JP2010107423A - Ｔｆｔアレイ検査装置および画素の信号強度計算方法 - Google Patents

Abstract

【課題】画素の複数のデータ検出領域から取得したビームデータを用いて一画素分の強度値を算出する場合において、強度値から誤欠陥データの影響を低減し、誤欠陥データの影響による欠陥判定を防ぐ。
【解決手段】画素の複数のデータ検出領域から取得したビームデータの中から誤欠陥データを排除して選択し、選択したビームデータを用いて一画素分の強度値を算出することによって、強度値から誤欠陥データの影響を低減し、誤欠陥データの影響による欠陥判定を防ぐ。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＴＦＴアレイ検査装置、およびＴＦＴアレイ検査装置に用いる画素の信号強度を算出する信号強度計算方法に関するものである。

ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）をアレイ状に配列した構成として例えば液晶基板があり、液晶ディスプレイ等のフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）等に用いられている。

ＴＦＴを用いて構成された液晶ディスプレイは、ＴＦＴ及び画素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。

ガラス基板は、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を有し、各パネルはマトリックス状に配列された複数の画素により構成されている。各画素は、画素電極、蓄積容量及びＴＦＴを備える。画素電極は、一般にＩＴ０（インジウム・スズ酸化物）を用いて形成される。画素の基準電圧が印加される電極は蓄積容量を介して接地され、ＴＦＴの基準電圧はグランドレベルに設定される。ＴＦＴはスイッチとして機能し、ＴＦＴのゲート電極にはスイッチング制御のための信号が供給され、ＴＦＴのソース電極にはデータ信号が供給される。

画素の駆動時には、ＴＦＴのソース電極に電圧が印加されているとき、ゲート電極に電圧を印加するとＴＦＴがオン状態となってドレイン電圧が上昇する。このとき、蓄積容量はチャージされ、次のリフレッシュサイクルまでドレイン電圧を維持する。このプロセスを各画素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及び画素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。

図１２は、電圧コントラスト技術を用いたＴＦＴアレイ検査装置を説明するための図である。この検査装置において、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１２において、アレイ検査装置１０１は、電子ビーム源１０２、二次電子検出部１０４、ＴＦＴ駆動信号生成・データ処理部１０５、欠陥判定部１０６を備える。電子ビーム源１０２は電子ビーム１０３を照射する。照射された電子ビーム１０３は、図示していない走査部によってＴＦＴ基板１１０の各画素１１１を走査する。二次電子検出部１０４は、電子ビーム１０３をＴＦＴ基板１１０の各画素１１１に照射して発生した二次電子１１２を検出する。また、二次電子検出部１０４は、二次電子１１２の検出量に基づいて画素１１１の電圧波形に対応した波形を表わす信号をＴＦＴ駆動信号生成・データ処理部（コンピュータシステム等）１０５に出力する。ＴＦＴ駆動信号生成・データ処理部１０５は、二次電子検出部１０４の出力信号を信号処理し、欠陥判定部１０６に出力する。欠陥判定部１０６は、画素の欠陥の有無や欠陥の内容を判定する。

また、ＴＦＴ駆動信号生成・データ処理部１０５は駆動信号供給手段を含むこともでき、ＴＦＴ基板１１０の各画素１１１を駆動するための駆動信号をライン１０７を介して出力する。この駆動信号の供給は、電子ビーム源１０２の画素１１１上への電子ビーム１０３の走査と同期して行われる。

データ処理手段では、検査対象であるＴＦＴアレイの画素配列に対応して得られる二次元配列データを取得し、この二次元配列データをデータ処理することによって、欠陥画素の座標特定や欠陥要因の分類等の検査を行う。二次元配列データは、各画素のデータをＴＦＴアレイの画素配列に対応させて配列したものである。

欠陥画素の座標特定や欠陥要因の分類等の検査には、二次元配列データをローパスフィルタ処理することによって欠陥やノイズによる高周波成分を取り除いた低周波成分を求め、元の二次元配列データから低周波成分を減算して、欠陥やノイズのみを抽出し、この抽出出力を欠陥判定部１０６においてしきい値によって２値化することにより欠陥検出を行う（特許文献１，特許文献２参照）。
特開２００５−１８８９８１号公報 特開２００５−２２１３３８号公報

画素の電位を検出するために画素に電子ビームを照射する際、一つの画素の複数の個所に電子ビームを照射し、複数個所から放出される二次電子の信号強度（ビームデータ）を検出し、これらの複数の信号強度から一つの画素分の信号強度を算出することが行われている。

複数のビームデータから一画素分の信号強度を算出する方法として、一画素から得られる全ビームデータの平均値を算出し、その平均値をその画素の強度値とする方法、あるいは、全ビームデータを信号強度の順序に並べ、その配列のメディアン値を求め、そのメディアン値をその画素の強度値とする方法が知られている。

従来のように、一画素から検出される全ビームデータを用いて平均値あるいはメディアン値を求める算出方法では、ガラス基板上の形成される画素の形状、画素と配線との配置関係等によって、画素に欠陥が無いにも係わらずあたかも欠陥があるかのようなデータ値（以下、このようなデータを誤欠陥データという）が取得される場合がある。また、誤欠陥データが得られた検出位置の周囲の検出位置においても、欠陥として検出されないまでも、データ値が変動して欠陥値に近い値となる場合がある。

このような、欠陥値に近いデータ値を用いて平均値あるいはメディアン値を計算することで強度値を算出すると、一画素分について算出した強度値についても誤欠陥データの影響を受け、欠陥判定に誤りが生じるおそれがある。

図１３は、画素に隣接して配設されたゲート線による強度値の影響を説明するための図である。

図１３（ａ）〜（ｄ）はゲート線によって２つのデータ値が誤欠陥データとなる例を示し、図１３（ｅ）〜（ｈ）はゲート線によって３つのデータ値が誤欠陥データとなる例を示している。また、図１３（ａ），（ｃ），（ｅ），（ｆ）は正常画素の場合を示し、図１３（ｂ），（ｄ），（ｇ），（ｈ）は欠陥画素に場合を示している。なお、ここでは、一画素中に６個所に電子ビームを照射し、この６個所においてビームデータを検出する例を示している。

