KR20040033247A - 기판 검사장치 - Google Patents

Abstract

기판종류의 변경시에, 장치를 구동하기 위한 소프트웨어의 재기동을 필요하지 않게 한다.

전자 빔의 조사에 의해 기판을 검사하는 기판 검사장치로서, 검사 대상 기판종류마다 설정된 단위범위에 있어서의 측정점 배열에 의거하여 스테이지 속도 및 전자 빔의 조사위치를 산출하는 스캔 파라미터 산출수단(7)과, 스테이지의 이동을 제어하는 스테이지 제어수단(5)과, 전자 빔의 조사위치를 제어하는 전자 빔 제어수단(6)을 구비한 구성으로 하고, 기판종류에 따라 스캔용 파라미터를 자동으로 산출하고, 산출한 파라미터에 의해 검사장치의 구동을 제어함으로써, 소프트웨어의 재기동을 필요하지 않게 한다.

Description

기판 검사장치{APPARATUS FOR TESTING PANELS}

본 발명은 기판 검사장치에 관한 것으로, 특히 전자총으로부터 조사되는 전자 빔을 사용하여 액정기판을 검사하는 기판 검사장치에 관한 것이다.

액정 기판 등의 검사 대상물에 대하여, 전자총으로부터 전자 빔을 조사하고 기판으로부터 방출되는 X선이나 2차전자나 반사전자를 검출함으로써, 기판의 검사를 행하는 기판 검사장치가 알려져 있다.

기판 상에 전자 빔을 조사하기 위해서는, 기판의 검사 대상 범위를 복수의 단위범위로 분할하고 이 단위범위마다 측정을 행하고 있다. 각 단위범위에서는, 미리 정해진 개수의 측정점에 대해 전자 빔을 순서대로 주사하면서 측정을 행하고 있다. 단위범위는 액정 기판에서는 예를 들면 45mm×3mm의 크기로 설정되어 있다.

단위범위 중에 설정되는 측정점 배열, 및 측정점 수는 측정 대상에 따라 다르다. 예를 들면, 액정 기판에서는 45mm×3mm의 단위 범위에 대해 900×20점의 측정점, 또는 320×60점의 측정점이 배열되는 예가 있다.

도 5는 단위 범위에 있어서의 측정점 배열을 설명하기 위한 도면이다.

도 5의 (a)는 900×20점의 측정점의 배열 예를 나타내고 있다. 기판 A는 45mm×3mm의 단위 범위로 분할되고, 각 단위 범위에는 45mm의 횡방향에 900점, 3mm의 종방향에 20점의 측정점이 배열되며, 이러한 각 측정점에 전자 빔을 조사함으로써 각 단위범위마다 전체 18,000점의 측정점에서 측정이 행해진다.

또, 도 5의 (b)는 320×60점의 측정점의 배열 예를 나타내고 있다. 기판 B에 대해서도 기판 A와 동일하게 45mm×3mm의 단위범위로 분할되고, 각 단위 범위에는 45mm의 횡방향에 320점, 3mm의 종방향에 60점의 측정점이 배열되고, 이러한 각 측정점에 전자 빔을 조사함으로써 각 단위 범위마다 전체 19,200점의 측정점에서 측정이 행해진다.

또한, 도 5에 나타내는 단위범위의 종횡의 비율은 설명의 편의상 45mm×3mm의 비율과 일치되게 나타내고 있지는 않다.

기판 검사장치에 의해 이들 액정기판의 단위범위를 전자 빔으로 측정하기 위해서는, 액정기판을 스테이지 구동하여 한 방향(예를 들면, y 방향)으로 이동시키면서 전자 빔을 다른 방향(예를 들면, x방향)으로 주사시켜, 측정점 배열에 대응되는 좌표 위치에서 전자 빔을 조사하여 측정을 행한다.

