JP2004132867A

JP2004132867A - 基板検査装置

Info

Publication number: JP2004132867A
Application number: JP2002298623A
Authority: JP
Inventors: Tadayuki Fujiwara; 藤原　忠幸
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 2002-10-11
Filing date: 2002-10-11
Publication date: 2004-04-30
Also published as: TW200422635A; KR20040033247A; TWI230265B; US20040079897A1; KR100553375B1; US6844559B2

Abstract

【課題】基板種の変更に際して、装置を駆動するためのソフトウエアの再起動を不要とする。
【解決手段】電子ビームの照射により基板を検査する基板検査装置であって、検査対象の基板種毎に設定された単位範囲における測定点配列に基づいてステージ速度及び電子ビームの照射位置を算出するスキャンパラメータ算出手段７と、ステージ移動を制御するステージ制御手段５と、電子ビームの照射位置を制御する電子ビーム制御手段６とを備えた構成とし、基板種に応じてスキャン用パラメータを自動で算出し、算出したパラメータにより検査装置の駆動を制御することにより、ソフトウエアの再起動を不要とする。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板検査装置に関し、特に、電子銃から照射される電子ビームを用いて液晶基板を検査する基板検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶基板等の検査対象物に対して、電子銃から電子ビームを照射し、基板から放出されるＸ線や二次電子や反射電子を検出することにより、基板の検査を行う基板検査装置が知られている。
【０００３】
基板上において電子ビームを照射するには、基板の検査対象範囲を複数の単位範囲に分割し、この単位範囲毎に測定を行っている。各単位範囲では、予め定められた個数の測定点について、電子ビームを逐次走査しながら測定を行っている。単位範囲は、液晶基板では、例えば４５ｍｍ×３ｍｍの大きさに設定されている。
【０００４】
単位範囲中に設定される測定点配列、及び測定点数は、測定対象により異なる。例えば、液晶基板では、４５ｍｍ×３ｍｍの単位範囲に対して、９００×２０点の測定点、あるいは３２０×６０点の測定点が配列される例がある。
【０００５】
図５は、単位範囲における測定点配列を説明するための図である。
図５（ａ）は９００×２０点の測定点の配列例を示している。基板Ａは、４５ｍｍ×３ｍｍの単位範囲に分割され、各単位範囲には４５ｍｍの横方向に９００点、３ｍｍの縦方向に２０点の測定点が配列され、この各測定点に電子ビームを照射することにより、各単位範囲毎に全１８，０００点の測定点で測定が行われる。
【０００６】
また、図５（ｂ）は３２０×６０点の測定点の配列例を示している。基板Ｂについても、基板Ａと同様に４５ｍｍ×３ｍｍの単位範囲に分割され、各単位範囲には４５ｍｍの横方向に３２０点、３ｍｍの縦方向に６０点の測定点が配列され、この各測定点に電子ビームを照射することにより、各単位範囲毎に全１９，２００点の測定点で測定が行われる。
【０００７】
なお、図５に示す単位範囲の縦横の比率は、説明上から４５ｍｍ×３ｍｍの比率と一致して示していない。
基板検査装置により、これら液晶基板の単位範囲を電子ビームで測定するには、液晶基板をステージ駆動して一方向（例えば、ｙ方向）に移動させながら、電子ビームを他の方向（例えば、ｘ方向）に走査させ、測定点配列に対応した座標位置で電子ビームを照射して測定を行う。
【０００８】
液晶基板種によって単位範囲内の測定点配列が異なるため、ステージの移動速度と電子ビームの照射位置を各液晶基板種毎に異ならせて駆動制御を行う必要がある。そのため、検査対象の液晶基板種が変わる毎に、ステージ速度や電子ビームの照射位置等のスキャン用パラメータを変更する必要がある。
