JP2004239896A - 電子線液晶検査装置及び電子線液晶検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】検査領域全域で、領域内の位置によらず平等かつ正確に各ピクセルを検査する。また、プローバ近傍付近のピクセルから放出される二次電子の放出量低下を低減し、ＴＦＴ基板全域で検出される二次電子の信号を均一とし、ＴＦＴ基板のピクセル欠陥の誤認識を防ぎ、欠陥検出率を向上させる。
【解決手段】電子線液晶検査装置は、ＴＦＴ基板保持用のパレット４１と、駆動信号供給部５１，５２と、所定電圧供給部１，２，３とを備える。パレット４１を接地し、ＴＦＴ基板１１を構成する各ピクセルのＣｓ電極には所定電圧供給部１により所定電圧を印加し、ＴＦＴ基板１１の基準電圧とする。ＴＦＴ基板１１を構成する各ピクセルのゲート電極Ｇ及びソース電極Ｓには、駆動信号供給部５１，５２から駆動信号を供給する。駆動信号の電圧は、所定電圧供給部２，３によって所定電圧分だけフローティングさせ、二次電子のプローバへの吸収を抑制する。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子線液晶検査装置及び検査方法に関し、フラットパネルディスプレイを構成するピクセルを検査する装置及び方法に関するものである。

フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）は、電子情報を表示する表示装置であり、最近の一般的なフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）としては、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を用いて構成された液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）が挙げられる。ＴＦＴを用いて構成された液晶ディスプレイは、高性能ラップトップコンピュータ等に用いられている。

以下に、ＴＦＴを用いて構成された液晶ディスプレイの構成及び動作について説明する。ＴＦＴを用いて構成された液晶ディスプレイは、ＴＦＴ及びピクセル電極が形成された一方のガラス基板と対向電極が形成された他方のガラス基板との間に液晶を流しこんだ液晶パネルを基本構造とする。

図５は、ＴＦＴ及びピクセル電極が形成されたガラス基板を示す概略図である。図５において、単一のガラス基板１１は、一般の集積回路の製造プロセスにより形成された複数のパネル１２を有し、各パネル１２はマトリックス状に配列された複数のピクセル１３により構成されている。

各ピクセル１３は、ピクセル電極１４、蓄積容量１５及びＴＦＴ１６を備える。ピクセル電極４は、光を通す物質、一般的には、ＩＴ０（インジウム・スズ酸化物）を用いて形成される。ピクセル１３の基準電圧が印加される電極（以下、Ｃｓ電極と称する。図ではＤで示される）は蓄積容量１５を介して接地される。即ち、各ＴＦＴ１６の基準電圧はグランドレベルに設定される。ＴＦＴ１６は、スイッチとして機能する。ＴＦＴ１６のゲート電極Ｇにはスイッチング制御のための横列選択信号ＬＲが供給され、ＴＦＴ１６のソース電極Ｓにはデータ信号である縦行選択信号Ｌｃが供給される。

ピクセル１３の駆動時には、ＴＦＴ１６のソース電極Ｓに電圧Ｖｓが印加されているとき（すなわち、縦行選択信号Ｌｃが供給されているとき）、ゲート電極Ｇに電圧ＶＧを印加すると（すなわち、横列選択信号ＬＲを供給すると）、ＴＦＴ１６がオン状態となってドレイン電圧ＶＤが上昇する。このとき、蓄積容量１５はチャージされ、次のリフレッシュサイクルまでドレイン電圧ＶＤを維持する。このプロセスを各ピクセル１３に対して繰り返し行うことにより、２つのガラス基板間の液晶分子配列が制御されて、液晶ディスプレイに二次元画像が表示される。

上記ＴＦＴ及びピクセル電極が形成されたガラス基板（以下「ＴＦＴ基板」という。）の検査においては、電子線の電圧コントラスト技術を用いることによって、非接触で基板上の各ピクセルの状態を判定する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この電圧コントラスト技術を用いたＴＦＴ基板検査方法は、従来の機械的プローブを用いた検査方法に比べてコストが安く、また、光学的検査方法に比べて、検査速度が速いという利点を有する。

図６は、電圧コントラスト技術を用いたＴＦＴ基板の検査方法を説明するための図である。この検査方法は、高真空室内で行われる。検査されるＴＦＴ基板は、高真空室内に搬送され、ステージ上に配置された状態で検査される。

図６において、検査装置は、電子線発生源２１、二次電子検出器２４及び信号解析器２５を備える。電子線発生源２１は、ＴＦＴ基板１１の各ピクセル１３に電子線２２を照射する。二次電子検出器２４は、電子線２２をＴＦＴ基板１１の各ピクセル１３に照射して発生した二次電子２３を検出する。また、二次電子検出器２４は、二次電子２３の検出量に基づいてピクセル１３の電圧波形に対応した波形を表わす信号を信号解析器（コンピュータシステム等）２５に出力する。信号解析器２５は、二次電子検出器２４の出力信号を解析して、ピクセルの状態、特に、ピクセルの欠陥の有無や欠陥の内容を検査する。

