KR20090013744A

KR20090013744A - Tft array inspection apparatus

Info

Publication number: KR20090013744A
Application number: KR1020087007533A
Authority: KR
Inventors: 다이수케 이마이; 마코토 시노하라
Original assignee: 시마쯔 코포레이션
Priority date: 2007-06-11
Filing date: 2007-06-11
Publication date: 2009-02-05
Also published as: CN101449175A; WO2008152683A1; CN101449175B; KR101028508B1

Abstract

[PROBLEMS] To classify a type of a defect of a TFT array in a TFT array inspecting process. [MEANS FOR SOLVING PROBLEMS] A TFT array inspecting device (1) detects the TFT defect based on a detection waveform obtained by two-dimensionally scanning an electron beam on the TFT array and it is provided with a defect type classifying part (6) classifying the type of the defect of TFT. The defect type classifying part 6 compares an inspection waveform obtained in TFT array inspection for classifying the type of the defect of TFT with a known reference waveform by comparing the reference waveform which is previously prepared with the detection waveform. Thus, the defect type can be classified and the defect type that cannot be discriminated in picture display is discriminated.

Description

ＴＦＴ 어레이 검사 장치{TFT ARRAY INSPECTION APPARATUS}TFT array inspection apparatus {TFT ARRAY INSPECTION APPARATUS}

본 발명은, 전자선(電子線)을 TFT 어레이 기판상에서 이차원적으로 주사하여 주사 화상을 취득하고, 이 주사 화상에 근거하여 TFT 어레이의 검사를 행하는 TFT 어레이 검사장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a TFT array inspection apparatus which scans an electron beam two-dimensionally on a TFT array substrate to obtain a scanned image, and inspects the TFT array based on the scanned image.

전자선이나 이온 빔등의 하전입자 빔을 기판상에서 이차원적으로 주사하여 얻어지는 주사 화상에 근거해 기판 검사를 행하는 기판 검사 장치가 알려져 있다. 예를 들어, TFT 디스플레이 장치에 이용하는 TFT 어레이 기판의 제조 공정에서는, 제조된 TFT 어레이 기판이 올바르게 구동하는지 아닌지 검사를 행한다. 이 TFT 어레이 기판 검사에서는, 예를 들어 전자선을 TFT 어레이 기판에 주사시키는 것으로 주사 화상을 취득하고, 이 주사 화상에 근거하여 검사를 행하고 있다(예를 들어 특허문헌 1 참조).BACKGROUND ART A substrate inspection apparatus that performs substrate inspection on the basis of a scanned image obtained by scanning charged particle beams such as an electron beam or an ion beam two-dimensionally on a substrate is known. For example, in the manufacturing process of the TFT array substrate used for a TFT display apparatus, it inspects whether the manufactured TFT array substrate drives correctly. In this TFT array substrate inspection, a scanning image is acquired by scanning an electron beam to a TFT array substrate, for example, and inspection is performed based on this scanning image (for example, refer patent document 1).

TFT 어레이 검사 장치는, 소정의 전압 패턴을 인가한 TFT 어레이에 전자선을 조사하면서, 전자선과 스테이지를 X축 방향 및 Y축 방향으로 상대적으로 이동시킴으로써, 전자선을 TFT 어레이 기판상에서 이차원적으로 주사시켜, 이 전자선의 주사에 의해 TFT 어레이로부터 방출되는 2차 전자를 검출한다. 이 2차 전자는 TFT 어레이의 전위에 의존하기 때문에, 소정 패턴이 인가된 TFT 어레이에 결함이 있는 경우에, 취득되는 화상은 정상시에 얻을 수 있는 화상과 다르다. 종래의 TFT 어레이 검사 장치에서는, 이 결함 검출을 취득한 화상 상태에 근거하여 행하고 있고, 주로 결함 유무의 판정을 행하고 있다.TFT array inspection apparatus scans an electron beam two-dimensionally on a TFT array substrate by moving an electron beam and a stage relatively to an X-axis direction and a Y-axis direction, irradiating an electron beam to the TFT array which applied the predetermined voltage pattern, The secondary electrons emitted from the TFT array by the scanning of this electron beam are detected. Since these secondary electrons depend on the potential of the TFT array, when there is a defect in the TFT array to which a predetermined pattern is applied, the image obtained is different from the image that can be obtained at normal time. In the conventional TFT array inspection apparatus, this defect detection is performed based on the acquired image state, and mainly the determination of the presence or absence of a defect is performed.

특허문헌 1 : 일본 특허공개 평11-329247 호 공보Patent Document 1: Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-329247

(발명이 해결하고자 하는 과제)(Tasks to be solved by the invention)

종래의 TFT 어레이 검사 장치는, TFT 어레이 상에 있어서, TFT 어레이의 결함 유무, 혹은 결함의 개수나 TFT 기판상의 좌표를 특정하는 것에 그쳐, 그 TFT 어레이의 결함이 어떠한 종류의 결함일까 하는 결함 종류의 분류는 행해지지 않았다.The conventional TFT array inspection apparatus is a type of defect in which a defect of a TFT array is only specified on a TFT array, the number of defects, and the coordinates on a TFT substrate are specified, and what kind of defect is the defect of the TFT array? No classification was done.

종래의 TFT 어레이 검사 장치에서는, 검출한 화상 신호를 그레이 스케일 화면상에 표시하고, 그 표시 화면이 백색 혹은 흑색으로 보이는지 아닌지에 의해서 분류하는 것에 그쳐, 결함의 종류를 판정하는 것은 곤란하였다.In the conventional TFT array inspection apparatus, the detected image signal is displayed on a gray scale screen, and the display screen is classified by whether or not the display screen is white or black, and it is difficult to determine the kind of defect.