【０００９】
従来の基板検査装置では、検査対象の液晶基板種が変わる毎に、検査装置を制御する制御プログラムのスキャン用パラメータを変更し、スキャン用パラメータを変更した後、装置を駆動するためのソフトウエアを再起動させている。
【００１０】
なお、上記した技術は、文献公知発明に係るものでないため、記載すべき先行技術文献情報はない。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
従来の基板検査装置は、ステージ速度や電子ビームの照射位置は、制御プログラム内のスキャン用パラメータとして設定されているため、ステージ速度や電子ビームの照射位置を変更するには、スキャン用パラメータの変更とパラメータ変更後の再起動操作が必要であり、操作性や測定時間の点で問題がある。
【００１２】
そこで、本発明は前記した従来の問題点を解決し、基板種の変更に際して、装置を駆動するためのソフトウエアの再起動を不要とすることを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、基板種に応じてスキャン用パラメータを自動で算出し、算出したパラメータにより検査装置の駆動を制御することにより、ソフトウエアの再起動を不要とする。
【００１４】
本発明の基板検査装置は、電子ビームの照射により基板を検査する基板検査装置であって、検査対象の基板種毎に設定された単位範囲における測定点配列に基づいてステージ速度及び電子ビームの照射位置を算出するスキャンパラメータ算出手段と、ステージ移動を制御するステージ制御手段と、電子ビームの照射位置を制御する電子ビーム制御手段とを備えた構成とする。
【００１５】
ステージ制御手段は、算出したステージ速度により基板ステージを駆動する。また、電子ビーム制御手段は、算出した電子ビームの照射位置を基板ステージの動作に同期して制御する。
【００１６】
本発明の基板検査装置によれば、基板種に応じたステージ速度及び電子ビームの照射位置を算出し、算出値に基づいてステージ制御手段及び電子ビーム制御手段を駆動することにより、基板種が変更した場合であっもソフトウエアを再起動することなく基板検査を行うことができる。
【００１７】
また、本発明の基板検査装置は、各基板種毎に設定された基板種情報に基づいて、単位範囲の測定点配列を取得する測定点取得手段を備える。各基板種毎に基板種情報を設定しておく。測定点取得手段は、検査対象の基板について基板種情報を取得することにより単位範囲の測定点配列を取得する。
【００１８】
基板種情報は、単位範囲の測定点配列、あるいは、基板の種類を特定する基板種とすることができる。
【００１９】
基板種情報を単位範囲の測定点配列とし、各基板種に測定点配列を設定しておくことにより、測定点取得手段は測定点配列を直接に取得することができる。
【００２０】
また、基板種情報を基板の種類を特定する基板種とし、基板種と測定点配列との対応関係データを備ておくことにより、入力した基板種から対応する測定点配列を読み出すことにより測定点配列を取得することができる。
【００２１】
【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。　図１は本発明の基板検査装置を説明するための概略ブロック図である。図１において、基板検査装置１は、電子ビームを照射する電子線源３、配置した基板２ｂを支持すると共に移動させるステージ４、ステージ４の駆動制御を行うステージ制御手段５、電子線源３からの電子ビームを制御する電子ビーム制御手段６、及びスキャンパラメータ算出手段７を備える。
【００２２】
検査対象の基板２ａは、搬送装置（図示していない）により基板検査装置１のステージ４上に配置される。ステージ４上に配置された基板２ｂには、電子線源３から電子ビームが照射される。基板２ｂの電子ビームが照射された測定点からは、二次電子や反射電子が放出される。この測定点から放出される電子を検出器（図示していない）で検出することにより、基板２ｂの測定点の検査を行うことができる。ここで、ステージ４の移動と、電子ビームの走査を組み合わせることにより、基板２ｂ上の複数の測定点について電子ビームを走査させて検査することができる。
