CN101156061A - 基板检查装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基板检查装置，其用于消除制造工序中的位置误差，提高位置精度，并提高检查精度，以便取得基板上检查对象区域内的正确位置。本发明的基板检查装置(1)，其是根据以带电粒子束对基板进行二维扫描而取得的扫描图像进行基板检查者，并且具有座标资料取得装置(7)，该座标资料取得装置(7)从扫描图像中取得基板上检查对象区域内特定部位的座标资料。在基板检查时，根据由座标资料取得装置所取得的座标资料而指定扫描图像上的检查位置，故可不受因误差产生偏移的影响而进行基板检查。

Description

基板检查装置

技术领域

本发明是关于一种基板检查装置，其根据以电子束或离子束等带电粒子束对基板进行二维扫描而获得的扫描图像，进行基板检查，特别是关于基板上检查位置的指定。

背景技术

众所周知，根据以电子束或离子束等带电粒子束对基板进行二维扫描而取得的扫描图像，进行基板检查的基板检查装置。例如，在TFT显示装置中所使用的TFT阵列基板的制程中，检查所制造的TFT阵列基板是否正确驱动。该TFT阵列基板检查中，例如藉由于使电子束在TFT阵列基板上进行扫描而取得扫描图像，并根据该扫描图像进行检查。

以电子束在TFT阵列基板上进行二维扫描时，使电子束与平台于X轴方向以及Y轴方向上相对移动，通常于X轴方向上移动1行而取得检出信号后，在Y轴方向上偏移1行，反复进行上述操作，藉此取得1图框的扫描信号。

根据扫描图像检查TFT阵列基板时，必需于扫描图像中正确指定TFT阵列面板所包括的各像素的位置。

周知技术中，当于多个配置于TFT阵列上的面板内，计算各像素的座标位置时，利用以TFT阵列规格等设计所规定的值，经计算而求出。

图6是用以说明于周知TFT阵列基板检查装置中，计算TFT阵列基板上面板的像素位置的说明图。图6(a)表示TFT阵列基板设计的座标位置，图6(b)表示作为TFT阵列的主动区域的面板的像素。

在规格中，TFT阵列基板是由面板尺寸与设置面数、基板上各面板的配置位置等设计值而决定的，并于制程中根据该规格以及设计值而进行制造。当对制造的TFT阵列基板进行检查时，亦根据该设计值，藉由计算，求得各面板的位置以及此面板上各像素的位置，并根据该位置进行检查。

图6(a)中，在TFT阵列基板100所形成的多个面板101上，根据设计资讯而计算出各面板101的特定部位的位置，做为基准位置102，并如图6(b)所示，以该基准位置102做为面板101的原点，计算出各像素103的位置。

于一块TFT阵列基板上，设置有例如做为16面主动区域的面板时，根据设计资讯而计算出各面板的基准位置的座标，将所得的座标资料输入基板检查装置中，并根据该座标资料，使电子束与平台于X轴方向及Y轴方向上相对移动，并取得扫描影像。

在扫描图像的取得上，在座标位置产生偏移的情形下，由于基板检查时像素位置偏移，故需要花费时间于指定缺陷位置。做为该座标位置偏移的要因有存在平台的座标系与扫描束的座标系不一致的情形。在此情形，取得检出信号而取得的扫描图像位置以及配置于平台上的基板位置之间产生位置偏移(扫描信号的视野偏移)。

在周知技术中，该位置偏移的校正藉由如下方式进行：在试料上设置定位用的标记，一边使平台动作，一边确认设于试料上的标记的位置，并将平台座标系与扫描束座标系进行座标转换。又，在试料上设置标记时，因为在交换检查对象的基板时会产生位置偏移的问题，故做为解除该问题的方案，本申请案的申请人提出如下检查：在支持试料的平台上设置标记，并从该标记的扫描影像，求出平台座标系的位置偏移与扫描束座标系的位置偏移。