TFT 디스플레이 제조 공정에 있어서는, TFT 어레이 검사공정 후에 리페어 공정이 마련되고, 이 리페어 공정에서 결함을 확인하여 그 결함이 복원 가능한 경우 에는 복원을 행한다. 이 리페어 공정에서 행하는 결함 확인은, TFT 어레이 검사공정에서 검출한 결함 위치에 근거하여 결함 개소를 찾아내고, 그 결함의 내용을 검사한다. 이 결함 개소나 결함 내용을 특정하려면 시간을 필요로 하기 때문에, 리페어 공정이 장시간화하는 요인이 되고 있다.In a TFT display manufacturing process, a repair process is provided after a TFT array inspection process, and when a defect is confirmed at this repair process and the defect can be restored, restoration is performed. The defect confirmation performed in this repair process finds a defect location based on the defect position detected by the TFT array inspection process, and examines the content of the defect. Since it takes time to specify this defect point and the content of a defect, the repair process becomes a factor which prolongs a long time.

따라서, 이 리페어 공정의 전 공정인 TFT 어레이 검사공정에 있어서 결함의 종류를 판정하여, 그 결함이 리페어 가능한 것인가 혹은 리페어가 곤란한 것인가를 알 수 있으면, 리페어 공정에 있어서 결함 확인을 위해서 필요로 하였던 시간을 절감할 수 있어, TFT 디스플레이 제조 공정의 처리율(throughput)을 향상시킬 수 있다.Therefore, if it is possible to determine the type of defect in the TFT array inspection process, which is the previous step of the repair process, and determine whether the defect is repairable or difficult, the time required for the defect confirmation in the repair process. Can be reduced, and the throughput of the TFT display manufacturing process can be improved.

여기서, 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하여, TFT 어레이 검사 공정에 있어서, TFT 어레이의 결함 종류를 분류하는 것을 목적으로 한다.Here, an object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problem and to classify the defect types of the TFT array in the TFT array inspection process.

(과제를 해결하기 위한 수단)(Means to solve the task)

본 발명은, TFT 어레이 검사에서 취득한 검사 파형을, 기존의 기준 파형과 비교함으로써, 결함 종류의 분류를 가능하게 하는 것으로, 화상 표시에서는 구별할 수 없는 결함 종류를 판별할 수 있다.The present invention enables classification of the defect types by comparing the inspection waveform acquired by the TFT array inspection with the existing reference waveform, and can determine the defect types that cannot be distinguished in the image display.

본 발명의 TFT 어레이 검사 장치는, 전자선을 TFT 어레이 상에서 이차원적으로 주사하여 얻어지는 검출 파형에 근거해 TFT 결함을 검출하는 TFT 어레이 검사 장치로서, TFT의 결함 종류를 분류하는 결함 종류 분류부를 구비한다. 이 결함 종류 분류부는, 미리 준비해 둔 기준 파형을 검출 파형과 비교함으로써, TFT의 결함 종류를 분류한다.The TFT array inspection apparatus of the present invention is a TFT array inspection apparatus that detects TFT defects based on a detection waveform obtained by scanning an electron beam two-dimensionally on a TFT array, and includes a defect type classifying unit that classifies a defect type of a TFT. This defect type classification unit classifies the defect types of the TFTs by comparing the reference waveform prepared in advance with the detection waveform.

본 발명의 결함 종류 분류부는, 검출 파형으로부터 결함을 검출하는 결함 검출부와, 결함 검출부에서 결함 검출한 파형의 결함 종류를 판별하는 결함 종류 판별부를 구비하며, 또한 결함 검출부와 결함 종류 판별부 각각에서 이용하는 기준 파형을 기억하는 기준 파형 기억부를 구비한다.The defect type classification unit of the present invention includes a defect detection unit that detects a defect from a detection waveform, and a defect type determination unit that determines a defect type of a waveform detected by the defect detection unit, and is used in each of the defect detection unit and the defect type determination unit. A reference waveform storage section for storing a reference waveform is provided.

결함 파형 검출부 및 결함 종류 판별부는, 이 기준 파형 기억부에 기억해 둔 결함 파형 검출부 및 결함 종류 판별부에서 이용하는 기준 파형을 기준으로 하여 파형 비교를 행하고, 결함 파형의 결함, 및 검출된 결함 파형의 결함 종류를 판별한다.The defect waveform detection unit and the defect type determination unit compare waveforms based on the reference waveforms used in the defect waveform detection unit and the defect type determination unit stored in the reference waveform storage unit, and the defects of the defect waveforms and the defects of the detected defect waveforms are compared. Determine the type.

또, 본 발명의 기준 파형 기억부는, 결함 파형 검출부에서 이용하는 기준 파형으로서 정규 파형을 기억하고, 결함 종류 판별부에서 이용하는 기준 파형으로서 결함 파형을 기억한다. 결함 파형 검출부는, 검출 파형과 정규 파형을 파형 비교함으로써 파형의 결함을 검출한다. 또, 결함 종류 판별부는, 결함 파형 검출부에서 결함 검출한 도형과 결함 파형을 파형 비교함으로써 결함 종류를 분류한다.In addition, the reference waveform storage unit of the present invention stores a normal waveform as a reference waveform used in the defect waveform detection unit, and stores a defect waveform as a reference waveform used in the defect type determination unit. The defect waveform detector detects a waveform defect by comparing the detected waveform with a normal waveform. In addition, the defect type determining unit classifies the defect type by comparing the waveform detected by the defect waveform detection unit with the defect waveform.

본 발명에 의하면, 기준 파형 기억부에서 정상적인 정상 표준 기판을 측정함으로써 취득해 둔 정규 파형과, 결함의 종류가 이미 알려진 결함 표준 기판을 측정함으로써 취득해 둔 결함 파형을 기억해 두는 것에 의해, 검사 대상 기판의 TFT 어레이에 결함이 포함되어 있는지 아닌지, 그리고 결함이 있는 경우에는 그 결함이 어떠한 종류의 결함인지를, 리페어 공정이 아니고 TFT 어레이의 검사공정에서 알 수 있다.According to the present invention, a test target substrate is stored by storing a normal waveform acquired by measuring a normal normal standard substrate in a reference waveform storage unit and a defect waveform acquired by measuring a defect standard substrate with known types of defects. Whether or not a defect is included in the TFT array, and if there is a defect, what kind of defect is found in the TFT array inspection process instead of the repair process.

