(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＴＦＴ基板のＴＦＴアレイに対して電圧を印加し、当該電圧印加による電圧状態を電子線照射により得られる二次電子で検出し、当該二次電子により得られる走査画像に基づいてＴＦＴアレイの欠陥を検査するＴＦＴ基板の検査方法であって、
ＴＦＴ基板の走査画像を取得する走査画像取得工程と、
全ピクセルから欠陥アレイを有する欠陥ピクセルを検出する点欠陥検出工程と、
前記点欠陥検出工程で検出した欠陥ピクセルの欠陥種を判別する欠陥種判定工程とを備え、
前記走査画像取得工程は、ＴＦＴ基板のＴＦＴアレイの全ピクセルに同一の電圧を供給する第１の駆動パターンを印加して走査画像を取得し、ＴＦＴ基板のＴＦＴアレイのピクセルに、ピクセル単位で周期性を有した少なくとも２つの異なる電圧を個別に供給する第２の駆動パターンを印加して走査画像を取得し、
前記点欠陥検出工程は、第１の駆動パターンの印加で得られる走査画像の信号強度に基づいて全ピクセルから欠陥ピクセルを検出し、
前記欠陥種判別工程は、第２の駆動パターンの印加で得られる走査画像の信号強度に基づいて、前記点欠陥検出工程で検出した欠陥ピクセルの欠陥種を判別することを特徴とする、ＴＦＴ基板の検査方法。
【請求項２】
前記第２の駆動パターンの印加によって検出されるピクセルの幾何的配置に基づいて欠陥ピクセルの位置を特定する欠陥ピクセル位置特定工程を備えることを特徴とする、請求項１に記載のＴＦＴ基板の検査方法。
【請求項３】
前記第２の駆動パターンは、ＴＦＴアレイのゲートおよびソースに供給する駆動信号のパターンであり、当該駆動信号の組合せによって少なくとも２種類の駆動パターンを形成することを特徴とする、請求項１又は２に記載のＴＦＴ基板の検査方法。
【請求項４】
前記第２の駆動パターンはＴＦＴ基板のピクセルに正電圧と負電圧を交互に供給し、
当該正負の電圧供給によって、隣接するピクセル間の電位を異にする格子状の電位配置を形成し、
前記欠陥種判別工程は、前記ピクセル電位の格子状配置に応じて得られる走査画像の信号強度に基づいて欠陥ピクセルの欠陥種を判別することを特徴とする、請求項３に記載のＴＦＴ基板の検査方法。
【請求項５】
前記欠陥種は、ソース・ドレイン間の短絡欠陥、ドレイン・付加容量間の短絡欠陥、ソース・ドレイン間のweak欠陥であり、
前記第２の駆動パターンは、前記欠陥種に対応してＴＦＴアレイのゲートおよびソースに供給する駆動信号のパターンであることを特徴とする、請求項３又は４に記載のＴＦＴ基板の検査方法。
【請求項６】
前記欠陥種判別工程において、
欠陥ピクセルの欠陥種を判別する少なくとも２つの判定閾値を設定すると共に、
前記判定閾値で設定される複数の強度範囲に対応付けて欠陥ピクセルの欠陥種を設定しておき、
前記第２の駆動パターンの印加で得られる走査画像の信号強度を、前記判定閾値で設定される複数の強度範囲に仕分けし、
当該仕分けた強度範囲によって、欠陥ピクセルの欠陥種を判定することを特徴とする、請求項１から５の何れか一つに記載のＴＦＴ基板の検査方法。
【請求項７】
前記第２の駆動パターンはＴＦＴ基板のピクセルに正電圧と負電圧を交互に供給し、
当該正負の電圧供給によって、隣接するピクセル間の電位を異にする格子状の電位配置を形成し、
前記欠陥ピクセル位置特定工程は、
前記ピクセル電位の格子状配置によって隣接するピクセルを識別し、
前記点欠陥検出工程で検出した欠陥ピクセルの位置と、前記欠陥種判別工程で検出されるピクセルの幾何的配置とを比較し、当該比較に基づいて欠陥ピクセルの位置を特定することを特徴とする、請求項２又は３に記載のＴＦＴ基板の検査方法。
【請求項８】
ＴＦＴ基板のＴＦＴアレイに対して電圧を印加し、当該電圧印加による電圧状態を電子線照射により得られる二次電子で検出し、当該二次電子により得られる走査画像に基づいてＴＦＴアレイの欠陥を検査するＴＦＴ基板の検査装置であって、
ＴＦＴ基板に電子線を照射する電子線源と、
ＴＦＴ基板から放出される二次電子を検出する検出器と、
ＴＦＴ基板のＴＦＴアレイに印加する駆動信号を生成する駆動信号生成部と、
前記検出器の検出信号に基づいて欠陥アレイを有する欠陥ピクセルを検出する点欠陥検出部と、
前記点欠陥検出部で検出した欠陥ピクセルの欠陥種を判別する欠陥種判定部とを備え、
前記駆動信号生成部は、ＴＦＴ基板のＴＦＴアレイの全ピクセルに同一の電圧を供給する第１の駆動パターンを生成してＴＦＴ基板に印加し、ＴＦＴ基板のＴＦＴアレイのピクセルに少なくとも２つの異なる電圧を個別に供給する第２の駆動パターンを生成してＴＦＴ基板に印加し、
前記点欠陥検出部は、前記第１の駆動パターンの印加で得られる走査画像の信号強度に基づいて全ピクセルから欠陥ピクセルを検出し、
前記欠陥種判別部は、前記第２の駆動パターンの印加で得られる走査画像の信号強度に基づいて、前記点欠陥検出部で検出した欠陥ピクセルの欠陥種を判別することを特徴とする、ＴＦＴ基板の検査装置。
【請求項９】
前記第２の駆動パターンの印加によって形成されるピクセル電位の幾何的配置に基づいて前記欠陥ピクセルの位置を特定する欠陥ピクセル位置特定部を備えることを特徴とする、請求項８に記載のＴＦＴ基板の検査装置。
【請求項１０】
前記欠陥種判別部は、
欠陥ピクセルの欠陥種を判別する少なくとも２つの判定閾値、および、前記判定閾値で設定される複数の強度範囲に対応付けて欠陥ピクセルの欠陥種のデータを記憶し、
前記第２の駆動パターンの印加で得られる走査画像の信号強度を前記判定閾値と比較し比較結果に基づいて複数の強度範囲に仕分けし、
前記仕分けた強度範囲によって、欠陥ピクセルの欠陥種を判定することを特徴とする、請求項８に記載のＴＦＴ基板の検査装置。
【請求項１１】
前記欠陥ピクセル位置特定部は、
前記点欠陥検出部で検出した欠陥ピクセルの位置と、前記欠陥種判別部で検出されるピクセルの幾何的配置とを比較し、当該比較に基づいて欠陥ピクセルの位置を特定することを特徴とする、請求項９に記載のＴＦＴ基板の検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶基板等の製造過程等で行われるＴＦＴアレイ検査工程に関し、特に、ＴＦＴアレイ検査する際のＴＦＴアレイ駆動に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
ＴＦＴアレイは、例えば液晶表示装置のピクセル（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アレイを備える基板は、例えば、走査線として機能する複数本のゲートラインが平行に配設されると共に、信号線として記載する複数本のソースラインがゲートラインに直交して配設され、両ラインが交差する部分の近傍にＴＦＴ（Thin film transistor）が配設され、このＴＦＴを介してピクセル（画素電極）に駆動信号が供給される。
【０００４】
液晶表示装置は、上記したＴＦＴアレイが設けられた基板と対向基板との間に液晶層を挟むことで構成され、対向基板が備える対向電極とピクセル（画素電極）との間に画素容量が形成される。ピクセル（画素電極）には、上記の画素容量以外に付加容量（Ｃｓ）が接続される。この付加容量（Ｃｓ）の一方はピクセル（画素電極）に接続され、他方は共通ラインあるいはゲートラインに接続される。共通ラインに接続される構成のＴＦＴアレイはCs on Com型ＴＦＴアレイと呼ばれ、ゲートラインに接続される構成のＴＦＴアレイはCs on Gate型ＴＦＴアレイと呼ばれる。
