DE102006015714B4

DE102006015714B4 - Lichtunterstütztes Testen eines optoelektronischen Moduls

Info

Publication number: DE102006015714B4
Application number: DE102006015714.1A
Authority: DE
Inventors: Bernhard Gunter Mueller; Ralf Schmid; Matthias Brunner
Original assignee: Applied Materials GmbH and Co KG
Current assignee: Applied Materials GmbH and Co KG
Priority date: 2006-04-04
Filing date: 2006-04-04
Publication date: 2019-09-05
Anticipated expiration: 2026-04-05
Also published as: JP5519271B2; US20090179656A1; US8222911B2; DE102006015714A1; KR20090060215A; TWI383133B; KR101342460B1; CN101460857A; CN101460857B; JP2009532687A; TW200745530A; WO2007115774A1

Abstract

Testvorrichtung zum Detektieren von Defekten aus Silizium und/oder amorphem Silizium in einem optoelektronischen Modul (10), umfassend:
a. eine erste Quelle (11) zum Erzeugen eines elektromagnetischen Strahls oder Teilchenstrahls (15);
b. eine zweite Quelle (12) zum Beleuchten des optoelektronischen Moduls; und
c. einen Detektor (13; 13a, 13b, 13c; 13d, 13e),
d. Mittel, die das Beleuchten des optoelektronischen Moduls vor dem Richten des elektromagnetischen Strahls oder Teilchenstrahls abschließen, wobei die Mittel dazu ausgelegt sind, das optoelektronische Modul vor der Messung von Defekten für eine Beleuchtungsdauer zwischen 100 µs und 0,5 s zu bestrahlen.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Testen eines optoelektronischen Modules sowie auf eine Vorrichtung zum Testen eines optoelektronischen Moduls. Die vorliegende Erfindung bezieht sich insbesondere auf ein Verfahren zum Detektieren von fehlerhaften Elementen eines optoelektronischen Moduls sowie eine Vorrichtung zum Detektieren von fehlerhaften Elementen eines optoelektronischen Moduls. Das optoelektronische Modul hat dabei insbesondere die Gestalt eines Anzeigeelements.
Mit steigender Nachfrage für Bildschirmelemente ohne Bildröhre wachsen die Anforderungen für Flüssigkristallanzeigen (LCD) und anderen Anzeigeelemente, bei denen Schaltelemente wie zum Beispiel Dünnfilmtransistoren (TFT) verwendet werden. Bei diesen Anzeigeelementen sind die Bildpunkte matrixförmig angeordnet. Unter „Bildpunkt“ soll im Rahmen der vorliegenden Anmeldung der vollständige RGB-Pixel verstanden werden, der typischer Weise aus drei Pixeln zusammengesetzt ist. In diesem Fall ist jedes der drei Pixel für jeweils eine der drei Grundfarben, nämlich rot, grün und blau verantwortlich. Unter Pixel soll im Rahmen der vorliegenden Anmeldung eine Einheit eines optoelektronischen Moduls verstanden werden, die einen Dünnschichttransistor, ein Elektrodenpaar und einen Kondensator umfasst.
Die Schaltelemente jedes Pixels werden in der Regel über Steuerleitungen, d.h. Gateleitungen und Datenleitungen angesteuert. Um eine gute Bildqualität der Anzeigeelemente zu gewährleisten, dürfen keine oder nur sehr wenige der zum Beispiel mehrere Millionen Pixel defekt sein. Um eine kostengünstige Produktion zu gewährleisten, ist es daher vor allem für die immer größer werdenden Anzeigeelemente wichtig, leistungsfähige Online-Testverfahren zur Verfügung zustellen. Bei diesen Testverfahren werden die einzelnen Pixel häufig mit einem Korpuskularstrahl getestet. Der Korpuskularstrahl kann entweder dazu verwendet werden, die über die Zuleitungen aufgebrachte Ladung zu detektieren und/oder Ladung auf eine Pixel-Elektrode aufzubringen.
Das Testen der optoelektronischen Module findet häufig derart statt, dass an sämtliche Pixel über die Gate- und Datenleitungen ein gewisses Spannungsmuster angelegt wird. Anschließend werden beispielsweise mittels eines Elektronenstrahls die einzelnen Pixel bestrahlt und die entstehenden Sekundärelektronen gemessen. Die Messung wird unterstützt durch ein zwischen zu testender Oberfläche und Detektor angeordnetes Gegenpotenzial. das erlaubt. niederenergetische Sekundärelektronen zu filtern und somit Informationen über die Energieverteilung der Sekundärelektronen zu erhalten. In Abhängigkeit der an den Pixeln angelegten Spannung gibt es einen typischen Energiebereich der Sekundärelektronen. Größere Abweichungen hiervon bedeuten, dass das angesteuerte Pixel einen Defekt aufweist, der beispielsweise dazu führt, dass die Sekundärelektronen, die von diesem Pixel aus emittiert werden, zu langsam sind, um das vor dem Detektor angelegte Gegenfeld zu überwinden. Im Rahmen eines Berichtsystems werden der Defekt sowie die Position des Defekts gespeichert. Je nach optoelektronischem Modul kann der Defekt auf dieser Information aufbauend ausgebessert werden.
Die EP 0 943 951 A1 lehrt eine Vorrichtung und Verfahren zur Kontrolle von optischen Oberflächen. Die vorgeschlagene Vorrichtung umfasst eine D.C. Lichtquelle zum Bestrahlen der gesamten Oberfläche eines LCD Substrates mit D.C. Licht. Während einer Punktdefektmessung, wird eine Polarisationsverschlussklappe geöffnet, um das Substrat zu beleuchten. Dabei wird ein Defekt auf Grund eines amorphen Siliziumrestes sichtbar gemacht.
Dokument US 5 057 773 A offenbart ein Verfahren zum Aufdecken von Defekten mit Hilfe eines Elektronenstrahls. Der Elektronenstrahl wird auf die Probe gerichtet, wobei auf der Probe Sekundärelektronen erzeugt werden. Verbindungen, die sich nicht auf einem vorgegebenen Potenzial befinden, können dadurch detektiert werden.
Auch Dokument US 2004 / 0 223 140 A1 lehrt eine Vorrichtung zum Testen mit Hilfe eines Elektronenstrahls. Dabei wird ein TFT-Display in einem zweistufigen Verfahren getestet: Zunächst findet ein grober Scan mit einem aufgeweiteten Strahl statt, danach findet für einen als fehlerhaft detektierten Bereich eine genaue Analyse statt. Die gesamte Testzeit kann dadurch reduziert werden.
Die WO 2004/ 109 375 A1 lehrt ein Verfahren zum Testen von Substraten, wobei ein gemeinsamer Anschluss auf dem Substrat gebildet wird, um zumindest einen Teil der Verdrahtung in einem ersten Bereich mit zumindest einem Teil der Verdrahtung in einem zweiten Bereich kurz zu schließen.An beide Bereich wird ein elektrisches Signal gelegt, und ein Elektronenstrahl wird verwendet, um die Pixelelektroden mit Hilfe der Sekundärelektronen zu untersuchen.
Auch die EP 0 523 594 A1 lehrt ein Verfahren zur Korpuskular-Prüfung von Substraten für Flüssigkeitskristallanzeigen (LCD). Bei einem Substrat für eine LCD werden entweder mit Hilfe eines Korpuskularstrahls Potenziale bzw. Ströme eingestellt und/oder Potenziale durch Detektion von Sekundärelektronen bei unterschiedlichen Schaltzuständen von Schaltelementen des Substrates gemessen und überprüft.
Es hat sich gezeigt, dass durch Testverfahren im Stand der Technik, wie zum Beispiel durch das im vorherigen Absatz beschriebene Testverfahren, gewisse Fehlerarten nicht detektiert werden können. Ein Beispiel für einen derartigen Fehler ist amorphes Silizium, das zum Beispiel in einem Lithographieschritt nicht vollständig aus Gebieten abgetragen wurde, die während des Ätzens eigentlich vollständig unmaskiert sein sollten. Der in dem Lithographieschritt entstandene amorphe Silizium-Defekt kann bei regulärem Betrieb des zu testenden optoelektronischen Moduls dazu führen, dass das entsprechende Pixel kurzgeschlossen ist und somit unabhängig von den angelegten Signalen an den Gate- und Datenleitungen stets die gleiche Polarisierung erzeugt. Der Pixel ist also defekt und müsste repariert werden. Sind zu viele Pixel fehlerhaft, ist es nicht mehr wirtschaftlich, das zu testende optoelektronische Modul zu reparieren. Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Testen optoelektronischer Module zur Verfügung zu stellen, das die Probleme im Stand der Technik überwindet. Es ist insbesondere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Testen optoelektronischer Module zur Verfügung zu stellen, wobei das Verfahren und die Vorrichtung geeignet sind, Fehler in den zu testenden optoelektronischen Modulen aufzufinden, die im Stand der Technik nicht oder nur unvollständig auffindbar waren.
Die Aufgabe wird zumindest teilweise gelöst durch die Vorrichtungen nach Anspruch 1 und das Verfahren nach Anspruch 32. Weitere Vorteile, Merkmale, Aspekte und Details der Erfindung sind aus den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den begleitenden Zeichnungen ersichtlich.
Erfindungsgemäß wird eine Vorrichtung zum Testen eines optoelektronischen Moduls mit einer ersten Quelle zum Erzeugen eines elektromagnetischen Strahls oder Teilchenstrahls, einer zweiten Quelle zum Beleuchten des optoelektronischen Moduls und einem Detektor zur Verfügung gestellt.
