TWI282863B - Substrate testing device and substrate testing method - Google Patents

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TWI282863B TW093111144A TW93111144A TWI282863B TW I282863 B TWI282863 B TW I282863B TW 093111144 A TW093111144 A TW 093111144A TW 93111144 A TW93111144 A TW 93111144A TW I282863 B TWI282863 B TW I282863B
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Description

1282863 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種基板對準機構、一種具有該基板對準 機構之基板測試裝置以及一種基板測試方法，該方法適於 測試使用在像例如液晶顯示器或者有機電致發光二極體這 種平板顯示器之TFT陣列基板。 【先前技術】 在像液晶顯示器或者有機電致發光二極體這種平板顯示 器之製造過程中，具有TFT陣列圖案之複數個面板通常在— 玻璃基板上形成’每一面板係從該玻璃基板上切割下來 的。在測試該平板顯示器期間’對該玻璃基板進行測試， 或者對形成於該玻璃基板上之料tft或者像素進 估，以獲得其特性。 ° 上之TFT陣列，通常將該TFT陣列 爲了測試形成於該基板 基板保持在平臺上。 在陣列期間1用該測試結果執行修正 此品要精確地測定一 > & 試R μ位置。因此要求一基板 、-人都將一待測試基板固定於同一位置。 可移動平臺等基板運送機 …、而诸 精確度。錄…… 夠滿足需要之足夠 ，，，、’以進仃機械對準以調整對 準之機械對準過程中之掉成Λ 〃 仁疋在遠 必要之精確度。精確度係有限度的，因此很難滿 常見的係在該基板上提供 示以測定相對於該基板測 爲了進行該基板之對準調整， 對準標示，並且檢測該對準標 92740.doc 1282863 、之基板位f。由於具有SEM之該基板測試裝置使用 電子束測試基板’因此可以藉由該電子束之掃描檢測對準 標示。 然而’當使用電子束檢㈣準標示時，由於該對準標示 之材料，很難精確地檢㈣對準標示。例如，當該對準標 系由、巴緣材料製成時，存在—個問題，那就是由於該電 立束之,,、、射對4對準標示進行充電，導致例如放電之故 ~。冋樣’存在另_個問題，那就是由於該對準標示和該 基板之信號強度非常接近’因而圖像對比度也非常接近， 所以很難將該對準標示與該基板區分開來。 【發明内容】 本發明之一目的係提供一種基板測試裝置以及一種能夠 精確地將-測試結果指定到_基板上之方法。本發明之另 一目的係提供一種基板測試裝置和一種方法，在不考慮一 對準標示之材料之情況下能夠檢測一基板位置。 在本發明中，在不需要藉由相對於該基板測試裝置移動 該基板來執行機械對準調整之條件下，一測試結果藉由進 行資料處ί里以將該測試結果指^到該基板之上而將其與在 一基板上之座標對準，藉此改善了該精確度。同樣，光學 地檢測該對準標示，藉此在不考慮該對準標示之材料之條 件下，檢測一基板位置。 本發明提供一種藉一電子束對一基板之掃描來測試該基 板之基板測試裝置，該裝置包括一測試單元，用於藉由該 電子束之掃描獲取該基板之測試結果；一對準標示檢測單 92740.doc 1282863 元，=光學地檢測在該基板上之一對準標示；一基板位 置計算單元，用於在該基板測試裝置内根據該對準標示之 一位置計算一基板位置；以及一位置對準單元，用於將該 測試結果之一位置與該計算出之基板位置對準。 該測試單元檢測一檢測信號並且藉由橫過該基板之電子 束之掃描獲取該;則試結I。由力測試結果之座㈣置係以 該基板測試裝置為基準，因此當該基板相對於該基板測試 裝置移動之時，該測試結果之位置與在該基板上之位置不 相匹配。 該對準標示檢測單元光學地檢測該基板提供之對準標 不，並且該基板位置計算單元在該基板測試裝置範圍内根 據該檢測到之對準標示位置計算該基板位置。在計算該基 板位置期間，獲得在該檢測到之對準標示位置和該參考對 準標示位置之間之偏移，並且能夠根據該偏移計算得出在χ 和y方向上之移位量及傾斜角。 該位置對準單元將該測試結果之位置與該計算出之基板 位置對準。由於計算出之基板位置轉換成關於該基板測試 裝置之該座標位置，因此該測試結果之位置關於該基板測 試裝置對準。即使當該測試結果之位置與在該基板上之位 置不匹配之時，該測試結果藉由該位置對準指定到該基板 上。 用於位置對準之測試結果可以為由該測試單元直接獲取 之圖像資料，並且也可能為利用圖像資料進行缺陷測試所 獲得之缺陷結果。 92740.doc 1282863 用於本發明之基板測試裝置之對準標示檢測單元包括— 光學顯微鏡或者-CCD攝影機，其用於拾取該基板上之對 準才示示之一圖像。將該對準 丁 +才示不固定在一圖像拾取範圍内 一預疋位置上’其中該對進挪― 對旱軚不位於放置在該基板測試裝 置中之基板上。 由於本發明之對準標示檢測單元藉由—光學單元檢測位 於基板上之對準;^示，因此有可能減小區分該基板與該對 準標不之困難’該困難可以係由於該對準標示之材料引起 的，該困難包括由於該電子光束之照射引起之一充電問題 以及藉由該電子光束檢測引起之較低對比度。 【實施方式】 下面將參考附圖對本發明之較佳實施例進行描述。 圖1係一用於解釋根據本發明一基板測試裝置之概略結 構之示意圖。在圖1中，該基板測試裝置1包括一測試單元 11 ’用於精由一電子束知描測試一 TF T基板21 ; —對準找干 檢測單元12,用於光學地檢測該TFT基板21所提供之一對準 標示22 ;以及一處理單元14，用於執行例如測試、基板位 置計算和位置對準處理。 該基板測試裝置1具有一測試室2，在該測試室内提供該 測試單元11、該對準標示檢測單元12和一平臺3。該測試室 2具有用於將該TFT基板21運進或者運出該室之基板進口或 者出口 4和5，以及用來將氣體排出該測試室2或者吸入氣體 之排氣或者吸氣機構6。 該平臺3支撐位於該測試室2内之該TFT基板21，並且運 92740.doc 1282863 進該TFT基板21進行一電子束之掃描。藉由平臺控制器i3 控制該平臺3之移動。 該測試單元u包括用於將一電子束應用到該tft基板21 上之一基板測試電子搶1 la和用於檢測由於電子束之照射 k α亥基板上發出電子束^唬之一檢測器11 &，並且該測試單 凡牛固地連接在該測試室2中。在圖i中，複數組基板測試 電子搶11a和檢測器llb以與該平臺3之移動方向垂直之方 向排列。電子搶之掃描係藉由移動支撐該TFT基板2丨之平臺 3進行的，也可以藉由移動從該基板測試電子搶發射之 電子束來進行。 同樣’该對準標示檢測單元12光學地檢測該對準標示， 並且具有例如一光學顯微鏡和一 CCD攝影機制組合<3當將 安裝在該平臺3上之TFT基板21定位在一預定位置之時，該 對準標示檢測單元12檢測位於該TFT基板21上之對準標示 22其中5亥tft基板21固定在一圖像拾取範圍内之一拾取位 置上。當該平臺在該平臺控制器1 3之控制下停止於預定位 置之時’由於該平臺3之誤差落在該對準標示檢測單元12 之拾取範圍之内，因此該丁FT基板21之對準標示22反映至該 對準標示檢測單元12之一圖像拾取螢幕上。 該處理單元14包括一測試處理單元1 5，用於藉由該測試 單儿Π檢測出之一檢測信號之輸入來進行一基板信號之信 號處理；一基板位置計算單元1 6，用來藉由該對準標示檢 測單元12檢測出之對準標示之一圖像之輸入計算該基板位 置；以及一位置對準單元1 7，用來將該基板位置與從該測 92740.doc 1282863 試處理單元15得出 指定給該基板位置 之測試結|之位置對準以㈣測試結果 該測試處理單元15接收來自該測試單元U中之檢測器 之m號，並且藉由該圖像處理獲取一測試結果 …。該測試結果15a用於對該TFT基板進行&陷測定，並且 獲取該缺陷結果1 5 b。該缺陷測定可以在該位置對準之前或 者之後進行。 該基板位置計算單元16輸人藉由該對準標讀測單元12 拾取之一圖像，然後計算在該圖像拾取螢幕上之該對準標 示位置16a，進一步從該對準標示位置丨以中計算在該基板 測試裝置1中之基板位置16b。該計算出之基板位置丨讣用 X、y方向和該傾斜角來補償安裝在該平臺3上之該TFT基板 21之一預定位置。該位置對準單元17使用該基板位置i6b 將該測試結果之位置與該基板位置對準。 該位置對準單元17之處理係用於將該測試結果1 5a之資 料與該TFT基板21之基板位置對準之資料處理，並且該處理 並不包括該TFT基板21之機械移動。因此，排除了因機械移 動機構所引起之該對準精確度問題，藉此該定位精確度主 要依賴於該對準標示檢測單元12之精確度並且可以為較高 之精確度。 下面描述根據本發明之該基板測試裝置之一操作實例。 圖2 A-2B為用於解釋根據本發明之該基板測試裝置之一操 作實例之流程圖。圖3A-3B和4A-4C為用於解釋該基板之移 動狀態和掃描之示意操作圖。圖5A-5D為用於解釋根據該對 92740.doc -10- 1282863 準標示位置計异該基板位置之一方式之示意圖。圖6A-6B 為用於解釋將該測試結果指定給該基板位置之一方式之示 意圖。在隨後的内容中，該（步驟S)與在圖2A-2B中所示之 内容相對應。 將該TFT基板2 1運送至該測試室2(圖3 A)中，並且安裝在 該平臺3(圖3B)上（步驟S1)。該平臺控制器13控制一驅動機 構（沒有示出）以移動該平臺3，並且將該TFT基板21停止或 者定位在該測試室2中之一預定位置上（圖4A)。該TFT基板 2 1之一停止位置係在一範圍内的，其中該對準標示檢測單 元12能夠檢測提供在該TFT基板2 1上之對準標示22。 因此，將該TFT基板21定位在該停止位置上，因此該對 準標示檢測單元12在該圖像拾取範圍内檢測該對準標示 22。圖4A顯示定位在該停止位置之Tf?T基板2 1之一實例。 在此’假定將定位在該停止位置之TFT基板2 1相對於該參考 位置在該X方向上移位dx並且在該y方向上移位dy(在該附 圖中X、y為正規座標），並且傾斜β。 該對準標示檢測單元12檢測在該TFT基板2 1上提供之對 準標示22A和22B。在圖5A、5B和5C中顯示之由a和B指示 之該等圓圈典型地代表圖像拾取範圍，其中該對準標示檢 /貝J早元1 2檢測該對準標不。由於定位在該停止位置之丁ρ τ 基板21之偏移，使得如在圖5B和5c中所示，檢測之該拾取 對準標示22A、22B遠離該基板位置（在圖5B中之圓形標示）。 例如，如在圖5B中所示，檢測到該對準標示22A所在之 一位置（dxa、dya)遠離該基板位置，並且檢測到在圖5(：中 92740.doc -11 - 1282863 顯不之該對準標示22B之一位置（dxb、dyb)遠離該基板位 置。爲了測試和掃描該基板，該對準標示位置（dxa、dya) 和（dxb、dyb)中之每一與相對於該參考位置（在該附圖中之 X ’ y正規座標）之該TFT基板21之一移位量（仏，dy)和一傾 斜角0相關聯（步驟S3)。 該基板位置計算單元1 6藉由對來自該對準標示檢測單元 12之一檢測信號進行信號處理以計算該對準標示位置 16 a，並且爲了測試和掃描該基板，從該對準標示位置 16a( dxa、dya)和（dxb、dyb)中進一步計算對應於該參考位 置（在該附圖中之X，y正交座標）之TFT基板21之位置， dy)和傾斜角0。圖5D顯示該對準標示位置16a(dxa、dya)、 (dxb、dyb)與具有該TFT基板2 1之傾斜角$之該位置（dx， dy)之間之對應關係（步驟S4)。 然後，該平臺控制器13驅動該平臺3使該丁 FT基板21相對 於該測試單元11移動以進行掃描。該檢測器u b與該掃描一 起檢測該對準標示（圖4B)。該測試處理單元丨5從該檢測器 lib之一測量信號中獲取該測試結果15a(步驟S5)。 該位置對準單元17將該測試結果15a之位置與該基板位 置1 6b對準。爲了測試和掃描該基板，基於在步驟μ計算之 該TFT基板21之具有傾斜角0之位置（dx，dy)，該位置對準 過程涉及將該測試結果1 5a之位置轉換成該基板位置。 將該測試結果15a藉由該位置對準指定成在該基板上之 像素。圖6 A和6B簡單地示出了一種狀態，其中將該測試結 果（如在圖6A中所示）指定成在該基板上之該等像素（在圖 92740.doc 12 1282863 ⑽中:示）。例如，在圖6A中之—晶格指示出代表在該基板 測以置上之座標系統中之一像素，並且在該等晶格上顯 不之矩形c指示出安裝在該平臺上之基板。藉由該矩形c 表不之基板係藉由在該基板測試裝置上之座標系統中具有 傾斜角Θ之位置（dx，dy)規定的。 因此，將在該基板測試裝置之座標系統中藉由D(x，γ) 代表之该像素指定為該基板上藉由p(x，y)代表之該像素（圖 紐）。該測試處理單元15基於該測試結果⑸進行該檢測測 4並且獲取该缺陷結果丨5b(步驟S6)。測試結束後，將該TFT 基板21藉由該基板進口或者出口 4或者5運出該測試室 同樣，在將該測試結果指定到該基板上期間，在圖⑶之 流程圖之步驟S16中，可以根據該測試結果15a藉由該缺陷 測試獲取該缺陷結果15b，並且在步驟S17上將該缺陷結果 指定到該基板上。在圖2B之流程圖中之步驟su至si5與圖 2八之流程圖之步驟31至35係相同的。 如上所述，根據本發明，能夠將該測試結果正確地指定 至該基板上。同樣，在不考慮該對準標示之材料之情況下， 能夠檢測出該基板之位置。 【圖式簡單說明】 圖1為用於解釋根據本發明之一基板測試裝置之概略結 構之示意圖； 圖2A和2B為用於解釋根據本發明之該基板測試裝置之 操作實例之流程圖； 圖3 A和3 B為用於解釋基板和該掃描之一 92740.doc 13 1282863 意操作圖； 圖4A-4C為用於解釋基板和該掃插之一 操作圖； —移動狀態之示意 圖為用於解釋根據該對準標示位置計算該基板位 置之一方式之示意圖；以及 圖6A和佔為用於解釋將該測試結果指定到該基板位置 上之一方式之示意圖。 【主要元件符號說明】 1 基板測試裝置 2 測試室 3 平臺 4 進口 5 出口 6 排氣或者吸氣機構 7 測試單元 8 對準標示檢測單元 9 平臺控制器 10 處理單元 11 測試處理單元 1 la 基板測试電子搶 lib 檢測器 12 對準標示檢測單元 13 平臺控制器 14 處理單元 92740.doc 1282863 15 測試處理單元 15a 掃描結果 15b 缺陷結果 16 基板位置計算單元 16a 對準標示位置 16b 基板位置 17 位置對準 21 TFT基板 22 對準標示 22A 對準標示 22B 對準標示 92740.doc

Claims (1)

1282863 十、申請專利範圍： 1 種藉由對一基板進行電子束掃描來測試該基板之基板 測試裝置，包括·· ^1式單元’其用來藉由該電子束之掃描獲取該基板 之一測試結果； —對準標示檢測單元，用於光學地檢測位於該基板上 之一對準標示； 基板位置計算單元，用於根據該對準標示之一位置 。十异在該基板測試裝置内之一基板位置；以及 一位置對準單元，用於將測試結果之一位置與該計算 出之基板位置對準，該位置對準單元將該測試結果指定 到該基板位置上。 2·根據申請專利範圍第丨項之基板測試裝置，其中該位置對 準單儿將藉由該測試結果之一缺陷測試獲得之一缺陷結 果與該基板位置對準。 3·根據申請專利範圍第丨或2項之基板測試裝置，其中該對 準標不檢測單元包括用來在該基板上拾取該對準標示之 一圖像之一光學顯微鏡或者一 Ccd攝影機。 4· 一種藉由對位於一基板測試裝置内之一基板進行電子束 掃描來測試該基板之基板測試方法，包括： 藉由該電子束之掃描獲取該基板之一測試結果； 光學地檢測位於該基板上之一對準標示； 根據該對準標示之一位置計算在該基板測試裝置内之 一基板位置； 92740.doc 1282863 將測試結果之一位置與該計算出之基板位置對準；以 及 將該測試結果指定到該基板位置上。 5.根據申請專利範圍第4項之基板測試方法，其中該位置對 準步驟包括將藉由該測試結果之一缺陷測試獲得之一缺 陷結果與該基板位置對準。 92740.doc
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