また、信号解析器２５は、駆動信号供給手段も含んでおり、ＴＦＴ基板１１の各ピクセル１３を駆動するための駆動信号をライン２６を介して出力する。この駆動信号の供給は、電子線発生源２１による矢印Ｓで示されたＴＦＴ基板１１上への電子線２２の走査と同期して行われる。

以下に、二次電子の検出量に基づく電圧コントラスト技術の原理について説明する。

ＴＦＴ基板１１の各ピクセル１３から放出される二次電子２３の量は、そのＴＦＴ基板１１のピクセル１３の電圧の極性に依存している。例えば、ＴＦＴ基板１１のピクセル１３がプラスに駆動されている場合、該ピクセル１３への電子線２２の照射により発生した二次電子２３は、マイナスの電荷をもっているために該ピクセル１３へ引き込まれる。この結果、二次電子検出器２４に到達する二次電子２３の量は減少する。

一方、ＴＦＴ基板１１のピクセル１３がマイナスに駆動されている場合、該ピクセル１３への電子線２２の照射により発生した二次電子２３は、マイナスの電荷をもっているために該ピクセル１３と反発しあう。この結果、ピクセル１３から発生した二次電子２３は減少することなく二次電子検出器２４に到達する。

このように、ピクセル１３の電圧の極性によって該ピクセル１３から発生した二次電子２３の検出量が影響されることを利用して、ピクセル１３の電圧信号波形を計測することができる。

尚、このような検査においては、高真空室内でのガラス基板の破損による、室内の装置の損傷等の問題を解決する方法として、ＴＦＴ基板をＴＦＴ基板保持用パレットとＴＦＴ電源電圧印加用プローバとの間に固定する方法が提案されている（例えば、特許文献２）。

図７（ａ）及び図７（ｂ）は、ＴＦＴ基板保持用パレットとＴＦＴ基板に電源電圧を印加するプローバとの間にＴＦＴ基板を固定する態様を示す斜視図である。ここでは、ＴＦＴ基板１１としては、図７（ａ）に示すように、ガラス基板に２つのパネル１２が形成されたものを用いて説明する。

図７（ａ）及び図７（ｂ）において、検査装置は、ＴＦＴ基板１１を保持するパレット４１、及びＴＦＴ基板１１上の各ピクセル１３（図示していない）に駆動信号を供給するプローバ４４を備える。

パレット４１は、ステージ４５側に形成されて、対向するステージ４５の給電部４６と接触する電極（図示せず）と、プローバ４４側に設けられ、プローバ４４の電極（図示せず）と接触する給電部４２と、これらの給電部４６，４２を接続するフレキシブルサーキット４３とを有する。

プローバ４４は、対向するＴＦＴ基板１１のパネル１２が形成された領域以外のガラス部分を覆う形状を有する。例えば、図７（ａ）では、プローバ４４はガラス基板上に形成された２つのパネル１２を囲む枠形状である。また、プローバ４４は、上述したパレット４１の給電部４２と接触する電極（図示せず）と、対向するガラス基板上に設けられ、パネル１２に接続される電極と接触するプローバピン（図示せず）とを有する。プローバピンは、プローバ４４のパレット４１側に形成された電極に配線を介して接続され、該電極からの電圧をガラス基板上に設けられた電極に印加する。ここで、プローバピン及びプローバの電極は、セラミック等の絶縁部材を介してプローバ４４に取り付けられている。

パレット４１とプローバ４４は、ボルト等の固定部材によって締結され、このようにして一体化されたパレット４１とプローバ４４との間にＴＦＴ基板１１が挿入されて固定される（図７（ｂ））。

検査を行う際には、ＴＦＴ基板１１は、パレット４１及びプローバ４４の間に固定された状態で高真空室に搬送され、ステージ上４５に配置される。高真空室内では、検査工程において、装置制御ユニットから、ステージ４５の給電部４６、パレット４１のフレキシブルサーキット４３及び給電部４２を介して、プローバ４４の電極に電源電圧が供給される。そして、該プローバ４４のプローバピンから、ガラス基板上の電極を介して、ＴＦＴ基板１１のピクセル１３に駆動信号が供給される。このとき、パレット４１（及びプローバ４４）は、高真空室内で電気的に絶縁状態にする為に接地されている。

上記構成の検査装置では、高真空室内でＴＦＴ基板１１のガラス基板が破損しても、ガラスの破片はパレット４１上にとどまるため、室内のステージや他の装置に飛散しない。このため、破片の回収をスムーズに行うことができ、破片の飛散による装置の損傷を最小限に押さえることが可能となる。また、ＴＦＴ基板１１上のガラス部分はプローバ４４により覆われているため、電子線２２によりガラス部分がマイナスの電荷を帯びる（チャージアップ）のを防ぎながら、各ピクセル１３へ駆動信号を供給することができる。

