JPH11265678A

JPH11265678A - 基板検査用高速電子線計測装置及び基板検査方法

Info

Publication number: JPH11265678A
Application number: JP10372884A
Authority: JP
Inventors: Tororira Girerumo; トロリラギレルモ
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 1998-01-12
Filing date: 1998-12-28
Publication date: 1999-09-28
Anticipated expiration: 2018-12-28
Also published as: JP4279720B2; JP3563283B2; US6075245A; JP2004309488A

Abstract

(57)【要約】【課題】基板検査用高速電子線計測装置及び基板検査
方法において、高速検査を行い、また、大面積の基板の
検査を行う。【解決手段】基板検査用高速電子線計測装置は、基板
４に電子線１４を導入する少なくとも１つのＣＲＴ銃１
と、実質的に作業領域Ｒを定め、該作業領域において真
空状態の基板の少なくとも一部分を含み、作業領域内の
基板に電子線の照射を行う真空室２と、基板からの電子
を検出する電子検出器３とを備え、電子線を基板で走査
して得られる電子の電圧コントラストを用いて基板検査
を行う構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基板検査用高速電
子線計測装置及び基板検査方法に関し、特に電子線を用
いたＦＰＤ等の基板を高速検査する検査装置及び検査方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）
は、電子情報を表示する陰極線管（ＣＲＴ）と置換可能
な表示装置である。フラットパネルディスプレイ（以
下、ＦＰＤと称する）は、小型や低消費電力の点で利点
がある。しかしながら、ＦＰＤの製造工程において所定
の性能を検査する能力等の、製造上におけるいくつか問
題のために、一般的な陰極線管（以下、ＣＲＴと称す
る）よりも高価となっている。ＴＶのような消費商品に
おいて、ＣＲＴをＦＰＤに置き換えるには、ＦＰＤのコ
ストを下げる必要がある。

【０００３】最近の最も一般的なＦＰＤ技術は、薄膜ト
ランジスタ（ＴＦＴ）液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）であ
る。ＴＦＴ液晶ディスプレイは、一般の電機製品ほど価
格が重要でないため、高性能ラップトップコンピュータ
に用いられている。

【０００４】図１５は、典型的なＴＦＴＦＰＤを示す
概略図である。単一のガラス基板４上には、集積回路の
製造で用いられるプロセスと同様に、リソグラフと半導
体製造プロセスを用いてＴＦＴＦＰＤ５が多数形成さ
れている（図１５（ａ））。各ＴＦＴＦＰＤ５は、ア
レイ状に配列されたピクセル電極で構成されている。ピ
クセル電極を個々に繰り返して駆動することにより液晶
の発光制御が行われ、これによって二次元画像が形成さ
れる。ピクセル５１は、図１５（ｂ），（ｃ）に示すよ
うに、縦行と横列のマトリックス状に配列される。図１
５（ｃ）において、各ピクセル５１の横列Ｌｒと縦行Ｌ
ｃとの選択信号をアドレスとすることによって、ＴＦＴ
ＦＰＤ５の表示操作を行う。

【０００５】図１６は、ピクセルの構成を示す概略図で
ある。図１６において、各ピクセルは、ピクセル電極５
２とＴＦＴ５３と蓄積容量５４とを備える。ＴＦＴ５３
はスイッチを構成する。ＴＦＴのゲートあるいはスイッ
チ制御電極Ｇにはディスプレイの列選択信号Ｌｒが接続
され、ＴＦＴのソース電極Ｓにはディスプレイの行選択
信号Ｌｃが接続される。ピクセルの駆動時には、ピクセ
ルに必要な電圧信号（図１６（ｂ）の５５）が縦行Ｌｃ
のラインに印加されており、横列Ｌｒに横列信号（図１
６（ｂ）の５６）が立ち上げることによって、短時間の
間にＴＦＴがオン状態となる。このＴＦＴがオン状態の
間に、蓄積容量５４は、ＴＦＴのソースに印加される電
圧値までチャージされ、次のピクセルのリフレッシュサ
イクルまでその電圧を維持する。

【０００６】このプロセルを繰り返すことによって、デ
ィスプレイ上に二次元画像が表示される。ＴＦＴＦＰ
Ｄ基板の検査においてよく用いられる技術として、機械
的接触プローブによって直接求めた電気測定値に基づく
ものが知られている。図１７，１８は機械的接触プロー
ブによる基板の一検査方法を説明するための図である。

