Die Aufgabe der Erfindung ist es,
die Probleme des Standes der Technik zumindest teilweise zu mindern.
Insbesondere soll die Möglichkeit
bestehen bei einem Test unterschiedliche Testobjekte mit unterschiedlichen
Abmessungen von Testobjekten mit einer Vorrichtung zu testen.
Dabei sind Testobjekte im Sinn der
vorliegenden Erfindung zum Beispiel Displays, eine Gruppierung von
Displays, Arrays anderer mikroelektronischer oder mikromechanischer
Elemente, sowie einzelne Schaltungen, die zum Beispiel auf Kurzschlüsse oder
fehlende Kontakte zwischen Bereichen der Schaltung getestet werden.
Die obenstehenden Probleme des Standes der
Technik werden zumindest teilweise gelöst durch die erfindungsgemäßen Vorrichtungen
nach den Ansprüchen
17, 19, 21, 35, 40 und 42 sowie den erfindungsgemäßen Verfahren
nach den Ansprüchen
1, 6 und 36.
Bevorzugte Ausführungen und besondere Aspekte
der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Gemäß einem Aspekt wird die Aufgabe
der vorliegenden Erfindung gelöst
durch ein Verfahren zum Positionieren einer Kontaktiereinheit beim
Testen mit einer Testvorrichtung, die eine optische Achse besitzt.
Dazu wird ein Substrat auf dem mehrere Testobjekte existieren auf
einem Probentisch d.h. einem Substrathalter positioniert. Das Substrat
wird relativ zur optischen Achse derart verschoben, dass ein Bereich
des Testobjekts im Messbereich der Testvorrichtung liegt. Eine Kontaktiereinheit
für die
Kontaktierung des Testobjektes wird positioniert, wobei die Positionierung
der Kontaktiereinheit zumindest teilweise nicht an die Positionierung
des Substrates gekoppelt ist. Die Positionierung der Kontaktiereinheit ist
geeignet, die Kontaktiereinheit mit einer Kontaktanordnung oder
mehreren Kontaktanordnungen des Testobjekts in Verbindung zu bringen.
Die Aufgabe wird ferner gemäß einem
weiteren Aspekt der Erfindung durch ein Verfahren zum Testen eines
Substrats mit mehreren Testobjekten mittels einer Testvorrichtung
gelöst.
Das Substrat wird auf den Probentisch gelegt. Es wird eine Kontaktanordnung
eines ersten Testobjektes der Testobjekte auf dem Substrat mit einer
Kontaktiereinheit kontaktiert. Der Halter und damit das Substrat
werden positioniert, damit ein erster Bereich des ersten Testobjekts
im Test-Bereich der Testvorrichtung gemessen werden kann. Dieser
erste Bereich des ersten Testobjekts wird daraufhin getestet. Der
Halter und damit das Substrat werden neu positioniert, um mindestens
einen weiteren Bereich des ersten Testobjekts im Test-Bereich der
Testvorrichtung zu testen.
Die Kontaktiereinheit wird ebenfalls
so positioniert, dass sich die Position relativ zum Substrat im wesentlichen
nicht geändert
hat. Der mindestens eine weitere Bereich des ersten Testobjekts
wird getestet. Das Substrat wird wiederum neu positioniert, damit
ein Bereich eines zweiten Testobjekts getestet werden kann. Zum
Test des Bereichs des zweiten Testobjekts wird die Kontaktiereinheit
relativ zum Substrat verschoben.
Durch die oben beschriebenen Aspekte
der vorliegenden Erfindung wird eine Kontaktierung unterschiedlich
gestalteter Testobjekte ermöglicht,
ohne dass ein Austausch der Kontaktiereinheit notwendig ist. Darüber hinaus
ist es möglich,
Testobjekte mit der Testvorrichtung zu prüfen, deren Größe den Test-Bereich der Testvorrichtung überschreitet.
Als Testvorrichtung werden in diesem Zusammenhang die Komponenten
zur Erzeugung des Messsignals verstanden. Diese sind: eine Quelle
für die
Erzeugung eines primären
Korpuskularstrahls, Strahlformungs- und Strahlablenkungskomponenten
zur Lenkung des Strahls auf eine Fläche, die zur Gewinnung des Messsignals
genutzt wird, Komponenten zur Lenkung und/oder Abbildung eines Messsignals
auf eine Detektoreinheit und die Detektoreinheit.
Im Rahmen der oben genannten Aspekte
ist es insbesondere bevorzugt, wenn die Positionierung der Kontaktiereinheit über einen
der Kontaktiereinheit zugeordneten Antrieb erfolgt. Dadurch kann
die Kontaktiereinheit schnell und flexibel von einer Position zur
nächsten
Position bewegt werden. Dies erhöht
die Testgeschwindigkeit für
das gesamte Substrat und somit den Durchsatz des Testsystems.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird gemäß einem
weiteren Aspekt durch eine Vorrichtung zum Kontaktieren gelöst, die
für ein
Testsystem verwendet wird. Diese enthält einen Probentisch mit einer Positioniereinheit.
Die Positioniereinheit hat in beide Richtungen senkrecht zur optischen
Achse der Testvorrichtung einen Verschiebebereich. Eine Kontaktiereinheit
hat ebenfalls in beide Richtungen senkrecht zur optischen Achse
der Testvorrichtung einen Verschiebebereich. Dabei ist zumindest
ein Verschiebereich der Kontaktiereinheit kleiner als der entsprechende
Verschiebebereich des Probentisches.
Ein prinzipieller Aspekt der Erfindung
ist eine Vorrichtung zum Kontaktieren. Diese besteht aus einem Halter
für ein
Substrat und einer zugeordneten Verschiebeeinheit. Darüber hinaus
existiert eine ebenfalls verschiebbare Kontaktiereinheit die zumindest
in einer Richtung senkrecht zu einer optischen Achse eines Korpuskularstrahl-Testers
maximal die halbe Ausdehnung des Halters in dieser Richtung hat.
Hierbei ist es insbesondere bevorzugt,
wenn die Kontaktiereinheit in beiden Richtungen senkrecht zur optischen
Achse eines Korpuskularstrahl-Testers maximal die halbe Ausdehnung
des Halters in diesen Richtungen hat.
Die vorliegende Erfindung kann auch
folgendermaßen
formuliert werden. Die Aufgabe wird gemäß einem Aspekt der Erfindung
gelöst
durch eine Vorrichtung zum Kontaktieren innerhalb eines Testsystems.
Das Testsystem enthält
einen Halter, der relativ zur optischen Achse einer Testvorrichtung
verschiebbar ist, und eine Kontaktiereinheit, die ebenfalls relativ
zur optischen Achse verschiebbar ist. Die Kontaktiereinheit ist
während
des Testens des Substrats zusätzlich
gegenüber
dem Substrat verschiebbar.