Typischer Weise dient die erste Quelle dem Abrufen von Testergebnissen und die zweite Quelle der Messbarmachung eines Defekts. In anderen Worten bedeutet dies, dass die Messung als solche über die Strahlung oder die Teilchen der ersten Quelle vorgenommen wird, während die zweite Quelle eine Veränderung in dem zu messenden Material hervorruft, so dass defekte Pixel messbar werden, die sich ohne die Strahlung der zweiten Quelle nicht von defektfreien Pixel unterscheiden würden. Typischer Weise ist die zweite Quelle derart geformt und positioniert, dass die auf das optoelektronische Modul fallende Beleuchtung innerhalb eines eine Vielzahl von Pixeln des optoelektronischen Moduls umfassenden Gebiets eine im Wesentlichen homogene Intensität aufweist. Im Wesentlichen bedeutet in diesen Zusammenhang, dass Abweichungen unter 15%. typischer Weise unter 10% auftreten können. Die Vielzahl von Pixeln liegt beispielsweise zwischen 50x50 und 1000x 1000 wie z. B. 500x500. Das Gebiet. innerhalb dessen eine homogene Beleuchtung stattfindet, ist typischer Weise das Testgebiet, in dem sämtliche Pixel durch Ablenkung des Strahls der ersten Quelle überprüft werden können. Das Gebiet kann zum Beispiel einen Bereich zwischen 200 mm x 200 mm bis 600 mm x 600 mm umfassen.
Die zweite Quelle umfasst typischer Weise mindestens eine LED. Eine LED ist eine light emitting diode. Die LEDs können zueinander äquidistant sein.
Bei dem optoelektrischen Modul handelt es sich typischer Weise um ein Modul, das Element eines (Farb-)Bildschirms ist und Einsatz als Bildschirm für Personal computers, tragbare Computer, Fernsehapparate etc. finden kann. Flüssigkristalle und Farbfilter sind in dem optoelektronischen Modul meist noch nicht enthalten. Typischer Weise handelt es sich bei den Transistoren um so genannte Dünnschichttransistoren („thin film transistors“; TFT). Es ist typisch, dass in einem fertigen Bildschirm pro Pixel ein oder mehrere Dünnschichttransistoren sowie ein oder mehrere Elektrodenpaare vorgesehen sind. Des Weiteren kann pro Pixel ein oder mehrere Kondensatoren vorgesehen sein. Der Kondensator dient normaler Weise dazu, dass die Spannung an dem Flüssigkristall nicht sofort abfällt, wenn der entsprechende Transistor abgeschaltet wird. Typischer Weise bilden die Gesamtheit aller Pixel samt Flüssigkristallen ein LCD. Weitere Elemente des LCD können Farbfilter sowie die Bildschirmdeckplatte sein. In typischen Ausführungsformen ist das optoelektronische Modul die Bodenplatte eines Bildschirms, wobei die Bodenplatte eine Vielzahl von Dünnschichttransistoren, eine Vielzahl von Elektroden, und eine Vielzahl von Kondensatoren umfasst. Flüssigkristalle sind bei dem erfindungsgemäß zu testenden optoelektronischen Modul typischer Weise noch nicht enthalten.
Die zweite Quelle ist typischer Weise zwischen dem zu testenden optoelektronischen Modul und der ersten Quelle angeordnet. Daneben sind Ausführungsformen möglich, bei denen die erste Quelle zwischen optoelektronischem Modul und zweiter Quelle angeordnet ist, oder, bei denen die beiden Quellen auf einer Höhe angebracht sind. Es ist auch denkbar, dass die beiden Quellen in einer gemeinsamen Halterung angebracht sind.
Typischer Weise werden große optoelektronische Module derart getestet, dass die Vorrichtung zum Testen wenigstens zwei erste Quellen, wenigstens zwei zweite Quellen, und wenigstens zwei Detektoren umfasst. In anderen Worten bedeutet das, dass ein paralleles Testen möglich ist. Es finden sich Anwendungen, in denen mindestens 10000 Pixel auf dem optoelektronischen Modul enthalten sind. Typischer Weise umfasst das erfindungsgemäß zu testende optoelektronische Modul mindestens eine Million Pixel.
Gemäß eines weiteren Aspekts der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Testen eines optoelektronischen Moduls zur Verfügung gestellt, das umfasst:

a. Beleuchten des optoelektronischen Moduls;
b. Richten eines elektromagnetischen Strahls oder Teilchenstrahls; und
c. Detektieren von Defekten in dem optoelektronischen Modul.

Durch das zu dem Richten des elektromagnetischen Strahls oder Teilchenstrahls zusätzliche Beleuchten werden Defekte sichtbar gemacht, die ohne Beleuchten nicht detektierbar wären.
Typischer Weise findet das Detektieren nur innerhalb eines Zeitraums statt, in dem eine an einen defektfreien Dünnschichttransistor des optoelektronischen Moduls angelegte Spannung auf maximal 80% oder 60% abgesunken ist. Der elektromagnetische Strahl oder Teilchenstrahl wird typischer Weise auf das optoelektronische Modul oder auf eine Detektoreinheit gerichtet. Typischer Weise wird die Spannung an mindestens einem Pixel des optoelektronischen Moduls gemessen. Auf Basis der Spannung an einer Vielzahl von Pixeln kann ein Durchschnittsspannungswert berechnet und die Messung der Spannung von jedem Pixel mit dem Durchschnittsspannungswert verglichen werden. Ein Pixel wird dann als defekt klassifiziert, wenn der gemessene Spannungswert um mehr als einen Grenzprozentsatz von dem Durchschnittsspannungswert abweicht. Typische Grenzprozentsätze liegen zwischen 20% und 40%, insbesondere zwischen 25% und 35% wie zum Beispiel bei 30%. Das dem Ende der Messung vorangehende Beleuchten sollte typischer Weise nur für ein Zeitintervall stattfinden, in dem die Spannung an einem defektfreien Dünnschichttransistor des optoelektronischen Moduls nicht um mehr als 20% bzw. 30%, maximal 50%, abgesunken ist. Das Beleuchten ist abgeschlossen, wenn das Messen startet.
Das Testen kann in einer Vakuumkammer stattfinden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann eine oder eine Mehrzahl von Vakuumkammern enthalten. Die Vakuumkammern der Mehrzahl von Vakuumkammern können typischer Weise Vakuen unterschiedlichen Niveaus zur Verfügung stellen. Das bedeutet, dass wenigstens die Strahlen der ersten Quelle in einer Vakuumkammer geführt werden. Es ist typisch, dass auch der Detektor in der Vakuumkammer angeordnet ist. Alternativ hierzu ist es auch möglich, dass in einer offenen Umgebung getestet wird. Insbesondere kann es sich bei dem Licht der zweiten Quelle um Raumlicht handeln.
Nachfolgend wird die Erfindung beispielhaft anhand der begleitenden Figuren erläutert. Es zeigen:

1: Beispielhaftes Pixel aus einem optoelektrischen Modul:
2: Beispielhaftes fehlerhaftes Pixel aus einem optoelektrischen Modul;
3: Eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
4: Eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
5: Eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
6, 7: Zwei mögliche Ausführungsformen der zweiten Quelle;
8: Einen Querschnitt durch einen Ausschnitt aus 6;
9: Zeit-Signal Diagramm zu einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Testens;
10,12:Darstellung des Spannungsabfalls in einem Defekt aus amorphen Silizium und einem Dünnschichttransistor bei kurzer bzw. anhaltender Beleuchtung; und
11: Zeit-Signal Diagramm bei anhaltender Beleuchtung
13: Messergebnisse in Abhängigkeit der dem Messen vorangegangenen Beleuchtungsdauer.

1 zeigt ein beispielhaftes Pixel aus einem optoelektronischen Modul. Die Elektroden 104 werden durch eine Logik (nicht gezeigt) über die Datenleitung 101 und die Gateleitung 102 angesteuert. Das heißt, wenn sowohl ein Signal an der Gateleitung 102 anliegt, das den Dünnschichttransistor 103 auf Durchlass schaltet, als auch ein Datensignal an der Datenleitung 101 anliegt, liegt an den Elektroden 104 des Pixels eine Spannung an, die typischer Weise verursacht, dass sich die Moleküle in einer anderen Richtung ausrichten als sie ohne Spannung ausgerichtet waren und somit die Polarisationsrichtung des durch sie durchtretenden Lichts um einen gewissen Winkel drehen. Der Flüssigkristall und Farbfilter sind in dem optoelektronischen Modul, das erfindungsgemäß getestet wird, typischer Weise noch nicht enthalten. Der Aufbau von 1 enthält des Weiteren den Kondensator 105. Ein mit den Elektroden des Flüssigkristalls verbundener Kondensator dient typischer Weise dazu, dass die Spannung, die durch ein Ansteuern der dargestellten Zelle angelegt wird, nicht sofort abfällt, wenn an der Gateleitung und Datenleitung nicht mehr gleichzeitig Spannung anliegt. Der Kondensator 105 kann beispielsweise mit der Gateleitung eines benachbarten Pixels oder, wie in 1 dargestellt, mit Masse 106 verbunden sein. Unter Masse wird in diesem Zusammenhang ein gemeinsames Potenzial („common layer“) verstanden, mit dem die Kondensatoren aller Pixel verbunden sind. Dieses kann geerdet sein. Allerdings gibt es auch Ausführungsformen, in denen es nicht geerdet ist, sondern auf einem definierten, typischer Weise einstellbaren Wert liegt.