【０００７】図１７において、ＴＦＴＦＰＤ基板はパ
ネル６０の縦行の端子及び横列の端子を備え、両端子に
は縦行及び横列の駆動信号が印加される。通常、縦行の
ライン６１と横列のライン６２には、静電放電（ＥＳ
Ｄ）からＴＦＴＦＰＤを保護するために、抵抗回路に
接続されている。この抵抗回路は、製造工程の最終工程
の間にＴＦＴＦＰＤから切り離される。図１８に示す
ように、抵抗回路の接続の有無にかかわらず、機械的プ
ローブ７５を検査ピクセルに接続するように配置する。
また、検査ピクセルに対応する横列ライン６２及び縦行
ライン６１に対して、機械的プローブ７２，７１を接続
する。機械的プローブ７２，７１の二つのプローブは、
信号源７３、７４からＴＦＴのピクセルを駆動する駆動
信号を検査ピクセルに印加する。検査ピクセルに接続さ
れた機械的プローブ７５は、検査ピクセルのピクセル信
号を測定し、マルチメータタイプのテスター８１によっ
て検査ピクセルの動作状態を評価する。

【０００８】機械的プローブ７５を用いる代わりに、横
列と縦行のラインに生成される電流信号を測定し、この
測定電流によってピクセル状態を間接的に表示する、他
の機械的接触プローブ技術も知られている。図１９は他
の機械的接触プローブによる基板の一検査方法を説明す
るための図である。

【０００９】図１９による機械的接触プローブを用いて
検査を行う場合には、プローブ７６を横列あるいはＴＦ
Ｔゲートの信号ライン６２に接続し、信号源７７から信
号を供給する。一方、プローブ７８をＴＦＴソースライ
ンに接続し、信号源７９から信号を供給し、電流をマル
チメータタイプの検出器８２で測定する。このような構
成によって、検査ピクセル内に機械的接触プローブを直
接挿入することなく、検査ピクセルを間接的に検査する
ことができる。

【００１０】機械的にプローブを接触させる方法には、
以下のような大きな問題がある。これらの方法は、多く
の機械的接点（横列及び縦行毎に１つの機械的プロー
ブ）と、信号発生器と、信号検出器とを必要とする。こ
れらの機械的プローブは非常に高価であり、また、全プ
ローブを定期的に交換する必要がある。このプローブの
交換には、およそ１００，０００＄の費用を要する。

【００１１】また、機械的プローブを用いた検査方法に
対して、光学的検査方法も知られている。この光学的検
査システムでは、ＥＳＤ短絡バーを用いて全ての横列と
縦行とを同時に駆動し、パネルに対してピエゾ光学変調
器を最接近させて走査することによって、ピクセルに電
圧値を記録する。この光学的検査方法は、多数のプロー
ブを不要とすることができるが、検査速度が低速であ
り、大量生産に適していない。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】上記したように、従来
より知られているＦＰＤの検査では、機械的プローブに
よる検査では、多くの高価で定期的交換を要する機械的
接点を要し、また、光学的な検査では、検査に時間を要
するためＦＰＤの大量生産に適していないという問題が
ある。

【００１３】非接触で電圧を測定するよく知られた従来
方法として、電子線によって生成される電圧コントラス
ト現象がある。図２０，２１，２２を用いて、電圧コン
トラスト現象を簡単に説明する。図２０において、電子
線ＥＢが導電性の試料ｓに照射されると、試料ｓの表面
から二次電子ＳＥが放出される。二次電子ＳＥは静電的
特性であり、二次電子検出器ＤＥに向かって進む。二次
電子検出器ＤＥは電子数を電気信号に変換し検出信号Ｄ
Ｓを出力する。

【００１４】図２１は二次電子のエネルギー分布図であ
る。図２１において、試料ｓが接地電位に接続されてい
る場合には、二次電子のエネルギー分布はＶＧで示され
るグラフとなる。これに対して、試料ｓが図２０に示さ
れるように、電圧Ｖの電気的バイアスがかけられている
場合には、二次電子のエネルギー分布はＶｘで示される
グラフとなり、ＶＧのグラフから電圧Ｖに比例してシフ
トする。

【００１５】二次電子の検出応答が、検出された二次電
子のエネルギーの関数である場合には、エネルギー分布
のシフトは検出信号ＤＳの出力を変化させる。この出力
変化を測定することによって、試料の電圧を推量するこ
とができる。通常の検査システムでは、試料の電圧Ｖと
検出器の信号Ｏとの関係を表す移動関数は、図２２に示
すように非直線的である。電子スペクトロメーターのよ
うな特殊な検出器では、移動関数は直線化され、検出器
の検出信号から試料の電圧を直接測定することができ
る。