再者，本申请案发明者发现，做为座标位置偏移的其他要因，除上述平台座标系与扫描束座标系间的关系以外，也有基板上检查对象区域的座标位置。

基板上面板等检查对象区域的座标位置，如周知技术所述，根据设计值经由计算求出，但该座标位置未考虑基板制程中的误差，故形成于实际基板上的检查对象位置有时会偏离于计算所得的座标位置。该座标位置的偏移并不统一，而是根据制造条件或环境条件会存在各种变化。

图7是用以说明检查对象区域的座标位置偏移的说明图。图7(a)中，虚线模式化地表示根据设计资讯计算出的面板的位置104，又，实线模式化地表示形成于实际基板上的面板的位置105。TFT阵列基板上，因制造上的误差，会产生主动区域的实际座标位置(面板位置)105与设计的座标位置104座标存在偏移的情形。该座标偏移的方向或偏移量，在同一TFT阵列基板上各个面板上而各不相同，并不统一。

图7(b)中，主动区域的实际座标位置(面板位置)105偏离于设计的座标位置104时，像素103的位置亦偏移，并且变得难以正确地规定像素位置，且缺陷像素的指定亦较困难。

发明内容

因此，本发明的目的在于解决上述的先前问题点，以消除制程中的位置误差，提高位置精度，并提高检查精度。

又，本发明的目的在于取得基板上检查对象区域的正确位置，以消除制造工序中的位置误差。

本发明是从扫描图像求出基板上检查对象区域的特定部位的座标资料，并根据该座标资料计算出座标位置者，并且根据由扫描图像求出座标资料，可取得与所制造的实际基板所包含的设计值之间存在误差的座标资料，故可消除制程中的位置误差。

本发明的基板检查装置是根据使带电粒子束在基板上进行二维扫描而获得的扫描图像，进行基板检查，并且具有座标资料取得装置，其从扫描图像中取得基板上检查区域的特定部位的座标资料。在基板检查时，根据座标资料取得装置所取得的座标资料而指定扫描图像上的检查位置，藉此，可不受误差偏移的影响而进行基板检查。

本发明的座标资料取得装置的第1形态中，显示扫描图像，并于显示图像上指定检查对象区域的特定部位，藉此取得座标资料，并且该第1形态包括：指定装置，在将扫描图像显示于显示装置中的显示图像上，指定上述特定部位；以及座标资料读出装置，从扫描图像中读出指定的特定部位的座标资料。

显示装置用以显示扫描图像。指定装置是于显示装置中所显示的显示图像上移动游标，并指定所显示的扫描图像的特定部位。座标资料读出装置是根据指定装置所指定的显示装置上的位置，读出对应于该位置的扫描图像的座标资料。可登录所读出的座标资料。

又，本发明的座标资料取得装置的第2形态包括：抽出装置，从扫描图像中藉由资料处理而自动抽出特定部位；以及，座标资料读出装置，从扫描图像中读出抽出装置所抽出的特定部位的座标资料。

抽出装置对扫描图像进行检索以抽出特定部位。特定部位的抽出，例如可藉由于特定部位利用图像处理而从扫描图像中对特征形状实施检索而进行。座标资料读出装置与第1的形态相同，根据抽出装置所抽出的特定部位的位置，读出对应于该位置的扫描图像的座标资料。所读出的座标资料可先登录。

