ＴＦＴアレイ検査装置
【課題】ＴＦＴアレイの検査時間を長くすることなく、ＴＦＴアレイの電位をチャージ保持することで検出される欠陥を検出する。
【解決手段】荷電粒子ビームをＴＦＴ基板上で二次元的に走査して走査画像を形成し、この走査画像によりＴＦＴアレイを検査するＴＦＴアレイ検査装置であり、試料を支持するとともに二次元方向に移動するステージと、このステージを駆動制御するステージ制御部と、荷電粒子ビームの走査を制御するとビーム走査制御部と、ＴＦＴ基板への検査信号の印加を制御する検査信号制御部と、走査画像を取得してアレイ検査を行う信号処理部とを備える。ステージ制御部およびビーム走査制御部は、荷電粒子ビームのＸ方向のビーム走査と、ステージのＸ方向と直交するＹ方向のステージ送りとによる二次元走査を一パスとして、ＴＦＴ基板をビーム走査方向に複数のパスで分割して二次元走査し、各パスにおいて、同一のパスを往路と復路とで往復して走査する。
【解決手段】荷電粒子ビームをＴＦＴ基板上で二次元的に走査して走査画像を形成し、この走査画像によりＴＦＴアレイを検査するＴＦＴアレイ検査装置であり、試料を支持するとともに二次元方向に移動するステージと、このステージを駆動制御するステージ制御部と、荷電粒子ビームの走査を制御するとビーム走査制御部と、ＴＦＴ基板への検査信号の印加を制御する検査信号制御部と、走査画像を取得してアレイ検査を行う信号処理部とを備える。ステージ制御部およびビーム走査制御部は、荷電粒子ビームのＸ方向のビーム走査と、ステージのＸ方向と直交するＹ方向のステージ送りとによる二次元走査を一パスとして、ＴＦＴ基板をビーム走査方向に複数のパスで分割して二次元走査し、各パスにおいて、同一のパスを往路と復路とで往復して走査する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子ビームやイオンビーム等の荷電粒子ビームを基板上で二次元的に走査して得られる走査画像に基づいて基板検査を行うＴＦＴアレイ検査装置および走査ビーム装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
検査対象のＴＦＴアレイに検査信号を印加し、電子ビームやイオンビーム等の荷電粒子ビームを基板上で二次元的に走査し、ビーム走査で得られる走査画像に基づいて基板検査を行う基板検査装置が知られている。例えば、ＴＦＴディスプレイ装置に用いるＴＦＴアレイ基板の製造工程では、製造されたＴＦＴアレイ基板が正しく駆動するかの検査が行われるが、このＴＦＴアレイ基板検査では、荷電粒子ビームとして例えば電子ビームを用いて、ＴＦＴアレイ基板を走査することで走査画像を取得し、この走査画像に基づいて検査を行っている。（特許文献１，２，３）
【０００３】
特許文献３には、電子線の走査において、照射領域にウエハ帯電用電子線を照射して帯電させ、同照射領域に画像取得用電子線を走査して二次電子画像を取得する方法が開示されている。
【０００４】
図８は従来のＴＦＴ素子と走査領域との関係を説明するための図である。図８では、ＴＦＴ素子の一つのピクセル１２０と、荷電粒子ビームが走査する走査領域１３０との関係を示している。一般に、ピクセル１２０には縦方向および横方向のピッチサイズを異にする複数種類のピクセルサイズが存在する。例えば、横９９μｍ、縦２９７μｍのピクセルサイズ、あるいは横２６４μｍ、縦８８μｍのピクセルサイズ等が知られている。
【０００５】
電子ビームをＴＦＴアレイ基板上で二次元的に走査する際には、電子ビームとステージをＸ向及びＹ方向に相対的に移動させている。
【０００６】
ビーム走査とステージ移動との制御形態として、ＴＦＴアレイの一ピクセルのＹ方向の幅に相当する送り幅のステージ送りと、一ピクセルのＸ方向の幅に相当する走査幅のビーム走査とを交互に行うことによって、パス内の走査画像を複数のフレームによって取得する制御が知られている。
【０００７】
図９は、ＴＦＴアレイ上における荷電粒子ビームの走査を説明するための図である。図９において、複数の荷電粒子ビーム源（ＧＵＮ１、ＧＵＮ２，…）から発せられた荷電粒子ビームはＴＦＴアレイ基板上を照射する。この荷電粒子ビームの照射において、各荷電粒子ビーム源は、ＴＦＴアレイ上に設定した複数のパス（図９ではパス１〜パス４）の一パス内において、荷電粒子ビームを走査幅Ｄxの幅で走査する。この荷電粒子ビームの走査は、荷電粒子ビーム源によるビームの振り動作によってパスを単位として行い、一つのパスが終了した後、ステージを移動して隣接するパスの走査を行う。このステージ移動の際には、パスの幅分に相当するステージ移動幅Ｌxだけ移動する。
【０００８】
図９（ｂ）は、図９（ａ）に示すパス１の走査位置からステージをステージ移動幅Ｌxだけ移動することによって、パス２を走査する状態を示している。また、図９（ｃ）は、図９（ｂ）の位置からステージをステージ移動幅Ｌxだけ移動することによってパス３を走査する状態を示している。このようにして、ＴＦＴアレイ上に設定した複数の全パスについて走査を行っている。
【０００９】
図１０〜図１３は、パスによる走査を説明するための図である。図１０のフローチャートにおいて、一つの荷電粒子ビーム源が走査する範囲を四パスに分割して行う場合には、各パスの走査（図１０のS101，S103，S105，S107）と隣接するパスへのｘ方向の移動（図１０のS102，S104，S106）とを順に繰り返すことで行う。
【００１０】
図１１の各パスの走査を説明するフローチャートにおいて、各パスの走査では、基板に検査信号を印加し（S111）、荷電粒子ビームを走査して二次電子を検出し、検出信号を取得する(S112)。S111の検査信号の印加と、S112の検出信号の検出とを、一フレーム内において設定回数行うと共に（S113）、一パス内において設定数のフレームについて行う(S114)。一パスで行うS111〜S113の工程を全パスについて行うことで基板全体の走査を行う（S115）。
【００１１】
図１２は一パスにおける走査状態を示している。図１２は、四パスを行う例であり、一パスをフレーム１〜フレームｍのｍ個のフレーム（例えば、３６０フレーム）で走査する例を示している。各フレームでは、同一のフレーム対して検査信号の印加と荷電粒子ビームの走査および二次電子の検出とを複数回（例えば２０回）行い、得られた複数の検出信号を重畳し走査画像を形成する。検出信号を重畳させることで検出信号の信号強度を増加させている。
【００１２】
図１３は走査における信号状態を示している。一つの荷電粒子ビーム源が走査する範囲を四パスに分割する場合（図１３（ａ））において、各パスの一パス分をフレーム１からフレームｍのｍフレーム分で検出し、各フレームについて走査画像を形成する（図１３（ｂ））。各フレームでは、検査信号の印加（図１３（ｃ））と、この検査信号の印加による電位状態を荷電粒子ビームの走査と（図１３（ｄ））を、走査１から走査ｎのｎ走査分（例えば、２０走査）について行う。
【特許文献１】特開２００４−２７１５１６号公報
【特許文献２】特開２００４−３０９４８８号公報
【特許文献３】特開２００２−２８９１２８号公報（段落００５４、図９）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
