(57)【要約】【課題】  ＴＦＴアレイ基板の欠陥検出において、ゲート方向の線欠陥でも明確に検出することができる線欠陥検出方法及び線欠陥検出装置を提供する。【解決手段】  電子ビームをＴＦＴアレイ基板上に照射して、表面電位の走査画像を形成し、前記走査画像からＴＦＴアレイの線欠陥を検出する線欠陥検出方法であって、ＴＦＴアレイ基板に電子ビームを照射することにより得られるＴＦＴアレイ基板の表面電位の走査画像を形成する工程と、前記走査画像からＴＦＴアレイが接続された一方向の各画素の画素値を積算する投影処理工程と、前記投影処理されたデータについて、差分処理を行いデータを取得する差分処理工程と、前記差分処理されたデータについて、第１の閾値を設定し、前記第１の閾値を超えた部分の特性値を算出する特性算出工程と、前記特性値について、第２の閾値を設定し、前記第２の閾値に基づいて線欠陥を検出する線欠陥検出工程を含むことを特徴とする。【選択図】図１
2012173034.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子ビームをＴＦＴアレイ基板上に照射して、表面電位の走査画像を形成し、前記走査画像からＴＦＴアレイの線欠陥を検出する線欠陥検出方法であって、
ＴＦＴアレイ基板に電子ビームを照射することにより得られるＴＦＴアレイ基板の表面電位の走査画像を形成する工程と、
前記走査画像からＴＦＴアレイが接続された一方向の各画素の画素値を積算する投影処理工程と、
前記投影処理されたデータについて、差分処理を行いデータを取得する差分処理工程と、
前記差分処理されたデータについて、第１の閾値を設定し、前記第１の閾値を超えた部分の特性値を算出する特性算出工程と、
前記特性値について、第２の閾値を設定し、前記第２の閾値に基づき線欠陥を検出する線欠陥検出工程を含むことを特徴とする線欠陥検出方法。
【請求項２】
前記特性算出工程は、前記第１の閾値を越えた部分の和を算出することを特徴とする請求項１記載の線欠陥検出方法。
【請求項３】
前記特性算出工程は、前記第１の閾値を越えた部分の全半値幅を算出することを特徴とする請求項１記載の線欠陥検出方法。
【請求項４】
前記線欠陥検出方法は、前記ＴＦＴアレイ基板のゲート方向の線欠陥を検出することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の線欠陥検出方法。
【請求項５】
前記線欠陥検出方法は、ゲートまたはソースに応じて、前記第１の閾値及び／または第２の閾値を異ならせることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の線欠陥検出方法。
【請求項６】
電子ビームをＴＦＴアレイ基板上に照射して、表面電位の走査画像を形成し、前記走査画像からＴＦＴアレイの線欠陥を検出する線欠陥検出装置であって、
ＴＦＴアレイ基板に電子ビームを照射することにより得られるＴＦＴアレイ基板の表面電位の走査画像を形成する画像形成部と、
前記走査画像からＴＦＴアレイが接続された一方向の各画素の画素値を積算する投影処理部と、
前記投影処理されたデータについて、差分処理を行いデータを取得する差分処理部と、
前記差分処理されたデータについて、第１の閾値を設定し、前記第１の閾値を超えた部分の特性値を算出する特性算出部と、
前記特性値について、第２の閾値を設定し、前記第２の閾値に基づき線欠陥を検出する検出部を備えることを特徴とする線欠陥検出装置。
【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（Ｔｈｉｎ  ｆｉｌｍ  ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）アレイ基板の欠陥状況を検出する検査方法および検査装置に関する。
【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。ＴＦＴアレイ基板は、例えば、走査線として機能する複数本のゲート線が平行に配設されるとともに、信号線として機能する複数本のソース線がゲート線に直交して配設され、この両線が交差する部分の近傍にＴＦＴが配設され、このＴＦＴに画素電極（ピクセル）が接続される。
【０００３】
ＴＦＴアレイ検査装置としては、電子線方式や光学方式が知られており、電子線や光をＴＦＴアレイ基板に照射することにより得られるＴＦＴアレイ基板の電位状態を測定し、ＴＦＴアレイ基板の異常電位のピクセルを検出することによってＴＦＴアレイの欠陥を検出する。
【０００４】