检查对象区域可设为矩形区域，特定部位可设为该矩形区域中的四个角部位。

又，基板可设为形成有TFT阵列的TFT阵列基板，该情形下，检查对象区域可设为形成有TFT阵列上的TFT的面板部分，又，可登录座标资料取得装置所取得的座标资料。

该情形下，对于使电子束在基板上进行二维扫描所获得的电子束扫描图像，根据登录的座标资料，指定TFT阵列基板上特定部位的检查位置，并进行面板部分的检查。

根据本发明，可消除制程中的位置误差，以提高位置精度，并提高检查精度。

又，可取得基板上检查对象区域的正确位置。

附图说明

图1是用以说明本发明的基板检查装置的动作的图式。

图2是用以说明本发明的基板检查装置的构成例的概略方块图。

图3是用以说明本发明的基板检查装置的座标资料取得动作的流程图。

图4是本发明的基板检查装置的显示器上的显示画面例。

图5是用以说明本发明的基板检查装置的其他构成例的概略方块图。

图6是用以说明先前的TFT阵列基板检查装置中，计算TFT阵列基板上面板的像-素位置的说明图。

图7是用以说明检查对象区域的座标位置的偏移的图式。

1：基板检查装置              2：电子束源

3：平台                      4：检出器

5：扫描图像形成装置          6：扫描图像记忆装置

7：座标资料取得装置          7a：指定装置

7b：座标资料读出装置         7c：座标资料抽出装置

8：座标资料记忆装置          9：控制装置

10：扫描图像                 11：TFT阵列基板

12：面板                     13：TFT阵列

14-1～14-4：特定部位         15：标记

20：显示装置                 21：显示图像

21a：扫描图像显示区域        21b：座标资料区域

21c：Plot按钮                21d：座标值区域

21e：Point Find Start按钮    21f：Next按钮

21g：Back按钮                21h：Align区域

21i：Apply按钮               21j、21k、21l：显示状态

21m：导向列表                22：板图像

23-1～23-4：角部位

具体实施方式

接着，参照图式详细说明本发明的实施形态。

图1是用以说明本发明的基板检查装置的动作的说明图，其模式化地表示根据扫描图像求出基板上检查对象区域中特定部位的座标资料的状态。

再者，本发明的基板检查装置是关于根据使带电粒子束在基板上进行二维扫描所获得的扫描图像而进行基板检查者。以下说明使用电子束作为带电粒子束，在形成有TFT阵列的TFT阵列基板上进行二维扫描，取得扫描图像，并从该扫描图像中将形成有TFT阵列上的TFT的面板部分作为检查对象区域，对形成于该面板部分的像素进行缺陷检查。

图1(a)中表示TFT阵列基板的扫描图像，图1(b)中表示扫描图像的显示图像。

图1(a)表示以电子束对支持于平台(未图示)上的TFT阵列基板进行扫描而获得的扫描图像的一例。扫描图像10包括设置于TFT阵列基板11与平台上的标记14。

于TFT阵列基板11上形成有TFT阵列11。此处，表示排列有[00]、[01]、[02]、[03]、～、[23]的12面的面板12的例，作为TFT阵列11。在各面板12上，形成有多个像素(未图示)。该面板的排列数以及排列图案并不限于此例，其可任意设置。

基板检查装置是将该扫描图像中的面板12作为检查对象区域，而进行例如该面板12中所包括的像素的缺陷检查。本发明的基板检查装置中，为了指定TFT阵列基板11上各面板的位置，而于该扫描图像10中取得面板12的特定部位14的座标位置。

此处，将面板12的矩形状的四个角部位作为特定部位14-1～14-4，并藉由求出该特定部位的座标位置，指定各面板12的位置。藉由指定面板12的位置，可指定面板12中包括的各像素的位置。

从扫描图像中取得面板的特定部位的座标资料时的形态可为，在显示装置(未图示)上显示扫描图像10，并指定该显示图像中面板图像的特定部位。

图1(b)表示将图1(a)的扫描图像中一个面板显示于显示装置(未图示)上的显示图像。显示图像21中显示有[00]所表示的面板12的面板图像21。在面板图像22的矩形状轮廓中，例如将4个角部位23-1～23-4作为特定部位，并藉由指定该特定部位，取得座标资料。此处，使用面板图像22的角部位23-1～23-4作为特定部位，但不限于角部位，任意部位都可作为特定部位。

