CN101501516B - 根据光电导通的晶体管阵列电子测试 - Google Patents

根据光电导通的晶体管阵列电子测试 Download PDF

Info

Publication number
CN101501516B
CN101501516B CN2006800377533A CN200680037753A CN101501516B CN 101501516 B CN101501516 B CN 101501516B CN 2006800377533 A CN2006800377533 A CN 2006800377533A CN 200680037753 A CN200680037753 A CN 200680037753A CN 101501516 B CN101501516 B CN 101501516B
Authority
CN
China
Prior art keywords
transistor
tft
micromodule
thin film
film transistor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN2006800377533A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101501516A (zh
Inventor
A·格拉泽尔
I·莱泽森
A·格罗斯
R·埃丁
R·本-托利拉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Orbotech Ltd
Original Assignee
Orbotech Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Orbotech Ltd filed Critical Orbotech Ltd
Publication of CN101501516A publication Critical patent/CN101501516A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101501516B publication Critical patent/CN101501516B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/006—Electronic inspection or testing of displays and display drivers, e.g. of LED or LCD displays
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28—Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/302—Contactless testing
    • G01R31/308—Contactless testing using non-ionising electromagnetic radiation, e.g. optical radiation
    • G01R31/311—Contactless testing using non-ionising electromagnetic radiation, e.g. optical radiation of integrated circuits
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2300/00—Aspects of the constitution of display devices
    • G09G2300/08—Active matrix structure, i.e. with use of active elements, inclusive of non-linear two terminal elements, in the pixels together with light emitting or modulating elements
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/36—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
    • G09G3/3611—Control of matrices with row and column drivers
    • G09G3/3648—Control of matrices with row and column drivers using an active matrix

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Tests Of Electronic Circuits (AREA)
  • Testing Of Individual Semiconductor Devices (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
  • Testing Electric Properties And Detecting Electric Faults (AREA)
  • Thin Film Transistor (AREA)

Abstract

本发明提供一种用以测试一基板上的微电子组件的装置，包含：一扫描器，根据依序逐一扫描方式，利用一光束扫描设置在一平面显示器基板上的多个薄膜晶体管上，并根据依序逐一感应方式，在该多个薄膜晶体管中感应出一光电导通回应；一电流感应电路，是与该扫描器同步运作，用以测量关联于一晶体管的该光电导通回应的感应输出，并产生光电导通回应的输出值，该光电导通响应的输出值代表在该多个薄膜晶体管中依序逐一由该光束感应的一光电导通回应；以及一侦错装置，用以分析该电气响应输出值并纪录每一晶体管的特征。

