CN101133473B - 扫描束装置的资料处理方法 - Google Patents
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Abstract
在将来自多个荷电粒子束源的荷电粒子束二维扫描于试料上，并形成扫描图像的扫描束装置中，具有：第1步骤(S3)，其针对借由各荷电粒子束所获得的各扫描图像的讯号强度，求出讯号强度分布；第2步骤(S4)，其以成为同一分布形状的方式使各讯号强度分布的分布形状一致；以及第3步骤，其求出使各讯号强度分布的分布形状为同一分布形状时的各扫描图像的讯号强度。注目在由试料的测试对象而获得的扫描图像的强度分布的分布形状，在来自各荷电粒子束源而获得的扫描图像中，使该强度分布的分布形状一致，因此无需使用基准强度，即可降低借由多个荷电粒子束源所取得的扫描图像的讯号强度的不均一。
Description
技术领域
本发明是有关于一种将电子束或离子束等荷电粒子束二维扫描于试料上，以形成扫描图像的扫描束装置，且特别是有关于扫描束装置的扫描图像的资料处理。
背景技术
于扫描束装置中，将荷电粒子束二维扫描于试料上以获得扫描图像。为了于该扫描束装置中进行二维扫描而使荷电粒子束与试料台于X轴方向以及Y轴方向上相对移动，借此获得扫描图像。
伴随形成于作为试料的基板上的框架的大型化，以及随的产生的基板本身的大型化，而要求有效获得扫描图像。
作为满足该要求的结构，众所周知有使用多个荷电粒子束源，并借由该多个荷电粒子束而获得扫描图像的结构。
图6是用以说明扫描束装置的概略图。再者，在图6中表示有如下情形，使用电子束作为荷电粒子束并对作为试料的TFT阵列基板进行二维扫描，由此获得扫描图像。
图6(a)表示TFT阵列基板1的概略图，并且于基板1上形成有TFT阵列的面板2，以及用以将电流自外部供给至该TFT阵列所具有的栅极或源极的连接器垫片3等。图6(b)表示用以检测TFT阵列基板1的测试框架11的概略，并且于测试框架11上设置有：开口部12，其形成为与面板2一致；以及连接器引脚13，其与上述连接器垫片3接触并将电流供给至TFT阵列。再者，连接器引脚13形成于图6(b)内面侧，并借由使测试框架11叠合于TFT阵列基板1上而与测试框架11侧的连接器垫片3接触，并将电流供给至TFT阵列。
图6(c)表示将测试框架11叠合于TFT阵列基板1后的状态，并且通过开口部12而显露有TFT阵列的面板2。
自并未图示的电子束源对该TFT阵列基板1照射电子束，并于面板2上进行扫描，并以并未图示的检测器检测自面板2所释放出的二次电子，借此获得TFT阵列的扫描图像。
由于所取得的扫描图像的讯号强度根据TFT阵列的像素状态而产生变化，故而可借由使用该扫描图像的讯号强度，而进行TFT阵列的像素的缺陷检测。
图7是表示借由多个电子束源(GUNa、GUNb、…)而进行扫描的示例。多个电子束源(GUNa、GUNb、…)将TFT阵列基板1划分为若干区域，并对各区域进行扫描，获得扫描图像。各区域上的扫描可借由多个通路(例如，通路1～通路4)而进行。
如上所述，在使用多个电子束源的情形时，由于各电子束源存在不均一，故而存在使用各电子束源而取得的讯号强度会出现不均一的情形。如此，若检测讯号的讯号强度存在不均一，则将影响TFT阵列的像素缺陷检测的准确度。
因此，进行如下操作：将Al(铝)等预先规定的原材料设置于测试框架11上的特定位置上而形成基准区域14，并且以将电子束照射至该基准区域14而获得的二次电子的讯号强度为基准。
于进行TFT阵列的像素缺陷检测的情形时，例如，根据来自设于像素以外的基准区域14所获得的讯号强度而求出平均强度，并将其作为基准强度，形成校正曲线，并且基于该校正曲线而设定缺陷部分的讯号强度，借此进行缺陷检测。
图8是用以说明使用基准强度而形成校正曲线，并基于该校正曲线进行缺陷检测的情形的图。
图8(a)表示借由以电子束源GUNa扫描面板A而取得的扫描图像的强度分布A1，图8(b)表示借由以电子束源GUNb扫描面板B而获得的扫描图像的强度分布B1。