액정기판의 종류에 따라 단위범위내의 측정점 배열이 다르기 때문에, 스테이지의 이동속도와 전자 빔의 조사위치를 각 액정기판 종류마다 다르게 하여 구동제어를 행할 필요가 있다. 그 때문에, 검사 대상 액정기판의 종류가 변경될 때마다, 스테이지 속도나 전자 빔의 조사위치 등의 스캔용 파라미터를 변경할 필요가 있다.

종래의 기판 검사장치에서는, 검사 대상 액정기판의 종류가 변경될 때마다, 검사장치를 제어하는 제어 프로그램의 스캔용 파라미터를 변경하고, 스캔용 파라미터를 변경한 후, 장치를 구동하기 위한 소프트웨어를 재기동시키고 있다.

또한, 상기한 기술은 문헌 공지 발명에 관련되는 것이 아니기 때문에, 기재해야 할 선행기술 문헌정보는 없다.

종래의 기판 검사장치는 스테이지 속도나 전자 빔의 조사위치는 제어 프로그램 내의 스캔용 파라미터로서 설정되어 있기 때문에, 스테이지 속도나 전자 빔의조사위치를 변경하기 위해서는, 스캔용 파라미터의 변경과 파라미터 변경후의 재기동 조작이 필요하여 조작성이나 측정시간의 측면에서 문제가 있다.

그래서, 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하고, 기판종류의 변경시에 장치를 구동하기 위한 소프트웨어의 재기동을 필요하지 않게 하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 본 발명의 기판 검사장치를 설명하기 위한 개략적인 블록도.

도 2는 본 발명의 스테이지의 이동과 전자 빔의 조사위치의 관계를 설명하기 위한 도면.

도 3은 본 발명의 스테이지의 이동과 전자 빔의 조사위치의 관계를 설명하기 위한 도면.

도 4는 본 발명의 기판 종류 정보의 일례를 나타내는 도면.

도 5는 단위범위에 있어서의 측정점 배열을 설명하기 위한 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 기판 검사장치2, 2a, 2b : 기판

3 : 전자선원(電子線原)4 : 스테이지

5 : 스테이지 제어수단6 : 전자 빔 제어수단

7 : 스캔 파라미터 산출수단7a : 좌표위치 산출수단

7b : 스테이지 속도 산출수단

본 발명은 기판종류에 따라 스캔용 파라미터를 자동으로 산출하고, 산출한 파라미터에 의해 검사장치의 구동을 제어함으로써, 소프트웨어의 재기동을 필요하지 않게 한다.

본 발명의 기판 검사장치는 전자 빔의 조사에 의해 기판을 검사하는 기판 검사장치로서, 검사 대상 기판종류마다 설정된 단위범위에 있어서의 측정점 배열에 의거하여 스테이지 속도 및 전자 빔의 조사위치를 산출하는 스캔 파라미터 산출 수단과, 스테이지 이동을 제어하는 스테이지 제어수단과, 전자 빔의 조사위치를 제어하는 전자 빔 제어수단을 구비한 구성으로 한다.

스테이지 제어수단은, 산출한 스테이지 속도에 의해 기판 스테이지를 구동한다. 또, 전자 빔 제어수단은 산출한 전자 빔의 조사위치를 기판 스테이지의 동작에 동기(synchronization)하여 제어한다.

본 발명의 기판 검사장치에 의하면, 기판종류에 따른 스테이지 속도 및 전자 빔의 조사위치를 산출하고, 산출치에 의거하여 스테이지 제어수단 및 전자 빔 제어수단을 구동함으로써, 기판종류가 변경되는 경우에도 소프트웨어를 재기동하지 않고 기판 검사를 할 수 있다.

또, 본 발명의 기판 검사장치는 각 기판 종류마다 설정된 기판종류 정보에 의거하여 단위범위의 측정점 배열을 취득하는 측정점 취득수단을 구비한다. 각 기판종류마다 기판종류 정보를 설정해 둔다. 측정점 취득수단은, 검사 대상 기판에 대해 기판종류 정보를 취득함으로써 단위범위의 측정점 배열을 취득한다.

기판종류 정보는 단위범위의 측정점 배열, 또는 기판의 종류를 특정하는 기판종류로 할 수 있다.