Im Bezug auf diesen Aspekt ist es
zu bevorzugen, wenn die Kontaktiereinheit während des Testens der Testobjekte
eines Substrats mindestens 10 cm, besonders bevorzugt mindestens
25 cm verschiebbar ist.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird gemäß einem
weiteren Aspekt durch ein Testsystem gelöst. Dieses Testsystem besteht
aus einer Korpuskularstrahlsäule,
einer Testkammer und einer Vorrichtung zum Kontaktieren von mindestens
einem Testobjekt auf einem Substrat gemäß einem der oben genannten
Aspekte.
Dabei ist es bevorzugt, wenn die
Test-Kammer evakuierbar ist. Ferner ist es bevorzugt, wenn die Korpuskularstrahlsäule eine
Elektronenstrahlsäule
ist, wobei insbesondere ein Emitter, Ablenkungseinheiten und Strahlformungsoptiken
innerhalb der Säule
enthalten sind.
Gemäß der vorliegenden Erfindung
kann der Korpuskularstrahl auch durch Photonen gebildet werden,
d.h. es wird ein lichtoptischer Test der Elemente der Testobjekte
auf dem Substrat durchgeführt.
Ferner ist es möglich, um den für eine Verschiebung
des Glassubstrats benötigten
Raum einzusparen, nicht das Glassubstrat und eine Kontaktierein heit
relativ zur optischen Achse einer Testvorrichtung zu bewegen, sondern
das Glassubstrat ruhen zu lassen. In einem solchen Fall wird zum
einen die optische Achse der Testvorrichtung relativ zum Glassubstrat
bewegt. Zum anderen wird darüber
hinaus die Kontaktiereinheit relativ zum Glassubstrat bewegt und
die Kontaktiereinheit und die optische Achse der Testvorrichtung
relativ zueinander bewegt.
Die Erfindung bezieht sich ferner
auf Vorrichtungen, mit Merkmalen, die notwendig sind um die beschriebenen
Verfahren durchzuführen.
Darüber
hinaus bezieht sich die Erfindung auf Methoden, die durch die Verwendung
der beschriebenen Vorrichtungen charakterisiert werden.
Ausführungsbeispiele der Erfindung
sind in den Figuren dargestellt, und werden im folgenden exemplarisch
näher beschrieben.
Es zeigen:
1 zeigt
eine schematische Darstellung einer Seitenansicht eines Testsystems
gemäß der vorliegenden
Erfindung;
2 zeigt
eine schematische Darstellung von zwei Ausführungsformen einer für die vorliegende
Erfindung bevorzugten Kontaktanordnung auf einem Testobjekt;
3a und 3d zeigen eine schematische Darstellung
einer Aufsicht auf ein Substrat mit mehreren Testobjekten auf einem
Halter und die Verwendung der Kontaktiereinheit gemäß der vorliegenden Erfindung;
4 zeigt
eine schematische Darstellung der Verwendung der vorliegenden Erfindung
und deren Vorteile;
5 zeigt
eine schematische Darstellung einer Aufsicht einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
6 zeigt
eine schematische Darstellung einer Aufsicht einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
7 zeigt
eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines der Erfindung
zugrunde liegenden Prinzips;
8a bis 8c zeigen schematische Darstellungen
von Abwandlungen einer weiteren Ausführungsform eines der Erfindung
zugrunde liegenden Prinzips;
9 zeigt
eine schematische Darstellung eines Beispiels einer Anordnung zur
Erläuterung
der Begrifflichkeiten;
10 zeigt
eine schematische Seitenansicht eines weiteren Testsystems; und 11a und 11d zeigen eine schematische Darstellung
einer Aufsicht auf ein Substrat mit mehreren Testobjekten auf einem
Halter und die Verwendung der Kontaktiereinheit gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung.
Die vorliegende Erfindung kann mit
einer Vielzahl von Testverfahren verwendet werden. Aus Gründen der
Einfachheit wird die vorliegende Erfindung im folgenden zunächst durch
das Testen von Bildschirmen mit einem Elektronenstrahl beschrieben.
Hierzu sollen anhand von 9 zunächst die verwendeten Begriffe
erläutert
werden. 9 zeigt eine
Aufsicht auf ein Glassubstrat 140 auf einem Probenhalter 130.
Auf dem Substrat werden die sechs Displays 301 hergestellt.
Dabei sind die Displays beispielhaft in regelmäßigen Abständen auf dem Glassubstrat verteilt.
Das Glassubstrat befindet sich in einer Testkammer (siehe 1). Das bedeutet, oberhalb
des in 9 dargestellten
Glassubstrats befindet sich während
einer Prüfung
der Displays die Elektronenstrahlsäule. Zur Verdeutlichung wurde
in 9 die optische Achse 102 des
Elektronenstrahls eingezeichnet.
Zum Testen eines Displays wird der
Elektronenstrahl mittels Deflektoren über das Glassubstrat gescannt.
Dabei wird ein Bereich 302 durch den Elektronenstrahl erfasst.
Dieser Bereich wird im folgenden als Test-Bereich 302 bezeichnet
und ist grau gekennzeichnet. Dabei ist der Test-Bereich 302 der Bereich,
der maximal oder in sinnvoller Weise durch den Elektronenstrahl
getestet werden kann. Das bedeutet, in einem Bereich der Probe außerhalb
des Test-Bereichs 302 können
keine Messergebnisse durch das Test-Verfahren gewonnen werden. Der Test-Bereich
ist demzufolge unabhängig
von dem zu prüfenden
Substrat. Er ist vielmehr eine Eigenschaft der Testvorrichtung,
also des Elektronenstrahl-Testgerätes.
Bild 9 zeigt ein Display 301,
das größer ist
als der Test-Bereich 302 der Testvonichtung. Ein Display kann
daher nicht durch die Testvorrichtung ge testet werden, ohne das
Glassubstrat 140 mit den Displays relativ zur optischen
Achse 102 zu verschieben. Aus diesem Grund müssen die
Displays in 9 in mehrere
Bereiche unterteilt werden, die nacheinander getestet werden. Diese
Bereiche sind der erste Bereich 303 und der zweite Bereich 304.
Im Rahmen eines Tests eines ersten Displays (links oben) wird folglich das
Glassubstrat verschoben, damit zunächst der erste Bereich 303 innerhalb
des Test-Bereichs 302 der
Testvorrichtung positioniert ist. Anschließend wird das Glassubstrat
im Verhältnis
zur optischen Achse 102 wiederum verschoben, um den zweiten Bereich 304 innerhalb
des Test-Bereichs der Testvorrichtung 304 zu positionieren.
Eine Verschiebung relativ zur optischen Achse 102 ist dabei
gleichbedeutend mit einer Verschiebung relativ zum Test-Bereich 302.
In der Regel müssen die Displays für Testverfahren
elektronisch kontaktiert werden, um die Funktionalität der Displays
zu testen. Hierzu wird auf das Glassubstrat eine Kontaktiereinheit 150 aufgesetzt.