또, 본 발명에 의해 TFT 어레이의 결함 종류를 분류함으로써, 리페어 공정에 있어서 그 결함 종류에 따라 복원을 즉시 실시할 수 있어, 종래의 결함 확인에 필요로 하는 시간을 단축할 수 있다.In addition, by classifying the defect types of the TFT array according to the present invention, restoration can be immediately performed according to the defect types in the repair process, and the time required for conventional defect confirmation can be shortened.

(발명의 효과)(Effects of the Invention)

본 발명에 의하면, TFT 어레이 검사 공정에 있어서, TFT 어레이의 결함 종류를 분류할 수 있다.According to the present invention, the TFT array inspection step can classify the defect types of the TFT array.

도 1은 본 발명의 TFT 어레이 검사의 동작을 설명하기 위한 도면, 1 is a view for explaining the operation of the TFT array inspection of the present invention,

도 2는 본 발명의 TFT 어레이 검사 장치에 의한 동작예를 설명하기 위한 플로차트이다.2 is a flowchart for explaining an operation example by the TFT array inspection apparatus of the present invention.

(부호의 설명)(Explanation of the sign)

1 : TFT 어레이 검사 장치1: TFT array inspection device

2 : 전자총2: electron gun

3 : 검출기3: detector

4 : 신호 처리부4: signal processing unit

5 : 파형 기억부5: waveform storage unit

5a : 기준 파형 기억부5a: reference waveform memory

5b : 검사 파형 기억부5b: test waveform storage unit

6 : 결함 종류 분류부6: defect type classification unit

6a : 결함 파형 검출부6a: defect waveform detector

6b : 결함 종류 판별부6b: Defect type determining unit

7 : 출력부7: output unit

이하, 본 발명의 실시형태에 대해서, 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of this invention is described in detail, referring drawings.

도 1은 본 발명의 TFT 어레이 검사의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 또한, 본 발명의 TFT 어레이 검사 장치는, 전자선을 기판상에서 이차원적으로 주사시켜 얻어지는 검출 파형에 근거해 기판상에 형성된 TFT 어레이를 검사하는 구성을 나타내고 있지만, 전자 빔에 한정하지 않고, 이온 빔 등의 하전입자 빔을 이용하여 기판상에 형성한 반도체 소자의 검사에 적용할 수도 있다.1 is a view for explaining the operation of the TFT array inspection of the present invention. Moreover, although the TFT array inspection apparatus of this invention shows the structure which examines the TFT array formed on the board | substrate based on the detection waveform obtained by scanning an electron beam two-dimensionally on a board | substrate, it is not limited to an electron beam, Ion beam etc. It can also apply to the inspection of the semiconductor element formed on the board | substrate using the charged particle beam of.

본 발명의 TFT 어레이 검사 장치(1)는, 기판상에 형성된 TFT 어레이를 향해서 전자선을 조사하는 전자총(2)과, 전자선 조사에 의해서 TFT 어레이로부터 방출된 2차 전자를 검출하는 검출기(3)와, 검출기(3)에서 검출한 검출 신호를 신호 처리하는 신호 처리부(4)와, 신호 처리부(4)에서 얻어진 검출 파형을 기억하는 파형 기억부(5)와, 검사 대상 기판의 TFT 어레이의 결함을 검출하여, 그 결함의 종류를 분류하는 결함 종류 분류부(6)와, 처리 결과를 출력하는 출력 분류(7)를 구비한다.The TFT array inspection apparatus 1 of the present invention includes an electron gun 2 for irradiating an electron beam toward a TFT array formed on a substrate, a detector 3 for detecting secondary electrons emitted from the TFT array by electron beam irradiation; The defects of the signal processing part 4 which processes the detection signal detected by the detector 3, the waveform storage part 5 which memorize | stores the detection waveform obtained by the signal processing part 4, and the TFT array of a test target board | substrate A defect type classification section 6 for detecting and classifying the type of the defect and an output classification 7 for outputting the processing result are provided.

또한, 파형 기억부(5)는, 표준 파형을 기억하는 표준 파형 기억부(5a)와 검사 파형을 일시 기억해 두는 검사 파형 기억부(5b)를 구비한다. 또, 결함 종류 분류부(6)는, 검사 파형으로부터 결함 파형을 검출하는 결함 파형 검출부(6a)와 결함이 검출된 검사 파형의 결함 종류를 판별하는 결함 종류 판별부(6b)를 구비한다.The waveform storage section 5 also includes a standard waveform storage section 5a for storing standard waveforms and a test waveform storage section 5b for temporarily storing a test waveform. In addition, the defect type classifying unit 6 includes a defect waveform detecting unit 6a for detecting a defect waveform from an inspection waveform and a defect type discriminating unit 6b for determining a defect type of an inspection waveform in which a defect is detected.

또한, 도 1에서는, 기판에 검사용 신호를 구동하는 기구로서, 프로버 핀을 구비한 프로버 프레임을 포함하는 프로버(prober), 프로버를 통하여 기판에 인가하는 검사용 신호를 생성하여 공급하는 검사 신호 생성부 등의 각 구성에 대해서는 생략하고 있다.In addition, in FIG. 1, as a mechanism for driving an inspection signal to a substrate, a prober including a prober frame having a prober pin and a probe signal generated and supplied to the substrate through the prober are generated and supplied. Each configuration, such as a test signal generator, is omitted.

