CN103380366B - 缺陷检查方法、缺陷检查装置以及基板的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的一个实施方式，即用于从形成有多个布线基板的母基板中检测出缺陷位置的缺陷检查方法，包括：通过分别对多个布线基板进行电阻检查，来检测出具有缺陷部的缺陷基板或包含缺陷部的缺陷块的工序；对缺陷基板或缺陷块施加电压，来使缺陷部发热的工序；利用第一红外摄像机对缺陷部发热的缺陷基板或缺陷块进行拍摄的工序；以及根据第一红外摄像机所拍摄到的图像来对缺陷部的位置进行宏观测量的工序。

Description

缺陷检查方法、缺陷检查装置以及基板的制造方法
技术领域
本发明涉及一种布线的缺陷检查方法及缺陷检查装置，适用于液晶面板、太阳能电池面板等形成有多个布线的布线基板的缺陷检测。
背景技术
作为布线基板的一个例子，例如液晶面板的制造工艺大致被分为阵列(TFT)工序、成盒(液晶)工序、以及模组工序。其中，在阵列工序中，当在透明基板上形成栅极电极、半导体膜、源极/漏极电极、保护膜、透明电极后，进行阵列检查，以检查是否存在电极、布线等布线的短路、断线等缺陷。
通常，在阵列检查中，通过使布线的端部与探头接触，来测定布线两端的电阻、相邻布线之间的电阻、电容，从而检测出上述缺陷。然而，在阵列检查中，即使能检测到布线部是否存在缺陷，也很难确定该缺陷的位置。
例如，作为确定缺陷位置的检查方法，存在由操作者利用显微镜对基板进行观察来进行确定的目测检查，但该检查方法对操作者的负担较大，而且也可能由于难以通过目测来判别缺陷，而导致弄错缺陷的位置。因此，提出了利用红外摄像机对基板进行拍摄并进行图像处理，从而自动地确定缺陷位置的红外检查。
专利文献1涉及红外检查，如图6所示，在与薄膜晶体管基板的扫描线61与信号线62的任意一端进行电连接的状态下，当与现有的电学检查方法同样地进行了导通检查后，将在导通检查中判定为不合格的基板作为对象，来确定短路像素坐标。
在确定短路像素坐标的过程中，在扫描线61与信号线62之间施加电位差，对流过发生短路的扫描线61和信号线62的电流所产生的发热进行检测，从而确定短路位置63。为此，使用与10～30μm左右的微小区域的发热部所辐射出的红外线强度相对应的红外显微镜65，沿着虚线66对扫描线61和信号线62的端子部进行扫描，从而检测出正在发热的布线。由此，将发热的布线确定为短路位置63、或可能发生短路缺陷的短路候选区域63。此外，对于短路候选区域63，在红外显微镜65的视野内依次对短路像素坐标的布线图案进行定位，检测其红外图像从而根据其强度来确定短路位置63。由此，确定了短路位置63，并利用激光67等布线修正法对短路进行修正。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本公开专利公报“特开平4－72552号公报(公开日：平成4年3月6日)”
发明内容
发明所要解决的技术问题
然而，现有的红外检查中存在如下问题。例如，专利文献1的检查方法中，红外图像检测器65对微小区域的红外线强度进行检测，为了对发热部进行检测，必须对基板上的扫描线61、信号线62进行扫描。因此，存在如下问题：即，若像大型液晶面板、形成有多个液晶面板的母基板那样，检查区域的范围越大，则红外检查所需的时间越长，从而降低了吞吐量。
因此，本发明是为解决上述问题而完成的，其目的在于提供一种布线的缺陷检查方法及缺陷检查装置，通过对电阻检查和红外检查进行有效地组合，从而能在短时间内确定缺陷部位。
解决技术问题所采用的技术方案
一种缺陷检查方法，用于从形成有多个布线基板的母基板中检测出缺陷位置，其特征在于，包括：通过分别对多个布线基板进行电阻检查，来检测出具有缺陷部的缺陷基板或包含缺陷部的缺陷块的工序；对缺陷基板或缺陷块施加电压，来使缺陷部发热的工序；利用第一红外摄像机对缺陷部发热的缺陷基板或缺陷块进行拍摄的工序；以及根据第一红外摄像机所拍摄到的图像对缺陷部的位置进行宏观测量的工序。