しかしながら、このような構成の検査装置では、プローバ４４付近の駆動されたピクセル１３と、プローバ４４との間で電圧差が生じ、この電圧差により、駆動されたピクセル１３から放出された二次電子の検出効率が低下するという問題が生じる。以下、図８並びに図９（ａ）及び図９（ｂ）を用いて、ピクセル１３とプローバ４４との間の電圧差に対する二次電子検出量の影響について説明する。

図８は、パレット及びプローバを利用した検査装置を概略的に示す説明図であり、ＴＦＴ基板１１のパレット４１（及びプローバ４４）の近傍を示している。

図８において、検査装置は、パレット４１（及びプローバ４４）、及び各ピクセルに駆動信号を供給する駆動信号供給部５１，５２を備える。プローバ４４は、パレット４１と一体化された状態で示している。駆動信号供給部５１，５２は、プローバ４４を介してゲート電極Ｇ及びソース電極Ｓに駆動信号を供給する。

検査工程では、各ピクセルのＣｓ電極及びパレット４１（及びプローバ４４）は接地され、各ピクセルのゲート電極Ｇ及びソース電極Ｓには駆動信号供給部５１，５２から駆動信号が供給される。ここで再び図６を参照して、各ピクセル１３はこの駆動信号に応じてプラスまたはマイナスに駆動され、該ピクセル１３に電子線発生源２１から電子線が照射される。電子線の照射によりピクセル１３から発生した二次電子２３は、二次電子検出器２４にて検出される（図６参照）。二次電子検出器２４にて検出された二次電子の量は、図９（ａ）及び図９（ｂ）を用いて以下に説明するように、駆動されたピクセル１３とプローバ４４（及びパレット４１）との電圧差によって変化する。
米国特許第５，９８２，１９０号明細書 米国特許出願１０／３５５，７５７（２００３年１月３１日出願）

従来の検査装置では、パレット近傍の信号量が基板中心に比べて少なくなるため、欠陥ピクセルを検出するためのＳ／Ｎが悪くなり欠陥検出率が悪くなるという問題がある。

図９（ａ）及び図９（ｂ）は、ＴＦＴ基板１１（ピクセル１３）の電圧に応じた二次電子の放出経路について説明する説明図である。

図９（ａ）に示すように、ＴＦＴ基板１１がプラスに駆動されている（例えば、ＴＦＴ基板１１の電圧が＋５（Ｖ））場合には、接地されたプローバ４４（及びパレット４１）（即ち、プローバ４４の電圧が０（Ｖ））に対して、ＴＦＴ基板１１の電圧は高くなる。従って、プローバ４４近傍のピクセルから放出された二次電子６１は、パレット近傍で跳ね返され、二次電子検出器（図示していない）にて有効に検出される。

一方、図９（ｂ）に示すように、ＴＦＴ基板１１がマイナスに駆動されている（ＴＦＴ基板１１の電圧が一５（Ｖ））場合には、接地されたプローバ４４（及びパレット４１）（即ち、プローバ４４の電圧が０（Ｖ））に対して、ＴＦＴ基板１１の電圧は低くなる。従って、プローバ４４近傍のピクセルから放出された二次電子６１’の一部は、プローバ４４に引き寄せられ吸収される。このような場合、プローバ近傍のピクセルから放出された二次電子６１’の二次電子検出器による検出量は、ＴＦＴ基板１１の中心部に位置するピクセルから放出された二次電子の検出量に比べて少なくなる。すると、二次電子検出器による二次電子の検出量に基づいて得られた検出画像において、例えば、プローバ近傍部分のピクセルから放出された二次電子の検出量がピクセル欠陥検出の基準値を下回ると、当該プローバ近傍部分が欠陥と誤認識されてしまう問題が生じる。

そこで、本発明は上記課題を解決し、検査領域全域で、領域内の位置によらず平等かつ正確に各ピクセルを検査することを目的とする。

また、プローバ近傍付近のピクセルから放出される二次電子の放出量低下を低減し、ＴＦＴ基板全域で検出される二次電子の信号を均一とし、ＴＦＴ基板のピクセル欠陥の誤認識を防ぎ、欠陥検出率を向上させることを目的とする。

上記目的を解決するために、本発明の電子線液晶検査装置は、液晶パネルのＴＦＴ基板に電子線を照射する電子線発生源と、電子線の照射によりＴＦＴ基板のピクセルから発生した二次電子を検出する二次電子検出器と、ＴＦＴ基板を保持する保持部材と、ピクセルが有する蓄積容量の電極であってピクセルの基準電圧が印加される電極と保持部材とのいずれか一方に第１所定電圧を加える電圧印加ユニットとを備える構成とし、液晶パネルのＴＦＴ基板のピクセルを検査する。

好ましくは、保持部材は、その上面に液晶パラメータパネルのＴＦＴ基板を載置するパレットと、ピクセルを所定の電圧に駆動する為に当該ピクセルに駆動信号を供給するためのプローバとを有する。

上記電子線液晶検査装置において、好ましくは、電圧印加ユニットは、蓄積容量の電極に正電位の第１所定電圧を印加する。さらに、電圧印加ユニットは、ピクセルが有するトランジスタのデータ信号が入力される端子、及び該トランジスタのスイッチ制御信号が入力される端子に、正電位の第１所定電圧を印加することが好ましい。