例えば、特許文献１には、ＴＦＴアレイ基板の各画素を駆動して得られる二次元の測定データについて、ｘ方向及び／またはｙ方向の各ラインの測定データの積算値または平均強度を求めて同方向の累積プロファイルデータを作成し、作成した累積プロファイルデータから各ラインのしきい値を求め、各ラインの累積プロファイルデータと、この閾値を比較することで、ＴＦＴアレイ基板のｘ方向及び／またはｙ方向のラインについてライン単位で画素欠陥を検出するＴＦＴアレイ検査方法が開示されている。図５は、該特許文献に示された検査方法を用いて、欠陥検出を行った結果を示したものである。ＴＦＴアレイ基板のソース方向においては、液晶に信号電圧がかかるため、点欠陥、線欠陥のいずれにおいてもその欠陥強度が強く、感度の低い信号を用いて測定されたデータであっても欠陥を検出しやすい。このため、単に測定データの積算値または平均値を求めて閾値と比較するだけで、その欠陥がどのような欠陥であるかを容易に判定することができる。たとえば、累積プロファイルデータの値が低ければ点欠陥、高ければ線欠陥、更に大幅に高ければ複数の線欠陥であると判定することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５―２０８２４５号公報（平成１７年８月４日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献に示された方法で実際にTFTアレイ基板のゲート方向の欠陥を検出する場合、ゲート方向の線欠陥を検出するために感度の高い信号を用いて測定を行うと、点欠陥の強度が大きく出てしまったり、信号の影響により発生したノイズも検出されてしまい、単純に積算値あるいは平均強度を求めて、閾値と比較するという方法では、それが点欠陥か、線欠陥か、あるいはその他のノイズであるかを明確に区別することができない。このような理由により、これまではゲート方向の線欠陥を検出する有効な方法は実用化されていなかった。
【０００７】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、ＴＦＴアレイ基板の欠陥検出において、ゲート方向の線欠陥でも明確に検出することができる線欠陥検出方法及び線欠陥検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る線欠陥検出方法は、電子ビームをＴＦＴアレイ基板上に照射して、表面電位の走査画像を形成し、前記走査画像からＴＦＴアレイの線欠陥を検出する線欠陥検出方法であって、ＴＦＴアレイ基板に電子ビームを照射することにより得られるＴＦＴアレイ基板の表面電位の走査画像を形成する工程と、前記走査画像からＴＦＴアレイが接続された一方向の各画素の画素値を積算する投影処理工程と、前記投影処理されたデータについて、差分処理を行いデータを取得する差分処理工程と、前記差分処理されたデータについて、第１の閾値を設定し、前記第１の閾値を超えた部分の特性値を算出する特性算出工程と、前記特性値について、第２の閾値を設定し、前記第２の閾値に基づき線欠陥を検出する線欠陥検出工程を含むことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る線欠陥検出方法は、前記特性算出工程は、前記第１の閾値を越えた部分の和を算出することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る線欠陥検出方法は、前記特性算出工程は、前記第１の閾値を越えた部分の全半値幅を算出することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係る線欠陥検出方法は、前記線欠陥検出方法は、前記ＴＦＴアレイ基板のゲート方向の線欠陥を検出することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係る線欠陥検出方法は、ゲートまたはソースに応じて、前記第１の閾値及び／または第２の閾値を異ならせることを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る線欠陥検出装置は、電子ビームをＴＦＴアレイ基板上に照射して、表面電位の走査画像を形成し、前記走査画像からＴＦＴアレイの線欠陥を検出する線欠陥検出装置であって、ＴＦＴアレイ基板に電子ビームを照射することにより得られるＴＦＴアレイ基板の表面電位の走査画像を形成する画像形成部と、前記走査画像からＴＦＴアレイが接続された一方向の各画素の画素値を積算する投影処理部と、前記投影処理されたデータについて、差分処理を行いデータを取得する差分処理部と、前記差分処理されたデータについて、第１の閾値を設定し、前記第１の閾値を超えた部分の特性値を算出する特性算出部と、前記特性値について、第２の閾値を設定し、前記第２の閾値に基づき線欠陥を検出する検出部を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、ＴＦＴアレイ基板の欠陥検出において、ゲート方向の線欠陥でもノイズ等の影響を受けることなく、明確に検出することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の線欠陥検出処理のフローチャートである。