본 발명의 TFT 어레이 검사 장치(1)는, 정상적인 정상 표준 기판을 검사함으로써 취득되는 정규 파형과, 결함 종류가 이미 알려진 결함 표준 기판을 검사함으로써 취득되는 결함 파형을 기준 파형으로서 미리 준비해 두고, 이 기준 파형을 기본으로 하여, 검사 대상 기판을 검사하는 것으로 취득되는 검사 파형의 결함 검출 및 결함 종류의 판별을 행하는 것이다. 따라서, 본 발명의 TFT 어레이 검사 장치(1)는, 표준 기판을 검사함으로써 기준 파형을 검출하여 파형 기억부(5)에 기억하는 동작 상태와, 검사 대상 기판을 검사함으로써 검사 파형을 검출하여 파형 기억부(5)에 일시적으로 기억하는 동작 상태의 두 개의 동작 상태에 의해서, TFT 어레이의 결함 종류의 분류를 행한다.The TFT array inspection apparatus 1 of the present invention prepares in advance as a reference waveform a normal waveform obtained by inspecting a normal normal standard substrate and a defect waveform obtained by inspecting a defect standard substrate with known defect types. On the basis of the waveform, defect detection of the inspection waveform acquired by inspecting the inspection target substrate and determination of the defect type are performed. Therefore, the TFT array inspection apparatus 1 of the present invention detects the reference waveform by inspecting the standard substrate and stores the waveform in the waveform storage section 5, and detects the inspection waveform by inspecting the inspection target substrate to store the waveform. By the two operating states of the operating state temporarily stored in the section 5, the types of defects of the TFT array are classified.

여기서, 도 1에서는, 동작에 대한 설명의 편의상, 도면의 위쪽에 표준 기판을 검사하여 기준 파형을 검출해 파형 기억부(5)(표준 파형 기억부(5a))에 기억하는 동작 상태를 나타내고, 도면의 아래쪽에 검사 대상 기판을 검사하여 검사 파형을 검출해 파형 기억부(5)(검사 파형 기억부(5b))에 기억하는 동작 상태를 나타내고 있지만, TFT 어레이 검사 장치(1) 자체는 도면 중의 상하에 나타내는 2개의 장치를 구비하는 것은 아니고, 하나의 장치로 구성되는 것이다.Here, in FIG. 1, for convenience of explanation of the operation, an operation state in which the reference substrate is detected and the reference waveform is detected and stored in the waveform storage unit 5 (standard waveform storage unit 5a) is shown above the drawing. In the lower part of the drawing, the inspection target substrate is inspected to detect an inspection waveform and store the operation waveform in the waveform storage section 5 (inspection waveform storage section 5b). However, the TFT array inspection apparatus 1 itself is shown in FIG. It does not have two apparatuses shown up and down, but is comprised by one apparatus.

도면의 위쪽에 나타내는 기준 파형을 기억하는 동작 상태는, 표준 기판(11)을 준비하고, 이 표준 기판(11)에 전자총(2)으로부터 전자선을 조사하여, 표준 기판(11)으로부터 방출된 2차 전자선을 검출기(3)로 검출한다.The operation state which stores the reference waveform shown in the upper part of the figure prepares the standard board | substrate 11, irradiates the electron beam from the electron gun 2 to this standard board | substrate 11, and discharge | released from the standard board | substrate 11 The electron beam is detected by the detector 3.

이 기준 파형을 기억하는 동작 상태에 있어서, 신호 처리부(4)는 검출기(3)에서 검출한 검출 신호를 신호 증폭하여, 신호 처리한 파형 데이터를 표준 파형 기억부(5a)에 기억한다. 여기서, 표준 기판(11)은, 결함을 가지지 않는 정상 기판과 결함 종류가 이미 알려진 결함 기판을 준비하고, 정상 기판을 검사하는 것으로 얻어진 파형을 정규 파형으로서 표준 파형 기억부(5a)에 기억하고, 결함 기판을 검사하는 것으로 얻어진 파형을 결함 파형으로서 표준 파형 기억부(5a)에 기억한다. 정상 파형을 기억할 때에는, 정규 파형의 파형 데이터와 함께 그 파형이 정상이라는 것을 기억한다. 또, 결함 파형을 기억할 때에는, 결함 파형의 파형 데이터와 함께 그 결함의 종류와 특정하는 데이터도 짝을 맞춰 기억한다.In the operating state of storing the reference waveform, the signal processing unit 4 performs signal amplification of the detection signal detected by the detector 3, and stores the processed waveform data in the standard waveform storage unit 5a. Here, the standard board | substrate 11 prepares the normal board | substrate which does not have a defect, and the defect board | substrate with which the kind of defect is already known, and stores the waveform obtained by examining a normal board | substrate as a normal waveform in the standard waveform storage part 5a, The waveform obtained by inspecting the defect substrate is stored in the standard waveform storage section 5a as a defect waveform. When storing a normal waveform, it is remembered that the waveform is normal together with the waveform data of the normal waveform. When the defect waveform is stored, the type of the defect and the data to be specified are also stored in pairs with the waveform data of the defect waveform.

도면의 아래쪽에 나타내는 검사 대상 파형을 취득하는 동작 상태는, 검사 대상 기판(12)를 준비하고, 이 검사 대상 기판(12)에 전자총(2)으로부터 전자선을 조사하여, 검사 대상 기판(12)으로부터 방출된 2차 전자선을 검출기(3)로 검출한다.In the operation state of acquiring the inspection object waveform shown in the lower part of the drawing, the inspection object substrate 12 is prepared, the inspection object substrate 12 is irradiated with an electron beam from the electron gun 2, and the inspection object substrate 12 is removed from the inspection object substrate 12. The emitted secondary electron beam is detected by the detector 3.