Diese stellt elektrische Kontakte zu den Displays her. Dadurch können die
Displays elektrisch mit externen für den Test notwendigen Geräten verbunden
werden.
In Bezug auf 7 und die 8a bis 8c sollen zunächst die
der Erfindung zugrunde liegenden Gedanken beschrieben werden.
Die Anordnung 700 in 7 zeigt eine Aufsicht eines
Glassubstrats 140. Auf dem Glassubstrat befinden mehrere
zu testende Displays 708 bzw. zu testende Schaltungen für Displays 708.
Die Anordnung 700 wird zum Testen in ein Testsystem eingebracht.
In der Testvorrichtung werden die Displays 708 mit einem
Elektronenstrahl geprüft.
Dabei wird der Elektronenstrahl über
einen Substratbereich gescannt. Dabei können Messergebnisse nur innerhalb des
Test-Bereichs 704 der Testvorrichtung gewonnen werden.
Das gesamte Glassubstrat ist zu groß, um ohne
Verschiebung durch einen Elektronenstrahl getestet zu werden. Um
eine Messung eines Bereiches eines Displays, der innerhalb des Test-Bereichs
liegt, durchzuführen
wird das Display 708 über
die Kontaktanordnung 702 mit einer Kontaktiereinheit 706 kontaktiert.
Dadurch können
sowohl Messsignale als auch extern angelegte Testsignale zwischen
dem zu testenden Display und einer Messelektronik übertragen
werden.
In 7 haben
die Displays eine Abmessung, die kleiner oder gleich dem Test-Bereich 704 ist.
Das Glassubstrat wird zunächst
so positioniert, dass ein erstes Display innerhalb des Bereiches 704 der
Testvorrichtung angeordnet ist, der für die Messung mit dem Elektronenstrahl
genutzt werden kann. Bei der Anordnung 700 wird eine Kontaktiereinheit 706 auf
das Glassubstrat aufgesetzt. Dabei werden Kontaktstifte der Kontaktiereinheit
mit dafür
vorgesehenen Kontaktanordnung 702 verbunden, die auf dem
Glassubstrat zur Kontaktierung jedes Displays 708 vorhanden
sind. Über
diese Kontakte können dem
Display externe Signale zugeführt
werden. Falls es für
das Messverfahren notwendig ist, können auch Signale des Displays über diese
Kontakte gemessen werden.
Zum Testen aller Displays auf dem
Glassubstrat 140 wird zunächst ein erstes Display kontaktiert. Anschließend wird
dieses Display mit dem Elektronenstrahl-Testverfahren geprüft. Dann
wird die Kontaktiereinheit 706 angehoben und das Glassubstrat 140 verschoben.
Hierdurch wird ein weiteres Display im Testbereich der Testvorrichtung
positioniert. Die Kontaktiereinheit 706 wird mit dem weiteren
Display verbunden, um dieses Display zu prüfen. Auf diese Weise werden
alle Displays auf dem Substrat geprüft. Bei dieser Ausführungsform
können
jedoch nur Displays geprüft
werden, deren Abmessungen innerhalb des Bereiches liegen, der durch
den Elektronenstrahl geprüft
werden kann.
Die 8a bis 8c zeigen eine weitere Anordnung 800 bzw. 800b.
Bei den Anordnungen 800 und 800b werden alle Displays 808 auf
dem Glassubstrat 140 mit einer Kontaktiereinheit 806 bzw. 806b kontaktiert.
Wird während
des Testen unterschiedlicher Bereiche auf dem Glassubstrat 140 das
Glassubstrat verschoben, so wird die Kontaktiereinheit, der auf dem
Glassubstrat aufliegt, mitgeführt.
8a zeigt
ein Glassubstrat 140. Eine Kontaktiereinheit 806 kontaktiert
zur Durchführung
eines Tests alle Displays 808. Damit alle Displays 808 mit Signalen
versorgt werden können
bzw. von allen Displays Signale empfangen werden können, besitzt
die Kontaktiereinheit 806 einen Verbindungssteg 810.
Die Anordnung 800b in 8b ist ähnlich zu Anordnung 800.
Die Kontaktiereinheit 806b besitzt lediglich einen gitterähnlichen
Verbindungssteg 810b.
8e zeigt
erneut die Anordnung 800. Im Gegensatz zu 8a haben hier die Displays 808b andere
Abmessungen.
Wie man bei einem Vergleich von 8a und 8c feststellt, verdeckt der Steg 810 einen Teil
des zu prüfenden
Displays 808b, was einen sinnvollen Test verhindert. Daher
muss zur Prüfung
der Displays 808b eine andere Form für die Kontaktiereinheit gewählt werden.
Um dies in der Praxis zu realisieren, wird die Testvorrichtung belüftet, die
Kontaktiereinheit 806 bzw. 806b entfernt, eine
für die
neuen Displays 808b passende Kontaktiereinheit in das System
eingeführt
und das System neu evakuiert.
Da das Belüften und die Evakuierung im Rahmen
der laufenden Produktion mit großen Nachteilen verbunden ist,
ist es wünschenswert
solche Probleme durch die vorliegenden Erfindung zu verringern.
Im Folgenden werden Ausführungsformen und
bevorzugte Aspekte der vorliegenden Erfindung anhand der 1 bis 6 beispielhaft erläutert.
1 zeigt
ein Testsystem 100. Das Testsystem prüft mittels eines Korpuskularstrahls
Testobjekte, beispielsweise Displays, die auf einem Glassubstrat 140 oder
einem anderen Substrat aufgebracht sind. Das Testsystem beinhaltet
zum einen eine Testvorrichtung zum Beispiel in Form der Säule 104.
Innerhalb der Säule
wird der Korpuskularstrahl, im Emitter 10 erzeugt.
Unter Korpuskularstrahl wird im Rahmen
dieser Erfindung ein Strahl geladener Teilchen (Partikelstrahl),
wie zum Beispiel ein Elektronen oder Ionenstrahl, oder ein Laserstrahl
verstanden. Das bedeutet, es wird unter dem Begriff Korpuskularstrahl
sowohl ein Laserstrahl, bei dem die Korpuskel Photonen sind, als
auch ein Partikelstrahl, bei dem die Korpuskel Ionen, Atome, Elektronen
oder andere Partikel sind, verstanden. Beispielhaft, wird im Folgenden auf
einen Elektronenstrahl Bezug genommen.