Description

根据光电导通的晶体管阵列电子测试
相关申请案
本申请案主张基于2005年10月11日提出申请的第60/724,875号美国临时申请案的权利，这些美国临时申请案均以引用方式全文并入本文中。
技术领域
本发明涉及用于测试如平面显示器晶体管阵列的微电子组件的系统及方法。
背景技术
平面显示器包含了许多微形对象，如薄膜晶体管、电容、交互联机等等，该些微型对象需要在不同的制作过程中测试以确保平面显示器能符合规定的效能需求。
在本说明书中提及的所有公开数据、以及该些公开数据中直接或间接引用的公开数据揭示皆作为现有技术的参考。
发明内容
本发明的一目的在于提供一种用于测试具有微型对象的物体(如晶体管阵列)的改良方法及系统。
以下列出用于说明书叙述的名词的解释：
TFT是为薄膜晶体管(Thin Film Transistor)。
源极线或数据线是连接于一个或多个晶体管的源极接点以提供一电子信号到该些晶体管的导体线。
栅极线或地址线是连接于一晶体管栅极以控制该些晶体管开启/关闭状态的导体线，即控制晶体管是否为可用(开启状态)或非可用(关闭状态)以接收由晶体管数据来源的一电子信号。
漏极线或共享线是连接到晶体管漏极的导体线，用以操作一电子组件，如一像素的一电极。
Vg是为施加到一栅极线的电压，用以控制多个晶体管线的开启/关闭状态。
Vsd是为施加到一源极线或数据线的电压，用以控制晶体管的运作，通常Vsd是个别地施加到该些晶体管上。
Vout及Iout是为电气响应信号(分别为电压及电流)，用以因应可被测量到的光激发。
ITO(铟锡氧化物，Indium Tin Oxide)及IZO(铟锌氧化物，Indium ZincOxide)是为使用于传统平面显示器中材料，用以形成透明电极，作为控制平面显示器中像素的运作的用途。
依照本发明的一实施例，形成于制作中显示面板的薄膜晶体管阵列是以一光束来激发选定的晶体管进行电性测试，而后测量由该光束激发后的一电气响应或电气特征。该测量到的电气特征可以是因为形成晶体管的半导体材料的光激发而引发如一电压或一电流的光电导通响应，该提供的光束可以是一激光。
在本发明的一实施例中，一光束被施加到形成于制作中的平面显示器中选定的晶体管上，例如循序扫描在一制作中平面显示器的像素位置，以引发在所选位置晶体管的光电导通回应。如前所述，该光束可由一适合的激光所提供，然而这并非绝对需要，因为其它适合的光源亦可被采用。该产生的响应电子信号可以电流或电压形式被测量。
至少有一被测试的晶体管，即被一光束所激发的晶体管，当被光束激发时是处于一关闭状态，例如施加一适当的负偏压到该被待测晶体管的栅极与源极接点上。测试通常在无光状态下实施，且本发明的一实施例的相邻晶体管在测试时亦处于关闭状态。该关闭状态可由例如施加负偏压到该些晶体管的栅极以及源极短路棒所引发，因此通常除了漏电流外不应有其它电流流动。
光束所引发的激发会在晶体管半导体材料中产生光导电洞对，因而使一光激发晶体管的电子(即光电流)回应可被观察到。该由晶体管中通道材料的光激发所产生的光电流信号可被观察到，例如，其波形以及强度。该信息是用以当作判断像素质量与功能性的参考数据。
依照本发明的一实施例，围绕于一待测晶体管的多个晶体管皆被置于一关闭状态且被施加一负电位以避免产生电流，可减少由相邻晶体管来的不良电子干扰，并改善在该待测晶体管上由光束所引发的光电导通响应的测量。
依照本发明的一实施例，电子信号(即令晶体管在测试时进入一关闭状态的偏压)是被周期性地施加到晶体管上以避免晶体管的电子特性降级。该光束采依序逐一方式被施加到晶体管上且与该周期性地被施加到晶体管的电子信号同步，使得激光束可激发被置于其关闭状态的该晶体管。
须了解的是通常制作中的平面显示器的每一个晶体管皆需被测试。通过照射一晶体管来产生光电导通效应以引发电流使判断各种可预期损坏变得可能，这不仅于适用于晶体管，其它电子零件如被待测晶体管相关的电容及电子互联机路皆可被测试。该测试可在平面显示器的各种不同制作阶段被实行，无论是在如ITO及IZO的电极形成的前或的后的阶段皆可。
因此本发明的一实施例提供了为了实现本发明目的的方法及合适装置，以检测在一机板上的微电子组件，该方法步骤包含：施加一控制信号至位于该基板上的多个微电子组件，以周期性地让该多个微电子组件进入一关闭状态；利用至少一光束扫描该多个微电子组件，以照射该多个微电子组件中选定的至少一个微电子组件，并引发一电气响应，其中该扫描步骤是与该施加一控制信号的步骤同步；以及在扫描时，测量至少一微电子组件的一电气响应，用以侦测一电气特征。通常激发光束的光点大小是小于像素位置的间距，且晶体管是以依序逐一方式被扫描，而基板是不被照射，使得各个像素的回应可被测量并判断出损坏是个别损坏或是一与特定像素相关的电路损坏。
依照本发明的另一实施例，本发明又提供一种测试一机板上的为电子组件的装置，该装置包含一扫描器，根据依序逐一扫描方式，利用一光束扫描设置于一平面显示器基板上的多个薄膜晶体管上，并根据依序逐一感应方式，在该多个薄膜晶体管中感应出一光电导通回应；一电流或电压感应电路，是与该扫描器同步运作，用以测量关联于一晶体管的该光电导通回应的感应输出，并产生光电导通回应的输出值，该光电导通响应的输出值代表在该多个薄膜晶体管中依序逐一由该光束感应的一光电导通回应；以及一侦错装置，用以分析该电气响应输出值并纪录每一晶体管的特征。
附图说明
本发明的实施例显示于下列附图。
图1为描绘本发明的一实施例中，基于光电导通效应来测试一平面显示阵列或其它晶体管阵列的系统示意图；
图2A为描绘图1的系统操作方法的一流程图；
图2B为描绘图2A的步骤180的一实施流程图；
图3A为描绘最后量产前(pre-final)阶段的TFT阵列，基于光电导通效应的测试电路示意图；
图3B为描绘ITO前(pre-ITO)阶段的TFT阵 列，基于光电导通效应的测试电路示意图；
图4A为描绘依照本发明的一实施例中，用以测试最后量产前阶段的TFT阵列的输入信号时序图；
图4B为描绘依照本发明的一实施例中，用以测试ITO前阶段的TFT阵列的输入及输出信号时序图；
图5为描绘采用短路棒，以关闭一具有一单边短路棒的共接储存形式(Storage on Common)平面显示器的阵列中全部或部分晶体管的结构电路示意图；
图6为描绘采用短路棒，以关闭一具有一分段短路棒的共接储存形式平面显示器的阵列中全部或部分晶体管的结构电路示意图；
图7为描绘采用短路棒，以关闭一具有一单边短路棒的栅极储存形式(Storage on Gate)平面显示器的阵列中全部或部分晶体管的结构电路示意图；
图8为描绘采用短路棒，以关闭一具有一分段短路棒的栅极储存形式平面显示器的阵列中全部或部分晶体管的结构电路图；
图9为描绘用以感应由图1的系统产生光电导通效应引发电流的电流感应电路的电路示意图；