従来のＴＦＴアレイ検査装置では、検査信号の印加によるＴＦＴアレイの電位状態を荷電粒子ビームの走査によって検出している。従来の検査では、検査信号の印加によるアレイの各部位の電位状態を、走査画像を取得することによって検出しているため、ＴＦＴアレイでの電位のチャージ時間は考慮されていない。むしろ、ＴＦＴアレイの電位のチャージを保持させないことによって検査時間を短縮し、また、各フレームでの検査回数を増加させて検出信号の信号強度を高めることが行われている。
【００１４】
本出願の発明者は、ＴＦＴアレイの欠陥には、アレイの電位のチャージを保持させなくとも検出することができる欠陥の他に、製造プロセスによってはチャージを長時間保持させることによって検出することができる欠陥があり、従来のＴＦＴアレイ検査装置ではこのようなチャージ保持によってはじめて検出することができる欠陥については検出が難しく、ＴＦＴアレイの欠陥検出効率が結果的に悪化する要因となっていることに注目した。
【００１５】
従来のＴＦＴアレイ検査装置によって、上記のような電位のチャージ保持を要する欠陥検出を行う構成として、例えば、各フレームにおいて、検査信号を印加してからビーム走査を開始するまでの時間幅を長くすることが考えられる。しかしながら、このように各フレームについて検査信号の印加からビーム走査までの時間幅を広げると、各パスの検査時間が長くなるという問題があり、ＴＦＴ基板全体の検査時間が長くなり、短時間で検査することが困難となる。
【００１６】
そこで、本発明は前記した従来の問題点を解決し、ＴＦＴアレイの検査時間を長くすることなく、ＴＦＴアレイの電位をチャージ保持することで検出される欠陥を検出することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明は、荷電粒子ビームをＴＦＴ基板上で二次元的に走査して走査画像を形成し、この走査画像によりＴＦＴアレイを検査するＴＦＴアレイ検査装置であり、試料を支持するとともに二次元方向に移動するステージと、このステージを駆動制御するステージ制御部と、荷電粒子ビームの走査を制御するビーム走査制御部と、ＴＦＴ基板への検査信号の印加を制御する検査信号制御部と、走査画像を取得してアレイ検査を行う信号処理部とを備える。
【００１８】
ステージ制御部およびビーム走査制御部は、荷電粒子ビームのＸ方向のビーム走査と、ステージのＸ方向と直交するＹ方向のステージ送りとによる二次元走査を一パスとして、ＴＦＴ基板をビーム走査方向に複数のパスで分割して二次元走査する。さらに、各パスにおいて、同一のパスを往路と復路とで往復して走査する。往路と復路の切り替えは、ステージ制御部の制御によってステージの移動方向を変更することで行うことができる。
【００１９】
検査信号制御部は、往路と復路の各走査における一検査信号当たりのＴＦＴの電位チャージ時間を異ならせる。これによって、信号処理部は一検査信号当たりのＴＦＴの電位チャージ時間を長くすることで電位をチャージ保持させた状態の走査画像を形成することができ、一方、一検査信号当たりのＴＦＴの電位チャージ時間を短くすることで電位をチャージ保持させない状態の走査画像を形成することができる。
【００２０】
本発明の検査信号制御部は、各パスの往路又は復路の何れか一方の二次元走査において、最初に一回のみ検査信号を印加してＴＦＴに電位をチャージする。この検出信号の印加制御により、一検査信号当たりのＴＦＴの電位チャージ時間を長くすることができる。
【００２１】
また、最初に一回のみにおいて検査信号を印加する他、所定間隔を開けて複数回について検査信号を印加するようにしてもよい。
【００２２】
また、短時間の電位チャージによる走査画像形成において、本発明のＴＦＴアレイ検査装置が備えるビーム走査制御部および検査信号制御部は、各パスをステージ送り方向に分割して複数フレームとし、各フレームを一走査領域として複数回の検査信号を印加してＴＦＴに電位をチャージする。これによって、一検査信号当たりのＴＦＴの電位チャージ時間を短くし、一走査領域で得られる複数の検出信号を重畳して走査画像を形成する。検出信号を重畳することによって、走査画像の信号強度を高めることができ、欠陥検出の精度を高めることができる。
【００２３】
本発明の検査信号制御部は、各パスの往路又は復路の何れか一方の二次元走査において、一検査信号当たりのＴＦＴの電位チャージ時間を長くする際に短時間の電位チャージにおけるフレーム数よりも少ない所定回数の検査信号を所定間隔で印加してＴＦＴに電位をチャージする。これによって、最初に一回検査信号を印加するだけでなく、所定間隔を開けて複数回について検査信号を印加することができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、ＴＦＴアレイの検査時間を長くすることなく、ＴＦＴアレイの電位をチャージ保持することで検出される欠陥を検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
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。
【００２６】
図１は、本発明のＴＦＴアレイ検査装置の構成例を説明するために概略ブロック図である。図１において、ＴＦＴアレイ検査装置１は、ステージ３上に載置した基板のＴＦＴアレイ（図示していない）上に荷電粒子ビームを走査する走査ビーム部分と、荷電粒子ビームをＴＦＴアレイ上で走査することで得られる二次電子によってＴＦＴアレイ検査を行う検査部分とを備える。
【００２７】
走査ビーム部分は、荷電粒子ビームを照射する荷電粒子ビーム源２、荷電粒子ビーム源２から照射する荷電粒子ビームを制御して、ステージ３上に載置した基板で荷電粒子ビームを走査させるビーム走査制御部４、基板（図示していない）を載置するステージ３、ステージの移動を制御するステージ制御部５、ステージ３上に載置した基板に印加する検査信号を制御する検査信号制御部６を備える。
【００２８】
検査部分は、荷電粒子ビームの照射によって基板から放出される二次電子を検出する検出器７、および検出器７で検出した検出信号に基づいて走査画像を形成する信号処理部８を備える。
【００２９】
また、ビーム走査制御部４、ステージ制御部５、検査信号制御部６の各制御部、および信号処理部８を制御する制御部１０を備える。
【００３０】
荷電粒子ビーム源２はステージ３上に載置された基板に形成されたＴＦＴアレイ上に電子ビーム等の荷電粒子ビームを照射する。
【００３１】
ＴＦＴアレイ上への荷電粒子ビームの走査は、ビーム走査制御部４による荷電粒子ビームを偏向と、ステージ制御部５によるステージ３の移動とによって行う。ビーム走査制御部４は、荷電粒子ビーム源２から放出される荷電粒子ビームを偏向させることによって、ＴＦＴアレイ上を照射する荷電粒子ビームの照射位置の移動を制御する。この照射位置の制御において、荷電粒子ビームの照射位置をＸ軸方向に移動させることによって、ＴＦＴアレイの各パスにおいて、パス内に配列されるピクセル上で荷電粒子ビームを順に照射する。
【００３２】
ステージ制御部５は、ステージ３の移動を制御する。ステージ制御部５は、ＴＦＴアレイの一ピクセルのＹ方向の幅に相当する送り幅だけ、基板上のＹ方向にステージ３を送る。ビーム走査制御部４は、荷電粒子ビームをＸ方向に走査する。ステージ制御部５のステージ送りとビーム走査制御部４のビーム走査とを交互に行うことによって、一パス内で荷電粒子ビームを走査する。