Darüber hinaus zeigt 1 Aperturen 12, Deflektoren 14 und
Linse 16. Diese dienen unter anderem zur Abbildung des
Elektronenstrahls entlang der optischen Achse 102. In der
Testkammer 108 befinden sich die Verschiebeinheiten 132 und 134. Durch
die Verschiebeinheiten kann der Probentisch 130 in x-Richtung
und in y-Richtung verschoben werden. In 1 ist dies durch zwei zueinander verschiebbare
Verschiebeeinheiten realisiert. Die beiden Verschiebeeinheiten sind übereinander
angeordnet. Daher wird bei einer Verschiebung durch Verschiebeeinheit 134 in
x-Richtung sowohl die Verschiebeeinheit 132 als auch der
Halter mit dem Substrat in x-Richtung verschoben. Unabhängig davon wird
die Verschiebeeinheit 132 für eine Verschiebung des Probentisches 130 mit
dem Glassubstrat 140 in y-Richtung angesteuert. Dadurch
kann der Probentisch mit dem Substrat in der x-y-Ebene bewegt werden.
Die Testkammer kann über den
Vakuumflansch 112 evakuiert werden. Halter bzw. Probentisch 130 werden
durch die Verschiebeinheiten bewegt. Auf dem Halter befindet sich
während
einer Messung das Glassubstrat 140. Innerhalb der Testkammer 108 befindet
sich ferner die Kontaktiereinheit 150 mit einem Antrieb 152.
Während
einer Messung wird ein Display auf dem Substrat mit der Kontaktiereinheit
kontaktiert, um so eine elektrische Kontaktierung des Displays mit
dem Testsystem herzustellen.
Der Antrieb 152 dient dazu
die Kontaktiereinheit relativ zur optischen Achse 102 der
Testvorrichtung und relativ zum Probentisch 130 eigenständig zu
bewegen. Eine Signalverbindung der Kontaktiereinheit 150 findet über die
Kontaktverbindung 154 statt. 1 zeigt
darüber
hinaus die Kontroll- und Steuereinheiten 135, 153, 160, 162 und 164,
die im Rahmen der Verwendung des Testsystems 100 näher erläutert werden.
Bezugnehmend auf l wird
im Folgenden die Funktion des Testsystems beschrieben. Der im Emitter 10 erzeugte
Elektronenstrahl wird über
Elemente wie Aperturen 12, Deflektoren 14 zur
Strahlpositionierung und zum Scannen, sowie Linsen 16 in die
Testkammer 108 geleitet. Der Strahl wird durch die optischen
Elemente zusätzlich
geformt.
Für
die Testverfahren wird der Elektronenstrahl auf ein Element eines
Displays auf dem Substrat gerichtet. Dabei kann zum einen eine Aufladung von
Bereichen des zu testenden Elements erzielt werden. Darüber hinaus
können
aber auch emittierte Sekundärelektronen
mit einem Detektor (nicht dargestellt) gemessen werden. Durch die
Messung der Sekundärelektronen
können Potentialverteilungen
auf dem Displays gemessen sowie durch andere Detektionsmethoden
auch Topologien oder Materialzusammensetzungen bestimmt werden.
Eine Evakuierung der Säule 104 kann über den
Vakuumflansch 106 erfolgen. Zusätzliche Anschlüsse (nicht
dargestellt) dienen zur Verbindung mit externen Steuergeräten. Diese
Steuergeräte
können
Computer, Kontrolleinheiten und zentrale Steuersysteme mit einem
User-Interface sein.
Innerhalb der Testkammer 108 befindet
sich eine Verschiebeeinheit (132 + 134). Diese
ist zum Beispiel in Form von zwei linearen Verschiebeeinheiten ausgebildet.
Dabei findet eine Verschiebung in x-Richtung mit der Verschiebeeinheit 134 und
eine Verschiebung in y-Richtung mit der Verschiebeeinheit 132 statt.
Die Verschiebeeinheiten sind mit der Kontrolleinheit 135 verbunden.
Die Kontrolleinheit steuert die Positionierung des Halters 130 (Probentisch)
in der x-y-Ebene.
Mit der Verschiebeeinheit (132 + 134)
wird der Halter 130, d.h. der Probentisch, für die Halterung des
Substrates 140 relativ zur optischen Achse 102 der
Elektronenstrahlsäule 104 bewegt.
Im Rahmen des Tests von Displays
auf dem Substrat müssen
die Displays entweder mit externen Signalen versorgt werden, oder
Signale, die innerhalb der Displays erzeugt werden, müssen gemessen
und einer Auswerteeinheit zugeführt
werden. Dazu werden die Displays elektrisch kontaktiert. Hierzu
dient die Kontaktiereinheit 150. Die Kontaktiereinheit
stellt über
Kontakt-Pins eine elektrische Verbindung zu Kontaktanordnungen 200 (siehe 2) her. Die Kontaktanordnung 200 kann
entweder für
die Kontaktierung eines Displays oder für die Kontaktierung mehrerer
Displays dienen.
2 zeigt
zwei Beispiele für
eine Kontaktanordnung 200. Die Kontaktanordnungen besitzen einzelne
Kontaktpads 212. Diese sind auf einem Bereich 210 angeordnet.
Die Abstände
der Kontaktpads sind in 2 mit 220 und 222 bezeichnet.
Die Kontaktanordnung 200 oder
mehrere der Kontaktanordnungen 200 werden mit den Displays auf
das Substrat aufgebracht. Die Steuerleitungen oder Messleitungen
der Displays werden hierbei über Zuleitungen
mit den Pads 212 der Kontaktanordnung verbunden. Die Pads
haben einen normierten Abstand in x-Richtung 220 und einen
normierten Abstand in y-Richtung 222. Hierdurch wird eine
automatische Kontaktierung ermöglicht.
Die beiden exemplarisch dargestellten Ausführungsformen unterscheiden
sich bezüglich
der Zahl und der Anordnung der Kontakt-Pads. Zur Kontaktierung der
Kontaktiereinheit mit einem Display werden Kontakt-Pins der Kontaktiereinheit
auf die Kontakt-Pads der Kontaktanordnung 200 geführt. Die
einzelnen Kontaktpins für
eine normierte Kontaktanordnung haben dabei bevorzugt einen festen
Abstand zueinander.
Die Kontakt-Pins der Kontaktiereinheit
werden für
eine Kontaktierung der Kontakt-Pads der Kontaktanordnung relativ
zueinander nicht bewegt. Dies trifft auf im wesentlichen alle Kontakt-Pins
relativ zueinander zu. Im wesentlichen alle ist hier als mindestens
90 % der Kontakt-Pins, bevorzugt als 100 % der Kontakt-Pins zu verstehen.
Unabhängig von exemplarischen Ausführungsformen
ist es für
die vorliegende Erfindung von Vorteil, wenn die Kontaktierflächen 200 eine
Anordnung aufweisen, welche für
unterschiedliche Typen von Displays identisch ist. Mit Hilfe der
vorliegenden Erfindung ist man in der Lage eine Vielzahl unterschiedlicher
Displays mit einer Kontaktiereinheit zu testen. Hierzu ist es jedoch
bevorzugt, wenn die Kontaktanordnung genormt ist, um die Notwendigkeit
einer Anpassung an die geometrische Anordnung der Pads 212 zu
verringern oder zu vermeiden. Somit können die Kontakt-Pins der Kontaktiereinheit
ebenfalls eine feste geometrische Anordnung zueinander aufweisen,
ohne das eine Einschränkung
bezüglich der
Flexibilität
des Testsystems vorläge.