기판종류 정보를 단위범위의 측정점 배열로 하고, 각 기판종류에 측정점 배열을 설정해 둠으로써, 측정점 취득수단은 측정점 배열을 직접 취득할 수 있다.

또, 기판종류 정보를 기판의 종류를 특정하는 기판종류로 하고, 기판종류와 측정점 배열과의 대응관계 데이터를 구비해 둠으로써, 입력한 기판종류로부터 대응되는 측정점 배열을 판독함으로써 측정점 배열을 취득할 수 있다.

< 발명의 실시 형태>

이하에서는, 본 발명의 실시 형태에 대해 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 기판 검사장치를 설명하기 위한 개략적인 블록도이다. 도 1에 있어서, 기판 검사장치(1)는 전자 빔을 조사하는 전자선원(3), 배치된 기판(2b)을 지지하는 동시에 이동시키는 스테이지(4), 스테이지(4)의 구동제어를 행하는 스테이지 제어수단(5), 전자선원(3)으로부터의 전자 빔을 제어하는 전자 빔 제어수단 (6), 및 스캔 파라미터 산출수단(7)을 구비한다.

검사 대상 기판(2a)은, 운송장치(도시하고 있지 않음)에 의해 기판검사장치(1)의 스테이지(4) 상에 배치된다. 스테이지(4) 상에 배치된 기판(2b)에는, 전자 선원(3)으로부터 전자 빔이 조사된다. 기판(2b)의 전자 빔이 조사된 측정점으로부터는 2차전자나 반사전자가 방출된다. 이 측정점으로부터 방출되는 전자를 검출기(도시하고 있지 않음)로 검출함으로써, 기판(2b)의 측정점의 검사를 행할 수가 있다. 여기서, 스테이지(4)의 이동과 전자 빔의 주사(走査)를 조합함으로써, 기판(2b)상의 복수의 측정점에 대해 전자 빔을 주사시켜서 검사할 수 있다.

이 기판(2b) 위로의 전자 빔의 주사는, 도 5에 나타낸 것과 같은 단위범위를 단위로 하여 전 검사영역에 대해 행하고, 이로써 기판의 검사영역을 검사한다.

단위범위에 설정되는 측정점의 배열은, 도 5에 나타낸 것처럼 기판종류에 따라 다르며, 45mm×3mm의 단위범위에, 예를 들면, 도 5의 (a)에 나타낸 것과 같은 900점 ×20점의 측정점이나, 도 5의 (b)에 나타낸 것과 같은 320점×60점의 측정점이 배열된다.

기판의 단위범위 내에서의 전자 빔의 주사는, 스테이지(4)의 이동과 전자 빔의 주사를 조합시켜서 행한다. 여기서는, 일례로서 도 5의 단위범위에 있어서, 종방향(3mm의 길이방향)의 전자 빔의 이동을 스테이지(4의) 이동으로 행하고, 이 횡방향(45mm의 길이방향)의 전자 빔의 이동을 전자선원(3)에 의한 전자 빔의 주사로 행하는 경우에 대하여 설명한다.

스테이지(4)는 소정의 일정속도로 단위범위를 종방향(3mm의 길이방향)으로 구동하여 기판(2b)을 이동시킨다. 이 사이에 전자선원(3)은 스테이지(4)의 구동과 동기하여 단위범위를 횡방향(45mm의 길이방향)으로 전자 빔을 반복하여 주사한다.이 스테이지(4)의 이동속도 및 전자 빔의 조사위치는 단위범위에 설정되는 측정점 배열에 의해 정해진다.

스테이지(4)의 구동제어는 스테이지 제어수단(5)에 의해 행해지고, 전자선원(3)으로부터의 전자 빔의 제어는 전자 빔 제어수단(6)에 의해 행해진다. 또, 스테이지 제어수단(5)이 제어하는 스테이지 속도 및 전자 빔 제어수단(6)이 제어하는 전자 빔의 조사위치는, 스캔 파라미터 산출수단(7)에 의해 산출된다.