图10为描绘依照本发明的一实施例采用分段式短路棒以测试TFT阵列的电路示意图；
图11为描绘依照本发明的一实施例采用滑动接点以测试TFT阵列的电路示意图；以及
图12为描绘依照本发明的一实施例的装置以测试电路时电路上不同种类损坏的示意图。
具体实施方式
请参阅图1，其绘示的是一系统10，用以执行薄膜晶体管12阵列的电性测试，其中该些薄膜晶体管12设置于，例如，一制造中的平面显示器或是其它合适的晶体管阵列上。图1绘示了本发明的一实施例，其中一光源单元14，例如一激光，会输出一光(激光)束16以配合一扫描器20的运作，该扫描器20包含例如一旋转镜单元22及适合的光学组件如一平场聚焦透镜25以循序照射于一晶体管阵列基板30的上依标示的扫描方向32设置的每一该些薄膜晶体管12。光束16可用投射或其它通过适合的光学组件适当地映像到基板30上。常见于激光系统中的额外光学组件及其它不重要的细节皆未绘示于图1中以避免模糊本发明的要点。虽然图1的系统绘示了激光光源以输出一激光束，且采用一扫描器作为一旋转镜，然仅为例示，并非用以限制本发明的范围，其它合适光束及扫描器装置亦可被采用以达成本发明的目的。如上述的使用方式，一激光束即包含任何其它适合的光束，且一扫描器装置亦不限制为如图1所示的一旋转多角形型式的扫描器。
晶体管阵列基板30通常是接地的，例如通过一地线35接地，且被置放于平台40上使显示基板30转换为可标示交叉扫描方向42的状态。如图1所示，该被测试的晶体管阵列基板30仍在制作中，且配置有与栅极线52互连的栅极短路棒50、与数据线62互连的数据短路棒60、以及通过漏极线72与晶体管漏极互连的漏极短路棒70。漏极线72可直接连接到晶体管12上，或是间接连上，例如，通过一电容(未绘示)。栅极线、信号线以及漏极线可分别以晶体管阵列不同功能架构的方式互连，例如一平面显示器及制作阶段的基板30。须注意的是在很多晶体管阵列架构中漏极是未被互连的。
如图1所示，系统10额外配置一栅极信号产生器80以输出依信号Vg到栅极短路棒50、一源极信号产生器82以输出依信号Vsg到数据短路棒60、以及一信号分析器84以接收由漏极短路棒70引发的光电导通效应输出，用以指示晶体管12以及其它设置在基板30上的组件是良好的或是损坏的。一同步器90是与栅极信号产生器80、源极信号产生器82、信号分析器84、扫描器20以及一转换控制器83关联运作以控制由箭号42所指的基板30的交叉扫描转换。
详言的，同步器90控制与扫描器20共同运作的信号产生器80及82的同步运作，及控制一运动转换器(图未绘示)使得光束16被循序施放到每个晶体管12上，该些位于基板30上的晶体管12被施以偏压，使得未照光前不会有电流或漏电流流动。在本发明的一实施例中，光束16是个别地被施加到晶体管上，或者被施加到选定的一组晶体管上。较佳地，该晶体管上的偏压并非连续施加，而是由一开启状态至一关闭状态循环，以避免降低该些晶体管的电气特性。
当光束16被施加到一特定的晶体管时，尽管偏压已被施加到到晶体管上，该晶体管会产生一光电导通电流，可被由同步器90所控制的信号分析器84接收。分析器84分析该光激发晶体管相关的光电导通电流以判断该晶体管的电子效能及其相关组件是良好的或是损坏的。
请参阅第2图，在本发明的一实施例中，采用如上图1所示的系统以测试一置放于一基板上的晶体管阵列，如一制作中的平面显示器基板，测试流程如下所述：
一晶体管阵列12，例如形成于一基板30上的一TFT阵列，该基板例如一制作中的平面显示器基板，配置了用以连接到多个晶体管组件的选定接点的短路棒(步骤110)，通常为栅极和源极接点。一具有一周期波形的电子信号，例如一电位信号，通过短路棒50及60施加到在基板30上的该些晶体管12的栅极及/或源极接点(步骤130)。当该周期电子信号被施加到在基板30上的该些晶体管12时，至少有一光束16扫描该些排列成一阵列的晶体管(步骤140)。该周期电子信号及该激光束扫描是以下列方式同步：当一周期性负电位通过栅极短路棒50被施加到栅极线52时，一同步的负电位亦通过源极短路棒60被施加到源极线62。这使得该些晶体管进入一关闭状态而在基板30上全无或是几乎没有电流流动。周期性地关闭该些晶体管12是同步于激光束由一晶体管12到下个晶体管12的扫描动作(步骤150及160)。施加激光束到一晶体管会引发晶体管半导体材料暴露于光电导通效应下而产生的可测量电气响应。通常，当该基板30维持在不照光的状态下进行测试，可使一测量获得的电气响应仅与该些选定的晶体管有关。本发明的一实施例中，该电气回应是以一电流或电压形式于一短路棒上被测量(步骤170)。利用光电导通引发电流的测量即可获得一像素的性能信息特征(步骤180)并产生一报告。
该周期性施加一负电位的步骤是在与光束16由晶体管至晶体管扫描同步，直到激光扫描完基板30上最后待测的晶体管(步骤190)。该用以测试一给定的基板30的方法将在该点(该最后待侧晶体管)终止，如同步骤200所述。
请参阅图2B，用于分析由光束16光导性引发电流所测量到的电气响应步骤180包含以下次步骤，需注意的是通常以自动化方式，例如借助一计算机，完成以下分析。
照射在给定晶体管上的光束16而利用光电导通引发的电流会被放大且被传到一运作在高频率的模拟数字转换器，例如10MHz及12位分辨率，在此，模拟电流信号会被转换成一数字信号(步骤210)。该被放大的电流信号可由下述电路提供，请参阅图9。对应一待测晶体管所提供的放大电流信号的时序，以及该模拟数字转换器及其后续电路的动作，是与该扫描动作同步，使得电流分析可在一已待测晶体管被确定。
接着，该数字信号被滤波以除去噪声(步骤220)并减去对应于正确形成在一相似基板的光激发晶体管的一关联信号的一输入参考信号(步骤230)。该参考信号可以来自在一实际基板面板上已知是良好的晶体管的测试值，或是例如通过算法分析合成推导所得的估计值。将测试信号减去参考信号的结果会与一预设的临界值比较(步骤240)，其比较结果用以判断在关联于待测晶体管的给定像素中的待测晶体管及/或微电子组件是否是良好成形。
依照本发明的一实施例，测试信号的波形会与一参考信号相比，且测量及参考信号差值的绝对值会相对于时间积分并与一临界值比较。该差值可仅由两信号的信号相减值来计算，每次同步计算一次。若该差值(或是选择性的其它特征参数如最大差值)大于一预设的临界值，与该测试信号有关的该待测晶体管的像素则被推测为有损坏。
损坏可依数据归类，例如相对于或指明不同种类损坏的参考信号。损坏数据可在具有不同种损坏的像素中晶体管被光激发时检视电气响应并加以系统归纳而根据经验法则产生。由晶体管引发电流会与一个或多个数据相比以确认何种参考数据与测试信号最接近。通常，在不同面板架构的非故障像素具有各自特征的参考信号，此乃因为采用于不同面板架构的晶体管结构、电容以及其它微电子组件的变异性所致。