Zur Kontaktierung der Kontaktiereinheit 150 (siehe 1) mit der Kontaktanordnung,
wird die Kontaktiereinheit von oben auf das Display bzw. das Substrat
bewegt. Um eine Justage einer Kontaktiereinheit bezüglich der
Kontak-Pads 212 zu erleichtern, ist es von Vorteil, wenn
die Kontaktiereinheit und das Substrat in x-Richtung und y-Richtung
um einen Kontaktverschiebe-Bereich
verschiebbar ist. Der Kontaktverschiebe-Bereich in der jeweiligen
Richtung hat dabei ungefähr
die Ausdehnung der Abstände
der Kontakt-Pads 220 bzw. 222.
In l erfolgt
die Signalübertragung über die
Kontaktiereinheit 150 zu einem Display auf einem Substrat 140 über die
Kontaktverbindung 154. Die Signale werden über eine
Ansteuereinheit 162 zur Verfügung gestellt. Mit einer solchen
Einheit können
gegebenenfalls auch Signale des Displays gemessen werden, die mit
der Kontaktiereinheit übertragen
werden.
Um ein Testen mit dem Elektronenstrahl
zu ermöglichen
kann ferner auch in der Testkammer 108 ein Vakuum erzeugt
werden. Hierzu dient der Vakuumflansch 112. Eine Evakuierung
der Testkammer erfolgt im Rahmen eines Test bis zu einem Druck von maximal
1·10–2 mbar,
bevorzugt bis zu einem Druck von maximal 1·10–4 mbar. Darüber hinaus
existieren weitere Flansche (nicht dargestellt), die die Verbindungen
zu Kontrolleinheiten, Steuer-Computer 164, externen Kommunikationsmitteln
oder ähnlichem
ermöglichen.
Im Folgenden wird das Testverfahren
mittels des Testsystems 100 anhand eines Elektronenstrahls
beschrieben, ohne die Erfindung darauf zu beschränken. Eine mögliche Testmethode
besteht darin über
Zuleitungen die Elektroden von zum Beispiel Bildelementen eines
Displays auf ein Potential aufzuladen. Dieses Potential bzw. dessen
zeitliche Veränderung
kann mit einem Korpuskularstrahl gemessen werden. Es können hierdurch
sowohl Defekte wie Kurzschlüsse
oder fehlende Kontakte erkannt, als auch parasitäre Elemente und deren Größe bestimmt
werden.
In einer anderen Methode werden die
Elektroden der Bildelemente über
einen Korpuskularstrahl aufgeladen und die sich dabei ergebenden
Potentiale ebenfalls mit einem Korpuskularstrahl gemessen. Über die
Ansteuerung der Zuleitungen werden die Anfangs- und Randbedingungen
festgelegt.
In einer weiteren Methode werden
die Elektroden der Bildelemente über
einen Korpuskularstrahl aufgeladen und der dadurch in den Zuleitungen hervorgerufene
Strom gemessen.
Das Prinzip der vorliegenden Erfindung
soll im folgenden beispielhaft anhand der 3a und 3d erläutert werden.
Anordnungen 300 in 3a und 3b zeigen in Aufsicht ein Glassubstrat 140,
das sich auf dem Probentisch 130 befindet. Auf dem Glassubstrat
befinden sich Displays 301 oder Schaltungen eines Displays 301,
die in einer Vorrichtung getestet werden sollen. Die 3a bis 3d stellen dieselbe Anordnung dar, wobei
das Glassubstrat relativ zu der eingezeichneten Hilfslinie 350 verschoben
wurde.
Ferner zeigen die 3a und 3b eine
Kontaktiereinheit 150. Die Kontaktiereinheit hat die Form eines
Rahmens. Der Rahmen weist eine Größe auf, die ausreichend ist,
keinen Bereich des zu testenden Displays abzudecken. Der Test-Bereich 302,
der mit dem Elektronenstrahl getestet werden kann ist in den 3 grau gekennzeichnet. Der
Test-Bereich legt den Bereich fest, der durch die Testvorrichtung
erfasst werden kann. Außerhalb
des Test-Bereichs können keine
Messungen mit dem Elektronenstrahl durchgeführ werden. Der Elektronenstrahl
misst innerhalb des Test-Bereichs, indem der Elektronenstrahl mit
einer Scanning-Einheit abgelenkt wird. Dabei wird der Elektronenstrahl
in x-Richtung und in y-Richtung durch eine Scanning-Einheit so abgelenkt,
dass der Test-Bereich 302 sequentiell durch den Elektronenstrahl
erfasst wird. Alternativ ist es auch möglich, den Elektronenstrahl
nur in eine Richtung abzulenken und eine Ausdehnung des Test-Bereichs
in einer anderen Richtung durch eine Bewegung des Substrats zu erzielen.
Die zu testenden Displays 301 sind
größer als
der Test-Bereich 302 der Testvorrichtung. Daher müssen mehrere
Bereiche des Displays getrennt voneinander geprüft werden. Aus diesem Grund
sind die Displays in einen ersten Bereich 303 und einen zweiten
Bereich 304 unterteilt. In dem in den 3 gezeigten Ausführungsbeispiel entsprechen
die Bereiche 303 und 304 einer Displayhälfte. Ferner
ist die Größe des Test-Bereichs
gleich der Größe des ersten Bereichs 303 und
des zweiten Bereichs 304 des Displays 301. Diese Übereinstimmung
ist zufälliger
Natur und für
die Erfindung nicht maßgeblich.
Bei dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung
wird sowohl das Glassuubstrat 140 als auch die Kontaktiereinheit 150 verschoben.
Diese Verschiebungen, die im Rahmen des in den 3 erläuterten
Verfahrens durchgeführt
werden, sind mit Pfeilen gekennzeichnet. In den 3 ist die Verschiebung des Probentischs 130 mit
dem Substrat 140 in negative x- Richtung durch den Pfeil 312 angedeutet.
Eine analoge Verschiebung der Kontaktiereinheit in negativer x-Richtung
ist durch den Pfeil 310 angedeutet. Eine weitere Verschiebung
(Übergang von 3b zu 3e) ist durch 314 gekennzeichnet.
Für
die Prüfung
des Displays ist eine Kontaktierung der Kontaktanordnungen durch
die Kontaktiereinheit 150 erforderlich. Diese Kontaktiereinheit hat
in den 3 die Form eines
Rahmens. Dieser Rahmen ist vorteilhafter Weise ausreichend groß, um nicht
einen Bereich des Displays 301 abzudecken.