【００１６】電圧コントラストを用いた従来技術は、刊
行物や特許に示されている。参考文献として、例えば、
米国特許番号３，９６１，１９０，“走査電子線装置の
ための電圧コントラスト検出器”Lukianoff et al.197
6、“走査電子線マイクロスコープにおける電圧検出装
置としての円筒型二次電子検出器”Ballantyne et al.
走査電子線マイクロスコープ／1972（PartＩ）がある。

【００１７】電子線による電圧コントラスト技術は、原
理的にはＦＰＤの電極基板上の電気信号の検査に適用す
ることができる。しかしながら、電子線を微小領域で走
査する速度制限や、高真空を要する条件から、この技術
はＦＰＤの量産には適していない。ＦＰＤの量産には、
検査速度は重要な要件である。

【００１８】電子線による電圧コントラストや電子線検
査は、集積回路（ＩＣ）に利用されている。これらの利
用では、電子線を微小照射点とすることによって、像の
形成を行い、また、ＩＣにおいて１μｍよりも小さな領
域で発生する電圧を測定する。しかしながら、ＦＰＤの
製造中に求められる高速検査には、種々の技術的制限に
よって実用的ではない。一つの制限は、得られる最大の
電子線走査領域はせいぜい数ミリメーターに過ぎないと
いう検査領域の面積にかかわる制限である。近い将来の
ＦＰＤの基板は、１０００×１０００ミリメーターの面
積を備えることになる。他の制限は、電子線が必要とす
る高真空環境によって、膨大な検査時間が必要とされる
という検査時間にかかわる制限である。

【００１９】そこで、本発明は前記した従来の問題点を
解決し、基板検査用高速電子線計測装置及び基板検査方
法において、高速検査を行うことを目的とし、また、大
面積の基板の検査を行うことを目的とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本発明は、ＣＲＴ（陰極
線管）の表示装置を改良した電子線源、及びＣＲＴと同
様の電子線を発生する機能を有する電子線源を用いて、
大型の基板の高速検査を行うために電子線の走査領域を
拡大して、従来技術の問題点を解決するものである。

【００２１】本発明の基板検査用高速電子線計測装置
は、基板に電子線を導入する少なくとも１つのＣＲＴ銃
と、実質的に作業領域を定め、該作業領域において真空
状態の基板の少なくとも一部分を含み、作業領域内の基
板に電子線の照射を行う真空室と、基板からの電子を検
出する電子検出器とを備え、電子線を基板で走査して得
られる電子の電圧コントラストを用いて基板検査を行う
構成とする。

【００２２】また、本発明の基板検査方法は、真空状態
内で作業領域を囲む工程と、作業領域内に基板の少なく
とも一部を配置する工程と、ＣＲＴ銃から電子線の少な
くとも一部を作業領域内の基板に導く工程と、基板から
の電子を検出する工程とを備え、電子線を基板で走査し
て得られる電子の電圧コントラストを用いて基板検査を
行う。

【００２３】本発明において、高真空の真空室内に検査
を行う基板を配置し、ＣＲＴ銃から基板に電子線を導入
し、基板上で電子線を走査させる。ＣＲＴ銃は、ＣＲＴ
の表示装置においてガラス容器とスクリーンを除いた部
分であり、電子線発生部と発生した電子線を走査する走
査部とを備えた部分である。また、本発明のＣＲＴ銃
は、前記したＣＲＴの表示装置からガラス容器とスクリ
ーンとを除いた構成の他に、電子線の発生及び走査につ
いて同等の特性を備える電子銃を用いることができる。

【００２４】ＣＲＴ銃は、電子線を真空室内の基板の表
面を走査する。電子線によって基板の表面で発生した二
次電子等の電子は電子検出器で検出される。電子の電圧
コントラストに基づいて、電子検出器の検出出力の変化
から基板の電位を求め、求めた基板の電位によって基板
及び該基板を備える装置の検査を行う。

【００２５】真空室内には、１つのＣＲＴ銃あるいは複
数のＣＲＴ銃を設ける構成とすることができる。複数の
ＣＲＴ銃を用いる場合には、複数のＣＲＴ銃は共通の真
空室を備え、該真空室内においてＦＰＤの基板を検査す
るように複数のＣＲＴ銃を設ける。