스캔 파라미터 산출수단(7)은, 입력한 기판종류 정보에 의거하여 스테이지 제어수단(5)의 스테이지 속도를 산출하는 스테이지 속도 산출수단(7a)과, 전자 빔 제어수단(6)에 의한 전자 빔 조사위치를 산출하는 조사위치 산출수단(7b)과, 기판종류 정보를 입력하는 입력수단(7c)을 구비한다.

스테이지 속도 산출수단(7a)은, 검사 대상 기판종류마다 정해지는 측정점 수로부터 각 단위범위를 주사하는데 소요되는 시간과, 이동거리로부터 산출할 수 있다. 각 단위범위를 주사하는데 소요되는 시간은, 주로 단위범위 내의 측정점 수와 일 측정점 당 요하는 측정 시간으로 산출할 수 있다.

예를 들면, 단위범위(45mm×3mm)의 측정점을 900×20으로 하고, 일 측정점 당의 측정시간을 0.0000001초로 한 경우의, 종방향(3mm의 길이방향)의 스테이지 속도 u1은,

u1 = 3mm/ ((900×20×20)×0.0000001+2×0.0Ol) sec

= 78. 947mm/sec ---- (1)

로 된다.

또, 단위범위(45mm×3mm)의 측정점을 320×60으로 하고, 일 측정점 당의 측정 시간을 0.0000001초로 한 경우의, 종방향(3mm의 길이방향)의 스테이지 속도 u2는,

u2 = 3mm/ ((900×20×20)×0.0000001+2×0.0O1) sec

= 74.257mm/sec ---- (2)

로 된다.

또한, 여기서는 동일한 단위범위를 20회 측정하고, 측정 데이터를 데이터 전송하는 경우의 스테이지 속도를 나타내고 있으며, 위의 수식(1), (2)의 (900×20×20), (320×60×20)의 '20'은 20회의 측정을 나타내며, (2×0.001)은 데이터 전송 시간을 나타낸다.

상기의 예에 나타낸 것처럼, 스테이지는 단위범위의 측정점 수에 따라 다른 스테이지 속도로 구동할 필요가 있다.

스테이지 속도 산출수단(7a)으로 산출한 스테이지 속도는 스테이지 제어수단(5)에 설정되며, 이로 인해 스테이지(4)의 이동속도가 정해진다.

또, 각 측정점에 조사되는 전자 빔의 조사위치도 측정점 배열에 의해 정할 필요가 있다.

조사위치 산출수단(7b)은, 단위범위의 측정점 배열과 스테이지 속도 산출수단(7a)으로 산출된 스테이지 속도에 의거하여 전자 빔의 조사위치의 위치 좌표를 산출한다. 전자 빔의 조사위치가 스테이지 속도에 의존하는 것은, 스테이지가 일정한 스테이지 속도로 이동하기 위해, 전자 빔의 스테이지의 이동방향의 위치를 스테이지 이동에 따라 변화시키지 않는 경우에는, 스테이지의 이동방향에서 주사 라인이 빗나가기 때문이다.

따라서, 전자 빔을 동일 주사라인 상에 주사시키는데는, 조사위치 산출수단(7b)에 의해, 스테이지의 이동에 수반하여 전자 빔의 조사위치를 산출하고, 산출한 위치 좌표에 의해 전자 빔의 조사위치를 스테이지의 이동 방향에서 변화시킬 필요가 있다. 또, 이때, 조사위치 산출수단(7b)은 전자 빔의 x 방향의 조사위치를 단위범위의 측정점 배열에 따라 정한다.

예를 들면, 단위범위(45mm×3mm)의 측정점을 900×20으로 하는 경우에는, 제 1번째 주사라인에 있어서의 조사위치의 좌표를, 각각(1, y1), (2, y1), (3, y1), ‥, (n, yn), …, (900, y900)으로 하면, y 방향의 스테이지 속도 u1은 78.947mm/sec 이므로, y 방향의 위치좌표 yn은,

Yn = 78.947 (mm/sec) ×0.0000001×n (sec) ---- (3)

으로 된다.