Während
des Testverfahrens wird zunächst der
erste Bereich 303 eines Displays getestet, der innerhalb
des Test-Bereichs 302 liegt. Dies entspricht der relativen
Anordnung des Glassubstrats 140 und der Kontaktiereinheit 150 zur
optischen Achse 102, wie es in 3a dargestellt ist. Die optische Achse 102 und
der Test-Bereich 302 bewegen sich nicht (während keinem
der Methodenschritte) relativ zueinander. Der Test-Bereich 302 ergibt
sich durch eine Ablenkung des Elektronenstrahls von der optischen Achse 102.
Dabei ist die Größe des Test-Bereichs 302 beispielsweise
durch eine maximale Ablenkung des Elektronenstrahls von der optischen
Achse 102 limitiert.
Nachdem der Bereich 303 des
Displays getestet wurde, wird das Substrat um die Entfernung 312 in
negative x-Richtung verschoben. Wie in 3b zu sehen ist, liegt dadurch der zweite
Bereich 304 des Displays 301 im Test-Bereich 302 der
Testvorrichtung. Der zweite Bereich 304 des Displays kann
somit getestet werden. Für
den Test des zweiten Bereichs 304 des Displays 301 ist
ebenfalls eine Kontaktierung durch die Kontaktiereinheit erforderlich.
Daher wird auch die Kontaktiereinheit verschoben. Die Verschiebung 310 in
negativer x-Richtung ist dabei im wesentlichen identisch zu der
Verschiebung 312 des Substrats. Die Kontaktiereinheit 150 wird
dabei so mit dem Substrat (Verschiebung 312) mitgeführt, dass
eine Kontaktierung während
der gesamten Zeit vorhanden ist.
Nach der Verschiebung des Glassubstrats 140 und
der Kontaktiereinheit 150 liegt die in 3b dargestellte Situation vor. Der zweite
Bereich 304 des ersten Displays kann nun getestet werden.
Zum Testen aller Displays 301 auf dem Substrat 140 muss das
Substrat 140 erneut relativ zur optischen Achse 301 (und
somit auch zum Test-Bereich 302) verschoben werden. Diese
Verschie bung des Substrats ist durch Pfeil 314 gekennzeichnet.
Anschließend
liegt die in 3c dargestellte
Situation vor.
Der Übergang von 3b zu 3c verdeutlicht
die Vorgänge
zum Testen eines weiteren Displays. Zunächst wird die Kontaktiereinheit 150 angehoben.
Das Substrat wird relativ zur Kontaktiereinheit verschoben (siehe
Pfeil 314), wodurch die Kontaktiereinheit oberhalb eines
weiteren Displays positioniert ist. Anschließend wird die Kontaktiereinheit mit
dem weiteren Display verbunden. Die Verschiebung des Substrats relativ
zum Test-Bereich 302 bzw. zur optischen Achse eines Elektronenstrahls wird
in den 3 zusätzlich durch
Hilfslinie 350 illustriert.
Für
das zweite zu testende Display in 3b wird
ein Testverfahren angewendet, das analog zu dem in 3a beschriebenen Verfahren abläuft. Ein erster
Bereich 303 des zweiten Displays 301 liegt zunächst im
Test-Bereich 302 der Elektronenstrahltestvorrichtung. Durch
den Kontakt des Displays mit der Kontaktiereinheit 150 können ein
oder mehrere Testverfahren auf den ersten Bereich 303 des
zweiten Displays 301 angewendet werden. Anschließend werden
analog zu den Verschiebungen 310 und 312 (3a zu 3b) auch für das zweite Display sowohl
das Glassubstrat 140 als auch die Kontaktiereinheit 150 verschoben.
Durch diese beiden Verschiebungen erhält man die in 3d dargestellte Situation. Dadurch kann
auch der zweite Bereich 304 des zweiten Displays unter
Verwendung der Kontaktiereinheit 150 getestet werden.
Um im Rahmen eines Tests eines Displays 301 vom
ersten Bereich 303 zum zweiten Bereich 304 zu
wechseln, wurden – wie
oben beschrieben – jeweils
sowohl das Glassubstrat in negative x-Richtung (siehe 312)
als auch die Kontaktiereinheit im wesentlichen um den selben Betrag
in dieselbe Richtung (siehe 310) verschoben.
Für
diese parallel Verschiebung gibt es mehrere Realisierungsmöglichkeiten.
Die Kontaktiereinheit 150 kann zum einen mit dem Substrat 140 mitgeführt werden.
Mitgeführt
bedeutet in diesem Fall, bei der Kontaktierung der Kontaktiereinheit
mit der Kontaktanordnung des Displays 301 auch einen mechanischen
Kontakt herzustellen, so dass bei der Bewegung 312 des
Substrats die Kontaktiereinheit durch das Substrat mitbewegt wird.
Zum anderen kann die Kontaktiereinheit 150 einen
eigenen Antrieb 152 (siehe 1)
besitzen. Dadurch kann die Kontaktiereinheit selbständig und unabhängig vom
Substrat positioniert werden. Somit ist es möglich, die Kontaktiereinheit 150 der
Bewegung des Substrats nachzuführen.
Hierbei kann das Substrat 140 und
Kontaktiereinheit synchronisiert verschoben werden, wozu eine Synchronisationseinheit 160 verwendet
wird. Eine Verschiebung des Substrates und der Kontaktiereinheit
kann demnach erfolgen, ohne den elektrischen Kontakt zu unterbrechen.
Es ist durch den eigenen Antrieb der Kontaktiereinheit auch möglich, die
Kontaktiereinheit anzuheben und losgelöst vom Substrat zu verschieben.
Sie wird in diesem Fall neu aufgesetzt.
Das in Bezug auf die 3a und 3b dargelegte
Ausführungsbeispiel,
kann im allgemeinen als folgender erfinderischer Aspekt beschrieben
werden.
Das oben beschriebene erfindertsche
Verfahren mit der erfinderischen Kontaktiereinheit wurde exemplarisch
für Displays
beschrieben. Das Verfahren kann auch zum Testen anderer Testobjekte
verwendet werden. Testobjekte im Sinn der vorliegenden Erfindung
können
zum Beispiel sein, Displays, eine Gruppierung von Displays, Arrays
anderer mikroelektronischer oder mikromechanischer Elemente, sowie
einzelne Schaltungen, die zum Beispiel auf Kurzschlüsse oder
fehlende Kontakte zwischen Bereichen der Schaltung getestet werden.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht das Testen
von Testobjekten unterschiedlicher Größen mit derselben Kontaktiereinheit.
Dabei ist die Kontaktiereinheit relativ zur optischen Achse einer
Testvorrichtung und relativ zu einem zu testenden Testobjekt positionierbar.
Die Testobjekte 301 wurden
im Bezug auf die Ausführungsform
von 3a und 3b als Display 301 beschrieben.