2 soll einen beispielhaften Defekt 107 aus amorphem Silizium darstellen, der erfindungsgemäß aufgefunden werden kann. Das optoelektronische Modul umfasst typischer Weise Silizium und/oder amorphes Silizium. Das amorphe Silizium wird typischer Weise zur Herstellung der TFT abgeschieden, wobei es danach in den Bereichen außerhalb des Transistors beispielsweise durch einen Maskierungsschritt und einen hierauf folgenden Ätzschritt wieder entfernt wird. Es ist möglich, dass beispielsweise auf Grund einer Verunreinigung die Maske beschädigt ist, oder dass der Ätzvorgang als solches nicht fehlerfrei durchgeführt wird, so dass Reste des amorphen Siliziums außerhalb des TFT übrig bleiben. Diese Reste können zum Fehlverhalten des Pixels führen, z. B. da sie in dem Fall, dass sie beleuchtet werden, einen Kurzschluss produzieren. Häufig umfassen optoelektronische Module, insbesondere LCD Bildschirme im normalen Betrieb eine Lichtquelle, die sämtliche Pixel von hinten, d. h. von der dem Benutzer abgewandten Seite, mit bspw. weißem polarisiertem Licht beleuchtet. Je nach angelegter Spannung an den einzelnen Elektroden des Pixels wird die Polarisationsrichtung im Flüssigkristall gedreht. Dabei kann die Polarisationsrichtung derart gedreht werden, dass das Licht die zwischen Flüssigkristall und Benutzer liegende Bildschirmdeckplatte, die mit einem Polarisationsfilter versehen ist, nicht passieren kann. In diesem Fall bleibt der entsprechende Pixel dunkel. Weist der Pixel jedoch einen Defekt auf Grund eines amorphen Silizium-Rests auf, kann dieser bewirken, dass unter Lichteinfall ein Kurzschluss entsteht und der entsprechende Bildpunkt unabhängig von dem angelegten Signal stets hell oder stets dunkel erscheint.
Die Herstellung des Transistors 103 umfasst unter Anderem das Abscheiden und Ätzen von amorphem Silizium. Das Gebiet, in dem das amorphe Silizium vorgesehen ist, insbesondere innerhalb des Dünnfilmtransistors, wird maskiert, während alle Gebiete außerhalb davon ohne Maske sind. Ein typischer Weise trockenchemischer Ätzschritt wird durchgeführt. In dem in 2 gezeigten Beispiel ist es passiert, dass auch nach dem Ätzschritt der Rest 107 aus amorphem Silizium außerhalb der TFTs übrig geblieben ist. Das amorphe Silizium ist, solange kein Licht darauf fällt, nicht leitend. Wird das in 2 gezeigte Pixel daher mit den Methoden aus dem Stand der Technik im Dunklen getestet, kann kein Fehler detektiert werden, das amorphe Silizium verhält sich als Isolator. Für den Einsatz der Zelle in einem optoelektrischen Modul ist es aber typisch, dass Licht durch die Zelle durchtritt. Mit steigender Lichtintensität verliert das amorphe Silizium zunehmend seine Isolatoreigenschaften und gewinnt an elektrischer Leitfähigkeit. Damit löst der in 2 dargestellte Defekt 107 im Betrieb des optoelektronischen Moduls einen Kurzschluss zwischen Elektrode 104 und Masse 106 aus, so dass das gezeigte Pixel insgesamt defekt ist. Das erfindungsgemäße Testen des Pixels umfasst den Schritt des Beleuchtens des Pixels mit einer gewissen Lichtdosis. Dadurch wird das amorphe Silizium 107 leitend und führt im gezeigten Beispiel dazu, dass während des Tests die über die Datenleitung 101 und Gateleitung 102 aufgebrachte Ladung, die an der Elektrode 104 des Pixels liegt, direkt zur Masse 106 abfließen kann. Der Defekt 107 kann dadurch detektiert werden (zu dem Testverfahren im Detail siehe später).
3 zeigt eine erste Ausführungsform der Vorrichtung 1 zum Testen gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Vorrichtung umfasst eine erste Quelle 11 zum Erzeugen eines elektromagnetischen oder korpuskularen Strahls 15. Typischer Weise handelt es sich bei dem erzeugten Strahl um einen Elektronenstrahl; denkbar sind außerdem Ionenstrahlen. Alternativ können elektromagnetische Strahlen insbesondere aus dem sichtbaren Spektrum zum Testen eingesetzt werden. Auch wenn in dieser Anmeldung immer wieder beispielhaft Bezug auf eine Vorrichtung mit einer Elektronenstrahlquelle genommen wird, soll dies nicht einschränkend verstanden werden. Der erzeugte Strahl 15 bewegt sich entlang der optischen Achse 14. Im Allgemeinen ist es möglich, den Strahl zwischen Quelle und dem zu testenden optoelektrischen Modul zu bündeln, insbesondere zu fokussieren, kollimieren, ausrichten, filtern, beschleunigen, abbremsen, ablenken, und/oder für Astigmatismus korrigieren, etc. Hierzu kann die Vorrichtung zum Testen eine oder mehrere der folgenden Elemente aufweisen: Optische Linse, magnetische Linse, elektrostatische Linse, kombiniert elektrostatisch-magnetische Linse, Wien-filter, Kondensor, Ausrichter, Kollimatoren, Deflektoren, Beschleuniger, Abbremser, Blenden, Stigmatoren usw. Im Fall von Teilchenstrahlen ist es möglich, dass die Teilchen nach der Quelle auf eine hohe Geschwindigkeit gebracht werden, indem sie beispielsweise durch Beschleunigungselektroden durchgeführt werden, und kurz vor dem Auftreffen auf dem optoelektrischen Modul wieder abgebremst werden. Dies hat den Vorteil, dass Wechselwirkungen zwischen den Teilchen, die den Strahl aufweiten, reduziert werden können.
In 3 ist beispielhaft ein Deflektor 16 gezeigt, mit dessen Hilfe der Strahl umgelenkt werden kann, um verschiedene Punkte auf dem optoelektrischen Modul 10 mit dem Strahl anzusteuern. Im Fall eines Teilchenstrahls kann es sich bei dem Deflektor im Allgemeinen um einen oder mehrere Elektroden oder magnetische Ablenkspulen handeln. Im Fall eines elektromagnetischen Strahls können beispielsweise eine oder mehrere Spiegel oder Prismen eingesetzt werden. Ein Deflektor ist nicht zwingend notwendig, wenn die Ansteuerung verschiedener Punkte auf dem optoelektronischen Modul über ein exaktes Bewegungssystem der Bühne 9 erfolgen kann, wobei das Bewegungssystem das optoelektrische Modul 10 typischer Weise in der x-y-Ebene bewegen kann. Die x-y-Ebene ist die Ebene, die im Wesentlichen senkrecht zur optischen Achse der Vorrichtung zum Testen steht. Die optische Achse wird typischer Weise durch die Richtung des Strahls der ersten Quelle definiert. Das Testen sämtlicher Zellen des optoelektrischen Moduls kann im Allgemeinen auch derart erfolgen, dass die zu testende Oberfläche zunächst in eine Vielzahl von Testgebieten eingeteilt wird. Mit Hilfe eines oder mehrerer Deflektoren werden der Reihe nach sämtliche Zellen innerhalb eines Testgebiets bestrahlt und getestet, wobei das Bewegungssystem der Bühne in diesem Zeitraum nicht bewegt wird. Wurde das Testgebiet vollständig überprüft und wurden die Ergebnisse gespeichert, verschiebt das Bewegungssystem das optoelektrische Modul derart, dass sämtliche Zellen eines neuen Testgebiets bestrahlt und getestet werden können. Auf diese Weise kann das vollständige optoelektrische Modul getestet werden. Diesbezüglich ist es insbesondere angesichts der wachsenden Größen optoelektrischer Module typisch, dass mehrere erfindungsgemäße Vorrichtungen zum Testen eines optoelektrischen Moduls parallel eingesetzt werden. Anders ausgedrückt umfasst in diesem Fall die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Testen eines optoelektronischen Moduls wenigstens zwei erste Quellen, wenigstens zwei zweite Quellen, und wenigstens zwei Detektionseinheiten. Die parallel betriebenen wenigstens zwei Vorrichtungen zum Testen überprüfen im Testbetrieb unterschiedliche, typischer Weise benachbarte, Testgebiete. Die gesamte Testdauer zum Testen eines optoelektronischen Moduls im Fall von n parallel betriebenen Vorrichtungen zum Testen reduziert sich auf etwa l/in der Zeit, die im Fall nur einer eingesetzten Vorrichtung zum Testen benötigt werden würde. Die typische Größe der Testgebiete liegt zwischen 20×20 - 40×40 cm², insbesondere um die 30×30 cm². Typischer Weise ist zumindest einer der eingesetzten Deflektoren in der Lage, in jede Richtung eine Ablenkung des Strahls von +/- 10-20 cm, insbesondere von +/- 15 cm zur Verfügung zu stellen.
Der Strahl 15 in 3 wird auf eine zu testende Zelle des optoelektronischen Moduls 10 gerichtet. Der auf das optoelektronische Modul auftreffende Strahl 15 verursacht, dass Sekundärteilchen 17 entstehen und das optoelektronische Modul verlassen. Die Anzahl der Sekundärteilchen und die Höhe ihrer Energie erlauben Rückschlüsse auf Defekte innerhalb der bestrahlten Zelle des optoelektronischen Moduls. Die Sekundärteilchen werden mit dem Detektor 13 gemessen. Typischer Weise umfasst der Detektor einen Szintillator, einen Photomultiplier, und weitere Einheiten zum Auslesen und Auswerten der erhaltenen Informationen. Es ist darüber hinaus typisch, dass kurz vor dem Detektor ein Gegenpotenzial angelegt werden kann. Hierzu ist es typisch, dass bspw. ein Gitter oder ein Elektrodenring, auf das bzw. den ein Potenzial gelegt werden kann, vor dem Detektor 13 angeordnet ist. Je nach angelegter Spannung werden alle Sekundärteilchen gefiltert, die das angelegte Potenzial nicht überwinden können. Diese verursachen keinen Ausschlag im Detektor. Alternativ kann eine Energiefilterung auch mit Hilfe eines Magnetfeldes oder einer Kombination aus einem Magnetfeld und einem elektrischen Feld durchgeführt werden. Bezugszeichen 12 stellt eine ringförmige zweite Quelle dar, die typischer Weise das optoelektronische Modul 10 mit rotem oder grünem Licht beleuchtet. Es ist allgemein bevorzugt, dass die Quelle derart geformt und positioniert ist, dass die Lichtintensität auf dem optoelektronische Modul innerhalb eines vollständigen Testgebiets konstant oder nahezu konstant ist. Dadurch werden für alle Pixel innerhalb des Testgebiets identische Testbedingungen geschaffen. Insbesondere werden dadurch die TFT sowie die Defekte, insbesondere die Defekte aus amorphem Silizium, mit gleicher Lichtintensität beleuchtet. Die Leitfähigkeit der TFT steigt somit in allen Pixeln jeweils in gleicher oder nahezu gleicher Weise an und die Leitfähigkeit der Defekte aus amorphem Silizium steigt somit in allen Pixeln jeweils in gleicher oder nahezu gleicher Weise an. Die Position der zweiten Quelle kann im Allgemeinen oberhalb des optoelektronischen Moduls oder unterhalb des optoelektronischen Moduls sein. d.h. auf der Seite der Strahlenquelle oder auf der ihr gegenüberliegenden Seite des optoelektronischen Moduls. Im letzteren Fall ist es typisch, dass das Display auf einer Bühne liegt, die für die Wellenlänge der zweiten Quelle durchsichtig ist. Des Weiteren kann es sich bei der zweiten Quelle auch um Streulicht aus der Umgebung handeln.