また、上記電子線液晶検査装置において、好ましくは、電圧印加ユニットは、保持部材に負電位の第１所定電圧を印加する。

上記構成の電子線液晶検査装置によれば、電子発生源は液晶パネルのＴＦＴ基板に電子線を照射し、この電子線の照射によりＴＦＴ基板のピクセルから発生した二次電子を二次電子検出器にて検出する。さらに、また、電圧印加ユニットにより、液晶パネルのＴＦＴ基板を保持する保持部材と、ピクセルが有する蓄積容量のピクセルの基準電圧が印加される電極とのいずれか一方に第１所定電圧を加える。

これにより、保持部材とピクセルの電圧差が小さくなり、保持部材近傍のピクセルから放出される二次電子が保持部材に吸収されるのを防ぐことができる。従って、検査領域全域において、検査領域内の位置によらずに、即ち、保持部材近傍であっても、また、液晶パネルのＴＦＴ基板の中央であっても、ピクセルから放出される二次電子は場所に起因する偏りが無くなり、平等かつ正確に各ピクセルを検査することができる。

さらに、上記電子線液晶検査装置は、ピクセルから放出された二次電子の経路中に、第２所定電圧が印加されたフィルタをさらに備える構成とし、電圧印加ユニットはこのフィルタにさらに前記した第１所定電圧を印加する。

上記構成の電子線液晶検査装置によれば、第２所定電圧が印加されたフィルタをピクセルから放出された二次電子の経路中に配置することで、所定エネルギー以下の二次電子を二次電子検出器が検知することができない。従って、所望のエネルギーを有する二次電子のみを二次電子検出器が検出することができ、二次電子検出量によるピクセルの電圧波形のコントラストを高め、より正確なピクセル欠陥検出が可能となる。

また、上記目的を解決するために、本発明の電子線液晶検査方法は、保持部材により液晶パネルのＴＦＴ基板を保持するステップと、このＴＦＴ基板のピクセルが有する蓄積容量の電極であってピクセルの基準電圧が印加される電極と保持部材とのいずれか一方に第１所定電圧を加えるステップと、液晶パネルのＴＦＴ基板に電子線を照射するステップと、
電子線の照射により液晶パネルのＴＦＴ基板のピクセルから発生した二次電子を検出するステップとの各ステップを備え、これらステップにより液晶パネルのＴＦＴ基板のピクセルを検査する。

上記電子線液晶検査方法による液晶パネルのＴＦＴ基板の検査において、好ましくは、所定電圧印加ステップは、蓄積容量の電極に正電位の第１所定電圧を印加する。さらに、所定電圧印加ステップは、ピクセルが有するトランジスタのデータ信号が入力される端子、及び該トランジスタのスイッチ制御信号が入力される端子に、正電位の第１所定電圧を印加することが好ましい。

また、上記電子線液晶検査方法による液晶パネルのＴＦＴ基板の検査において、好ましくは、所定電圧印加ステップは、保持部材に負電位の第１所定電圧を印加する。

上記構成の検査方法によれば、保持部材により液晶パネルのＴＦＴ基板を保持し、ピクセルが有する蓄積容量のピクセルの基準電圧が印加される電極と、保持部材とのいずれか一方に第１所定電圧を加え、液晶パネルのＴＦＴ基板に電子線を照射し、電子線の照射により液晶パネルのＴＦＴ基板のピクセルから発生した二次電子を検出する。これにより、保持部材とピクセルとの電圧差が小さくなり、保持部材近傍のピクセルから放出される二次電子が保持部材に吸収されるのを防ぐことができる。

従って、検査領域全域において、検査領域内の位置によらずに、即ち、保持部材近傍であっても、また、液晶パネルのＴＦＴ基板の中央であっても、ピクセルから放出される二次電子は場所に起因する偏りが無くなり、平等かつ正確に各ピクセルを検査することができる

また、検出信号のもとになる二次電子がパレット等の保持部材に吸収されるのを防ぐことができるため、液晶パネル全域で検出される信号が均一になり、欠陥検出率を向上させることができる。

また、従来の検査装置では、パレット等の保持部材への二次電子の吸収を減らすために、保持部材を薄くする構成が採られる場合があるが、このような薄い保持部材の構成では機械的強度が低下するおそれがある。これに対して、本発明の検査装置によれば、パレット等の保持部材による検出信号への影響を減らすことができるため、従来の検査装置よりも保持部材の厚みを増すことが可能となり、機械的強度の高い保持部材を使用することが可能になる。

本発明によれば、検査領域全域で、領域内の位置によらず平等かつ正確に各ピクセルを検査することができる。また、プローバ近傍付近のピクセルから放出される二次電子の放出量低下を低減し、ＴＦＴ基板全域で検出される二次電子の信号を均一とし、ＴＦＴ基板のピクセル欠陥の誤認識を防ぎ、欠陥検出率を向上させることができる。

