(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に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によって基板の欠陥検査を行う基板検査装置において、真空室と加熱装置とを備える前記基板検査装置の真空加熱装置内の基板の温度を計測する温度計測方法であって、
当該真空室内に配置される基板への電子ビームの照射によって基板から放出される二次電子強度を求める工程と、
予め求めておいた二次電子強度と温度との相関関係に基づいて、前記二次電子強度から基板の温度を求める工程とを含むことを特徴とする、基板検査装置における温度計測方法。
【請求項２】
前記電子ビームの基板上の照射位置を求め、当該電子ビームの照射位置を温度の計測位置として、当該計測位置と前記温度とから基板の温度分布を求める工程を含むことを特徴とする、請求項１に記載の基板検査装置における温度計測方法。
【請求項３】
基板に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によって基板の欠陥検査を行う基板検査装置において、
真空室と加熱装置とを備える真空加熱装置と、
電子ビームを照射によって基板から得られる二次電子を検出する二次電子検出器と、
前記二次電子検出器の検出信号に基づいて、前記真空室内に配置される基板の温度を計測する温度計測部とを備え、
前記温度計測部は、
前記検出信号から二次電子強度を測定する強度測定部と、
前記二次電子検出器で検出した二次電子強度を温度に変換する温度変換部とを備え、
前記温度変換部は、予め求めておいた二次電子強度と温度との相関関係に基づいて、前記強度測定部が測定した二次電子強度を温度に変換することを特徴とする、基板検査装置。
【請求項４】
前記二次電子強度と温度との相関関係を記憶する記憶部を備え、
前記温度変換部は、前記二次電子検出器で検出した二次電子強度に対応する温度を記憶部から読み出すことによって、二次電子強度から温度への変換を行うことを特徴とする、請求項３に記載の基板検査装置。
【請求項５】
前記温度変換部は、前記二次電子検出器で検出した二次電子強度に対応する温度を、二次電子強度と温度との相関関係を表す演算式によって演算して求め、二次電子強度から温度への変換を行うことを特徴とする、請求項３に記載の基板検査装置。
【請求項６】
前記基板を配置するステージを備え、
前記温度計測部は、当該ステージに対する電子ビームの照射位置を温度の計測位置とし、当該計測位置と前記温度とから温度分布を求めることを特徴とする、請求項３から５の何れか一つに記載の基板検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板に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によって基板の欠陥検査を行う基板検査に関し、基板検査装置が備える真空加熱装置内において加熱された基板の加熱温度を測定する温度計測方法、および基板検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子線を用いてフラットパネルディスプレイ等のＴＦＴアレイ基板のピクセルの状態（良否）を検査する検査装置として例えば、特許文献１，２が知られている。
【０００３】
この検査装置は、測定画像データから欠陥点を特定する装置であり、測定信号値から検査対象であるＴＦＴ基板のピクセル配列に対応した画像データ（２次元データ）を取得し、この画像データから欠陥画素を抽出することによって、欠陥座標や欠陥種の分類などの検査情報を取得している。
【０００４】
ここで、画像データから欠陥画素を抽出するには、特定の信号強度を持つ画素を抽出することで行い、抽出した画素を欠陥画素としている。また、欠陥種の分類では、大きく、孤立した点として存在する欠陥（点欠陥）や、水平あるいは垂直方向に連続した点の集合となっていることにより線となっている欠陥（線欠陥）に分類される。また、それぞれの点欠陥や線欠陥は、互いの相関の有無に応じて、さらにグループ化した欠陥としても分類される。
【０００５】
検査装置では、検査対象であるＴＦＴアレイ基板の各ピクセルの状態（良否）に応じた相関出力を、各ピクセルの信号強度として測定することができ、その測定信号強度によって２次元の画像データを構成することができる。
【０００６】
欠陥種の分類は、例えば、測定した画像データ（２次元データ）において、ある強度値をしきい値（Threshold）として、このしきい値以下の強度を持つ点を欠陥点として抽出し、抽出した欠陥点の集合をさらにグループ化して分類する。このように、測定した２次元（画像）データから抽出した欠陥点の集合は、それらの位置的あるいは形状的などの特徴によってグループ化され、分類されて最終的な検査情報として出力される。
【０００７】
