KR20070107760A

KR20070107760A - 기판 검사 장치

Info

Publication number: KR20070107760A
Application number: KR1020077020867A
Authority: KR
Inventors: 다이수케 이마이
Original assignee: 시마쯔 코포레이션
Priority date: 2005-04-14
Filing date: 2006-03-29
Publication date: 2007-11-07
Also published as: TWI321709B; TW200636409A; JP2011180136A; JPWO2006112242A1; CN101156061A; WO2006112242A1

Abstract

[과제] 제조 공정에 있어서의 위치 오차를 해소하고, 위치 정밀도를 높여, 검사 정밀도를 높이고, 기판 상의 검사 대상 영역의 정확한 위치를 취득한다.

[해결 수단] 기판 검사 장치(1)는, 하전 입자 빔을 기판 상에서 2차원적으로 주사시켜 얻어지는 주사 화상에 기초하여 기판 검사를 실시하는 기판 검사 장치에 있어서, 주사 화상으로부터 기판 상의 검사 대상 영역의 특정 부위의 좌표 데이터를 취득하는 좌표 데이터 취득 수단(7)을 구비한다. 기판 검사에 있어서, 좌표 데이터 취득 수단에서 취득한 좌표 데이터에 기초하여 주사 화상 상의 검사 위치를 특정하는 것에 의해, 오차에 의한 편차에 영향을 받는 일 없이 기판 검사를 실시한다.

기판 검사, 하전 입자 빔, 주사 화상, 특정 부위, 좌표 데이터 취득 수단

Description

기판 검사 장치 {SUBSTRATE INSPECTING APPARATUS}

본 발명은, 전자 빔이나 이온 빔 등의 하전 입자 빔을 기판 상에서 2차원적으로 주사하여 얻어지는 주사 화상에 기초하여 기판 검사를 실시하는 기판 검사 장치에 관한 것으로, 특히, 기판 상의 검사 위치의 특정에 관한 것이다.

전자 빔이나 이온 빔 등의 하전 입자 빔을 기판 상에서 2차원적으로 주사하여 얻어지는 주사 화상에 기초하여 기판 검사를 실시하는 기판 검사 장치가 알려져 있다. 예를 들면, TFT 어레이 장치에 이용하는 TFT 어레이 기판의 제조 공정에서는, 제조된 TFT 어레이 기판이 올바르게 구동하는지 여부의 검사가 실시된다. 이 TFT 어레이 기판 검사에서는, 예를 들면 전자 빔을 TFT 어레이 기판에 주사시키는 것에 의해 주사 화상을 취득하고, 이 주사 화상에 기초하여 검사를 실시하고 있다.

전자 빔을 TFT 어레이 기판 상에서 2차원적으로 주사하려면, 전자 빔과 스테이지를 X축 방향 및 Y축 방향으로 상대적으로 이동하는 것에 의해서, 통상, X축 방향으로 1 라인 만큼 이동하여 검출 신호를 취득한 후, Y축 방향으로 1 라인 만큼 이동하는 조작을 반복하는 것에 의해서 1 프레임 분의 주사 신호를 취득하고 있다.

주사 화상에 의해 TFT 어레이 기판의 검사를 실시하려면, TFT 어레이의 패널이 갖는 각 픽셀의 위치를 주사 화상에서 정확하게 특정할 필요가 있다.

종래, TFT 어레이 상에 복수개 배치되는 패널 내에 있어서, 각 픽셀의 좌표 위치를 구할 때에는, TFT 어레이의 사양 등의 설계상에서 정해져 있는 값을 이용하여 계산에 의해 구하고 있다.

도 6은, 종래의 TFT 어레이 기판 검사 장치에 있어서, TFT 어레이 기판 상의 패널의 픽셀 위치의 산출을 설명하기 위한 도면이다. 도 6의 (a)는 TFT 어레이 기판의 설계상의 좌표 위치를 나타내고, 도 6의 (b)는 TFT 어레이의 액티브 영역인 패널의 픽셀을 나타내고 있다.

TFT 어레이 기판은, 그 사양에 있어서, 패널의 치수나 설치 면수, 기판 상에 있어서의 각 패널의 배치 위치 등의 설계치가 정해지고, 제조 공정에서는 이 사양 및 설계치에 기초하여 제조된다. 제조된 TFT 어레이 기판을 검사할 때에 있어서도도, 이 설계치에 기초하여 각 패널의 위치 및 그 패널 상의 각 픽셀 위치를 계산에 의해서 구하고, 이 위치에 기초하여 검사를 실시한다.