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（ａ）及び図１（ｂ）は、本発明の第１実施形態に係る電子線液晶検査装置を概略的に示す説明図である。なお、上述した従来の検査装置と同様の構成を有し、同様の作用を奏する部材について、同じ参照符号を付すことで説明を省略する。

図１（ａ）に示すように、第１実施形態の電子線液晶検査装置は、パレット４１、プローバ４４、駆動信号供給部５１，５２、及び所定電圧供給部１，２，３を備える。パレット４１は、その上にＴＦＴ基板１１を保持する保持部材を構成する。また、プローバ４４は、ＴＦＴ基板１１の上に配置され、プローバ４４のプローバピン（図示せず）を介してＴＦＴ基板１１上の各ピクセルに駆動信号を供給する。パレット４１とプローバ４４は、ボルト等の固定部材によって締結されて一体化される。

上記構成の検査装置において、パレット４１（及びプローバ４４）は、電気的に接地されている。ＴＦＴ基板１１の各ピクセルのＣｓ電極には、所定電圧供給部１によって所定電圧Ｖａが印加されており、ＴＦＴ基板１１の基準電圧とされている。本実施形態では、所定電圧Ｖａは正電位（プラス）であり、その値はＴＦＴ基板１１の各ピクセルのソース電極Ｓに印加される所定電圧Ｖｓの電圧レベルに応じて設定される。

ＴＦＴ基板１１の各ピクセルのゲート電極Ｇ及びソース電極Ｓには、駆動信号供給部５１，５２から駆動信号が供給される。但し、当該駆動信号の電圧は、所定電圧供給部２，３によって所定電圧Ｖａ分だけフローティングされている。この所定電圧Ｖａは、所定電圧供給部１によってＣｓ電極に印加されている所定電圧Ｖａと同レベルの電圧である。

次に、上記構成の本実施形態の検査装置において、駆動されたピクセルとプローバとの電圧差による二次電子検出量の影響について説明する。

本実施形態の検査装置による検査工程では、各ピクセルは所定電圧Ｖａ分だけフローティングされた駆動信号に応じて正電位（プラス）または負電位（マイナス）に駆動され、駆動された各ピクセルには図６に示すような電子線発生源２１から電子線２２が照射される。電子線照射によりピクセル１３から発生した二次電子２３は二次電子検出器２４にて検出される。

図９（ｂ）に示すように、ＴＦＴ基板１１の各ピクセル１３が負電位（マイナス）に駆動されている（例えば、各ピクセルのソース電極Ｓの所定電圧Ｖｓが−５（Ｖ）となる駆動信号によりピクセルが駆動されている）場合、従来の検査装置では、Ｃｓ電極が接地されていることによりＴＦＴ基板１１の電圧は−５（Ｖ）となる。これは、Ｃｓ電極に印加される電圧がＴＦＴ基板１１の基準電圧となり、ここでは接地によりＴＦＴ基板１１の基準電圧が０（Ｖ）となるためである。

また、プローバ４４が接地されていることによりプローバの電圧は０（Ｖ）となる。従って、プローバ４４とプローバ４４近傍のピクセルとの間の電圧差は０（Ｖ）−（−５（Ｖ））＝５（Ｖ）となる。これにより、電子線照射後のピクセルから発生した二次電子は電圧の低いプローバ側へ引き寄せられることになる。

一方、本実施形態の検査装置では、Ｃｓ電極には正電位（プラス）の所定電圧Ｖａが印加されている。これにより、ＴＦＴ基板の基準電圧はＶａ（Ｖ）となり、各ピクセルのソース電極Ｓの所定電圧Ｖｓに−５（Ｖ）の駆動信号が印加されると、ＴＦＴ基板１１の電圧は−５（Ｖ）＋Ｖａ（Ｖ）となる。

また、このとき、プローバ４４は接地されていることによりプローバの電圧が０（Ｖ）となる。従って、プローバ４４とプローバ４４近傍のピクセルとの間の電圧差は０（Ｖ）−（−５（Ｖ）＋Ｖａ（Ｖ））＝５（Ｖ）−Ｖａ（Ｖ）となる。

ここで、所定電圧Ｖａを５（Ｖ）とすると、プローバ４４とプローバ４４近傍のピクセルとの間の電圧差は、０Ｖ−（−５（Ｖ）＋５（Ｖ））＝０（Ｖ）とすることができる。これにより、電子線照射後のピクセルから発生した二次電子はプローバ側へ引き寄せられることなく、二次電子検出器で検出することができる。

したがって、所定電圧Ｖａの電位は、ＴＦＴ基板１１の各ピクセルのソース電極Ｓに印加される所定電圧Ｖｓの電圧レベルに応じて設定することができる。

従って、上記構成の第１実施形態に係る検査装置によれば、Ｃｓ電極とプローバとの間の電圧差を０にすることにより、プローバ４４近傍のピクセルに電子線を照射することにより放出された二次電子はプローバ４４に吸収されなくなり、プローバ近傍においても充分な二次電子の検出が可能となる。