比较图8(a)所示的检测讯号强度与图8(b)所示的检测讯号强度，则各自的标准强度并不相同。该标准强度由于是自同一强度区域14所获得的讯号强度，故而可期待其为同一的讯号强度，但由于电子束源的不均一等原因，而成为并不相同的讯号强度。
因此，在图8(a)所示的强度分布A1与图8(b)所示的强度分布B1中，借由同一临限值而判别缺陷部分的a及b的讯号强度时，会出现无法正确进行缺陷检测的情形。因此，使用各强度分布A1及B1的分布中心与标准强度而使分布曲线产生变形，并形成图8(c)所示的校正曲线，并且基于该校正曲线而决定缺陷部a及b的讯号强度，以此进行缺陷检测。
上述方法是以借由多个电子束源而获得的基准强度较为稳定的情形为前提的方法。然而，本专利申请案的发明者发现：照射基准区域而获得的基准强度本身并不一定较为稳定，借由各电子束源而获得的基准强度本身会出现波动，因而作为基准强度的可靠性较低。
因此，在将来自设于测试框架上的基准区域所获得的讯号强度作为基准强度的方法中，存在如下问题，借由多个荷电粒子束源而取得的扫描图像的讯号强度是不均一的。又，存在于缺陷检测中将无法获得高检测准确度的问题。
发明内容
因此，本发明是解决上述先前的问题，其目的在于无需使用基准强度，即可减少借由多个荷电粒子束源而取得的扫描图像的讯号强度的不均一。又，本发明的目的在于无需使用基准强度，即可减少借由多个荷电粒子束源而取得的扫描图像的不均一，借此提高缺陷检测的准确度。
本发明是在将来自多个荷电粒子束源的荷电粒子束二维扫描于试料上，以形成扫描图像的扫描束装置中，具有：
第1步骤，其针对借由各荷电粒子束所获得的各扫描图像的讯号强度，分别求出讯号强度分布；
第2步骤，使各扫描图像的讯号强度分布的标准偏差与基准的标准偏差一致，以成为同一分布形状的方式使上述各讯号强度分布的分布形状一致；以及
第3步骤，使用在上述第2步骤中所求得的为了使各扫描图像的讯号强度的标准偏差与基准的标准偏差相一致的系数，校正各扫描图像的讯号强度，以求出使上述各讯号强度分布的分布形状成为同一分布形状时的各扫描图像的讯号强度，并藉由将上述经过校正的各扫描图像的讯号强度与相同临限值加以比较，而判别试料的缺陷。
本发明注目在来自作为试料的测试对象的区域所获得的扫描图像的强度分布的分布形状，并于来自各荷电粒子束源所获得的扫描图像中，使该强度分布的分布形状一致。借此，而无需使用基准强度，可减少借由多个荷电粒子束源而取得的扫描图像的讯号强度的不均一。
本发明的荷电粒子束可以为电子束或离子束，并可使将该等荷电粒子束照射至试料上的荷电粒子束源为电子束源或离子束源。
又，可使本发明的扫描束装置中作为扫描对象的试料，例如为TFT阵列基板。于将TFT阵列基板作为试料的情形时，可取得TFT阵列的像素资料作为扫描图像，并根据该像素资料的讯号强度，进行缺陷检测，以检测像素是否为正常像素或是否为缺陷像素。
第2步骤是使各扫描图像的讯号强度分布的标准偏差与基准的标准偏差一致。针对于第1步骤中所求出的使荷电粒子束源相异的各扫描图像的讯号强度分布，根据其讯号强度求出标准偏差。各扫描图像的讯号强度分布由于假定为具有相同分布特性(例如，常态分布)，故而该标准偏差于相同分布特性上，表现有由荷电粒子束源等的不均一而造成的分布形状。
因此，在本发明中，在第2步骤中，借由于各扫描图像中使该标准偏差一致，而求出消除荷电粒子束源等的不均一后的讯号强度分布，并于第3步骤中，求出使各讯号强度分布的分布形状为同一分布形状时的各扫描图像的讯号强度。
于本发明的步骤中，由于并未使用有先前的基准强度，故而不会产生因基准强度的不稳定性而引起的扫描图像的讯号强度的不均一。
于第2步骤中，可借由将标准偏差乘以系数，而使各扫描图像的讯号强度分布的标准偏差与基准标准偏差一致。再者，基准的标准偏差除了选择多个扫描图像内的一个，作为该所选择的扫描图像的标准偏差的外，亦可使用预设的扫描图像的标准偏差。
由于乘以上述系数故各扫描图像的标准偏差变为相同。于第3步骤中，使用在第2步骤中所求出的为了使标准偏差一致的系数，并将该系数乘以各扫描图像的讯号强度，借此进行校正。
乘以该系数所获得的扫描图像的讯号强度分布的标准偏差为相同的，因此成为相同的分布形状。