【０００５】
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用の駆動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、特許文献２。）
【０００６】
ＴＦＴアレイ検査装置は、ＴＦＴアレイに検査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。
【０００７】
電子線を用いたＴＦＴアレイ検査装置では、ピクセル（画素電極）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（画素電極）に印加された電圧波形を二次電子波形に変えてイメージ化によって走査画像を求め、これによってＴＦＴアレイの電気的検査を行っている。
【０００８】
ＴＦＴアレイ検査において、各ピクセルに生じる欠陥を検査する駆動パターンとして、例えば図１４に示すような駆動パターンが用いられ、また、ＴＦＴアレイ基板の欠陥種を判定するために、例えば図１５、図１６に示すような駆動パターンが用いられる。図１７は、駆動パターンを印加した際に得られる従来の欠陥判別の走査画像を示している。
【０００９】
図１４（ａ），（ｂ）はゲート信号を示し、図１４（ｃ），（ｄ）はソース信号を示している。図１４（ａ），（ｂ）のゲート信号と図１４（ｃ），（ｄ）のソース信号との組み合わせによって、ＴＦＴアレイの全ピクセルに正電圧（ここでは１０ｖ）と負電圧（ここでは−１０ｖ）を交互に印加する。図１７は全ピクセルに同電圧（ここでは１０ｖまたは−１０Ｖ）を印加したときに発生するピクセルの電圧状態を示している。
【００１０】
図１４の駆動パターンを印加してピクセルの点欠陥を検出した後、図１５，図１６の駆動パターンを印加することによって欠陥種の判定を行う。
【００１１】
図１５、図１６は隣接欠陥を検出する駆動パターンであり、図１５は横方向の隣接欠陥を検出する駆動パターンであり、ＴＦＴアレイ上において＋電圧のピクセルと−電圧のピクセルが形成する電圧分布が縦縞パターンとなるように電圧を印加する。また、図１６は縦方向の隣接欠陥を検出する駆動パターンであり、ＴＦＴアレイ上において＋電圧のピクセルと−電圧のピクセルが形成する電圧分布が横縞パターンとなるように電圧を印加する。
【００１２】
以下、図１４に示す駆動パターンを従来駆動パターン１とし、図１５に示す駆動パターンを従来駆動パターン２とし、図１６に示す駆動パターンを従来駆動パターン３として説明する。
【００１３】
また、ここでは、欠陥種として、ソース（Ｓ）・ドレイン（Ｄ）間が短絡するＳ―Ｄ欠陥、ドレイン（Ｄ）・付加容量（Ｃｓ）間が短絡するＤ−Ｃｓ欠陥、およびソース（Ｓ）・ドレイン（Ｄ）間の電気的状態が極めて高抵抗にあるweak欠陥を示している。
【００１４】
図１７（ａ）はＳ―Ｄ欠陥を検出する例を示し、図１７（ｂ）はＤ―Ｃｓ欠陥を検出する例を示し、図１７（ｃ）はＳ―Ｄ間の電気的状態が不良で極めて高抵抗にあるweak欠陥を検出する例を示している。
【００１５】
従来駆動パターン１を印加して得られる第１の走査画像では、Ｓ―Ｄ欠陥の欠陥ピクセルの電位は正常ピクセルの電位よりも低電位となるため、走査画像から欠陥ピクセルを点欠陥として検出する。
【００１６】
次に、検出した欠陥ピクセルの欠陥種を判別するために、従来駆動パターン２または従来駆動パターン３は、ゲート信号の一周期中に印加電圧の正負を切り替える信号パターンとしている。欠陥種判別では、従来駆動パターン２または従来駆動パターン３の印加時に得られる二次電子イメージを、ゲート信号の一周期分について重ね合わせることによって判定用の第２走査画像または第３の走査画像を形成し、これらの走査画像の強度に基づいて欠陥の種別を判別している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】特開平５−３０７１９２号公報
【特許文献２】特開２００８−０５８７６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
上記した従来の欠陥種を判別する欠陥判別方法では、欠陥ピクセルの位置精度や欠陥判別の判別精度において十分な精度が得られないという問題を有している。
【００１９】
第１の走査画像を用いて行う点欠陥検出では、ピクセルへの電子線照射において、隣接するピクセル間の区別が困難であるため、検出される欠陥位置には電子線照射や二次電子検出等に誤差を排除することが難しく、点欠陥の欠陥位置の位置精度は高くない。
【００２０】
そのため、点欠陥の欠陥位置を検出データから算出する際に、実際のピクセルの大きさよりも大きいピクセルが算出され、いわゆる欠陥膨張と呼ばれる、欠陥部位の大きさが大きく算定されるといった問題が発生する他、第１の走査画像を用いた点欠陥検出で検出される欠陥位置と、第２、第３の走査画像を用いた欠陥判別で検出され欠陥位置との間で位置ずれが生じるといった問題が生じる。
【００２１】
従来、欠陥判別では、走査画像の強度を判別する際にそれぞれ一つの閾値を用い、その閾値との比較による大小で判別を行っている。本出願に発明者は、このような一つの閾値を用いた判定では、閾値の設定によって判定結果に偏りが生じ、判定率が低いという問題があることを見いだした。
【００２２】
例えば、欠陥判定を厳しく判定する閾値を設定した場合には、欠陥と判定すべきピクセルを正常ピクセルと判定しやすくなり、逆に、欠陥判定を甘く判定する閾値を設定した場合には、正常なピクセルについても欠陥ピクセルと判定しやすくなる。
【００２３】
そこで、本発明は上記課題を解決して、ＴＦＴアレイ検査において欠陥の検出精度を高めることを目的とする。
【００２４】
より詳細には、欠陥種の欠陥判別の判定精度を高めることを目的とする。また、欠陥位置の検出精度を高めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
本発明は、ＴＦＴ基板のＴＦＴアレイに対して、ピクセル単位で周期性を有した電圧を印加することによってピクセル単位の欠陥判定を可能とし、これによって、欠陥ピクセルの欠陥位置の検出精度を向上させ、また、欠陥種の判定精度を向上させる。また、欠陥膨張による誤検出を抑制する。
【００２６】
本発明はＴＦＴ基板の検査方法の態様とＴＦＴ基板の検査装置の態様とすることができる。
【００２７】
本発明のＴＦＴ基板の検査方法の態様は、ＴＦＴ基板のＴＦＴアレイに対して電圧を印加し、この電圧印加による電圧状態を電子線照射により得られる二次電子で検出し、検出した二次電子により得られる走査画像に基づいてＴＦＴアレイの欠陥を検査するＴＦＴ基板の検査方法である。
【００２８】
走査画像は、ＴＦＴ基板のピクセル（画素電極）に対して、電子線の照射と移動を繰り返し、各電子線照射によって放出される二次電子を検出し、検出した二次電子の強度と検出位置とに基づいて形成する。このとき、二次電子線の強度はピクセルの電位に依存する。そのため、ＴＦＴアレイに欠陥が無い場合には、印加した駆動パターンに基づいたパターンの走査画像となる。一方、ＴＦＴアレイに欠陥がある場合には、走査画像に、印加した駆動パターンと異なるパターンが現れる場合がある。この異なるパターンのピクセル位置は欠陥ピクセルの位置に対応している。