【００２３】
この基板２ｂ上における電子ビームの走査は、図５に示すような単位範囲を単位として全検査領域について行い、これにより基板の検査領域を検査する。
【００２４】
単位範囲に設定される測定点の配列は、図５に示したように基板種に応じて異なり、４５ｍｍ×３ｍｍの単位範囲に、例えば、図５（ａ）に示すような９００点×２０点の測定点や、図５（ｂ）に示すような３２０点×６０点の測定点が配列される。
【００２５】
基板の単位範囲内での電子ビームの走査は、ステージ４の移動と、電子ビームの走査とを組み合わせて行う。ここでは、一例として、図５の単位範囲において、縦方向（３ｍｍの長さ方向）の電子ビームの移動をステージ４の移動で行い、横方向（４５ｍｍの長さ方向）の電子ビームの移動を電子線源３による電子ビームの走査で行う場合について説明する。
【００２６】
ステージ４は、所定の一定速度で単位範囲を縦方向（３ｍｍの長さ方向）に駆動して基板２ｂを移動させる。この間に、電子線源３は、ステージ４の駆動と同期して、単位範囲を横方向（４５ｍｍの長さ方向）に電子ビームを繰り返して走査する。このステージ４の移動速度、及び電子ビームの照射位置は、単位範囲に設定される測定点配列により定められる。
【００２７】
ステージ４の駆動制御はステージ制御手段５により行われ、電子線源３からの電子ビームの制御は電子ビーム制御手段６により行われる。また、ステージ制御手段５が制御するステージ速度、及び電子ビーム制御手段６が制御する電子ビームの照射位置は、スキャンパラメータ算出手段７により算出される。
【００２８】
スキャンパラメータ算出手段７は、入力した基板種情報に基づいて、ステージ制御手段５のステージ速度を算出するステージ速度算出手段７ａと、電子ビーム制御手段６による電子ビーム照射位置を算出する照射位置算出手段７ｂと、基板種情報を入力する入力手段７ｃを備える。
【００２９】
ステージ速度算出手段７ａは、検査対象の基板種毎に定まる測定点数から各単位範囲を走査するに要する時間と、移動距離とから算出することができる。各単位範囲を走査するに要する時間は、主に単位範囲内の測定点数と一測定点当たりに要する測定時間で算出することができる。
【００３０】
例えば、単位範囲（４５ｍｍ×３ｍｍ）の測定点を９００×２０とし、一測定点当たりの測定時間を０．００００００１秒とした場合の、縦方向（３ｍｍの長さ方向）のステージ速度ｕ１は、
ｕ１＝３ｍｍ／（（９００×２０×２０）×０．００００００１＋２×０．００１）ｓｅｃ
＝７８．９４７ｍｍ／ｓｅｃ　　　　　　　　　…（１）
となる。
【００３１】
また、単位範囲（４５ｍｍ×３ｍｍ）の測定点を３２０×６０とし、一測定点当たりの測定時間を０．００００００１秒とした場合の、縦方向（３ｍｍの長さ方向）のステージ速度ｕ２は、
ｕ２＝３ｍｍ／（（９００×２０×２０）×０．００００００１＋２×０．００１）ｓｅｃ
＝７４．２５７ｍｍ／ｓｅｃ　　　　　　　　　…（２）
となる。
【００３２】
なお、ここでは、同じ単位範囲を２０回測定し、測定データをデータ転送する場合のステージ速度を示しており、上式（１），（２）中の（９００×２０×２０）、（３２０×６０×２０）の「２０」は２０回の測定を表し、（２×０．００１）はデータ転送時間を表している。
【００３３】
上記の例に示すように、ステージは単位範囲の測定点数により異なるステージ速度で駆動する必要がある。
【００３４】
ステージ速度算出手段７ａで算出したステージ速度はステージ制御手段５に設定され、これによりステージ４の移動速度が定められる。
【００３５】
また、各測定点に照射する電子ビームの照射位置も、測定点配列により定める必要がある。
【００３６】