또, 동일하게, 제 2번째 주사라인에 있어서의 조사위치의 좌표를, 각각(1, y1), (2, y2), (3, y3), …, (n, yn), …, (900, y90O)으로 하면, y 방향의 위치 좌표 yn은,

yn = 78.947×0.0000001 ×(n+900) +a ---- (4)

로 된다. 또한, 수식(4)의 a는, 제 1 주사라인 째와 제 2 주사라인 째 사이의 간격이며, 단위범위의 종방향의 길이(이 예에서는 3mm)와 측정점 배열의 종방향의 행수(行數)(이 예에서는 20)에 의해 정해진다.

동일하게 하여, 제 i번째 주사라인에 있어서의 조사위치의 좌표를, 각각(1, y1), (2, y2), (3, y3), …, (n, yn), …, (900, y900) 으로 하면, y 방향의 위치좌표 yn은,

yn = 78.947×0.0000001 ×(n+900×(i-1) ) +a ×(i-1) ---- (5)

로 된다. 또한, 수식(4), (5)의 a는, 인접하는 주사라인 사이의 간격이며, 단위범위의 종방향의 길이(이 예에서는 3mm)와 측정점 배열의 종방향의 행수(이 예에서는 20)에 의해 정해지는 거리이다.

또, 단위범위(45mm×3mm)의 측정점을 320×60으로 하는 경우에 대해서도 똑같이 하여 정할 수 있고, 제 i번째 주사라인에 있어서의 조사위치의 좌표를, 각각(1, y1), (2, y2), (3, y3),…, (n, yn), …, (320, y320)으로 하면, y 방향의 스테이지 속도 u2는 74.257mm/sec이므로, y 방향의 위치좌표 yn은,

yn = 74.257×0.0000001 ×(n+320×(i-1) ) +b×(i-1) ---- (6) 이다.

또한, 수식(6)의 b는, 인접하는 주사라인 사이의 간격이며, 단위범위의 종방향의 길이(이 예에서는 3mm)와 측정점 배열의 종방향의 행수(이 예에서는 60)에 의해 정해지는 거리이다.

도 2와 3은, 스테이지의 이동과 전자 빔의 조사위치의 관계를 설명하기 위한 도면이다. 도 2에서, '×'표시는 전자 빔의 그 시점에서의 조사위치를 나타내며, '0' 표시는 전자 빔의 과거의 조사위치를 나타낸다.

도 2의 (a)는 제 1번째 주사라인의 주사를 나타내고 있다. 스테이지는, 도면의 y방향(화살표시의 방향)으로 일정속도로 이동하고, t=T에 있어서(1, y1)의 좌표위치에 전자 빔을 조사한다. t=2T에서는, 스테이지가 스테이지 속도 u로 이동하고있기 때문에, (1, y1)과 동일한 주사라인의 y 방향의 위치는, u×T만 y 방향으로 이동한다. 그래서, 전자 빔의 조사위치(2, y2)의 y 방향의 위치 y2는, t=T에 있어서의 방향의 위치 y1에 u×T를 더한 위치가 되도록 제어한다. 동일하게, t=nT에 있어서의 제 1 주사라인의 종단에서는, 전자 빔의 조사위치(n, yn)의 y 방향의 위치 yn은, t=T에 있어서의 방향의 위치 y1에 u×(n-1)T를 더한 위치로 되도록 제어한다.

도 2의 (b)는 제 2번째 주사라인의 주사를 나타내고 있다. 스테이지는, 도면의 y방향(화살표시의 방향)으로 일정 속도로 이동하고 있고, t=(n+1)T에 있어서, x방향의 위치를 '1'로 되돌림과 동시에, t=T에 있어서의 방향의 위치 y1에 u×nT를 더한 위치로부터 a를 더한 위치 yn+1+a로 되도록 전자 빔을 제어한다. 이 후는, 제 l 주사라인과 동일하게, 전자 빔의 조사위치를 제어하다. 또한, 여기서 a는 단위범위 내에 있어서의 y 방향의 측정점 사이의 거리이다.

