による検出信号の検出強度の測定を同一のＴＦＴ基板に対して複数回行い、同一の検出点について複数個の検出信号の検出強度を求める(S11)。

対象ピクセルについて、そのピクセル内の検出点を含む抽出範囲と、この抽出範囲に対して隣接する２つの近傍の抽出範囲を設定しておく。図７は抽出範囲を説明するための図である。図７はパネルが有する多数のピクセルに内の９個のピクセルのみを示している。図７では、一つのピクセルに対して電子線を４個所で照射し４つの検出点から検出信号を取得する例を示している。ここでは、検出点として４点の例を示しているが、電子線の照射間隔を変え一ピクセルに照射する照射点数を増減させることによって検出点数を変更することができる。図７（ａ）において、一つのピクセル１０２は４つの検出点１１０を有している。

図７（ｂ）において、パネル上の検出点に対して矩形状に隣接する４つの検出点を含む抽出範囲を設定し、この抽出範囲内の検出点の信号強度から平均強度を算出して抽出範囲における信号強度を求め、この平均強度を用いて各ピクセルの欠陥強度を算出する。

抽出範囲で算出する平均強度の位置を表す算出点１１１として、各ピクセルの中心点と、ｙ軸方向に並ぶピクセルにおいて隣接するピクセルの中心点を設定する。図７（ｂ）中の斜線を施したピクセルＡを例として説明する。このピクセルＡに対して、ピクセルＡ内の４つの検出点を含む抽出範囲１１２Ａ、およびこの抽出範囲１１２Ａに対してｙ軸方向で隣接する２つの抽出範囲１１２Ｂ，１１２Ｃを設定する。抽出範囲１１２Ｂは、抽出範囲１１２Ａ中の４つの検出点の内で上辺側の２つの検出点とピクセルＡの上方側で隣接するピクセルの下辺側の２つの検出点を含み、抽出範囲１１２Ｃは、抽出範囲１１２Ａ中の４つの検出点の内で下辺側の２つの検出点とピクセルＡの下方側で隣接するピクセルの上辺側の２つの検出点を含む。

抽出範囲１１２Ａ〜１１２Ｃは、各抽出範囲に含まれる４つの検出点の検出強度を平均して平均強度を算出する。算出した平均強度は、各抽出範囲に設定した算出点１１１Ａ〜１１１Ｃの位置の信号強度として扱う。パネルで検出された全検出点について上記した各算出点での平均強度を算出して記憶する（S12,S13）。

次に、S14〜S16の工程によって算出した平均強度を用いて各ピクセルにおける欠陥強度を求める。

欠陥強度を算出する対象ピクセルについて、その対象ピクセルに対応する算出点の平均強度、およびこの算出点に対してｙ軸方向の両側で隣接する算出点の平均強度の計３つの平均強度を読み出し（S14）、これらの算出点の位置と平均強度とを座標点とする３点を通る二次関数を求める。図８、９は、算出点１１１Ａ〜１１１Ｃの平均強度の点Ａ〜Ｃを、横軸をｙ軸方向の位置とし縦軸を平均強度をする座標系にプロットしている。図８、９中の曲線は、これらの算出点１１１Ａ〜１１１Ｃを通る二次関数を示している。

なお、対象ピクセルがパネルの外周ピクセルである場合には、算出に用いる平均強度が２つとなるため、外挿によって外周ピクセルの外側のピクセルの平均強度を求め、この平均強度を用いて二次関数を算出してもよい(S15)。

求めた二次関数についてその極値を求め、その極値を対象とするピクセルの欠陥強度として記憶する(S16)。

全ピクセルについて欠陥強度を算出し（S16）、同一のＴＦＴ基板に対して複数回の測定を行う場合には、全測定回数について欠陥強度を算出した後(S18)、算出した複数個の欠陥強度の平均を求めて欠陥強度平均値を算出し、この値を欠陥強度とする (S19)。

図８、９では極小値を求める例を示している。ここでは、アレイに欠陥がある場合には検出信号の信号強度が低くなる例をについて説明する。

ピクセルの欠陥検出は、そのピクセルの検出信号の信号強度と予め定めておいたしきい値とを比較することで行う。ここで、欠陥検出に用いる信号強度を欠陥強度と証する。図８、９において、欠陥検出において欠陥強度と比較するしきい値としてth1、th2（th1＜th2）を設定する。

図８（ａ）は、ピクセルＡの信号強度がしきい値th1よりも小さい場合を示している。この場合には、ピクセルＡの信号強度を欠陥強度としてしきい値th1と比較すると欠陥として検出される。このとき、ピクセルＡの信号強度が上方に変動するとピクセルＡの信号強度はＡ´となり、しきい値thと比較する際に欠陥として検出されない場合が生じる。