Die zweite Quelle stellt typischer Weise rotes Licht zur Verfügung. Das Licht kann beispielsweise eine Wellenlänge zwischen 550 und 800 nm haben, wie z. B. von 630 nm. Alternativ oder ergänzend hierzu kann auch grünes Licht von der zweiten Quelle zur Verfügung gestellt werden. Sowohl rotes als auch grünes Licht ist geeignet, die Leitfähigkeit von amorphen Silizium wesentlich zu verbessern. Typischer Weise wird die Detektion der Sekundärteilchen mit einer Detektoreinheit vorgenommen, die einen Szintillator und einen Photomultiplier umfasst. Der Einfluss von Streulicht und reflektiertem Licht, das den Detektor erreicht, auf den Photomultiplier kann reduziert werden, wenn an der zweiten Quelle rotes Licht erzeugt wird.
Das optoelektronische Modul weist typischer Weise Kontaktelemente (so genannte Kontaktpads) auf, über die ein elektrischer Kontakt zu einer Testeinheit hergestellt werden kann. Die erfindungsgemäße Vorrichtung erlaubt es typischer Weise, den Strahl der ersten Quelle auf einzelne Pixel des optoelektronischen Moduls zu richten. Dies bedeutet, dass nur ein unwesentlicher Teil des Strahls auf benachbarte Pixel fällt. Unter unwesentlich wird hier ein Anteil von nicht mehr als 20% verstanden.
4 ist eine Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung zum Testen der vorliegenden Erfindung. Zusätzlich zu den bereits aus 3 bekannten Elementen sind in dieser Ausführungsform beispielhaft zahlreiche weitere Elemente dargestellt. Es wird jedoch betont, dass es sich dabei lediglich um eine illustrierende Darstellung handelt, und die Elemente aus 4 keinesfalls zwingend zur Ausführung der Erfindung erforderlich sind. Zum Ausführen der Erfindung sind lediglich die Merkmale erforderlich, die in den unabhängigen Ansprüchen der vorliegenden Anmeldung angegeben sind.
4 zeigt wie 3 eine Vorrichtung zum Testen, bei der die erste Quelle eine Teilchenstrahlquelle darstellt. Die erste Quelle 11, die eine Kathode 11a und eine Anode 11b umfasst, erzeugt einen Strahl 15 aus Teilchen, zum Beispiel aus Elektronen. Die Anode kann gleichzeitig als Blende fungieren. Vor der Kathode 11a kann ein Gitter 11c angeordnet sein, das auf einem gewissen Potenzial liegt. Der Strahl bewegt sich zunächst in einem Kanal 27, dem sog. „liner tube“, auf das optoelektronische Modul 10 zu. Zwischen Anode und optoelektronischem Modul sind beispielhaft eingezeichnet eine Kondensorlinse 21, zwei weitere Linsen 22 und 23, die eine Projektiv- und Fokuslinse darstellen, der Stigmator 24, der elektrostatische Deflektor 28 und der magnetische Deflektor 16. Der Stigmator dient zur Behebung astigmatischer Fehler in dem Strahl. Ein Deflektor wird typischer Weise für eine Feinauslenkung genutzt, ein weiterer Deflektor für eine Grobauslenkung. In vorliegendem Beispiel sorgt der elektrostatische Deflektor für die Feinauslenkung, während der magnetische Deflektor die Hauptauslenkung verursacht. Die Feinauslenkung kann auf Grund der Benutzung eines elektrostatischen Deflektors sehr zeitnah vorgenommen werden. Die zweite Lichtquelle 12 wird als Ring von LEDs (light emitting diodes) dargestellt, wobei der Ring im Allgemeinen und nicht auf die vorliegende Ausführungsform beschränkt derart angeordnet ist, dass die optische Achse den Ringmittelpunkt bildet. Kurz vor dem Detektor ist ein leitfähiges Gitter 25 angeordnet, an das eine Spannung angelegt werden kann. Im Allgemeinen kann statt des Gitters jede Art von Spektrometer oder Energiefilter angeordnet sein. In anderen Worten kann die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Testen von optoelektronische Modul Mittel zum Energiefiltern der Sekundärteilchen umfassen. Der Detektor aus 4 besteht aus einem Szintillator 13a, einen Photomultiplier 13b und einem Lichtdetektor 13c. Nicht gezeigt in 4 ist die Logik zum Auswerten der im Detektor erhaltenen Signale. Eine derartige Logik ist typischer Weise mit der Testeinheit (nicht gezeigt) verbunden, die ein gewisses Spannungsmuster an das optoelektronische Modul anlegt, sowie den Mitteln zum Energiefiltern der Sekundärteilchen wie z. B. das Gitter 25 in 4.
4 zeigt des Weiteren Schrittmotoren 26 zur mechanischen Ausrichtung der Kathode sowie das Vakuumpumpsystem 20, das dafür zuständig ist, ein Vakuum innerhalb der Vorrichtung zum Testen herzustellen. Es ist möglich, dass das Pumpsystem mehrere Absaugstutzen aufweist, die an der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Testen angebracht sind. In dem Beispiel von 4 weist das Pumpsystem zwei Absaugstutzen auf. Darüber hinaus ist es auch möglich, dass Vakuen unterschiedlicher Stärken in verschiedenen Kammern der erfindungsgemäßen Vorrichtung erzeugt werden. Das optoelektronische Modul ist an die Testeinheit 18 angeschlossen, das an die Daten- und Gateleitungen des optoelektronische Modul gemäß dem verwendeten Testmuster Spannung anlegt. Nicht gezeigt in 4 ist die Bühne.
Des Weiteren sind in 4 Oktopolplatten 29a und 29b gezeigt. Die Oktopolplatten 29b werden mit einem statischen Potenzial zum Erzeugen eines Absaugfeldes versehen. Die Sekundärelektronen werden dadurch nach oben beschleunigt. Dies ist auch unter dem Begriff „Einsammeln“ der Sekundärteilchen bekannt. Die zweite Quelle 12 kann derart geformt und angebracht sein, dass sie im Fall einer hieran angelegten Spannung das Einsammeln unterstützt. Die Oktopolplatten 29a werden dynamisch in Abhängigkeit des Primärstrahls angesteuert. Sie dienen dazu, die Sekundärelektronen zum Detektor 13a-c zu beschleunigen. Es sei jedoch betont, dass diese Oktopolplatten nicht zwingend zum Ausführen des erfindungsgemäßen Testens erforderlich sind. Die Oktopolplatten 29b stellen beispielhafte Ausführungsformen einer statischen Detektionseinheit und die Oktopolplatten 29a stellen beispielhafte Ausführungsformen einer dynamischen Detektionseinheit dar. Derartige Detektionseinheiten können in Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung im Allgemeinen enthalten sein.
5 zeigt eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In der Ausführungsform gemäß 5 wird das zu testende optoelektronische Modul 10 von unten mit dem Licht einer zweiten Quelle 12 beleuchtet. Von oben wird die von der Quelle 11 ausgehende elektromagnetische Strahlung auf den unteren Detektor 13d gesendet, wobei beispielhaft eine Umlenkung der Strahlrichtung mit Hilfe des Prismas 19 dargestellt ist. Die Strahlung der ersten Quelle kann beispielsweise Licht aus dem sichtbaren Spektrum sein. Der Detektor 13d,e testet das optoelektronische Modul nach Defekten. Der untere Detektor 13d kann z. B. Kristalle umfassen, die je nach auf sie einwirkender elektrischer Feldstärke unterschiedlich stark reagieren. In diesem Fall wird der Detektor zum Testen in große Nähe zu dem optoelektronischen Modul gebracht, wobei der Abstand zwischen optoelektronischem Modul und Detektor typischer Weise in der Größenordnung von 10¹ µm, wie z. B. 30 µm, liegt. Je nach angelegter Spannung reagieren die Kristalle unterschiedlich. Diese unterschiedliche Reaktion kann über das vom unteren Detektor 13d zurückgesandte Licht der ersten Quelle an einem oberen Detektor 13e abgelesen werden. Das Licht der Quelle 12 kann auch das Umgebungslicht des Raums sein.
6 und 7 zeigen zwei beispielhafte Ausführungsformen der zweiten Quelle 12. 6 zeigt eine Anordnung von LEDs 120, die die Form eines Rings 121 aufweist. 7 zeigt eine Anordnung von LEDs 120, die die Form eines inneren Rings 121 und eines äußeren Rings 122 aufweist. Typischer Weise umfasst die zweite Quelle eine Vielzahl von einzelnen Lichtpunktquellen. Eine typische Lichtpunktquelle ist eine LED. Daneben ist es typisch, dass die Lichtpunktquellen die Endstücke einer Glasfaserverbindung zu einer gemeinsamen Lichtquelle darstellen. Es ist ferner typisch, dass als zweite Quelle eine flächige Lichtquelle benutzt wird, wie beispielsweise eine herkömmliche Glühbirne oder Leuchtröhre. Ferner können zusätzlich Filter, insbesondere Farbfilter, oder Diffusoren angebracht werden.
