(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に電子ビームを走査することにより基板上に形成したＴＦＴアレイの検査を行うＴＦＴアレイ検査装置であって、
基板上に対する電子ビームの走査を行う本体チャンバーと、
前記本体チャンバーに対してパレット上に載置した基板を搬出入するロードロックチャンバーとを備え、
前記ロードロックチャンバーは、基板上にパターニングしたアライメントマークを撮像する撮像手段と、パレット上で基板をアライメント位置に移動するアライメント機構とを備え、
ロードロックチャンバー側において、前記アライメント機構は、前記撮像手段が撮像したアライメントマークの像に基づいてパレットに対する基板の位置を確認し、当該基板のパレットに対する位置が所定位置でない場合には、再アライメントを行い、パレットに対してアライメントされた基板を前記本体チャンバーに搬入して検査を行うことを特徴とする、ＴＦＴアレイ検査装置。
【請求項２】
前記撮像手段はＣＣＤカメラであり、ロードロックチャンバーの天板に取り付けることを特徴とする、請求項１に記載のＴＦＴアレイ検査装置。
【請求項３】
ロードロックチャンバーを介して本体チャンバーとの間でパレット上に載置した基板の搬出入を行い、前記本体チャンバー内において基板上に電子ビームを走査することにより基板上のＴＦＴアレイを検査するＴＦＴアレイ検査において、
ロードロックチャンバー側において、
パレット上に載置した基板をアライメント機構によりアライメント位置に移動し、
前記アライメント位置において、前記基板に設けたアライメントマークを撮像手段で撮像し、
前記撮像手段が撮像するアライメントマークに基づいてパレットに対する基板の位置を確認し、
パレットに対する基板位置が所定位置でない場合に再アライメントを行うことを特徴とする、ＴＦＴアレイ検査方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＴＦＴアレイ検査装置、及びＴＦＴアレイ検査方法に関し、例えば、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイなどのフラットパネルディスプレイに使われるＴＦＴアレイ基板の検査に適用することができる。
【０００２】
【従来の技術】
液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイ等のフラットパネルディスプレイのパネルはその製造工程において、通常ガラス基板の上にＴＦＴアレイのパターンを含む複数のパネルを形成し、このガラス基板から各パネルを切り出している。このフラットパネルディスプレイの製造、検査において、ガラス基板の検査や、ガラス基板上に形成したＴＦＴや画素の特性評価を行っている。例えば、従来のＴＦＴアレイ検査装置は、本体チャンバー内において基板に電子線を走査し、基板から放出される二次電子を検出することにより、ＴＦＴアレイ検査を行っている。
【０００３】
このＴＦＴアレイの検査においては、その検査結果を用いてリペア作業を行うため、欠陥位置を正確に求める必要がある。そのため、ＴＦＴアレイ検査装置において検査対象の基板を毎回同じ位置で検査する必要がある。
【０００４】
また、基板が本体チャンバー内の所定位置からずれている場合には、ＴＦＴアレイ検査に支障が生じる場合がある。例えば、本体チャンバー内において、アライメント機構上に基板が乗り上げた状態のまま、プローバを基板上に接触させると、基板はパレットとプローバとの間に挟まれ基板を構成するガラスが破損するおそれがある。  そのため、プローバの接触前に、基板のアライメント位置を確認する必要がある。
【０００５】
従来、基板のアライメント位置を確認するために、本体チャンバーの天板上にＣＣＤカメラを取り付け、このＣＣＤカメラにより基板に設けておいたアライメントマークを確認することが行われている。
【０００６】
図５はこの従来のアライメントマークの確認を説明するための概略図である。図５において、ＴＦＴアレイ検査は、本体チャンバー３とこの本体チャンバー３に対して基板４０を搬出入するロードロックチャンバー２ａ，２ｂを備える。パレット２０上に配置した基板４０は、ロードロックチャンバー２ａ，２ｂから本体チャンバー３内に搬送され、本体チャンバー３内においてＣＣＤカメラ（図示していない。図中の３１はＣＣＤカメラの撮像範囲を示す）によりアライメントマーク４１の確認が行われる。アライメントマーク４１の確認により基板４０の位置ずれが検出された場合には、基板４０をアライメント機構３２によりアライメント位置に移動させた後にプローバ３０を接触させ、ＴＦＴアレイ検査を行う。アライメント機構として真空ベローズを用いたものが知られており、チャンバー内での差圧を利用して基板の位置合わせを行う。
【０００７】
上記した従来技術は、出願人が知り得た一般的な技術情報に基づくものであるが、出願人は、出願人が知る範囲において出願前にこの先行技術文献情報として開示すべき情報は有していない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来技術のＴＦＴアレイ検査では、検査対象の基板をロードロックチャンバーから本体チャンバーへ搬送した後でないとアライメントマークの認識ができず、また、差圧を利用した真空ベローズによるアライメント機構では、基板を本体チャンバーからロードロックチャンバーに戻した後、大気状態から真空引きすることにより再アライメントを行うため、アライメントの位置への移動を行うために本体チャンバーを大気圧に戻した後に排気を再度行う必要がある。そのため、ＴＦＴアレイ検査に時間を要するという問題がある。
【０００９】
図７（ａ）は、従来技術のＴＦＴアレイ検査装置においてＴＦＴアレイ検査を行う際の処理時間の概略を説明するための図である。本体チャンバーは大きな容量を持つためその排気に時間を要する。そのため、従来技術のＴＦＴアレイ検査の平均処理時間は長くなる。
【００１０】
これに対して、ロードロックチャンバー側においてアライメント位置の合わせることにより、ＴＦＴアレイ検査の平均処理時間を短縮することが考えられる。図６は、ロードロックチャンバー側においてアライメント位置を合わせる場合の一例を説明するための図である。図６において、本体チャンバー３内において、ＣＣＤカメラ（図中の３１はＣＣＤカメラの撮像範囲を示す）によりアライメントマーク４１の確認を行った後、ロードロックチャンバー２内においてアライメント機構２１によってアライメント位置を合わせる。アライメント位置を合わせた後、再度本体チャンバー３内に搬送してＴＦＴアレイ検査を行う。
【００１１】
これによれば、ロードロックチャンバー側においてアライメント位置を合わせることにより、排気は容量の小さなロードロックチャンバーで済む。そのため、排気時間が短くなる、ＴＦＴアレイ検査の平均処理時間を短縮することができる。図７（ｂ）は、このＴＦＴアレイ検査を行う際の処理時間の概略を示している。なお、図７（ｂ）中のＬＬチャンバーはロードロックチャンバーを表している。
【００１２】
しかしながら、この場合においても、アライメントマークの認識は本体チャンバー内に基板を搬送した後であるため、ロードロックチャンバーと本体チャンバー間の基板搬送に時間を要するという問題が依然として残ることになる。
【００１３】
そこで、本発明は前記した従来の問題点を解決し、ＴＦＴアレイ検査の検査に要する時間を短縮することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、本体チャンバーへの搬送前にアライメントマークの確認を行うことにより、ロードロックチャンバーと本体チャンバーとの間における基板搬送を減少させることにより、ＴＦＴアレイ検査の検査時間を短縮する。
【００１５】
本発明の第１の態様は、ＴＦＴアレイ検査装置である。本発明のＴＦＴアレイ検査装置は、基板上に電子ビームを走査することにより基板上に形成したＴＦＴアレイの検査を行うＴＦＴアレイ検査装置であり、基板上に対する電子ビームの走査を行う本体チャンバーと、この本体チャンバーに対して基板を搬出入するロードロックチャンバーとを備え、ロードロックチャンバーは、基板上にパターニングしたアライメントマークを撮像する撮像手段を備える構成とする。
【００１６】
基板上には、アライメント位置の確認を行うためにアライメントマークがパターニング等により予め設けられている。このアライメントマークは、撮像手段が撮像する画像により認識することができる。撮像範囲の位置と、所定位置にあるときの基板上のアライメントマークの位置との関係を予め定めておくことにより、撮像画像内に映し出されたアライメントマークの位置に基づいて、基板の所定位置からの位置ずれを知ることができる。
【００１７】
撮像手段はＣＣＤカメラとすることができ、このＣＣＤカメラをロードロックチャンバーの天板に取り付ける。ＣＣＤカメラは、ロードロックチャンバーの天板からロードロックチャンバー内に向けて、基板がロードロックチャンバー内の所定位置に配置されたときに、基板上に設けたアライメントマークが所定の撮像位置となる取り付け位置に設置される。
【００１８】
このＣＣＤカメラの設置により、ＣＣＤカメラで取得される撮像画像に映し出されるアライメントマークが、撮像範囲中の所定位置にあることから、アライメント位置を確認することができる。
【００１９】
基板のＴＦＴアレイ検査は、本体チャンバーにおいて基板をパレット上に載置した状態で行われる。パレット上への基板の載置はロードロックチャンバー内において行い、このパレット上において基板をアライメント位置への移動は、ロードロックチャンバー内に設けたアライメント機構により行われる。
【００２０】
本発明によるＴＦＴアレイ検査は、ロードロックチャンバーにアライメントマークを撮像する撮像手段を備える構成とすることにより、基板のアライメント位置の確認をロードロックチャンバー内で行うことができる。これにより、基板のアライメントは本体チャンバー内に搬送される前の段階において、アライメント位置は確認済みであるため、本体チャンバー内においてアライメント位置を確認することは不要となる。
【００２１】
また、本発明の第２の態様は、ＴＦＴアレイ検査方法である。本発明のＴＦＴアレイ検査方法は、ロードロックチャンバーを介して本体チャンバーとの間で基板の搬出入を行い、本体チャンバー内において基板上に電子ビームを走査することにより基板上のＴＦＴアレイを検査するＴＦＴアレイ検査において、ロードロックチャンバー側において、パレットに対する基板の位置を確認する。
【００２２】
ロードロックチャンバー側においてパレットに対する基板のアライメント位置を確認することにより、基板が本体チャンバー内に搬送されたときに、パレットに対するアライメント位置の確認は不要とすることができる。
【００２３】
本発明によれば、本体チャンバー内でのアライメント移動の確認は不要であるため、ロードロックチャンバーと本体チャンバーとの間での基板の搬送回数を減らすことができ、ＴＦＴアレイ検査の検査に要する時間を短縮することができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
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。
【００２５】
図１は本発明のＴＦＴアレイ検査装置の一構成例を説明するための概略図である。ＴＦＴアレイ検査装置１は、基板のＴＦＴアレイ検査を行う本体チャンバー３と、本体チャンバー３との間で基板の搬出入を行うロードロックチャンバー２（２ａ，２ｂ）とを備える。
【００２６】
本体チャンバー３は、搬入された基板に対して電子線を走査し、基板から得られた電子線を検出することにより得られる基板電位から、基板のＴＦＴアレイの状態を検査する。このとき、プローバから基板に所定電圧が印加され、基板のＴＦＴアレイに所定電位が設定される。
【００２７】
本体チャンバー３内には、検査手段の他に基板を移動させるステージ手段（図示していない）が設けられ、図示しない基板搬出入口を通して、基板（図示していない）をロードロックチャンバー２から本体チャンバーへ搬入したり、あるいは本体チャンバーからロードロックチャンバー２へ搬出する。
【００２８】
ステージ手段は、本体チャンバー３内において基板を支持すると共に、基板を搬送して電子ビーム走査を行う。ステージ手段の移動は、ステージ制御手段（図示していない）により行うことができる。
【００２９】
検査手段は、基板に電子ビームを照射する基板検査用電子銃等の電子線源５、及び電子ビームの照射により基板から放出される電子線等の信号を検出する検出器６を備え、本体チャンバー３に取り付けられる。なお、図１では、電子線源５と検出器６からなる複数の組を、基板の移動方向に対して直交する方向に配列して構成し、本体チャンバー天板９に取り付けている。電子ビームの走査は、基板を支持するステージ手段を移動させる他、電子線源５から照射する電子ビームを振らせることにより行うことができる。
【００３０】
また、本体チャンバー３の電子線源のハウジング内を排気あるいはガスを吸入する排吸気機構７を備えることもできる。なお、図１中の符号８は回路基板を示し、前記ステージ制御の他、電子線源の制御や検出器の検出信号の信号処理を行うことができる。
【００３１】
検出信号の信号処理では、検出器の検出信号を画像処理して検査結果を取得し、さらにこの検査結果を用いてＴＦＴ基板の欠陥判定を行って欠陥結果を取得することもできる。欠陥判定としては例えば短絡や断線等がある。
【００３２】
ロードロックチャンバー２（２ａ，２ｂ）は、本体チャンバー３に対して基板を搬出入する。各ロードロックチャンバー２（２ａ，２ｂ）は、基板の搬入及び搬出を同一のロードロックチャンバーで行い、ロードロックチャンバー２ａによる基板の搬出入と、ロードロックチャンバー２ｂによる基板の搬出入とを交互に行うことにより効率的な基板検査を行うことができる。
【００３３】
また、２つのロードロックチャンバー２ａ及び２ｂは、基板をロードロックチャンバー２ａから本体チャンバー３に搬入しロードロックチャンバー２ｂから搬出することも、あるいは逆に、基板をロードロックチャンバー２ｂから本体チャンバー３に搬入しロードロックチャンバー２ａから搬出することもできる。
【００３４】
ロードロックチャンバー２ａ，２ｂは、ＣＣＤカメラ１０ａ，１０ｂをそれぞれのロードロックチャンバー天板４ａ，４ｂに備える。ＣＣＤカメラ１０ａ，１０ｂは、アライメントマークを検出する撮像手段である。ＣＣＤカメラは、光学顕微鏡と組合せて撮像手段を構成することもできる。
【００３５】
ＣＣＤカメラ１０ａ，１０ｂは、ロードロックチャンバー天板４ａ，４ｂに取り付けられる。ＣＣＤカメラ１０ａ，１０ｂは、基板がロードロックチャンバー２ａ，２ｂ内のパレット（図示していない）上に載置され所定位置に位置決めされたとき、基板上に形成されたアライメントマーク（図示していない）がＣＣＤカメラの撮像範囲内に映し出される位置に取り付けられる。
【００３６】
このＣＣＤカメラの設置により、ＣＣＤカメラで取得される撮像画像に映し出されるアライメントマークが、撮像範囲中の所定位置に映ることにより、アライメント位置を確認することができる。この所定位置をパレットに対して設定することにより、パレットに対する基板のアライメント位置を確認することができる。
【００３７】
以下、本発明のＴＦＴアレイ検査装置の動作例について、図２のフローチャート、図３の動作例を説明するための概略図、及び図４のアライメント位置の確認を説明するための概略動作図を用いて説明する。
【００３８】
なお、図３，図４中の（Ｓ番号）は、図２のフローチャート（ステップＳ）と対応して示している。ここでは、ロードロックチャンバー２ａを用いて基板の本体チャンバー３への搬出入を行う場合について示しているが、ロードロックチャンバー２ｂを用いた搬出入についても同様に行うことができる。
【００３９】
はじめに、基板４０を図示しない搬送元からロードロックチャンバー２ａ内のパレット２０上に搬送用ローダーアーム２２により搬送する。この時点で、パレット２０にはプローバ３０が取り付けられている。図４（ａ）はこの状態を示している。基板４０上には、アライメントマーク４１がパターニングされている。なお、図３中のロードロックチャンバー２ａ内、及び図４ではプローバ３０は図示していない（ステップＳ１）。
【００４０】
ロードロックチャンバー２ａ内には、パレット２０及びプローバが配置されると共に、基板４０をアライメント位置に移動するアライメント機構２１が設けられている。図４（ｂ）に示すように、アライメント機構２１は、例えば当接部材２１ａ〜２１ｄとこの当接部材２１ａ〜２１ｄを駆動する駆動機構（図示していない）とにより構成することができる。
【００４１】
当接部材２１ａ〜２１ｄは、ロードロックチャンバー２ａ内に搬入された基板４０の４辺と対向する位置に設けられ、図４（ｃ）に示すように、基板４０の各辺に当接して押すことにより基板４０を所定のアライメント位置に移動させる。なお、アライメント機構は、上記した基板の辺に当接する構成に限らず他の構成とすることもできる（ステップＳ２）。
【００４２】
図４に示される符号１１は、ロードロックチャンバー天板４（図４には示していない）に設けられたＣＣＤカメラのカメラ視野を表している。ＣＣＤカメラは、基板４０がパレット２０に対して所定位置にあるとき、アライメントマーク４１の撮像位置がこのカメラ視野１１内の所定位置となるようにロードロックチャンバー天板４に固定されている。
【００４３】
このＣＣＤカメラの設置により、基板４０がパレット２０に対して所定のアライメント位置にある場合には、カメラ視野１１内の所定位置にアライメントマーク４１が観察され、他方、基板４０がパレット２０に対して所定のアライメント位置からずれている場合には、カメラ視野１１内にアライメントマーク４１が観察されないか、あるいは所定位置からずれた位置に観察される。したがって、カメラ視野１１内に映し出されるアライメントマーク４１により、基板４０のパレット２０に対するアライメント位置を確認することができる。