照射位置算出手段７ｂは、単位範囲の測定点配列と、ステージ速度算出手段７ａで算出されたステージ速度に基づいて電子ビームの照射位置の位置座標を算出する。電子ビームの照射位置がステージ速度に依存するのは、ステージが一定のステージ速度で移動するため、電子ビームのステージの移動方向の位置をステージ移動に応じて変化させない場合には、ステージの移動方向で走査ラインがずれてしまうためである。
【００３７】
したがって、電子ビームを同一走査ライン上に走査させるには、照射位置算出手段７ｂにより、ステージの移動に伴って電子ビームの照射位置を算出し、算出した位置座標により電子ビームの照射位置をステージの移動方向で変化させる必要がある。また、このとき、照射位置算出手段７ｂは、電子ビームのｘ方向の照射位置を単位範囲の測定点配列に応じて定める。
【００３８】
例えば、単位範囲（４５ｍｍ×３ｍｍ）の測定点を９００×２０とする場合には、第１走査ライン目における照射位置の座標を、それぞれ（１，ｙ１），（２，ｙ１），（３，ｙ１），…，（ｎ，ｙｎ），…，（９００，ｙ９００）とすると、ｙ方向のステージ速度ｕ１は７８．９４７ｍｍ／ｓｅｃであるので、ｙ方向の位置座標ｙｎは、
ｙｎ＝７８．９４７（ｍｍ／ｓｅｃ）
×０．００００００１×ｎ（ｓｅｃ）　　　…（３）
となる。
【００３９】
また、同様に、第２走査ライン目における照射位置の座標を、それぞれ（１，ｙ１），（２，ｙ２），（３，ｙ３），…，（ｎ，ｙｎ），…，（９００，ｙ９００）とすると、ｙ方向の位置座標ｙｎは、
ｙｎ＝７８．９４７×０．００００００１×（ｎ＋９００）＋ａ…（４）
となる。なお、式（４）中のａは、第１走査ライン目と第２走査ライン目の間の間隔であり、単位範囲の縦方向の長さ（この例では３ｍｍ）と測定点配列の縦方向の行数（この例では２０）により定まる。
【００４０】
同様にして、第ｉ走査ライン目における照射位置の座標を、それぞれ（１，ｙ１），（２，ｙ２），（３，ｙ３），…，（ｎ，ｙｎ），…，（９００，ｙ９００）とすると、ｙ方向の位置座標ｙｎは、
ｙｎ＝７８．９４７×０．００００００１
×（ｎ＋９００×（ｉ−１））＋ａ×（ｉ−１）　　　…（５）
となる。なお、式（４），（５）中のａは、隣接する走査ライン間の間隔であり、単位範囲の縦方向の長さ（この例では３ｍｍ）と測定点配列の縦方向の行数（この例では２０）により定まる距離である。
【００４１】
また、単位範囲（４５ｍｍ×３ｍｍ）の測定点を３２０×６０とする場合についても同様にして定めることができ、第ｉ走査ライン目における照射位置の座標を、それぞれ（１，ｙ１），（２，ｙ２），（３，ｙ３），…，（ｎ，ｙｎ），…，（３２０，ｙ３２０）とすると、ｙ方向のステージ速度ｕ２は７４．２５７ｍｍ／ｓｅｃであるので、ｙ方向の位置座標ｙｎは、
ｙｎ＝７４．２５７×０．００００００１
×（ｎ＋３２０×（ｉ−１））＋ｂ×（ｉ−１）　　　…（６）
なお、式（６）中のｂは、隣接する走査ライン間の間隔であり、単位範囲の縦方向の長さ（この例では３ｍｍ）と測定点配列の縦方向の行数（この例では６０）により定まる距離である。
【００４２】
図２，３は、ステージの移動と電子ビームの照射位置の関係を説明するための図である。図２中において、「×」印は電子ビームのその時点での照射位置を示し、「○」印は電子ビームの過去の照射位置を示している。
【００４３】
図２（ａ）は第１走査ライン目の走査を示している。ステージは、図中のｙ方向（矢印の方向）に一定速度で移動し、ｔ＝Ｔにおいて（１，ｙ１）の座標位置に電子ビームを照射する。ｔ＝２Ｔでは、ステージはステージ速度ｕで移動しているため、（１，ｙ１）と同じ走査ラインのｙ方向の位置は、ｕ×Ｔだけｙ方向に移動する。そこで、電子ビームの照射位置（２，ｙ２）のｙ方向の位置ｙ２は、ｔ＝Ｔにおける方向の位置ｙ１にｕ×Ｔを加えた位置となるように制御する。同様に、ｔ＝ｎＴにおける第１走査ラインの終端では、電子ビームの照射位置（ｎ，ｙｎ）のｙ方向の位置ｙｎは、ｔ＝Ｔにおける方向の位置ｙ１にｕ×（ｎ−１）Ｔを加えた位置となるように制御する。
【００４４】
図２（ｂ）は第２走査ライン目の走査を示している。ステージは、図中のｙ方向（矢印の方向）に一定速度で移動しており、ｔ＝（ｎ＋１）Ｔにおいて、ｘ方向の位置を「１」に戻すと共に、ｔ＝Ｔにおける方向の位置ｙ１にｕ×ｎＴを加えた位置からａを加えた位置ｙｎ＋１＋ａとなるように電子ビームを制御する。この後は、第１走査ラインと同様に、電子ビームの照射位置を制御する。なお、ここで、ａは単位範囲内におけるｙ方向の測定点間距離である。