Die Benutzung von LEDs hat den Vorteil, dass Licht bekannter und im Wesentlichen einheitlicher Wellenlänge erzeugt wird. Das Licht von LEDs ist jedoch auch gerichtet. Daher ist es typisch, dass eine Vielzahl von LEDs derart angeordnet wird, dass eine in der Stärke möglichst einheitliche Lichtintensität auf dem zu testenden Gebiet des optoelektronischen Moduls entsteht. Es werden typischer Weise mehr als 20, 25 oder 50 LEDs angeordnet. Zum Beispiel können auf einem Ring 80 oder 100 LEDs angeordnet sein. Die Orientierung der LEDs ist im Wesentlichen senkrecht auf das optoelektronische Modul gerichtet. Im Wesentlichen bedeutet in diesem Fall, dass Abweichungen im Bereich von bis zu 20° bis 30° möglich sind. So hat sich in Experimenten gezeigt, dass eine leicht gerichtete Anordnung eine sehr einheitlich Intensitätsverteilung auf dem zu testenden Gebiet des optoelektronische Moduls erlaubt. Die LEDs wurden dabei in einem Ring gemäß 6 oder 7 angeordnet, wobei ihre Ausrichtung in einem Winkel von 14° zur optischen Achse der erfindungsgemäßen Vorrichtung erfolgte. Im Allgemeinen führen Ausrichtungswinkel zwischen 0° und 25° zu guten Ergebnissen, insbesondere Winkel zwischen 10° und 20°. In 8 ist beispielhaft ein Ausschnitt einer zweiten Quelle gezeigt. wobei der Querschnitt durch eine Seite der ringförmig angeordneten Mehrzahl von LEDs gezeigt ist. Die gezeigte LED 120 ist in dem Ring in einer Vertiefung 31 befestigt. Die Vertiefung weist Wände 34 auf, die in einem definierten Winkel von der Wurzel 32 der LED wegführen. Hierdurch wird der Strahlbereich 33 der LED 120 bereits auf einen definierten Winkelbereich eingeschränkt. Typischer Weise weist der durch die Wände 34 begrenzte Strahlbereich 33 einen Öffnungswinkel von zwischen 20° und 90° auf, häufig zwischen 30° und 60° wie zum Beispiel 45°. Die LED ist im Allgemeinen und nicht beschränkt auf die vorliegende Ausführungsform typischer Weise derart in der Vertiefung angeordnet, dass die Kopfspitze der LED sich noch innerhalb der Vertiefung befindet und nicht darüber hinausschaut. Typischer Weise ist der Abstand 35 zwischen Kopfspitze der LED und dem Rand der zweiten Quelle einige mm, z. B. zwischen 1/4 mm und 4 mm, insbesondere 1 mm. Des Weiteren ist die LED in einem Winkel von 14° zur optischen Achse 14 der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Testen ausgerichtet. Die Ausrichtung wird durch die Linie mit der Referenznummer 30 angezeigt. Die optische Achse 14, die sich im Mittelpunkt der ringförmigen zweiten Quelle 12 befindet, ist in 8 ebenfalls eingezeichnet. Die mit 14 und mit 30 gekennzeichneten Linien aus 8 weisen einen Winkel von ca. 14° auf. Winkel von 2°, 5°, 10°, 13° und 17° führen ebenfalls zu einer guten Homogenität in der Intensitätsverteilung. Bei einer ringförmigen und äquidistanten Anordnung von ca. 80 LEDs, wobei der Ring einen Durchmesser von ca. 40 cm aufweist, sowie bei einer Ausrichtung von ca. 14° zur optischen Achse und einem Abstand von ca. 23 cm zwischen der ringförmigen zweiten Quelle 12 und der zu testenden Oberfläche des optoelektronischen Moduls, kann eine hervorragende, nahezu homogene Lichtintensität auf dem optoelektronische Modul erzeugt werden. Es sei jedoch betont, dass dies nur exemplarische Werte sind, und es eine Vielzahl weiterer Möglichkeiten gibt, ein hohes Maß an Intensitätshomogenität auf dem zu testenden Gebiet der optoelektronische Modul herzustellen.
Das Außenmaterial der eingesetzten LEDs ist typischer Weise ein Isolator. Um zu vermeiden, dass sich insbesondere rückgestreute Elektronen an den LEDs ansammeln und somit evtl. zu störenden Feldern führen können, ist es möglich, vor der LED Mittel zum Ableiten von Ladungen anzubringen. Diese können insbesondere ein leitfähiges Netz sein. Das Material, in dem die LEDs mechansich verankert sind, ist typischer Weise ein Leiter. Dadurch können nicht nur geladene Sekundärteilchen und von dem optoelektronische Modul zurückgestreute Teilchen abfließen, sondern die zweite Quelle kann auf ein gewisses Potenzial gesetzt werden, das das Einsammeln der Sekundärteilchen unterstützt (vgl. die Beschreibung zu 4). Typische Potenziale der zweiten Quelle liegen zwischen 0 und -100 V.
Die 9 und 11 zeigen den zeitlichen Verlauf von zwei Ausführungsformen des Testens, wobei gemäß der in 9 beschriebenen erfindungsgemäßen Ausführungsform ein kurzer Lichtimpuls dem Messen vorangeht und gemäß dem in 11 beschriebenen Beispiel eine ständige Beleuchtung stattfindet. Die 10 und 12 zeigen zu den Ausführungsformen aus 9 und 11 jeweils beispielhaft den Spannungsverlauf an einem Defekt aus amorphem Silizium und an einem defektfreien Dünnschichttransistor. Bei dem verwendeten Licht der zweiten Quelle kann es sich insbesondere um sämtliche bisher beschriebenen Lichtquellen handeln. Die Testeinheit ist eine im Stand der Technik bekannte Schaltung, an deren Ausgängen mehrere Signale verschiedener Höhe zu unterschiedlichen Zeitpunkten abgegriffen werden können. Die Testeinheit kann beispielsweise ein Computer sein, der eine Eingabeeinheit, wie z. B. eine Maus und/oder eine Tastatur, eine Darstellungseinheit, wie z. B. einen Bildschirm, eine Recheneinheit, wie z. B. eine CPU (central processing unit), und eine Speichereinheit. wie z. B. einen Permanentspeicher, bspw. eine Festplatte, und/oder einen flüchtigen Speicher, wie z. B. einen RAM (Random Access Memory), aufweist.
9 zeigt erfindungsgemäß den zeitlichen Verlauf eines Testvorgangs. Mittels der Testeinheit wird zum Zeitpunkt t0 eine Spannung an die Datenleitung angelegt. Dies erfolgt in der Regel kurz bevor auch das Gate zum Zeitpunkt t1 geöffnet wird. Zwischen t1 und t2 ist sowohl das Gate geöffnet, als auch ein Signal an der Datenleitung. Dieser Vorgang wird auch das „Treiben“ genannt. Zum Zeitpunkt t2 wird das Gate wiederum gesperrt, indem es beispielsweise wieder auf ein Nullpotenzial gelegt wird, oder, wie in 9 gezeigt, auf ein negatives Potenzial. Letzteres hat den Vorteil, dass Defekte innerhalb des Gates wie z. B. ein Kurzschluss zwischen Gate- und Datenleitung detektiert werden können. Im Allgemeinen ist das Gate gesperrt, wenn die angelegte Spannung die Spannung an der Datenleitung unterschreitet. Das Signal an der Datenleitung wird typischer Weise erst danach - nämlich zum Zeitpunkt t3 - verändert. Das Treiben ist abgeschlossen. Zum Zeitpunkt t3 kann das Datensignal entweder auf 0 gesetzt werden, oder auf einen anderen Wert geschaltet werden, als er zwischen t0 und t3 vorlag. Letzteres hat wiederum den Vorteil, dass ein Defekt im Transistor, der dazu führt, dass trotz eigentlich gesperrtem Transistor dieser das veränderte Datensignal passieren lässt, entdeckt werden kann. Nach einer kurzen Wartezeit zwischen t3 und t4 wird in der Ausführungsform von 9 das optoelektronische Modul mit einem kontrollierten, kurzen Lichtimpuls der Länge t5-t4 beleuchtet. Typische Lichtdosen eines solchen Lichtimpulses liegen zwischen 5 lx·s (lux*sekunden) und 30 lx·s, insbesondere zwischen 10 lx·s und 20 lx·s wie z. B. 13 lx·s. Die verwendete Lichtdosis wird typischer Weise mit einem Licht erreicht, das zwischen 500 lx und 2500 lx Beleuchtungsstärke (1 lx=1 lm/m²), insbesondere zwischen 1000 lx und 1500 lx wie z. B. 1300 lx aufweist. Der Ausdruck „Beleuchtungsstärke“ bezieht sich auf die Beleuchtungsstärke in der Ebene des optoelektronischen Moduls und nicht auf die Beleuchtungsstärke an der zweiten Quelle selbst. Die Beleuchtungsdauer kann beispielsweise zwischen 0,001 s und 0,1 s gewählt werden, wie z. B. 0,01 s. Wird also die zweite Quelle für einen Zeitraum von 0,01 s mit einer Beleuchtungsstärke von 1300 lx betrieben, ergibt sich eine Lichtdosis von 13 lx·s. Der Beleuchtungszeitraum wird typischer Weise derart gewählt, dass das amorphe Silizium der Defekte für einen ausreichenden Zeitraum leitfähig wird. Der Zeitraum ist ausreichend, wenn das in dem Pixel zuvor angelegte Potenzial über den Defekt in einer Stärke abfließen kann, dass der Spannungsabfall bei der nun folgenden Messung detektiert werden kann. Dies bedeutet typischer Weise, dass bei der Messung zumindest 20 % oder 30 % der Ladung in dem defekten Pixel bereits abgeflossen sein sollten. Gleichzeitig darf der Beleuchtungszeitraum vor der Messung gemäß der in 9 beschriebenen Ausführungsform nicht zu lange gewählt werden, weil dann die Ladung auch merklich über das amorphe Silizium des defektfreien Transistors abfließen würde und somit ein defektes Pixel nicht mehr von einem defektfreien Transistor unterscheidbar wäre. Die Wartezeit zwischen t4 und t3 kann im Allgemeinen auch weggelassen werden, dann wäre t3=t4. Der Vorteil einer Wartezeit ist jedoch, dass sich die Spannung nach Umschalten der Datenleitung zum Zeitpunkt t3 etwas stabilisiert, bevor dann bei t4 die Beleuchtung angeschaltet wird. Typische Wartezeiten für das Zeitintervall zwischen Abschluss des Treibens (t3) und Beleuchtung (t4) liegen zwischen 50-100 µs.