此外，本发明所涉及的其它缺陷检查方法用于从形成有多个布线基板的母基板中检测出布线的缺陷位置，其特征在于，包括：通过分别对所述多个布线基板进行电阻检查，来检测出具有缺陷部的缺陷基板或包含所述缺陷部的缺陷块的工序；对所述缺陷基板或所述缺陷块施加电压，来使所述缺陷部发热的工序；利用第一红外摄像机对所述缺陷部发热的所述缺陷基板或所述缺陷块进行拍摄的工序；以及根据所述第一红外摄像机所拍摄到的图像对所述缺陷部的位置进行测量的工序。
此外，本发明所涉及的基板的制造方法包括：在基板上形成有栅极电极、源极电极以及漏极电极中的至少一个布线，并形成具有多个布线基板的母基板的基板形成工序；通过分别对所述多个布线基板进行电阻检查，来检测出具有缺陷部的缺陷基板或包含所述缺陷部的缺陷块的工序；对所述缺陷基板或所述缺陷块施加电压，来使所述缺陷部发热的工序；利用第一红外摄像机对所述缺陷部发热的所述缺陷基板或所述缺陷块进行拍摄的工序；以及根据所述第一红外摄像机所拍摄到的图像对所述缺陷部的位置进行宏观测量的工序。
此外，本发明所涉及的缺陷检查装置用于从形成有多个布线基板的母基板中检测出缺陷位置，其特征在于，包括：电阻测定部，该电阻测定部分别对所述多个布线基板进行电阻检查；电压施加部，该电压施加部对通过所述电阻测定部所进行的电阻检查而判定为具有缺陷的缺陷基板或者缺陷块施加电压；红外摄像机，该红外摄像机对由所述电压施加部施加了电压的所述缺陷基板或所述缺陷块进行拍摄；以及控制部，该控制部根据所述红外摄像机所拍摄到的图像来测量所述缺陷部的位置。
发明效果
根据本发明，能在短时间内高效地检测出布线的缺陷部位。
附图说明
图1是表示本发明的缺陷检查装置的结构的框图。
图2是表示本发明的缺陷检查装置的结构的立体图。
图3是液晶面板和探头的俯视图，图3(a)是形成在母基板上的液晶面板的俯视图，图3(b)是用于与设置在液晶面板上的端子部进行导通的探头的俯视图。
图4是表示本发明的缺陷检查方法的流程图。
图5是表示像素部的缺陷的示意图，图5(a)示出了在例如扫描线与信号线那样的布线X和布线Y上下相交的位置上产生短路的缺陷，图5(b)示出了在例如扫描线与辅助电容线那样相邻的布线X的布线之间产生短路的缺陷，图5(b)示出了在例如扫描线与辅助电容线那样相邻的布线X的布线之间产生短路的缺陷。
图6是表示现有的缺陷检查方法的说明图。
具体实施方式
以下，参照图1至图5所示的附图，对本发明的实施方式进行详细说明。另外，本实施方式中对应用于液晶面板的缺陷检查的示例进行了说明，但也能广泛应用于PDP、有机EL等其它的显示面板、太阳能电池面板等形成有多个布线的布线基板。
实施例1
图1是表示实施例1的缺陷检查装置100的结构的框图。实施例1的缺陷检查装置100在形成于母基板1上的多个液晶面板2上对布线等的缺陷进行检查，包括：用于与液晶面板2进行导通的探头3；使探头3在各液晶面板2上进行移动的探头移动单元4；用于获取红外图像的红外摄像机5；使红外摄像机5在液晶面板2上进行移动的摄像机移动单元6；以及对探头移动单元4和摄像机移动单元6进行控制的主控制部7。
此外，探头3与电阻测定部8和电压施加部9相连，电阻测定部8和电压施加部9由主控制部7来控制，其中，该电阻测定部8用于对液晶面板2的布线之间的电阻进行测定，该电压施加部9用于在液晶面板2的布线之间施加电压。
此外，主控制部7与数据存储部10相连，该数据存储部10存储布线之间的电阻值、图像数据。
图2是表示实施例1的缺陷检查装置100的结构的立体图。缺陷检查装置100的基台上设置有对准平台11，对准平台11上放置有母基板1，并且将该母基板1的位置调整为与探头移动单元4以及摄像机移动单元6的XY坐标轴平行。此外，对准平台11的上方配置有用于对母基板1的位置进行确认的光学摄像机12。
