(57)【要約】【課題】  ＴＦＴアレイ検査装置において、検出信号強度を校正して基板上の電位強度を求めること。【解決手段】  ＴＦＴアレイ検査装置１は、電子線を照射する電子線源２と、照射電子線により試料から放出される電子線を検出し検出信号を出力する検出手段６と、試料電位を変更する試料電位変更手段７と、試料電位と検出信号強度との校正曲線を用いて検出信号を校正して試料電位を求める校正手段とを備え、試料の電位変化に対する検出信号強度により校正曲線を形成し、この校正曲線を用いて検出信号強度を校正し試料電位を得る。【選択図】  図１
2005188933.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子線を照射する電子線源と、
照射電子線により試料から放出される電子線を検出し検出信号を出力する検出手段と、
試料電位を変更する試料電位変更手段と、
試料電位と検出信号強度との校正曲線を用いて前記検出信号を校正して試料電位を求める校正手段とを備え、
前記校正曲線は試料電位変化に対する検出信号強度であることを特徴とするＴＦＴアレイ検査装置。
【請求項２】
校正曲線を形成する校正曲線形成手段を備え、
当該校正曲線形成手段は、前記試料電位変更手段から試料電位を入力し、前記検出手段から検出信号強度を入力し、入力した試料電位の電位変化に対する検出信号強度により校正曲線を形成す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】
前記校正手段は測定条件を異にする複数の校正曲線を備え、
前記複数の校正曲線から選択した校正曲線を用いて検出信号を校正して試料電位を得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４】
校正曲線を形成する校正曲線形成手段を備え、
当該校正曲線形成手段は、異なる測定条件毎に試料電位変更手段から試料電位を入力し、検出手段から検出信号強度を入力し、入力した試料電位の電位変化に対する検出信号強度により異なる測定条件毎の校正曲線を形成することを特徴とする請求項３に記載のＴＦＴアレイ検査装置。
【請求項５】
前記電子線源の下流に配置したグリッドと、前記グリッドの電位を設定するグリッド電位設定手段とを備え、当該グリッドの電位により測定条件を設定し、
前記試料電位変更手段は前記グリッド電位毎に試料電位を変更し、前記検出手段は検出信号を検出することを特徴とする請求項４に記載のＴＦＴアレイ検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイなどに使われるＴＦＴアレイ基板の検査に使用するＴＦＴアレイ検査装置に関し、特に、電子線を照射して得られる二次電子により電位状態を測定することによりＴＦＴアレイを検査する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子ビームやイオビーム等の荷電ビームを試料上で二次元的に走査して走査画像を形成する走査ビーム装置として、電子線マイクロアナライザ、走査電子顕微鏡、Ｘ線分析装置や、ＴＦＴアレイ検査装置等が知られている。
【０００３】
このような走査ビーム装置として、電子線を液晶パネルマトリックス基板に照射し、基板から放出される二次電子線等の信号強度を測定することにより、画素の欠陥検査を行う欠陥検査装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
二次電子線等の信号強度に基づいて画素欠陥等の基板状態を検査するには、検出信号強度を校正する必要があり、検出信号強度が校正されていない場合には、基板状態を正確に検査したり、異なる基板間の比較を行うことはできない。
【０００５】
従来、上記した走査ビーム装置では、検出信号強度を校正する装置を備えていないため、標準試料について検出信号強度を求め、この標準強度を元にして比較を行っている。
【０００６】
一方、電子線を用いた装置では、電子ビームを発生源である電子銃の校正が行われている。この電子銃の校正として、例えば、試料位置に配置したグリッドを走査して求めたグリッド像を観察したり、電子銃のフィラメントに流れるフィラメント電流や電子銃電源のエミッション電流や電子銃から照射されたビーム電流等の各電流を測定することが知られている。
【０００７】