이 검사 대상 파형을 취득하는 동작 상태에 있어서, 신호 처리부(4)는 검출기(3)로 검출한 검출 신호를 신호 증폭하여, 신호 처리한 파형 데이터를 검사 파형 기억부(5b)에 기억한다. 여기서, 검사 대상 기판(12)은, 결함의 유무 및 결함의 종류가 미지(未知)이다. 검사 대상 기판(12)을 검사하는 것으로 얻어진 파형은 검사 파형으로서 검사 파형 기억부(5b)에 일시 기억한다. 또한, 검사 대상 파형을 기억할 때에는, 검사 파형의 파형 데이터와 함께, 그 검사 대상을 특정하는 식별 데이터도 짝을 맞춰 기억하여, 이후의 처리 및 처리 결과에 있어서 검사 대상의 특정에 이용할 수 있다.In the operation state of acquiring the inspection target waveform, the signal processing unit 4 performs signal amplification of the detection signal detected by the detector 3, and stores the processed waveform data in the inspection waveform storage unit 5b. Here, the test | inspection board | substrate 12 has the presence or absence of a defect, and the kind of defect is unknown. The waveform obtained by inspecting the inspection target substrate 12 is temporarily stored in the inspection waveform storage section 5b as an inspection waveform. In addition, when storing the inspection target waveform, together with the waveform data of the inspection waveform, identification data for specifying the inspection target are also stored in pairs and used for specifying the inspection target in subsequent processing and processing results.

결함 종류 분류부(6)는, 결함 파형 검출부(6a)에 의해서 검사 파형으로부터 결함 파형을 검출하고, 결함 종류 판별부(6b)는, 결함 파형 검출부(6a)에서 검출한 검사 파형의 결함 종류를 판별한다.The defect type classifying unit 6 detects the defect waveform from the test waveform by the defect waveform detecting unit 6a, and the defect type determining unit 6b detects the defect type of the test waveform detected by the defect waveform detecting unit 6a. Determine.

결함 파형 검출부(6a)에 의한 결함 파형의 검출은, 검사 파형 기억부(5b)에 일시 기억해 둔 검사 파형을 읽어내는 동시에, 표준 파형 기억부(5a)에 기억된 정규 파형을 읽어내, 검사 파형과 정규 파형을 파형 비교하는 것으로 검사 파형 중의 결함을 검출한다.The detection of the defect waveform by the defect waveform detection unit 6a reads the test waveform temporarily stored in the test waveform storage unit 5b, and also reads the normal waveform stored in the standard waveform storage unit 5a, and checks the test waveform. A defect in the test waveform is detected by comparing the waveform with the normal waveform.

결함 종류 판별부(6b)에 의한 결함 종류의 판별은, 결함 파형 검출부(6a)에 의해서 결함이 검출된 검사 파형과, 표준 파형 기억부(5a)로부터 읽어낸 결함 파형을 파형 비교하는 것으로 검사 파형의 결함 종류를 판별한다. 여러 종류의 결함 중에서 어떤 종류의 결함인가를 판별하는 것은, 검사 파형과 결함 파형과의 파형 비교에 있어서, 결함 종류가 이미 알려진 복수의 결함 파형 중에서 검사 파형과 유사한 결함 파형을 추출함으로써 행할 수 있다. 파형 형상이 유사한 결함 파형이 추출되었을 경우에는, 그 검사 파형은, 그 추출된 결함 파형의 결함 종류라고 판별할 수 있다.Determination of the type of defect by the defect type determining unit 6b is a test waveform by comparing a test waveform in which a defect is detected by the defect waveform detection unit 6a with a defect waveform read from the standard waveform storage unit 5a. Determine the defect type. Determination of what kind of defects among various kinds of defects can be performed by extracting a defect waveform similar to the inspection waveform from a plurality of defect waveforms in which the defect type is known in comparing the waveform between the inspection waveform and the defect waveform. When a defect waveform having a similar waveform shape is extracted, the inspection waveform can be determined to be a kind of defect of the extracted defect waveform.

출력부(7)는, 결함 종류 분류부(6)에서 분류한 결함 종류 이외에, 결함의 개수나, 기판상의 결함의 좌표 등의 데이터를 출력한다. 출력 형태는, 기억 매체(도시하지 않음)로의 데이터 기억이나, 분석 장치나 제어 장치 등의 다른 기기 장치로의 데이터 전송이나, 인쇄 매체로의 프린트 아웃이나, 표시 장치에서의 표시 등으로 할 수 있다.The output unit 7 outputs data such as the number of defects and the coordinates of the defects on the substrate, in addition to the defect types classified by the defect type classification unit 6. The output form can be data storage to a storage medium (not shown), data transmission to another device device such as an analysis device or a control device, printout to a print medium, display on a display device, or the like. .

다음에, 본 발명의 TFT 어레이 검사 장치에 의한 동작예에 대해서, 도 2의 플로차트를 이용하여 설명한다. 또한, 도 2의 플로차트에 있어서, S1 ~ S7의 공정은 상기한 기준파형을 기억하는 공정이며, S8 ~ S12의 공정은 상기한 검사 대상 파형을 취득하여 결함 종류를 분류하는 공정이다.Next, the operation example by the TFT array inspection apparatus of this invention is demonstrated using the flowchart of FIG. In addition, in the flowchart of FIG. 2, the process of S1-S7 is a process of storing said reference waveform, and the process of S8-S12 is a process of acquiring the said test | inspection waveform, and classifying a kind of defect.

우선, S1 ~ S7의 공정에서, 정규 파형과 결함 파형의 기준 파형을 취득하여 기억한다. 결함을 포함하지 않은 정상적인 정상 기준 기판을 이용하여, 이 정상 기준 기판을 전자선 주사하고 TFT 어레이를 측정해 검사 파형을 취득한다. 또한, 정상 기준 기판은, 기판상의 결함이 전혀 포함되지 않은 기판에 한정되는 것은 아니고, 결함 위치 혹은 정상 위치가 이미 알려진 기판으로 하여도 좋고, 결함이 포함되지 않고 정상인 위치가 이미 알려져 있다면, 그 위치를 측정하는 것으로 정규 파형을 취득할 수 있다(S1).First, in the processes of S1 to S7, reference waveforms of the normal waveform and the defect waveform are acquired and stored. Using a normal normal reference substrate that does not contain defects, the normal reference substrate is subjected to electron beam scanning and the TFT array is measured to obtain an inspection waveform. In addition, the normal reference substrate is not limited to a substrate which does not contain any defects on the substrate, and may be a substrate at which a defect position or a normal position is already known, and the position is known if a normal position is known without a defect. The normal waveform can be obtained by measuring (S1).