Ein Testobjekt kann aber auch eine Gruppierung von Displays oder
andere Geräte
sein, die mit vergleichbaren Verfahren getestet werden.
Die vorliegende Erfindung ist insbesondere von
Vorteil für
Testverfahren, bei denen nur ein beschränkter Bereich eines Testobjekts
getestet werden kann, ohne das Substrat mit den Testobjekten zu verschieben.
Im Beispiel der 3 bedeutet
dies, dass die Fläche
eines zu testenden Testobjektes (Displays 301) größer ist
als der Test-Bereich 302.
Beim Testen von Displays mit Korpuskularstrahlen
kann heutzutage eine Fläche
von über
20 cm × 20
cm getestet werden. Flachbildschirme haben heutzutage bereits eine
Größe der Bilddiagonalen von 17'', 19'' oder
darüber.
Bei der Produktion werden mehrere Flachbildschirme auf einem Glassubstrat
hergestellt. Die Abmessungen des Glassubstrats in einer oder in
beiden Richtungen können
etwa 1500 mm oder darüber
liegen.
Demnach werden die erfindungsgemäßen Verfahren
oder Testsysteme bevorzugt für
Test-Bereiche von über
50 mm × 50
mm, besonders bevorzugt für
Test-Bereiche von über
200 mm × 200
mm eingesetzt. Dies gilt unabhängig
von spezifischen Ausführungsbeispielen.
Weiterhin ist es – unabhängig von speziellen Ausführungsbeispielen – bevorzugt,
wenn die Testsysteme und Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung
Testobjekte mit einer Abmessung in einer oder beiden Richtungen
von mindestens 200 mm, besonders bevorzugt von mindestens 400 mm
prüfen.
Weiterhin ist es für die vorliegende
Erfindung im allgemeinen bevorzugt, wenn Sie auf Testverfahren und
Vorrichtungen für
Substrate mit einer Abmessung in einer oder in beiden Richtungen
von mindestens 700 mm besonders bevorzugt von mindestens 1200 mm
angewendet wird.
Realisierbare Substrat-Verschiebungen
und Kontaktiereinheit-Verschiebungen
betragen bevorzugt mindestens 50 mm, besonders bevorzugt mindestens
300 mm. Es ist insbesondere bevorzugt, wenn der Bereich der Substrat-Verschiebung
größer ist
als der Bereich der Kontaktiereinheit-Verschiebung und mindestens 700 mm beträgt. Dies
gilt für alle
Ausführungsformen,
die zur Verdeutlichung der vorliegenden Erfindung exemplarisch aufgeführt sind.
Unabhängig von konkreten Ausführungsbeispielen
ist es bevorzugt, wenn die Kontaktiereinheit 150 einen
eigenen Antrieb 152 (siehe 1)
besitzt, und die Kontaktiereinheit somit selbständig und unabhängig vom
Substrat positioniert werden kann. In diesem Fall ist es möglich, die
Kontaktiereinheit 150 der Bewegung des Substrats nachzuführen.
Die Nachführung kann durch eine Synchronisierung
der Bewegung des Substrats 140 und der Kontaktiereinheit
realisiert werden. Eine Verschiebung des Substrats und der Kontaktiereinheit
kann demnach erfolgen, ohne den elektrischen Kontakt zu unterbrechen.
Es ist durch den Antrieb der Kontaktiereinheit aber auch möglich, die
Kontaktiereinheit anzuheben und losgelöst vom Substrat zu verschieben.
Gegenüber dem in Bezug auf 7 beschriebenen Prinzip
hat die vorliegende Erfindung den Vorteil, dass Testobjekte 301 gemessen
werden können,
die größer sind,
als der Test-Bereich 302, der durch das Test-Verfahren
vorgegeben wird. Dies wird durch die Verschiebbarkeit der Kontaktiereinheit 150 erzielt.
Vorteile gegenüber dem in bezug auf 8a bis 8c beschriebenen Prinzip, werden im Folgenden anhand 4 erläutert.
4 zeigt
einen Probenhalter 130 mit einem Glassubstrat 140.
Displays 401 sollen durch eines der oben beschriebenen
Verfahren getestet werden. Auch Displays 401 sind zu groß, um innerhalb des
Test-Bereichs 302 der Testvorrichtung zu liegen. Daher
müssen
auch Displays 401 in zwei Bereiche 303a und 304a getrennt
werden, die unabhängig voneinander
getestet werden. In 4 ist
demnach ein erster Bereich 303a und ein zweiter Bereich 304a eines
Displays 401 eingezeichnet. Die Bereiche entsprechen beispielhaft
einer Displayhälfte.
Die Kontaktiereinheit 150 in 4 hat dieselbe Größe wie die
Kontaktiereinheit 150 in den 3. Auf
Grund der unterschiedlichen Abmessungen der Displays 401 im
Vergleich zu den Displays 301, deckt die Kontaktiereinheit
in 4 Teile eines Displays 401 ab.
Eine Kontaktiereinheit 806, wie sie in 8 dargestellt ist, kann nicht auf die
veränderten
Abmessungen angepasst werden. Für
eine Kontaktiereinheit gemäß den 8a bis 8c ist es daher notwendig für unterschiedliche
Typen von Testobjekten unterschiedliche Typen von Kontaktiereinheiten 806 (siehe 8) zu verwenden.
Die erfindungsgemäße Kontaktiereinheit 150 kann
jedoch an unterschiedlichen Orten des Substrates platziert werden.
Somit stört
bei der vorliegenden Erfindung eine Abdeckung eines Displays, das
derzeit nicht getestet wird (in 4,
oberes Display in der Mitte), den Prüfungsablauf nicht.
Auch der Displaytyp 401 weist
eine Größe auf,
die größer ist
als der Test-Bereich 302. Somit wird auch hier analog zu
den in Bezug auf 3 beschriebene
Schritten, die Kontaktiereinheit 150 derart mit dem Substrat 140 verschoben
werden, dass eine Kontaktierung des Displays 401 während des
Testens des ersten Bereichs 303a und des zweiten Bereichs 304a möglich ist.
Wie in 4 ferner
zu sehen ist, hat die Kontaktiereinheit 150 nicht auf allen
vier Seiten des Displays 401 einen direkten Kontakt zu
dem jeweiligen zu messenden Display. Daher ist es für die vorliegende
Erfindung von Vorteil, wenn die Kontaktanordnung 200 oder
mehrere der Kontaktanordnungen 200, mit denen der Kontakt
zwischen der Kontaktiereinheit 150 und dem Display hergestellt
wird, so angeordnet sind, dass eine Kontaktierung auch bei wechselnden Abmessungen
der Displays erfolgt. In 4 sind
alle Kontaktanordnungen 200 auf der oberen Seite des jeweiligen
Displays 401 angeordnet. Daher ist in diesem Fall die Kontaktierung
der Kontaktiereinheit 150 unabhängig von den Abmessungen des
Displays.