【図２】走査画像の形成からパターン処理を説明する図である。
【図３】線欠陥を検出する処理を説明する図である。
【図４】本発明の欠陥検出装置の一構成図である。
【図５】従来の欠陥検出方法を説明した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について図を参照しながら以下に説明する。なお、本発明の図面において、同一の参照符号は、同一部分または相当部分を表わすものとする。
＜実施形態1＞
図１は、実施形態1の線欠陥検出の処理の流れを示したフローチャートである。なお、図中のＳは、フローチャートにおける各ステップを表す。
【００１７】
まず、ＴＦＴアレイに検査信号を印加し、この検査信号で得られるＴＦＴアレイの表面電位分布を検出することで走査画像を取得する。本実施形態では、ゲート方向の線欠陥を検出するために感度の高い検査信号を用いる。ＴＦＴアレイ基板に検査信号を印加するとＴＦＴアレイにはこの印加した検査信号に基づいて二次元的パターンの表面電位分布が形成される。このＴＦＴアレイに電子ビームを照射し（ステップＳ１０１）、二次電子を検出する（ステップＳ１０２）。次に、検出された二次電子により得られるデータに基づいて走査画像を形成する（ステップＳ１０３）。
【００１８】
図２は、走査画像の形成からパターン処理までの一連の処理結果を示している。図２（ａ）は、上記の処理により得られた走査画像である。ゲート方向における線欠陥を検出するための信号を用いているので、ここでは、この走査画像を線欠陥強調パターンと呼ぶ。線欠陥強調パターンにおいては、線欠陥２０１は薄く、また、点欠陥２０２もしくはその他のノイズは線欠陥より濃く現れる。これは、線欠陥の場合はショートである場合が多く、完全に断線しているわけではないためである。また、線欠陥２０１は帯状に、また点欠陥２０２もしくはその他のノイズは、点状に現れる。これは、点欠陥２０２は単独で発生することが多いことに対し、線欠陥２０１は複数本まとまって発生することが多いためである。また、ゲート方向の両側にＴＦＴが配置されたマルチドメインの構成である場合は、点欠陥は半絵素で発生するのに対し、線欠陥では１絵素で発生するためである。
【００１９】
次に、線欠陥強調パターンに対して投影処理を行う（ステップＳ１０４）。具体的には、走査画像に対して、垂直にスキャンを行い、各投影ラインの平均強度を求める。図２（ｂ）は、投影処理を行った投影波形である。次に、上記投影波形に対して差分処理を行う（ステップＳ１０５）。一般的には、隣接する絵素の平均値等と比較するが、本発明の場合は、線欠陥のように複数の絵素にまたがる場合があるので、複数絵素離れた絵素との比較を行い、差分が所定の数値よりも大きくなる領域を対象物として抽出する。図２（ｃ）は、差分処理を用いて波形の抜き出しを行ったものである。
【００２０】
ここで、差分処理を行った波形において、線欠陥２０１に対応する部分Ｘと、点欠陥２０２、もしくはその他のノイズに対応する部分Ｙを比較すると、それぞれのピークはほぼ同じである。これは、線欠陥２０１の欠陥強度は弱いが、対応する部分Ｘの画素数は多い（幅が広い）のに対し、点欠陥２０２、もしくはその他のノイズの欠陥強度は強いが、対応する部分Ｙの画素数は少ない（幅が狭い）ことに起因しており、線欠陥強調パターンにおいては、点欠陥２０２、もしくはその他のノイズが大量に発生し、欠陥強度の弱い線欠陥２０１の画素数の積算値と欠陥強度の強い点欠陥２０１もしくはその他のノイズの画素数の積算値のピークが同じ、あるいは場合によっては、線欠陥２０１以外の部分でもピークが高く出てしまうことがあるためである。このため、閾値を仮に第０の閾値として図２（ｃ）に設定しても、第０の閾値を超えるか否かによって、線欠陥２０１を検出することは困難である。
【００２１】