また、プローバ４４近傍のピクセルから放出された二次電子の検出量と、ＴＦＴ基板１１の中心部に位置するピクセルから放出された二次電子の検出量との間に差異が生じにくくなり、液晶パネルのＴＦＴ基板の検査領域内での二次電子の検出量のばらつきを抑制することができる。

また、二次電子の検出量に基づいて得られた検出画像においてピクセルの欠陥検出を行う場合でも、従来二次電子がプローバ側へ引き寄せられたことで生じるプローバ近傍部分の欠陥の誤認識を防止することができる。

以上のように、プローバ４４に起因した二次電子への影響が減少することにより、従来に比べて、プローバの形状の自由度が増し、例えば、プローバ４４の厚さを増すことが可能となる。従って、機械的強度の高いプローバを使用することができる。

尚、本実施形態では、各ピクセルのＣｓ電極に所定電圧Ｖａを印加することによって、ＴＦＴ基板１１の基準電圧とプローバ４４の電圧を異なる値に設定しているが、これに限定されない。すなわち、Ｃｓ電極を接地し、プローバ４４に所定電圧Ｖａを印加する構成でも良い。この場合は、所定電圧Ｖａは、負電位（マイナス）の値である。

この場合、ＴＦＴ基板１１の各ピクセルが負電位（マイナス）に駆動されている（例えば、各ピクセルのソース電極Ｓの所定電圧Ｖｓが−５（Ｖ）となる駆動信号によりピクセルが駆動されている）場合、Ｃｓ電極には接地されていることによりＴＦＴ基板１１の電圧が−５（Ｖ）となる。これは、Ｃｓ電極に印加される電圧がＴＦＴ基板１１の基準電圧となり、ここでは接地されているためＴＦＴ基板１１の基準電圧は０（Ｖ）となるためである。

また、プローバ４４には負電位（マイナス）の所定電圧Ｖａが印加されていることによりプローバの電圧は−Ｖａ（Ｖ）となる。従って、プローバ４４とプローバ４４近傍のピクセルとの間の電圧差は−Ｖａ（Ｖ）−（−５（Ｖ））＝−Ｖａ（Ｖ）＋５（Ｖ）となる。

ここで、所定電圧Ｖａを５（Ｖ）とすると、プローバ４４とプローバ４４近傍のピクセルとの間の電圧差は、−５（Ｖ）＋５（Ｖ）＝０（Ｖ）とすることができる。これにより、電子線照射後のピクセルから発生した二次電子はプローバ側へ引き寄せられることなく、二次電子検出器で検出することができる。

したがって、所定電圧Ｖａの電位は、ＴＦＴ基板１１の各ピクセルのソース電極Ｓに印加される所定電圧Ｖｓの電圧レベルに応じて設定することができる。

次に、第２実施形態に係る電子線液晶検査装置について説明する。

図２は、第２実施形態に係る電子線液晶検査装置のピクセル検査を概略的に示す説明図である。図３は、第２実施形態に係るフィルタを有する電子線電子検出装置を概略的に示す説明図である。第１実施形態と同じ部材・装置については、同一の参照番号を付し、その詳細な説明は省略する。

図２及び図３に示すように、第２実施形態の検査装置は、パレット４１、プローバ４４、駆動信号供給部５１，５２、所定電圧供給部１，２，３，１’，２’，３’、二次電子検出器９、第１グリッド６、第２グリッド７、第３グリッド８、第３グリッド電圧供給部４、及び第１グリッド電圧供給部５を備える。

第１グリッド６は、二次電子検出器９による二次電子２３の検出範囲を囲うように設けられている。第１グリッド６は、第１グリッド電圧供給部５から所定電圧が印加され、電子線２２がＴＦＴ基板１１で反射した高エネルギーの反射電子が高真空室の壁面に入射し、この反射電子によって壁面から放出された二次電子が二次電子検出器５で検出されることを防ぐフィルタとして機能する。例えば、第１グリッド６には第１グリッド電圧供給部５から−５０Ｖの電圧が印加されることにより、高真空室の壁面から５０ｅＶ以下のエネルギーを有する二次電子が除去され、二次電子検出器９に入射するノイズとなる二次電子を除去する。

第２および第３グリッド７，８は、二次電子検出器９とＴＦＴ基板１１との間の二次電子２３の放出経路上に設けられている。

第３グリッド８は、第３グリッド電圧供給部４から所定電圧が印加され、所望のエネルギーを有する二次電子のみを検出するためのフィルタとして機能する。例えば、第３グリッド８に第３グリッド電圧供給部４から−５Ｖの電圧が印加されることにより、５ｅＶ以下のエネルギーを有する二次電子２３が除去され、二次電子検出器９には５ｅＶ以上のエネルギーを有する二次電子２３のみが検出される。

また、第２グリッド７は接地されており、第３グリッド８を通過した二次電子が二次電子検出器に効率よく検出する為の補助フィルタとして機能する。

また、本実施形態の検査装置では、上述した第１実施形態と同様にＣｓ電極が所定電圧Ｖａ分だけフローティングされているため、第１〜第３グリッド６〜８には、さらに、所定電圧供給部１’〜３’から所定電圧Ｖａが印加される。