【００３３】
また、他の一制御形態では、荷電粒子ビームを一パス内の一ピクセルのＸ方向の幅を走査する間に、基板のＹ方向にＴＦＴアレイの一ピクセルのＹ方向の幅に相当する送り量を連続送りするようにしてもよい。ステージを連続送りする態様では、荷電粒子ビームをＸ方向に一走査幅分だけ走査する間に、Ｘ方向の走査幅方向と直交するＹ方向にステージ送りする。
【００３４】
また、ステージ制御部５は、一パス内の走査領域が終了した後、隣接するパスの走査領域に移動する場合には、基板上のＸ軸方向において一パスの幅に相当するステージ送りを行う。このステージ移動によって、荷電粒子ビーム源３と次のパスとの位置合わせを行うことができる。
【００３５】
制御部１０は、このビーム走査制御部４とステージ制御部５を制御し、基板上の走査範囲の切り換えと、この走査範囲内での荷電粒子ビームの走査を行う。上記した構成によって、荷電粒子ビームは、ビーム走査制御部４によるＸ方向の走査と、ステージ制御部５によるＹ方向の２種類の移動とによって、基板上に形成されたＴＦＴアレイをパス毎に走査して各ピクセルに荷電粒子ビームを照射する。
【００３６】
各ピクセルにおいて、荷電粒子ビームの照射位置から二次電子が放出される。検査部分において、放出された二次電子を検出器７で検出し、検出した検出信号を信号処理部８で処理することによって、ＴＦＴアレイの各ピクセルの欠陥の有無や、短絡や断線等の欠陥種の判定等のＴＦＴアレイ検査を行う。
【００３７】
次に、本発明のＴＦＴアレイ検査装置による検査動作について図２〜図７を用いて説明する。図２はＴＦＴアレイ検査装置による検査動作を説明するためのフローチャートであり、図３は各パスにおける検査動作を説明するためのフローチャートであり、図４はＴＦＴアレイ検査装置による検査動作の第１の形態を説明するための説明図であり、図５はＴＦＴアレイ検査装置による検査動作の第１の形態を説明するための信号図であり、図６はＴＦＴアレイ検査装置による検査動作の第２の形態を説明するための説明図であり、図７はＴＦＴアレイ検査装置による検査動作の第２の形態を説明するための信号図である。
【００３８】
本発明のＴＦＴアレイ検査装置による検査動作は、一パスにおいて、往路と復路の往復動作で走査を行い、往路と復路の各走査における一検査信号当たりのＴＦＴの電位チャージ時間を異ならせて印加し、信号処理部において、長時間の電位チャージによる走査画像と、短時間の電位チャージによる走査画像とを形成する。
【００３９】
各パスｎにおいて、往路で走査動作を行って走査画像を形成し（S2）、往路の終端でＹ方向の移動方向を反転させ（S3）、同一のパスｎについて復路で走査動作を行って走査画像を形成する（S4）。S2〜S4の工程を、全パスについて繰り返す（S1，S5，S6）ことによって、基板上の全アレイをカバーする走査画像を求めることができる。
【００４０】
一つの荷電粒子ビーム源が走査する範囲を四パスに分割する場合（図５（ａ）、図６（ａ））、各パスの一パス分において、往路で走査し、Ｙ方向の移動方向を反転した後、復路で走査を行う（図５（ｂ）、図６（ｂ））。
【００４１】
はじめに、往路における検査動作について説明する。なお、ここでは、往路で行う走査において一検査信号当たりのＴＦＴの電位チャージ時間を長くすることによって、長時間の電位チャージによる走査画像を形成し、復路で行う走査において一検査信号当たりのＴＦＴの電位チャージ時間を短くすることによって、短時間の電位チャージによる走査画像を形成する例について説明する。
【００４２】
図３のフローチャートにおいて、往路において（S2）、ステージを往路方向の移動を開始し（S2a）、基板に検査信号を印加する。検査信号を印加することによって、基板上のアレイには所定の電位が印加される。各アレイの電位は、検査信号が印加された後は保持される(S2b)。
【００４３】
予め設定した経過時間Thが経過した時点で（S2c）、荷電粒子ビーム（例えば、電子線）を照射して基板を走査し、基板から放出される二次電子を検出し検出信号を取得する。荷電粒子ビームを基板上で走査することによって、走査領域中の電位状態を走査画像として検出することができる。
【００４４】
検査信号を印加した後の設定経過時間Thの間は、アレイには電位がチャージされた状態に保持される。この設定経過時間Thを設定することで、チャージ時間を定めることができる。
【００４５】
図４（ａ）は第１の形態における往路での走査状態を示している。この第１の形態では、往路の開始時点で一回のみ検査信号を印加してアレイに電位をチャージさせ、その電位のチャージ状態を所定の期間（保持期間）保持した後、荷電粒子ビームを走査して走査画像を取得して電位状態を検出する。
【００４６】
図５（ｃ）は往路の検査信号の印加とフレーム１〜フレームｍの走査状態を示し、図５（ｄ）はアレイにおける保持電位状態を示している。アレイにおける保持電位は、経過時間と共に変化する。なお、図５（ｄ）は経過時間と共に保持電位が減少する状態を示しているが、図示する変化状態は一例であって、これに限られるものではない。
【００４７】
設定経過時間Thが経過した後に走査することによって、長時間の電位チャージにおける状態を検出し、長時間チャージによって検出可能となる欠陥を検出することができる。設定経過時間Thは、電位をチャージして保持する保持区間に相当する。
【００４８】
図６（ａ）は第２の形態における往路での走査状態を示している。この第２の形態では、往路の開始時点、および往路内の複数時点で検査信号を印加してアレイに電位をチャージさせ、その電位のチャージ状態を所定の期間（保持期間）保持した後、荷電粒子ビームを走査して走査画像を取得して電位状態を検出する。
【００４９】
図７（ａ）は往路の検査信号を示し、図７（ｂ）は検査信号を印加した後に行うフレーム１〜フレームｍの走査状態を示し、図７（ｃ）はアレイにおける保持電位状態を示している。アレイにおける保持電位は、検査信号が印加される毎に電位が更新され、その後、経過時間と共に変化する。なお、図７（ｃ）においても、図５（ｄ）と同様に、経過時間と共に保持電位が減少する状態を示しているが、図示する変化状態は一例であって、これに限られるものではない。
【００５０】
設定経過時間Thが経過した後に走査することによって、長時間の電位チャージにおける状態を検出し、長時間チャージによって検出可能となる欠陥を検出することができる。設定経過時間Thは、電位をチャージして保持する保持区間に相当する。
【００５１】
この第２の形態によれば、長時間チャージによる欠陥検出において、チャージ時間を往路あるいは復路の全行程に渡って設定することなく、この全行程に対応する時間よりも短いチャージ時間によって欠陥検出が可能な場合に適用することができ、複数回繰り返すことによって検査精度を向上させることができる（S2d）。
【００５２】
パス内の全フレームについてS2dの工程を繰り返して行うことで、往路における走査画像を求めることができる(S2e)。
【００５３】
往路の走査が完了した後、ステージのＹ方向の移動方向を反転させた後、復路の走査を行う(S3)。
【００５４】
次に、図３のフローチャートにおいて、復路において（S4）、ステージの移動方向は反転させて復路方向の移動を開始し（S4a）、基板に検査信号を印加する。検査信号を印加することによって、基板上のアレイには所定の電位が印加される(S4b)。
【００５５】
検査信号を印加してアレイを所定電位とした後、荷電粒子ビーム（例えば、電子線）を照射して基板を走査し、基板から放出される二次電子を検出し検出信号を取得する。荷電粒子ビームを基板上で走査することによって、走査領域中の電位状態を走査画像として検出することができる(S4c)。
【００５６】
復路における走査において、基板に検査信号を印加し、荷電粒子ビームを走査して二次電子を検出し、検出信号を取得する。この検査信号の印加と検出信号の検出とを、一フレーム内において設定回数行うと共に（S4d）、一パス内において設定数のフレームについて行う(S4e)。
【００５７】
図４（ｂ）は一パスにおける復路の走査状態を示している。図４（ｂ）は、四パスを行う例であり、一パスをフレーム１〜フレームｍにｍ個のフレーム（例えば、３６０フレーム）で走査する例を示している。各フレームでは、同一のフレーム対して検査信号の印加と荷電粒子ビームの走査および二次電子の検出とを複数回（例えば２０回）行い、得られた複数の検出信号を重畳し走査画像を形成する。検出信号を重畳させることで検出信号の信号強度を増加させている。
【００５８】
図５（ｅ）〜図５（ｇ）は復路の走査における信号状態を示している。各パスの復路において、各パスの復路をフレーム１からフレームｍのｍフレーム分で検出し、各フレームについて走査画像を形成する（図５（ｅ））。各フレームでは、検査信号の印加（図５（ｆ））と、この検査信号の印加による電位状態を荷電粒子ビームの走査（図５（ｇ））とを、走査１と走査２の２走査分について行う。
【００５９】
一パスで行うS2〜S4の工程、Ｘ方向に一パス分移動させることによって全パスについて行い、基板全体の走査を行う（S6a、S5）。
【００６０】
上記では、往路において長時間の電位チャージによって走査画像を形成し、復路において短時間の電位チャージによって走査画像を形成する例について説明したが、復路において長時間の電位チャージによって走査画像を形成し、往路において短時間の電位チャージによって走査画像を形成してもよい。
【００６１】
従来の検査動作において、一パスが約３６０フレームを含み、各フレームにおいて２０回の走査動作を行う場合には、一パスについて走査画像を取得するために約１６秒を要し、四パス分で約６４秒を要する。
【００６２】
これに対して、本発明の検査動作によれば、例えば往路の長時間チャージによる走査画像を取得するために約３．３秒を要し、往路から復路への反転動作に約１秒を要し、復路の短時間チャージによる走査画像の取得するために、約８．４秒を要し、四パス分で約５０．８秒を要する。なお、ここで、復路での走査画像の取得では、一フレームについて２回の走査動作を行う。
【００６３】
この例によれば、従来と同様の時間幅で、長い時間の電位チャージを要して初めて検出可能となる欠陥検出と、長い時間の電位チャージを要さない欠陥検出の２種類の欠陥検査を行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明の走査ビーム装置は、電子線マイクロアナライザ、走査電子顕微鏡、Ｘ線分析装置等に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明のＴＦＴアレイ検査装置の構成例を説明するために概略ブロック図である。
【図２】本発明のＴＦＴアレイ検査装置による検査動作を説明するためのフローチャートである。
【図３】本発明の各パスにおける検査動作を説明するためのフローチャートである。
【図４】本発明のＴＦＴアレイ検査装置による検査動作の第１の形態を説明するための説明図である。
【図５】本発明のＴＦＴアレイ検査装置による検査動作の第１の形態を説明するための信号図である。
【図６】本発明のＴＦＴアレイ検査装置による検査動作の第２の形態を説明するための説明図である。
【図７】本発明のＴＦＴアレイ検査装置による検査動作の第２の形態を説明するための信号図である。
【図８】従来のＴＦＴ素子と走査領域との関係を説明するための図である。
【図９】ＴＦＴアレイ上における荷電粒子ビームの走査を説明するための図である。
【図１０】従来のアレイ検査においてパスによる走査を説明するためのフローチャートである。
【図１１】従来のアレイ検査において各パスの走査を説明するためのフローチャートである。
【図１２】従来のアレイ検査において一パスにおける走査状態を示す図である。
【図１３】従来のアレイ検査において走査における信号状態を示す図である。
【符号の説明】
【００６６】
１…アレイ検査装置、２…荷電粒子ビーム源、３…ステージ、４…ビーム走査制御部、５…ステージ制御部、６…検査信号制御部、７…検出器、８…信号処理部、１０…制御部、Ｄx…走査幅、Ｌx…ステージ移動幅、１２０…ピクセル、１３０…走査領域
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子ビームやイオンビーム等の荷電粒子ビームを基板上で二次元的に走査して得られる走査画像に基づいて基板検査を行うＴＦＴアレイ検査装置および走査ビーム装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
検査対象のＴＦＴアレイに検査信号を印加し、電子ビームやイオンビーム等の荷電粒子ビームを基板上で二次元的に走査し、ビーム走査で得られる走査画像に基づいて基板検査を行う基板検査装置が知られている。例えば、ＴＦＴディスプレイ装置に用いるＴＦＴアレイ基板の製造工程では、製造されたＴＦＴアレイ基板が正しく駆動するかの検査が行われるが、このＴＦＴアレイ基板検査では、荷電粒子ビームとして例えば電子ビームを用いて、ＴＦＴアレイ基板を走査することで走査画像を取得し、この走査画像に基づいて検査を行っている。（特許文献１，２，３）
【０００３】
特許文献３には、電子線の走査において、照射領域にウエハ帯電用電子線を照射して帯電させ、同照射領域に画像取得用電子線を走査して二次電子画像を取得する方法が開示されている。
【０００４】
図８は従来のＴＦＴ素子と走査領域との関係を説明するための図である。図８では、ＴＦＴ素子の一つのピクセル１２０と、荷電粒子ビームが走査する走査領域１３０との関係を示している。一般に、ピクセル１２０には縦方向および横方向のピッチサイズを異にする複数種類のピクセルサイズが存在する。例えば、横９９μｍ、縦２９７μｍのピクセルサイズ、あるいは横２６４μｍ、縦８８μｍのピクセルサイズ等が知られている。
【０００５】
電子ビームをＴＦＴアレイ基板上で二次元的に走査する際には、電子ビームとステージをＸ向及びＹ方向に相対的に移動させている。
【０００６】
ビーム走査とステージ移動との制御形態として、ＴＦＴアレイの一ピクセルのＹ方向の幅に相当する送り幅のステージ送りと、一ピクセルのＸ方向の幅に相当する走査幅のビーム走査とを交互に行うことによって、パス内の走査画像を複数のフレームによって取得する制御が知られている。
【０００７】
図９は、ＴＦＴアレイ上における荷電粒子ビームの走査を説明するための図である。図９において、複数の荷電粒子ビーム源（ＧＵＮ１、ＧＵＮ２，…）から発せられた荷電粒子ビームはＴＦＴアレイ基板上を照射する。この荷電粒子ビームの照射において、各荷電粒子ビーム源は、ＴＦＴアレイ上に設定した複数のパス（図９ではパス１〜パス４）の一パス内において、荷電粒子ビームを走査幅Ｄxの幅で走査する。この荷電粒子ビームの走査は、荷電粒子ビーム源によるビームの振り動作によってパスを単位として行い、一つのパスが終了した後、ステージを移動して隣接するパスの走査を行う。このステージ移動の際には、パスの幅分に相当するステージ移動幅Ｌxだけ移動する。
【０００８】
図９（ｂ）は、図９（ａ）に示すパス１の走査位置からステージをステージ移動幅Ｌxだけ移動することによって、パス２を走査する状態を示している。また、図９（ｃ）は、図９（ｂ）の位置からステージをステージ移動幅Ｌxだけ移動することによってパス３を走査する状態を示している。このようにして、ＴＦＴアレイ上に設定した複数の全パスについて走査を行っている。
【０００９】
図１０〜図１３は、パスによる走査を説明するための図である。図１０のフローチャートにおいて、一つの荷電粒子ビーム源が走査する範囲を四パスに分割して行う場合には、各パスの走査（図１０のS101，S103，S105，S107）と隣接するパスへのｘ方向の移動（図１０のS102，S104，S106）とを順に繰り返すことで行う。
【００１０】
図１１の各パスの走査を説明するフローチャートにおいて、各パスの走査では、基板に検査信号を印加し（S111）、荷電粒子ビームを走査して二次電子を検出し、検出信号を取得する(S112)。S111の検査信号の印加と、S112の検出信号の検出とを、一フレーム内において設定回数行うと共に（S113）、一パス内において設定数のフレームについて行う(S114)。一パスで行うS111〜S113の工程を全パスについて行うことで基板全体の走査を行う（S115）。
【００１１】
図１２は一パスにおける走査状態を示している。図１２は、四パスを行う例であり、一パスをフレーム１〜フレームｍのｍ個のフレーム（例えば、３６０フレーム）で走査する例を示している。各フレームでは、同一のフレーム対して検査信号の印加と荷電粒子ビームの走査および二次電子の検出とを複数回（例えば２０回）行い、得られた複数の検出信号を重畳し走査画像を形成する。検出信号を重畳させることで検出信号の信号強度を増加させている。
【００１２】
図１３は走査における信号状態を示している。一つの荷電粒子ビーム源が走査する範囲を四パスに分割する場合（図１３（ａ））において、各パスの一パス分をフレーム１からフレームｍのｍフレーム分で検出し、各フレームについて走査画像を形成する（図１３（ｂ））。各フレームでは、検査信号の印加（図１３（ｃ））と、この検査信号の印加による電位状態を荷電粒子ビームの走査と（図１３（ｄ））を、走査１から走査ｎのｎ走査分（例えば、２０走査）について行う。
【特許文献１】特開２００４−２７１５１６号公報
【特許文献２】特開２００４−３０９４８８号公報
【特許文献３】特開２００２−２８９１２８号公報（段落００５４、図９）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
従来のＴＦＴアレイ検査装置では、検査信号の印加によるＴＦＴアレイの電位状態を荷電粒子ビームの走査によって検出している。従来の検査では、検査信号の印加によるアレイの各部位の電位状態を、走査画像を取得することによって検出しているため、ＴＦＴアレイでの電位のチャージ時間は考慮されていない。むしろ、ＴＦＴアレイの電位のチャージを保持させないことによって検査時間を短縮し、また、各フレームでの検査回数を増加させて検出信号の信号強度を高めることが行われている。
【００１４】
本出願の発明者は、ＴＦＴアレイの欠陥には、アレイの電位のチャージを保持させなくとも検出することができる欠陥の他に、製造プロセスによってはチャージを長時間保持させることによって検出することができる欠陥があり、従来のＴＦＴアレイ検査装置ではこのようなチャージ保持によってはじめて検出することができる欠陥については検出が難しく、ＴＦＴアレイの欠陥検出効率が結果的に悪化する要因となっていることに注目した。
【００１５】
従来のＴＦＴアレイ検査装置によって、上記のような電位のチャージ保持を要する欠陥検出を行う構成として、例えば、各フレームにおいて、検査信号を印加してからビーム走査を開始するまでの時間幅を長くすることが考えられる。しかしながら、このように各フレームについて検査信号の印加からビーム走査までの時間幅を広げると、各パスの検査時間が長くなるという問題があり、ＴＦＴ基板全体の検査時間が長くなり、短時間で検査することが困難となる。
【００１６】
そこで、本発明は前記した従来の問題点を解決し、ＴＦＴアレイの検査時間を長くすることなく、ＴＦＴアレイの電位をチャージ保持することで検出される欠陥を検出することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明は、荷電粒子ビームをＴＦＴ基板上で二次元的に走査して走査画像を形成し、この走査画像によりＴＦＴアレイを検査するＴＦＴアレイ検査装置であり、試料を支持するとともに二次元方向に移動するステージと、このステージを駆動制御するステージ制御部と、荷電粒子ビームの走査を制御するビーム走査制御部と、ＴＦＴ基板への検査信号の印加を制御する検査信号制御部と、走査画像を取得してアレイ検査を行う信号処理部とを備える。
【００１８】
ステージ制御部およびビーム走査制御部は、荷電粒子ビームのＸ方向のビーム走査と、ステージのＸ方向と直交するＹ方向のステージ送りとによる二次元走査を一パスとして、ＴＦＴ基板をビーム走査方向に複数のパスで分割して二次元走査する。さらに、各パスにおいて、同一のパスを往路と復路とで往復して走査する。往路と復路の切り替えは、ステージ制御部の制御によってステージの移動方向を変更することで行うことができる。
【００１９】
検査信号制御部は、往路と復路の各走査における一検査信号当たりのＴＦＴの電位チャージ時間を異ならせる。これによって、信号処理部は一検査信号当たりのＴＦＴの電位チャージ時間を長くすることで電位をチャージ保持させた状態の走査画像を形成することができ、一方、一検査信号当たりのＴＦＴの電位チャージ時間を短くすることで電位をチャージ保持させない状態の走査画像を形成することができる。
【００２０】
本発明の検査信号制御部は、各パスの往路又は復路の何れか一方の二次元走査において、最初に一回のみ検査信号を印加してＴＦＴに電位をチャージする。この検出信号の印加制御により、一検査信号当たりのＴＦＴの電位チャージ時間を長くすることができる。
【００２１】
また、最初に一回のみにおいて検査信号を印加する他、所定間隔を開けて複数回について検査信号を印加するようにしてもよい。
【００２２】
また、短時間の電位チャージによる走査画像形成において、本発明のＴＦＴアレイ検査装置が備えるビーム走査制御部および検査信号制御部は、各パスをステージ送り方向に分割して複数フレームとし、各フレームを一走査領域として複数回の検査信号を印加してＴＦＴに電位をチャージする。これによって、一検査信号当たりのＴＦＴの電位チャージ時間を短くし、一走査領域で得られる複数の検出信号を重畳して走査画像を形成する。検出信号を重畳することによって、走査画像の信号強度を高めることができ、欠陥検出の精度を高めることができる。
【００２３】
本発明の検査信号制御部は、各パスの往路又は復路の何れか一方の二次元走査において、一検査信号当たりのＴＦＴの電位チャージ時間を長くする際に短時間の電位チャージにおけるフレーム数よりも少ない所定回数の検査信号を所定間隔で印加してＴＦＴに電位をチャージする。これによって、最初に一回検査信号を印加するだけでなく、所定間隔を開けて複数回について検査信号を印加することができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、ＴＦＴアレイの検査時間を長くすることなく、ＴＦＴアレイの電位をチャージ保持することで検出される欠陥を検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
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。
【００２６】
図１は、本発明のＴＦＴアレイ検査装置の構成例を説明するために概略ブロック図である。図１において、ＴＦＴアレイ検査装置１は、ステージ３上に載置した基板のＴＦＴアレイ（図示していない）上に荷電粒子ビームを走査する走査ビーム部分と、荷電粒子ビームをＴＦＴアレイ上で走査することで得られる二次電子によってＴＦＴアレイ検査を行う検査部分とを備える。
【００２７】
走査ビーム部分は、荷電粒子ビームを照射する荷電粒子ビーム源２、荷電粒子ビーム源２から照射する荷電粒子ビームを制御して、ステージ３上に載置した基板で荷電粒子ビームを走査させるビーム走査制御部４、基板（図示していない）を載置するステージ３、ステージの移動を制御するステージ制御部５、ステージ３上に載置した基板に印加する検査信号を制御する検査信号制御部６を備える。
【００２８】
検査部分は、荷電粒子ビームの照射によって基板から放出される二次電子を検出する検出器７、および検出器７で検出した検出信号に基づいて走査画像を形成する信号処理部８を備える。
【００２９】
また、ビーム走査制御部４、ステージ制御部５、検査信号制御部６の各制御部、および信号処理部８を制御する制御部１０を備える。
【００３０】
荷電粒子ビーム源２はステージ３上に載置された基板に形成されたＴＦＴアレイ上に電子ビーム等の荷電粒子ビームを照射する。
【００３１】
ＴＦＴアレイ上への荷電粒子ビームの走査は、ビーム走査制御部４による荷電粒子ビームを偏向と、ステージ制御部５によるステージ３の移動とによって行う。ビーム走査制御部４は、荷電粒子ビーム源２から放出される荷電粒子ビームを偏向させることによって、ＴＦＴアレイ上を照射する荷電粒子ビームの照射位置の移動を制御する。この照射位置の制御において、荷電粒子ビームの照射位置をＸ軸方向に移動させることによって、ＴＦＴアレイの各パスにおいて、パス内に配列されるピクセル上で荷電粒子ビームを順に照射する。
【００３２】
ステージ制御部５は、ステージ３の移動を制御する。ステージ制御部５は、ＴＦＴアレイの一ピクセルのＹ方向の幅に相当する送り幅だけ、基板上のＹ方向にステージ３を送る。ビーム走査制御部４は、荷電粒子ビームをＸ方向に走査する。ステージ制御部５のステージ送りとビーム走査制御部４のビーム走査とを交互に行うことによって、一パス内で荷電粒子ビームを走査する。
【００３３】
また、他の一制御形態では、荷電粒子ビームを一パス内の一ピクセルのＸ方向の幅を走査する間に、基板のＹ方向にＴＦＴアレイの一ピクセルのＹ方向の幅に相当する送り量を連続送りするようにしてもよい。ステージを連続送りする態様では、荷電粒子ビームをＸ方向に一走査幅分だけ走査する間に、Ｘ方向の走査幅方向と直交するＹ方向にステージ送りする。
【００３４】
また、ステージ制御部５は、一パス内の走査領域が終了した後、隣接するパスの走査領域に移動する場合には、基板上のＸ軸方向において一パスの幅に相当するステージ送りを行う。このステージ移動によって、荷電粒子ビーム源３と次のパスとの位置合わせを行うことができる。
【００３５】
制御部１０は、このビーム走査制御部４とステージ制御部５を制御し、基板上の走査範囲の切り換えと、この走査範囲内での荷電粒子ビームの走査を行う。上記した構成によって、荷電粒子ビームは、ビーム走査制御部４によるＸ方向の走査と、ステージ制御部５によるＹ方向の２種類の移動とによって、基板上に形成されたＴＦＴアレイをパス毎に走査して各ピクセルに荷電粒子ビームを照射する。
【００３６】
各ピクセルにおいて、荷電粒子ビームの照射位置から二次電子が放出される。検査部分において、放出された二次電子を検出器７で検出し、検出した検出信号を信号処理部８で処理することによって、ＴＦＴアレイの各ピクセルの欠陥の有無や、短絡や断線等の欠陥種の判定等のＴＦＴアレイ検査を行う。
【００３７】
次に、本発明のＴＦＴアレイ検査装置による検査動作について図２〜図７を用いて説明する。図２はＴＦＴアレイ検査装置による検査動作を説明するためのフローチャートであり、図３は各パスにおける検査動作を説明するためのフローチャートであり、図４はＴＦＴアレイ検査装置による検査動作の第１の形態を説明するための説明図であり、図５はＴＦＴアレイ検査装置による検査動作の第１の形態を説明するための信号図であり、図６はＴＦＴアレイ検査装置による検査動作の第２の形態を説明するための説明図であり、図７はＴＦＴアレイ検査装置による検査動作の第２の形態を説明するための信号図である。
【００３８】
本発明のＴＦＴアレイ検査装置による検査動作は、一パスにおいて、往路と復路の往復動作で走査を行い、往路と復路の各走査における一検査信号当たりのＴＦＴの電位チャージ時間を異ならせて印加し、信号処理部において、長時間の電位チャージによる走査画像と、短時間の電位チャージによる走査画像とを形成する。
【００３９】
各パスｎにおいて、往路で走査動作を行って走査画像を形成し（S2）、往路の終端でＹ方向の移動方向を反転させ（S3）、同一のパスｎについて復路で走査動作を行って走査画像を形成する（S4）。S2〜S4の工程を、全パスについて繰り返す（S1，S5，S6）ことによって、基板上の全アレイをカバーする走査画像を求めることができる。
【００４０】
一つの荷電粒子ビーム源が走査する範囲を四パスに分割する場合（図５（ａ）、図６（ａ））、各パスの一パス分において、往路で走査し、Ｙ方向の移動方向を反転した後、復路で走査を行う（図５（ｂ）、図６（ｂ））。
【００４１】
はじめに、往路における検査動作について説明する。なお、ここでは、往路で行う走査において一検査信号当たりのＴＦＴの電位チャージ時間を長くすることによって、長時間の電位チャージによる走査画像を形成し、復路で行う走査において一検査信号当たりのＴＦＴの電位チャージ時間を短くすることによって、短時間の電位チャージによる走査画像を形成する例について説明する。
【００４２】
図３のフローチャートにおいて、往路において（S2）、ステージを往路方向の移動を開始し（S2a）、基板に検査信号を印加する。検査信号を印加することによって、基板上のアレイには所定の電位が印加される。各アレイの電位は、検査信号が印加された後は保持される(S2b)。
【００４３】
予め設定した経過時間Thが経過した時点で（S2c）、荷電粒子ビーム（例えば、電子線）を照射して基板を走査し、基板から放出される二次電子を検出し検出信号を取得する。荷電粒子ビームを基板上で走査することによって、走査領域中の電位状態を走査画像として検出することができる。
【００４４】
検査信号を印加した後の設定経過時間Thの間は、アレイには電位がチャージされた状態に保持される。この設定経過時間Thを設定することで、チャージ時間を定めることができる。
【００４５】
図４（ａ）は第１の形態における往路での走査状態を示している。この第１の形態では、往路の開始時点で一回のみ検査信号を印加してアレイに電位をチャージさせ、その電位のチャージ状態を所定の期間（保持期間）保持した後、荷電粒子ビームを走査して走査画像を取得して電位状態を検出する。
【００４６】
図５（ｃ）は往路の検査信号の印加とフレーム１〜フレームｍの走査状態を示し、図５（ｄ）はアレイにおける保持電位状態を示している。アレイにおける保持電位は、経過時間と共に変化する。なお、図５（ｄ）は経過時間と共に保持電位が減少する状態を示しているが、図示する変化状態は一例であって、これに限られるものではない。
【００４７】
設定経過時間Thが経過した後に走査することによって、長時間の電位チャージにおける状態を検出し、長時間チャージによって検出可能となる欠陥を検出することができる。設定経過時間Thは、電位をチャージして保持する保持区間に相当する。
【００４８】
図６（ａ）は第２の形態における往路での走査状態を示している。この第２の形態では、往路の開始時点、および往路内の複数時点で検査信号を印加してアレイに電位をチャージさせ、その電位のチャージ状態を所定の期間（保持期間）保持した後、荷電粒子ビームを走査して走査画像を取得して電位状態を検出する。
【００４９】
図７（ａ）は往路の検査信号を示し、図７（ｂ）は検査信号を印加した後に行うフレーム１〜フレームｍの走査状態を示し、図７（ｃ）はアレイにおける保持電位状態を示している。アレイにおける保持電位は、検査信号が印加される毎に電位が更新され、その後、経過時間と共に変化する。なお、図７（ｃ）においても、図５（ｄ）と同様に、経過時間と共に保持電位が減少する状態を示しているが、図示する変化状態は一例であって、これに限られるものではない。
【００５０】
設定経過時間Thが経過した後に走査することによって、長時間の電位チャージにおける状態を検出し、長時間チャージによって検出可能となる欠陥を検出することができる。設定経過時間Thは、電位をチャージして保持する保持区間に相当する。
【００５１】
この第２の形態によれば、長時間チャージによる欠陥検出において、チャージ時間を往路あるいは復路の全行程に渡って設定することなく、この全行程に対応する時間よりも短いチャージ時間によって欠陥検出が可能な場合に適用することができ、複数回繰り返すことによって検査精度を向上させることができる（S2d）。
【００５２】
パス内の全フレームについてS2dの工程を繰り返して行うことで、往路における走査画像を求めることができる(S2e)。
【００５３】
往路の走査が完了した後、ステージのＹ方向の移動方向を反転させた後、復路の走査を行う(S3)。
【００５４】
次に、図３のフローチャートにおいて、復路において（S4）、ステージの移動方向は反転させて復路方向の移動を開始し（S4a）、基板に検査信号を印加する。検査信号を印加することによって、基板上のアレイには所定の電位が印加される(S4b)。
【００５５】
検査信号を印加してアレイを所定電位とした後、荷電粒子ビーム（例えば、電子線）を照射して基板を走査し、基板から放出される二次電子を検出し検出信号を取得する。荷電粒子ビームを基板上で走査することによって、走査領域中の電位状態を走査画像として検出することができる(S4c)。
【００５６】
復路における走査において、基板に検査信号を印加し、荷電粒子ビームを走査して二次電子を検出し、検出信号を取得する。この検査信号の印加と検出信号の検出とを、一フレーム内において設定回数行うと共に（S4d）、一パス内において設定数のフレームについて行う(S4e)。
【００５７】
図４（ｂ）は一パスにおける復路の走査状態を示している。図４（ｂ）は、四パスを行う例であり、一パスをフレーム１〜フレームｍにｍ個のフレーム（例えば、３６０フレーム）で走査する例を示している。各フレームでは、同一のフレーム対して検査信号の印加と荷電粒子ビームの走査および二次電子の検出とを複数回（例えば２０回）行い、得られた複数の検出信号を重畳し走査画像を形成する。検出信号を重畳させることで検出信号の信号強度を増加させている。
【００５８】
図５（ｅ）〜図５（ｇ）は復路の走査における信号状態を示している。各パスの復路において、各パスの復路をフレーム１からフレームｍのｍフレーム分で検出し、各フレームについて走査画像を形成する（図５（ｅ））。各フレームでは、検査信号の印加（図５（ｆ））と、この検査信号の印加による電位状態を荷電粒子ビームの走査（図５（ｇ））とを、走査１と走査２の２走査分について行う。
【００５９】
一パスで行うS2〜S4の工程、Ｘ方向に一パス分移動させることによって全パスについて行い、基板全体の走査を行う（S6a、S5）。
【００６０】
上記では、往路において長時間の電位チャージによって走査画像を形成し、復路において短時間の電位チャージによって走査画像を形成する例について説明したが、復路において長時間の電位チャージによって走査画像を形成し、往路において短時間の電位チャージによって走査画像を形成してもよい。
【００６１】
従来の検査動作において、一パスが約３６０フレームを含み、各フレームにおいて２０回の走査動作を行う場合には、一パスについて走査画像を取得するために約１６秒を要し、四パス分で約６４秒を要する。
【００６２】
これに対して、本発明の検査動作によれば、例えば往路の長時間チャージによる走査画像を取得するために約３．３秒を要し、往路から復路への反転動作に約１秒を要し、復路の短時間チャージによる走査画像の取得するために、約８．４秒を要し、四パス分で約５０．８秒を要する。なお、ここで、復路での走査画像の取得では、一フレームについて２回の走査動作を行う。
【００６３】
この例によれば、従来と同様の時間幅で、長い時間の電位チャージを要して初めて検出可能となる欠陥検出と、長い時間の電位チャージを要さない欠陥検出の２種類の欠陥検査を行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明の走査ビーム装置は、電子線マイクロアナライザ、走査電子顕微鏡、Ｘ線分析装置等に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明のＴＦＴアレイ検査装置の構成例を説明するために概略ブロック図である。
【図２】本発明のＴＦＴアレイ検査装置による検査動作を説明するためのフローチャートである。
【図３】本発明の各パスにおける検査動作を説明するためのフローチャートである。
【図４】本発明のＴＦＴアレイ検査装置による検査動作の第１の形態を説明するための説明図である。
【図５】本発明のＴＦＴアレイ検査装置による検査動作の第１の形態を説明するための信号図である。
【図６】本発明のＴＦＴアレイ検査装置による検査動作の第２の形態を説明するための説明図である。
【図７】本発明のＴＦＴアレイ検査装置による検査動作の第２の形態を説明するための信号図である。
【図８】従来のＴＦＴ素子と走査領域との関係を説明するための図である。
【図９】ＴＦＴアレイ上における荷電粒子ビームの走査を説明するための図である。
【図１０】従来のアレイ検査においてパスによる走査を説明するためのフローチャートである。
【図１１】従来のアレイ検査において各パスの走査を説明するためのフローチャートである。
【図１２】従来のアレイ検査において一パスにおける走査状態を示す図である。
【図１３】従来のアレイ検査において走査における信号状態を示す図である。
【符号の説明】
【００６６】
１…アレイ検査装置、２…荷電粒子ビーム源、３…ステージ、４…ビーム走査制御部、５…ステージ制御部、６…検査信号制御部、７…検出器、８…信号処理部、１０…制御部、Ｄx…走査幅、Ｌx…ステージ移動幅、１２０…ピクセル、１３０…走査領域
【特許請求の範囲】
【請求項１】
荷電粒子ビームをＴＦＴ基板上で二次元的に走査して走査画像を形成し、当該走査画像によりＴＦＴアレイを検査するＴＦＴアレイ検査装置であって、
前記試料を支持するとともに二次元方向に移動するステージと、
当該ステージを駆動制御するステージ制御部と、
荷電粒子ビームの走査を制御するビーム走査制御部と、
ＴＦＴ基板への検査信号の印加を制御する検査信号制御部と、
走査画像を取得してアレイ検査を行う信号処理部とを備え、
前記ステージ制御部およびビーム走査制御部は、
前記荷電粒子ビームのＸ方向のビーム走査と、前記ステージの前記Ｘ方向と直交するＹ方向のステージ送りとによる二次元走査を一パスとして、ＴＦＴ基板をビーム走査方向に複数のパスで分割して二次元走査し、前記各パスにおいて、同一のパスを往路と復路とで往復して走査し、
前記検査信号制御部は、
前記往路と前記復路の各走査における一検査信号当たりのＴＦＴの電位チャージ時間を異ならせて印加し、
前記信号処理部は、長時間の電位チャージによる走査画像と、短時間の電位チャージによる走査画像とを形成することを特徴とする、ＴＦＴアレイ検査装置。
【請求項２】
前記検査信号制御部は、
前記各パスの前記往路又は前記復路の何れか一方の二次元走査において、最初に一回のみ検査信号を印加してＴＦＴに電位をチャージすることにより、一検査信号当たりのＴＦＴの電位チャージ時間を長くすることを特徴とする、請求項１に記載のＴＦＴアレイ検査装置。
【請求項３】
前記短時間の電位チャージによる走査画像形成において、
前記ビーム走査制御部および前記検査信号制御部は、各パスをステージ送り方向に分割して複数フレームとし、各フレームを一走査領域として複数回の検査信号を印加してＴＦＴに電位をチャージすることにより、一検査信号当たりのＴＦＴの電位チャージ時間を短くし、
前記処理信号部は、一走査領域で得られる複数の検出信号を重畳して走査画像を形成することを特徴とする、請求項１又は２に記載のＴＦＴアレイ検査装置。
【請求項４】
前記検査信号制御部は、
前記各パスの前記往路又は前記復路の何れか一方の二次元走査において、前記請求項３に記載の短時間の電位チャージにおけるフレーム数よりも少ない所定回数の検査信号を所定間隔で印加してＴＦＴに電位をチャージすることにより、一検査信号当たりのＴＦＴの電位チャージ時間を長くすることを特徴とする、ＴＦＴアレイ検査装置。
【請求項１】
荷電粒子ビームをＴＦＴ基板上で二次元的に走査して走査画像を形成し、当該走査画像によりＴＦＴアレイを検査するＴＦＴアレイ検査装置であって、
前記試料を支持するとともに二次元方向に移動するステージと、
当該ステージを駆動制御するステージ制御部と、
荷電粒子ビームの走査を制御するビーム走査制御部と、
ＴＦＴ基板への検査信号の印加を制御する検査信号制御部と、
走査画像を取得してアレイ検査を行う信号処理部とを備え、
前記ステージ制御部およびビーム走査制御部は、
前記荷電粒子ビームのＸ方向のビーム走査と、前記ステージの前記Ｘ方向と直交するＹ方向のステージ送りとによる二次元走査を一パスとして、ＴＦＴ基板をビーム走査方向に複数のパスで分割して二次元走査し、前記各パスにおいて、同一のパスを往路と復路とで往復して走査し、
前記検査信号制御部は、
前記往路と前記復路の各走査における一検査信号当たりのＴＦＴの電位チャージ時間を異ならせて印加し、
前記信号処理部は、長時間の電位チャージによる走査画像と、短時間の電位チャージによる走査画像とを形成することを特徴とする、ＴＦＴアレイ検査装置。
【請求項２】
前記検査信号制御部は、
前記各パスの前記往路又は前記復路の何れか一方の二次元走査において、最初に一回のみ検査信号を印加してＴＦＴに電位をチャージすることにより、一検査信号当たりのＴＦＴの電位チャージ時間を長くすることを特徴とする、請求項１に記載のＴＦＴアレイ検査装置。
【請求項３】
前記短時間の電位チャージによる走査画像形成において、
前記ビーム走査制御部および前記検査信号制御部は、各パスをステージ送り方向に分割して複数フレームとし、各フレームを一走査領域として複数回の検査信号を印加してＴＦＴに電位をチャージすることにより、一検査信号当たりのＴＦＴの電位チャージ時間を短くし、
前記処理信号部は、一走査領域で得られる複数の検出信号を重畳して走査画像を形成することを特徴とする、請求項１又は２に記載のＴＦＴアレイ検査装置。
【請求項４】
前記検査信号制御部は、
前記各パスの前記往路又は前記復路の何れか一方の二次元走査において、前記請求項３に記載の短時間の電位チャージにおけるフレーム数よりも少ない所定回数の検査信号を所定間隔で印加してＴＦＴに電位をチャージすることにより、一検査信号当たりのＴＦＴの電位チャージ時間を長くすることを特徴とする、ＴＦＴアレイ検査装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図８】
【図１０】
【図１１】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図９】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図８】
【図１０】
【図１１】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図９】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００９−２６５０１４（Ｐ２００９−２６５０１４Ａ）
【公開日】平成２１年１１月１２日（２００９．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１１７２５１（Ｐ２００８−１１７２５１）
【出願日】平成２０年４月２８日（２００８．４．２８）
【出願人】（０００００１９９３）株式会社島津製作所 (3,708)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１１月１２日（２００９．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年４月２８日（２００８．４．２８）
【出願人】（０００００１９９３）株式会社島津製作所 (3,708)
【Ｆターム（参考）】
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