S1에서 측정한 정상 파형을 정규 파형으로서, 정규 파형인 식별 데이터와 함께 표준 파형 기억부(5a)에 기억하여 등록한다(S2).The normal waveform measured in S1 is stored as a normal waveform in the standard waveform storage section 5a and registered with the identification data which is a normal waveform (S2).

다음에, 결함의 종류가 이미 알려진 결함 기준 기판을 준비하여, 이 결함 기준 기판을 전자선 주사하고 TFT 어레이를 측정해 검사 파형을 취득한다. 또한, 결함 기준 기판은, 한 장의 기판상에서 한 종류의 결함만이 포함된 기판을 복수매 준비하는 형태에 한정되는 것은 아니고, 결함 종류와 그 결함 위치가 이미 알려져 있다면, 한 장의 기판상에 많은 종류의 결함이 포함된 기판으로 하여도 좋고, 결함 종류와 결함 위치가 이미 알려져 있다면, 그 위치를 측정하는 것으로 결함 종류가 이미 알려진 결함 파형을 취득할 수 있다(S3).Next, a defect reference substrate having a known kind of defect is prepared, the defect reference substrate is subjected to electron beam scanning, a TFT array is measured, and an inspection waveform is obtained. Incidentally, the defect reference substrate is not limited to a form in which a plurality of substrates containing only one type of defects are prepared on a single substrate, and many types are provided on a single substrate, provided that the defect types and the defect positions thereof are known. A substrate containing a defect may be used. If the defect type and the defect position are already known, a defect waveform whose known defect type is known can be obtained by measuring the position (S3).

S3에서 측정한 검사 파형을 결함 파형으로서, 결함 종류와 측정하는 식별 데이터와 함께 표준 파형 기억부(5a)에 기억하여 등록한다(S4).The test waveform measured in S3 is stored as a defect waveform and stored in the standard waveform storage section 5a together with the defect type and the identification data to be measured (S4).

상기 S2, S4의 공정에 있어서, 전자총이 상이한 것에 의한 파형 강도의 편차를 보정하기 위해서, 등록한 정규 파형 및 결함 파형을 노멀라이즈(정규화) 한다. 노멀라이즈의 하나로서, 각 파형의 가산값(加算値)의 표준편차를 구하고, 구한 표준편차의 편차값(偏差値) 50%에 가장 가까운 파형을 기준으로 하여, 전 파형을 노 멀라이즈하는 방법이 있다.In the steps S2 and S4, the registered normal waveform and the defect waveform are normalized (normalized) in order to correct the deviation of the waveform intensity caused by the difference in the electron guns. As a normalization method, the standard deviation of the added value of each waveform is obtained, and the waveform is normalized based on the waveform closest to the deviation value 50% of the obtained standard deviation. There is this.

상기 노멀라이즈 방법은, 패널 에지 부분에서의 노멀라이즈가 불충분하다. 여기서, 이것을 해결하는 방법으로서, 기판을 프로버 프레임(예컨대 알루미늄 프레임)으로 마스크하고, 이 상태에서 프로버 프레임 부분으로부터 얻어지는 신호 강도 레벨을 이용하여 오프셋(offset) 양과 레인지(range) 양을 전자총마다 구하고, 구한 오프셋 양과 레인지 양을 이용하여 각 검출 파형을 노멀라이즈 한다.In the normalization method, normalization at the panel edge portion is insufficient. Here, as a method of solving this, the substrate is masked with a prober frame (for example, an aluminum frame), and in this state, the offset amount and the range amount are used for each electron gun using the signal intensity level obtained from the part of the prober frame. Each detected waveform is normalized using the obtained offset amount and range amount.

이 노멀라이즈는, 기판을 프로버 프레임으로 마스크하였을 때에 프레임 상을 검출하여 취득되는 강도 레인지와, 기판을 검출하여 취득되는 신호 강도 레인지와의 사이의 배율비는, 전자총이 상이하여도 동일하다는 것에 근거하고 있다.This normalization means that the magnification ratio between the intensity range obtained by detecting the frame image and the signal intensity range obtained by detecting the substrate when the substrate is masked with the prober frame is the same even if the electron guns are different. It is based.

또, 기판에 인가하는 검사용 신호에 의해서는, 취득되는 검출 신호의 패턴이 복수 종류 발생하는 경우가 있다. 이와 같은 경우에는, 각 패턴으로부터 복수의 정규 파형이 얻어지기 때문에, 이들 복수의 정규 파형을 평균화하여 하나의 정규 파형을 생성하여 등록한다.In addition, the inspection signal applied to the substrate may generate a plurality of patterns of the acquired detection signals. In such a case, since a plurality of normal waveforms are obtained from each pattern, these normal waveforms are averaged to generate and register one normal waveform.

노멀라이즈 용으로 이용하는 기준 파형(정상 파형)은, 결함을 가지지 않은 정상적인 표준 기판을 준비하고, 이 표준 기판을 측정하는 것으로 취득하는 이외에, 검사 대상 기판을 측정하여 얻어지는 검사 파형으로부터 취득할 수도 있다. 일반적으로, 검사 대상 기판에 있어서, 주사한 범위에서 얻어지는 검사 파형의 대부분은 정상 파형이라고 생각될 수 있다. 여기서, 주사 범위의 대부분의 범위가 정상이라고 보여질 수 있는 경우에는, 검사 대상 기판을 측정하여 얻어지는 검사 파형의 표준편차 및 편차값을 이용하여 정상 파형을 추출하고, 이 정상 파형을 기 준 파형으로 하여, 검사 파형을 노멀라이즈 하여도 좋다.The reference waveform (normal waveform) used for normalization may be obtained from an inspection waveform obtained by measuring a test target substrate in addition to preparing a normal standard substrate having no defect and measuring the standard substrate. In general, in the inspection target substrate, most of the inspection waveforms obtained in the scanned range can be considered to be normal waveforms. Here, when most of the range of the scan range can be seen as normal, the normal waveform is extracted using the standard deviation and deviation value of the test waveform obtained by measuring the test target substrate, and the normal waveform is referred to as the reference waveform. The test waveform may be normalized.