Wenn die Lichtquelle wie in 9 gezeigt während der Messung ausgeschaltet ist, unterliegt die Messung keinem Zeitdruck, der über die bekannten Zeitgrenzen aus dem Stand der Technik hinausgeht. Da die Spannung auch in den defektfreien Pixeln auch ohne Beleuchtung allmählich abfällt, ist zu einem gewissen Zeitpunkt t*>t6 von allen Pixeln so viel Ladung abgeflossen, dass keine sinnvollen Messergebnisse mehr erreicht werden können. Die Zeit t*-t6 liegt typischer Weise in der Größenordnung von 10⁰ s, z. B. zwischen 0,5 s und 5 s. Um das Testen des optoelektronischen Moduln fortzusetzen, muss nun ein so genannter „Refresh“ stattfinden. Das bedeutet, dass - sofern das Verfahren zum Testen noch nicht abgeschlossen ist - die Beschreibe- und Beleuchtungsprozedur, wie z. B. in 9 gezeigt, von neuem gestartet wird. Das heißt, zunächst wird wieder das Datensignal geöffnet (Zeitpunkt t0), dann eine Gatespannung angelegt (t1) etc. Die gesamte Prozedur wird so oft wiederholt, bis sämtliche Pixel des zu testenden Gebiets des optoelektronischen Moduls bzw. des vollständigen optoelektronischen Moduls auf Defekte untersucht wurden.
In 10 ist der Spannungsabfall an einem defektfreien Dünnschichttransistor („TFT“) und einem Defekt aus amorphem Silizium („a-Si Defekt“) während und nach der Beleuchtung dargestellt. Anfangs liegt die Spannung am TFT und am a-Si Defekt bei V0. Dies entspricht der Spannung, die sich nach dem Treiben eingestellt hat. Ohne Licht nimmt die Spannung nur sehr langsam ab, in dem in 10 dargestellten Maßstab ist dies kaum zu erkennen. Wird zum Zeitpunkt t4 die Beleuchtung eingeschaltet, findet bis zum Zeitpunkt t5, d.h. so lange die Beleuchtung auf das optoelektronische Modul gerichtet wird, ein deutlicher Spannungsabfall im a-Si Defekt statt. Auch im Transistor ist ein Spannungsabfall zu erkennen, allerdings ist dieser deutlich kleiner ausgeprägt als der Spannungsabfall im Defekt aus amorphem Silizium. Nach Abschalten der Beleuchtung, d.h. nach t5, fällt die Spannung im TFT und im a-Si Defekt nur sehr langsam ab. Das langsame Abfallen ist bedingt durch die stets vorhandenen Leckströme. Für die Messung bedeutet dies, dass die Spannung in einem Pixel mit einem a-Si Defekt ab dem Zeitpunkt t5 gut zu unterscheiden ist von der Spannung in einem Pixel, in dem es keinen Defekt gibt, und der Spannungsabfall lediglich durch den defektfreien Transistor verursacht wird. Zu einem späteren Zeitpunkt, der einige Sekunden nach t5 bzw. t6 liegen kann. ist die Spannung im TFT auf Grund der bekannten und nicht verhinderbaren Leckströme im TFT ebenfalls auf einen solchen niedrigen Wert abgesunken, dass der Unterschied zur Spannung in einem Pixel mit einem Defekt aus amorphen Silizium nicht mehr hinreichend deutlich ist. In diesem Fall muss, um die Messung fortzusetzen, ein Refresh stattfinden. Der Zeitpunkt der Messung t6 kann im Allgemeinen mit dem Zeitpunkt der Beendigung der Beleuchtung t5 zusammenfallen. Alternativ ist es möglich, eine geringe Zeit zwischen Beendigung der Beleuchtung und Beginn der Messung abzuwarten. Ferner ist es möglich, die Messung bereits vor Beendigung der Beleuchtung zu beginnen. Diesbezüglich ist allerdings darauf zu achten, dass die Spannung in einem typischen a-Si Defekt zum Messbeginn im Vergleich zur Spannung am defektfreien TFT bereits hinreichend abgefallen sein sollte.
11 zeigt eine Abwandlung von dem in 9 beschriebenen Verfahren, die darin besteht, dass anstelle eines kurzen Lichtimpulses das optoelektronische Modul von der zweiten Quelle ständig beleuchtet wird. Für den Treibevorgang bedeutet dies im Vergleich zu dem Verfahren aus 9 keinen oder keinen wesentlichen Unterschied. Zum Zeitpunkt t3 ist das Pixel getrieben und liegt auf einer gewissen Spannung. Das Licht der zweiten Quelle beleuchtet das Pixel, so dass das amorphe Silizium hierin leitend ist und Spannung abfließen kann. Wie bereits erwähnt, werden dadurch Defekte aus amorphem Silizium leitend und führen zum Abfall der Spannung. Darüber hinaus, wenngleich auch in einer geringeren Ausprägung, führt auch die durch das Licht hervorgerufene erhöhte Leitfähigkeit des amorphen Siliziums im Transistor zu einem Spannungsabfall über den Transistor. Diese beiden Umstände sollten bei der Wahl der Zeitpunkte t6 und t7 berücksichtigt werden. Denn: Zwischen t3 und t7 muss ein hinreichend langer Zeitraum liegen, dass Spannung über die Defekte aus amorphem Silizium abfallen kann. Das bedeutet, es kann nicht direkt nach dem Treiben mit der Messung begonnen werden, da in diesem Fall manche Defekte aus amorphem Silizium noch nicht sichtbar gemacht werden konnten, weil die Spannung eine gewisse Zeit braucht, um abzufallen. Gleichzeitig darf das Zeitintervall zwischen dem Ende des Treibens (t3) und dem Beginn der Messung (t6) nicht zu groß gewählt werden, da in diesem Fall Spannung nicht nur in den defekten Pixeln abgefallen wäre, sondern auch in den defektfreien Pixeln, und zwar über das amorphe Silizium in den Dünnschichttransistoren. Im Allgemeinen sollten bis zum Ende des Messvorgangs defektfreie Pixel nicht mehr als maximal 10% bzw. maximal 20-30% der ursprünglich angelegten Spannung verloren haben.
Des Weiteren ist der Messzeitraum in dem Beispiel aus 11 durch den Zeitpunkt t7 begrenzt gezeigt. Dieser ergibt sich daher, dass das Licht der zweiten Quelle während der gesamten Messung angeschaltet bleibt. Das amorphe Silizium in den Transistoren ist daher während der Messung derart leitfähig, dass die Spannung der Pixel kontinuierlich über die (defektfreien) Transistoren abfließen kann. Zum Zeitpunkt t7 bzw. kurz danach ist es also nicht mehr möglich, in der Messung zu unterscheiden, ob der gemessene Spannungsabfall tatsächlich von einem Defekt verursacht wurde oder aber von den defektfreien Transistoren. Zu diesem Zeitpunkt muss also der Refresh stattfinden, und die gesamte Prozedur aus bspw. 11 wiederholt werden. Der Zeitraum, in dem im Fall einer weiterhin leuchtenden zweiten Quelle gemessen werden kann, ist im Allgemeinen wesentlich kleiner als der zur Messung zur Verfügung stehende Zeitraum, wenn die Beleuchtung im Messzeitraum ausgeschaltet ist. Unter wesentlich kleiner werden hier Zeitunterschiede in der Höhe wenigstens einer Größenordnung verstanden. Der zum Messen zur Verfügung stehende Zeitraum gemäß dem in 11 beschriebenen Beispiel beträgt bspw. maximal 50-80 ms. Wird das Messen danach noch weiter fortgesetzt, ist es kaum noch möglich, defekte von defektfreien Pixeln zu unterscheiden. Das an 9 erfindungsgemäß dargestellte Testverfahren, das vor der Messung das optoelektronische Modul lediglich mit einer kurzen Lichtdosis bestrahlt, erfordert im Allgemeinen daher weniger Refreshzyklen als das Testverfahren, bei dem eine konstante Beleuchtung stattfindet. Darüber hinaus können größere Wartezeiten zwischen Treiben (t3) und Messung (t6) gewählt werden. Dies hat den Vorteil, dass auch Defekte, die nur zu einem langsamen Spannungsabfall führen, detektiert werden können.
12 zeigt den Spannungsabfall im TFT und im a-Si Defekt in dem Beispiel von 11, dass die Beleuchtung vor, während, und nach der Messung angeschaltet ist. Die nach dem Treiben am TFT und am a-Si Defekt anliegende Spannung V0 fällt im a-Si Defekt auf Grund der Beleuchtung in vergleichsweise kurzer Zeit deutlich ab, während sich der Abfall im TFT langsamer vollzieht. Auf Grund der anhaltenden Beleuchtung ist jedoch der Spannungsabfall im TFT deutlich ausgeprägter im Vergleich zu der Situation, in der die Beleuchtung nach kurzer Zeit wieder abgeschaltet wird. Das Zeitfenster, in dem eine Messung durchgeführt werden kann, wird durch [t6;t7] definiert. In diesem Zeitintervall ist die Spannung an einem defektfreien Pixel noch hinreichend deutlich zu unterscheiden von der Spannung an einem Pixel, das einen Defekt aus amorphem Silizium aufweist. Nach t7 ist jedoch auch der Spannungsabfall in einem defektfreien Pixel auf Grund des Leckstroms im TFT, der durch die Beleuchtung wesentlich ausgeprägter ist als der Leckstrom durch einen unbeleuchteten TFT, so stark, dass defekte und defektfreie Pixel nicht mehr mit hinreichender Sicherheit unterschieden werden können. Bevor das Testen fortgeführt wird, muss ein Refresh stattfinden.