基板検査において、検査対象の基板を加熱して高温状態で検査を行うことによって、低温では検出が困難な欠陥を検出することが提案されている。基板を加熱する手段としては、ステージ内にヒータを設ける構成や、加熱ランプを設ける構成が知られている。このような基板加熱では、基板の加熱温度を知ることが求められる。従来、加熱された基板の温度測定において、基板検査に支障が生じたり、基板自体に損傷を与える可能性があるなどに理由から、温度センサを基板に接触させることによる直接測定ではなく、発熱部や基板が配置されるチャンバ内の雰囲気中の温度を測定するという間接的な測定が行われている。
【０００８】
なお、本発明のように基板の欠陥検査を行う技術ではないが、非接触による温度測定の技術として、基板上に実装された実装部品を赤外線センサによって撮像し、得られた画像データから実装部品の温度を測定する技術が提案されている（特許文献３参照）。
【０００９】
【特許文献１】特開平１１−２６５６７８号公報
【特許文献２】特開２０００−３１４２号公報
【特許文献３】特開２００５−１１４５５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記したように、基板の欠陥検査を加熱した状態で行う際に、従来は発熱部や雰囲気中の温度を測定するといった間接的測定によって、基板の温度を類推するに過ぎないため、高い測定精度を得ることができないという問題があり、また、基板の一部の近傍の温度を類推するに過ぎないため、基板全体の温度分布を求めることができないという問題がある。特に、大型基板の場合には、従来にように、発熱部や雰囲気中の温度を測定するための温度センサによって温度を測定するには、温度センサが多数必要となる。しかしながら、真空室は真空排気の点から通常限られたスペースであるため、温度センサが設置可能な箇所は限られており、基板全体の温度分布を求めるに必要となる個数の温度センサを配置することは困難である。
【００１１】
また、上記した赤外線センサを用いて画像データから実装部品の温度を測定する測定技術を適用するには、新たに赤外線センサを配置する必要があるという問題があり、さらに、大型基板の温度を測定するには、基板全体を見渡せる位置に赤外線センサを配置する必要があるが、限られたスペースの真空室内において赤外線センサの望ましい位置を見つけることは困難である。
【００１２】
そこで、本発明は上記課題を解決して、真空加熱装置において、加熱された基板の温度を測定することを目的とし、基板の温度分布を測定することを目的とする。
【００１３】
また、温度測定のための付加装置を要することなく、基板の温度分布を測定することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本明は、基板に電子ビームを照射した際に、基板から放出される二次電子の強度と温度との間に相関関係あることを利用し、基板に電子ビームを照射して二次電子を検出し、この検出した二次電子の強度から基板の温度を求めるものである。温度の測定点は電子ビームの照射位置に相当するため、基板に対する電子ビームの照射位置を走査することで、真空室内の配置構成にかかわらず、基板の温度分布を測定することができる。
【００１５】
また、基板に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によって基板の欠陥検査を行う基板検査装置では、この基板検査装置が備え機能をそのまま利用することができるため、温度測定のために新たな装置を付加する必要がない。
【００１６】
本発明は、基板検査装置における温度計測方法の態様と、基板検査装置の態様とすることができる。
【００１７】
本発明の基板検査装置における温度計測方法の態様は、真空室と加熱装置とを備える基板検査装置の真空加熱装置内の基板の温度を計測する温度計測方法であり、真空室内に配置される基板への電子ビームの照射によって基板から放出される二次電子に強度を求める工程と、予め求めておいた二次電子強度と温度との相関関係に基づいて、求めた二次電子強度から基板の温度を求める工程とを含む。
【００１８】
また、電子ビームの基板上の照射位置を求め、この電子ビームの照射位置を温度の計測位置として、計測位置と温度とから基板の温度分布を求める工程を含む。
【００１９】
電子ビームの基板上の照射位置は、基板を支持するステージの位置や、電子ビームの偏向を定める走査制御から求めることができる。
【００２０】
また、本発明の基板検査装置の態様は、真空室と加熱装置とを備える真空加熱装置において、電子ビームを照射によって基板から得られる二次電子を検出する二次電子検出器と、この二次電子検出器の検出信号に基づいて、真空室内に配置される基板の温度を計測する温度計測部とを備える。
【００２１】
ここで、温度計測部は、検出信号から二次電子強度を測定する強度測定部と、二次電子検出器で検出した二次電子強度を温度に変換する温度変換部とを備える。温度変換部は、予め求めておいた二次電子強度と温度との相関関係に基づいて、強度測定部が測定した二次電子強度を温度に変換する。これによって、基板の温度を測定することができる。
【００２２】
二次電子強度と温度との相関関係は、テーブルや演算式等の任意の形式で定めておくことができ、この二次電子強度と温度との相関関係は記憶部あるいは演算部に記憶させておくことができる。