本発明では、対象ピクセルについて求めた二次関数の極値を、そのピクセルの欠陥検出に用いる欠陥強度とする。図８（ａ）において、ピクセルＡの信号強度が上方に変動して信号強度Ａ´となったときの二次関数を破線で示し、この二次関数の極小値を点Ｑで示している。二次関数の極小値から求めた点Ｑの平均強度は、ピクセルＡの平均強度よりも等しいか小さくなるため、この点Ｑの平均強度としきい値th1と比較することで欠陥を検出することが可能となる。

図８（ｂ）は、しきい値th1よりも高いしきい値th2を用いることによって欠陥検出を行う場合を示している。このようにしきい値のレベルを高めることによって欠陥検出を行うことが可能となるが、しきい値レベルの上昇は欠陥でないピクセルを欠陥ピクセルとして検出する誤検出を招くおそれが高まり、欠陥検出の精度が低下するという問題がある。例えば、図９の例において、ピクセルＡの検出強度は、しきい値th1では欠陥検出されないが、しきい値レベルを高めたしきい値th2では欠陥検出されることになる。

本発明では、対象ピクセルについて求めた二次関数の極値を欠陥強度とすることによって、しきい値レベルを上げることなく欠陥検出の精度を高めることができる。

図１０は、欠陥ピクセルとこの欠陥ピクセルと隣接するピクセルについて欠陥強度を算出する例を示している。図１０では、ｘ軸方向およびｙ軸方向でそれぞれ２ピクセル目にあるピクセルが欠陥ピクセルである例を示している。

図１０（ｃ）、（ｄ）は、欠陥ピクセルの欠陥強度を算出する場合であり、図１０（ｃ）は抽出範囲を示し、図１０（ｄ）は各抽出範囲の平均強度、二次関数、および極小値を示している。ここでは、極小値Ｑから求めた欠陥強度はしきい値よりも小さいため欠陥検出される。

一方、図１０（ａ）、（ｂ）および図１０(e)、（ｆ）は欠陥ピクセルと隣接するピクセルの欠陥強度を算出する場合であり、図１０（ａ），（ｅ）は抽出範囲を示し、図１０（ｂ）、（ｆ）は各抽出範囲の平均強度、二次関数、および極小値を示している。ここでは、極小値Ｑから求めた欠陥強度はしきい値よりも大きいため欠陥検出されない。

[ＴＦＴアレイ検査装置の欠陥強度の別の算出例]
図１１を用いて本発明の欠陥強度の別の算出例を説明する。

前記した算出例は、欠陥強度を求める対象ピクセルの抽出範囲に対してｙ軸方向に隣接する抽出範囲を設定し、これらの抽出範囲で得られた平均強度に基づいて二次関数を求め、その二次関数の極値を欠陥強度とする例である。

これに対して、図１１に示す算出例は、欠陥強度を求める対象ピクセルの抽出範囲に対してｘ軸方向に隣接する抽出範囲を設定し、これらの抽出範囲で得られた平均強度に基づいて二次関数を求め、その二次関数の極値を欠陥強度とする例である。

算出に手順は図６に示すフローチャートにおいてｙ軸に代えてｘ軸とすることで同様に行うことができる。

図１１は、欠陥ピクセルとこの欠陥ピクセルと隣接するピクセルについて欠陥強度を算出する例を示している。図１１では、ｘ軸方向およびｙ軸方向でそれぞれ２ピクセル目にあるピクセルが欠陥ピクセルである例を示している。

図１１（ｃ）、（ｄ）は、欠陥ピクセルの欠陥強度を算出する場合であり、図１１（ｃ）は抽出範囲を示し、図１１（ｄ）は各抽出範囲の平均強度、二次関数、および極小値を示している。ここでは、極小値Ｑから求めた欠陥強度はしきい値よりも小さいため欠陥検出される。

一方、図１１（ａ）、（ｂ）および図１１(e)、（ｆ）は欠陥ピクセルと隣接するピクセルの欠陥強度を算出する場合であり、図１１（ａ），（ｅ）は抽出範囲を示し、図１１（ｂ）、（ｆ）は各抽出範囲の平均強度、二次関数、および極小値を示している。ここでは、極小値Ｑから求めた欠陥強度はしきい値よりも大きいため欠陥検出されない。

[ＴＦＴアレイ検査装置の欠陥強度の別の算出動作の変形例]
図１２を用いて本発明の欠陥強度の算出例の変形例を説明する。

前記した算出例は、欠陥強度を求める対象ピクセルの抽出範囲をｙ軸方向又はｘ軸方向に隣接する例を示しているが、ｘ軸およびｙ軸に対して斜めの方向に隣接する抽出範囲の平均強度を算出して二次関数を求め、この二次関数の極値を欠陥強度としてもよい。

図１２（ａ）、（ｂ）は、斜め方向に隣接する抽出範囲を用いる例を示している。

また、前記した各例は、欠陥強度を求める対象ピクセルの抽出範囲をｙ軸方向、ｘ軸方向、あるいは斜め方向の直線方向で隣接する例を示しているが、対象ピクセルの抽出範囲の外周で隣接する抽出範囲の平均強度を算出し、これらの算出点を曲面で近似して補間する関数を求め、この関数の極値を欠陥強度としてもよい。

図１２（ｃ）、（ｄ）は、対象ピクセルの抽出範囲に対してｘ軸方向およびｙ軸方向の各軸方向の両側で隣接する抽出範囲を用いる例を示している。この場合には、抽出範囲は計５つとなる。

また、図１２（ｅ）、（ｆ）は、対象ピクセルの抽出範囲に対してｘ軸方向、ｙ軸方向、および斜め方向の各軸方向の両側で隣接する抽出範囲を用いる例を示している。この場合には、抽出範囲は計９つとなる。

図１２（ｃ）〜図１２（ｆ）の算出例では、抽出範囲は平面に配列されるため、各算出点の平均強度は、平面を表す関数によって近似して補正する。

以下の表に、欠陥強度平均値と欠陥強度のばらつきの幅（レンジ）について、同一基板について３回測定して場合の例について、従来による算出と本発明による算出について比較して示す。

なお、比較結果の数値は両算出による比較を行うための抽出であり、数値の大きさが意味を有するものではない。

上記比較結果から、欠陥強度の繰り返し精度が向上し、欠陥強度平均値自体も下げることができ、欠陥検出精度の向上を示している。

本発明は、ＴＦＴ基板は液晶基板や有機ＥＬとすることができ、液晶基板や有機ＥＬを形成する成膜装置の他、種々の半導体基板を形成する成膜装置に適用することができる。

１ アレイ検査装置
２ ステージ
３ 電子銃
４ 検出器
５ 電子線走査制御部
６ ステージ駆動制御部
７ 制御部
１０ 信号処理部
１１ 平均強度算出部
１２ 欠陥強度算出部
１２ａ 関数算出部
１２ｂ 極値算出部
１３ 欠陥強度平均値算出部
１４ 記憶部
１５ 記憶部
１６ 記憶部
２０ 欠陥検出部
１００ 基板
１０１ パネル
１０２ ピクセル
１０４ 強度分布
１１０ 検出点
１１１ 算出点
１１２Ａ，１１２Ｂ，１１２Ｃ 抽出範囲
１２１ 強度分布曲線
１２２ 強度分布曲線
Ｑ 極小値

Claims (10)

1. ＴＦＴ基板に所定電圧の検査信号を印加してアレイを駆動し、前記ＴＦＴ基板に電子線を照射して得られる二次電子を検出し、前記二次電子の検出信号の信号強度に基づいてＴＦＴ基板のアレイを検査するＴＦＴ基板アレイ検査において、
   前記ＴＦＴ基板のアレイ検査は、アレイに対応するピクセルについて、前記検出信号の信号強度から算出する欠陥強度を用いた欠陥検出により行い、
   前記欠陥強度の算出は、
   ＴＦＴ基板上において、一ピクセルについて複数個所に電子線を照射して二次電子を検出して一ピクセル当たり複数個の検出信号を取得し、
   前記複数個の検出信号から検出信号の強度分布の算出に使用する検出信号を抽出する抽出範囲を設定し、
   各ピクセルについて、当該ピクセルを含む抽出範囲、および当該ピクセルの一部を含む少なくとも２つの抽出範囲の少なくとも３つの抽出範囲において、各抽出範囲内に含まれる検出信号の平均強度を算出し、
   前記算出した平均強度と抽出範囲を代表する位置を座標点とする少なくとも３点を近似する関数を求め、
   前記関数の極値を求め、
   前記求めた極値を当該ピクセルの欠陥検出に用いる欠陥強度とすることを特徴とする、欠陥強度算出方法。
2. 前記欠陥強度の算出を同一基板について複数回繰り返し、各算出で得られた欠陥強度を平均演算して欠陥強度平均値を算出し、算出した欠陥強度平均値を用いて欠陥検出することを特徴とする、請求項１に記載の欠陥強度算出方法。
3. 前記抽出範囲は、前記ピクセルを含む抽出範囲、および当該ピクセルに対してＴＦＴ基板上のｘ軸方向、ｙ軸方向、斜め方向の何れかの軸方向に隣接する２つの抽出範囲の計３つであり、
   前記関数は前記各抽出範囲を代表する３点を通る二次関数であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の欠陥強度算出方法。
4. 前記抽出範囲は、
   前記ピクセルを含む抽出範囲、および当該ピクセルに対してＴＦＴ基板上のｘ軸方向およびｙ軸方向に隣接する４つの抽出範囲、
   又は、
   前記ピクセルを含む抽出範囲、および当該ピクセルに対してＴＦＴ基板上のｘ軸方向、ｙ軸方向、および斜め方向に隣接する８つの抽出範囲であり、
   前記関数は前記抽出範囲を代表する５点又は９点を通る曲面を近似する関数であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の欠陥強度算出方法。
5. 前記抽出範囲は、矩形状に配置される４個の検出信号を抽出する範囲であり、
   前記平均強度は、前記４個の検出信号の信号強度の平均値により求めることを特徴とする、請求項１から４の何れか一つに記載の欠陥強度算出方法。
6. ＴＦＴ基板に所定電圧の検査信号を印加してアレイを駆動し、前記ＴＦＴ基板に電子線を照射して得られる二次電子を検出し、前記二次電子の検出信号の信号強度に基づいてＴＦＴ基板のアレイを検査するＴＦＴ基板アレイ検査装置において、
   前記検出信号の信号強度から予め定められた抽出範囲内の検出信号の平均強度を算出する平均強度算出部と、
   前記検出信号の信号強度から前記欠陥強度を算出する欠陥強度算出部と
   アレイに対応するピクセルについて、前記算出した欠陥強度を用いて欠陥検出を行う欠陥検出部とを備え、
   ＴＦＴ基板上において、一ピクセルについて複数個所に電子線を照射して二次電子を検出して検出信号を取得し、
   平均強度算出部は、
   一ピクセル当たり複数個の検出信号から検出信号の強度分布の算出に使用する検出信号を抽出する抽出範囲を設定し、
   各ピクセルについて、当該ピクセルを含む抽出範囲、および当該ピクセルの一部を含む少なくとも２つの抽出範囲の少なくとも３つの抽出範囲において、各抽出範囲内に含まれる検出信号の平均強度を算出し、
   前記欠陥強度算出部は、
   前記算出した平均強度および抽出範囲を代表する位置を座標点とする少なくとも３点を近似する関数を求め、前記関数の極値を求め、前記求めた極値を当該ピクセルの欠陥検出に用いる欠陥強度として算出することを特徴とする、
   ＴＦＴアレイ検査装置。
7. 欠陥強度平均値算出部を備え、
   前記平均強度算出部および前記欠陥強度算出部は、前記欠陥強度の算出を同一基板について複数回繰り返し、
   前記欠陥強度平均値算出部は、前記繰り返して行う算出で得られた欠陥強度を平均演算して欠陥強度平均値を算出し、前記算出した欠陥強度平均値を用いて欠陥検出することを特徴とする、請求項６に記載のＴＦＴアレイ検査装置。
8. 前記抽出範囲は、前記ピクセルを含む抽出範囲、および当該ピクセルに対してＴＦＴ基板上のｘ軸方向、ｙ軸方向、斜め方向の何れかの軸方向に隣接する２つの抽出範囲の計３つの抽出範囲であり、
   前記関数は前記各抽出範囲を代表する３点を通る二次関数であることを特徴とする、請求項６又は７に記載のＴＦＴアレイ検査装置。
9. 前記抽出範囲は、
   前記ピクセルを含む抽出範囲、および当該ピクセルに対してＴＦＴ基板上のｘ軸方向およびｙ軸方向に隣接する４つの抽出範囲、
   又は、
   前記ピクセルを含む抽出範囲、および当該ピクセルに対してＴＦＴ基板上のｘ軸方向、ｙ軸方向、および斜め方向に隣接する８つの抽出範囲であり、
   前記関数は前記抽出範囲を代表する５点又は９点を通る曲面を近似する関数であることを特徴とする、請求項６又は７に記載のＴＦＴアレイ検査装置。
10. 前記抽出範囲は、矩形状に配置される４個の検出信号を抽出する範囲であり、
    前記平均強度は、前記４個の検出信号の信号強度の平均値により求めることを特徴とする、請求項６から９の何れか一つに記載のＴＦＴアレイ検査装置。

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