探头移动单元4以可滑动的方式设置在导轨13a上，该导轨13a配置在对准平台11的外侧。此外，探头移动单元4的主体侧也设置有导轨13b、13c，并且以能沿着这些导轨13在XYZ的各坐标方向上进行移动的方式设置有安装部14a。该安装部14a上装载有与液晶面板2相对应的探头3。
摄像机移动单元6以可滑动的方式设置在导轨13d上，该导轨13d配置在探头移动单元4的外侧。此外，摄像机移动单元6的主体上也设置有导轨13e、13f，使得三个部位的安装部14b、14c、14d能分别沿着这些导轨13在XYZ的各坐标方向上进行移动。
安装部14b和14c上装载有对缺陷部进行测量的测量用摄像机。本实施方式中，装载了宏观测量用的第一红外摄像机5a和微观测量用的第二红外摄像机5b，此外，在安装部14d上装载有光学摄像机16。
红外摄像机5a是用于进行视野扩展至520×405mm左右的宏观测量的红外摄像机。由于红外摄像机5a的视野较大，因此，例如通过对四台红外摄像机进行组合来构成。此外，红外摄像机5b是视野小到32×24mm左右，但能进行高分辨率拍摄的，用于进行微观测量的红外摄像机。
另外，也能在摄像机移动单元5上添加安装部14，来装载用于对缺陷部位进行修正的激光照射装置。通过装载激光照射装置，在确定缺陷部的位置后，对缺陷部进行激光照射，从而能连续地进行缺陷修正。
由于探头移动单元4和摄像机移动单元6设置在独立的导轨13a、13d上，因此能在X坐标方向上互不干扰地在对准平台13上方进行移动。因此，能在探头3与液晶面板2接触的状态下，进一步使红外摄像机5a、5b、光学摄像机16在液晶面板2上进行移动。
图3(a)是形成在母基板1上的液晶面板2的俯视图。液晶面板2上形成有像素部17和驱动电路部18，该像素部17在扫描线和信号线相交的各交点上形成有TFT，该驱动电路部18分别对扫描线和信号线进行驱动。液晶面板2的边缘部上设有端子部19a～19d，端子部19a～19d与像素部17、驱动电路部18的各个布线相连接。
另外，通过在透明基板上形成栅极电极、半导体膜、源极电极、漏极电极、保护膜以及透明电极来制作该液晶面板2。
图3(b)是用于与设置在液晶面板2上的端子部19a～19d进行导通的探头3的俯视图。探头3呈现为与液晶面板2的大小大致相同的框形形状，包括与端子部19a～19d相对应的多个探针21a～21d。多个探针21a～21d能经由未图示的开关继电器，使得探针逐根与电阻测定部8、电压施加部9相连接。因此，探头3能选择性地与和端子部19a～19d相连的多个布线相连，或一并地与多个布线相连。
此外，由于探头3呈现为与液晶面板2的大小大致相同的框形形状，因此在将端子部19a～19d和探针21a～21d的位置进行对准时，能利用光学摄像机16从探针3的框部内侧进行确认。
如上所述，实施例1的缺陷检查装置100包括探头3、以及与探头3相连的电阻测定部8，通过使探头3与液晶面板2导通，从而能够分别测定布线的电阻值、相邻布线之间的电阻值等。
此外，实施例1的缺陷检查装置100包括探头3、与探头3相连的电压施加部9、以及红外摄像机5a、5b，经由探头3在液晶面板2的布线上、布线之间施加电压，并利用红外摄像机5a、5b对流过缺陷部的电流所产生的发热进行测量，从而能确定缺陷部的位置。
因此，根据本发明的缺陷检查装置100，能够利用一台检查装置，来兼顾进行电阻检查和红外检查。
图4是使用实施例1的缺陷检查装置100的缺陷检查方法的流程图。本发明的缺陷检查方法如图4所示，通过S1到S10的步骤，依次对形成在母基板1上的多个液晶面板2实施缺陷检查。
在步骤S1中，将母基板1放置在缺陷检查装置100的对准平台11上，并对该母基板的位置进行调整，使其与XY坐标轴平行。
在步骤S2中，利用探头移动单元9使探头2在作为检查对象的液晶面板2的上部进行移动，并使探针21a～21d与液晶面板2的端子部19a～19d接触。
在步骤S3中，根据各种缺陷的模式，选择用于进行电阻检查的布线、布线之间，并对要导通的探针21进行切换。