또, 이하에, 선택된 파형으로부터 전자총 강도의 게인을 산출하여, 전체 검사 파형을 노멀라이즈 하는 방법에 대하여 설명한다.In addition, the following describes a method of calculating the gain of the electron gun intensity from the selected waveform and normalizing the entire inspection waveform.

처음에, 정류 파형을 설정하는 동시에, 시료로부터 얻어지는 정상 파형의 오프셋 양을 준비한다. 정규 파형으로서는, 예컨대 레인지 Frange를 "±0.25", 오프셋 Foffset을 "0"으로 한다. 이것에 의해, 검사 파형은 노멀라이즈 하는 것으로, 오프셋 양을 0으로 하고, 레인지 폭을 ±0.25로 하는 파형으로 정규화된다. 또, 시료로부터 얻어지는 오프셋 양 Aoffset으로서 2048을 준비한다.Initially, the rectified waveform is set and the offset amount of the normal waveform obtained from the sample is prepared. As the normal waveform, for example, the range Frange is "± 0.25" and the offset Foffset is "0". As a result, the test waveform is normalized, and is normalized to a waveform having an offset amount of 0 and a range width of ± 0.25. In addition, 2048 is prepared as an offset amount Aoffset obtained from a sample.

이하, 실제로 시료를 측정하여 취득된 정상 파형의 레인지가, 최대값 Amax가 2600, 최소값 Amin가 2100인 경우의 계산예에 대하여 설명한다. 또한, 레인지는 1500으로 한다.Hereinafter, the calculation example in the case where the range of the normal waveform acquired by actually measuring a sample is the maximum value Amax of 2600 and the minimum value Amin of 2100 is demonstrated. In addition, the range is 1500.

상기 정규 파형이나 정상 파형의 오프셋 양은 소프트웨어 상에서 설정해 두고, 레인지의 최대값 Amax와 오프셋 양 Aoffset과의 차 Amaxdiff(= Amax - Aoffset), 및 최소값 Amin와 오프셋 양 Aoffset과의 차 Amindiff(= Amin - Aoffset)를 산출한다.The offset amount of the normal waveform or the normal waveform is set in software, and the difference Amaxdiff (= Amax-Aoffset) between the maximum value Amax of the range and the offset amount Aoffset, and the difference Amindiff (= Amin-Aoffset) between the minimum value Amin and the offset amount Aoffset ) Is calculated.

여기서, Amaxdiff와 Amindiff의 절대값 중 큰 쪽을 이용하여, 게인 = Amaxdiff(Amindiff) / Frange 의 수식으로 게인을 산출한다. 상기 수치예에서는, 게인(2208) = Amaxdiff(552) / Frange(0.25) 로 된다.Here, the gain is calculated using the formula of Gain = Amaxdiff (Amindiff) / Frange using the larger of the absolute values of Amaxdiff and Amindiff. In the numerical example, gain 2208 = Amaxdiff 552 / Frange (0.25).

이 게인을 이용하여, 측정으로 얻어진 측정 데이터를 노멀라이즈 한다. 예를 들면, 측정 데이터의 값이 "2110" 인 경우에는, 노멀라이즈 후의 데이터는 "0.0280791" (= (2110 - 2048) / 2208) 로 된다.Using this gain, the measurement data obtained by the measurement is normalized. For example, when the value of the measurement data is "2110", the data after normalization is "0.0280791" (= (2110-2048) / 2208).

기준 파형 기억부(5a)에는, 이 노멀라이즈 후의 데이터를 기억하여 등록한다.The data after the normalization is stored and registered in the reference waveform storage section 5a.

또한, 상기한 S1 및 S2와, S3 및 S4는 그 측정순서가 반대이어도 좋고, S3, S4, S1, S2의 순서라도 좋다.In addition, the measurement order of said S1 and S2 and S3 and S4 may be reversed, and the order of S3, S4, S1, S2 may be sufficient.

다음에, 검사 대상 기판에 대해 주사하여 측정하고(S5), 검사 파형을 취득하여 기록하고(S6), S5, S6의 공정을 전체 측정 대상에 대하여 행한다(S7). 검사 파형에 대해서도, 상기한 노멀라이즈에 의해 정규화한다.Next, the test target substrate is scanned and measured (S5), the test waveform is acquired and recorded (S6), and the steps S5 and S6 are performed for the entire measurement target (S7). The inspection waveform is also normalized by the above-described normalization.

다음에, S8 ~ S12의 공정에 있어서, 검사 대상 파형을 취득하고, 결함 종류를 분류한다.Next, in the process of S8 to S12, the inspection target waveform is acquired and the defect types are classified.

검사 파형 기억부(5b)로부터 검사 파형을 읽어내고, 기준 파형 기억부(5a)로부터 정규 파형을 읽어내어(S8), 검사 파형을 정규 파형과 파형 비교하여 결함 후보의 파형을 추출하고, 그 측정 데이터를 읽어낸다. 검사 파형과 정규 파형과의 파형 비교는, 예를 들면 파형 데이터 사이의 상관(相關)을 취하는 것으로 행할 수 있다. 이 처리는, 도 1 중에 나타내는 결함 파형 검출부(6a)에서 행하는 처리에 상당한다(S9).The test waveform is read from the test waveform storage section 5b, the normal waveform is read from the reference waveform storage section 5a (S8), the test waveform is compared with the normal waveform, and the waveform of the defect candidate is extracted, and the measurement is performed. Read the data. The waveform comparison between the test waveform and the normal waveform can be performed by taking a correlation between waveform data, for example. This process is corresponded to the process performed by the defect waveform detection part 6a shown in FIG. 1 (S9).