図７は、従来の電子銃の校正を説明するための図である。図７において、走査ビーム装置２１は、電子銃２２から放出した電子線を試料３０に照射し、試料３０から放出される二次電子線等を検出器２５で検出し、検出手段２６により検出信号を取得する。電子銃２２の校正は、電子銃２２から得られるフィラメント電流やエミッション電流、照射されたビーム電流を測定して行う他、試料３０上に配置したグリッド２３のグリッド像を観察することにより行う。
【０００８】
エミッション電流を測定するものとして例えば特許文献２があり、また、ビーム電流を測定するものとして例えば特許文献３がある。
【特許文献１】特開平０１−２９２７３６号公報
【特許文献２】特開２００１−１５０４６８号公報
【特許文献３】特開２００３−３６８０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、電子銃の校正に用いられている従来技術を走査ビーム装置に適用した場合には、従来の方法はグリッド像観察や電子銃に関わる電流にみを測定するものであって測定対象との関係が得られていないため、電子銃については校正することができるが、検出信号強度を校正することはできない。
【００１０】
特に、ＴＦＴアレイの基板の欠陥検査をその基板上の電位強度に基づいて行うＴＦＴアレイ検査装置では、電子銃を校正する従来技術を適用したとしても、検出信号強度を校正して基板上の電位強度を求めることはできない。
【００１１】
そこで、本発明は上記課題を解決し、ＴＦＴアレイ検査装置において、検出信号強度を校正して基板上の電位強度を求めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、試料の電位変化に対する検出信号強度により校正曲線を形成し、この校正曲線を用いて検出信号強度を校正し試料電位を得るものである。
【００１３】
本発明のＴＦＴアレイ検査装置は、電子線を照射する電子線源と、照射電子線により試料から放出される電子線を検出し検出信号を出力する検出手段と、試料電位を変更する試料電位変更手段と、試料電位と検出信号強度との校正曲線を用いて検出信号を校正して試料電位を求める校正手段とを備える。
【００１４】
検出手段は、試料電位変更手段による試料電位の変更と共に検出信号を検出する。これにより、試料電位の変化に対する検出信号強度の信号強度曲線を得ることができる。校正手段は、この当該信号強度曲線を校正曲線として用いることにより、検出信号強度から試料電位を求める。
【００１５】
本発明のＴＦＴアレイ検査装置は、校正曲線を形成する校正曲線形成手段を備える。校正曲線形成手段は、試料電位変更手段から試料電位を入力すると共に、検出手段から検出信号強度を入力し、入力した試料電位の電位変化に対する検出信号強度により校正曲線を形成する。
【００１６】
本発明のＴＦＴアレイ検査装置において、校正手段は異なる測定条件で求めた複数の校正曲線を備えることができる。検出信号の校正において、複数の校正曲線から測定対象である試料電位を測定するのに適した校正曲線を選択し、選択した校正曲線を用いて検出信号を校正する。これにより、例えば試料の電位範囲において直線性の良好な校正曲線を選択することができ、校正して得られる試料電位は検出信号強度に対して良好な直線性が得られる。
【００１７】
また、本発明のＴＦＴアレイ検査装置は、校正曲線を形成する校正曲線形成手段を備える。この校正曲線形成手段は、異なる測定条件毎に試料電位変更手段から試料電位を入力すると共に検出手段から検出信号強度を入力し、入力した試料電位の電位変化に対する検出信号強度により、異なる測定条件毎に校正曲線を形成する。
【００１８】
測定条件は、電子線源の下流に配置したグリッド、グリッドの電圧を印加するグリッド電位設定手段により電圧を設定することができる。測定条件はこのグリッドの電位によりを設定され、設定されたグリッド電位毎に、試料電位変更手段は試料電位を変更し、検出手段は検出信号を検出する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明のＴＦＴアレイ検査装置によれば、検出信号強度を校正して基板上の電位強度を求めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の形態について図を用いて説明する。
【００２１】
図１は、本発明のＴＦＴアレイ検査装置の概略を説明するための図である。
【００２２】
図１において、ＴＦＴアレイ検査装置１は、電子線を放出する電子線源２と、電子線の照射によりＴＦＴアレイ等の試料３０から放出される二次電子等の電子線を検出する検出器５と、検出器５の検出信号の信号強度を求める検出手段６を備え、検出信号の信号強度に基づいてＴＦＴアレイ上の電位を求め、この電位状態からＴＦＴアレイの欠陥等の検査を行う検査装置において、検出信号強度の校正を行う構成として、電子線源２の下流側に設けたグリッド３，４と、このグリッド３，４に電位を設定するグリッド電位設定手段８と、試料３０の電位を変更する試料電位変更手段７と、検出信号と試料電位に基づいて形成校正曲線を予め形成する校正曲線形成手段９と、形成した校正曲線を記憶する記憶手段１０と、校正曲線に基づいて検出信号強度を校正する校正手段１１とを備える。
【００２３】
グリッド３，４は、電子線源２から放出された電子線から所定のエネルギーを持つ電子線を選択して通過させるフィルター機能を備え、各グリッドの電位及び両グリッド間の電位差により通過する電子線のエネルギーを選択することができる。
【００２４】
グリッド電位設定手段８は、グリッド電圧源８ａとこのグリッド電圧源８ａの発生電圧を制御するグリッド電圧制御手段８ｂを備え、リッド３，４に印加する電圧を制御してグリッド３，４の電位設定を行う。
【００２５】
試料電位変更手段７は、試料３０に電圧を印加する電圧源７ａとこの電圧源７の発生電圧を制御する電圧制御手段７ｂを備え、試料３０に印加する電圧を変更する。
【００２６】
校正曲線の形成は、試料電位変更手段７により試料３０の電位を変更させながら検出手段６によって検出信号強度を求め、この試料電位に対する信号強度の特性を求めることで行う。
【００２７】
校正曲線形成手段９は、検出手段６から検出信号強度を入力すると共に、試料電位変更手段７から試料３０の電位を入力することにより、試料電位に対する信号強度の特性を求める。この特性は、試料電位と検出信号強度との対応関係を表すものであるため、検出器５及び検出手段６が検出する検出信号強度から試料３０の電位を求める校正曲線として用いることができる。校正曲線形成手段９で形成した校正曲線は、記憶手段１０に記憶する。
【００２８】
校正手段１１は、記憶手段１０に記憶する校正曲線を用いることによって、検出手段６で検出した検出信号強度から試料３０の電位を求める。
【００２９】
試料電位に対する信号強度の特性は、試料に照射される電子線のエネルギーによって異なる。本発明のＴＦＴアレイ検査装置１は、試料に照射する電子線のエネルギーを設定する手段としてグリッド電位設定手段８を備える。グリッド３，４の電位により、試料３０の測定電位範囲を設定することができ、グリッド３とグリッド４との電位差により検出信号強度の強度幅を設定することができる。
【００３０】
したがって、校正曲線の形成を、グリッド電位設定手段８によってグリッド３，４の電位設定を変えながら行うことにより、グリッド電位を異にする複数の校正曲線を求めることができる。
【００３１】
校正手段１１は、試料３０の電位範囲に適した校正曲線を選択し、選択した校正曲線を用いて検出信号強度から試料３０の電位を求める。
【００３２】
図２は校正曲線の一例であり、試料電位を横軸とし検出信号強度を縦軸として示している。この校正曲線は、上記したように、試料電位変更手段７によって試料３０に印加する電位を変更しながら、検出手段６で取得される検出信号強度をプロットすることにより求める。校正曲線として用いる場合には、例えば、検出信号強度Ｉａに対して校正曲線で定まる試料電位を求めることにより試料電位Ｖａを得る。
【００３３】
図６（ａ）は異なるグリッド電位に対する複数の校正曲線を示している。図では、異なるグリッド電位Ｇａ〜Ｇｇに対する校正曲線を示している。各校正曲線は、試料電位の変化に対する信号強度変化において直線性が良好な部分と直線性が低い部分を備えている。試料電位の測定では、試料電位と信号検出強度との直線性が良好な部分を用いて行うことにより測定精度が高まるため、測定対象である試料電位の範囲に対応した校正曲線を選択することにより測定精度を高めることができる。
【００３４】
次に、図３のフローチャート及び図４，５の動作図を用いて本発明のＴＦＴアレイ検査装置の動作例について説明する。
【００３５】
図３に示すフローチャートにおいて、ステップＳ１〜ステップＳ８は校正曲線を形成する工程であり、ステップＳ９〜ステップＳ１３は校正曲線を用いた電位測定の工程である。
【００３６】
図４において、校正曲線の形成では、グリッド電位設定手段８によりグリッド３，４に所定電位を設定した後（ステップＳ１）、試料電圧変更手段７によって試料３０に電圧を印加し（ステップＳ２）、そのとき検出器５で検出される検出信号を取得する（ステップＳ３）。ステップＳ２，３の工程を試料３０に印加する電圧を変更しながら繰り返す（ステップＳ４，５）。上記ステップＳ２〜ステップＳ５の工程を、グリッド電圧の設定を変えながら繰り返す（ステップＳ６，７）。
【００３７】
上記工程において、校正曲線形成手段９は、グリッド電圧設定手段８が設定するグリッド電圧、及び試料電位変更手段７が変更する電圧の情報を入力し、検出信号強度と試料電位との特性を複数のグリッド電圧について求める。この検出信号強度と試料電位との関係を示す特性は、検出信号強度から試料電位を求める校正曲線となる。校正曲線手段９は、形成した校正曲線を記憶手段１０に記憶する（ステップＳ８）。
【００３８】
上記したステップＳ１〜ステップＳ８の工程を、測定対象である試料と同特性の試料について予め求めておき、以下のステップＳ９〜ステップＳ１３の測定工程における校正に用いる。
【００３９】
図５において、ＴＦＴアレイ等の試料３０は駆動源３１により駆動される。駆動源３１で駆動されることにより、ＴＦＴアレイの基板は所定電位となる。ＴＦＴアレイ検査装置１は、この駆動源３１による基板の電位を求める。
【００４０】
測定・校正の工程では、校正手段１１は記憶手段１０から測定対象である試料の電圧範囲に適した校正曲線を選択する。例えば、測定対象がＴＦＴアレイである場合には、このＴＦＴアレイの基板上の電位の校正に適した校正曲線を選択する。例えば、基板上の電位が校正曲線の直線性が良好な電圧範囲となる校正曲線を選択する（ステップＳ９）。
【００４１】
選択した校正曲線に対応するグリッド電圧を選択し（ステップＳ１０）、グリッド電圧設定手段８によって選択したグリッド電圧を設定する（ステップＳ１１）。検出手段６は、このグリッド電圧の状態で検出信号を取得し、検出信号強度を求める（ステップＳ１２）。校正手段１１は、校正曲線を用いて求めた検出信号強度に対応する電圧を求め、校正出力を得る（ステップＳ１３）。
【００４２】
図６（ｂ），（ｃ）は、複数の校正曲線から選択して、校正出力を得る例を示している。図６（ｂ）において、試料の電圧範囲が例えば−１０Ｖ〜−５Ｖの範囲であることが予め知られている場合には、この電圧範囲において良好な直線性を備える校正曲線を選択する。ここでは、図中のａの電圧範囲で良好な直線性を示す校正曲線Ｇａを選択する。
【００４３】
選択した校正曲線Ｇａに対応するグリッド電圧をグリッドに印加し、検出信号強度を求める。求めた検出信号強度がＩｃである場合には、校正曲線Ｇａから試料電位としてＶｃを求めることができる。
【００４４】
また、図６（ｃ）において、試料の電圧範囲が例えば０Ｖ〜＋５Ｖの範囲であることが予め知られている場合には、この電圧範囲において良好な直線性を備える校正曲線を選択する。ここでは、図中のｅの電圧範囲で良好な直線性を示す校正曲線Ｇｅを選択する。
【００４５】
選択した校正曲線Ｇｅに対応するグリッド電圧をグリッドに印加し、検出信号強度を求める。求めた検出信号強度がＩｄである場合には、校正曲線Ｇｅから試料電位としてＶｄを求めることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明は、ＴＦＴアレイ検査装置に限らず、電子線マイクロアナライザ、走査電子顕微鏡、Ｘ線分析装置等、電子ビームやイオビーム等の荷電ビームを試料上で二次元的に走査して走査画像を形成する走査ビーム装置に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明のＴＦＴアレイ検査装置の概略を説明するための図である。
【図２】本発明の校正曲線の一例を示す図である。
【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フローチャートである。
【図４】本発明のＴＦＴアレイ検査装置の動作例を説明するための動作図である。
【図５】本発明のＴＦＴアレイ検査装置の動作例を説明するための動作図である。
【図６】本発明の校正曲線から校正出力を取得する例を説明するための図である。
【図７】従来の電子銃の校正を説明するための図である。
【符号の説明】
【００４８】
１…ＴＦＴアレイ検査装置、２…電子線源、３，４…グリッド、５…検出器、６…検出手段、７…試料電位変更手段、７ａ…電圧源、７ｂ…電圧制御手段、８…グリッド電位設定手段、９…校正曲線形成手段、１０…記憶手段、１１…校正手段、２１…走査ビーム装置、２２…電子銃、２３…グリッド、２５…検出器、２６…検出手段。
【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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