在步骤S4中，进行电阻检查，测定所选择的布线、布线之间的电阻值，并通过与正常电阻值进行比较来检查是否存在缺陷。
图5中，作为一个示例，示意性地示出了产生在像素部17中的缺陷的位置。图5(a)示出了在例如扫描线与信号线那样的布线X和布线Y上下相交的位置上产生短路的缺陷23。对于这种缺陷23，通过将要导通的探针19切换为图3所示的19a和19d、或者19b和19c，以一对一的方式对布线X1～X10和布线Y1～Y10的布线之间的电阻值进行测定，从而能确定是否存在短路及短路的位置。
图5(b)示出了在例如扫描线与辅助电容线那样相邻的布线X的布线之间产生短路的缺陷23。对于这种缺陷23，通过将要导通的探针19切换为19b的奇数号和19d的偶数号，来对布线X1～X10的相邻布线之间的电阻值进行测定，从而能确定存在短路的布线。
图5(c)示出了在例如信号线与辅助电容线那样相邻的布线Y的布线之间产生短路的缺陷23。对于这种缺陷23，通过将要导通的探针19切换为19a的奇数号和19c的偶数号，来对布线Y1～Y10的相邻布线之间的电阻值进行测定，从而能确定存在短路的布线。
在步骤S5中，根据是否存在缺陷23和状态来判断是否要进行红外检查，若存在缺陷23，则进行步骤6的红外检查，若不存在缺陷23，则不进行红外检查，而转移至步骤9。例如，如图5(a)所示，在布线X与布线Y相交的部位产生短路23时，通过布线之间的电阻检查，在布线X4和布线Y4上检测出异常，因此能确定到短路的位置，但如图5(b)、图5(c)所示，在相邻布线之间产生短路23时，则能确定在一对布线例如布线X3与布线X4之间存在短路，但无法在该布线的长度方向上确定短路的位置，因此需要利用红外检查来确定短路位置。
在步骤S6中，进行了红外检查，但这里为了缩短红外摄像机5进行扫描的时间，将红外检查的范围锁定为缺陷块24。该缺陷块24设定为存在缺陷的布线与其周边在红外摄像机的视野中。
例如，若存在图5(b)那样的缺陷，则根据电阻检查的结果判断在X3-X4之间和X5-X6之间的两个布线之间存在短路，因此将作为检查对象的范围缩小为斜线所包围的X3到X6的缺陷块24，并且仅对该缺陷块24进行红外检查。如果存在多个短路，且不能容纳在一个视野内时，则分开设定其它的缺陷块24。
步骤7设定了要施加在缺陷块24内的布线上的电压值。由电压施加部10对施加在布线上的电压值进行调整，通常会施加几十伏左右的电压。
在步骤8中，利用红外摄像机5对电流流过缺陷部而产生发热的缺陷块24进行拍摄，从而对从缺陷部23发出的红外线进行检测。这里，使用能将整个缺陷块24容纳到视野内的宏观测量用的第一红外摄像机5a。因此，能在红外摄像机5a不进行扫描的情况下对整个缺陷块24进行测量，从而能缩短红外检查的时间。所测量到的热图像显示电流流过的缺陷部23和其布线的温度比周边的温度要高，因此根据缺陷部23和布线的位置关系来确定缺陷位置，并存储到数据存储部10中。特别是由于缺陷部23的电阻值大多比布线的电阻值要大，发热会集中在缺陷部23，使其看上去呈点状，因此能容易地在热图像中确定缺陷位置。
另外，在步骤8中，也可以进一步利用微观测量用的第二红外摄像机5b来对发热部的周边进行详细测量。由于利用宏观测量用的第一红外摄像机5a来确定发热部的位置，因此能使微观测量用的第二红外摄像机5b直接对准发热部，从而能在短时间内进一步对缺陷部23的修正所需的形状等信息进行详细的测量。
在步骤9中，对检查中的液晶面板2判断是否完成了各种缺陷模式的所有检查，若存在未检查的缺陷模式，则返回到步骤S3，根据下一个缺陷模式来切换探头3的连接，并重复进行缺陷检查。
在步骤10中，对检查中的母基板1判断是否完成了所有液晶面板2的缺陷检查，若仍剩余未检查的液晶面板2，则返回到步骤S1，使探头移动到成为下一检查对象的液晶面板2上，并重复进行缺陷检查。
根据本发明的缺陷检查方法，通过电阻检查来判断是否存在缺陷，并将红外检查的范围锁定为包含缺陷部的缺陷块24，从而将该缺陷块容纳于红外摄像机的视野内，因此无需使红外摄像机5在整个基板上进行扫描，能缩短红外检查的时间。