【００２６】電子検出器は、複数のＣＲＴ銃に対応して
設けることも、あるいは全ＣＲＴ銃に共用させることも
できる。複数の電子検出器を用いる場合には、各電子検
出器の検出範囲を分離するために静電遮蔽を備えること
ができる。

【００２７】複数のＣＲＴ銃を設ける構成では、各ＣＲ
Ｔ銃の走査領域に重なり部分が形成されるようにオーバ
ーラップさせる構成とすることも、また、走査領域の間
にギャップを設ける構成とすることもできる。走査領域
の間にギャップを設ける構成では、ギャップ部分の走査
を行うために、走査軌跡が重なるように基板の走査を行
う必要がある。

【００２８】本発明の基板検査用高速電子線計測装置及
び基板検査方法は、以下の各実施形態を備える。本発明
の第１の実施態様は、電子検出器は基板から放出された
二次電子を検出する。また、本発明の第２の実施態様
は、電子検出器を真空室内に配置する。

【００２９】本発明の第３の実施態様は、ＣＲＴ銃はそ
の少なくとも一部を真空室内に配置し、ＣＲＴ銃と真空
室とを結合する真空シールを備え、該真空シールによっ
て真空室内を実質的に真空状態に維持する。本発明の第
４の実施態様は、真空室内を真空状態とする真空ポンプ
を備える。

【００３０】本発明の第５の実施態様は、基板はＦＰＤ
（フラットパネルディスプレイ）を構成する。これによ
ってＦＰＤの製造中での高速検査、及び大型のＦＰＤの
検査を行うことができる。

【００３１】本発明の第６の実施態様は、複数のＣＲＴ
銃を備え、各ＣＲＴ銃は真空室内の作業領域内の副作業
領域に電子線を走査させ、本発明の第７の実施態様は、
各副作業領域に電子検出器を備える。また、本発明の第
８の実施態様は、副作業領域から発生する電子を各電子
検出器で検出するように、電子検出を制限する静電遮蔽
を備える。

【００３２】本発明の第９の実施態様は、副作業領域が
オーバーラップするようＣＲＴ銃を配置する。本発明の
第１０の実施態様は、副作業領域が分離するようＣＲＴ
銃を配置し、基板の走査を段階的に行い、全基板にわた
る電圧コントラストの検出を行う。

【００３３】本発明をＦＰＤの基板検査に適用すること
によって、ＦＰＤの製造過程中において短時間でＦＰＤ
の検査を完了させ、これによって、ＦＰＤの製造時間を
短縮することができる。また、本発明をＦＰＤの基板検
査に適用することによって、大型のＦＰＤの検査を行う
ことができる。

【００３４】

【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は通常知られ
るＣＲＴ（陰極線管）の図である。図１に示される基本
的なＣＲＴ１０はＣＲＴディスプレイ管として１０^-5
から１０^-8 Torrの高真空のガラス容器１３を備える。
ＣＲＴ１０は電子線源１１から発した電子線を電子線制
御部１２で走査し、内部発光燐コーティング１５に照射
し、表示を行う。電子線源１１は、熱−イオン放射型の
電子線源を用いることができ、また、電子線制御部１２
は静電レンズ及び又は電磁レンズ、及び反射装置等を備
え、電子線源１１から放射された電子線を制御して内部
発光燐コーティング１５上で走査させる。以下では、通
常のＣＲＴ１０をＣＲＴディスプレイと呼び、ガラス容
器１３及び内部発光燐コーティング１５を除いた部分を
ＣＲＴ銃１と呼ぶこととする。

【００３５】図２は本発明の基板検査用高速電子線計測
装置の構成例の概略ブロック図である。以下、基板とし
てＦＰＤが備える基板を例として説明する。図２に示す
基板検査用高速電子線計測装置は、要部を切り開いたＣ
ＲＴを用いて、高真空室内で検査用のＦＰＤを挿入した
状態を示している。図２において、ＣＲＴ銃１は、通常
のＣＲＴが備えるガラス容器１３（破線で示している）
を取り除き、該ガラス容器１３の代わりに高真空の真空
室２を真空シール２１を用いて結合している。真空室２
は高真空ポンプ装置２２によって、ＣＲＴ銃１に適した
圧力に調圧される。ＣＲＴ銃１で発生された電子線は、
作業領域Ｒ内において検査中のＦＰＤの基板４上を走査
し、走査によって基板から放出された電子は電子検出器
３によって検出される。電子検出器３は、二次電子を検
出するエバーハート−ソンリー型（Ｅｖｅｈａｒｔ−Ｔ
ｈｏｒｎｌｅｙ type）を用いることができる。二次電
子は、電圧コントラスト情報を有しており、電子検出器
３で検出した二次電子の電圧変化を求めることによっ
て、ＦＰＤの基板上の電圧を測定することができる。