画素１０に隣接してゲート線１１が配設された構成では、このゲート線１１に印加される電圧による電位によって、電子ビームの照射によって放出される二次電子線が影響を受け、二次電子検出部の検出によって得られるビームデータが変動する場合がある。ここで、各データ検出領域３０（図１３では６個所のデータ検出領域）から取得されるビームデータの信号強度を、正常画素の場合にはＩ11，Ｉ12，〜，Ｉ16で示し、欠陥画素の場合にはＩ1，Ｉ2，〜，Ｉ6で示している。なお、各データ検出領域の信号強度Ｉ1，Ｉ2，〜，Ｉ6、およびＩ11，Ｉ12，〜，Ｉ16の順序は信号強度の大きさの順であるとする（Ｉ1＜＜Ｉ6、Ｉ11＜＜Ｉ16、以下同様）。

はじめに、２つのデータ値が誤欠陥データである場合について説明する。

図１３（ａ）において、画素が正常画素である場合には、ゲート線１１に近い列にある２つのデータ検出領域はゲート線１１の電位の影響を受けて誤欠陥データとなる例を示している。

図１３（ｂ）はビームデータを用いた一画素分の強度値の算出を示している。平均値による場合には６個のビームデータ（Ｉ11，Ｉ12，〜，Ｉ16）の平均値を一画素分の強度値とし、メディアン値による場合には大きさの順に配列した中間のビームデータを一画素分の強度値とする。ここでは、２つのビームデータ（Ｉ13，Ｉ14）の平均値をメディアン値としている。平均値による場合には、誤欠陥データＩ11，Ｉ12の影響を受けることになる。

一方、画素が欠陥画素である場合はゲート線１１の電位の影響を受けないので、全てのデータ検出領域が誤欠陥データとなる（図１３（ｃ））。平均値による場合には、６個のビームデータ（Ｉ1，Ｉ2，〜，Ｉ6）の平均値を一画素分の強度値とし、メディアン値による場合には大きさの順に配列した中間のビームデータを一画素分の強度値とする。ここでは、２つのビームデータ（Ｉ3，Ｉ4）の平均値をメディアン値としている。

次の、３つのデータ値が誤欠陥データである場合について説明する。

図１３（ｅ）において、画素が正常画素である場合には、ゲート線１１に近い列にある２つのデータ検出領域と次列にある１つのデータ検出領域がゲート線１１の電位の影響を受けて誤欠陥データとなる例を示している。

図１３（ｆ）はビームデータを用いた一画素分の強度値の算出を示している。平均値による場合には６個のビームデータ（Ｉ11，Ｉ12，〜，Ｉ16）の平均値を一画素分の強度値とし、メディアン値による場合には大きさの順に配列した中間のビームデータを一画素分の強度値とする。ここでは、２つのビームデータ（Ｉ13，Ｉ14）の平均値をメディアン値としている。平均値による場合には、誤欠陥データＩ11，Ｉ12，Ｉ13の影響を受けることになり、メディアン値による場合には、誤欠陥データＩ13の影響を受けることになる。

一方、画素が欠陥画素である場合はゲート線１１の電位の影響を受けないので、全てのデータ検出領域が欠陥データとなる（図１３（ｇ））。平均値による場合には、６個のビームデータ（Ｉ1，Ｉ2，〜，Ｉ6）の平均値を一画素分の強度値とし、メディアン値による場合には大きさの順に配列した中間のビームデータを一画素分の強度値とする。ここでは、２つのビームデータ（Ｉ3，Ｉ4）の平均値をメディアン値としている。

したがって、従来のように画素の複数のデータ検出領域から取得したビームデータを用い、これらのビームデータの平均値あるいはメディアン値によって一画素分の強度値を算出する場合、正常画素では誤欠陥データの影響を受けるという問題があり、これによって算出した強度値に基づいて欠陥判定を行った場合には誤判定となるおそれがあるという課題がある。

そこで、本発明は上記課題を解決し、画素の複数のデータ検出領域から取得したビームデータを用いて一画素分の強度値を算出する場合において、強度値から誤欠陥データの影響を低減することを目的とし、また、誤欠陥データの影響による欠陥判定を防ぐことを目的とする。

上記目的を解決するために、本発明は、画素の複数のデータ検出領域から取得したビームデータの中から誤欠陥データを排除して選択し、選択したビームデータを用いて一画素分の強度値を算出することによって、強度値から誤欠陥データの影響を低減し、誤欠陥データの影響による欠陥判定を防ぐものである。

本発明は、ＴＦＴ基板に電子ビームを照射し、この電子ビーム照射によりＴＦＴ基板の画素から発生する二次電子を検出することによってＴＦＴアレイを検査するＴＦＴアレイ検査において、画素の信号強度を計算する計算方法の形態、およびこの画素の信号強度を計算する計算方法を適用したＴＦＴアレイ検査装置の形態とすることができる。

本発明の画素の信号強度計算方法は、ＴＦＴ基板に電子ビームを照射し、この電子ビーム照射によりＴＦＴ基板の画素から発生する二次電子を検出することによってＴＦＴアレイを検査するＴＦＴアレイ検査において、画素の一画素内の複数個所に電子ビームを照射して複数のビームデータを取得し、取得したビームデータから選択条件に基づいてビームデータを選択し、選択したビームデータを用いて一画素分の信号強度値を算出する。

一画素内の複数の個所に電子ビームを照射し、当該照射位置から放出された二次電子を検出することによって、その照射位置をデータ検出領域とする複数のビームデータが取得される。

この複数のビームデータの中には、欠陥に基づかない別の要因に基づく誤欠陥データが含まれているおそれがある。この誤欠陥データが検出されるデータ検出領域は、画素の形状や画素と配線等の基板構成との位置関係等によって予め予測することができる。

本発明は、この誤欠陥データが検出されるデータ検出領域と、誤欠陥データが検出されないデータ検出領域とを選択条件によって区別し、誤欠陥データが検出されるデータ検出領域を排除して、誤欠陥データが検出されないデータ検出領域に含まれるビームデータを用いて一画素分の強度値を算出する。

本発明の選択条件の第１の形態は、画素内において電子ビームを照射してビームデータを検出する複数のデータ検出位置の中から選択するデータ検出位置を選択条件とする。各画素において、一画素内で検出した全ビームデータの中から選択条件を満たすデータ検出位置のビームデータを選択する。これによって、選択したビームデータから誤欠陥データを排除する。

本発明の選択条件の第２の形態は、画素内において検出された全ビームデータ信号強度の大きさの順序で配列したときに配列されるビームデータ列において、選択を開始するビームデータの順番と、選択するビームデータの個数を選択条件とする。各画素において、一画素内で検出した全ビームデータの中から前記選択条件で定められた選択を開始する順番で定められる最初のビームデータから選択を開始し、選択条件で定められた個数分のビームデータを選択する。これによって、選択したビームデータから誤欠陥データを排除する。

また、本発明の信号強度計算は、平均値あるいはメディアン値を算出する計算を適用することができる。信号強度値の算出において、ビームデータ選択部で選択したビームデータの平均値を算出し、算出した平均値を信号強度として出力する。あるいは、信号強度値の算出において、ビームデータ選択部で選択したビームデータのメディアン値を算出し、算出したメディアン値を信号強度として出力する。

本発明によれば、選択条件に基づいて画素から取得される全ビームデータの中から選択条件に基づいて選択することによって誤欠陥データを排除することができるため、算出された平均値あるいはメディアン値は誤欠陥データの影響を除くことができる。

本発明のＴＦＴアレイ検査装置は、ＴＦＴ基板に電子ビームを照射し、当該電子ビーム照射によりＴＦＴ基板の画素から発生する二次電子を検出することによってＴＦＴアレイを検査するＴＦＴアレイ検査装置において、画素の一画素内の複数個所に電子ビームを照射して得られる複数のビームデータを用いて、この画素の一画素分の信号強度を算出するデータ処理部を備える。

本発明のデータ処理部は、一画素内の複数のビームデータから選択条件に基づいてビームデータを選択するビームデータ選択部と、ビームデータ選択部で選択したビームデータを用いて一画素分の信号強度値を算出する信号強度値算出部とを備える。

データ処理部は、選択条件として、画素内において電子ビームを照射してビームデータを検出する複数のデータ検出位置の中から選択するデータ検出位置を備え、ビームデータ選択部は、各画素において、一画素内で検出した全ビームデータの中からこの選択条件を満たすデータ検出位置のビームデータを選択する。

また、データ処理部は、選択条件として、画素内において検出された全ビームデータ信号強度の大きさの順序で配列したときに配列されるビームデータ列において、選択を開始するビームデータの順番と、選択するビームデータの個数を備える。ビームデータ選択部は、各画素において、一画素内で検出した全ビームデータの中から前記選択条件で定められた選択を開始する順番で定められる最初のビームデータから選択を開始し、選択条件で定められた個数分のビームデータを選択する。

選択条件を設定する選択条件設定部を備え、ビームデータ選択部は、選択条件設定部に設定された選択条件に基づいて一画素内の複数のビームデータから選択条件を満たすビームデータを選択する。

本発明の信号強度値算出部は、ビームデータ選択部で選択したビームデータの平均値を算出し、算出した平均値を信号強度として出力する構成、あるいはビームデータ選択部で選択したビームデータのメディアン値を算出し、算出したメディアン値を信号強度として出力する。

本発明によれば、画素の複数のデータ検出領域から取得したビームデータを用いて一画素分の強度値を算出する場合において、誤欠陥データの影響を低減することができ、また、誤欠陥データの影響による欠陥判定を防ぐことができる。

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。

本発明の画素の信号強度計算方法を適用するＴＦＴアレイ検査装置の構成例を図１に基づいて説明し、ＴＦＴアレイ検査装置において画素の信号強度計算を含むデータ処理を行うデータ信号部の構成例を図２に基づいて説明する。

図１において、ＴＦＴアレイ検査装置１は、図１２に示した構成と同様であり、電子ビーム源２と、電子ビーム走査部３と、二次電子検出部４と、データ処理部５と欠陥判定部６を備え、電子ビーム源２から発せられた電子ビームを電子ビーム走査部３によってＴＦＴ基板上に形成された画素１０に照射し、照射領域２０から放出された二次電子を二次電子検出部４によって検出する。データ処理部５は、二次電子検出部４で検出した二次電子の検出量に基づいて一画素分の信号強度を算出する。欠陥判定部６は、データ処理部５で算出した一画素分の信号強度に基づいて、欠陥の有無や欠陥の種類や欠陥の位置等を判定する。なお、データ処理部５において、ＴＦＴ駆動信号生成部は本発明とは直接関係しないため図示していない。

画素１０は画素電極１０ｂを有し、この画素電極１０ｂはＴＦＴ１０ａを介してゲート線１１およびデータ線１２と接続されている。液晶基板の場合には、画素電極１０ｂは対向する対向電極（図示していない）との間に液晶を挟み、データ線１２から供給される信号によって選択した画素をゲート線１１から供給される信号のタイミングで駆動する。

電子ビーム走査部３は、電子ビーム源２から発せられた電子ビームを走査することによって画素１０内の複数個所（照射領域２０）に順に照射する。電子ビームが照射された照射領域２０は、その部分の電位に応じた量の二次電子を放出する。二次電子検出部４は放出された二次電子を検出し、その二次電子量を信号強度として出力する。データ処理部５は、二次電子検出部４が検出した二次電子の信号強度（ビームデータ）に基づいて各画素の電位状態を求める。

二次電子検出部４は、一画素について複数の照射領域２０からの二次電子を検出するため、一つの画素の電位状態を求めるには、これら複数の二次電子の信号強度からその画素の電位状態を表す一つの信号強度を算出する必要がある。データ処理部５は、二次電子検出部４によって、複数の照射領域２０から取得した複数のビームデータを演算処理することによって一画素分の信号強度を算出する。この一画素分の信号強度を算出する際に、真の欠陥に基づくものではない、画素の形状や配線等の影響によってあたかも欠陥と誤って判定される可能性がある誤欠陥データを除いて、誤欠陥データの影響を受けない信号強度を求める必要がある。

本発明のデータ処理部５は、複数のビームデータから一画素分の信号強度を算出する際に誤欠陥データを排除するために、一画素内から取得した複数のビームデータから選択条件に基づいてビームデータを選択し、この選択したビームデータを用いて一画素分の信号強度値を算出する。

以下、前記した選択条件の２つの形態による選択および強度値算出の例について、図２〜図１１を用いて説明する。

はじめに、画素内のデータ検出位置を設定する選択条件の第１の形態について、図２〜図６を用いて説明する。

図２は本発明の第１の形態によるデータ処理部５の構成例を説明するための図である。図２において、データ処理部５は、画素の一画素内の複数個所に電子ビームを照射して得られる複数のビームデータを用いて、その画素の一画素分の信号強度を算出するデータ処理部であり、一画素内の複数のビームデータから選択条件に基づいてビームデータを選択するビームデータ選択部５ｂと、ビームデータ選択部５ｂで選択したビームデータを用いて一画素分の信号強度値を算出する信号強度値算出部５ｃとを備える。また、ビームデータ選択部５ｂでビームデータを選択するために、二次電子検出部４からのビームデータを入力して一時的に記憶するビームデータ記憶部５ａ、選択条件を記憶しておく選択条件記憶部５ｄ、および選択条件を設定して選択条件記憶部５ｄに記憶させる選択条件設定部５ｅを備える。

選択条件設定部５ｅで設定し、選択条件記憶部５ｄに記載する選択条件は複数の形態とすることができる。

選択条件の一形態は、画素内において電子ビームを照射してビームデータを検出する複数のデータ検出位置の中から選択するデータ検出位置である。ビームデータ選択部５ｂは、各画素において、その画素内で検出した全ビームデータの中から選択条件を満たすデータ検出位置のビームデータを選択する。

この選択条件としてデータ検出位置を設定する形態では、一画素内において電子ビームが照射される複数の照射領域の内で、誤欠陥データとなる二次電子を放出するデータ検出領域と、誤欠陥データとならない二次電子を放出するデータ検出領域とを、これら領域で定められる位置情報によって区別する。このデータ検出位置によって、誤欠陥データとならない二次電子を放出するデータ検出領域をデータ選択領域として、全ビームデータからこのデータ選択領域から取得されるビームデータを選択し、信号強度の算出に用いるビームデータを取得する。

図３は本発明の第１の形態によるデータ処理部の動作例を説明するためのフローチャートであり、図４は画素内のデータ選択位置を説明するための図であり、図５，図６は強度値の算出を説明するための図である。

図４は、一画素内の６個所の照射領域２０（図１に示す）に電子ビームを照射し、電子ビームが照射される領域をデータ検出領域３０とする例を示している。電子ビームは走査によって６個所の照射領域２０を順に照射し、当該照射領域２０をデータ検出領域３０として放出される二次電子を検出する。

６個所のデータ検出領域３０の内で、画素の形状や配線との位置関係等によって検出される二次電子の量が影響され、欠陥でないにもかかわらず欠陥として判定される強度レベルとなる場合がある。

図４（ａ）では、一例として、ゲート線１１の影響やその他の要因によって二次電子の量が影響され、誤欠陥データとなるおそれがあるデータ検出領域３０として、図中の“Ａ”、“Ｂ”で示す領域を設定している。この“Ａ”、“Ｂ”で示されるデータ検出領域３０から検出したビームデータは、誤欠陥データとなるおそれがある。一方、図中の“Ｃ”〜“Ｆ”で示す４つのデータ検出領域はゲート線１１の影響を受けないため、このデータ検出領域で検出されたビームデータは強度値の算出に用いることができる。ここでは、このデータ検出領域をデータ選択領域４０として設定する。

また、図４（ｂ）では、別の例として、ゲート線１１の影響やその他の要因によって二次電子の量が影響され、誤欠陥データとなるおそれがあるデータ検出領域３０として、図中の“Ａ”〜“Ｃ”で示す領域を設定している。この“Ａ”〜“Ｃ”で示されるデータ検出領域３０から検出したビームデータは、誤欠陥データとなるおそれがある。一方、図中の“Ｄ”〜“Ｆ”で示す３つのデータ検出領域はゲート線１１やその他の要因の影響を受けないため、このデータ検出領域で検出されたビームデータは強度値の算出に用いることができる。ここでは、このデータ検出領域をデータ選択領域４０として設定する。このデータ選択領域４０あるいはデータ選択領域として設定されなかった領域は、選択条件として予め設定しておく（Ｓ１）。

電子ビームを走査しながら二次電子検出部によって、データ検出領域毎に二次電子量を検出し、取得されたビームデータをビームデータ記憶部５ａに記憶しておく。ビームデータ選択部５ｂは、信号強度値を算出する画素を選択し（Ｓ２）、その画素に設定された選択条件を選択条件記憶部５ｄから読み出し（Ｓ３）、ビームデータ記憶部５ａから選択した画素について選択条件を満たすデータ検出領域のビームデータを選択する（Ｓ４）。

信号強度値算出部５ｃは、選択したビームデータを用いて一画素の信号強度値を算出する（Ｓ５）。上記したＳ１〜Ｓ５の工程を、全画素について繰り返して、ＴＦＴ基板の全画素について信号強度値を求める（Ｓ６）。

図５，図６は、信号強度算出部による信号強度値の算出方法を説明するための図である。図５は図４（ａ）に対応する例であり、６個のデータ検出領域の内で４個所のデータ検出領域をデータ選択領域とする例を示し、図６は図４（ｂ）に対応する例であり、６個のデータ検出領域の内で３個所のデータ検出領域をデータ選択領域とする例を示している。

はじめに、６個のデータ検出領域の内で４個所のデータ検出領域をデータ選択領域とする例について説明する。図５（ａ），（ｂ）は画素が正常画素である場合を示し、図５（ｃ），（ｄ）は画素が欠陥画素である場合を示している。

図５（ａ）に示す正常画素の例において、データ検出領域“Ａ”〜データ検出領域“Ｆ”で取得されるビームデータの信号強度値をＩ11〜Ｉ16で示している。このビームデータの信号強度値の内で、データ検出領域“Ａ”，“Ｂ”のビームデータの信号強度値Ｉ11，Ｉ12はゲート線の影響によって信号強度のレベルが他のデータ検出領域“Ｃ”〜“Ｆ”と異なる。

ここで、データ検出領域“Ｃ”〜“Ｆ”をデータ選択領域として設定する。なお、データ検出領域“Ａ”，“Ｂ”のビームデータの信号強度値のレベルと、データ検出領域“Ｃ”〜“Ｆ”のビームデータの信号強度値のレベルとの相違を斜線の地模様と白地によって区別して示している。

図５（ｂ）において、全データ検出領域“Ａ”〜“Ｆ”の中から、データ選択領域として設定したデータ検出領域“Ｃ”〜“Ｆ”を選択し、このデータ検出領域のビームデータを用いて平均値あるいはメディアン値を算出し、算出した値を一画素分の信号強度値として求める。

この信号強度値の算出では、図５（ｂ）に示すように、誤欠陥データと成り得るデータ検出領域“Ａ”，“Ｂ”のビームデータは除かれているため、誤欠陥データによる影響を受けることなく、一画素分の信号強度値を算出することができる。

一方、図５（ｃ）に示す例において、データ検出領域“Ａ”〜データ検出領域“Ｆ”で取得されるビームデータの信号強度値をＩ1〜Ｉ6で示している。

このビームデータの信号強度値の内は、ゲート線の影響を受けずに、信号強度のレベルがデータ検出領域“Ａ”〜“Ｆ”で同一となる。ここで、データ検出領域“Ｃ”〜“Ｆ”をデータ選択領域として設定する。

図５（ｄ）に示す欠陥画素の例において、全データ検出領域“Ａ”〜“Ｆ”の中から、データ選択領域として設定したデータ検出領域“Ｃ”〜“Ｆ”を選択し、このデータ検出領域のビームデータを用いて平均値あるいはメディアン値を算出し、算出した値を一画素分の信号強度値として求める。

この信号強度値の算出では、図５（ｄ）に示すように、欠陥画素でも同一条件で、一画素分の信号強度値を算出することができる。

なお、図５の例では、平均値は、データ検出領域“Ｃ”〜データ検出領域“Ｆ”の４個のビームデータの平均値を算出することで求められ、メディアン値はデータ検出領域“Ｄ”のビームデータとデータ検出領域“Ｅ”のビームデータの平均値を算出することによって求められる。

次に、６個のデータ検出領域の内で３個所のデータ検出領域をデータ選択領域とする例について説明する。

図６（ａ），（ｂ）は画素が正常画素である場合を示し、図６（ｃ），（ｄ）は画素が欠陥画素である場合を示している。

図６（ａ）に示す正常画素の例において、データ検出領域“Ａ”〜データ検出領域“Ｆ”で取得されるビームデータの信号強度値をＩ11〜Ｉ16で示している。このビームデータの信号強度値の内で、データ検出領域“Ａ”〜“Ｃ”のビームデータの信号強度値Ｉ11，Ｉ12，Ｉ13は、ゲート線の影響によって信号強度のレベルが他のデータ検出領域“Ｄ”〜“Ｆ”と異なる。

ここで、データ検出領域“Ｄ”〜“Ｆ”をデータ選択領域として設定する。なお、データ検出領域“Ａ”〜“Ｃ”のビームデータの信号強度値のレベルと、データ検出領域“Ｄ”〜“Ｆ”のビームデータの信号強度値のレベルとの相違を、斜線の地模様と白地によって区別して示している。

図６（ｂ）において、全データ検出領域“Ａ”〜“Ｆ”の中から、データ選択領域として設定したデータ検出領域“Ｄ”〜“Ｆ”を選択し、このデータ検出領域のビームデータを用いて平均値あるいはメディアン値を算出し、算出した値を一画素分の信号強度値として求める。

この信号強度値の算出では、図６（ｂ）に示すように、誤欠陥データと成り得るデータ検出領域“Ａ”〜“Ｃ”のビームデータは除かれているため、誤欠陥データによる影響を受けることなく、一画素分の信号強度値を算出することができる。

一方、図６（ｃ）に示す例において、データ検出領域“Ａ”〜データ検出領域“Ｆ”で取得されるビームデータの信号強度値をＩ1〜Ｉ6で示している。

このビームデータの信号強度値の内は、ゲート線の影響を受けずに、信号強度のレベルがデータ検出領域“Ａ”〜“Ｆ”で同一となる。ここで、データ検出領域“Ｄ”〜“Ｆ”をデータ選択領域として設定する。

図６（ｄ）に示す欠陥画素の例において、全データ検出領域“Ａ”〜“Ｆ”の中から、データ選択領域として設定したデータ検出領域“Ｄ”〜“Ｆ”を選択し、このデータ検出領域のビームデータを用いて平均値あるいはメディアン値を算出し、算出した値を一画素分の信号強度値として求める。

この信号強度値の算出では、図６（ｄ）に示すように、欠陥画素でも同一条件で、一画素分の信号強度値を算出することができる。

なお、図６の例では、平均値は、データ検出領域“Ｄ”〜データ検出領域“Ｆ”の３個のビームデータの平均値を算出することで求められ、メディアン値はデータ検出領域“Ｅ”のビームデータによって求められる。

次に、画素内のデータ検出位置を設定する選択条件の他の形態について、図７〜図１１を用いて説明する。

図７は本発明の第２の形態によるデータ処理部５の構成例を説明するための図である。図７において、データ処理部５は、図２に示した構成に加えて、ビームデータ記憶部５ａに記憶される一画素内のビームデータを信号強度の大きさの順に配列するビームデータ配列部５ｆを備える。

選択条件の他の形態は、画素内において検出された全ビームデータ信号強度の大きさの順序で配列したときに配列されるビームデータ列において、選択を開始するビームデータの順番と、選択するビームデータの個数である。ビームデータ選択部５ｂは、各画素において、その画素内で検出し、ビームデータ配列部５ｆで信号強度の大きさの順で配列した全ビームデータの中から選択条件で定められた選択を開始するビームデータの順番とビームデータの個数に基づいてビームデータを選択する。

この選択条件として選択開始の順番と選択するビームデータの個数を設定する形態では、一画素内において電子ビームが照射される複数の照射領域の内で、誤欠陥データとなる二次電子を放出するデータ検出領域と、誤欠陥データとならない二次電子を放出するデータ検出領域とを、ビームデータを大きさの順で配列して得られるデータ列において、選択を開始する順番と選択するデータの個数によって区別する。

データ配列において、選択条件で定められた順番のビームデータから選択を開始し、選択条件で定められたデータ個数分のビームデータまで選択する。このビームデータの大きさの順序と個数の情報によって、誤欠陥データとならない二次電子を放出するデータ検出領域をデータ選択領域として、全データビームからこのデータ選択領域から取得されるビームデータを選択し、信号強度の算出に用いるビームデータを取得する。

信号強度値算出部５ｃは、ビームデータ配列部５ｆにおいてビームデータの信号強度の大きさの順に配列したビームデータを用いて、ビームデータ選択部５ｂで選択したビームデータの平均値を算出し、算出した平均値を信号強度として出力する形態の他に、ビームデータ選択部５ｂで選択したビームデータのメディアン値を信号強度として出力する形態としてもよい。

信号強度値算出部５ｃでは、信号強度の算出に用いるビームデータには誤欠陥データが含まれていないため、算出した信号強度から誤欠陥データによる影響を排除することができる。

図８は本発明の第２の形態によるデータ処理部の動作例を説明するためのフローチャートであり、図９は画素内のデータ選択位置を説明するための図であり、図１０，図１１は強度値の算出を説明するための図である。

図９は、一画素内の６個所の照射領域２０（図１に示す）に電子ビームを照射し、電子ビームが照射される領域をデータ検出領域３０とする例を示している。電子ビームは走査によって６個所の照射領域２０を順に照射し、当該照射領域２０をデータ検出領域３０として放出される二次電子を検出する。

６個所のデータ検出領域３０の内で、画素の形状や配線との位置関係等によって検出される二次電子の量が影響され、欠陥でないにもかかわらず欠陥として判定される強度レベルとなる場合がある。図９中の各データ検出領域３０内に示すＩ１〜Ｉ6は、ビームデータの信号強度を表し、ここではＩ１からＩ6の順は信号強度の大きさの順を示すものとする。

図９（ａ）では、一例として、ゲート線１１の影響やその他の要因によって二次電子の量が影響され、誤欠陥データとなるおそれがある例を示し、ゲート線１１に隣接する２個のデータ検出領域３０のビームデータの信号強度（Ｉ1，Ｉ2）の大きさは、他の４個のデータ検出領域３０のビームデータの信号強度（Ｉ3〜Ｉ6）の大きさと異なるレベルであり、この２つのデータ検出領域３０から検出されるビームデータは、誤欠陥データとなるおそれがある。

一方、他のビームデータの信号強度（Ｉ3〜Ｉ6）の４個のデータ検出領域３０はゲート線１１の影響を受けないため、このデータ検出領域で検出されたビームデータは強度値の算出に用いることができる。ここでは、このデータ検出領域をデータ選択領域４０として設定する。

また、図９（ｂ）では、別の例として、ゲート線１１に隣接する1列目の２個と２列目の１個のデータ検出領域３０のビームデータの信号強度（Ｉ1，Ｉ2，Ｉ3）の大きさは、他の３個のデータ検出領域３０のビームデータの信号強度（Ｉ4，Ｉ5，Ｉ6）の大きさと異なるレベルであり、この３個のデータ検出領域３０から検出されるビームデータは、誤欠陥データとなるおそれがある。

一方、他のビームデータの信号強度（Ｉ4，Ｉ5，Ｉ6）の３個のデータ検出領域３０はゲート線１１の影響を受けないため、このデータ検出領域で検出されたビームデータは強度値の算出に用いることができる。

ここでは、ビームデータを信号強度の大きさの順で配列した際に、ビームデータの選択を開始する順番と、選択するビームデータの個数とを設定する。この順番と個数の情報は選択条件として予め設定しておく（Ｓ１１）。

電子ビームを走査しながら二次電子検出部によって、データ検出領域毎に二次電子量を検出し、取得されたビームデータをビームデータ記憶部５ａに記憶しておく。ビームデータ選択部５ｂは、信号強度値を算出する画素を選択し（Ｓ１２）、その画素に設定された選択条件を選択条件記憶部５ｄから読み出し（Ｓ１３）、ビームデータ記憶部５ａから選択した画素のビームデータを信号強度の大きさの順に並べ（Ｓ１４）、選択条件を満たすビームデータを選択する。この選択では、信号強度の大きさの順に並べたビームデータの内で、選択条件で設定される順番のビームデータから選択を開始し、選択条件で設定される個数のビームデータを選択する（Ｓ１５）。

信号強度値算出部５ｃは、選択したビームデータを用いて一画素の信号強度値を算出する（Ｓ１６）。上記したＳ１１〜Ｓ１６の工程を、全画素について繰り返して、ＴＦＴ基板の全画素について信号強度値を求める（Ｓ１７）。

図１０，図１１は、信号強度算出部による信号強度値の算出方法を説明するための図である。図１０は図９（ａ）に対応する例であり、選択開始の順番として３番を設定し、選択する個数として４個を設定する選択条件を設定する場合であり、図１１は図９（ｂ）に対応する例であり、選択開始の順番として４番を設定し、選択する個数として３個を設定する選択条件を設定する場合である。

はじめに、図１０の例を用いて、６個のデータ検出領域の内で信号強度の大きさの順に並べたビームデータから３番目から選択を開始し、全部で４個のビームデータを選択する例について説明する。

図１０（ａ），（ｂ）は画素が正常画素である場合を示し、図１０（ｃ），（ｄ）は画素が欠陥画素である場合を示している。

図１０（ａ）に示す正常画素の例において、６個のデータ検出領域で取得されるビームデータの信号強度値をＩ11〜Ｉ16で示している。このビームデータの信号強度値の内で、ゲート線１１に隣接する２個のデータ検出領域のビームデータの信号強度値Ｉ11，Ｉ12はゲート線の影響によって信号強度のレベルが他のデータ検出領域と異なる。誤欠陥データとなるおそれがあるビームデータの信号強度値のレベルについては斜線の地模様で示している。

そこで、ここでは、選択条件として、信号強度の大きさの順に並べた６個のビームデータの内で選択を開始するビームデータの順番を３番目とし、選択するビームデータの個数として４個を設定する。

図１０（ｂ）において、一画素から取得される６個のビームデータをその信号強度の大きさの順に並べ、選択条件で設定される３番目のビームデータから選択を開始して４個のビームデータを選択する。ここでは、Ｉ13〜Ｉ16の信号強度を有する４個のビームデータが選択される。選択したビームデータを用いて平均値あるいはメディアン値を算出し、算出した値を一画素分の信号強度値として求める。

この信号強度値の算出では、図１０（ｂ）に示すように、誤欠陥データと成り得る信号強度がＩ11とＩ12のビームデータデータは除かれているため、誤欠陥データによる影響を受けることなく、一画素分の信号強度値を算出することができる。

一方、図１０（ｃ）に示す欠陥画素の例において、６個のデータ検出領域で取得されるビームデータの信号強度値をＩ1〜Ｉ6で示している。このビームデータの信号強度値の内はゲート線の影響を受けないので、全データ検出領域の信号強度のレベルが同一となる。

図１０（ｄ）において、一画素から取得される６個のビームデータをその信号強度の大きさの順に並べ、選択条件で設定される３番目のビームデータから選択を開始して４個のビームデータを選択する。ここでは、Ｉ13〜Ｉ16の信号強度を有する４個のビームデータが選択される。選択したビームデータを用いて平均値あるいはメディアン値を算出し、算出した値を一画素分の信号強度値として求める。

この信号強度値の算出では、図１０（ｄ）に示すように、誤欠陥データと成り得る信号強度がＩ11とＩ12のビームデータデータは除かれているため、誤欠陥データによる影響を受けることなく、一画素分の信号強度値を算出することができる。

なお、図１０の例では、平均値は、Ｉ1とＩ2の信号強度を除く４個のビームデータの平均値を算出することで求められ、メディアン値はＩ1とＩ2の信号強度を除く４個のビームデータ中の中央の２個のビームデータ（Ｉ4とＩ5の信号強度）の平均値を算出することによって求められる。

次に、図１１の例を用いて、６個のデータ検出領域の内で信号強度の大きさの順に並べたビームデータから４番目から選択を開始し、全部で３個のビームデータを選択する例について説明する。

図１１（ａ），（ｂ）は画素が正常画素である場合を示し、図１１（ｃ），（ｄ）は画素が欠陥画素である場合を示している。

図１１（ａ）に示す正常画素の例において、図１１（ａ），（ｂ）は画素が正常画素である場合を示し、図１１（ｃ），（ｄ）は画素が欠陥画素である場合を示している。

図１１（ａ）に示す正常画素の例において、６個のデータ検出領域で取得されるビームデータの信号強度値をＩ1〜Ｉ6で示している。このビームデータの信号強度値の内で、ゲート線１１に隣接する１列目の２個のデータ検出領域のビームデータの信号強度値Ｉ1，Ｉ2および２列目の１個のデータ検出領域のビームデータの信号強度値Ｉ3はゲート線の影響によって信号強度のレベルが他のデータ検出領域と異なる。誤欠陥データとなるおそれがあるビームデータの信号強度値のレベルについては斜線の地模様で示している。

そこで、ここでは、選択条件として、信号強度の大きさの順に並べた６個のビームデータの内で選択を開始するビームデータの順番を４番目とし、選択するビームデータの個数として３個を設定する。

図１１（ｂ）において、一画素から取得される６個のビームデータをその信号強度の大きさの順に並べ、選択条件で設定される４番目のビームデータから選択を開始して２個のビームデータを選択する。ここでは、Ｉ4〜Ｉ6の信号強度を有する３個のビームデータが選択される。選択したビームデータを用いて平均値あるいはメディアン値を算出し、算出した値を一画素分の信号強度値として求める。

この信号強度値の算出では、図１１（ｂ）に示すように、誤欠陥データと成り得る信号強度がＩ1〜Ｉ3のビームデータデータは除かれているため、誤欠陥データによる影響を受けることなく、一画素分の信号強度値を算出することができる。

一方、図１１（ｃ）に示す欠陥画素の例において、６個のデータ検出領域で取得されるビームデータの信号強度値をＩ1〜Ｉ6で示している。このビームデータの信号強度値はゲート線の影響を受けずに、すべてのデータ検出領域の信号強度のレベルが同一となる。

図１１（ｄ）において、一画素から取得される６個のビームデータをその信号強度の大きさの順に並べ、選択条件で設定される４番目のビームデータから選択を開始して３個のビームデータを選択する。ここでは、Ｉ4〜Ｉ6の信号強度を有する３個のビームデータが選択される。選択したビームデータを用いて平均値あるいはメディアン値を算出し、算出した値を一画素分の信号強度値として求める。

この信号強度値の算出では、図１１（ｄ）に示すように、欠陥画素でも同一条件で、一画素分の信号強度値を算出することができる。

なお、図１１の例では、平均値は、Ｉ1〜Ｉ3の信号強度を除く３個のビームデータの平均値を算出することで求められ、メディアン値はＩ1〜Ｉ3の信号強度を除く３個のビームデータ中の中央の１個のビームデータ（Ｉ5の信号強度）によって算出することによって求められる。

本発明は、液晶基板に限らず半導体基板にも適用することができる。

本発明の画素の信号強度計算方法を適用するＴＦＴアレイ検査装置の構成例を説明するための図である。 ＴＦＴアレイ検査装置において画素の信号強度計算を含むデータ処理を行うデータ信号部の構成例を説明するための図である。 本発明の第１の形態によるデータ処理の動作例を説明するためのフローチャートである。 本発明の第１の形態によるデータ処理において、画素内のデータ選択位置を説明するための図である。 本発明の第１の形態によるデータ処理において、強度値の算出を説明するための図である。 本発明の第１の形態によるデータ処理において、強度値の算出を説明するための図である。 ＴＦＴアレイ検査装置において画素の信号強度計算を含むデータ処理を行うデータ信号部の他の構成例を説明するための図である。 本発明の第２の形態によるデータ処理の動作例を説明するためのフローチャートである。 本発明の第２の形態によるデータ処理において、画素内のデータ選択位置を説明するための図である。 本発明の第２の形態によるデータ処理において、強度値の算出を説明するための図である。 本発明の第２の形態によるデータ処理において、強度値の算出を説明するための図である。 電圧コントラスト技術を用いたＴＦＴアレイ検査装置を説明するための図である。 画素に隣接して配設されたゲート線により強度値の影響を説明するための図である。

符号の説明

１…アレイ検査装置、２…電子ビーム源、３… 電子ビーム走査部、４… 二次電子検出部、５…データ処理部、５ａ…ビームデータ記憶部、５ｂ…ビームデータ選択部、５ｃ…信号強度値算出部、５ｄ…選択条件記憶部、５ｅ…選択条件設定部、５ｆ…ビームデータ配列部、６… 欠陥判定部、１０…画素、１０ａ…ＴＦＴ、１０ｂ…画素電極、１１…ゲート線、１２…データ線、２０…照射領域、３０…データ検出領域、４０…データ選択領域、１０１…アレイ検査装置、１０２…電子ビーム源、１０３…電子ビーム、１０４…二次電子検出部、１０５…ＴＦＴ駆動信号生成・データ処理部、１０６…欠陥判定部、１０７…ライン、１１０…基板、１１１…画素、１１２…二次電子。

Claims (11)

1. ＴＦＴ基板に電子ビームを照射し、当該電子ビーム照射によりＴＦＴ基板の画素から発生する二次電子を検出することによってＴＦＴアレイを検査するＴＦＴアレイ検査装置において、
   前記画素の一画素内の複数個所に電子ビームを照射して得られる複数のビームデータを用いて、当該画素の一画素分の信号強度を算出するデータ処理部を備え、
   前記データ処理部は、
   一画素内の複数のビームデータから選択条件に基づいてビームデータを選択するビームデータ選択部と、
   前記ビームデータ選択部で選択したビームデータを用いて一画素分の信号強度値を算出する信号強度値算出部とを備えることを特徴とする、ＴＦＴアレイ検査装置。
2. 前記選択条件は、画素内において電子ビームを照射してビームデータを検出する複数のデータ検出位置の中から選択するデータ検出位置であり、
   前記ビームデータ選択部は、各画素において、当該画素内で検出した全ビームデータの中から前記選択条件を満たすデータ検出位置のビームデータを選択することを特徴とする、請求項１に記載のＴＦＴアレイ検査装置。
3. 前記選択条件は、画素内において検出された全ビームデータ信号強度の大きさの順序で配列したときに配列されるビームデータ列において、選択を開始するビームデータデータの順番と、選択するビームデータの個数であり、
   前記ビームデータ選択部は、各画素において、当該画素内で検出した全ビームデータの中から前記選択条件で定められた選択を開始する順番で定められる最初のビームデータから選択を開始し、選択条件で定められた個数分のビームデータを選択することを特徴とする、請求項１に記載のＴＦＴアレイ検査装置。
4. 前記選択条件を設定する選択条件設定部を備え、
   前記ビームデータ選択部は、前記選択条件設定部に設定された選択条件に基づいて一画素内の複数のビームデータから当該選択条件を満たすビームデータを選択することを特徴とする、請求項１から３の何れか一つに記載のＴＦＴアレイ検査装置。
5. 前記信号強度値算出部は、前記ビームデータ選択部で選択したビームデータの平均値を算出し、当該平均値を信号強度として出力することを特徴とする請求項１から４の何れか一つに記載のＴＦＴアレイ検査装置。
6. 前記信号強度値算出部は、前記ビームデータ選択部で選択したビームデータのメディアン値を算出し、当該メディアン値を信号強度として出力することを特徴とする請求項１から４の何れか一つに記載のＴＦＴアレイ検査装置。
7. ＴＦＴ基板に電子ビームを照射し、当該電子ビーム照射によりＴＦＴ基板の画素から発生する二次電子を検出することによってＴＦＴアレイを検査するＴＦＴアレイ検査において、
   前記画素の一画素内の複数個所に電子ビームを照射して複数のビームデータを取得し、前記取得したビームデータから選択条件に基づいてビームデータを選択し、
   前記選択したビームデータを用いて一画素分の信号強度値を算出することを特徴とする、画素の信号強度計算方法。
8. 前記選択条件は、画素内において電子ビームを照射してビームデータを検出する複数のデータ検出位置の中から選択するデータ検出位置であり、
   各画素において、当該画素内で検出した全ビームデータの中から前記選択条件を満たすデータ検出位置のビームデータを選択することを特徴とする、請求項７に記載の画素の信号強度計算方法。
9. 前記選択条件は、画素内において検出された全ビームデータ信号強度の大きさの順序で配列したときに配列されるビームデータ列において、選択を開始するビームデータの順番と、選択するビームデータの個数であり、
   各画素において、当該画素内で検出した全ビームデータの中から前記選択条件で定められた選択を開始する順番で定められる最初のビームデータから選択を開始し、選択条件で定められた個数分のビームデータを選択することを特徴とする、請求項７に記載の画素の信号強度計算方法。
10. 前記信号強度値の算出において、前記ビームデータ選択部で選択したビームデータの平均値を算出し、当該平均値を信号強度として出力することを特徴とする請求項７から９の何れか一つに記載の画素の信号強度計算方法。
11. 前記信号強度値の算出において、前記ビームデータ選択部で選択したビームデータのメディアン値を算出し、当該メディアン値を信号強度として出力することを特徴とする請求項７から９の何れか一つに記載の画素の信号強度計算方法。