図３は、差分処理したデータに基づき、線欠陥２０１を検出する処理を示したものである。まず、差分処理後の波形に対し第１の閾値を設定する（ステップＳ１０６）。第１の閾値は、差分処理後の波形のピークよりも必ず小さくなるように設定する。図３（ａ）は、第１の閾値を設定した状態を示している。具体的な閾値は、過去の欠陥検査データに基づき、設定すればよい。次に、差分処理後の波形に対し、第１の閾値を越えた部分３０１、３０２、３０３の和をそれぞれ算出する（ステップＳ１０７）。図３（ｂ）は、ステップＳ１０７の算出結果をグラフ化したものである。次にこの算出結果のグラフに対し、第２の閾値を設定する（ステップＳ１０８）。第２の閾値は、その欠陥が、線欠陥であるか、それ以外かを区別する閾値であり、過去の欠陥検査データに基づき、適宜設定すればよい。図３（ｃ）は第２の閾値を設定した状態を示している。この閾値と比較して、欠陥が線欠陥か否かを判定する（ステップＳ１０９）。図３（ｃ）によれば、第２の閾値を超えたもの３０２が線欠陥（ステップＳ１１０）、第２の閾値以下のもの３０１、３０３が点欠陥もしくはノイズと判定される（ステップＳ１１１）。
＜実施形態２＞
次に、実施形態２について説明する。上記と同様にしてソース方向の線欠陥検出を行った。ソース方向の場合は、上述したように欠陥強度が強いため、TFTアレイ基板２に通常の検査信号を印加する点が実施形態２とは異なる。この検査信号で得られるＴＦＴアレイの表面電位分布を検出することで走査画像を取得し、得られた走査画像に対して、投影処理、差分処理を行い、欠陥検出の波形を得る。
【００２２】
ここで、上記波形に対し第１の閾値を設定し、第１の閾値を越えた部分についてそれぞれの和を算出する。次にこの算出結果に対して第２の閾値を設定し、第２の閾値を超えたものを線欠陥と判定する。それぞれの具体的な閾値は、過去の欠陥検査データに基づき、設定すればよい。ソース方向、ゲート方向においては、欠陥強度や欠陥波形が異なるため、それぞれに適した閾値を設定することでソース方向、ゲート方向の線欠陥を適切に検出することが可能となる。
【００２３】
図４は、本発明の線欠陥検出装置１の一構成例を説明するための図である。線欠陥検出装置１は、検査対象であるＴＦＴアレイ基板２に検査信号を印加する検査信号形成部３、ＴＦＴアレイ基板に電子ビームを照射する照射装置４、ＴＦＴ基板の二次電子を検出する二次電子検出部５と、走査画像を形成する画像形成部６と、走査画像から画素値を積算する投影処理部７と、投影処理されたデータについて、差分処理を行う差分処理部８と、差分処理されたデータについて特性を算出する特性算出部９と、線欠陥を検出する検出部１０とを備える。
【００２４】
ＴＦＴ基板２は、アレイ状に配置されたピクセル電極と、ＴＦＴ基板の駆動回路と、電源ラインを含む配線とを備えるＴＦＴ基板である。検査信号形成部３は、欠陥検査項目に応じた所定パターンの検査信号を印加する。照射装置４は、例えば荷電粒子ビームとして電子線を用いる場合には、ＴＦＴ基板２上に電子線を照射する電子線源を配置する。二次電子検出部５は、照射された電子線によってＴＦＴ基板２から放出される二次電子を検出する。画像形成部６は、検出された二次電子の電位状態に基づき走査画像を形成する。投影処理部７は、走査画像からＴＦＴアレイが接続された一方向の各画素の画素値を積算する。差分処理部８は、投影処理されたデータについて投影波形の背景画像をあらかじめ基準画像とし、現在の波形画像との間で画素ごとの引き算を行い、その差分が所定の数値よりも大きくなる領域を対象物として抽出する。特性算出部９は、差分処理されたデータについて、第１の閾値を設定し、前記第１の閾値を超えた部分の特性を算出する。検出部１０は、算出された特性データについて第２の閾値を設定し、前記第２の閾値に基づいて線欠陥を検出する。
【００２５】
なお、本実施の形態では、差分処理後の波形に対し、第１の閾値を越えた部分の和を算出したが、第１の閾値を越えた部分の特性を決定する方法はこれに限らず、例えば、第１の閾値を越えた部分の山形の面積、あるいは全半値幅を算出する方法などを用いても構わない。
【００２６】
以上説明したように、本発明の線欠陥抽出方法を用いることで、ＴＦＴアレイ基板の線欠陥の抽出を正確かつ容易に行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明に係る線欠陥検出方法及び線欠陥検出装置は、例えばＴＦＴアレイ基板の欠陥検査に好適に利用できる。
【符号の説明】
【００２８】
１  線欠陥検出装置
２  ＴＦＴアレイ基板
３  検査信号形成部
４  照射装置
５  二次電子検出部
６  画像形成部
７  投影処理部
８  差分処理部
９  特性算出部
１０  検出部
２０１  線欠陥
２０２  点欠陥
【図１】
2012173034.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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