此外，在红外检查中，以宏观测量用的第一红外摄像机5a和微观测量用的第二红外摄像机5b这两个阶段来进行，由此利用宏观测量用的第一红外摄像机5a确定发热部的位置，从而使微观测量用的第二红外摄像机5b不对整个基板进行扫描而能直接对准发热部的位置，因此能在短时间内对缺陷部进行详细的测量。
以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明并不限于上述实施方式，在权利要求书所示的范围内可以做种种变更，对不同实施方式中分别揭示的技术手段进行适当组合而获得的实施方式，也包括在本发明的技术范围内。
例如，也可以利用本发明的缺陷检查方法，使用由其它电阻检查装置所测定到的电阻值来对进行红外检查的缺陷块进行锁定。
标号说明
1 母基板
2 液晶面板
3 探头
4 探头移动单元
5、5a、5b 红外摄像机
6 摄像机移动单元
7 主控制部
8 电阻测定部
9 电压施加部
10 数据存储部

Claims (5)

1.一种缺陷检查方法，用于从形成有多个布线基板的母基板中检测出缺陷位置，其特征在于，包括：
通过分别对所述多个布线基板进行电阻检查，来检测出包含缺陷部的缺陷块的工序；
根据所述缺陷部的状态来判断是否进行红外检查的工序；
在判断为进行所述红外检查的情况下，对所述缺陷块施加电压，来使所述缺陷部发热的工序；
利用第一红外摄像机对所述缺陷部发热的所述缺陷块进行拍摄的工序；以及
根据所述第一红外摄像机所拍摄到的图像对所述缺陷部的位置进行宏观测量的工序，
在检测所述缺陷部的工序中，从进行了所述电阻检查的整个区域缩小为所述缺陷块，在用所述第一红外摄像机进行拍摄的工序中，使所述第一红外摄像机不进行扫描而仅对所述缺陷块进行拍摄。
2.如权利要求1所述的缺陷检查方法，其特征在于，包括：利用第二红外摄像机对所述缺陷部的位置进行拍摄的工序；以及
根据所述第二红外摄像机所拍摄到的图像来对所述缺陷位置进行微观测量的工序。
3.一种基板的制造方法，其特征在于，包括：在基板上形成有栅极电极、源极电极以及漏极电极中的至少一个布线，并形成具有多个布线基板的母基板的基板形成工序；
通过分别对所述多个布线基板进行电阻检查，来检测出包含缺陷部的缺陷块的工序；
根据所述缺陷部的状态来判断是否进行红外检查的工序；
在判断为进行所述红外检查的情况下，对所述缺陷块施加电压，来使所述缺陷部发热的工序；
利用第一红外摄像机对所述缺陷部发热的所述缺陷块进行拍摄的工序；以及
根据所述第一红外摄像机所拍摄到的图像对所述缺陷部的位置进行宏观测量的工序，
在检测所述缺陷部的工序中，从进行了所述电阻检查的整个区域缩小为所述缺陷块，在用所述第一红外摄像机进行拍摄的工序中，使所述第一红外摄像机不进行扫描而仅对所述缺陷块进行拍摄。
4.一种缺陷检查装置，用于从形成有多个布线基板的母基板中检测出缺陷位置，其特征在于，包括：
电阻测定部，该电阻测定部分别对所述多个布线基板进行电阻检查；
判断部，该判断部在利用所述电阻检查判断为具有缺陷部的情况下，根据所述缺陷部的状态来判断是否进行红外检查；
电压施加部，该电压施加部在所述判断部判断为进行所述红外检查的情况下，对具有所述缺陷部的缺陷块施加电压；
红外摄像机，该红外摄像机对由所述电压施加部施加了电压的所述缺陷块进行拍摄；以及
控制部，该控制部根据所述红外摄像机所拍摄到的图像来测量所述缺陷部的位置，
所述红外摄像机不进行扫描，而仅对从进行了所述电阻检查的整个区域被缩小后的所述缺陷块进行拍摄。
5.如权利要求4所述的缺陷检查装置，其特征在于，所述红外摄像机具有第一红外摄像机和第二红外摄像机，
所述第一红外摄像机的视野比所述第二红外摄像机的视野要大，而且所述第二红外摄像机的分辨率比所述第一红外摄像机的分辨率要高。
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