【００２９】
本発明の検査方法は、所定の複数種の駆動パターンを印加してＴＦＴ基板の走査画像を取得する走査画像取得工程と、第１の駆動パターンの印加によって取得される走査画像に基づいて全ピクセルの中から欠陥アレイを有する欠陥ピクセルを検出する点欠陥検出工程と、第１の駆動パターンの印加によって取得される走査画像に基づいて、点欠陥検出工程で検出した欠陥ピクセルの欠陥種を判別する欠陥種判定工程とを備える。また、欠陥ピクセルの位置を特定する欠陥ピクセル位置特定工程とを備える。
【００３０】
本発明は、点欠陥検出工程によって欠陥ピクセルを検出し、検出した欠陥ピクセルについて、欠陥種判定工程によって欠陥種を判別する。欠陥種判定工程は、ピクセル単位で周期性を有した駆動パターンを印加することによって、欠陥ピクセルの位置の精度を向上させることができる。欠陥ピクセル位置特定工程は、この欠陥ピクセルの位置精度に基づいて、欠陥ピクセルの位置を高い精度で特定する。
【００３１】
本発明の走査画像取得工程は、ＴＦＴ基板のＴＦＴアレイの全ピクセルに同一の電圧を供給する第１の駆動パターンを印加して走査画像を取得する。また、ＴＦＴ基板のＴＦＴアレイのピクセルに、少なくとも２つの異なる電圧を個別に供給する第２の駆動パターンを印加して走査画像を取得する。この第２の駆動パターンは、ピクセルを単位とする周期性を有している。ピクセルを単位とする周期性は、隣接するピクセルに印加する電圧が異なり、この印加電圧の変化は一ピクセルあるいは複数個のピクセルを単位とするものである。
【００３２】
本発明の点欠陥検出工程は、この第１の駆動パターンの印加で得られる走査画像の信号強度に基づいて全ピクセルから欠陥ピクセルを検出する。
【００３３】
第１の駆動パターンの印加で得られる走査画像において、欠陥ピクセルに対応する部分の信号強度は、正常なピクセルの部分の信号強度と異なるため、信号強度の違いから欠陥ピクセルを検出することができる。
【００３４】
本発明の欠陥種判別工程は、第２の駆動パターンの印加で得られる走査画像の信号強度に基づいて、点欠陥検出工程で検出した欠陥ピクセルの欠陥種を判別する。
【００３５】
本発明の欠陥種判別工程において、第２の駆動パターンによって得られるピクセルを単位とする周期性によって、検出する欠陥ピクセルの位置は、少なくともこの周期性を単位として高い位置精度を備える。
【００３６】
本発明の欠陥ピクセル位置特定工程は、第２の駆動パターンの印加によって検出されるピクセルの幾何的配置に基づいて欠陥ピクセルの位置を特定する。
【００３７】
本発明の欠陥種判別工程で検出する欠陥ピクセルの位置は、少なくとも周期性を単位とする高い位置精度を有しているため、点欠陥検出工程で検出する欠陥ピクセルの位置と、欠陥種判別工程で検出する欠陥ピクセルとを対応させることによって、点欠陥検出工程で検出した欠陥ピクセルの位置を、欠陥種判別工程で検出した欠陥ピクセルの位置によって位置ずれを正す。これによって、位置精度を向上させることができる。
【００３８】
本発明の走査画像取得工程において、第２の駆動パターンは、ＴＦＴアレイのゲートおよびソースに供給する駆動信号のパターンであり、これらの駆動信号の組合せによって少なくとも２種類の駆動パターンを形成する。
【００３９】
また、第２の駆動パターンはＴＦＴ基板のピクセルに正電圧と負電圧を交互に供給し、正負の電圧供給によって、隣接するピクセル間の電位を異にする格子状の電位配置を形成する。欠陥種判別工程は、第２の駆動パターンの印加で得られる、ピクセル電位の格子状配置に基づいて得られる走査画像の信号強度のパターンに基づいて欠陥ピクセルの欠陥種を判別する。
【００４０】
この格子状のピクセル電位配置によれば、Ｘ方向およびＹ方向についてピクセル単位で識別することができる。
【００４１】
本発明の欠陥種判別工程において、判別する欠陥種は、ソース・ドレイン間の短絡欠陥、ドレイン・付加容量間の短絡欠陥、ソース・ドレイン間のweak欠陥である。第２の駆動パターンは、これら欠陥種に対応してＴＦＴアレイのゲートおよびソースに供給する駆動信号のパターンとする。
【００４２】
本発明の欠陥種判別工程において、欠陥ピクセルの欠陥種を判別する少なくとも２つの判定閾値を設定すると共に、判定閾値で設定される複数の強度範囲に対応付けて欠陥ピクセルの欠陥種を設定しておく。第２の駆動パターンの印加で得られる走査画像の信号強度を取得し、この信号強度を判定閾値で設定される複数の強度範囲に仕分けし、この仕分けた強度範囲によって、欠陥ピクセルの欠陥種を判定する。
【００４３】
本発明の欠陥種判別工程は、欠陥ピクセルの欠陥種を判別する少なくとも２つの複数の判定閾値を設定し、この複数の判定閾値で設定される複数の強度範囲に対応付けて欠陥ピクセルの欠陥種を設定する。これによって、判定結果の偏りを低減し、判定率を向上させることができる。
【００４４】
本発明の走査画像取得工程において、第２の駆動パターンはＴＦＴ基板のピクセルに正電圧と負電圧を交互に供給し、この正負の電圧供給によって隣接するピクセル間の電位を異にする格子状の電位配置を形成する。欠陥ピクセル位置特定工程において、ピクセル電位の格子状配置によって隣接するピクセルを識別し、点欠陥検出工程で検出した欠陥ピクセルの位置と、欠陥種判別工程で検出されるピクセルの幾何的配置とを比較し、この比較に基づいて欠陥ピクセルの位置を特定する。
【００４５】
欠陥種判別工程で検出される欠陥ピクセルの位置は、ピクセルを単位とする周期性を有する駆動パターンを用いて得られる走査画像を用いることによって、ピクセルを単位とする位置精度を有することができる。したがって、欠陥種判別工程で検出されるピクセルの幾何的配置と比較することで、欠陥検出工程で検出した欠陥ピクセルの位置を、ピクセルを単位とする位置精度で特定することができる。
【００４６】
本発明のＴＦＴ基板の検査装置の態様は、ＴＦＴ基板のＴＦＴアレイに対して電圧を印加し、この電圧印加による電圧状態を電子線照射により得られる二次電子で検出し、検出した二次電子により得られる走査画像に基づいてＴＦＴアレイの欠陥を検査する。
【００４７】
本発明のＴＦＴ基板の検査装置は、ＴＦＴ基板に電子線を照射する電子線源と、ＴＦＴ基板から放出される二次電子を検出する検出器と、ＴＦＴ基板のＴＦＴアレイに印加する駆動信号を生成する駆動信号生成部と、検出器の検出信号に基づいて欠陥アレイを有する欠陥ピクセルを検出する点欠陥検出部と、点欠陥検出部で検出した欠陥ピクセルの欠陥種を判別する欠陥種判定部とを備える。
【００４８】
駆動信号生成部は、ＴＦＴ基板のＴＦＴアレイの全ピクセルに同一の電圧を供給する第１の駆動パターンを印加し、また、ＴＦＴ基板のＴＦＴアレイのピクセルに少なくとも２つの異なる電圧を個別に供給する第２の駆動パターンを印加する。
【００４９】
点欠陥検出部は、第１の駆動パターンの印加で得られる走査画像の信号強度に基づいて全ピクセルから欠陥ピクセルを検出する。
【００５０】
欠陥種判別部は、第２の駆動パターンの印加で得られる走査画像の信号強度に基づいて、点欠陥検出部で検出した欠陥ピクセルの欠陥種を判別する。
【００５１】
本発明の欠陥種判別部は、欠陥ピクセルの欠陥種を判別する少なくとも２つの判定閾値、および、この複数の判定閾値で設定される複数の強度範囲に対応付けて欠陥ピクセルの欠陥種のデータを記憶している。
【００５２】