若关联于一待测晶体管的测试信号与任一数据皆不相似，该电子信号可被归类为一未知损坏的象征。
举例而言，经验测试法可用于一设定阶段，该设定阶段使用图1到图2B的系统与方法，以产生各种包含晶体管损坏、导线短路及开路、关联于一待测晶体管的像素电容损坏以及其它种类损坏等不同损坏的数据。
依照本发明的一实施例，由一被照射的待测晶体管输出的现时数据会与采用传统距离函数(如绝对差值总和)的不同数据相比。若一待测晶体管的现时数据的距离函数超过一相对于非故障晶体管的临界值，则该晶体管或关联于该待测晶体管的像素被视为有损坏，且必须进一步分类。若由一待测晶体管的信号发现接近但低于该些损坏数据的一的该临界距离值，则关联于该待测晶体管的像素被视为有该临界距离值数据的损坏。若由一待测晶体管的信号发现接近但低于多个该些损坏数据的该临界距离值，则关联于该信号的该像素被归类为最接近该临界距离值数据的损坏。
在辨识故障的像素时，例如为了检查或是损坏分类，进一步检测是需要的。举例而言，依照本发明的一实施例，进一步检查及损坏分类是以一自动化的光学检视及/或检查系统来完成，如以色列Yavne的Orbotech有限公司的PointerTM AOI系统或是其它合适的高分辨率显微镜。检查及分类可由手动或使用自动化装置完成。损坏分类结果通常是程序采用的一部份以作为程序管理以及后续改善。
可达成本发明的目的的一实施例的进一步结构与运作细节如下所述。
请再参阅图1，光学系统中光源单元14可以是一激光或其它合适的光源以输出聚焦到晶体管阵列基板30的一光束16。该光点大小通常会小于形成于该晶体管阵列基板30的一像素的最小预估尺寸或间距。当在晶体管阵列基板30上的一晶体管12被照射时，需选取光束16的波长及输出功率使光束16有足够强度以产生足够大量的电荷载子藉以产生一可测量电流。发明人已发现15毫瓦的红色激光二极管适可对晶体管12产生光激发而不会破坏晶体管。该种二极管已普遍商业化并可由各家厂商取得，如东芝(Toshiba)。光输出可以是连续的或是脉冲的，例如以一光电开关所控制的一脉冲激光。当光输出为脉冲时，必须小心确保在扫描时光脉冲会在恰当时间送到待测晶体管，亦即当晶体管被置于其关闭状态时。须注意的是其它适合的光源，包含发光二极管、氦氖激光及绿光激光(倍频的铝钇铝石榴石激光)亦可适用。
合适的扫描器20包含旋转多边形扫描器、声光偏转器、快速转向镜等绘示并叙述于专利权人申请于2006年6月22日的美国专利申请案号11/472,325，其发明名称为″倾斜装置″，其它合适的激光(Galvo)机制以及共振镜(Resonance Mirror)扫描器与其它类似硬件亦为合适的扫描器。
关于光学对焦，受限于一般平面显示器上像素的大小(约在100×300微米等级)，用以激发上述各个待测半导体组件的光点直径通常是在数十个微米的等级。合适的扫描镜，例如平场聚焦透镜(F-theta)，通常可由各家光学器材供货商处取得或是可特别订制。
虽然上述实施例已特别描述参用到传统主动式矩阵LCD(AMLCD)，须注意的是其它合适的包含光感应电子阵列的电子装置，如包含薄膜晶体管阵列的任一基板，不限于有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode)装置，亦可以在此所叙述的系统及方法加以测试。
通常可以利用本发明的系统及方法加以测试的阵列型态组件，除了晶体管阵列外，亦包含其它含有晶体管的电子组件。例如，一般的AMLCD面板的每一显示像素包含至少一晶体管以及至少一电容。AMLCD面板可在制造中不同阶段被测试，又例如可在晶体管形成并互连后但在加入ITO或IZO电极前测试，另外，面板亦可利用本发明的系统及方法在电极成形后加以测试。虽然被照射的晶体管会产生光电导通效应而引发电流，测量相对于时间的该引发的电流(或引发电流的电压)可用以显示该晶体管或相关的其它微电子组件的功能特征。
依照本发明的一实施例，在此所叙述的系统及方法被用以在晶体管的一主动矩阵形成后的最后量产前(pre-final)阶段，测试光电导通效应所引发的电流。在此生产阶段，待测面板的所有列以及所有行仍为互连，因此需以适当的短路棒分别加以短路，请参阅图1的50及60。至少有一光束会扫描该平面显示面板的各个晶体管。阵列中待测的晶体管不被光照射且施以偏压使得所有晶体管皆被关闭不产生电流，而仅可能有漏电流存在。此时照射一特定TFT的一通道，会在被照射的晶体管上产生自由电荷载子，可被感应成在相关源极与栅极短路棒的电流浪涌。该电流可在一漏极短路棒70以电流或电压形式被测量。
请参阅图3A，其绘示的是一般依照本发明的一实施例来测试的单一N型TFT，由于一平面显示器面板可被视为一平行的像素阵列，该待测TFT可认定为是有效阻抗的一阵列Z的一部份。借助将互连的像素群组关闭，并维持不见光的环境，Vout不需以探针个别测量各像素以取得。图3A是用以描绘在AMLCD面板中在像素电极形成后TFT阵列的一晶体管测试时分别需要用到的输入及输出。图3B是用以描绘在AMLCD面板中在像素电极形成前TFT阵列的一晶体管测试时分别需要用到的输入及输出。在第3A及3B图中，一栅极光束照射一像素的一晶体管。由第3A及3B图可见，电压或电流可被测量，亦即该被选用以测量的测量装置的功能之一。
在本发明的一实施例中，仅有平面显示器晶体管阵列中一被选定的晶体管，或是与其它区域电性隔离的一区域，才会在任一给定时间被照射，而所有其它晶体管阵列中的晶体管，或是在同一区的所有其它晶体管，皆维持在不见光状态。例如，选定晶体管的照射可通过如图1方式以光束扫描的。
图4A绘示时序图(A)、(B)及(C)，其代表的是多个输入信号的同步关系(例如在图1的Vsd及Vg)，该些输入信号控制一N型待测晶体管。该待测晶体管包含于一已形成电极的TFT像素阵列。借助照射该待测晶体管(例如借助图1的光束16)，可产生一光电导通电流。
在此实施例中，说明了被输入到一如图3A所示的测试电路的信号，以及如图形所示相对于以下阶段的时间间隔I、II、III、IV、V、以及VI：
阶段I：Vsd＝Vg＝0，代表无光线，且共接点无响应。
阶段II：Vsd及Vg接收正偏压使TFT处于开启状态，无光线提供，电流(暗态电流)存在，但在此实施例中该暗态电流不被测量。
阶段III：(与阶段I相同)。
阶段IV：Vsd及Vg接收负偏压使TFT处于深关闭状态，无光线提供，共接点除了漏电流外无响应。
阶段V：Vsd及Vg接收负偏压使TFT处于深关闭状态，该TFT被如激光的脉冲光照射。在一正常的非故障晶体管中，一光电导通效应引发的电流响应可在共接点被测量。
阶段VI：(与阶段IV相同)。