도 3은, y 방향의 스테이지 이동에 대한 전자 빔의 조사위치의 변화를 개략적으로 나타내고 있다.

입력수단(7c)은, 검사 대상으로 되는 기판(2)의 기판종류 정보를 입력하여 그 기판의 측정점 배열을 취득하고, 취득한 측정점 배열의 정보를 스테이지 속도 산출수단(7a) 및 조사위치 산출수단(7b)에 보낸다.

기판종류 정보는, 단위범위의 측정점 배열의 정보, 혹은 기판종류를 특정하는 정보로 할 수 있고, 입력수단(7c)은 이 기판종류 정보를 판독하여 입력한다. 입력수단(7c)에 의한 기판종류 정보의 입력은, 기판에 구비되는 기록 매체로부터 기판종류 정보를 판독하여 행하는 것 외에, 기판을 운송하는 운송장치측 또는 운송 제어 장치측으로부터 수용하도록 해도 된다. 기판종류 정보를 기판에 구비되는 기록매체가 기록하는 경우에는, 예를 들면, 바코드, 자기기록, IC칩 등 임의의 기록매체를 사용할 수 있다. 또, 운송장치측이나 운송제어 장치측으로부터 수용하는 경우에는, 운송측이 기판의 운송시에 사용하는 기판의 기판종류의 정보를 이용한다.

기판종류를 특정하는 정보를 기판종류 정보로서 입력하는 경우에, 입력수단(7c)은 기판종류와 측정점 배열과의 대응관계를 준비해 두고, 입력한 기판종류의 정보로부터 측정점 배열을 해독하고, 스테이지 속도 산출수단(7a)이나 조사위치 산출수단(7b)으로 보낸다.

도 4는 기판종류 정보의 일례이며, 예를 들면, 기판 A의 기판종류에 대한 측정점 배열 900×20, 기판 B의 기판종류에 대한 측정점 배열 320×60이 설정된다.

본 발명의 실시 형태에 의하면, 운송 수단으로부터 기판 검사장치의 기판이 운송되면, 기판 검사장치는 운송된 검사 대상 기판의 기판종류 정보를 취득하고, 이 기판종류 정보에 의거하여 스테이지 속도 및 전자 빔의 조사위치를 제어함으로써, 장치의 프로그램을 재기동함이 없이 다른 종류의 기판의 검사를 연속하여 행할 수 있다.

이상에서 설명한 것처럼, 본 발명의 기판 검사장치에 의하면, 기판종류의 변경시에 장치를 구동하기 위한 소프트웨어의 재기동이 필요 없게 된다.

Claims (3)

1. 전자 빔의 조사에 의해 기판을 검사하는 기판 검사장치로서,

   검사 대상 기판종류마다 설정된 단위범위에 있어서의 측정점 배열에 의거하여, 스테이지 속도 및 전자 빔의 조사위치를 산출하는 스캔 파라미터 산출수단과, 스테이지 이동을 제어하는 스테이지 제어수단과,

   전자 빔의 조사위치를 제어하는 전자 빔 제어수단을 구비하고,

   상기 스테이지 제어수단은, 산출한 스테이지 속도에 의해 기판 스테이지를 구동하고, 상기 전자 빔 제어수단은, 산출한 전자 빔의 조사위치를 기판 스테이지의 동작에 동기하여 제어하는 것을 특징으로 하는 기판 검사장치.
2. 제 1항에 있어서,

   각 기판 종류마다 설정된 기판종류 정보에 의거하여, 단위범위의 측정점 배열을 취득하는 측정점 취득수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 검사장치.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 기판종류 정보는, 단위범위의 측정점 배열, 또는, 기판의 종류를 특정하는 기판종류이며,

   상기 측정점 취득수단은, 측정점 배열을 직접 입력하고 취득하거나, 또는, 기판종류와 측정점 배열과의 대응관계 데이터를 구비하고, 기판종류를 입력하여 대응하는 측정점 배열을 취득하는 것을 특징으로 하는 기판 검사 장치.