借由将该第3步骤中经过校正的各扫描图像的讯号强度与相同临限值加以比较，而判别试料的缺陷。根据该缺陷判定，由于并非如先前般使用基准强度而使讯号强度的位准一致，故而不会产生由基准强度的不稳定性所引起的扫描图像的讯号强度的不均一，因此可提高缺陷检测的准确度。
本发明的扫描电子束扫描可借由将TFT阵列作为试料，并使电子束作为照射至该TFT阵列的荷电粒子束，而进行TFT阵列所具有的像素的缺陷判定。
根据本发明，无需使用基准强度，即可减少借由多个荷电粒子束源而取得的扫描图像的讯号强度的不均一。
而且，无需使用基准强度，即可减少借由多个荷电粒子束源而取得的扫描图像的不均一。
附图说明
图1是用以说明本发明的扫描束装置的资料处理方法的流程图。
图2是用以说明本发明的讯号强度分布的标准化的图。
图3是用以说明本发明的分布形状的标准化的一例的流程图。
图4是用以说明本发明的分布形状的标准化的一例的讯号强度分布的图。
图5是用以说明本发明的分布形状的标准化的一例的讯号强度分布的图。
图6是用以说明扫描束装置的概略的图。
图7是表示借由多个电子束源(GUNa、GUNb、…)而进行扫描的示例的图。
图8是用以说明基于校正曲线而进行缺陷检测时的图。
1：TFT阵列基板 2：面板
3：连接器垫片 11：测试框架
12：开口部 13：连接器引脚
14：基准区域
具体实施方式
以下，参照图式，就本发明的实施形态加以详细说明。
图1是用以说明本发明的扫描束装置的资料处理方法的流程图。
本发明是关于将来自多个荷电粒子束源的荷电粒子束二维扫描于试料上，以形成扫描图像的扫描束装置的资料处理方法，在下述中，就使用电子束作为荷电粒子束，并对将该电子束照射至TFT阵列而获得的二次电子进行检测的示例加以说明。
将电子束自电子束源照射至TFT阵列，并且使电子束或TFT阵列，或者此两者进行移动，借此将电子束扫描于TFT阵列上(S1)。
若将电子束照射至TFT阵列上，则将自TFT阵列释放出二次电子。扫描束装置借由检测器而检测该二次电子(S2)。
于TFT阵列上，自正常像素所释放出的二次电子与自缺陷像素所释放出的二次电子，其讯号强度的分布状态并不相同。讯号强度的分布状态可以其讯号强度与量(面板内的具有此强度的pixel(像素)的个数)进行表示。
自正常像素所释放出的二次电子，以某一讯号强度为分布中心，表示分布特性。再者，该分布特性是对应于电子束源或TFT阵列等的特性。又，自缺陷像素所释放出的二次电子出现于违背正常像素的分布特性的讯号强度的位置。
针对由检测器所检测的二次电子的讯号强度与具有此强度的像素数(量)，求出讯号强度分布。图2(a)～(d)模式性表示将电子束源GUNa～GUNd的电子束照射至TFT阵列的面板A～面板D而获得的各讯号强度分布。再者，此处所示的数值是为便于说明而暂时加以表示，其并非表示实际值。又，讯号强度分布亦出于便于说明的目的，而较的实际更夸张地表示讯号强度的分布中心及分布形状的不同。
如图2(a)～(d)所示，在检测器所检测出的讯号强度分布中，由于讯号强度的分布形状不同，故而即使为同种缺陷像素，讯号强度亦无法相同，故而无法将缺陷像素的讯号强度与相同临限值加以比较。
于本发明的资料处理中，针对该等分布形状相异的讯号强度分布，借由将标准偏差作为基准使分布形状一致，而进行标准化处理。图2(e)～(h)表示借由使图2(a)～(d)所示的讯号强度分布的标准偏差一致，而使分布形状一致后的状态。
例如，在图2(a)～(d)的各自的讯号强度分布的标准偏差为σa、σb、σc、以及σd时，借由使该等讯号强度分布的标准偏差为共同的σ0，而如图2(e)～(h)所示使讯号强度分布的分布形状一致。共同的标准偏差σ0除可选自标准偏差σa、σb、σc、以及σd外，亦可使用预先所设定有的标准偏差(S4)。
接着，基于S4的步骤中经过标准化处理的分布形状，求出缺陷部的讯号强度，并基于该讯号强度，进行缺陷判定(S5)。
图3所示的流程图是说明上述S4的分布形状的标准化的一例。
根据借由各电子束源的照射而自各面板所检测出的取得资料，求出标准偏差。根据图2的示例，自各讯号强度分布而分别获得标准偏差σa、σb、σc、以及σd(S41)。