请参阅图4B，其为时序图，其代表的是多个输入信号的同步关系(例如在图1的Vsd及Vg)，该些输入信号控制一N型待测晶体管。该待测晶体管包含于一尚未形成电极的TFT像素阵列。借助照射该待测晶体管(例如借助图1的光束16)，可产生一光电导通效应，以及一晶体管依照本发明的一实施例照射而产生的一输出信号。
在此实施例中，相对于图3B的电路测试，该些晶体管有效地表现出金属氧化物半导体(Metal Oxide Semiconductor)电容，因此仅该地址与数据短路棒可用于提供偏压。选择偏压，通过应用适当的信号Vg，以使所有互连的金属氧化物半导体电容成为深空乏状态，即如图4B所示。在以一聚焦光束照射一特定的金属氧化物半导体电容时，该被照射的金属氧化物半导体电容会快速转移到反转模式，如图4B所示。
当被照射时，大量自由电荷载子产生，使得该金属氧化物半导体电容在栅极到源极间的空间被电荷充电，并形成电荷分布。在此状况下电流或电压的测量可以图3B所示的共接栅极线与数据线实现。基于该信号响应的强度及波形，就可能识别例如但不限于源极/漏极、源极/栅极、漏极/闸级等可能的短路。
依照本发明的一实施例，一单一光束在包含一个或多个互连晶体管阵列的一面板上扫描，然此并非本发明的限制。因为制作平面显示器的基板大小逐渐增大，考虑在制作时进行各种测试所需的时间限制，同时提供多个光束以扫描一基板面板的不同部分可能取得较高的成本效益。第5到8图绘示将图1的TFT阵列30的短路棒施以偏压的不同方法，藉以中和该TFT阵列中的可能影响待测晶体管的所有晶体管所可能产生的影响。如上所述，让TFT进入关闭状态，可消除在开启状态下TFT的暗态电流导致的噪声，因此有助于在TFT阵列中照射特定晶体管以引发电流的测量，使其测量结果不被阵列中其它晶体管所影响。
值得注意的是，图1该特定晶体管短路棒的组态仅用以说明且仅为一例子。图5绘示具有单边短路棒的共接储存形式(Storage on Common)的平面显示器装置的偏压短路棒；图6绘示具有分段短路棒的共接储存形式的平面显示器装置的偏压短路棒，其中每个短路棒仅与选定的列互连而非与所有的列连续互连；图7绘示具有单边短路棒的栅极储存形式(Storage on Gate)的平面显示器装置的偏压短路棒；图8绘示具有分段短路棒的栅极储存形式的平面显示器装置的偏压短路棒。如第5到8图所示，Vg偏压710被施加到Vgate短路棒730、750、760、770、780以及790(相对于图1的短路棒50)，而Vsd偏压720被施加到Vsource短路棒740、800、810、820、830及840(相对于图1的短路棒60)；在每个第4A与4B图的时序图绘示分别施加偏压到Vg及Vsd短路棒时的同步时序，以及以图1的光源单元14为例的光脉冲时序。
晶体管仅在偏压极性改变完成后才被照射，而后如第4A到4B图所示，Vg以及Vsd的电压下降稍早于照射，意即脉冲被延迟了，在本发明的一实施例中，相对于偏压极性改变，脉冲延迟时间间隔约在50到200微秒的范围。当使用一脉冲激光时，在偏压极性改变后照射晶体管的时间延迟相似于激光脉冲的脉冲宽度的数量级。
请参阅图9，其描绘的是依照本发明的一实施例运作而建构的一电流感应电路1110的电路示意图，适合用来感应在一栅极储存形式的平面显示器装置中一TFT被照射时在图1的系统所产生的输出电流所引发的光电导通效应。例如，电路1110测量图2B侦错方法的漏极电流输入。在此实施例中，可由一短路棒1120测量。
在某些应用中，尽管该些晶体管已处于关闭状态，通常其它设置于显示面板上的一阵列内的大量晶体管仍会产生充足的漏电流，使得依照本发明的一实施例所引发的光电导通效应电流不易辨别。依照本发明的一实施例，包含定义在任两分段间的分段点1215的分段短路棒1210是配置以启动在一大阵列中TFT的次群组，如图10所示。该些分段短路棒可用来取代传统短路棒，或额外增加于传统短路棒的中，如第5到8图所示的。
分段短路棒1210与一相对少数量的栅极线或源极线互连，例如仅有数百条栅极线或是每个分段短路棒的短路线(虽然在图10中仅绘示相当少的栅极线及短路线)。一实体或逻辑多任务器1220是分别运作连接到接点1230以启动每一个分段短路棒1210。多任务器1220选取在TFT阵列中数百万个晶体管的一子集合。一电流或电压感应电路，如在此所述及图9所绘示的例子，将可测量实质上少于一百万个晶体管的子集合中单一TFT所引发的电流。
另外，如图11所示，该电子信号感应电路，如图9中的示波器，可与相对于图1中短路棒50、60及70形成于分段短路棒1320的上具有一TFTs 12阵列的基板30(图1)相结合。一滑动电极1310或接点可利用一轮状物或刷状物(在此绘示一导电轮，其它可达成实质相同功能的机构亦可考虑)延着分段短路棒1320滑动以与被测试的TFTs 12的次群组建立电性接触。该滑动电极1310通常以一导电材料形成，且足够柔细以免在基板表面滑动时造成损坏。此外，该滑动电极1310直接接触栅极、源极或是共同线，且被设计为具有一足够宽度，可以在相对于任一给定时间内，同时接触所有需要接触接线的数量。
须注意的是本发明在此绘示并说明的并不仅限于N型晶体管，上述说明仅为例举，并非本发明的限制。
请参阅图12，其绘示的是上述系统及方法可检测的各种不同的损坏示意图。上述的系统及方法适用于侦测且可较佳地分辨出各种损坏，例如但不限于某一或所有如下述在电路中各种型态的损坏：栅极线断点1401、数据线断点1402、数据线与栅极间短路1403、短路总线断路1404、衬垫与短路总线间短路1405、栅极到漏极短路1406、源极到栅极短路1407、漏极到源极短路1408、储存电容Cs短路1409、不良TFT接线1410、像素电极到数据线短路1411、像素电极到栅极线短路1412、像素电极间短路1413以及储存电容变异1414。该些损坏可于一电极形成的前或的后进行侦测，该电极可为例如一ITO或IZO电极。特征上，每一种损坏会导致不同的光电导通引发电流的响应。
根据本发明的一实施例，该系统包含一或多个计算机或其它可程序装置，依照某一或上述所有的装置、方法、特色以及功能来程序化。另一实施例是本发明的该装置可包含一机器可读取内存，其中该内存包含、储存或使一包含许多指令的程序具体化，当该程序借助该机器执行时，可实现上述某一或全部装置、方法、特色以及功能的一实作。或者，本发明的该装置可包含可实现上述某一或全部装置、方法、特色以及功能的一计算机程序以执行及/或可实现某一或全部上述本发明实施例的某一或全部方法及/或系统。
须注意的是若有需要，本发明的软件组件可被储存于一只读存储器的型式。若有需要，该软件组件亦可利用现有技术与硬件整合。
本发明在各个实施例分别叙述的特色亦可组合在同一实施例中，相反地，本发明在单一实施例的简要说明的特色亦可分开提供到任何适当的次组合中。