又，图1(b)中，使用将扫描图像显示于显示装置上的显示画像而取得检查对象区域的座标资料，但亦可藉由对扫描图像进行图像处理而直接取得检查对象区域的座标资料。

再者，图1(a)中的标记14是用以决定平台座标系与电子束等的扫描束的座标系间的位置关系的指标位置。在平台座标系中，由平台上标记的扫描图像求出标记的位置，并将该标记位置作为指标位置而求出位置偏移。

因此，本发明的基板检查装置是藉由使用扫描图像10，从标记14的位置决定平台座标系与电子束座标系的位置关系，进而，可根据各面板特定部位的位置，在TFT阵列基板的面板上指定位置，并且可取得基板上检查对象区域的正确位置。

图2是用以说明本发明的基板检查装置的结构例的概略方块图。图2中，扫描检查装置1具备电子束源2、平台3、检出器4、扫描图像形成装置5、扫描图像记忆装置6、座标资料取得装置7、座标资料记忆装置8、以及控制装置9。

电子束源2以及平台3藉由控制装置9的控制动作，扫描配置于平台3上的TFT阵列基板(未图示)，并由检出器4检出来自TFT阵列基板的二次电子。扫描图像形成装置5中输入有检出器4所检出的二次电子，并形成扫描图像。所形成的扫描图像记忆于扫描面像记忆装置6中。

本发明的基板检查装置1，自所取得的扫描图像取得设定于TFT阵列基板的面板(扫描对象区域)上的特定部位的座标资料。

图2所示的结构中，将扫描图像记忆装置6所记忆的扫描图像显示于显示装置20上，并藉由观察所显示的显示图像，确认预先设定于TFT阵列基板的面板(扫描对象区域)上的特定部位，并藉由座标资料取得装置7取得该特定部位的座标资料。

显示装置20除按照预先设定的顺序显示TFT阵列基板所具有的多个面板的扫描图像以外，亦可将整个面板一起显示。又，显示装置20可使用液晶显示器或CRT等任意的显示装置。

图2所示的座标资料取得装置7具备指定装置7a以及座标资料读出装置7b。指定装置7a用以指定显示于显示装置20中的显示图像上的位置，座标资料读出装置7b用以从扫描图像记忆装置6中读出由指定装置7a所指定的位置的座标资料，且将其储存并登录于座标资料记忆装置8中。

指定装置7a对特定部位的指定，可按照预先设定的顺序进行。座标资料记忆装置8将指定装置7a所指定并读出的座标资料，按读出顺序进行储存，藉此，可按预先设定的顺序储存特定部位的座标资料。再者，指定装置7a的特定部位的指定，并不限于如上所述的预先设定的顺序，也可以任意顺序进行指定。但此情形下，与以特定部位为单位所设定的位址等识别资料一同储存于座标资料记忆装置8中，以便可识别特定部位。

指定装置7a可移动显示装置20上的游标，并可使用操作游标位置的输入的滑鼠或按键等装置，或者于触摸面板等显示装置20的显示面上进行指定位置的装置等的任意位置指定装置。

座标资料记忆装置8对由座标资料取得装置7所取得的特定部位的座标资料进行记忆以及登录。

控制装置9读出登录于座标资料记忆装置8中的座标资料，驱动电子束源2或平台3，并再次于TFT阵列基板(未图示)上进行扫描，由检出器4检出二次电子，并取得扫描图像。

基板检查装置1能够针对基板检查对象的各个TFT阵列基板，指定特定部位且取得座标资料，并将其登录至座标资料记忆装置8，根据该登录的座标资料取得扫描画像，进行基板检查，但是，考虑到当TFT阵列基板的尺寸或面板的尺寸、排列数或图案等各种规格为相同之时，制程中产生的位置误差于任一TFT阵列基板中均会同样产生，因此，将使用一次扫描所取得的扫描图像而取得的座标资料作为共通资料，并于相同规格的TFT阵列基板上进行基板检查时，亦可使用此预先求出并登录的座标资料，以取得使用于基板检查的扫描图像。