【００４５】
図３は、ｙ方向のステージ移動に対する電子ビームの照射位置の変化を模式的に表している。
【００４６】
入力手段７ｃは、検査対象となる基板２の基板種情報を入力して、その基板の測定点配列を取得し、取得した測定点配列の情報をステージ速度算出手段７ａ及び照射位置算出手段７ｂに送る。
【００４７】
基板種情報は、単位範囲の測定点配列の情報、あるいは基板種を特定する情報とすることができ、入力手段７ｃはこの基板種情報を読み取って入力する。入力手段７ｃによる基板種情報の入力は、基板が備える記録媒体から基板種情報を読み取って行う他、基板を搬送する搬送装置側あるいは搬送制御装置側から取り込むようにしてもよい。基板種情報を基板が備える記録媒体の記録する場合には、例えば、バーコード、磁気記録、ＩＣチップ等の任意の記録媒体を用いることができる。また、搬送装置側や搬送制御装置側から取り込む場合には、搬送側が基板の搬送の際に使用する基板の基板種の情報を利用する。
【００４８】
基板種を特定する情報を基板種情報として入力する場合には、入力手段７ｃは基板種と測定点配列との対応関係を備えておき、入力した基板種の情報から測定点配列を読み出し、ステージ速度算出手段７ａや照射位置算出手段７ｂに送る。図４は、基板種情報の一例であり、例えば、基板Ａの基板種に対する測定点配列９００×２０、基板Ｂの基板種に対する測定点配列３２０×６０が設定される。
【００４９】
本発明の実施の態様によれば、搬送手段から基板検査装置の基板が搬送されると、基板検査装置は搬送された検査対象の基板の基板種情報を取得し、この基板種情報に基づいてステージ速度及び電子ビームの照射位置を制御することにより、装置のプログラムを再起動することなく異なる基板種の基板検査を連続して行うことができる。
【００５０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の基板検査装置によれば、基板種の変更に際して、装置を駆動するためのソフトウエアの再起動を不要とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の基板検査装置を説明するための概略ブロック図である。
【図２】本発明のステージの移動と電子ビームの照射位置の関係を説明するための図である。
【図３】本発明のステージの移動と電子ビームの照射位置の関係を説明するための図である。
【図４】本発明の基板種情報の一例を示す図である。
【図５】単位範囲における測定点配列を説明するための図である。
【符号の説明】
１…基板検査装置、２，２ａ，２ｂ…基板、３…電子線源、４…ステージ、５…ステージ制御手段、６…電子ビーム制御手段、７…スキャンパラメータ算出手段、７ａ…座標位置算出手段、７ｂ…ステージ速度算出手段。

Claims

電子ビームの照射により基板を検査する基板検査装置であって、
検査対象の基板種毎に設定された単位範囲における測定点配列に基づいて、ステージ速度及び電子ビームの照射位置を算出するスキャンパラメータ算出手段と、ステージ移動を制御するステージ制御手段と、
電子ビームの照射位置を制御する電子ビーム制御手段とを備え、
前記ステージ制御手段は、算出したステージ速度により基板ステージを駆動し、前記電子ビーム制御手段は、算出した電子ビームの照射位置を基板ステージの動作に同期して制御することを特徴とする基板検査装置。
各基板種毎に設定された基板種情報に基づいて、単位範囲の測定点配列を取得する測定点取得手段を備えることを特徴とする、請求項１に記載の基板検査装置。
前記基板種情報は、単位範囲の測定点配列、あるいは、基板の種類を特定する基板種であり、
前記測定点取得手段は、測定点配列を直接に入力して取得する、あるいは、基板種と測定点配列との対応関係データを備え、基板種を入力して対応する測定点配列を取得することを特徴とする、請求項２に記載の基板検査装置。