다음에, 기준 파형 기억부(5a)로부터 결함 파형을 읽어내고, S9에서 추출한 결함 후보의 측정 데이터와 파형 비교하여 결함 판별을 행한다. 이 결함 판별에서는, 기준 파형 기억부(5a)에 등록된 복수의 결함 파형 중에서 가장 상관이 높은 결함 파형을 추출하고, 그 결함 파형의 결함 종류로부터 검사 파형의 결함 종류를 특 정하여 분류한다.Next, the defect waveform is read from the reference waveform storage section 5a, the waveform is compared with the measurement data of the defect candidate extracted in S9, and defect determination is performed. In this defect determination, the most correlated defect waveform is extracted from the plurality of defect waveforms registered in the reference waveform storage section 5a, and the defect type of the inspection waveform is classified and classified from the defect type of the defect waveform.

결함 종류는, 결함 파형과 함께 기준 파형 기억부(5a)에 등록된 종류를 특정하는 데이터에 의해서 취득할 수 있다.The defect type can be obtained by data specifying the type registered in the reference waveform storage section 5a together with the defect waveform.

이 처리는, 도 1 중에 나타내는 결함 종류 판별부(6a)에서 행하는 처리에 상당한다(S10).This process is corresponded to the process performed by the defect type determination part 6a shown in FIG. 1 (S10).

얻어진 결함 종류, 결함 위치, 결함 개수 등의 결함 판별 결과를 출력부(7)로부터 출력한다. 결함 판별 결과의 출력은, 표시장치(도시하지 않음)에 표시하거나, 프린트 아웃 하는 이외에, 다른 장치에 데이터 출력하는 등의 임의의 형태로 할 수 있다(S11). 상기의 S8 ~ S11의 공정을 결함 판정이 종료될 때까지 반복한다(S12).Defect determination results such as the obtained defect type, defect position, number of defects, etc. are output from the output unit 7. The output of the defect determination result can be in any form such as displaying on a display device (not shown), printing out, or outputting data to another device (S11). The above steps S8 to S11 are repeated until the defect determination is completed (S12).

본 발명에 의하면, 리페어 할 수 있는 결함과 리페어가 곤란한 결함을 분류할 수 있기 때문에, 리페어 공정에 있어서 결함의 복원 가부(可否)를 확인하는 공정을 생략할 수 있어, 기판 검사의 처리율을 향상시키고, 최종적으로는 TFT 패널의 코스트를 저감시킬 수 있다.According to the present invention, since a defect that can be repaired and a defect that is difficult to repair can be classified, the step of confirming whether or not the defect can be restored in the repair process can be omitted, thereby improving the throughput of substrate inspection. Finally, the cost of the TFT panel can be reduced.

본 발명의 TFT 어레이 검사 장치에 이용한 결함 종류의 분류는, 전자선에 의한 검출에 한정하지 않고, 이온 빔 등의 하전 입자를 이용한 검출에도 적용할 수 있고, 또한 TFT 어레이에 한정하지 않고 반도체 기판상의 소자 형성에도 적용할 수 있다.The classification of the defect types used in the TFT array inspection apparatus of the present invention can be applied not only to detection by electron beams but also to detection using charged particles such as ion beams, and not limited to TFT arrays. It can be applied to formation.

Claims

전자선을 TFT 어레이 상에서 이차원적으로 주사하여 얻어지는 검출 파형에 근거해 TFT 결함을 검출하는 TFT 어레이 검사 장치에 있어서, In a TFT array inspection apparatus for detecting a TFT defect based on a detection waveform obtained by scanning an electron beam two-dimensionally on a TFT array,

기준 파형을 이용하여 검출한 TFT의 결함 종류를 분류하는 결함 종류 분류부를 구비하는 것을 특징으로 하는 TFT 어레이 검사 장치.And a defect type classifying unit for classifying a defect type of the TFT detected using a reference waveform.

청구항 1에 있어서, 상기 결함 종류 분류부는, The method according to claim 1, wherein the defect type classification unit,

검출 파형으로부터 결함을 검출하는 결함 검출부와, A defect detector for detecting a defect from the detection waveform,

상기 결함 검출부에서 결함 검출한 파형의 결함 종류를 판별하는 결함 종류 판별부와, A defect type determination unit for determining a defect type of a waveform detected by the defect detection unit;

상기 결함 검출부와 결함 종류 판별부 각각에서 이용하는 기준 파형을 기억하는 기준 파형 기억부를 구비하며, A reference waveform storage unit for storing reference waveforms used by each of the defect detection unit and the defect type determination unit;

상기 결함 파형 검출부 및 결함 종류 판별부는, 상기 각 기준 파형을 기준으로서 이용하여 파형 비교하는 것을 특징으로 하는 TFT 어레이 검사 장치.And the defect waveform detection unit and the defect type determination unit perform waveform comparison using the respective reference waveforms as a reference.

청구항 2에 있어서, The method according to claim 2,

상기 기준 파형 기억부는, 결함 파형 검출부에서 이용하는 기준 파형으로서 정규 파형을 기억하고, 결함 종류 판별부에서 이용하는 기준 파형으로서 결함 파형을 기억하며, The reference waveform storage unit stores a normal waveform as a reference waveform used by the defect waveform detection unit, and stores a defect waveform as a reference waveform used by the defect type determination unit,

상기 결함 파형 검출부는, 검출 파형과 상기 정규 파형을 파형 비교함으로써 파형의 결함을 검출하며, The defect waveform detection unit detects a defect in a waveform by waveform comparison between the detected waveform and the normal waveform,

상기 결함 종류 판별부는, 상기 결함 파형 검출부에서 결함 검출한 파형과 상기 결함 파형을 파형 비교함으로써 결함 종류를 분류하는 것을 특징으로 하는 TFT 어레이 검사 장치.And the defect type discriminating unit classifies a defect type by waveform comparison of the waveform detected by the defect waveform detecting unit with the defect waveform.