도 6의 (a)에 있어서, TFT 어레이 기판(100)에 형성되는 복수의 패널(101)에 있어서, 각 패널(101)의 특정 부위의 위치를 설계 정보에 기초하여 산출해서 기준 위치(102)로 하고, 도 6의 (b)에 도시한 바와 같이, 이 기준 위치(102)를 패널(101)의 원점으로 하여 각 픽셀(103)의 위치를 산출한다.

한 장의 TFT 어레이 기판 상에, 예를 들면 16면의 액티브 영역인 패널이 설치되는 경우에는, 각 패널의 기준 위치의 좌표를 설계 정보에 기초하여 산출하고, 얻어진 좌표 데이터를 기판 검사 장치에 입력하고, 이 좌표 데이터에 기초하여, 전자 빔과 스테이지를 X축 방향 및 Y축 방향으로 상대적으로 이동시켜서, 주사 화상 을 취득한다.

주사 화상의 취득에 있어서, 좌표 위치가 편차가 있는 경우에는, 기판 검사에 있어서 픽셀 위치가 편차가 있기 때문에, 결함 위치의 특정에 시간을 필요로 하게 된다. 이 좌표 위치가 편차가 있는 하나의 요인으로서, 스테이지의 좌표계와 주사 빔의 좌표계가 일치하고 있지 않은 경우가 있고, 이 경우에는, 검출 신호를 취득하여 얻어지는 주사 화상의 위치와 스테이지 상에 배치한 기판의 위치와의 사이에 위치 편차(주사 신호의 시야 편차)가 생기게 된다.

종래, 이 위치 편차의 보정은, 시료(TFT 어레이 기판) 상에 위치 맞춤을 위한 마크를 마련하고, 스테이지를 동작시키면서 시료 상에 마련한 마크의 위치를 확인하고, 스테이지의 좌표계와 주사 빔의 좌표계를 좌표 변환하는 것에 의해 실시하고 있다. 또한, 마크를 시료 상에 마련했을 경우에는 검사 대상의 기판을 교환할 때에 생기는 위치 편차의 문제가 있기 때문에, 이 문제를 해소하는 것으로서, 시료를 지지하는 스테이지 상에 마크를 마련하고, 이 마크의 주사 화상으로부터 스테이지의 좌표계의 위치 편차나 주사 빔의 좌표계의 위치 편차를 구하는 검사를, 본원의 출원인은 출원하고 있다.

또한, 본원의 발명자는, 좌표 위치가 편차가 있는 다른 요인으로서, 상기한 스테이지의 좌표계와 주사 빔의 좌표계와의 관계 외에, 기판 상의 검사 대상 영역의 좌표 위치가 있는 것을 찾아내었다.

기판의 패널 등의 검사 대상 영역의 좌표 위치는, 종래 상기한 바와 같이, 설계치에 기초하여 계산에 의해 구하고 있지만, 이 좌표 위치에는, 기판 제조 공정에 있어서의 오차가 고려되어 있지 않기 때문에, 실제의 기판 상에 형성되는 검사 대상 위치는, 계산으로 얻어진 좌표 위치로부터 편차가 있는 경우가 있다. 이 좌표 위치의 편차는 획일적이 아니고, 제조 조건이나 환경 조건에 따라 여러 가지로 변화한다.

도 7은, 검사 대상 영역의 좌표 위치의 편차를 설명하기 위한 도면이다. 도 7의 (a)에 있어서 파선은 설계 정보에 기초하여 산출한 패널의 위치(104)를, 또한, 실선은 실제의 기판 상에 형성되는 패널의 위치(105)를 각각 모식적으로 나타내고 있다. TFT 어레이 기판에 있어서, 액티브 영역의 실제의 좌표 위치(패널 위치)(105)는, 제조상의 오차에 의해 설계상의 좌표 위치(104)로부터 좌표 편차가 생긴다. 이 좌표 편차의 방향이나 편차량은, 동일한 TFT 어레이 기판 상의 각 패널에 따라 각각 다르므로 획일적이 아니다.

도 7의 (b)에 있어서, 액티브 영역의 실제의 좌표 위치(패널 위치)(105)가, 설계상의 좌표 위치(104)로부터 편차가 있는 경우에는, 실제의 픽셀(103)의 위치(X11, Y11)도, 설계상의 픽셀(103)의 위치(x11, y11)로부터 편차가 있게 되어, 픽셀의 위치를 정확하게 특정하는 것이 곤란해져서, 결함 픽셀의 특정도 곤란해진다.

여기에서, 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하여, 제조 공정에 있어서의 위치 오차를 해소하고, 위치 정밀도를 높여, 검사 정밀도를 높이는 것을 목적으로 한다.