其次，使用图3的流程图，说明利用基板检查装置的座标资料的取得动作。座标资料的取得过程中包含如下步骤：以电子束扫描(Signal Scan：信号扫描)TFT阵列基板，取得扫描图像的步骤(S1)；以及，使用S1步骤所取得的扫描图像，取得特定部位的座标资料的步骤(S2)。

取得座标资料的步骤S2中，从记忆于扫描图像记忆装置中的扫描图像中，选择于显示装置的显示器上进行显示的面板。该面板的选择可按预先设定的顺序进行。例如，图1如所示，在在扫描图像10上排列[00]、[01]、[02]、[03]、～、[23]12面的面板12示例中，按照如[00]→[01]→[02]→[03]→～→[23]等预先设定顺序，并按照该设定顺序选择面板。再者，显示于显示装置的面板上的选择，不仅限于如上所述的预先设定的选择顺序，亦可从输入装置任意选择(S2a)。

将由S2a所选择的面板扫描图像显示于显示装置的显示器上(S2b)。

图4是显示器上的显示画面例。图4所示的显示图像示例中，除于扫描图像显示区域21a显示所选择的面板的面板图像22以外，还进行用以取得面板图像22上所指定的特定部位的座标资料并对其进行编辑的显示。

于扫描图像显示区域21a中，显示所选择的面板的扫描图像作为面板图像22。此处，将矩形状面板图像22的四个角部位(图中由圆圈数字表示的1～4)设定为特定部位。操作者观察该显示的面板图像22而确认角部位，并于该角部位移动游标或指针以进行定位，藉此指定特定部位。图4中，对于呈矩形的面板图像22的四个角部位，按照左上(圆圈数字1)、左下(圆圈数字2)、右下(圆圈数字3)、右上(圆圈数字4)的逆时针方向的顺序，进行点击(LU点击、LD点击、RD点击、RU点击)，并指定四个特定部位。

因此，假设于一个TFT阵列基板上存在12面，则取得座标资料的顺序如以下表1所示。

[表1]

1	面板00	11	面板22
				2	面板01	12	面板23
3	面板02	13	结束
				4	面板03	14
5	面板10	15
				6	面板11	16
7	面板12	17
				8	面板13	18
9	面板20	19
				10	面板21	20

再者，该指定顺序可任意设定，但为对应于座标资料记忆装置中所储存的位址，故当设定指定顺序与座标资料的储存顺序时，按此顺序指定，当并非按照设定顺序进行储存时，以指定位置与储存位置相对应的方式利用位址等进行指定，并以可识别对应关系的方式加以设定。

再者，显示于扫描图像显示区域21a的扫描图像，是使用于用以取得座标资料的特定部位的选择过程者，并且不过是相对于基板检查的扫描图像的辅助性图像(S2c)。

图4所示的显示图像21中，点击“Position Find Start(开始寻找点)”的按钮21e时，开始进行取得座标资料的处理，并将“Position Find Start”的显示替换为“Abort Position Find(寻找中断位置)”。当中断座标资料取得处理时，点击该“Abort Position Find”。在已中断处理的情形下，对于正在取得的资料，例如将其全部废弃，并且，将所有的取得值恢复为上一次值的原样。

开始实行座标资料的取得处理后，按照“Next”按钮21f或“Back”按钮2lg的操作导向进行处理。

扫描图像显示区域21a中，若点击面板图像22的角部位(图中的圆圈数字1)，则被点击的角部位的座标资料会显示于区域21b中。当选择该角部位时，点击“Plot1”的按钮21c。利用该点击，而于右边相邻的区域21d中显示座标值(XXX，YYY)。

同样，若点击面板图像22的其他角部位(图中圆圈数字2～4)，则被点击的角部位的座标资料会显示于区域21b中，藉由点击“Plot2”～“Plot4”的按钮21c，选择该角部位，并于右边相邻的区域21d中显示座标值(XXX，YYY)(S2d)。