【００３６】作業領域Ｒ内における検査位置と検出信号
との対応は、電子線１４を走査する走査制御信号に同期
して、検出信号を信号処理することによって行うことが
できる。

【００３７】前記図２に示す構成は、本発明の基板検査
用高速電子線計測装置の基本構成を示すと共に、一つの
ＣＲＴ銃を備えた構成例を示している。

【００３８】これに対して、図３は複数のＣＲＴ銃を備
えた構成例を示している。本発明が備える改良した複数
のＣＲＴディスプレイを用いて、有効的に走査領域を拡
大することが望ましい。各改良したＣＲＴディスプレイ
は、対応する副作業領域を備える。この構成は、電流に
よる電子線テスターや走査電子線マイクロスコープ（Ｓ
ＥＭ）を複数用いた複雑な電子線銃と比較して低コスト
であるＣＲＴディスプレイを用いることによって構成す
ることができる。また、ＣＲＴの配列は、複数の電子線
を近接させた集積配列を可能としている。

【００３９】図３において、複数のＣＲＴ銃１Ａ〜１Ｄ
はライン状に配列され、真空ポンプ装置２２で排気され
る共通の真空室２を共有している。各ＣＲＴ銃１Ａ〜１
Ｄは、それぞれ副作業領域ＳＲＡ〜ＳＲＤを備え、該副
作業領域ＳＲＡ〜ＳＲＤの基板４から放出された電子
を、図示しない二次電子検出器で検出する。二次電子検
出器は全ＣＲＴ銃１Ａ〜１Ｄに対してただ１つ備える構
成、あるいは各ＣＲＴ銃１Ａ〜１Ｄに対してそれぞれ備
える構成とすることができる。二次電子検出器をいずれ
の配置構成とするかは、基板検査で要求される操作速度
に基づいて定められる。複数の電子検出器を配列する場
合には、パラレル処理を行うことによって検査の操作を
より速めることができる。

【００４０】図３に示す構成は、４つのＣＲＴ銃１を備
える構成例であるが、任意のＦＰＤの領域をカバーする
ために、必要に応じて増加させることができる。また、
ＣＲＴ銃１は、間隔を開けて配置したり、走査領域が重
なるように隣接させることができる。この配置間隔の選
択は、基板検査において要求される性能とコストとの比
率や、二次電子検出器の構成等の要素に応じて行われ
る。

【００４１】図３の構成では、一連のＣＲＴ銃１によっ
てＦＰＤの基板の２度走査範囲は、基板の合計の範囲と
なる。このとき、各ＣＲＴ銃１はＣＲＴ銃の配置間隔の
半分の距離をオフセットして配置される。なお、他の走
査の構成も本発明に含まれる。

【００４２】各ＣＲＴ銃に１つずつ電子検出器を設ける
場合には、ＣＲＴ銃から発生した二次電子が１つの電子
検出器以上の電子検出器に入射することによる影響が生
じないように配慮する必要がある。各ＣＲＴ銃の走査路
に対する各電子検出器の距離によって、ＣＲＴ銃は図３
中の破線２３で示す領域で静電遮蔽を行う必要がある。
この静電遮蔽の目的は、各ＣＲＴ銃から発生した電子の
みが、対応する電子検出器で検出することにあり、クロ
ストークを低減させることができる。

【００４３】以下、複数のＣＲＴ銃を備えた構成例につ
いて、図４〜図１４を用いて説明する。図４は複数のＣ
ＲＴ銃を備えた第１の構成例の概略ブロック図であり、
図５は第１の構成例による走査領域を説明する図であ
る。第１の構成例は、前記した図３の構成において、１
つの電子検出器３を備え、各ＣＲＴ銃１Ａ〜１Ｄの副作
業領域を重なるようにＣＲＴ銃を配列する構成である。
この構成によって各ＣＲＴ銃の各走査領域はオーバーラ
ップし、基板４上で走査漏れとなる領域を除去すること
ができる。

【００４４】基板４の検査は、各ＣＲＴ銃１Ａ〜１Ｄを
順次駆動し、各駆動毎に放出される二次電子を電子検出
器３で検査する。図５（ａ）〜図５（ｄ）は、ＣＲＴ銃
１Ａ〜１Ｄを順次駆動して得られる走査領域であり、各
副作業領域ＳＲＡ〜ＳＲＤに対応している。

【００４５】図５（ｅ）は、図５（ａ）〜図５（ｄ）の
検出結果を重ねた状態を示している。各副作業領域ＳＲ
Ａ〜ＳＲＤに重複部分ＯＲＡＢ，ＯＲＢＣ，ＯＲＣＤの
重なりを設けることによって、走査漏れを除去すること
ができる。

【００４６】電子検出器３は、駆動するＣＲＴ銃につい
て、該ＣＲＴ銃の走査制御信号と同期して検出信号を検
出する。

【００４７】図６は複数のＣＲＴ銃を備えた第２の構成
例の概略ブロック図であり、図７は第２の構成例による
走査領域を説明する図である。第２の構成例は、前記し
た図３の構成において、１つの電子検出器３を備え、各
ＣＲＴ銃１Ａ〜１Ｄの副作業領域を重なりがないよう分
離してＣＲＴ銃を配列する構成である。この構成によっ
て各ＣＲＴ銃の各走査領域は分離するため、基板を移動
させて段階的に走査を行い、検出した信号を重ねること
によって、基板４上で走査漏れとなる領域を除去するこ
とができる。

【００４８】基板４の検査は、各ＣＲＴ銃１Ａ〜１Ｄに
よる順次駆動を段階的に行い、各駆動毎に放出される二
次電子を電子検出器３で検査する。図７（ａ）〜図７
（ｄ）は、第１段において、ＣＲＴ銃１Ａ〜１Ｄを順次
駆動して得られる走査領域であり、各副作業領域ＳＲＡ
〜ＳＲＤに対応している。また、図７（ｅ）〜図７
（ｆ）は、基板４を所定距離移動させた第２段におい
て、ＣＲＴ銃１Ａ〜１Ｄを順次駆動して得られる走査領
域であり、各副作業領域ＳＲＡ〜ＳＲＤに対応してい
る。

【００４９】図７（ｇ）は、図７（ａ）〜図７（ｆ）の
検出結果を重ねた状態を示している。基板４の移動量
を、副作業領域ＳＲＡ〜ＳＲＤに重複部分が生じるよう
に定めることによって、走査漏れを除去することができ
る。

【００５０】なお、図７において、各副作業領域ＳＲＡ
〜ＳＲＤの配置間隔をＤとし、各副作業領域ＳＲＡ〜Ｓ
ＲＤの間のオフセット距離をｄとし、基板４の移動量を
ａとしてる。ここで、ＣＲＴ銃の配置間隔Ｄの半分の距
離をオフセット距離ｄし、移動量ａをオフセット距離ｄ
とすることによって、重複部分を零とすることができ
る。電子検出器３は、駆動するＣＲＴ銃について、該Ｃ
ＲＴ銃の走査制御信号と同期して検出信号を検出する。

【００５１】図８は複数のＣＲＴ銃を備えた第３の構成
例の概略ブロック図であり、図９は第３の構成例による
走査領域を説明する図である。第３の構成例は、前記し
た図３の構成において、各ＣＲＴ銃１Ａ〜１Ｄ毎に電子
検出器３ａ〜３ｄを備え、各ＣＲＴ銃１Ａ〜１Ｄの副作
業領域を重なるようにＣＲＴ銃を配列する構成である。
この構成によって各ＣＲＴ銃の各走査領域はオーバーラ
ップし、基板４上で走査漏れとなる領域を除去すること
ができる。

【００５２】基板４の検査は、各ＣＲＴ銃１Ａ〜１Ｄを
順次駆動し、各駆動毎に放出される二次電子を各電子検
出器３ａ〜３ｄで検査する。図９（ａ）〜図９（ｄ）
は、ＣＲＴ銃１Ａ〜１Ｄを順次駆動し、各電子検出器３
ａ〜３ｄで検出される走査領域であり、各副作業領域Ｓ
ＲＡ〜ＳＲＤに対応している。

【００５３】図９（ｅ）は、図９（ａ）〜図９（ｄ）の
検出結果を重ねた状態を示している。各副作業領域ＳＲ
Ａ〜ＳＲＤ（電子検出器３ａ〜３ｄの検出領域）に重複
部分ＯＲＡＢ，ＯＲＢＣ，ＯＲＣＤの重なりを設けるこ
とによって、走査漏れを除去することができる。電子検
出器３は、駆動するＣＲＴ銃について、該ＣＲＴ銃の走
査制御信号と同期して検出信号を検出する。

【００５４】図１０は複数のＣＲＴ銃を備えた第４の構
成例の概略ブロック図であり、図１０は第４の構成例に
よる走査領域を説明する図である。第４の構成例は、前
記した図３の構成において、各ＣＲＴ銃１Ａ〜１Ｄ毎に
電子検出器３ａ〜３ｄを備え、各ＣＲＴ銃１Ａ〜１Ｄの
副作業領域を重なりがないよう分離してＣＲＴ銃を配列
する構成である。この構成によって各ＣＲＴ銃の各走査
領域は分離するため、基板を移動させて段階的に走査を
行い、検出した信号を重ねることによって、基板４上で
走査漏れとなる領域を除去することができる。

【００５５】基板４の検査は、各ＣＲＴ銃１Ａ〜１Ｄに
よる順次駆動を段階的に行い、各駆動毎に放出される二
次電子を電子検出器３で検査する。図１１（ａ）〜図１
１（ｄ）は、第１段において、ＣＲＴ銃１Ａ〜１Ｄを順
次駆動して各電子検出器３ａ〜３ｄで得られる走査領域
であり、各副作業領域ＳＲＡ〜ＳＲＤに対応している。
また、図１１（ｅ）〜図１１（ｆ）は、基板４を所定距
離移動させた第２段において、ＣＲＴ銃１Ａ〜１Ｄを順
次駆動して各電子検出器３ａ〜３ｄで得られる走査領域
であり、各副作業領域ＳＲＡ〜ＳＲＤに対応している。

【００５６】図１１（ｇ）は、図１１（ａ）〜図１１
（ｆ）の検出結果を重ねた状態を示している。基板４の
移動量を、副作業領域ＳＲＡ〜ＳＲＤに重複部分が生じ
るように定めることによって、走査漏れを除去すること
ができる。電子検出器３は、駆動するＣＲＴ銃につい
て、該ＣＲＴ銃の走査制御信号と同期して検出信号を検
出する。

【００５７】図１２は複数のＣＲＴ銃を備えた第５の構
成例の概略ブロック図であり、図１３は第５の構成例に
よる走査領域を説明する図である。第５の構成例は、第
４の構成例と同様に、各ＣＲＴ銃１Ａ〜１Ｄ毎に電子検
出器３ａ〜３ｄを備え、各ＣＲＴ銃１Ａ〜１Ｄの副作業
領域を重なりがないよう分離してＣＲＴ銃を配列する構
成であり、各ＣＲＴ銃１Ａ〜１Ｄ及び対応する電子検出
器３ａ〜３ｄの間に静電遮蔽を設け、各電子検出器は、
対応しないＣＲＴ銃の影響を受けることなく検出を行
う。

【００５８】基板４の検査は、各ＣＲＴ銃１Ａ〜１Ｄに
よる駆動を段階的に行い、各駆動毎に放出される二次電
子を電子検出器３で検査する。図１３（ａ）は、第１段
において、ＣＲＴ銃１Ａ〜１Ｄを駆動して各電子検出器
３ａ〜３ｄで得られる走査領域であり、各副作業領域Ｓ
ＲＡ〜ＳＲＤに対応している。また、図１３（ｂ）は、
基板４を所定距離移動させた第２段において、ＣＲＴ銃
１Ａ〜１Ｄを駆動して各電子検出器３ａ〜３ｄで得られ
る走査領域であり、各副作業領域ＳＲＡ〜ＳＲＤに対応
している。

【００５９】なお、ＣＲＴ銃１Ａ〜１Ｄの駆動及び各電
子検出器３ａ〜３ｄの検出は、静電遮蔽を設けることに
よって同時に行うことができる。

【００６０】図１３（ｃ）は、図１３（ａ）及び図１３
（ｂ）の検出結果を重ねた状態を示している。基板４の
移動量を、副作業領域ＳＲＡ〜ＳＲＤに重複部分が生じ
るように定めることによって、走査漏れを除去すること
ができる。電子検出器３は、駆動するＣＲＴ銃につい
て、該ＣＲＴ銃の走査制御信号と同期して検出信号を検
出する。