또한, 제조 공정에 있어서의 위치 오차를 해소하기 위해서, 기판 상의 검사 대상 영역의 정확한 위치를 취득하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 기판 상의 검사 대상 영역의 특정 부위의 좌표 데이터를 주사 화상으로부터 구하고, 이 좌표 데이터에 기초하여 좌표 위치를 산출하는 것이며, 주사 화상으로부터 좌표 데이터를 구하는 것에 의해, 제조된 실제의 기판에 포함되는 설계치로부터의 오차를 포함한 좌표 데이터를 취득할 수 있기 때문에, 제조 공정에 있어서의 위치 오차를 해소할 수 있다.

본 발명의 기판 검사 장치는, 하전 입자 빔을 기판 상에서 2차원적으로 주사시켜 얻어지는 주사 화상에 기초하여 기판 검사를 실시하는 기판 검사 장치에 있어서, 주사 화상으로부터 기판 상의 검사 대상 영역의 특정 부위의 좌표 데이터를 취득하는 좌표 데이터 취득 수단을 구비한다. 기판 검사에 있어서, 좌표 데이터 취득 수단에서 취득한 좌표 데이터에 기초하여 주사 화상 상의 검사 위치를 특정하는 것에 의해, 패널의 위치 편차에 의한 오차에 영향을 받는 일 없이 기판 검사를 실시한다.

본 발명의 좌표 데이터 취득 수단의 제1의 형태는, 주사 화상을 표시하고, 표시 화상 상에 있어서 검사 대상 영역의 특정 부위를 지정하는 것에 의해 좌표 데이터를 취득하는 형태이며, 주사 화상을 표시 수단에 표시한 표시 화상 상에 있어서 상기 특정 부위를 지정하는 지정 수단과, 지정한 특정 부위의 좌표 데이터를 주사 화상으로부터 판독하는 좌표 데이터 판독 수단을 구비한다.

표시 수단은 주사 화상을 표시한다. 지정 수단은, 표시 수단에 표시된 표시 화상 상에서 커서를 이동하여, 표시된 주사 화상의 특정 부위를 지정한다. 좌표 데이터 판독 수단은, 지정 수단에서 지정되는 표시 수단 상의 위치에 기초하여, 그 위치에 대응하는 주사 화상의 좌표 데이터를 판독한다. 판독한 좌표 데이터는 등록해 둘 수 있다.

또한, 본 발명의 좌표 데이터 취득 수단의 제2의 형태는, 주사 화상으로부터, 특정 부위를 데이터 처리에 의해서 자동 추출하는 추출 수단과, 추출 수단에서 추출한 특정 부위의 좌표 데이터를 주사 화상으로부터 판독하는 좌표 데이터 판독 수단을 구비한다.

추출 수단은, 주사 화상을 검색하여 특정 부위를 추출한다. 특정 부위의 추출은, 예를 들면, 특정 부위에 특징적인 형상을 화상 처리에 의해 주사 화상으로부터 검색하는 것으로 실시할 수 있다. 좌표 데이터 판독 수단은, 제1의 형태와 마찬가지로, 추출 수단에서 추출한 특정 부위의 위치에 기초하여, 그 위치에 대응하는 주사 화상의 좌표 데이터를 판독한다. 판독한 좌표 데이터는 등록해 둘 수 있다.

검사 대상 영역은 직사각형 영역으로 할 수 있으며, 특정 부위는, 이 직사각형 영역의 4개의 코너 부위로 할 수 있다.

또한, 기판은 TFT 어레이를 형성한 TFT 어레이 기판으로 할 수 있으며, 이 경우에는, 검사 대상 영역은 TFT 어레이 상의 TFT가 형성된 패널 부분으로 할 수 있으며, 또한, 좌표 데이터 취득 수단에서 취득한 좌표 데이터를 등록할 수 있다.

이 경우에는, 전자선을 기판 상에서 2차원적으로 주사하여 얻어지는 전자 빔 주사 화상에 대해서, 등록한 좌표 데이터에 기초하여, TFT 어레이 기판의 특정 부위의 검사 위치를 특정하여, 패널 부분의 검사를 실시한다.

본 발명에 의하면, 제조 공정에 있어서의 패널의 위치 편차에 의한 오차를 해소하고, 위치 정밀도를 높여, 검사 정도를 높일 수 있다.

또한, 기판 상의 검사 대상 영역의 정확한 위치를 취득할 수 있다.

도 1은 본 발명의 기판 검사 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 2는 본 발명의 기판 검사 장치의 구성예를 설명하기 위한 개략 블럭도이다.

도 3은 본 발명의 기판 검사 장치에 의한 좌표 데이터의 취득 동작을 설명하기 위한 순서도이다.