Claims (23)

1.一种在一基板上用以检查微电子组件的方法，其特征在于，包含下列步骤：
施加一控制信号至多个微电子组件，位于所述基板上，以周期性地让所述多个微电子组件进入一关闭状态；
利用至少一光束扫描所述多个微电子组件，以照射所述多个微电子组件中选定的至少一个微电子组件，并引发一电气响应，其中所述扫描步骤是与所述施加一控制信号步骤同步，使得所述至少一个微电子组件于照射时进入所述关闭状态；
在扫描时，测量所述至少一个微电子组件的所述电气响应，用以侦测一电气特征；以及
在扫描时，产生至少一序列的具时序的光束脉冲，所述至少一序列的具时序的光束脉冲包含多个脉冲序列，每一所述脉冲序列被循序传送到由所述多个微电子组件中选定的至少一个微电子组件的电性隔离群组中。
2.如权利要求1所述的一方法，其特征在于，所述扫描所述多个微电子组件的步骤是除被所述光束所照射的所述至少一个微电子组件外，维持其它所述微电子组件不被照射。
3.如权利要求1所述的一方法，其特征在于，所述至少一光束被投射到多个所述微电子组件上。
4.如权利要求1所述的一方法，其特征在于，所述多个微电子组件包含一晶体管、一电容与一二极管至少其中之一。
5.如权利要求1所述的一方法，其特征在于，所述多个微电子组件是排列成一阵列。
6.如权利要求1所述的一方法，其特征在于，所述扫描步骤包含利用至少一激光束以扫描。
7.如权利要求6所述的一方法，其特征在于，所述至少一激光束被聚焦以形成一与单一微电子组件空间对应的光点。
8.如权利要求7所述的一方法，其特征在于，所述单一微电子组件包含一显示像素中的一电路。
9.如权利要求1所述的一方法，其特征在于，所述电气响应包含由单一微电子组件所发射的一电流。
10.如权利要求1所述的一方法，其特征在于，所述电气响应包含与一单一微电子组件关联的一电压。
11.如权利要求1所述的一方法，其特征在于，所述控制信号同时施加于所述多个微电子组件。
12.如权利要求1所述的一方法，其特征在于，由所述多个微电子组件传回的所述电气响应是被同时测量。
13.如权利要求1所述的一方法，其特征在于，还包含比较被测量的所述至少一微电子组件的所述电气响应，以及一参考回应；以及根据所述比较结果决定是否所述至少一微电子组件为故障。
14.如权利要求1所述的一方法，其特征在于，所述至少一光束包含由对应的多个光源所提供的多个光束。
15.如权利要求1所述的一方法，其特征在于，所述基板包含一具有一前置电极制作阶段的平面显示器晶体管阵列。
16.如权利要求1所述的一方法，其特征在于，所述基板包含一具有一最后量产阶段前的平面显示器晶体管阵列。
17.一种测试装置，其特征在于，包含：
一扫描器，根据依序逐一扫描方式，利用一光束扫描设置在一平面显示器基板上的多个薄膜晶体管上，并根据依序逐一感应方式，在所述多个薄膜晶体管中感应出一光电导通回应，其中，所述多个薄膜晶体管周期性地分别于扫描时进入一关闭状态；
电流感应电路，是与所述扫描器同步运作，用以测量关联于一薄膜晶体管的所述光电导通回应的感应输出，并产生光电导通回应的输出值，所述光电导通回应的输出值代表在所述多个薄膜晶体管中依序逐一由所述光束感应的一光电导通回应；
侦错装置，用以分析电气响应输出值并纪录每一薄膜晶体管的特征；以及
至少一信号产生器，用以提供一同步于所述扫描器的电子信号至所选择薄膜晶体管，以周期性地避免在所述平面显示器基板上的漏电流，所述至少一信号产生器包含：
第一信号产生器，用以产生通过一栅极线施放到所述多个薄膜晶体管的
一第一电子信号，使得所述多个薄膜晶体管无法响应一数据信号；以及
第二信号产生器，以同步于所述第一电子信号来产生通过一数据线施加到所述多个薄膜晶体管的一第二电子信号，使得在缺乏外部激发下施加所述第二电子信号时，电流无法正常流通于所述多个薄膜晶体管。
18.如权利要求17所述的测试装置，其特征在于，所述第一电子信号包含一电压信号。
19.如权利要求17所述的测试装置，其特征在于，所述第二电子信号包含一电压信号。
20.如权利要求17所述的测试装置，其特征在于，所述平面显示器基板还包含至少一短路棒，且其中所述测试装置还包含一偏压单元用以使所述至少一短路棒产生偏压，用以在测量所述光电导通回应的感应电流时避免漏电流。
21.如权利要求20所述的测试装置，其特征在于，所述偏压单元包含一第一与一第二信号产生器。
22.如权利要求20所述的测试装置，其特征在于，所述至少一短路棒是分段的，用以形成阵列中所述多个薄膜晶体管的子集合，使得感应电流仅代表流通于其中一子集合的电流。
23.如权利要求20所述的测试装置，其特征在于，所述电流感应电路亦包含一滑动接点，在所述多个薄膜晶体管上滑动，使得所述电流感应电路仅能感应接触的所述滑动接点的薄膜晶体管的电流。
CN2006800377533A 2005-10-11 2006-10-15 根据光电导通的晶体管阵列电子测试 Expired - Fee Related CN101501516B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US72487505P 2005-10-11 2005-10-11
US60/724,875 2005-10-11
PCT/IL2006/001179 WO2007043051A2 (en) 2005-10-11 2006-10-15 Photoconductive based electrical testing of transistor arrays