Die Messung wird im Folgenden beispielhaft unter Verwendung eines Elektronenstrahlmikroskops erklärt. Zunächst werden die Pixel beispielsweise nach einem der in den 9 und 11 beschriebenen Verfahren auf eine gewisse Spannung gelegt. Typischer Weise werden alle Pixel dabei auf die gleiche Spannung gelegt, wie z. B. +/-5 V oder +/-15 V. Alternativ hierzu ist es auch möglich, dass die Pixel alternierend mit einer positiven und einer negativen Spannung belegt werden. In diesem Fall können zusätzlich Defekte aufgefunden werden, auf Grund derer Leckströme zwischen zwei benachbarten Pixeln auftreten. Beispielsweise können alle geradzahligen Pixel einer Reihe auf + 10 V getrieben werden, während alle ungeradzahligen Pixel der Reihe auf -10 V getrieben werden. Es ist sinnvoll, in diesem Fall in der benachbarten Reihe alle ungeradzahligen Pixel auf -10 V zu legen und alle geradzahligen Pixel auf +10 V. Hierdurch wird erreicht, dass die vier nächsten Nachbarn von jedem Pixel eine entgegengesetzte Spannung aufweisen als sie der Pixel selbst hat.
Das optoelektronische Modul wird - je nach Größe und Ablenkmöglichkeiten innerhalb des Elektronenstrahlmikroskops - in mehrere zu testende Testgebiete eingeteilt. Das Bewegungssystem der Bühne erlaubt es, das optoelektronische Modul derart zu bewegen, dass die unterschiedlichen Testgebiete über das Bewegungssystem angefahren werden können. Während des Testens eines Testgebiets ruht das Bewegungssystem; die Ansteuerung der Pixel erfolgt über die in dem Elektronenmikroskop eingebauten Deflektoren. Typischer Weise kann der Strahl sowohl in der x-Richtung, als auch in der y-Richtung abgelenkt werden. Die x-y-Ebene wird als zur optischen Achse des Elektronenstrahlmikroskops senkrechte Ebene definiert. Der Elektronenstrahl wird pro Pixel für einen gewissen Zeitraum auf dieses Pixel gelenkt. Die Sekundärteilchen - typischer Weise Sekundärelektronen - werden gemessen, wobei normaler Weise spektroskopische Mittel oder Energiefilter, wie z. B. ein mit einem Potenzial belegbares Gitter, vor den Detektor vorgesehen sind. Die Sekundärteilchen verlassen das optoelektronische Modul typischer Weise mit einer Energie, die sich aus zwei Komponenten zusammensetzt. Die erste Komponente ergibt sich aus der für das zu testende Material typischen Energieverteilung von emittierten Sekundärteilchen. Die zweite Komponente ergibt sich aus der Spannung des Pixels. Ist diese negativ, führt dies zu einer erhöhten Energie der Sekundärteilchen. Ist diese positiv, sind die Energien der Sekundärteilchen kleiner als nach der typischen Energieverteilung von Sekundärelektronen auf dem zu testenden Material. Ist die Spannung beispielsweise auf Grund eines Defekts gleich 0 oder nahe 0, entspricht die Gesamtenergie im Wesentlichen der Energie aus der ersten Komponente.
Die Auswertung der gemessenen Daten erfolgt typischer Weise in einem Vergleichsalgorithmus für alle Pixel. Werden beispielsweise sämtliche Pixel während des Treibens auf -15 V gesetzt, und findet die Messung so lange statt, dass in den defektfreien Pixeln maximal 10% der Spannung bereits abgefallen ist, so bedeutet dies, dass die Sekundärelektronen, die von defektfreien Pixel emittiert werden, mindestens 13.5 eV aufweisen. Typischer Weise haben sie dann Energien von bis zu ca. 25 eV, wobei sich die Energien aus den beiden oben genannten Komponenten zusammensetzen. In diesem Beispiel erhalten die Sekundärelektronen auf defektfreien Pixeln also neben der für sie typischen Energieverteilung mit Energien bis zu 10 eV eine zusätzliche Energie von 13.5 eV - 15 eV, die durch die angelegte negative Spannung verursacht wird. Pixel, bei denen bspw. auf Grund eines amorphen Silizium Defekts die Spannung auf bspw. 60% der ursprünglichen Spannung abgesunken ist, sind defekt und sollten als solches detektiert werden können. In diesem Beispiel mit 60% ist die resultierende Spannung in dem defekten Pixel -9 V. Das vor dem Detektor angebrachte Gitter wird beispielsweise auf eine Spannung von -15 V gelegt. Das bedeutet, dass nahezu alle Sekundärteilchen, die von defektfreien Pixeln emittiert werden, zu dem Detektor gelangen und dort detektiert werden. Die Sekundärteilchen, die von dem defekten Pixel, das nur noch eine Spannung von -9 V aufweist, emittiert werden, können jedoch größtenteils das Gegenpotenzial von - 15 V nicht überwinden. Genauer gesagt können nur die Sekundärteilchen von dem defekten Pixel den Detektor erreichen, die auf Grund ihrer ersten Energiekomponente mindestens 6 eV haben. Dies führt zu einem deutlichen Unterschied in den Detektorergebnissen zwischen detektfreien Pixeln und defekten Pixeln.
Pro Pixel können die Anzahl der gemessenen Sekundärelektronen optisch dargestellt werden. Eine hohe Anzahl kann als heller Punkt, eine vergleichsweise niedrige Anzahl kann als dunkler Punkt dargestellt werden. Vergleichsweise niedrig bedeutet im Vergleich zu der Anzahl, die an den Pixeln der näheren Umgebung oder des gesamten zu testenden Gebietes gemessen wurden. 13 zeigt eine derartige optische Darstellung. Die Referenznummern 41-45 beziehen sich unterschiedliche Messergebnisse einer durchgeführten Messung an dem gleichen Testgebiet eines optoelektronischen Moduls, wobei die Lichtdosis, die vor Messung auf das optoelektronische Modul aufgestrahlt wurde, variierte. In dem mit 41 bezeichneten Messergebnis können nur geringe Unterschiede in der Helligkeit erkannt werden. Die vor der Messung aufgestrahlte Lichtdosis war 0 lx·s, d.h. es fand keine Beleuchtung vor der Messung statt. Dadurch wurde der Defekt aus amorphem Silizium nicht leitfähig; er kann nicht detektiert werden. Die Lichtdosis bei der zweiten Messung, der Messergebnis mit der Nummer 42 bezeichnet wird, lag bei 6,5 lx.s. Der Defekt 107 aus amorphem Silizium ist bereits sichtbar, da hier deutlich weniger Sekundärelektronen gemessen werden konnten. Noch deutlicher wird der Unterschied in dem Messergebnis 43, das bei einer Messung mit 13 lxs gemessen wurde. Der Kontrast zwischen defektfreien und defekten Pixeln beginnt jedoch mit weiterhin wachsender Lichtdosis zu sinken. So wurde die Messung mit dem Messergebnis 44 mit einer vorangehenden Lichtdosis von 32,5 lx·s und die Messung mit dem Messergebnis 45 mit einer vorangehenden Lichtdosis von 65 lx·s durchgeführt. Die vergleichsweise höhere Lichtdosis verursacht bereits, dass die Anzahl von Sekundärelektronen, die von defektfreien Pixeln emittiert werden, ebenfalls sinkt. Der Kontrast zwischen defektfreien und defekten Pixeln reduziert sich bei nun steigender Lichtdosis.
Typischer Weise wird die Anzahl der von einem Pixel emittierten Sekundärelektronen in Relation zu einem Durchschnittswert gesetzt, der sich aus der entsprechenden Anzahl von den benachbarten Pixeln emittierten Sekundärelektronen zusammensetzt. Typischer Weise werden kleine Gebiete mit bspw. 4×4, 8×8, oder 10×10 Pixeln als Ausgangsbasis zur Berechnung des Durchschnittswertes herangezogen. Somit kann der Vergleich stets lokal mit den benachbarten Pixeln erfolgen. Dabei ist es üblich, nicht die gemessenen Anzahlen von Pixeln zu vergleichen, sondern einen normierten Detektorwert. Ein normierter Durchschnittsdetektorwert kann in einem Ausführungsbeispiel bspw. 120 sein. Weicht nun der normierte Detektorwert eines Pixel derart davon ab, dass es einen zuvor definierten Grenzwert überschreitet, so gilt dieses Pixel als fehlerhaft. Typische Grenzwerte liegen zwischen 20% und 40%, insbesondere bei 30%. Ist in dem vorliegenden Beispiel bei einem Pixel also eine Abweichung von über +/-30% festzustellen, d.h. ist der normierte Detektorwert bei diesem Pixel kleiner als 120*0,7=84 oder größer als 120* 1,3=156, wird dieses Pixel als fehlerhaft klassifiziert. In anderen Worten, liegt das Verhältnis des normierten Detektorwertes eines Pixels zu dem normierten Durchschnittsdetektorwert zwischen 0,7 und 1,3, so wird das entsprechende Pixel als defektfrei klassifiziert. Liegt das Verhältnis unterhalb 0,7 oder oberhalb von 1,3, so wird das Pixel als fehlerhaft klassifiziert. Diese Information wird jeweils gespeichert.
Ist das optoelektronische Modul vor der Messung zu lange beleuchtet worden, so hat bereits überall, d.h. auch bei den defektfreien Pixeln, ein deutlicher Spannungsabfall stattgefunden. Der normierte Durchschnittsdetektorwert liegt z. B. bei 70. Der normierte Detektorwert des defekten Pixels liegt bspw. bei 60. Das defekte Pixel kann daher nicht mehr als defekt klassifiziert werden, da der Unterschied zu den defektfreien Pixel zu gering geworden ist. Die Messung kann erst nach einem weiteren Refresh fortgesetzt werden.