도 4는 본 발명의 기판 검사 장치의 디스플레이 상의 표시 화면예이다.

도 5는 본 발명의 기판 검사 장치의 다른 구성예를 설명하기 위한 개략 블럭도이다.

도 6은 종래의 TFT 어레이 기판 검사 장치에 있어서, TFT 어레이 기판 상의 패널의 픽셀 위치의 산출을 설명하기 위한 도면이다.

도 7은 검사 대상 영역의 좌표 위치의 편차를 설명하기 위한 도면이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

1 : 기판 검사 장치 2 : 전자 빔원

3 : 스테이지 4 : 검출기

5 : 주사 화상 형성 수단 6 : 주사 화상 기억 수단

7 : 좌표 데이터 취득 수단 7a : 지정 수단

7b : 좌표 데이터 판독 수단 7c : 좌표 데이터 추출 수단

8 : 좌표 데이터 기억 수단 9 : 제어 수단

10 : 주사 화상 11 : TFT 어레이 기판

12 : 패널 13 : TFT 어레이

14-1 ~ 14-4 : 특정 부위 15 : 마크

20 : 표시 수단 21 : 표시 화상

21a : 주사 화상 표시 영역 21b : 좌표 데이터 영역

21c : Plot 버튼 21d : 좌표치 영역

21e : Position Find Start 버튼 2lf : Next 버튼

21g : Back 버튼 21h : Align 영역

21i : Apply 버튼 21j, 21k, 21l : 표시 상태

21m : 가이드 리스트 22 : 패널상(像)

23-1 ~ 23-4 : 코너 부위

이하, 본 발명의 실시의 형태에 대하여, 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 기판 검사 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이며, 기판 상의 검사 대상 영역의 특정 부위의 좌표 데이터를 주사 화상으로부터 구하는 상태 를 모식적으로 나타내고 있다.

또한, 본 발명의 기판 검사 장치는, 하전 입자 빔을 기판 상에서 2차원적으로 주사하여 얻어지는 주사 화상에 기초하여 기판 검사를 실시하는 기판 검사 장치에 관한 것이지만, 이하에 설명하는 예에서는, 하전 입자 빔으로서 전자 빔을 이용하여, TFT 어레이를 형성한 TFT 어레이 기판 상을 2차원적으로 주사하여 주사 화상을 취득하고, 이 주사 화상으로부터 TFT 어레이 상의 TFT가 형성된 패널 부분을 검사 대상 영역으로 하여, 그 패널 부분에 형성된 픽셀의 결함 검사를 실시하는 경우에 대하여 설명한다.

도 1의 (a)는, TFT 어레이 기판의 주사 화상을 나타내고, 도 1의 (b)는 주사 화상의 표시 화상을 나타내고 있다.

도 1의 (a)는, 스테이지(도시하지 않음) 상에 지지시킨 TFT 어레이 기판을, 전자 빔으로 주사하여 얻어지는 주사 화상의 일례를 나타내고 있다. 주사 화상(10)은, TFT 어레이 기판(11)과 스테이지 상에 마련된 마크(15)를 포함하고 있다.

TFT 어레이 기판(11) 상에는 TFT 어레이(13)가 형성된다. 여기에서는, TFT 어레이(13)로서, [00], [0l], [02], [03], ~, [23]의 12면의 패널(12)을 배열한 예를 나타내고 있다. 각 패널(12)에는, 복수의 픽셀(도시하지 않음)이 형성된다. 이 패널의 배열 수 및 배열 패턴은 이 예에 한정하지 않고 임의로 할 수 있다.

기판 검사 장치는, 이 주사 화상 중의 패널(12)을 검사 대상 영역으로 하여, 예를 들면 이 패널(12) 중에 포함되는 픽셀의 결함 검사를 실시한다. 본 발명의 기판 검사 장치는, TFT 어레이 기판(11) 상에 있어서의 각 패널의 위치를 특정하기 위하여, 이 주사 화상(10) 중 패널(12)의 특정 부위(14)의 좌표 위치를 취득한다.

여기에서는, 패널(12)의 직사각형 형상의 4개의 코너 부위를 특정 부위(14-1 ~ 14-4)로 하고, 이 특정 부위의 좌표 위치를 요구하는 것에 의해, 각 패널(12)의 위치를 특정한다. 패널(12)의 위치를 특정하는 것에 의해, 패널(12)에 포함되는 각 픽셀의 위치를 특정할 수 있다.

주사 화상으로부터 패널의 특정 부위의 좌표 데이터의 취득은, 주사 화상(10)을 표시 수단(도시하지 않음) 상에 표시하고, 이 표시 화상의 패널 상의 특정 부위를 지정하는 형태로 할 수 있다.