当这4点的角部位的座标资料决定后，若点击“Next”按钮21f，则在导引列表21m中追加座标资料。再者，导引列表21m中，可将已取得座标资料的面板、当前正在取得座标资料的面板以及取得座标资料的前的面板，分别以不同的显示状态显示。例如，显示状态21j表示已取得座标资料的面板，显示状态21k表示当前正在取得中的面板，显示状态21l表示取得座标资料的前的面板。藉由改变色彩或装饰而进行显示等，可进行识别。

又，利用自显示状态21k变化为显示状态21j，表示该角部位的座标资料的取得已结束。

又，使用扫描(Signal Scan)时所取得的对准座标值进行编辑(S2e)时，针对显示于“Alin1”或“Alin2”区域21h中的对准座标值，点击“Apply”按钮21i(S2f)。

导引列表21m中，登录有显示状态21j的座标资料，且储存于座标资料记忆装置中(S2g)。

对在扫描图像显示区域21a所选择的面板的所有角部位，反复执行上述S2c～S2g的操作(S2h)，对TFT阵列基板所具有的所有面板，反复执行上述S2a～S2h的操作，藉此，取得TFT阵列基板所具有的所有面板的特定部位的座标资料(S2h)。

图5是为了说明本发明的基板检查装置的其他构成例的概略方块图。图5所示的构成例，是从扫描图像中取得特定部位的座标资料时，藉由对扫描图像进行图像处理而自动取得者，并且，上述图2所示的构成例与座标资料取得装置7于结构上存在不同，但其他结构与图2所示的构成例大致相同。

接着，仅对于座标资料取得装置7进行说明。座标资料取得装置7具备座标资料抽出装置7c，其读出扫描图像记忆装置6中所记忆的扫描图像，将预先设定的特定部位的形状等作为检索关键而检索特定部位，并抽出检索的特定部位的座标资料。从扫描图像中抽出特定部位的图像处理，可使用任意的演算法；例如可进行如下演算法：从图案处理等的扫描图像中检索相应的形状部分，而此图案处理为使用角部位的角度资讯、或阴影资讯等检索关键。

本发明的扫描束装置可应用于电子束微量分析仪、扫描电子显微镜、X线分析装置等。

Claims (5)

1.一种基板检查装置，根据以带电粒子束对基板进行二维扫描取得的扫描图像，进行基板检查，其特征在于包括：

资料取得装置，从上述扫描图像中取得基板上的检查对象区域的特定部位的座标资料，

其中根据上述座标资料取得装置所取得的座标资料，指定扫描图像上的检查位置。

2.根据权利要求1所述的基板检查装置，其特征在于上述座标资料取得装置包括：

指定装置，其于已将上述扫描图像显示于显示装置中的显示图像上，指定上述特定部位；以及

座标资料读出装置，其从扫描图像中读出上述指定的特定部位的座标资料。

3.根据权利要求1所述的基板检查装置，其特征在于上述座标资料取得装置包括：

抽出装置，从上述扫描图像中，藉由资料处理而自动抽出上述特定部位；以及

座标资料读出装置，从上述扫描图像中读出上述抽出装置所抽出的特定部位的座标资料。

4.根据权利要求1至3任一项所述的基板检查装置，其特征在于上述检查对象区域为矩形区域，并且

上述特定部位为上述矩形区域中的四个角部位。

5.根据权利要求1至4任一项所述的基板检查装置，其特征在于上述基板是形成TFT阵列的TFT阵列基板，

上述检查对象区域是形成有上述TFT阵列上的TFT的面板部分，

登录由上述座标资料取得装置所取得的座标资料，并且

对于使电子束在基板上进行二维扫描所取得的电子束扫描图像，根据上述登录的座标资料，指定上述TFT阵列基板上特定部位的检查位置，并对上述面板部分进行检查。

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