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101501516A CN101501516A (zh) 2009-08-05
CN101501516B true CN101501516B (zh) 2013-04-24

Family

ID=37943219

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2006800377533A Expired - Fee Related CN101501516B (zh) 2005-10-11 2006-10-15 根据光电导通的晶体管阵列电子测试

Country Status (6)

Country Link
US (1) US7795887B2 (zh)
JP (1) JP2009511898A (zh)
KR (1) KR20080068644A (zh)
CN (1) CN101501516B (zh)
TW (1) TW200717682A (zh)
WO (1) WO2007043051A2 (zh)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2252990A1 (en) 2008-02-11 2010-11-24 QUALCOMM MEMS Technologies, Inc. Method and apparatus for sensing, measurement or characterization of display elements integrated with the display drive scheme, and system and applications using the same
WO2009134501A2 (en) 2008-02-11 2009-11-05 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Methods for measurement and characterization of interferometric modulators
WO2009102581A1 (en) 2008-02-11 2009-08-20 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Impedance sensing to determine pixel state in a passively addressed display array
US8258800B2 (en) 2008-02-11 2012-09-04 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Methods for measurement and characterization of interferometric modulators
JP2010021437A (ja) * 2008-07-11 2010-01-28 Ulvac Japan Ltd 太陽電池の製造装置およびその製造方法
CN102456592A (zh) * 2010-10-15 2012-05-16 北京京东方光电科技有限公司 测试阵列基板上薄膜晶体管特性的方法和装置
JP6166032B2 (ja) 2012-11-06 2017-07-19 浜松ホトニクス株式会社 半導体デバイス検査装置及び半導体デバイス検査方法
TWI472782B (zh) * 2013-04-10 2015-02-11 Inotera Memories Inc 半導體裝置之檢測方法以及半導體裝置之檢測系統
US9599666B2 (en) 2014-10-28 2017-03-21 Qualcomm Incorporated Minimum voltage and maximum performance mapping using laser-assisted techniques
CN105093574B (zh) * 2015-06-05 2018-06-08 京东方科技集团股份有限公司 显示面板检测台
US9748735B2 (en) * 2015-10-08 2017-08-29 The University Of North Carolina At Charlotte Light-effect transistor (LET)
CN108573884B (zh) * 2017-03-07 2020-06-09 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 测试结构及其形成方法、测试方法
CN110118725B (zh) * 2018-02-07 2021-08-31 清华大学 光电流扫描系统
CN109003567A (zh) * 2018-07-24 2018-12-14 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 Tft阵列基板测试装置及测试方法
CN108957278B (zh) * 2018-08-10 2024-03-29 中国矿业大学 基于门极电荷Qg的大功率IGBT故障诊断及保护方法和装置
JP6542971B1 (ja) * 2018-11-12 2019-07-10 信越エンジニアリング株式会社 検査装置及び検査方法
CN109742037B (zh) * 2019-01-03 2021-01-26 京东方科技集团股份有限公司 一种测试基板及其制作方法、测试方法
CN115132600A (zh) * 2021-03-26 2022-09-30 群创光电股份有限公司 电子装置的制作方法
KR102586199B1 (ko) * 2021-10-21 2023-10-06 큐알티 주식회사 전력 반도체 소자의 검사 방법, 및 이를 위한 검사 시스템