도 1의 (b)는, 도 1의 (a)의 주사 화상 중의 하나의 패널을 표시 수단(도시하지 않음) 상에 표시한 표시 화상을 나타내고 있다. 표시 화상(21)에는, [00]으로 도시되는 패널(12)의 패널상(像)(22)이 표시된다. 패널상(22)의 직사각형 형상의 윤곽에 주목하여, 예를 들면 4개의 코너 부위(23-1 ~ 23-4)를 특정 부위로 하고, 이 특정 부위를 지정하는 것에 의해 좌표 데이터를 취득한다. 여기에서는, 특정 부위로서 패널상(22)의 코너 부위(23-1 ~ 23-4)를 이용하고 있지만, 코너 부위에 한정하지 않고 임의의 부위를 특정 부위라고 해도 된다.

또한, 도 1의 (b)에서는, 주사 화상을 표시 수단 상에 표시한 표시 화상을 이용하여 검사 대상 영역의 좌표 데이터를 취득하고 있지만, 주사 화상을 화상 처리하는 것에 의해 검사 대상 영역의 좌표 데이터를 직접 취득해도 된다.

또한, 도 1의 (a) 중의 마크(15)는, 스테이지의 좌표계와 전자 빔 등의 주사 빔의 좌표계와의 위치 관계를 정하기 위한 지표 위치이며, 스테이지의 좌표계에 있어서 스테이지 상의 마크의 주사 화상으로부터 마크의 위치를 구하고, 이 마크 위치를 지표 위치로 하여 위치 편차를 구한다.

따라서, 본 발명의 기판 검사 장치에서는, 주사 화상(10)을 이용하는 것에 의해서, 마크(15)의 위치로부터 스테이지의 좌표계와 전자빔의 좌표계와의 위치 관계를 정하며, 또한, 각 패널의 특정 부위의 위치로부터, TFT 어레이 기판 상의 패널에 위치를 특정할 수 있어, 기판 상의 검사 대상 영역의 정확한 위치를 취득할 수 있다.

도 2는, 본 발명의 기판 검사 장치의 구성예를 설명하기 위한 개략 블럭도이다. 도 2에 있어서, 주사 검사 장치(1)는, 전자 빔원(2), 스테이지(3), 검출기(4), 주사 화상 형성 수단(5), 주사 화상 기억 수단(6), 좌표 데이터 취득 수단(7), 좌표 데이터 기억 수단(8), 제어 수단(9)을 구비한다.

전자 빔원(2) 및 스테이지(3)는, 제어 수단(9)의 제어에 의해서, 스테이지(3)에 배치한 TFT 어레이 기판(도시하지 않음)을 주사하여, TFT 어레이 기판으로부터의 2차 전자를 검출기(4)로 검출한다. 주사 화상 형성 수단(5)은 검출기(4)에서 검출한 2차 전자에 기초하여, 주사 화상을 형성한다. 형성된 주사 화상은, 주사 화상 기억 수단(6)에 기억된다.

본 발명의 기판 검사 장치(1)는, 취득한 주사 화상으로부터 TFT 어레이 기판의 패널(주사 대상 영역)에 설정한 특정 부위의 좌표 데이터를 취득한다.

도 2에 도시한 구성에서는, 주사 화상 기억 수단(6)이 기억하고 있는 주사 화상을 표시 수단(20)에 표시하고, 표시된 표시 화상을 관찰하는 것에 의해서, TFT 어레이 기판의 패널(주사 대상 영역)에 미리 설정되어 있는 특정 부위를 확인하고, 이 특정 부위의 좌표 데이터를 좌표 데이터 취득 수단(7)에 의해서 취득한다.

표시 수단(20)은, TFT 어레이 기판이 갖는 복수의 패널의 주사 화상을 미리 설정된 순서에 따라서 표시하는 것 외에, 전체 패널을 일괄하여 표시해도 된다. 또한, 표시 수단(20)은, 액정 표시 디스플레이나 CRT 등의 임의의 표시장치를 이용할 수 있다.

도 2에 도시한 좌표 데이터 취득 수단(7)은, 지정 수단(7a) 및 좌표 데이터 판독 수단(7b)을 구비한다. 지정 수단(7a)은, 표시 수단(20)에 표시되는 표시 화상 상의 위치를 지정하고, 좌표 데이터 판독 수단(7b)은, 지정 수단(7a)에서 지정된 위치의 좌표 데이터를 주사 화상 기억 수단(6)으로부터 판독하여, 좌표 데이터 기억 수단(8)에 저장하여 등록한다.