以上のような構成の検査装置においては、二次電子検出器９は、ＴＦＴ基板１１から放出された二次電子２３を、フィルタ及び補助フィルタとして機能する第３グリッド８及び第２グリッド７を通して検出する。このとき、二次電子検出器９にて検出される二次電子の量は、第３グリッド８において５ｅＶ以下のエネルギーを有する二次電子２３が除去されることにより、ＴＦＴ基板が正電位（プラス）に駆動された場合及び負電位（マイナス）に駆動された場合で大きく異なる。結果として、二次電子量に基づくピクセルの電圧波形のコントラストが高くなり、より正確なピクセルの欠陥検出が可能となる。

以下に、図４（ａ）−図４（ｃ）を用いて、上述した第３グリッド８によるフィルタ機能について詳細に説明する。図中の横軸はＴＦＴ基板１１（ピクセル）から放出された二次電子２３のエネルギー（Ｅ（ｅＶ））、縦軸はＴＦＴ基板１１から放出された二次電子２３の数を示す。尚、ここでは、説明の便宜上、Ｃｓ電極が接地された（即ち、ＴＦＴ基板１１の基準電圧が０（Ｖ））場合の第３グリッド８によるフィルタ機能について説明する。

はじめに、ＴＦＴ基板１１が駆動されていない場合（即ち、ＴＦＴ基板１１の電圧が０（Ｖ））、上述した検査工程において、ＴＦＴ基板１１から放出される二次電子２３は、図４（ａ）に示すようなエネルギー分布ａを有する。この状態で、第３グリッド８に第３グリッド電圧供給部４から−５（Ｖ）の電圧を印加すると、二次電子検出器９では、図４（ａ）中の斜線部Ａのエネルギーをもつ二次電子のみが検出される。

次に、ＴＦＴ基板１１が＋５（Ｖ）又は−５（Ｖ）に駆動されている場合（即ち、ＴＦＴ基板１１の電圧が＋５（Ｖ）又は−５（Ｖ））、図４（ｂ）に示すように、二次電子２３のエネルギー分布はそれぞれ左右にシフトする。図４（ｂ）において、エネルギー分布ｂはＴＦＴ基板１１の電圧が＋５（Ｖ）の場合の二次電子２３のエネルギー分布であり、エネルギー分布ｃはＴＦＴ基板１１の電圧が−５（Ｖ）の場合の二次電子２３のエネルギー分布を示す。

この状態で、第３グリッド８を接地すると、電圧が＋５（Ｖ）のＴＦＴ基板１１（エネルギー分布ｂ）からは、斜線部Ｂのエネルギーを持つ二次電子が二次電子検出器５にて検出される。一方、電圧が−５（Ｖ）のＴＦＴ基板１１（エネルギー分布ｃ）からは、斜線部Ｃのエネルギーを持つ二次電子が二次電子検出器５にて検出される。従って、ＴＦＴ基板１１の電圧が＋５（Ｖ）又は−５（Ｖ）である場合における検出された二次電子の量の差が大きくなる。これにより、二次電子２３の検出量に基づくピクセルの電圧波形のコントラストが高くなり、より正確なピクセルの欠陥検出が可能となる（電圧コントラスト効果）。

さらに、ＴＦＴ基板１１が＋５（Ｖ）又は−５（Ｖ）に駆動された状態で、第３グリッド８に−５（Ｖ）の電圧を印加すると、電圧が＋５（Ｖ）のＴＦＴ基板１１（エネルギー分布ｂからは、図４（ｃ）に示す斜線部Ｂ’のエネルギーを持つ二次電子が二次電子検出器５にて検出される。一方、電圧が−５（Ｖ）のＴＦＴ基板１１（エネルギー分布ｃ）からは、斜線部Ｃのエネルギーを持つ二次電子２３が検出される。従って、ＴＦＴ基板１１の電圧が＋５（Ｖ）又は−５（Ｖ）である場合における検出された二次電子の量の差がさらに大きくなる。これにより、二次電子２３の検出量に基づくピクセルの電圧波形のコントラストがさらに高くなり、さらに正確なピクセルの欠陥検出が可能となる（フィルタ効果）。

尚、第３グリッド８に印加する電圧の値は、ＴＦＴ基板１１を構成するピクセルのソース電極に印加される所定電圧Ｖｓの電圧レベルに応じて設定される。例えば、ソース電極に印加される所定電圧Ｖｓが５（Ｖ）又は−５（Ｖ）の場合、第３グリッド８に印加する電圧の値は、好ましくは、−５（Ｖ）である。

上記構成の第２実施形態に係る電子線液晶検査装置によれば、Ｃｓ電極とプローバとの間で電圧差を小さくすることにより、プローバ４４近傍のピクセルに電子線を照射することにより放出された二次電子はプローバ４４に吸収されにくくなり、プローバ近傍においても充分な二次電子の検出が可能となる。したがって、プローバ４４近傍のピクセルから放出された二次電子の検出量と、ＴＦＴ基板１１の中心部に位置するピクセルから放出された二次電子の検出量との間に差異が生じにくくなる。

さらに、所定電圧が印加されたグリッドにより所定エネルギー以下の二次電子を除去し、所望のエネルギーを有する二次電子のみを二次電子検出器にて検出することにより、二次電子の検出量によりピクセルの電圧波形のコントラストを高めて、より正確なピクセルの欠陥検査を行うことが可能となる。

フラットパネルディスプレイのピクセルの検査装置に適用することができる。

本発明の第１実施形態に係る電子線液晶検査装置を概略的に示す説明図である。 本発明の第２実施形態に係る電子線液晶検査装置のピクセル検査を概略的に示す説明図である。 本発明の第２実施形態に係る電子検出機構を概略的に示す説明図である。 本発明の第２実施形態に係る電子検出機構が備える第３グリッドのフィルタ効果を説明するための図である。 ＴＦＴ及びピクセル電極が形成されたガラス基板を示す概略図である。 電圧コントラスト技術を用いたＴＦＴ基板の検査方法を説明するための図である。 ＴＦＴ基板保持用パレット及びＴＦＴ電源電圧印加プローバの間にＴＦＴ基板を固定する態様を示す斜視図である。 パレット及びプローバを利用した検査装置を概略的に示す説明図である。 ＴＦＴ基板の電圧に応じた二次電子の放出経路について説明する説明図である。

符号の説明

１，２，３，１’，２’，３’…所定電圧供給部、４…第３グリッド電圧供給部、５…第１グリッド電圧供給部、６…第１グリッド、７…第２グリッド、８…第３グリッド、９…二次電子検出器、１１…ガラス基板、１２…パネル、１３…ピクセルは、１４…ピクセル電極、１５…蓄積容量、１６…ＴＦＴ、２１…電子線発生源、２２…電子線、２３…二次電子、２４…二次電子検出器、２５…信号解析器、２６…ライン、４１…パレット、４２…給電部、４３…フレキシブルサーキット、４４…プローバ、４５…ステージ、４６…給電部、５１，５２…駆動信号供給部、６１…二次電子。

Claims (9)

1. 液晶パネルのＴＦＴ基板に電子線を照射する電子線発生源と、
   前記電子線の照射により前記ＴＦＴ基板のピクセルから発生した二次電子を検出する二次電子検出器と、
   前記ＴＦＴ基板を保持する保持部材と、
   前記ピクセルが有する蓄積容量の電極であって前記ピクセルの基準電圧が印加される電極と前記保持部材とのいずれか一方に第１所定電圧を加える電圧印加ユニットと、
   を備え、
   液晶パネルのＴＦＴ基板のピクセルを検査することを特徴とする、電子線液晶検査装置。
2. 前記電圧印加ユニットは、前記蓄積容量の電極に正電位の前記第１所定電圧を印加することを特徴とする請求項１に記載の電子線液晶検査装置。
3. 前記電圧印加ユニットは、前記ピクセルが有するトランジスタのデータ信号が入力される端子、及び該トランジスタのスイッチ制御信号が入力される端子に、正電位の前記第１所定電圧を印加することを特徴とする請求項２に記載の電子線液晶検査装置。
4. 前記電圧印加ユニットは、前記保持部材に負電位の前記第１所定電圧を印加することを特徴とする請求項１に記載の電子線液晶検査装置。
5. 前記ピクセルから放出された二次電子の経路中に、第２所定電圧が印加されたフィルタをさらに備え、
   前記電圧印加ユニットは、前記フィルタにさらに前記第１所定電圧を印加することを特徴とする請求項１に記載の電子線液晶検査装置。
6. 保持部材により液晶パネルのＴＦＴ基板を保持するステップと、
   前記ＴＦＴ基板のピクセルが有する蓄積容量の電極であって前記ピクセルの基準電圧が印加される電極と前記保持部材とのいずれか一方に第１所定電圧を加えるステップと、
   前記液晶パネルのＴＦＴ基板に電子線を照射するステップと、
   前記電子線の照射により前記液晶パネルのＴＦＴ基板のピクセルから発生した二次電子を検出するステップと、
   を備え、液晶パネルのＴＦＴ基板のピクセルを検査することを特徴とする電子線液晶検査方法。
7. 前記所定電圧印加ステップは、前記蓄積容量の電極に正電位の前記第１所定電圧を印加することを特徴とする、請求項６に記載の電子線液晶検査方法。
8. 前記所定電圧印加ステップは、前記ピクセルが有するトランジスタのデータ信号が入力される端子、及び該トランジスタのスイッチ制御信号が入力される端子に、正電位の前記第１所定電圧を印加することを特徴とする、請求項７に記載の電子線液晶検査方法。
9. 前記所定電圧印加ステップは、前記保持部材に負電位の前記第１所定電圧を印加することを特徴とする、請求項６に記載の電子線液晶検査方法。

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