【００６１】図１４は、第５の構成例のＣＲＴ銃１及び
電子検出器３を二次元に配列した状態を示す図である。
真空室２内において、基板４を実線と破線の間で移動さ
せ、各位置で走査することによって、大型の基板４を二
次元的に検査することができる。なお、上記説明で
は、ＣＲＴ銃は、ＣＲＴの表示装置からガラス容器とス
クリーンとを除いた構成を用いているが、ＣＲＴ銃は該
構成に限らず、電子線の発生及び走査について同等の特
性を備える電子銃とすることができることは明らかであ
る。

【００６２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
基板検査用高速電子線計測装置及び基板検査方法におい
て、高速検査を行うことができる。また、大面積の基板
の検査を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】通常知られるＣＲＴ（陰極線管）の図である。

【図２】本発明の基板検査用高速電子線計測装置の構成
例の概略ブロック図である。

【図３】本発明の基板検査用高速電子線計測装置の複数
のＣＲＴ銃を備えた構成例の概略ブロック図である。

【図４】複数のＣＲＴ銃を備えた第１の構成例の概略ブ
ロック図である。

【図５】第１の構成例による走査領域を説明する図であ
る。

【図６】複数のＣＲＴ銃を備えた第２の構成例の概略ブ
ロック図である。

【図７】第２の構成例による走査領域を説明する図であ
る。

【図８】複数のＣＲＴ銃を備えた第３の構成例の概略ブ
ロック図である。

【図９】第３の構成例による走査領域を説明する図であ
る。

【図１０】複数のＣＲＴ銃を備えた第４の構成例の概略
ブロック図である。

【図１１】第４の構成例による走査領域を説明する図で
ある。

【図１２】複数のＣＲＴ銃を備えた第５の構成例の概略
ブロック図である。

【図１３】第５の構成例による走査領域を説明する図で
ある。

【図１４】第５の構成例のＣＲＴ銃及び電子検出器を二
次元に配列した状態を示す図である。

【図１５】典型的なＴＦＴＦＰＤを示す概略図であ
る。

【図１６】ＴＦＴＦＰＤのピクセルの構成を示す概略
図である

【図１７】機械的接触プローブによる基板の一検査方法
を説明するための図である。

【図１８】機械的接触プローブによる基板の一検査方法
を説明するための図である。

【図１９】他の機械的接触プローブによる基板の一検査
方法を説明するための図である。

【図２０】電圧コントラスト現象を説明する電子検出図
である。

【図２１】電圧コントラスト現象を説明するエネルギー
分布図である。

【図２２】電圧コントラスト現象を説明する移動関数図
である。

【符号の説明】

１，１Ａ〜１Ｄ…ＣＲＴ銃、２…真空室、３，３ａ〜３
ｄ…電子検出器、４…基板、１１…電子線源、１２…電
子線制御部、１５…内部発光燐コーティング、２２…真
空ポンプ装置、２３…静電遮蔽領域、５１…ピクセル、
５２…ピクセル電極、５３…ＴＦＴ、５４…蓄積容量、
６０…パネル、６１…縦行のライン、６２…横列のライ
ン、７１，７２，７５…機械的プローブ、７３，７４，
７７，７９…信号源、７６，７８…プローブ、ｓ…試
料、ＥＢ…電子線、ＳＥ…二次電子、ＤＥ…電子検出
器、ＯＲＡＢ〜ＯＲＣＤ…重複部分、Ｒ…作業領域、Ｓ
ＲＡ〜ＳＲＤ…副作業領域。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板に電子線を導入する少なくとも１つ
のＣＲＴ銃と、実質的に作業領域を定め、該作業領域に
おいて真空状態の基板の少なくとも一部分を含み、作業
領域内の基板に電子線の照射を行う真空室と、基板から
の電子を検出する電子検出器とを備え、電子線を基板で
走査して得られる二次電子の電圧コントラストを用いて
基板検査を行う、基板検査用高速電子線計測装置。
【請求項２】真空状態内で作業領域を囲む工程と、作
業領域内に基板の少なくとも一部を配置する工程と、Ｃ
ＲＴ銃から電子線の少なくとも一部を作業領域内の基板
に導く工程と、基板からの電子を検出する工程とを備
え、電子線を基板で走査して得られる電子の電圧コント
ラストを用いて基板検査を行う、基板検査方法。