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5982190A (en) * 1998-02-04 1999-11-09 Toro-Lira; Guillermo L. Method to determine pixel condition on flat panel displays using an electron beam
CN1333466A (zh) * 2000-05-30 2002-01-30 日本电气株式会社 半导体器件测试方法和测试装置
US6545500B1 (en) * 1999-12-08 2003-04-08 John E. Field Use of localized temperature change in determining the location and character of defects in flat-panel displays
CN1425138A (zh) * 1999-11-26 2003-06-18 克里斯多弗·沃彻 基片上导体互连的电测试
CN1620603A (zh) * 2002-01-23 2005-05-25 马雷纳系统有限公司 采用红外热成像法进行缺陷检测和分析

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07301648A (ja) * 1994-05-06 1995-11-14 Mitsubishi Electric Corp 基板検査装置および基板検査方法
EP1151286B1 (en) * 1999-02-08 2004-12-22 Defence Science and Technology Organisation of the Department of Defence A micro-electronic bond degradation sensor and method of manufacture
JP2001284425A (ja) * 2000-04-03 2001-10-12 Mitsubishi Electric Corp 故障解析方法及び故障解析装置
JP4733959B2 (ja) * 2003-12-24 2011-07-27 株式会社日立ハイテクノロジーズ プローブ接触方法及び荷電粒子線装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5982190A (en) * 1998-02-04 1999-11-09 Toro-Lira; Guillermo L. Method to determine pixel condition on flat panel displays using an electron beam
CN1425138A (zh) * 1999-11-26 2003-06-18 克里斯多弗·沃彻 基片上导体互连的电测试
US6545500B1 (en) * 1999-12-08 2003-04-08 John E. Field Use of localized temperature change in determining the location and character of defects in flat-panel displays
CN1333466A (zh) * 2000-05-30 2002-01-30 日本电气株式会社 半导体器件测试方法和测试装置
CN1620603A (zh) * 2002-01-23 2005-05-25 马雷纳系统有限公司 采用红外热成像法进行缺陷检测和分析

Also Published As

Publication number Publication date
JP2009511898A (ja) 2009-03-19
TW200717682A (en) 2007-05-01
US20080224724A1 (en) 2008-09-18
WO2007043051A3 (en) 2009-04-09
US7795887B2 (en) 2010-09-14
KR20080068644A (ko) 2008-07-23
WO2007043051A2 (en) 2007-04-19
CN101501516A (zh) 2009-08-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101501516B (zh) 根据光电导通的晶体管阵列电子测试
CN103858017B (zh) 配线缺陷检查方法和配线缺陷检查装置
US5377030A (en) Method for testing active matrix liquid crystal by measuring voltage due to charge in a supplemental capacitor
CN103492864B (zh) 布线缺陷检查方法、布线缺陷检查装置以及半导体基板的制造方法
CN103380366B (zh) 缺陷检查方法、缺陷检查装置以及基板的制造方法
JPH05240901A (ja) 液晶表示装置用基板の粒子線式試験方法
WO2010089856A1 (ja) Ｔｆｔアレイ検査方法およびｔｆｔアレイ検査装置
CN109036236A (zh) 阵列基板检测方法及检测装置
CN103531159A (zh) 显示设备和驱动方法
CN1996032A (zh) 布线不良检查方法以及布线不良检查装置
KR20060020644A (ko) 전기회로에 있어서의 결함들을 분류하고 전기회로에 대한공정문제들을 인식하는 시스템 및 방법
TWI419245B (zh) Ｔｆｔ陣列檢測裝置
CN1802592A (zh) 阵列基板检查方法
CN111123153B (zh) 显示面板及其vt测试方法、显示装置
CN102803940B (zh) Tft阵列检查方法以及tft阵列检查装置
JP2012173103A (ja) 半導体集積回路の故障解析装置及び故障解析方法
CN100486395C (zh) 应用有源式有机发光二极管阵列的像素电路的方法
US20070090856A1 (en) Non-contact detecting device for a panel
JPH07301648A (ja) 基板検査装置および基板検査方法
Pilia et al. Single Event Transient acquisition and mapping for space device Characterization
JPS63269198A (ja) 液晶表示器用駆動回路基板の検査方法
JPH0511000A (ja) アクテイブマトリツクスアレイ検査装置
KR100318021B1 (ko) 액티브매트릭스어레이기판의 검사방법 및 검사장치
EP0526734A2 (en) Noncontact probe and active matrix array inspection apparatus using the same
JP5408540B2 (ja) Ｔｆｔアレイの検査方法及びｔｆｔアレイ検査装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20130424

Termination date: 20161015

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee