JP4747921B2

JP4747921B2 - Ｐｄｐ用基板の欠陥検査方法

Info

Publication number: JP4747921B2
Application number: JP2006107373A
Authority: JP
Inventors: 恒生伊倉
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2006-04-10
Filing date: 2006-04-10
Publication date: 2011-08-17
Anticipated expiration: 2026-04-10
Also published as: JP2007280833A

Description

本発明は、ＰＤＰ（プラズマディスプレイパネル）を製造するときのＰＤＰ用基板の欠陥検査方法に関する。

一般的なＰＤＰは、蛍光体層を形成した微小な放電セルを縦、横マトリクス状に配置し、各放電セルの放電を制御することにより画像を表示するデバイスである。ＰＤＰは、ガラス基板からなる前面基板と背面基板とをシーリング材で接合して構成されており、前面基板と背面基板との間に形成された放電空間には、キセノン（Ｘｅ）、ネオン（Ｎｅ）、ヘリウム（Ｈｅ）等からなる放電ガスが常圧よりも低い圧力で封入されている。

前面基板上には透明電極が形成され、この透明電極を通して蛍光体層の発光を観察する。透明電極は高抵抗であるが部分的に金属配線（バス電極）を透明電極上に形成し、高い放電電流が流れることを可能にしている。透明電極およびバス電極を覆うように、厚さ数１０μｍの透明低融点ガラスからなる誘電体層が形成され、さらにその誘電体層上には、耐スパッタリング性能を高めるとともに、放電特性を改善するために厚さ１μｍ程度の酸化マグネシウム（ＭｇＯ）などの薄膜が保護層として形成されている。背面基板上には、個々の放電セルを分離するために高さ１００μｍ程度の隔壁が形成され、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）に発光する蛍光体層が放電セル内に塗布形成されている。蛍光体層の下には厚さ１０μｍ程度の誘電体層が形成され、さらにその下層には透明電極およびバス電極と直交する方向にアドレス電極が形成されている。

ところで、誘電体層の形成工程において、異物付着、誘電体層の一部欠落、誘電体層の内部に気泡が残留した欠陥が生じることがある。ここで、異物付着は洗浄により、誘電体層の一部欠落はリペア処理により修正することが可能であるが、誘電体層の内部に存在する気泡により誘電体層の表面に突起が形成された場合、それを修正することは容易ではない。誘電体層中に存在する気泡の発生原因としては、印刷時あるいは塗布時に巻き込んで残留した気泡、誘電体ガラスペーストに予め巻き込まれ焼成時に発生した気泡、電極あるいはブラックストライプからの脱ガス等が考えられる。

前面基板上に形成された誘電体層の表面に所定の大きさ（高さ、および径）以上の突起が存在すると、背面基板と貼り合わせた時に、隔壁を破損させる、あるいは突起のために正常な放電ができなくなるなどの現象を誘発することがあり、このような現象を誘発するような突起は欠陥である。そのため、誘電体層を形成した後、突起の形状（高さ、および径）を高精度に測定、検査し、その突起が欠陥であるか否かの判定を行うことが非常に重要である。

特許文献１には、偏光特性を持つレーザー光を検査対象の基板に向けて照射し、受光素子を用いて基板からの反射光を受光することで突起欠陥の有無を検出し、同じ基板からの反射光を別に受光して画像処理を行うことで、突起欠陥の傾斜角度を計測したうえで、その計測結果から三角測量によって突起欠陥の高さを計測することが開示されている。
特開２００４−２１９１１９号公報

しかしながら、特許文献１に開示されている欠陥検査方法は、突起にレーザー光を照射し、後方への散乱光を受光素子により検出する方式であり、照射光の入射角度の調整が検出能力を決定する最大の要因の一つである。これは様々な仰角を持つ突起に対して、同じ基準で測定することが困難であることを示している。よって、同一基板上に存在する様々な仰角を持つ突起に対して正確な形状測定をすることは容易ではない。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、ＰＤＰを製造する際に、基板上の突起の検出を高精度に行うことができる欠陥検査方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、基板を載せるステージと、そのステージの上面に対して平行にレーザー光を照射するレーザー照射装置および前記レーザー光を受光する受光装置を有する検出装置とを備えた欠陥検査装置を用い、基板上に誘電体層が形成されてなるＰＤＰ用基板を前記ステージ上に載せて、前記レーザー照射装置からレーザー光を照射しながら、前記ＰＤＰ用基板が前記レーザー照射装置と前記受光装置との間を通過するように、少なくとも前記ＰＤＰ用基板または前記検出装置を移動させて前記レーザー光を前記受光装置で受光し、その受光による信号レベルの変化から突起の大きさを求めるステップ１と、前記ＰＤＰ用基板に対して前記レーザー光の方向が前記ステップ１と異なる状態で、前記レーザー照射装置からレーザー光を照射しながら、前記ＰＤＰ用基板が前記レーザー照射装置と前記受光装置との間を通過するように、少なくとも前記ＰＤＰ用基板または前記検出装置を移動させて前記レーザー光を前記受光装置で受光し、その受光による信号レベルの変化から突起の大きさを求めるステップ２と、前記ステップ１および前記ステップ２で得られたデータから前記突起の位置を求め、その位置および前記突起の大きさを用いて良否判定を行うステップ３とを有することを特徴とするＰＤＰ用基板の欠陥検査方法である。

本発明によれば、レーザー光の遮光の程度で基板上の突起形状を高精度に測定できるため、突起が欠陥であるか否かの合否判定を容易に行うことが可能になる。

（実施の形態１）
以下、本発明のＰＤＰ用基板の検査方法について、図面を参照しながら説明する。まず初めに、ＰＤＰの構造について図１を用いて説明する。図１（ａ）はＰＤＰの断面図であり、この断面に直交する面で切った断面図を同図（ｂ）に示している。

図１に示すように、ガラス基板からなる背面基板１上にはストライプ状のアドレス電極２が形成され、それを覆うように誘電体層３が形成されている。誘電体層３上には、隣り合うアドレス電極２の中間に位置するようにストライプ状の隔壁４が形成され、隣り合う隔壁４の間には、赤色、緑色または青色に発光する蛍光体層５が形成されている。隔壁４の形状としては格子状でもよい。またガラス基板からなる前面基板６上には、アドレス電極２と直交するように透明電極７とバス電極８からなる表示電極１１が設けられ、表示電極１１を覆うように誘電体層９が形成されている。さらに、誘電体層９上にマグネシウム（Ｍｇ）を主成分とする酸化膜よりなる保護層１０が形成されている。ＰＤＰは、このような背面基板１と前面基板６とを対向配置させて周囲を封着し、基板間に形成される放電空間にネオン（Ｎｅ）、キセノン（Ｘｅ）などの希ガスを封入した構造になっている。

表示を行う最小単位である放電セル１２は、２本の表示電極１１と１本のアドレス電極２との立体交差部に形成される。この放電セル１２内の２本の表示電極１１間に交流電圧を印加し、放電によって生じる真空紫外線により、蛍光体層５の蛍光体を励起発光させて前面基板６を透過する光でカラー画像表示を行うものである。

続いて、ＰＤＰの製造方法について説明する。始めに、表示電極１１やアドレス電極２などの電極を形成する方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、メッキ法、スクリーン印刷法、コーティング法、フィルムラミネート法などによってガラス基板上に電極材料の膜を形成し、これをフォトリソグラフィー法によってパターニングする方法と、スクリーン印刷あるいはオフセット印刷によりパターンニングする方法とがある。

次に、誘電体層３、９を形成する方法として、スクリーン印刷法、ロールコーティング法、ダイコーティング法、フィルムラミネート法などが用いられる。また、隔壁４を形成する方法としては、コーティング法やスクリーン印刷法などにより、基板上に隔壁４用の材料で隔壁材料膜を形成し、フォトリソグラフィー法を用いて隔壁材料膜のサンドブラストに耐性があるパターンをフォトレジスト膜で形成した後に、フォトレジスト膜をマスクとして隔壁材料膜の不要部分を削り取り、隔壁４の部分のみを残すサンドブラスト法がある。隔壁４を形成する他の方法として、ガラス基板上に隔壁４用の材料の感光性ペーストをコーティング法により成膜後、フォトリソグラフィー法により直接隔壁４をパターニング形成する方法、隔壁パターンをマスク化したスクリーンを用い、隔壁４用の材料のペーストまたはインクで印刷を複数回繰り返し、乾燥させて隔壁４を形成するスクリーン印刷法などがある。また、蛍光体層５を形成する方法としては、ディスペンサーによる塗布法や、スクリーン印刷法により隔壁４の間に各色の蛍光体ペーストを選択的に充填する方法などがあり、通常、蛍光体ペースト塗布後に乾燥工程、焼成工程を経て蛍光体層５が形成される。

誘電体層９上に保護層１０を形成する方法としては、スクリーン印刷法、スパッタ法、電子ビーム蒸着法、イオンプレーティング法、有機金属原料を用いた熱ＣＶＤ法（化学的気相成長法）などがある。現在では、Ｍｇを主成分とする金属酸化物ペレットからなる蒸着源に、電子銃を用いて発生させた大電流の電子ビームを照射して蒸着源を加熱蒸発させ、酸素雰囲気中でＭｇを主成分とする金属酸化物であるＭｇＯ薄膜を形成させる電子ビーム蒸着法が最も広く用いられている。

ここで、特に前面基板６上に形成された誘電体層９の表面に突起が存在し、その突起が所定の大きさ（高さ、および径）以上の場合、正常な放電ができなくなるなど所望の表示品質が得られず、その突起は欠陥となる。このため、前面基板６上に誘電体層９を形成した後、誘電体層９の表面に欠陥となり得る突起が存在するか否か、検査する必要がある。このような検査を行うためのＰＤＰ用基板の欠陥検査方法について、図２〜図４を参照しながら説明する。

図２に示すように、本実施の形態における欠陥検査方法を実現するための欠陥検査装置２１は、以下の構成を有している。すなわち、検査対象の基板２０を載せるためのステージ２２と、レーザー光を照射するレーザー照射装置２３と、レーザー照射装置２３と対向して配置された受光装置２４と、受光装置２４で検出した信号を演算処理する演算処理装置２５とを備えている。レーザー照射装置２３と受光装置２４とは、ステージ２２上に載せられた検査対象の基板２０を挟むように対向して配置されており、ステージ２２の上面（基板２０を載せている面）と平行方向（すなわち、水平方向）および垂直方向に数値制御で移動可能な駆動装置（図示せず）上に設置されている。レーザー照射装置２３は、ステージ２２の上面に対して平行にレーザー光を照射するように構成されている。ここで、直交座標系を定義し、レーザー光に平行にｘ軸を設定し、ｘ軸と直角な水平面内の軸をｙ軸とし、垂直方向の軸をｚ軸とする。

ステージ２２は、基板２０を所定の位置に真空吸着して固定するための位置決め手段および真空吸着装置（図示せず）を備えており、基板２０を所定の位置に水平な状態で固定することができる。レーザー照射装置２３としては例えば、口径２０μｍΦ、波長６７０ｎｍのレーザー光を照射する半導体レーザーを用いることができる。受光装置２４としては例えば、レーザー照射装置２３からのレーザー光を受光し、光電効果により入射光強度を電流値として出力する口径１００μｍΦの光電子増倍管を用いることができる。演算処理装置２５としては例えば、３２ビット、３ＧＨｚ動作のＣＰＵ、一時的なデータ記憶装置としての５１２メガバイトのＤＲＡＭおよび保存装置としての８０Ｇバイトのハードディスクを備えたパーソナルコンピュータを用いることができる。

図３は、本実施の形態における欠陥検査方法を説明するための図であり、図３（ａ）は基板表面にレーザー光を水平に走査している状態を示す図であり、図３（ｂ）はレーザー光を走査したとき受光装置２４によって検出された信号を示している。また、図３（ａ）には前述の直交座標系の軸を示している。

図３（ａ）に示すように、検査対象の基板２０の基準表面（基板２０の表面のうち突起が無い平坦な部分）から一定の距離を保ちながら、レーザー照射装置２３からｘ軸（図２参照）に平行にレーザー光を照射し、ｙ軸に平行にレーザー照射装置２３および受光装置２４を同期して移動させる。これにより、基板表面に沿ってレーザー光が走査される。

このとき、図３（ｂ）に示すように、検査対象の基板２０上に突起がある部分では受光装置２４からの出力信号の信号レベルが低下する。これは、基板２０の基準表面から一定の距離を保ちながら、基板２０の基準表面と平行にレーザー光を照射しているために、基板２０の表面にレーザー光の位置よりも高い突起が存在した場合、その突起部分で遮られたレーザー光の光束は受光装置２４に到達しないため、受光装置２４からの出力信号の信号レベルが小さくなるためである。

一方、突起が無い部分においては照射されたレーザー光の光束が全て受光装置２４に到達するため、そのときの受光装置２４からの出力信号の信号レベルは、突起が存在する部分をレーザー光が走査した場合の出力信号の信号レベルよりも大きく、一定の信号レベルが得られる。また、突起の径が異なると、レーザー光が受光装置２４に到達しない状態の持続時間が変化する。すなわち、突起の径が大きくなれば受光装置２４から出力される信号レベルが低い状態が長くなり、突起の径が小さくなれば反対に短くなる。

また、突起の被レーザー照射面の径および高さが大きいほど受光装置２４に到達する光束は少なくなる。このようにして検出した受光装置２４からの信号の時間変化から突起の形状を推定することができる。このように、レーザー照射装置２３と受光装置２４は突起を検出するための検出装置を構成する。

以上で説明した方法を用いて欠陥検査を行ったときの一例について、以下に説明する。検査対象は、前面基板６上に形成した誘電体層９の表面であり、前面基板６上に、透明電極７およびバス電極８を覆うように所定の材料を塗布・焼成して誘電体層９を形成したものを検査対象の基板（ＰＤＰ用基板）２０とする。ここで、前面基板６の大きさを、長辺９５０ｍｍ、短辺４８０ｍｍ（対角４２インチ）とし、誘電体層９の厚みを５０μｍとし、基板２０の厚み、すなわち前面基板６の厚みと誘電体層９の厚みの合計を３ｍｍとした。

欠陥検査装置２１においては、半導体レーザーからなるレーザー照射装置２３をステージ２２の端部に設置し、光電子増倍管からなる受光装置２４を、レーザー照射装置２３と対向するようにステージ２２の端部に設置している。レーザー照射装置２３から照射されたレーザー光は受光装置２４で受光されるとともに、受光装置２４の受光面の中心とレーザー光の中心とが一致するように予め調整しておく。また、レーザー照射装置２３から照射されるレーザー光の下端の位置が、基板２０の基準表面から所定の距離（例えば１０μｍ）だけ上方の位置となるようにしておく。

このように構成された欠陥検査装置２１のステージ２２上に、誘電体層９が上になるように前述の基板２０を載せて位置合わせを行い、真空吸着して基板２０を固定した。ここで、基板２０の長辺がｙ軸に平行になるように配置した。

次に１回目のレーザー走査を行った。すなわち、レーザー照射装置２３からレーザー光を照射した状態で、レーザー照射装置２３および受光装置２４を基板２０の長辺に平行に０．１ｍ／秒の速度で移動させ、約１０秒でレーザー照射装置２３および受光装置２４の移動が終了した（走査１）。ここで、レーザー照射装置２３から照射されるレーザー光の下端の位置が、基板２０の基準表面から１０μｍだけ上方の位置となるようにした。

次に、レーザー光の下端の位置が、基板２０の基準表面から２０μｍの距離だけ上方の位置となるように、レーザー照射装置２３を移動させ、対向配置した受光装置２４も受光面の中心とレーザー光の中心が一致する位置に移動させた。

続いて２回目のレーザー走査を行った。すなわち、レーザー照射装置２３からレーザー光を照射した状態で、レーザー照射装置２３および受光装置２４を前面基板６の長辺に平行に０．１ｍ／秒の速度で移動させ、約１０秒でレーザー照射装置２３および受光装置２４の移動が終了した（走査２）。

走査１のステップによって得られた、受光装置２４からの出力信号の時間変化を図４（ａ）に示しており、走査２のステップによって得られた、受光装置２４からの出力信号の時間変化を図４（ｂ）に示している。図４（ａ）に示すように、走査１のステップにおいて１ｍｓの間にわたって信号レベルの低下があった箇所、図４（ｂ）に示すように、走査２のステップにおいて５００ｎｓの間にわたって信号レベルの低下があった箇所（図４（ａ）、（ｂ）においてＤ１と図示）では、高さが２０μｍ以上の突起が存在し、その突起の下部における径が約１００μｍであると判断される。また、図４（ａ）に示すように、走査１のステップにおいてのみ５００ｎｓの間にわたって信号レベルの低下があった箇所（図４（ａ）においてＤ２と図示）では、高さが１０μｍ以上、２０μｍ以下の突起が存在し、その突起の下部における径が約５０μｍであると判断される。また、走査１のステップにおいて、信号レベルの低下が無かった領域では、高さ１０μｍ以上の突起が存在しないものと判断される。

上記の走査１および走査２のステップを行うことにより、誘電体層９の表面における突起の有無を確認でき、突起が存在する場合にはその突起の大きさ（高さと径）を検出することができる。そして、検出された突起が欠陥となり得る大きさであるか否かを判定基準（予め決められた突起の大きさ）に基づいて良否判定するステップを行うことで、誘電体層９の表面の欠陥検査が行われる。

ここで、走査１および走査２のステップでは、レーザー光の下端の位置を、基板２０の基準表面からの距離が１０μｍ以上となるようにしており、１０μｍ以下の高さの突起が存在しても検出されない。このように設定しているのは、突起の高さが１０μｍ以下の場合には、その突起が欠陥にならない大きさであるため、そのような突起を検出する必要が無いことに基づいている。このように、レーザー光の下端の位置は、検出したい突起の高さの最小値に応じて設定すればよい。

図４に示す結果を用いれば、ｘ方向（基板２０の短辺に平行な方向）のどの位置に突起が存在しているかを知ることができるが、ｙ方向（基板２０の長辺に平行な方向）の位置についてはわからない。もしも、検出されたすべての突起が判定基準より小さい大きさのものであれば基板２０は良品である。しかし、この判定基準が、「隔壁４と接触する位置に形成された突起が欠陥になるときの最小の大きさ」であれば、この判定基準を超える大きさの突起であっても、その突起の位置が隔壁４と接触しない位置（例えば放電セルの中央部）に存在すれば、その突起が欠陥にならない場合もある。そこで、上記の検査において判定基準を超える突起が検出されれば、その突起のｙ方向の位置を検出して突起の平面上の位置を特定し、その突起が欠陥になるか否かを判定する。

突起のｙ方向の位置を検出するには、欠陥検査装置２１のステージ２２上に、基板２０の長辺がｘ軸に平行になるように基板２０を固定し、上記と同様のレーザー走査を行うステップを実施する。すなわち、基板２０に対してレーザー光の照射方向が前述のステップと異なる状態で、レーザー照射装置２３からレーザー光を照射し、レーザー走査を行うステップを実施する。そして、得られた突起の位置（ｘ方向およびｙ方向の位置）と大きさを判定基準と比較し、その突起が欠陥になるか否か良否判定するステップを行う。

以上説明したように、本実施の形態による欠陥検査方法によれば、検査対象の基板２０の基準表面と平行に、基板２０の基準表面からの距離を変えて複数回照射したレーザー光を受光装置２４で検出し、その検出したレーザー光強度から遮光レベルを計算することにより、基板２０上の突起の大きさを高精度に測定できる。また、基板２０の大きさにもよるが１回のレーザー光の走査には１０秒程度でよく、レーザー光の走査回数も数回でよいので、欠陥検査を高速に行うことができる。

（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２における欠陥検査方法について、図５〜図７を参照しながら説明する。図５は、実施の形態２における欠陥検査方法を実現するための欠陥検査装置２６であり、図２に示したものと同じ構成要素については同じ符号を付している。

図５に示すように、欠陥検査装置２６は、検査対象の基板２０を載せるためのステージ２２と、レーザー光を照射するレーザー照射装置２７と、レーザー照射装置２７と対向して配置された受光装置２８と、受光装置２８で検出した信号を演算処理する演算処理装置２５とを備えている。レーザー照射装置２７と受光装置２８は、ステージ２２上に載せられた検査対象の基板２０を挟むように対向して配置されており、ステージ２２の上面と平行方向（すなわち、水平方向）および垂直方向に数値制御で移動可能な駆動装置（図示せず）上に設置されている。レーザー照射装置２７は、ステージ２２の上面に対して平行にレーザー光を照射するように構成されている。ここで、直交座標系を定義し、レーザー光に平行にｘ軸を設定し、ｘ軸と直角な水平面内の軸をｙ軸とし、垂直方向の軸をｚ軸とする。

レーザー照射装置２７としては例えば、口径２０μｍΦ、波長６７０ｎｍのレーザー光を照射する３個の半導体レーザー２９ａ、２９ｂ、２９ｃを並べて構成したものを用いることができる。受光装置２８としては例えば、レーザー照射装置２７からのレーザー光を検出し、光電効果により入射光強度を電流値として出力する口径３０μｍΦの３個の光電子増倍管３０ａ、３０ｂ、３０ｃを並べて構成したものを用いることができる。光電子増倍管３０ａは半導体レーザー２９ａのレーザー光を検出し、光電子増倍管３０ｂは半導体レーザー２９ｂのレーザー光を検出し、光電子増倍管３０ｃは半導体レーザー２９ｃのレーザー光を検出する。レーザー照射装置２７として使用する半導体レーザーの個数は３個に限らず、検出に際して必要な分解能に応じて適当な個数を選択すればよい。

レーザー照射装置２７から照射されたレーザー光の一例の断面図を図６に示しており、３個の半導体レーザー２９ａ、２９ｂ、２９ｃからそれぞれ照射されたレーザー光を符号３１ａ、３１ｂ、３１ｃで表している。レーザー光３１ａ、３１ｂ、３１ｃの下端と、基板２０の基準表面との距離が、それぞれ１０μｍ、２０μｍ、３０μｍとなるように半導体レーザー２９ａ、２９ｂ、２９ｃが配置されている。また、それぞれのレーザー光３１ａ、３１ｂ、３１ｃが干渉しないように、レーザー光３１ａの中心とレーザー光３１ｂの中心との水平方向の距離を５０μｍとし、レーザー光３１ｂの中心とレーザー光３１ｃの中心との水平方向の距離を５０μｍとしている。ここで、基板２０の基準表面に最も近いレーザー光であるレーザー光３１ａの下端の位置は、検出したい突起の高さの最小値に応じて設定すればよい。

以上で説明した欠陥検査装置２６を用いて欠陥検査を行ったときの一例について、以下に説明する。検査対象は、前面基板６上に形成した誘電体層９の表面であり、前面基板６上に、透明電極７およびバス電極８を覆うように所定の材料を塗布・焼成して誘電体層９を形成したものを検査対象の基板２０とする。ここで、前面基板６の大きさを、長辺９５０ｍｍ、短辺４８０ｍｍ（対角４２インチ）とし、誘電体層９の厚みを５０μｍとし、基板２０の厚み、すなわち前面基板６の厚みと誘電体層９の厚みの合計を３ｍｍとした。

欠陥検査装置２６においては、３個の半導体レーザー２９ａ、２９ｂ、２９ｃからなるレーザー照射装置２７をステージ２２の端部に設置し、３個の光電子増倍管３０ａ、３０ｂ、３０ｃからなる受光装置２８を、レーザー照射装置２７と対向するようにステージ２２の端部に設置している。レーザー照射装置２７は、３本のレーザー光の位置が、図６で説明した間隔および基板２０の基準表面からの距離となるように、構成した。レーザー照射装置２７から照射された３本のレーザー光３１ａ、３１ｂ、３１ｃは、それぞれ対応して配置された光電子増倍管３０ａ、３０ｂ、３０ｃにより受光されるように、また、光電子増倍管３０ａ、３０ｂ、３０ｃの受光面の中心とレーザー光３１ａ、３１ｂ、３１ｃの中心とが一致するように配置した。

このように構成された欠陥検査装置２６のステージ２２上に、前述の基板２０を載せて位置合わせを行い、真空吸着して基板２０を固定した。ここで、基板２０の長辺がｙ軸に平行になるように配置した。

次にレーザー走査を行った。すなわち、レーザー照射装置２７から３本のレーザー光３１ａ、３１ｂ、３１ｃを照射した状態で、レーザー照射装置２７および受光装置２８を基板２０の長辺に平行に０．１ｍ／秒の速度で移動させ、約１０秒でレーザー照射装置２７および受光装置２８の移動が終了した。

上記のレーザー走査のステップによって得られた、受光装置２８からの出力信号の時間変化を図７に示す。図７（ａ）はレーザー光３１ａを受ける光電子増倍管３０ａからの出力信号であり、同図（ｂ）はレーザー光３１ｂを受ける光電子増倍管３０ｂからの出力信号であり、同図（ｃ）はレーザー光３１ｃを受ける光電子増倍管３０ｃからの出力信号である。図７（ａ）〜（ｃ）に示すように、光電子増倍管３０ａ、３０ｂ、３０ｃから出力された信号に、それぞれ１ｍｓ、７５０ｎｓ、５００ｎｓの間にわたって信号レベルの低下があった箇所（図７（ａ）〜（ｃ）においてＤ１と図示）では、高さが３０μｍ以上の突起が存在し、その突起の下部における径が１００μｍであると判断される。光電子増倍管３０ａ、３０ｂのみから出力された信号に、それぞれ５００ｎｓ、３００ｎｓの間にわたって信号レベルの低下があった箇所（図７（ａ）、（ｂ）においてＤ２と図示）では、高さが２０μｍ以上、３０μｍ以下の突起が存在し、その突起の下部における径が５０μｍであると判断される。光電子増倍管３０ａのみから出力された信号に２ｍｓの間にわたって信号レベルの低下があった箇所（図７（ａ）においてＤ３と図示）では、高さが１０μｍ以上、２０μｍ以下の突起が存在し、その突起の下部における径が２００μｍであると判断される。また、図７（ａ）において信号レベルの低下が無かった領域では、高さ１０μｍ以上の突起が存在しないものと判断される。

上記のレーザー走査のステップを行うことにより、誘電体層９の表面における突起の有無を確認でき、突起が存在する場合にはその突起の大きさ（高さと径）を検出することができる。そして、検出された突起が欠陥となり得る大きさであるか否かを判定基準（予め決められた突起の大きさ）に基づいて良否判定することで、誘電体層９の表面の欠陥検査が行われる。

ここで、実施の形態２における上記の検査において判定基準を超える突起が検出されれば、実施の形態１の場合と同様に、その突起のｙ方向の位置を検出して突起の平面上の位置を特定し、その突起が欠陥になるか否かを判定する。突起のｙ方向の位置を検出するには、欠陥検査装置２６のステージ２２上に、基板２０の長辺がｘ軸に平行になるように基板２０を固定し、上記と同様のレーザー走査を行うステップを実施する。そして、得られた突起の位置（ｘ方向およびｙ方向の位置）と大きさを判定基準と比較し、その突起が欠陥になるか否かを判定するステップを行う。

以上説明したように、本発明の実施の形態２による欠陥検査方法によれば、検査対象の基板２０の基準表面と平行に、基板２０の基準表面からの距離が異なる複数のレーザー光を照射して受光装置２８で検出し、その検出したレーザー光強度から遮光レベルを計算することにより、基板２０上の突起の大きさを高精度に測定できる。また、基板２０の大きさにもよるが１回のレーザー光の走査には１０秒程度でよいので、欠陥検査を高速に行うことができる。

上記した各実施の形態においては、レーザー光の口径を２０μｍΦ、波長６７０ｎｍとして説明したが、特にこの数値に限定されるものでなく、検出対象に応じて適当な性能のレーザー光を選択すればよい。また、レーザー光の受光装置として光電子増倍管を例に挙げたが、ＣＣＤ等のデバイスを使用することも可能である。

また、上記した各実施の形態においては、レーザー照射装置２３（２７）および受光装置２４（２８）からなる検出装置を水平に移動させることにより、基板２０の表面全体を走査しているが、レーザー照射装置２３（２７）および受光装置２４（２８）を固定し、基板２０を水平に移動させることにより、基板２０の表面全体をレーザー光によって走査してもよい。すなわち、レーザー照射装置２３（２７）からレーザー光を照射しながら、基板２０がレーザー照射装置２３（２７）と受光装置２４（２８）との間を通過するように、少なくとも基板２０または検出装置を移動させ、レーザー光を受光装置２４（２８）で検出することで、基板２０の表面状態を把握することができる。すなわち、基板２０をステージ２２上に載せて、レーザー照射装置２３（２７）からレーザー光を照射しながら、基板２０がレーザー照射装置２３（２７）と受光装置２４（２８）との間を通過するように、少なくとも基板２０または検出装置を移動させてレーザー光を受光装置２４（２８）で受光し、その受光による信号レベルの変化から突起の大きさを求めることができる。

以上の説明からわかるように、本発明にかかる欠陥検査方法によれば、正確かつ高速に基板上の突起を検出できるため、ＰＤＰの歩留りを高められ、特にＰＤＰの量産時における欠陥検査方法として有用である。

（ａ）、（ｂ）はＰＤＰの一例を示す断面図本発明の実施の形態１における欠陥検査装置を示す図（ａ）、（ｂ）は同欠陥検査装置を用いた欠陥検査方法を説明するための図（ａ）、（ｂ）は同欠陥検査装置を用いた検査結果を示す図本発明の実施の形態２における欠陥検査装置を示す図同欠陥検査装置におけるレーザー光の配置を示す図（ａ）〜（ｃ）は同欠陥検査装置を用いた検査結果を示す図

符号の説明

１背面基板
２アドレス電極
３、９誘電体層
４隔壁
６前面基板
７透明電極
８バス電極
１１表示電極
２０基板（ＰＤＰ用基板）
２１、２６欠陥検査装置
２２ステージ
２３、２７レーザー照射装置
２４、２８受光装置
２５演算処理装置

Claims

基板を載せるステージと、そのステージの上面に対して平行にレーザー光を照射するレーザー照射装置および前記レーザー光を受光する受光装置を有する検出装置とを備えた欠陥検査装置を用い、基板上に誘電体層が形成されてなるＰＤＰ用基板を前記ステージ上に載せて、前記レーザー照射装置からレーザー光を照射しながら、前記ＰＤＰ用基板が前記レーザー照射装置と前記受光装置との間を通過するように、少なくとも前記ＰＤＰ用基板または前記検出装置を移動させて前記レーザー光を前記受光装置で受光し、その受光による信号レベルの変化から突起の大きさを求めるステップ１と、前記ＰＤＰ用基板に対して前記レーザー光の方向が前記ステップ１と異なる状態で、前記レーザー照射装置からレーザー光を照射しながら、前記ＰＤＰ用基板が前記レーザー照射装置と前記受光装置との間を通過するように、少なくとも前記ＰＤＰ用基板または前記検出装置を移動させて前記レーザー光を前記受光装置で受光し、その受光による信号レベルの変化から突起の大きさを求めるステップ２と、前記ステップ１および前記ステップ２で得られたデータから前記突起の位置を求め、その位置および前記突起の大きさを用いて良否判定を行うステップ３とを有することを特徴とするＰＤＰ用基板の欠陥検査方法。
レーザー光の垂直方向の位置を変えて前記レーザー光を複数回照射することを特徴とする請求項１に記載のＰＤＰ用基板の欠陥検査方法。
垂直方向の位置が異なる複数のレーザー光を照射するレーザー照射装置を用いることを特徴とする請求項１に記載のＰＤＰ用基板の欠陥検査方法。