可借由乘以系数k而使各标准偏差σa、σb、σc、以及σd与标准偏差σ0一致。使标准偏差σa与标准偏差σ0一致的系数ka，例如可借由使ka＝σ0/σa而求出。针对各讯号强度分布的标准偏差σa～σd，算出该系数ka～kd。再者，在此处，表示有借由GUNa～GUNd四个电子束源而获得的4个讯号强度分布的示例，但讯号强度分布数并非限定为4个，亦可使的对应于扫描束装置所具有的荷电粒子束源(电子束源)的个数而获得的讯号强度分布的个数(S42)。
其次，将上述步骤S42中所求出的各系数ka～kd乘以各讯号强度分布的原始资料，由此校正讯号强度。借由该资料的校正，而使任意讯号强度分布的标准偏差均成为相同的σ0，故使讯号强度分布变得一致(S43)。
图4、图5表示有借由电子束源GUNa、GUNb而获得的讯号强度分布(图4(b)、图5(b))，以及借由将该讯号强度分布乘以特定的系数ka、kb而获得的讯号强度分布(图4(c)、图5(c))的例。
图4(a)表示检测来自电子束源GUNa的二次电子而获得的讯号强度与其量(面板内的具有此强度的像素数)的强度分布A1，图4(b)表示该强度分布的平均值μa与标准偏差σa。再者，此处表示有分布中心与平均值μa为一致的分布例。
图4(c)表示乘以讯号强度的特定系数ka作为标准偏差σ0的讯号强度分布。于该讯号强度分布中，以分布中心的强度为基准点(例如设为100)，自该分布中心的基准点，使用标准偏差σ0的大小，并借由外插法而求出0点位置的强度。
借由使标准偏差σa与基准标准偏差σ0一致，并且求出0点位置，而可自强度分布上的讯号强度，进行缺陷检测。
例如，图4(a)中缺陷部a的讯号强度，借由使标准偏差为σ0，并求出0点位置，而求出作为图4(c)中缺陷部a的讯号强度。借由将该讯号强度与预先设定的临限值加以比较而进行缺陷判定。再者，进行缺陷判定的临限值如上所述，在使标准偏差为σ0的强度分布中，基于以分布中心的基准点与由外插法而求出的0点所形成的强度表，而得到预先设定。
同样，图5(a)表示有检测来自电子束源GUNb的二次电子而获得的讯号强度与其量的强度分布B，图5(b)表示有该强度分布的平均值μb与标准偏差σb。再者，此处表示有分布中心与平均值μb为一致的分布例。
图5(c)表示有乘以讯号强度的特定系数kb作为标准偏差σ0的讯号强度分布。与图4(c)相同，在该讯号强度分布中，以分布中心的强度为基准点(例如设为100)，自该分布中心的基准点，使用标准偏差σ0的大小，并借由外插法而求出0点位置的强度。
于图5(c)中，使标准偏差σb与基准标准偏差σ0一致，并且求出0点位置，由此将强度分布中的缺陷部b的讯号强度与预先设定的临限值加以比较，借此进行缺陷判定。
图4(c)所示的电子束源GUNa的讯号强度分布，以及图5(c)所示的电子束源GUNb的讯号强度分布，均为同一的标准偏差σ0，分布形状相同，故而各缺陷部的讯号强度亦可以同一强度表进行比较，故可以相同基准对缺陷检测进行判定。
又，在该缺陷判定中，由于并未如先前般将自基准区域所检测出的讯号强度作为基准，故而可防止由该讯号强度的不稳定性而造成的缺陷检测的准确度下降。
本发明的扫描束装置可适用于电子束微量分析仪、扫描电子显微镜、X射线分析装置等。
Claims (2)
1.一种扫描束装置的资料处理方法，将来自多个荷电粒子束源的荷电粒子束二维扫描于试料上，并形成扫描图像的扫描束装置中，其特征在于包括：
第1步骤，其针对借由各荷电粒子束所获得的各扫描图像的讯号强度，分别求出讯号强度分布；
第2步骤，使各扫描图像的讯号强度分布的标准偏差与基准的标准偏差一致，以成为同一分布形状的方式使上述各讯号强度分布的分布形状一致；以及
第3步骤，使用在上述第2步骤中所求得的为了使各扫描图像的讯号强度的标准偏差与基准的标准偏差相一致的系数，校正各扫描图像的讯号强度，以求出使上述各讯号强度分布的分布形状成为同一分布形状时的各扫描图像的讯号强度，并藉由将上述经过校正的各扫描图像的讯号强度与相同临限值加以比较，而判别试料的缺陷。
2.根据权利要求1所述的扫描束装置的资料处理方法，其特征在于上述试料是TFT阵列，上述荷电粒子束是电子束，并且对上述TFT阵列所具有的像素进行缺陷判定。
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