【００４４】
図４（ｃ）はカメラ視野１１内の所定位置にアライメントマーク４１が確認される状態を示しており、基板４０がパレット２０に対して所定位置に設置されていることを確認することができる（ステップＳ３）。
【００４５】
アライメント位置が確認された場合には（ステップＳ４）、基板４０をパレット２０に載せた状態でロードロックチャンバー２ａから本体チャンバー３内に搬送する（ステップＳ５）。
【００４６】
基板検査は、プローバに所定電圧を印加し、電子銃等の電子線源から基板４０に電子線を照射しながら、ステージ駆動により基板４０を移動することによって電子線を走査し、放出される電子線を検出器で検出することにより行う（ステップＳ６）。
【００４７】
基板検査が完了した後、パレット２０を本体チャンバー３からロードロックチャンバー２ａに搬送し（ステップＳ７）、ロードロックチャンバー２ａから外部に搬出する（ステップＳ８）。
【００４８】
なお、アライメント位置が確認されない場合には（ステップＳ４）、再アライメントを行ってアライメント位置を調整した後（ステップＳ９）、ステップＳ４に戻ってアライメント位置を確認してＴＦＴアレイ検査を行う。
【００４９】
なお、図３では、基板の移動状態を白抜きの矢印で示し、ロードロックチャンバー２ａ，本体チャンバー３，ロードロックチャンバー２ａの順で基板を移動させる例を示しているが、ロードロックチャンバー２ｂを用いて別基板の検査を行うことができ、このロードロックチャンバー２ａとロードロックチャンバー２ｂとを交互に使用し、一方のロードロックチャンバーを用いて基板検査を行っている間に、他方のロードロックチャンバーにより別基板の搬入準備を行うことにより、複数の基板を効率的に検査することができる。
【００５０】
図７（ｃ）は、上記した本発明のＴＦＴアレイ検査を行う際の処理時間例を示している。本発明のＴＦＴアレイ検査によれば、基板にアライメント位置の確認をロードロックチャンバー内で行うことにより、ロードロックチャンバーと本体チャンバーとの間において基板を搬送する回数を従来のＴＦＴアレイ検査と比較して減らすことができ、ＴＦＴアレイ検査の処理時間を短縮することができる。
【００５１】
なお、図７（ｃ）において、基板のアライメント位置の確認において位置ずれが発見された場合に再アライメントを行う場合であっても、ロードロックチャンバーと本体チャンバーとの間における基板の搬送回数を従来のＴＦＴアレイ検査と比較して回数を減らすことができ、ＴＦＴアレイ検査の処理時間を短縮することができる。なお、図７（ｃ）中のＬＬチャンバーはロードロックチャンバーを表している。
【００５２】
本発明の実施態様によれば、ロードロックチャンバー内でアライメント確認を行うことにより、本体チャンバーへ基板を搬送する前に、アライメントエラーの判断を行うことができ、アライメントエラーにより基板損傷を防ぐことができる。
【００５３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ＴＦＴアレイ検査の検査に要する時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のＴＦＴアレイ検査装置の概略構成を説明するための概略図である。
【図２】本発明のＴＦＴアレイ検査装置の動作例を説明するためのフローチャートである。
【図３】本発明のＴＦＴアレイ検査装置の動作例を説明するための概略図である。
【図４】本発明の基板のアライメント位置の確認を説明するための概略動作図である。
【図５】従来のアライメントマークの確認を説明するための概略図である。
【図６】ロードロックチャンバー側においてアライメント位置確認を行う場合の一例を説明するための図である。
【図７】ＴＦＴアレイ検査を行う際の処理時間の概略を説明するための図である。
【符号の説明】
１…ＴＦＴアレイ検査装置、２，２ａ，２ｂ…ロードロックチャンバー、３…本体チャンバー、４，４ａ，４ｂ…ロードロックチャンバー天板，５…電子線源、６…検出器、７…排気系、８…回路基板、９…本体チャンバー天板、１０…ＣＣＤカメラ、１１…カメラ視野、２０…パレット、２１…アライメント機構、２１ａ〜２１ｄ…当接部材、２２…搬送用ローダーアーム、３０…プローバ、４０…基板、４１…アライメントマーク。
【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７】
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