【００２３】
温度変換部は、二次電子検出器で検出した二次電子強度に対応する温度を記憶部から読み出すことによって、二次電子強度から温度への変換を行う。あるいは、二次電子検出器で検出した二次電子強度に対応する温度を演算により求めることによって、二次電子強度から温度への変換を行う。
【００２４】
また、真空加熱装置は基板を配置するステージを備え、温度計測部はこのステージに対する電子ビームの照射位置を温度の計測位置とし、計測位置と温度とから温度分布を求める。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、加熱された基板の温度、および基板の温度分布を測定することができる。
【００２６】
また、本発明によれば、温度測定にための付加装置を要することなく、基板の温度分布を測定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
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。
【００２８】
図１は本発明の基板検査装置の構成を説明するための図であり、アレイ基板検査装置の例を示している。ここでは、電子ビームを基板に照射し、基板から発生する二次電子を検出することによって欠陥検査を行う構成例について説明する。
【００２９】
図１において、真空加熱装置を含む基板検査装置１は、基板３０に照射する電子ビーム２１を発生する電子銃２と、電子銃２から発せられた電子ビーム２１を偏向させるレンズ系５と、基板３０を載置し、載置した基板３０に対する電子ビームの照射位置を変更するステージ４と、電子ビーム２１の照射によって基板３０から放出される二次電子２２を検出する二次電子検出器３と、二次電子検出器３で検出した検出信号を用いて欠陥検査を行う欠陥検査部７、レンズ系５及び／又はステージ４を制御して、電子ビーム２１を基板３０で走査させる走査制御部８とを備える。
【００３０】
ステージ４上に載置した基板３０を加熱する手段として、ステージ４内にヒータ９を備える。なお、ヒータはステージ４内に限らず真空室２０内の他の箇所に設けてもよい。また、加熱手段は、ヒータの他にランプ等によってもよい。
【００３１】
さらに、温度を測定する機構として、二次電子検出器３から二次電子検出信号を入力し、この二次電子検出信号から基板温度を求める温度計測部１０を備える。温度計測部１０は、走査制御部６から温度の測定点に関する位置情報を取得することで基板の温度分布を求める。
【００３２】
欠陥検査部７の検査結果や、温度計測部１０の温度あるいは温度分布は、表示部８に表示することができる。
【００３３】
本発明の真空加熱装置による温度測定は、基板に電子ビームを照射した際に基板から放出される二次電子の強度と、そのときの基板の温度との間に見出した相関関係に基づくものである。そこで、基板の温度と、その温度において検出される二次電子の強度との間の相関関係を予め求めておく必要がある。
【００３４】
図２は、基板の温度と二次電子強度との間の相関関係を求める手順を示すフローチャートである。図２のフローチャートにおいて、基板を加熱しながら（Ｓ１）、基板の電子ビームを照射して得られる二次電子を検出し、検出した二次電子信号の強度を測定する（Ｓ２）。このときの温度を、別に用意した温度センサにより温度を測定する。なお、この温度センサは、二次電子強度と温度との相関関係を求めるために用意するものであり、この相関関係が得られた後において、真空加熱装置による温度測定では不要とすることができる（Ｓ３）。
【００３５】
Ｓ２で求めた二次電子強度とＳ３で求めた温度との相関関係を記憶する。この相関関係は、テーブルや演算式の形式として記憶装置に記憶しておき、求めた二次電子強度に対応する温度を読み出す形態とする他、演算式の場合には温度計測部内で行う演算内容として設定する形態とすることもできる（Ｓ４）。上記Ｓ１〜Ｓ４の工程を、基板の温度を変更させながら温度測定終了まで行う（Ｓ５）。
【００３６】
以下、温度計測部による二次電子検出信号を用いた温度計測を、２つの態様について説明する。第１の態様は、基板の二次電子強度について二次元配列データを求めた後に、温度を求める態様であり、第２の態様は、基板の二次電子強度を走査によって測定しながら、温度を順次求める態様である。
【００３７】
はじめに、第１の態様について図３の温度計測部の構成図、および図４のフローチャートを用いて説明する。
【００３８】
図３において、温度計測部１０は、二次電子検出器３から入力した二次電子検出信号の強度を測定する強度測定部１１と、二次電子強度を温度に変換する温度変換部１２と、二次元配列データや、二次電子強度と温度との相関関係を記憶する記憶部１３と、温度や温度分布を表示する表示部８を備える。
【００３９】
強度測定部１１は、例えば、二次電子検出信号の信号レベルをＡ／Ｄ変換することで二次電子強度情報を得る。
【００４０】
温度変換部１２は、二次電子強度と温度との相関関係を用いて、強度測定部１１で求めた二次電子強度を対応する温度に変換する。
【００４１】
また、記憶部１３は、強度測定部１１で求めた二次電子強度情報と、この二次電子が得られた基板上の位置情報とを二次配列データの形態で記憶する記憶部１３ａと、予め求めたおいた二次電子強度と温度との相関関係を記憶する記憶部１３ｂと、温度変換部１２で得られた温度情報と、この温度情報が得られた基板上の位置情報とを二次配列データの形態で記憶する記憶部１３ｃとを含む。
【００４２】
なお、ここで、位置情報は、ステージ４の位置に関わる位置情報と、レンズ系５の偏向位置に関わる位置情報とを含み、走査制御部６から取得することができる。この走査にかかわる位置情報は、ステージ４上に載置された基板３０に照射される電子ビーム２１の位置であるが、この位置は二次電子が放出される位置でもあるため、同時に温度測定点に相当する位置でもある。したがって、記憶部１３ａと記憶部１３ｂの二次元配列データにおける位置は、基板上の同一の位置を表すと共に、記憶部１３ａの二次元配列データにおける位置は二次電子の測定点を表し、記憶部１３ｃの二次元配列データにおける位置は温度の測定点を表している。
【００４３】
図４のフローチャートは、主に温度変換部１２の動作を示している。温度変換部１２は、記憶部１３ａに記憶される二次元配列データから二次電子強度を読み出し（Ｓ１１）、記憶１３ｂに記憶する相関関係に基づいて、読み出した二次電子強度を対応する温度に変換する（Ｓ１２）。変換した温度情報は、位置情報と共に記憶１３ｃに二次元配列データとして記憶する（Ｓ１３）。
【００４４】
記憶部１３ａに記憶される二次元配列データに記憶される全データについて、Ｓ１１〜Ｓ１３の工程を繰り返すことで（Ｓ１４）、所定領域での温度分布を求めることができ、表示手部８に表示することができる（Ｓ１５）。
【００４５】
なお、記憶部１３ａに記憶する二次元配列データの領域は、基板の全面とする他、基板上に定めた任意の領域とすることができる。また、温度変換部１２が、記憶部１３ａから読み出す領域の範囲も、記憶部１３ａが格納する全領域とするとする他、任意の領域としてもよい。
【００４６】
次に、第２の態様について図５の温度計測部の構成図、および図６のフローチャートを用いて説明する。
【００４７】
図５に示す構成は、前記図３で示した構成とほぼ同様であるため、ここでは共通する構成については説明を省略し、相違する構成についてのみ説明する。
【００４８】
温度変換部１２は、強度測定部１１が測定する二次電子検出信号の強度を逐次入力し、記憶部１３ｂの相関関係に基づいて、二次電子強度を温度に変換する。変換した温度情報は、位置情報と共に記憶部１３ｃに二次元配列データとして記憶する。
【００４９】
図６のフローチャートは、主に温度変換部１２の動作を示している。温度変換部１２は、位置情報と二次電子検出信号を取得し（Ｓ２１）、強度測定部１１によって二次電子信号の強度を求めて温度変換部１２に送る（Ｓ２２）。温度変換部１２は、強度測定部１１から二次電子強度を受け取り、記憶１３ｂに記憶する相関関係に基づいて、二次電子強度を対応する温度に変換する（Ｓ２３）。変換した温度情報は、位置情報と共に記憶部１３ｃに二次元配列データとして記憶する（Ｓ２４）。
【００５０】
表示部８は、記憶部１３ｃに記憶される温度情報および位置情報を表示部８に表示する（Ｓ２５）。
【００５１】
測定領域について、Ｓ２１〜Ｓ２５の工程を繰り返すことで（Ｓ２６）、所定領域での温度分布を求め、表示手部８に表示することができる。
【００５２】
この態様によれば、二次電子検出信号が得られる毎に温度を求めることができ、電子ビームの走査に応じて、対応する位置の温度を順次表示することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明は、液晶基板や有機ＥＬ基板等に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の基板検査装置の構成を説明するための図である。
【図２】基板の温度と二次電子強度との間の相関関係を求める手順を示すフローチャートである。
【図３】本発明の第１の態様の温度計測部を説明するための構成図である。
【図４】本発明の第１の態様の温度計測部の動作を説明するためのフローチャートである。
【図５】本発明の第２の態様の温度計測部を説明するための構成図である。
【図６】本発明の第２の態様の温度計測部の動作を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００５５】
１…基板検査装置、２…電子銃、３…二次電子検出器、４…ステージ、５…レンズ系、６…走査制御部、７…欠陥検査部、８…表示部、９…ヒータ、１０…温度計測部、１１…強度測定部、１２…温度変換部、１３，１３ａ〜１３ｄ…記憶部、２０…真空室、２１…電子ビーム、２２…二次電子、３０…基板。
【図１】
0004817014.tif 000002
【図２】
0004817014.tif 000003
【図３】
0004817014.tif 000004
【図４】
0004817014.tif 000005
【図５】
0004817014.tif 000006
【図６】
0004817014.tif 000007