지정 수단(7a)에 의한 특정 부위의 지정은, 미리 설정된 순서에 따라 실시할 수 있다. 좌표 데이터 기억 수단(8)은, 지정 수단(7a)에 의해 지정하여 판독한 좌표데이터를, 판독 순서로 저장하는 것에 의해서, 미리 설정된 순서에 특정 부위의 좌표 데이터를 저장할 수 있다. 또한, 지정 수단(7a)에 의한 특정 부위의 지정은, 미리 설정된 순서에 한정하지 않고 임의의 순서로 지정해도 되지만, 이 경우에는, 특정 부위를 식별할 수 있도록, 특정 부위마다 설정된 주소 등의 식별 데이터와 함께 좌표 데이터 기억 수단(8)에 저장한다.

지정 수단(7a)은, 표시 수단(20) 상의 커서를 이동하여, 커서 위치의 입력을 조작하는 마우스나 키이 등의 장치나, 터치 패널 등의 표시 수단(20)의 표시면에 위치 지정을 실시하는 장치 등의 임의의 위치 지정 장치를 이용할 수 있다.

좌표 데이터 기억 수단(8)은, 좌표 데이터 취득 수단(7)에서 취득한 특정 부위의 좌표 데이터를 기억하여 등록한다.

제어 수단(9)은, 좌표 데이터 기억 수단(8)에 등록된 좌표 데이터를 판독하고, 전자 빔원(2)이나 스테이지(3)를 구동하고, TFT 어레이 기판(도시하지 않음) 상을 재차 주사하고, 2차 전자를 검출기(4)로 검출하여, 주사 화상을 취득한다.

기판 검사 장치(1)는, 기판 검사 대상의 TFT 어레이 기판마다 특정 부위를 지정하여 좌표 데이터를 취득하여 좌표 데이터 기억 수단(8)에 등록하고, 이 등록한 좌표 데이터에 기초하여 주사 화상을 취득하여 기판 검사를 실시할 수 있지만, TFT 어레이 기판의 치수나 패널의 치수, 배열의 수나 패턴 등의 각종 사양이 동일한 경우에는, 제조 공정에서 생기는 위치 오차는 어느 쪽의 TFT 어레이 기판에도 동일하게 발생한다고 볼 수 있으므로, 1회의 주사로 얻은 주사 화상을 이용하여 취득한 좌표 데이터를 공통 데이터로 하고, 동일한 사양의 TFT 어레이 기판에 대한 기판 검사에서는, 이렇게 미리 구하여 등록해 둔 좌표 데이터를 이용하여, 기판 검사에 이용하는 주사 화상을 취득해도 된다.

다음, 도 3의 순서도를 이용하여 기판 검사 장치에 의한 좌표 데이터의 취득 동작에 대해 설명한다. 좌표 데이터의 취득은, 전자 빔을 TFT 어레이 기판 상에서 주사(Signal Scan)하여 주사 화상을 취득하는 공정(Sl)과, Sl의 공정에서 취득한 주사 화상을 이용하여 특정 부위의 좌표 데이터를 취득하는 공정(S2)을 구비한다.

좌표 데이터를 취득하는 S2의 공정에서는, 주사 화상 기억 수단에 기억되어 있는 주사 화상으로부터, 표시 수단의 디스플레이 상에 표시하고 싶은 패널을 선택한다. 이 패널의 선택은, 미리 설정된 순서로 실시할 수 있다. 예를 들면, 도 1에 도시된 바와 같이, 주사 화상(10)에 [00], [0l], [02], [03], ~, [23]의 12면의 패널(12)을 배열한 예에서는, [00]→[Ol]→[02]→[03]→ ~ →[23] 등과 같이 미리 순서를 설정해 두고, 이 설정 순서에 따라서 패널을 선택한다. 또한, 표시 수단에 표시하는 패널의 선택은, 미리 설정한 선택 순서에 한정하지 않고, 입력 수단으로부터 임의로 선택하도록 해도 된다(S2a).

S2a에서 선택한 패널의 주사 화상을 표시 수단의 디스플레이 상에 표시한다(S2b).

도 4는 디스플레이 상의 표시 화면 예이다. 도 4에 도시한 표시 화상예에서는, 주사 화상 표시 영역(21a)에 선택한 패널의 패널상(22)을 표시하는 것 외에, 패널상(22) 상에서 지정한 특정 부위의 좌표 데이터를 취득하여 편집하기 위한 표시를 한다.