Die Darstellung des Messverfahrens war lediglich ein Beispiel, um die Anschaulichkeit der vorliegenden Anmeldung zu erhöhen. Dies darf keinesfalls einschränkend verstanden werden. Grundsätzlich können und werden an die Pixel und die vor dem Detektor angebrachten spektroskopischen Mittel im Allgemeinen Spannungen aller möglichen Höhen angelegt. Diese können sich auch um Größenordnungen der Spannung in dem oben beschriebenen Messbeispiel unterscheiden.

Claims

Testvorrichtung zum Detektieren von Defekten aus Silizium und/oder amorphem Silizium in einem optoelektronischen Modul (10), umfassend: a. eine erste Quelle (11) zum Erzeugen eines elektromagnetischen Strahls oder Teilchenstrahls (15); b. eine zweite Quelle (12) zum Beleuchten des optoelektronischen Moduls; und c. einen Detektor (13; 13a, 13b, 13c; 13d, 13e), d. Mittel, die das Beleuchten des optoelektronischen Moduls vor dem Richten des elektromagnetischen Strahls oder Teilchenstrahls abschließen, wobei die Mittel dazu ausgelegt sind, das optoelektronische Modul vor der Messung von Defekten für eine Beleuchtungsdauer zwischen 100 µs und 0,5 s zu bestrahlen.
Testvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die zweite Quelle derart geformt und positioniert ist, dass die auf das optoelektronische Modul fallende Beleuchtung innerhalb eines eine Vielzahl von Pixeln des optoelektronischen Moduls umfassenden Gebiets eine im Wesentlichen homogene Intensität aufweist.
Testvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die zweite Quelle eine Wellenlänge von höchstens 800 nm ausstrahlt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei die erste Quelle dem Erzeugen von Testergebnissen dient und die zweite Quelle der Messbarmachung eines Defekts (107) dient.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Strahl der ersten Quelle auf einzelne Pixel (103, 104, 105) des optoelektronischen Moduls gerichtet werden kann.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zweite Quelle eine ringförmige Lichtquelle ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zweite Quelle mindestens eine LED (120) umfasst.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zweite Quelle zwischen 50 und 100 LEDs (120) umfasst.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7-8 , wobei die LEDs zueinander äquidistant sind.
Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei die zweite Quelle eine Vielzahl von LEDs umfasst, die in einem ringförmigen Muster (121) angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei die zweite Quelle eine Vielzahl von LEDs umfasst, die in zwei zueinander beabstandeten ringförmigen Mustern (121, 122) angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das optoelektrische Modul Silizium und/oder amorphes Silizium umfasst.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das optoelektronische Modul die Bodenplatte eines Bildschirms darstellt, wobei die Bodenplatte eine Vielzahl von Dünnschichttransistoren (103), eine Vielzahl von Elektroden (104), und eine Vielzahl von Kondensatoren (105) umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 13, wobei die Vielzahl mindestens eine Million ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zweite Quelle oberhalb des optoelektronischen Moduls angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zweite Quelle unterhalb des optoelektronischen Moduls angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das optoelektronische Modul mindestens einen Transistor (103) aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, des Weiteren umfassend eine Testeinheit (18) mit Kontakten zum elektrischen Kontaktieren der Vorrichtung mit auf dem optoelektronischen Modul angebrachten Kontaktelementen.
Vorrichtung nach Anspruch 18, des Weiteren umfassend eine Steuereinheit der zweiten Quelle zum An- und Ausschalten der zweiten Quelle und/oder zum Synchronisieren der zweiten Quelle mit einem an die Testeinheit angelegten elektrischen Signal.
Vorrichtung nach Anspruch 18 oder 19, des Weiteren umfassend einen elektrischen Schaltkreis zum Erzeugen von elektrischen Signalen an der Testeinheit.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Quelle eine Teilchenstrahlquelle zum Erzeugen eines Teilchenstrahls ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Quelle eine Elektronenstrahlquelle zum Erzeugen eines Elektronenstrahls ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zweite Quelle unter einer Bühne (9) zum Tragen des optoelektronischen Moduls angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das optoelektronische Modul ein Teil eines LCDs ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das optoelektronische Modul eine Bildschirmgrundplatte ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung wenigstens zwei erste Quellen, wenigstens zwei zweite Quellen, und wenigstens zwei Detektoren umfasst.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zweite Quelle Licht aus dem sichtbaren Spektrum, insbesondere rotes Licht zur Verfügung stellt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, des Weiteren umfassend einen elektrischen Messschaltkreis zum Messen der in Pixeln des optischen Moduls gespeicherten Spannung, wobei der elektrische Messschaltkreis mit den Kontaktelementen des optoelektronischen Moduls verbunden ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, des Weiteren eine Bühne (9) zum Halten des optoelektronischen Moduls umfassend.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das optoelektronische Modul keine Flüssigkristalle aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Strahl der ersten Quelle dem Erzeugen von Sekundärteilchen dient, die von dem Detektor gemessen werden.
Verfahren zum Testen eines optoelektronischen Moduls, umfassend: a. Beleuchten des optoelektronischen Moduls für eine Beleuchtungsdauer zwischen 100 µs und 0,5 s; b. Richten eines elektromagnetischen Strahls oder Teilchenstrahls, wobei das Beleuchten vor dem Richten abgeschlossen ist; und c. Detektieren von Defekten aus Silizium und/oder amorphen Silizium in dem optoelektronischen Modul.
Verfahren zum Testen eines optoelektronischen Moduls nach Anspruch 32, wobei das Beleuchten des optoelektronischen Moduls mit elektromagnetischer Strahlung einer Wellenlänge von höchstens 800 nm erfolgt..
Verfahren nach Anspruch 32 oder 33, wobei das der elektromagnetische Strahl oder Teilchenstrahl von einer ersten Quelle erzeugt wird und das Beleuchten mit Hilfe einer zweiten Quelle durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 32-34, wobei das Verfahren in einer Dunkelkammer durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 32-35, des Weiteren umfassend das Anlegen einer Spannung an das optoelektronische Modul.
Verfahren nach einem der Ansprüche 32-36, wobei das optoelektronische Modul Dünnschichttransistoren umfasst, und das Detektieren nur innerhalb eines Zeitraums stattfindet, in dem die Spannung an defektfreien Dünnschichttransistoren des optoelektronischen Moduls um nicht mehr als 20% der zuvor angelegten Spannung gesunken ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 32-37. wobei das optoelektronische Modul Dünnschichttransistoren umfasst, und das Detektieren nur innerhalb eines Zeitraums stattfindet, in dem die Spannung an defektfreien Dünnschichttransistoren des optoelektronischen Moduls um nicht mehr als 40% der zuvor angelegten Spannung gesunken ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 32-38, wobei der elektromagnetische Strahl oder Teilchenstrahl auf das optoelektronische Modul gerichtet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 32-39, wobei der elektromagnetische Strahl oder Teilchenstrahl auf eine Detektoreinheit gerichtet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 32-40, des Weiteren umfassend den Schritt des Messens der Spannung an mindestens einem Pixel des optoelektronischen Moduls.
Verfahren nach einem der Ansprüche 32-41, des Weiteren umfassend den Schritt des Messens der Spannung an einer Vielzahl von Pixeln des optoelektronischen Moduls.
Verfahren nach Anspruch 42, wobei auf Basis der Messergebnisse der Spannung an der Vielzahl der Pixel ein Durchschnittsspannungswert berechnet wird und die Messung der Spannung von jedem Pixel mit dem Durchschnittsspannungswert verglichen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 41-43, wobei ein Pixel als defekt klassifiziert wird, wenn der gemessene Spannungswert um mehr als einen Grenzprozentsatz von dem Durchschnittsspannungswert abweicht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 32-44, wobei das Beleuchten vor und während des Richtens des Strahls und/oder vor und während des Detektieren stattfindet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 32-45, wobei das Beleuchten für ein Zeitintervall zwischen 0.01 s und 0.1 s stattfindet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 32-46, wobei das Beleuchten nur für ein Zeitintervall stattfindet, in dem die Spannung an einem defektfreien Dünnschichttransistor des optoelektronischen Moduls um nicht mehr als 10% der zuvor angelegten Spannung gesunken ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 32-47, wobei das Beleuchten nur für ein Zeitintervall stattfindet, in dem die Spannung an einem defektfreien Dünnschichttransistor des optoelektronischen Moduls um nicht mehr als 20% der zuvor angelegten Spannung gesunken ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 32-48, des Weiteren umfassend den Schritt des Platzierens des optoelektronischen Moduls auf einer Bühne.
Verfahren nach einem der Ansprüche 32-49, wobei die Spannung für einen Zeitraum an Kontaktelementen des optoelektrischen Moduls angelegt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 32-50, wobei das Beleuchten des optoelektronischen Moduls dem Richten eines Strahls vorangeht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 32-51, wobei das Beleuchten derart durchgeführt wird, dass die innerhalb eines eine Vielzahl von Pixeln des optoelektronischen Moduls umfassenden Gebiets eintreffende Beleuchtung im Wesentlichen homogen ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 32-52, wobei durch das Anlegen einer Spannung an das optoelektronische Modul ein Treiben durchgeführt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 53, wobei zwischen Treiben und Detektieren eine Wartezeit liegt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 32-54, wobei das Beleuchten derart stattfindet, dass die Beleuchtungsstärke auf dem optoelektronischen Modul bei etwa 500-1.500 lx liegt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 32-55, wobei das Detektieren Messen von Sekundärelektronen, die von einem Elektronenstrahl auf dem optoelektronische Modul erzeugt wurden, umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 32-56, wobei das Testen in einer Vakuumkammer stattfindet.