JPH075407A - 液晶基板の異物検査装置 - Google Patents
液晶基板の異物検査装置Info
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- JPH075407A JPH075407A JP17113393A JP17113393A JPH075407A JP H075407 A JPH075407 A JP H075407A JP 17113393 A JP17113393 A JP 17113393A JP 17113393 A JP17113393 A JP 17113393A JP H075407 A JPH075407 A JP H075407A
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Abstract
る液晶基板の異物検査装置を提供することを目的とす
る。 【構成】 基板状に形成された矩形状のパターンの1つ
の辺に対して水平面に投影した照射角がほぼ45度にな
る状態で対向させて互いに異なる波長の2本のレーザ光
をほぼ等しい仰角で斜めに検出点に照射して前記検出点
の上方でそれぞれの散乱光を受光し、それぞれの散乱光
の受光レベルがほぼ等しいときに異物と判定するもので
ある。
Description
装置に関し、詳しくは、TFT(薄膜トランジスタ)を
有するアクディブマトリックスLCDの基板の異物検査
において、異物を有効に検出できるような異物検査装置
に関する。
は、半導体ウエハと同様にTFTや透明電極の微細パタ
ーンが表面に形成される。また、カラー液晶基板(LC
D基板)の場合には、さらに微細なフィルタパターンが
形成される。これら基板の表面上に付着した異物は、品
質を劣化させたり、TFTや配向膜を破損させて画素不
良の原因になる。したがって、半導体ウエハの場合と同
様に異物が問題にされ、液晶基板の製造過程の各工程で
検査する必要になる。半導体ウエハの異物検査装置は、
種々のものあり、その技術はより微細な異物を検出する
方向にあるが、液晶基板の異物検査装置は、まだ手探り
状態であって、液晶基板専用の検査方法が技術として明
確に確立されているわけではない。
査装置の技術がそのまま液晶基板の異物検査に利用でき
ることが望ましいが、実際に形成されるパターンが相違
するのでそう簡単なものではない。ウエハ異物検査装置
の技術としては、ウエハの表面に対してレーザビームを
照射し、異物が散乱させる散乱光を受光して異物を検出
し、この検出信号を適当な処理回路により処理して得ら
れる異物データをディスプレイ装置にマップ表示する。
これを液晶基板の異物検査装置として実際に使用してみ
ると、ウエハの異物検査装置のような異物検出感度が得
られないことが分かった。
のパターンは、ウエハに形成されるLSIのパターンに
比べて膜厚が厚く、段差が大きいこと。LSIのパター
ンに比べて形成されるパターンのエッジが粗いこと。T
FTのパターンが形成されていない透明電極膜(ITO
膜,インジュウムすず酸化電極膜)が大きな領域で存在
し、ここでの反射率が低いこと。などである。すなわ
ち、異物は、それが置かれたバックグランドの反射率が
高いほどその散乱光も大きくなるが、ITO膜の反射率
は低く、ここに存在する異物は、その散乱光のレベルが
比較的低い。これに対してTFT側は、ITO膜の30
倍以上もの反射率がある。そこで、TFT上の異物の散
乱光は大きい。また、TFTのパターンの角の部分で散
乱した場合、特に、TFTパターンのうちAl配線の角
の部分で散乱した場合、その散乱光のレベルは、異物よ
りも高くなる。ITO膜の角部分の散乱も段差が大き
く、そのレベルは、この領域にある異物より高い。異物
検出の範囲は、TFTの形成領域とITO膜の領域の双
方を含むことになるが、ITO膜に異物が存在していて
もITO膜の角部分やTFTの形成領域の角の部分から
の散乱光が大きく、特にTFTの角ではITO膜状の異
物の10倍以上もある。このようなことからITO膜上
の異物を検出する適切な感度の選択ができない。また、
TFT領域状の異物もその角部分からの散乱が大きいの
で、これも検出することが難しい。液晶基板では、高い
段差の矩形状のパターンが基本となり、それが多数配列
されることから角部分が多く存在しかつそこでの散乱が
多く、この散乱光を除く、簡単で有効な手段が現在のと
ころみい出せない。
いて装置を開発するには時間と費用がかかるので、でき
るだけ従来からあるウエハ異物検査装置の技術を利用し
て液晶基板の異物検査を行うことが望ましい。この発明
は、前記のような従来技術の欠点を解決するものであっ
て、段差の大きな矩形状のパターンを多数有し、照射光
に対して強い散乱がパターンの角部分で発生する液晶基
板について散乱光で異物を検出する液晶基板の異物検査
装置を提供することを目的とする。
るためのこの発明の液晶基板の異物検査装置の特徴は、
基板上に形成された矩形状のパターンの1つの辺に対し
て水平面に投影した照射角がほぼ45度になる状態で対
向させて互いに異なる波長の2本のレーザ光をほぼ等し
い仰角で斜めに照射して照射点の上方でそれぞれの散乱
光を受光し、それぞれの散乱光を分離してセンサで検出
し、それぞれの検出レベルがほぼ等しいときに異物と判
定するものである。
せて2本のレーザビームを照射した場合、2本のレーザ
ビームを受けた異物の前方散乱はほぼ等しいので、照射
点上方の散乱光はほぼ等しくなるが、パターンの角の部
分では、2本のレーザビームのうち一方は、直角に当た
り、他方は、平行に近い形になるので、直角に当たった
方のレーザビームの前方散乱光は大きいが、平行に当た
った方のレーザビームの前方散乱光は小さい。したがっ
て、これらに差が生じ、これらの散乱光のレベルは等し
くはならない。ITO膜の領域とTFT領域とでは散乱
光のレベルに相違があるが、以上の関係は、ITO膜で
もTFT領域でも同じである。これによりITO膜の領
域でも、TFT領域でも異物とパターンとを分けて検出
することができる。
物検査装置を適用した検査装置の構成図、図2はその検
出原理の説明図である。図1において、1は、LCD基
板であって、このLCD基板1に対して2つのレーザビ
ームの照射系2,3が斜めから対向するように設けられ
ている。照射系2は、レーザダイオード(LD)2aと
集束レンズ2b、ミラー2cからなり、LCD基板1の
表面を基準として仰角35度でかつ基板(XY平面)上
へ投影したときのX軸(正方向の軸)となす角が45度
となる波長λ1 のレーザビームをLCD基板1上の検査
点Pに照射する。照射系3は、レーザダイオード(L
D)3aと集束レンズ3b、ミラー3cからなり、同様
に仰角35度角度でかつ基板(XY平面)上へ投影した
ときのX軸(正方向の軸)となす角が135度となる波
長λ2 のレーザビームを検査点Pに照射する。したがっ
て、基板(XY平面)上へ投影したときの照射系2と3
のレーザビームは、Y軸(正方向の軸)に対して45度
の角度で両側に配置され対向する。なお、X軸,Y軸
は、LCD基板1の横の辺と縦の辺にそれぞれ対応して
いる。
学系であり、対物レンズ4aと集束レンズ4b、ミラー
4c、スリット4d、レンズ4e、ダイクロイックミラ
ー4f、CCD等の光電変換センサ4g,4hで構成さ
れる。ダイクロイックミラー4fは、波長λ1 とλ2 と
を分離し、照射系2に対応する波長λ1 の散乱光をセン
サ4gに送り、照射系3に対応する波長λ2 の散乱光を
センサ4hに送り出す。5は、顕微鏡観測光学系であ
り、点線で示すミラー5a、レンズ5b,5c、ミラー
5d,5e、観測光学器5fからなり、必要に応じて対
物光学系4の光路にミラー5aが挿入され、さらに点線
で示す光学系が挿入される。
の検出信号を受けて所定の閾値THa 以上の信号を増幅
するアンプ(AMP)6aと、センサ4hから検出信号
を受けて所定の閾値THb 以上の信号を増幅するアンプ
(AMP)6b、これらアンプの出力を受けてアンプ6
aの値をアンプ6bの値で割る割算回路6c、そして割
算回路6cの出力を受けて異物か否かを判定する異物判
定回路6dとからなる。なお、それぞれの閾値THa ,
THb のレベル調整は可能である。また、異物判定回路
6dは、アナログのレベル判定回路あるいはA/D変換
回路と判定プログラムを有するマイクロプロセッサ等で
構成されていてもよい。
説明する。LCD基板1上に形成されたパターンは、矩
形の基板の各辺に対応して表示のための画素が配列され
る関係で、ほぼ矩形のITO膜のパターンが縦横に配列
されている。図2(a)に示すように、1画素形成のパ
ターン7には、ITO膜8の片隅にTFT形成領域9が
あり、ITO膜8がTFT領域9のソースに接続され
る。その外側周囲には、信号線とアドレス線を構成する
Al配線SL ,AL が設けられている。
ーン7に対しては、波長λ1 の照射系2からレーザビー
ムA,波長λ2 の照射系3からレーザビームBがそれぞ
れ45度の角度で対向して照射される。その結果、異物
10については、レーザビームAとBの散乱光A+Bが
対物光学系4の対物レンズ4aに入射される。したがっ
て、センサ4gと4hの出力は、ほぼ等しくなり、それ
が閾値THa ,THb を越える一定値以上になると各ア
ンプ6a,6bで増幅され、割算回路6cに入力され
る。このとき、各入力信号に対して割算回路6cで割り
算した結果はほぼ1になる。異物判定回路6dは、割算
回路6cの出力が“1”あるいはほぼ“1”のときに異
物と判定する。
部分については、この部分にレーザビームAとBが照射
された場合、角に直角に照射されるビームと平行に照射
されるビームとに分かれる。パターン7の角部分は、実
際には、異物と同様に多少角に丸みがあって、直角に照
射されたレーザビームAか、Bのいずれかを異物に照射
した場合と同様になる。その結果、レーザビームAの散
乱光A又はレーザビームBの散乱光Bのいずれかが対物
光学系4に多く入射する。したがって、センサ4gと4
hの出力は、いずれか一方が強くなり、他方が弱くな
る。一方の出力のみが閾値を越えたとき、割算回路6c
で割り算した結果は“0”又は“∞”になる。また、両
者が閾値THa ,THb を越えたときであっても、
“1”以外の値になる。なお、閾値THa ,THb の値
を選択すれば、その出力はいずれか一方のみにすること
ができる。これにより割算回路6cで割り算した結果
は、ほぼ“0”又は“∞”にすることができので、割算
回路6cの出力が“1”あるいはほぼ“1”のときにそ
れを異物として検出することができる。
7の辺については、この部分にレーザビームAとBが照
射された場合、辺に対する照射角が45度であるので、
対物光学系4に入射される散乱光は少ないか、ほとんど
ない。したがって、センサ4gと4hの出力は、いずれ
も弱い。その検出信号は、閾値THa ,THb の値を選
択すれば、これ以下となる。その結果、これらの出力は
発生しない。この閾値THa ,THb の値の選択は、前
記の閾値THa ,THb の値をある値以上に設定すれば
よいので、一方の出力のみを有効とする前記の閾値の選
択と両立させることができる。その結果、割算回路6c
で割り算した結果は“1”あるいはほぼ“1”か、
“0”又は“∞”のいずれかとなる。“0”又は“∞”
のときには、パターンになるので、ほぼ“1”あるいは
“1”を異物と判定して検出することができる。
系のLCD基板に対する仰角は、35度に限定されな
い。また、実施例では、割算回路により受光センサによ
る散乱光の検出レベルが等しいか否かを検出している
が、これは、アナログコンパレータを始め、各種のレベ
ル比較回路を使用することができる。
晶基板の異物検査装置にあっては、等しい角度で対向さ
せて2本のレーザビームを照射しているので、これらの
レーザビームを受けた異物の前方散乱はほぼ等しく、ま
た、パターンの角の部分では、2本のレーザビームのう
ち一方は、直角に当たり、他方は、平行に近い形になる
ので、直角に当たった方のレーザビームの前方散乱光は
大きく、平行に当たった方のレーザビームの前方散乱光
は小さくなる。したがって、これらに差が生じ、等しく
はならないので、ITO膜の領域でも、TFT領域でも
異物とパターンとを分けて検出することができる。
検査装置を適用した検査装置の構成図である。
は画素パターンの説明図、(b)は異物の散乱状態の説
明図、(c)はパターンの角部分の散乱状態の説明図、
(d)はパターンの辺部分の散乱状態の説明図である。
…顕微鏡観測光学系、6…検出回路、7…1画素形成の
パターン、8…ITO膜、9…TFT形成領域、10…
異物。
Claims (2)
- 【請求項1】矩形状のパターンが配列された基板の表面
に投影されたときの照射角が前記矩形状のパターンの1
つの辺に対してほぼ45度になる状態で照射点に立てた
法線を挟んで対向する互いに異なる波長の2本のレーザ
光を前記基板の表面に対してほぼ等しい仰角で斜めに照
射する第1及び第2の照射系と、前記照射点の上方でそ
れぞれの散乱光を受光し、前記異なる波長のそれぞれに
分離してこれら分離された散乱光を第1及び第2の光電
変換センサでそれぞれ受光してそれぞれの検出信号を発
生する検出光学系と、前記第1及び第2の光電変換セン
サにより得られる検出信号のレベルがほぼ等しいか否か
を検出する検出回路とを備える液晶基板の異物検査装
置。 - 【請求項2】前記検出回路は、第1及び第2の光電変換
センサより得られるそれぞれの検出信号を受け、この検
出信号に対して所定の閾値を有する第1及び第2の増幅
回路と、これら第1及び第2の増幅回路の出力を受けて
これら出力がほぼ等しいか否か検出する割算回路あるい
はアナログ比較回路とを備える請求項1記載の液晶基板
の異物検査装置。
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---|---|---|---|
JP17113393A JP3266217B2 (ja) | 1993-06-17 | 1993-06-17 | 液晶基板の異物検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publication Number | Publication Date |
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JPH075407A true JPH075407A (ja) | 1995-01-10 |
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ID=15917599
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JP17113393A Expired - Fee Related JP3266217B2 (ja) | 1993-06-17 | 1993-06-17 | 液晶基板の異物検査装置 |
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Country | Link |
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JP (1) | JP3266217B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08220006A (ja) * | 1995-02-14 | 1996-08-30 | Mitsubishi Electric Corp | 微小異物の分析方法、分析装置およびこれらを用いる半導体素子もしくは液晶表示素子の製法 |
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-
1993
- 1993-06-17 JP JP17113393A patent/JP3266217B2/ja not_active Expired - Fee Related
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US5877035A (en) * | 1995-02-14 | 1999-03-02 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Analyzing method and apparatus for minute foreign substances, and manufacturing methods for manufacturing semiconductor device and liquid crystal display device using the same |
US6124142A (en) * | 1995-02-14 | 2000-09-26 | Seiko Instruments, Inc. | Method for analyzing minute foreign substance elements |
US6255127B1 (en) | 1995-02-14 | 2001-07-03 | Seiko Instruments Inc. | Analyzing method and apparatus for minute foreign substances, and manufacturing methods for manufacturing semiconductor device and liquid crystal display device using the same |
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JP2009016870A (ja) * | 2004-10-05 | 2009-01-22 | Asml Netherlands Bv | 粒子検出デバイス、リソグラフィ装置およびデバイス製造方法 |
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