주사 화상 표시 영역(21a)에는 선택된 패널의 주사 화상을 패널상(22)으로서 표시한다. 여기에서는, 직사각형 형상의 패널상(22)의 4개의 코너 부위(도면 중의 동그라미 친 숫자 1 ~ 4)를 특정 부위로서 설정하고 있다. 조작자는, 이 표시된 패널상(22)을 관찰하여 코너 부위를 확인하고, 이 코너 부위에 커서나 포인터를 이동하여 위치 맞춤하는 것에 의해서, 특정 부위를 지정한다. 도 4에서는, 직사각형 형상의 패널상(22)의 4개의 코너 부위를, 좌상(동그라미 친 숫자 1), 좌하(동그라 미 친 숫자 2), 우하(동그라미 친 숫자 3), 우상(동그라미 친 숫자 4)과 같이 반시계 방향의 순서로 클릭하여(LU클릭, LD클릭, RD클릭, RU클릭), 4개의 특정 부위를 지정한다.

따라서, 좌표 데이터를 취득하는 순서는, 하나의 TFT 어레이 기판에서 12면을 가정했을 경우에는, 이하의 표 1이 된다.

1	패널 00	11	패널 22
2	패널 01	12	패널 23
3	패널 02	13	종료
4	패널 03	14
5	패널 10	15
6	패널 11	16
7	패널 12	17
8	패널 13	18
9	패널 20	19
10	패널 21	20

또한, 이 지정 순서는, 임의로 설정할 수 있지만, 좌표 데이터 기억 수단에 저장하는 어드레스와 대응하고 있기 때문에, 지정 순서와 좌표 데이터의 저장 순서가 설정되어 있는 경우에는 그 순서로 지정하고, 설정 순서 이외로 저장하는 경우에는, 지정 위치와 저장처가 대응하도록 어드레스 등에 의해 지정하여, 대응 관계를 식별할 수 있도록 설정한다.

또한, 주사 화상 표시 영역(21a)에 표시되는 주사 화상은, 좌표 데이터를 취득하기 위한 특정 부위의 선택에 이용하는 것으로서, 기판 검사의 주사 화상에 대한 보조적인 화상에 지나지 않는다(S2c).

도 4에 도시한 표시 화상(21)에 있어서, "Position Find Start"의 버튼(21e)을 클릭하면, 좌표 데이터의 취득 처리의 실행이 개시되어, "Position Find Start"의 표시에서 "Abort Position Find"로 바뀐다. 좌표 데이터의 취득 처리를 중단하려면, 이 "Abort Position Find"를 클릭한다. 처리를 중단했을 경우에는, 취득 중의 데이터는, 예를 들면 모두 파기되고, 모든 취득치(取得値)는 전회치(前回値)의 상태로 된다.

좌표 데이터의 취득 처리의 실행이 개시한 다음에는, "Next" 버튼(21f)이나 "Back" 버튼(21g)의 조작 가이드에 따라 처리한다.

주사 화상 표시 영역(21a)에 있어서, 패널상(22)의 코너 부위(도면 중의 동그라미 친 숫자 1)를 클릭하면, 클릭된 코너 부위의 좌표 데이터가 영역(21b)에 표시된다. 이 코너 부위를 선택하는 경우에는, "Plot 1"의 버튼(21c)을 클릭한다. 이 클릭에 의해서, 우측 옆의 영역(21d)에 좌표치(XXX, YYY)가 표시된다.

마찬가지로, 패널상(22)의 다른 코너 부위(도면 중의 동그라미 친 숫자 2~4)를 클릭하면, 클릭된 코너 부위의 좌표 데이터가 영역(21b)에 표시되고, "Plot 2" 내지 "Plot 4"의 버튼(21c)을 클릭하는 것에 의해서, 이 코너 부위가 선택되어, 우측 옆의 영역(21d)에 좌표치(XXX, YYY)가 표시된다(S2d).

이러한 4점의 코너 부위의 좌표 데이터가 결정된 후, "Next" 버튼(21f)을 클릭하면, 가이드 리스트(21m)에 좌표 데이터가 추가된다. 또한, 가이드 리스트(21m)에 있어서, 좌표 데이터를 이미 취득한 패널, 좌표 데이터를 현재 취득 중인 패널, 좌표 데이터를 취득하기 전의 패널을, 각각 다른 표시 상태로 표시할 수 있다. 예를 들면, 표시 상태(21j)는 좌표 데이터를 이미 취득한 패널을 나타내고, 표시 상태(21k)은 현재 취득 중인 패널을 나타내고, 표시 상태(21l)은 취득하기 전의 패널을 나타내고, 색이나 수식(修飾)을 바꾸어 표시하는 등으로 하여 식별 가능하게 할 수 있다.

또한, 표시 상태(21k)에서 표시 상태(21j)로 변화하는 것에 의해서, 그 코너 부위의 좌표 데이터의 취득이 종료한 것을 인식시키고 있다.

또한, 주사(Signal Scan) 시에 취득한 얼라인먼트 좌표치를 이용하여 편집하는 경우에는(S2e), "Align 1"이나 "Align 2"의 영역(21h)에 표시된 얼라인먼트 좌표치에 대해서, "Apply" 버튼(21i)을 클릭한다(S2f).

가이드 리스트(21m)에 있어서, 표시 상태(21j)의 좌표 데이터는 등록되어, 좌표 데이터 기억 수단에 저장된다(S2g).

주사 화상 표시 영역(21a)에 선택된 패널의 전체 코너 부위에 대해서 상기 S2c ~ S2g를 반복하고(S2h), TFT 어레이 기판이 갖는 전체 패널에 대해서 상기 S2a ~ S2h를 반복하는 것에 의해, TFT 어레이 기판이 갖는 전체 패널의 특정 부위의 좌표 데이터를 취득한다(S2h).

도 5는, 본 발명의 기판 검사 장치의 다른 구성예를 설명하기 위한 개략 블럭도이다. 도 5에 도시한 구성예는, 주사 화상으로부터 특정 부위의 좌표 데이터를 취득할 때에, 주사 화상을 화상 처리하는 것에 의해서 자동 취득하는 것이며, 상기 도 2에 도시한 구성예와 좌표 데이터 취득 수단(7)의 구성의 점에서 다르지만, 그 외의 구성은 도 2에 도시한 구성예와 거의 동일하다.

이하, 좌표 데이터 취득 수단(7)에 대해서만 설명한다. 좌표 데이터 취득 수단(7)은, 주사 화상 기억 수단(6)에 기억하는 주사 화상을 판독하고, 미리 설정해 둔 특정 부위의 형상 등을 검색 키이로 하여 특정 부위를 검색하고, 검색한 특정 부위의 좌표 데이터를 추출하는 좌표 데이터 추출 수단(7c)을 구비한다. 주사 화상으로부터 특정 부위를 추출하는 화상 처리는, 임의의 알고리즘을 이용할 수 있으며, 예를 들면 코너 부위의 각도 정보나 음영 정보 등의 검색 키이를 이용한 패턴 처리 등의 주사 화상으로부터 대응하는 형상 부분을 검색하는 알고리즘에 의해 실시할 수 있다.

본 발명의 주사 빔 장치는, 전자선 마이크로 분석기, 주사 전자 현미경, X선 분석 장치 등에 적용할 수 있다.

Claims

하전 입자 빔을 기판 상에서 2차원적으로 주사하여 얻어지는 주사 화상에 기초하여 기판 검사를 실시하는 기판 검사 장치에 있어서,

상기 주사 화상으로부터 기판 상의 검사 대상 영역의 특정 부위의 좌표 데이터를 취득하는 좌표 데이터 취득 수단을 구비하고,

상기 좌표 데이터 취득 수단에서 취득한 좌표 데이터에 기초하여 주사 화상 상의 검사 위치를 특정하는 것을 특징으로 하는 기판 검사 장치.
청구항 1에 있어서,

상기 좌표 데이터 취득 수단은,

상기 주사 화상을 표시 수단에 표시한 표시 화상 상에 있어서 상기 특정 부위를 지정하는 지정 수단과,

상기 지정한 특정 부위의 좌표 데이터를 주사 화상으로부터 판독하는 좌표 데이터 판독 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 검사 장치.
청구항 1에 있어서,

상기 좌표 데이터 취득 수단은,

상기 주사 화상으로부터, 상기 특정 부위를 데이터 처리에 의해서 자동 추출하는 추출 수단과,

상기 추출 수단에서 추출한 특정 부위의 좌표 데이터를 상기 주사 화상으로부터 판독하는 좌표 데이터 판독 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 검사 장치.
청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,

상기 검사 대상 영역은 직사각형 영역이며,

상기 특정 부위는, 상기 직사각형 영역의 4개의 코너 부위인 것을 특징으로 하는 기판 검사 장치.
청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,

상기 기판은 TFT 어레이를 형성한 TFT 어레이 기판이며,

상기 검사 대상 영역은 상기 TFT 어레이 상의 TFT가 형성된 패널 부분이며,

상기 좌표 데이터 취득 수단에서 취득한 좌표 데이터를 등록하고, 전자선을 기판 상에서 2차원적으로 주사시켜 얻어지는 전자 빔 주사 화상에 대해서, 상기 등록한 좌표 데이터에 기초하여, 상기 TFT 어레이 기판의 특정 부위의 검사 위치를 특정하여, 상기 패널 부분의 검사를 실시하는 것을 특징으로 하는 기판 검사 장치.