第２の駆動パターンの印加で得られる走査画像の信号強度を前記判定閾値と比較し比較結果に基づいて複数の強度範囲に仕分けし、仕分けた強度範囲によって、欠陥ピクセルの欠陥種を判定する。
【００５３】
本発明の欠陥ピクセル位置特定部は、点欠陥検出部で検出した欠陥ピクセルの位置と、欠陥種判別部で検出されるピクセルの幾何的配置とを比較し、この比較に基づいて欠陥ピクセルの位置を特定する。
【発明の効果】
【００５４】
本発明によれば、ＴＦＴアレイ検査において欠陥の検出精度を高めることができる。
【００５５】
また、本発明によれば、欠陥位置の検出精度を高めることができ、また、欠陥種の欠陥判別の判定精度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明のＴＦＴアレイ検査装置の概略図である。
【図２】本発明のＴＦＴアレイ検査の検査手順を説明するためのフローチャートである。
【図３】本発明の欠陥種を判別するための閾値を説明するための図である。
【図４】本発明の点欠陥を検出する第１の駆動パターンの一例を説明するための信号図である。
【図５】本発明の欠陥種を判別する第２の駆動パターンの一例を説明するための信号図である。
【図６】本発明の欠陥種を判別する第３の駆動パターンの一例を説明するための信号図である。
【図７】本発明のＳ−Ｄ欠陥を説明するための走査画像である。
【図８】本発明のＳ−Ｄ欠陥を説明するための信号図である。
【図９】本発明のＤ−Ｃｓ欠陥を説明するための走査画像である。
【図１０】本発明のＤ−Ｃｓ欠陥を説明するための信号図である。
【図１１】本発明のweak欠陥を説明するための走査画像である。
【図１２】本発明のweak欠陥を説明するための信号図である。
【図１３】本発明による欠陥判別の概略を説明するための図である。
【図１４】欠陥点を検出するための従来の駆動パターンを説明するための図である。
【図１５】欠陥種を検出するための従来の駆動パターンを説明するための図である。
【図１６】欠陥種を検出するための従来の駆動パターンを説明するための図である。
【図１７】駆動パターンを印加した際に得られる従来の欠陥判別の走査画像を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００５７】
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。
【００５８】
図１は、本発明のＴＦＴアレイ検査装置の概略図である。
ＴＦＴアレイ検査装置１は、ＴＦＴ基板２０にアレイ検査用の駆動信号を生成する駆動信号生成部４と、駆動信号生成部４で生成した駆動信号をＴＦＴ基板２０に印加するプローバ１０と、ＴＦＴ基板の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点欠陥検出部６、欠陥種を判定する欠陥種判別部７、および欠陥ピクセルの位置を特定する欠陥ピクセル位置特定部８を備える。
【００５９】
プローバ１０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る。プローバ１０は、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上に形成した電極に接触させ、ＴＦＴアレイに駆動信号を印加する。
【００６０】
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１に示す構成は、電子線による検出構成であり、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上の各ピクセルの電位状態を検出する信号処理部５等を備える。
【００６１】
電子線が照射されたピクセルは、印加された駆動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、ピクセルの電位状態を検出することができる。
【００６２】
駆動信号生成部４は、ＴＦＴ基板２０上に形成されるＴＦＴアレイを駆動する駆動信号の信号パターンを生成する。駆動信号生成部４は、第１の駆動パターンおよび第２の駆動パターンを生成する。第１の駆動パターンは、点欠陥検出部６においてＴＦＴアレイの点欠陥を検出するために、全ピクセルに同一の電圧を供給する信号パターンである。一方、第２の駆動パターンは、欠陥種判別部７において、ＴＦＴアレイの欠陥種を判別するために、ピクセル単位の周期性を有する電圧を供給する信号パターンである。
【００６３】
信号処理部５は、二次電子検出器３の検出信号を信号処理してイメージ化し、走査画像を形成する。
【００６４】
点欠陥検出部６は、信号処理部５で取得したピクセル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し、正常状態の電位と異なる電位状態にあるピクセルについては、そのピクセルに接続されるＴＦＴアレイに欠陥があるものとして検出する。点欠陥検出部６は、駆動信号生成部４で生成した第１の駆動パターンを印加する。この第１の駆動パターンは、ＴＦＴ基板のＴＦＴアレイの全ピクセルに同一の電圧を供給する駆動信号の信号パターンである。点欠陥検出部６は、この第１の駆動パターンの印加で得られる走査画像の信号強度に基づいて全ピクセルから欠陥ピクセルを検出する。
【００６５】
欠陥種判別部７は、点欠陥検出部６で検出した欠陥ピクセルについて、その欠陥ピクセルの欠陥種を判別する。欠陥種判別部７は、駆動信号生成部４が生成した、ＴＦＴ基板のＴＦＴアレイのピクセルに少なくとも２つの異なる電圧を個別に供給する第２の駆動パターンを印加し、この第２の駆動パターンの印加で得られる走査画像の信号強度に基づいて、点欠陥検出部６で検出した欠陥ピクセルについてその欠陥種を判別する。
【００６６】
欠陥種判別部７は、欠陥ピクセルの欠陥種を判別する少なくとも２つの判定閾値、および、この複数の判定閾値で設定される複数の強度範囲に対応付けて欠陥ピクセルの欠陥種のデータを記憶している。第２の駆動パターンの印加で得られる走査画像の信号強度をこの判定閾値と比較し、比較結果に基づいて複数の強度範囲に仕分けする。仕分けた強度範囲によって、欠陥ピクセルの欠陥種を判定する。
【００６７】
欠陥ピクセル位置特定部８は、点欠陥検出部６で検出した欠陥ピクセルの位置と、欠陥種判別部７で検出されるピクセルの幾何的配置とを比較し、この比較に基づいて欠陥ピクセルの位置を特定する。
【００６８】
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１１や電子線源２を制御する。ステージ１１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。
【００６９】
なお、上記したＴＦＴアレイ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。
【００７０】
次に、本発明のＴＦＴアレイ検査の検査手順について図２のフローチャートを用いて説明する。また、図３は欠陥種を判別するための閾値を説明するための図であり、図４は第１の駆動パターンの一例を説明するための信号図であり、図５，６は第２の駆動パターンおよび第３の駆動パターンの一例を説明するための信号図であり、図７，８はＳ−Ｄ欠陥を説明するための走査画像および信号図であり、図９，１０はＤ−Ｃｓ欠陥を説明するための走査画像および信号図であり、図１１，１２はweak欠陥を説明するための走査画像および信号図である。また、図１３は本発明による欠陥判別の概略を説明するための図である。
【００７１】
はじめに、駆動信号生成部４で生成した第１、２，３の駆動パターン（フローチャートおよび説明図中では駆動パターン１，２，３で表記している）をＴＦＴアレイに印加し、駆動パターン１の印加によって第１の走査画像（フローチャートおよび説明図中では走査画像１で表記している）を取得し、駆動パターン２，３の印加によって第２の走査画像（フローチャートおよび説明図中では走査画像２，３で表記している）を取得する。
【００７２】
第１の駆動パターンは、点欠陥検出部６においてＴＦＴアレイの点欠陥を検出するために、全ピクセルに同一の電圧を供給する信号パターンである。図４は、第１の駆動パターンの一例であり、全ピクセルに１０Ｖを印加する例を示している。
【００７３】
第２の駆動パターンは、欠陥種判別部７においてＴＦＴアレイの点欠陥の欠陥種を判別するために、ピクセルに所定の電圧パターンを供給する信号パターンである。
【００７４】
第２の駆動パターンを印加して走査画像を取得し、この走査画像中の点欠陥の部分の信号強度Intを求める。ここでは、第２の駆動パターンとして２つの駆動パターン（フローチャートおよび説明図中では駆動パターン２、駆動パターン３で表記している）を用意し、この二つの駆動パターンを印加して得られる２つの走査画像（フローチャートおよび説明図中では走査画像２、走査画像３で表記している）を用いて欠陥種を判別する。
【００７５】
第２の駆動パターンとして、駆動パターン２と駆動パターン３の２つの駆動パターンを用いるのは、第２の駆動パターンがピクセルを単位とする周期性を有しているためである。第２の駆動パターンが、一ピクセルを単位として異なる電圧を印加する信号パターンを備える場合には、各ピクセルに対して高電圧を印加する場合と低電圧を印加する場合の２つの電圧印加を行う必要がある。そのため、印加する電圧状態を相補的に設定した２つの信号パターンとして、駆動パターン２と駆動パターン３を用いる。なお、ここでは、点欠陥の信号強度をInt２又はInt３で表している(S1)。
【００７６】
取得した第１の走査画像から点欠陥を検出する。ＴＦＴアレイが正常である場合には、第１の駆動パターンを印加することによってピクセルは同一の電圧状態となり、取得された第１の走査画像の信号強度はほぼ同一となる。図７（ａ），図９（ａ），図１１（ａ）は、第１の駆動パターンを印加した際に、全ＴＦＴアレイが正常である場合の走査画像を模式的に示している。
【００７７】
一方、欠陥ピクセルについては、第１の駆動パターンを印加することによって正常なピクセルとは異なる電圧状態となり、取得された第１の走査画像の信号強度は正常ピクセルと異なる強度となる。図７（ｂ），（ｃ），図９（ｂ），（ｃ），図１１（ｂ），（ｃ）は、第１の駆動パターンを印加した際に、ＴＦＴアレイに欠陥がある場合の走査画像を模式的に示している。
【００７８】
したがって、第１の走査画像において、各ピクセルに対応する部分の信号強度を比較することによって、欠陥ピクセルを検出することができる。ここで、検出した欠陥ピクセルの個数がＮ個とし、以下のS3〜S11の工程によってこれらＮ個の点欠陥について欠陥種を判別し、S12-16の工程で欠陥ピクセルの位置を特定する(S2)。
【００７９】
総欠陥点数Ｎについてｉを１から順に変えながらS5〜S11の工程を繰り返して、走査画像２，３に基づいて欠陥種を判別する(S3,4)。
【００８０】
欠陥種の判別では、複数の閾値White Thresh1, White Thresh2, Black Thresh2, Black Thresh1を設定し、これら複数の閾値によって複数の強度範囲を設定し、これら強度範囲に対して欠陥種を対応付ける。
【００８１】
図３は複数の閾値、閾値で定められる強度範囲、および各強度範囲に対応させて設定した欠陥種の一例を示している。
【００８２】
図３において、縦軸は走査画像の信号強度を示し、White Thresh1, White Thresh2は低電圧側の閾値であり、Black Thresh2, Black Thresh1は高電圧側の閾値である。走査画像上では、低電圧ほど信号強度が高く、高電圧ほど信号強度が低くなる。図３に示す４つの閾値によって５つの強度範囲が設定される。この強度範囲に対して検出される欠陥種を対応付けることができる。
【００８３】
これら閾値において、White Thresh1の閾値とBlack Thresh1の閾値は、第１の駆動パターンによる点欠陥検出時において点欠陥の検出と共に第２の駆動パターンによる欠陥種の判別に用いる閾値である。また、White Thresh1の閾値とBlack Thresh1の閾値の間に設定するWhite Thresh2の閾値とBlack Thresh2の閾値は、第２の駆動パターンによって欠陥種を判別する際に用いる閾値である。
【００８４】
信号強度がWhite Thresh1の閾値よりも高い強度範囲は、Ｓ−Ｄ欠陥の欠陥種で検出される強度範囲であり、信号強度がBlack Thresh1の閾値よりも低い強度範囲は、Ｄ−Ｃｓ欠陥の欠陥種で検出される強度範囲である。また、信号強度がWhite Thresh1の閾値とWhite Thresh2の閾値との間の強度範囲は、Ｓ−Ｄ欠陥の欠陥種で検出される強度範囲であり、信号強度がBlack Thresh1の閾値とBlack Thresh2の閾値との間の強度範囲は、Ｄ−Ｃｓ欠陥の欠陥種で検出される強度範囲である。信号強度がWhite Thresh2の閾値とBlack Thresh2の閾値との間の強度範囲は、weak欠陥の欠陥種で検出される強度範囲である。
【００８５】
なお、weak欠陥は、ソース（Ｓ）とドレイン（Ｄ）と間の電気的状態が極めて高抵抗にある。このweak欠陥ではＴＦＴがオフ状態においてもソース（Ｓ）とドレイン（Ｄ）間が絶縁されずに、極めて僅かなリーク電流が流れる状態となる。
【００８６】
はじめに、S5の工程において、走査画像から取得した欠陥部分の信号強度Int２（又はInt３）をWhite Thresh1の閾値およびBlack Thresh1の閾値と比較する。
【００８７】
この比較において、信号強度Int２（又はInt３）がWhite Thresh1の閾値よりも高い場合には、その欠陥部分の欠陥種はＳ−Ｄ欠陥と判別し(S7)、信号強度Int２（又はInt３）がBlack Thresh1の閾値よりも低い場合には、その欠陥部分の欠陥種はＤ−Ｃs欠陥と判別する(S8)。また、信号強度Int２（又はInt３）がWhite Thresh1の閾値とBlack Thresh1の閾値との間にある場合には、さらに別に閾値であるWhite Thresh2の閾値とBlack Thresh2とを用いて比較することによって(S6)、その欠陥部分の欠陥種が、Ｓ−Ｄ欠陥であるか(S7)、Ｄ−Ｃs欠陥であるか(S8)、あるいはweak欠陥であるか(S9)を判別する。
【００８８】
はじめに、S7のＳ−Ｄ欠陥の判別工程について説明する。
図７はＳ−Ｄ欠陥の場合の走査画像例を示し、図８はＳ−Ｄ欠陥の場合のピクセルの電圧状態を示している。
【００８９】
図７（ａ）はＴＦＴアレイが正常状態にある場合を示し、図７（a1）は駆動パターン１を印加したときの走査画像を示し、図７（a2），(a3)は駆動パターン２，３を印加したときの走査画像を示している。駆動パターン２，３の印加によって、走査画像はピクセルを単位として格子状に異なる信号強度分布となる。図７（a2）と図７(a3)とは、それぞれ逆の信号強度状態となる。
【００９０】
印加するソース電圧が＋１０Ｖと−１４Ｖである場合には、駆動パターン１による場合には全ピクセルが例えば＋１０Ｖとなり（図８（ａ）の破線で示すピクセル電圧）、駆動パターン２，３による場合には＋１０Ｖと−１４Ｖ（図８（ｂ）〜（ｅ））の破線で示すピクセル電圧）が格子状に印加される。
【００９１】
図７（ｂ）はＴＦＴアレイの内で、ゲートＧoとソースＳoが交差する一ピクセルがＳ−Ｄ欠陥の状態にある場合を示し、図７（b1）は駆動パターン１を印加したときの走査画像を示し、図７（b2），(b3)は駆動パターン２，３を印加したときの走査画像を示している。
【００９２】
駆動パターン１を印加することによって、欠陥ピクセルの電圧は周囲のピクセルと異なる電圧を示し、走査画像はこの電圧に応じた信号強度を示す。ここでは、正常なピクセルは＋１０Ｖの電圧に対応する信号強度を示し、欠陥ピクセルは−１４Ｖの電圧に対応する信号強度を示している。この走査強度の相違から欠陥ピクセルを検出する。
【００９３】
次に、駆動パターン２，３の印加によって、走査画像はピクセルを単位として格子状に異なる信号強度を示す。図７（b2）と図７(b3)とは、それぞれ逆の信号強度状態を示している。
【００９４】
図７（b2）において、欠陥ピクセルに当たる部分の信号強度（Int２）は、本来＋１０Ｖであるべき電圧がＳ−Ｄ欠陥によって−１４Ｖとなることで、この−１４Ｖに対応する信号強度を示す。このInt２をWhite Thresh1の閾値と比較することで、Ｓ−Ｄ欠陥の欠陥種を判別する。
【００９５】
一方、図７（b3）において、欠陥ピクセルに当たる部分の信号強度（Int３）は、本来の電圧−１４Ｖに対応する信号強度と、Ｓ−Ｄ欠陥による−１４Ｖに対応する信号強度とが同信号強度となるため、ゲートＧoとソースＳoが交差する一ピクセルについては駆動パターン３の印加によって欠陥種を判別することはできない。
【００９６】
また、図７（ｃ）はＴＦＴアレイの内で、ゲートＧoとソースＳeが交差する一ピクセルがＳ−Ｄ欠陥の状態にある場合を示し、図７（c1）は駆動パターン１を印加したときの走査画像を示し、図７（c2），(c3)は駆動パターン２，３を印加したときの走査画像を示している。
【００９７】
駆動パターン１を印加した場合には、図７（ｂ）で示した場合と同様に、欠陥ピクセルは周囲のピクセルと異なる信号強度を示す。ここでは、正常なピクセルの信号強度は電圧＋１０Ｖに対応する信号強度を示し、欠陥ピクセルは−１４Ｖに対応する信号強度を示している。この信号強度の相違から欠陥ピクセルを検出する。
【００９８】
次に、駆動パターン２，３の印加によって、走査画像はピクセルを単位として格子状に異なる信号強度分布を示す。図７（c2）と図７(c3)とはそれぞれ逆の走査強度状態を示すと共に、図７（b2）と図７(b3)と逆の信号強度状態を示している。
【００９９】
図７（c2）において、欠陥ピクセルに当たる部分の信号強度（Int２）は、本来の電圧−１４Ｖに対応する信号強度と、Ｓ−Ｄ欠陥による−１４Ｖに対応する信号強度とが同信号強度となるため、ゲートＧoとソースＳeが交差する一ピクセルについては駆動パターン３の印加によって欠陥種を判別することはできない。
【０１００】
一方、図７（c3）において、欠陥ピクセルに当たる部分の信号強度（Int３）は、本来＋１０Ｖであるべき電圧がＳ−Ｄ欠陥によって−１４Ｖとなり、この電圧に対応する信号強度を示す。この信号強度Int３をWhite Thresh1の閾値と比較することで、Ｓ−Ｄ欠陥の欠陥種を判別する(S7)。
【０１０１】
なお、図８（ｂ）は図７(b2)に対応する信号図であり、駆動パターン２を印加した際の[Ｇo，Ｓo]の電圧状態を示している。また、図８（ｃ）は図７(c2)に対応する信号図であり、駆動パターン２を印加した際の[Ｇo，Ｓe]の電圧状態を示している。
【０１０２】
また、図８（ｄ）は図７(b3)に対応する信号図であり、駆動パターン３を印加した際の[Ｇo，Ｓo]の電圧状態を示している。また、図８（ｅ）は図７(c3)に対応する信号図であり、駆動パターン３を印加した際の[Ｇo，Ｓe]の電圧状態を示している。
【０１０３】
次に、S8のＤ−Ｓｃ欠陥の判別工程について説明する。
図９はＤ−Ｃｓ欠陥の場合の走査画像例を示し、図１０はＤ−Ｃｓ欠陥の場合のピクセルの電圧状態を示している。
【０１０４】
図９（ａ）はＴＦＴアレイが正常状態にある場合を示し、図９（a1）は駆動パターン１を印加したときの走査画像を示し、図９（a2），(a3)は駆動パターン２，３を印加したときの走査画像を示している。駆動パターン２，３の印加によって、走査画像はピクセルを単位として格子状に異なる信号強度分布となる。図９（a2）と図９(a3)とは、それぞれ逆の信号強度状態となる。
【０１０５】
印加するソース電圧が＋１０Ｖと−１４Ｖである場合には、駆動パターン１による場合には全ピクセルは例えば＋１０Ｖとなり（図１０（ａ）の破線で示すピクセル電圧）、駆動パターン２，３による場合には＋１０Ｖと−１４Ｖ（図１０（ｂ）〜（ｅ））の破線で示すピクセル電圧）が格子状に印加される。
【０１０６】
図９（ｂ）はＴＦＴアレイの内で、ゲートＧoとソースＳoが交差する一ピクセルがＤ−Ｃｓ欠陥の状態にある場合を示し、図９（b1）は駆動パターン１を印加したときの走査画像を示し、図９（b2），(b3)は駆動パターン２，３を印加したときの走査画像を示している。
【０１０７】
駆動パターン１を印加することによって、欠陥ピクセルの電圧は周囲のピクセルと異なる電圧を示し、走査画像はこの電位により異なる信号強度を示し。ここでは、正常なピクセルの電圧が＋１０Ｖで、欠陥ピクセルの電圧がＣs電圧の−５Ｖの場合を示している。この電圧の相違による走査画像の信号強度から欠陥ピクセルを検出する。
【０１０８】
次に、駆動パターン２，３の印加によって、走査画像はピクセルを単位として格子状に異なる信号強度分布を示す。図９（b2）と図９(b3)とは、それぞれ逆の信号強度状態を示している。
【０１０９】
図９（b2）において、欠陥ピクセルに当たる部分の信号強度（Int２）は、本来＋１０Ｖであるべき電圧に対応する信号強度に皮って、Ｄ−Ｃｓ欠陥によって印加されたＣs電圧の０Ｖの対応する信号強度となる。この信号強度Int２をBlack Thresh1の閾値と比較することで、Ｄ−Ｃｓ欠陥の欠陥種を判別する。
【０１１０】
一方、図９（b3）において、欠陥ピクセルに当たる部分の信号強度（Int３）は、本来−１４Ｖであるべき電圧に対応する信号強度が、Ｄ−Ｃｓ欠陥によって印加されたＣs電圧の０Ｖに対応する信号強度となる。この信号強度Int３をBlack Thresh1の閾値と比較することで、Ｄ−Ｃｓ欠陥の欠陥種を判別する。
【０１１１】
また、図９（ｃ）はＴＦＴアレイの内で、ゲートＧoとソースＳeが交差する一ピクセルがＤ−Ｃｓ欠陥の状態にある場合を示し、図９（c1）は駆動パターン１を印加したときの走査画像を示し、図９（c2），(c3)は駆動パターン２，３を印加したときの走査画像を示している。
【０１１２】
駆動パターン１を印加した場合には、図９（ｂ）で示した場合と同様に、欠陥ピクセルの電圧は周囲のピクセルと異なる電圧を示す。ここでは、正常なピクセルの電圧は＋１０Ｖを示し、欠陥ピクセルの電圧はＤ−Ｃｓ欠陥によってＣs電圧の−５Ｖとなる。この電圧の相違によって生じる走査画像の信号強度の相違から欠陥ピクセルを検出する。
【０１１３】
次に、駆動パターン２，３の印加によって、走査画像はピクセルを単位として格子状に異なる信号強度分布を示す。図９（c2）と図９（c3)とはそれぞれ逆の信号強度状態を示す。
【０１１４】
図９（c2）において、欠陥ピクセルに当たる部分の信号強度（Int２）は、本来−１４Ｖであるべき電圧に対応する信号強度が、Ｄ−Ｃｓ欠陥によって印加されたＣs電圧の０Ｖに対応する信号強度となる。この信号強度Int２をBlack Thresh1の閾値と比較することで、Ｄ−Ｃｓ欠陥の欠陥種を判別する。
【０１１５】
一方、図９（c3）において、欠陥ピクセルに当たる部分の信号強度（Int３）は、本来＋１０Ｖであるべき電圧に対応する信号強度が、Ｄ−Ｃｓ欠陥によって印加された０Ｖに対応する信号強度となる。この信号強度Int３をBlack Thresh1の閾値と比較することで、Ｄ−Ｃｓ欠陥の欠陥種を判別する。
【０１１６】
なお、図１０（ｂ）は図９(b2)に対応する信号図であり、駆動パターン２を印加した際の[Ｇo，Ｓo]の電圧状態を示している。また、図１０（ｃ）は図９(c2)に対応する信号図であり、駆動パターン２を印加した際の[Ｇo，Ｓe]の電圧状態を示している。
【０１１７】
また、図１０（ｄ）は図９(b3)に対応する信号図であり、駆動パターン３を印加した際の[Ｇo，Ｓo]の電圧状態を示している。また、図１０（ｅ）は図９(c3)に対応する信号図であり、駆動パターン３を印加した際の[Ｇo，Ｓe]の電圧状態を示している。
【０１１８】
次に、S6の判別工程による欠陥種判別ついて説明する。
S6の判別工程では、欠陥部分の信号強度（Int２又はInt３）が、Black Thresh1の閾値とWhite Thresh1の閾値との間にあり、S7のS-D欠陥判別工程およびS8のD-Cs欠陥判別工程で欠陥判別されなかった信号強度について、さらに、Ｓ−Ｄ欠陥、Ｄ−Ｃｓ欠陥、weak欠陥の何れの欠陥種であるかを判別する。
【０１１９】
この欠陥種判定では、欠陥部分の信号強度（Int２又はInt３）がWhite Thresh2の閾値よりも高い場合には、Ｓ−Ｄ欠陥と判別し、欠陥部分の信号強度（Int２又はInt３）がBlack Thresh2の閾値よりも低い場合には、Ｄ−Ｃｓ欠陥と判別する。また、欠陥部分の信号強度（Int２又はInt３）がWhite Thresh2の閾値とBlack Thresh2の閾値との間にある場合には、weak欠陥と判別する。
【０１２０】
図１１はweak欠陥の場合の走査画像例を示し、図１２はweak欠陥の場合のピクセルの電圧状態を示している。
【０１２１】
図１１（ａ）はＴＦＴアレイが正常状態にある場合を示し、図１１（a1）は駆動パターン１を印加したときの走査画像を示し、図１１（a2），(a3)は駆動パターン２，３を印加したときの走査画像を示している。駆動パターン２，３の印加によって、走査画像はピクセルを単位として格子状に異なる信号強度分布となる。図１１（a2）と図１１(a3)とは、それぞれ逆の信号強度状態となる。
【０１２２】
印加するソース電圧が＋１０Ｖと−１４Ｖである場合には、駆動パターン１による場合には全ピクセルが例えば＋１０Ｖとなり（図１２（ａ）の破線で示すピクセル電圧）、駆動パターン２，３による場合には＋１０Ｖと−１４Ｖ（図１２（ｂ）〜（ｅ））の破線で示すピクセル電圧）が格子状に印加される。
【０１２３】
図１１（ｂ）はＴＦＴアレイの内で、ゲートＧoとソースＳoが交差する一ピクセルがweak欠陥の状態にある場合を示し、図１１（b1）は駆動パターン１を印加したときの走査画像を示し、図１１（b2），(b3)は駆動パターン２，３を印加したときの走査画像を示している。
【０１２４】
駆動パターン１を印加することによって、欠陥ピクセルの電圧は周囲のピクセルと異なる電圧を示し、走査画像はこの電圧に応じた信号強度を示す。ここでは、正常なピクセルは＋１０Ｖの電圧に対応する信号強度を示し、欠陥ピクセルはweak欠陥の電気的状態に対応する信号強度を示している。この走査強度の相違から欠陥ピクセルを検出する。
【０１２５】
次に、駆動パターン２，３の印加によって、走査画像はピクセルを単位として格子状に異なる信号強度を示す。図１１（b2）と図１１(b3)とは、それぞれ逆の信号強度状態を示している。
【０１２６】
ソース（Ｓ）とドレイン（Ｄ）の間の絶縁が不良である場合には、この間は高抵抗で接続され、ＴＦＴアレイのスイッチがオフである場合であっても抵抗値に応じた電流が流れる。高抵抗であるため、ピクセルの電圧は印加電圧から徐々に変化する。このピクセルの電圧は駆動パターンの一周期の間に変化する。
【０１２７】
weak欠陥を判定するための信号強度は、高抵抗の大きさに応じて変化するため、駆動パターンの一周期内の検出値の平均値を求め、この平均値を閾値と比較する他、駆動パターンの一周期内の所定時点の値を検出し、この検出値を閾値と比較することによって、欠陥種判別を行うことができる。
【０１２８】
本発明は、このピクセル電圧の変化に基づく走査画像の信号強度を複数の閾値と比較することによって、weak欠陥であるか、あるいはＳ−Ｄ欠陥又はＤ−Ｃｓ欠陥の何れの欠陥種であるかを判別する。
【０１２９】
weak欠陥において、ピクセル電圧の変化特性は、欠陥部分の抵抗状態に依存する。また、Ｓ−Ｄ欠陥やＤ−Ｃｓ欠陥では、欠陥によるピクセル電圧は周囲の電気的な環境によって変動する。したがって、Ｓ−Ｄ欠陥とweak欠陥との判別、およびＤ−Ｃｓ欠陥とweak欠陥との判別を、それぞれ一つの閾値で行った場合には、誤判別の要因となる。
【０１３０】
そこで、本発明は、図３に示すような複数の閾値を設定し、この閾値によって欠陥種を定める信号強度の領域を複数個設定することによって、weak欠陥によるピクセル電圧の変化特性や、Ｓ−Ｄ欠陥やＤ−Ｃｓ欠陥のピクセル電圧の変動に依らない安定した欠陥種判別を行う。
【０１３１】
図１１（b2）において、欠陥ピクセルに当たる部分の信号強度（Int２）は、weak欠陥の特性上、ほとんど電圧コントラストがつかず、正常ピクセルとほぼ同様の信号強度を示す。
【０１３２】
信号強度Int２をWhite Thresh2の閾値およびBlack Thresh2の閾値と比較することで、高抵抗のweak欠陥の欠陥種であるか、あるいはＳ−Ｄ欠陥又はＤ−Ｃｓ欠陥に何れの欠陥種であるかを判別する。信号強度Int２がWhite Thresh2の閾値よりも高い場合にはＳ−Ｄ欠陥と判別し(S7)、信号強度Int２がBlack Thresh2の閾値より小さい場合にはＤ−Ｃｓ欠陥と判別し(S8)、信号強度Int２がWhite Thresh2の閾値とBlack Thresh2の閾値の間の場合にはweak欠陥と判別する(S9)。
【０１３３】
一方、図１１（b3）において、欠陥ピクセルに当たる部分の信号強度（Int３）は、本来の電圧−１４Ｖに対応する信号強度と、ピクセルに印加された電圧がー１４Ｖであり、ソース信号の電圧も−１４Ｖと同じ電圧になるため、欠陥ピクセルの電圧リークが発生せず欠陥ピクセルの信号強度とが同信号強度となるため、ゲートＧoとソースＳoが交差する一ピクセルについては駆動パターン３の印加によって欠陥種を判別することはできない。
【０１３４】
また、図１１（ｃ）はＴＦＴアレイの内で、ゲートＧoとソースＳeが交差する一ピクセルがweak欠陥の状態にある場合を示し、図１１（c1）は駆動パターン１を印加したときの走査画像を示し、図１１（c2），(c3)は駆動パターン２，３を印加したときの走査画像を示している。
【０１３５】
駆動パターン１を印加した場合には、図１１（ｂ）で示した場合と同様に、欠陥ピクセルは周囲のピクセルと異なる信号強度を示す。ここでは、正常なピクセルの信号強度は電圧＋１０Ｖに対応する信号強度を示し、欠陥ピクセルはweak欠陥の電気的状態に依存した信号強度を示している。この信号強度の相違から欠陥ピクセルを検出する。
【０１３６】
次に、駆動パターン２，３の印加によって、走査画像はピクセルを単位として格子状に異なる信号強度分布を示す。図１１（c2）と図１１(c3)とはそれぞれ逆の走査強度状態を示している。
【０１３７】
図１１（c2）において、欠陥ピクセルに当たる部分の信号強度（Int２）は、ピクセルに印加された電圧が−１４Ｖであり、ソース信号の電圧も−１４Ｖと同じ電圧になるため、欠陥ピクセルの電圧リークが発生せず、欠陥ピクセルの信号強度は正常ピクセルと同じ強度となるため、ゲートＧoとソースＳeが交差する一ピクセルについては駆動パターン３の印加によって欠陥種を判別することはできない。
【０１３８】
一方、図１１（c3）において、欠陥ピクセルに当たる部分の信号強度（Int３）は、本来＋１０Ｖであるべき電圧がweak欠陥の特性上、ほとんど電圧コントラストがつかず、正常ピクセルとほぼ同様の信号強度を示す。この信号強度Int３をWhite Thresh2の閾値およびBlack Thresh2の閾値と比較することで、weak欠陥の欠陥種であるか、あるいはＳ−Ｄ欠陥又はＤ−Ｃｓ欠陥の何れの欠陥種であるかを判別する。信号強度Int２がWhite Thresh2の閾値よりも高い場合にはＳ−Ｄ欠陥と判別し(S7)、信号強度Int２がBlack Thresh2の閾値より小さい場合にはＤ−Ｃｓ欠陥と判別し(S8)、信号強度Int２がWhite Thresh2の閾値とBlack Thresh2の閾値の間の場合にはweak欠陥と判別する(S9)。
【０１３９】
なお、図１２（ｂ）は図１１(b2)に対応する信号図であり、駆動パターン２を印加した際の[Ｇo，Ｓo]の電圧状態を示している。また、図１２（ｃ）は図１１(c2)に対応する信号図であり、駆動パターン２を印加した際の[Ｇo，Ｓe]の電圧状態を示している。
【０１４０】
また、図１２（ｄ）は図１１(b3)に対応する信号図であり、駆動パターン３を印加した際の[Ｇo，Ｓo]の電圧状態を示している。また、図１２（ｅ）は図１１(c3)に対応する信号図であり、駆動パターン３を印加した際の[Ｇo，Ｓe]の電圧状態を示している。
【０１４１】
S4〜S9の工程による欠陥種判別を全点欠陥に行い（S10,S11）、欠陥種を判別した欠陥ピクセルを特定し（S12）、駆動パターン１で検出した欠陥ピクセルの位置と、S12で特定した欠陥ピクセルとを比較する(S13)。
【０１４２】
欠陥種判別によって特定したピクセル位置は、ピクセルを単位とする周期性を有する駆動パターンを用いることから、ピクセルを単位とする位置精度を有している。そこで、点欠陥で検出した欠陥ピクセルの位置を、欠陥種判別で特定したピクセル位置によって位置を確認することで、欠陥ピクセルの位置精度を高めることができる。
【０１４３】
S13の位置比較において、点欠陥で検出した欠陥ピクセルの位置と欠陥種判別で特定したピクセル位置とが一致した場合には(S14)、点欠陥で検出したピクセル位置を欠陥ピクセルの位置として確認する(S15)。一方、点欠陥で検出した欠陥ピクセルの位置と欠陥種判別で特定したピクセル位置とが一致しない場合には(S14)、点欠陥で検出したピクセル位置を欠陥ピクセルの位置によって修正するする(S16)。
【０１４４】
図１３は、本発明による欠陥判別の概略を説明するための図である。図１３に示す例では、基板上に欠陥点としてａ〜ｆが存在し、欠陥点ａ，ｄはS-D欠陥、欠陥点ｂ，ｅはD-Cs欠陥、欠陥点ｆはweak欠陥としている。S-D欠陥の内、欠陥点ｄの信号強度はWhite Thersh1の閾値による判別では検出されない程度に低く、一方、D-Cs欠陥の内、欠陥点ｅ信号強度はBlack Thersh1の閾値による判別では検出されない程度に高い場合を示している。また、欠陥点ｆの信号強度は、S-D欠陥とD-Cs欠陥のいずれにも判別されない範囲である場合を示している。
【０１４５】
本発明は、欠陥検出において、駆動パターン１で取得した走査画像に基づいて欠陥点ａ〜ｆを検出する。次に、欠陥検出で検出した欠陥点ａ〜ｆについて、欠陥種判別によってS-D欠陥、D-Cs欠陥、およびweak欠陥の欠陥種を判別する。
【０１４６】
はじめに、欠陥検出で検出した欠陥点ａ〜ｆについて、駆動パターン２、３によって取得した各欠陥点の信号強度と、White Thersh1の閾値およびBlack Thersh1の閾値とを比較する。White Thersh1の閾値との比較によって、欠陥点ａがS-D欠陥であることを判別する（図１３中の（Ａ））。また、Black Thersh1の閾値との比較によって、欠陥点ｂがD-Cs欠陥であることを判別する（図１３中の（Ｂ））。
【０１４７】
ここで、欠陥点ｄ，ｅ，ｆは、このWhite Thersh1の閾値およびBlack Thersh1の閾値との比較によっては欠陥種別は判別されずに残る（図１３中の（Ｃ））。
【０１４８】
次に、駆動パターン２、３によって取得した各欠陥点の信号強度と、White Thersh2の閾値およびBlack Thersh2の閾値とを比較する。
【０１４９】
White Thersh2の閾値との比較によって、欠陥点ｄがS-D欠陥であることを判別し（図１３中の（Ｄ））、Black Thersh2の閾値との比較によって、欠陥点ｅがD-Cs欠陥であることを判別する（図１３中の（Ｅ））。
【０１５０】
さらに、信号強度がWhite Thersh2の閾値とBlack Thersh2の閾値との間にあることによって、欠陥点ｆがweak欠陥であることを判別する（図１３中の（Ｆ））。なお、図１３中のＡ〜Ｆの符号は、図３中の符号Ａ〜Ｆと対応して示している。
【０１５１】
本発明の態様によれば、Ｓ−Ｄ欠陥、Ｄ−Ｃｓ欠陥、weak欠陥の各欠陥種判別の判別率を向上させることができる。
【０１５２】
本発明の態様によれば、ピクセル単位で欠陥種判別を行うことによって、判別精度を向上させると共に、欠陥位置の検出精度を向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１５３】
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。
【符号の説明】
【０１５４】
１    アレイ検査装置
２    電子線源
３    二次電子検出器
４    駆動信号生成部
５    信号処理部
６    点欠陥検出部
７    欠陥種判別部
８    欠陥ピクセル位置特定部
９    走査制御部
１０    プローバ
１１    ステージ
２０    基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１７】
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