Demnach können durch die vorliegende
Erfindung im Gegensatz zum in Bezug auf die 8 Grundprinzip unterschiedliche Typen
von Displays getestet werden, ohne die Kontaktiereinheit 150 zu wechseln
oder zu tauschen.
Ähnliches
gilt auch für
die in 5 dargestellte
Ausführungsform.
Die in 5 dargestellte Ausführungsform
zeigt in Analogie zu den vorigen Figuren einen Substrathalter 130 mit
einem Glassubstrat 140. Die Kontaktiereinheit in 5 enthält einen ersten Teil 150a und
einen zweiten Teil 150. Das Ausführungsbeispiel der Kontaktiereinheit 150 in 5 hat dieselben erfinderischen
Eigenschaften, wie die Kontaktiereinheit in 3. Das bedeutet, auch die Kontaktiereinheit
in 5 ist relativ zur
optischen Achse einer Testvorrichtung und unabhängig von der Position des Glassubstrats
positionierbar.
Darüber hinaus bietet die Kontaktiereinheit 150 in 5 eine zusätzliche
verbesserte Flexibilität, indem
die Größe der Kontaktiereinheit 150 variiert werden
kann. Eine Größenänderung
der Kontaktiereinheit 150 in 5 wird
durch eine Verschiebung der beiden Teile 150a und 150b realisiert,
die durch Pfeil 504 angedeutet ist.
5 zeigt
ferner einen ersten Displaytyp 301a und einen zweiten Displaytyp 301b.
Die beiden Displaytypen unterscheiden sich durch deren Abmessungen.
Der Pfeil 502 symbolisiert den Größenunterschied zwischen den
Displays 301a und 301b. Wie bereits erwähnt, beschreibt
der Pfeil 504 eine Größenänderung
der Kontaktiereinheit 150. Diese Größenänderung kann an den Größenunterschied der
beiden Displaytypen 301a und 301b angepasst werden.
Werden in 5 anstelle eines ersten Displaytyps 301a andere
Displays des Typs 301b getestet, so kann die Kontaktiereinheit
auf die veränderte Displaygröße oder
Displayform angepasst werden. Eine Größenänderung 502 des Displays
wird durch eine Verschiebung 504 der Teile 150a und 150b der Kontaktiereinheit
ausgeglichen.
Durch diesen bevorzugten Aspekt kann
eine noch größere Flexibilität geschaffen
werden. Bei einer solchen Ausführungsform
wird eine zusätzliche Positioniereinheit
für die
beiden Teile 150a und 150b relativ zueinander
zur Verfügung
gestellt. Alternativ kann für
beide Teile 150a und 154b der Kontaktiereinheit 150 jeweils
separat eine Positioniereinheit zur Verfügung gestellt werden.
Unabhängig von einer Änderung
der Abmessung der Kontaktiereinheit 150 durch die Verschiebung 504 der
beiden Teile der Kontaktiereinheit 150, ist es auch hier
bevorzugt, (siehe Erläuterungen
zu 2 und 4), wenn unterschiedliche Typen von Displays
identische oder kompatible Kontaktanordnungen 200 aufweisen.
Die im Rahmen dieser Erfindung erörterten Ausführungsformen
beziehen sich auf Kontaktiereinheiten, die im wesentlichen durch
einen rechteckigen Rahmen oder Teile eines rechteckigen Rahmens
gebildet sind. Dies ist bei der vorliegenden Erfindung bevorzugt,
da es den Vorteil bietet eine Kontaktierung des Displays von allen
vier Seiten vorzunehmen.
Die vorliegende Erfindung soll nicht
darauf beschränkt
werden. Der erfinderische Grundgedanke lässt sich auch mit einer balkenförmigen,
mehreren balkenförmigen
oder anderen Kontaktanordnungen realisieren. Zum Beispiel reicht
für die
Kontaktanordnung 200 in 4 ein
Kontaktbalken an der Oberseite oder einer anderen Seite der Displays
aus. Für eine
zusätzliche
Kontaktierung an einer weiteren Seitenfläche eines Displays reicht eine
Kontaktiereinheit in Form eines Winkels aus.
Existieren mehrere Teile der Kontaktiereinheit,
ist es – wie
bereits in Bezug auf 5 erwähnt – bevorzugt,
wenn mehrere Antriebe für
die Positionierung der Teile der Kontaktiereinheit existieren. Die zusätzlichen
Antrüebe
können
entweder für
die Positionierung der einzelnen Teile relativ zur optischen Achse
der Testvorrichtung oder für
die Positionierung relativ zueinander genutzt werden.
6 zeigt
eine weitere Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung. Es existiert wiederum ein Substrathalter 130 mit
einem Glassubstrat 140. Auf dem Glassubstrat sind Displays 301 bzw.
die für Displays
benötigten
Schaltungen angeordnet. Der durch eine Testvorrichtung vorgegebene
Test-Bereich 302 ist in 6 grau
gekennzeichnet. Darüber hinaus
zeigt 6 eine Kontaktiereinheit 150.
Die Kontaktiereinheit 150 umfasst sechs Displays. Daher kann 6 so interpretiert werden,
als ob ein Testobjekt bestehend aus sechse Displays getestet werden soll.
Demnach ist das Testobjekt so groß, dass eine Prüfung des
Testobjektes nicht wie in 3 (dort Testobjekt
= Display) durch den Test von zwei Bereichen stattfinden kann. In 6 werden vielmehr 12 Bereiche
getestet, um alle für
die Prüfung
des gesamten Testobjekts relevanten Testergebnisse zu erhalten.
Daher ist das erste Testobjekt in
12 Bereiche I bis XII unterteilt. Jeder dieser Bereiche hat dieselbe Größe wie der
Test-Bereich 302 der Testvorrichtung. Diese Übereinstimmung
der Größen von
Test-Bereich 302 und Bereichen I bis XII ist exemplarisch
und für
die vorliegende erfinderische Idee nicht einschränkend.
Um bei der Beschreibung der Testmethode, auf
entsprechende Verschiebungen verweisen zu könne, sind in 6 ferner folgende Abmessungen und Verschiebebereiche
gekennzeichnet. Die Abmessungen des Substrathalters sind in x-Richtung mit
602 und in y-Richtung mit 604 bezeichnet. Pfeil 610 symbolisiert
den Verschiebebereich des Substrats in x-Richtung. Pfeil 614 symbolisiert
den Verschiebebereich des Substrats 140 in y-Richtung.
Die durch Pfeil 612 dargestellte Verschiebung ist eine
Addition der Verschiebungen 610 und 614. Zusätzlich ist eine
Verschiebung der Kontaktiereinheit 150 relativ zum Substrathalter 130 durch
Pfeil 606 gekennzeichnet. Die einzelnen Bereiche eines
Testobjekts sind mit römischen
Ziffern nummeriert.
In 6 schließt die Kontaktiereinheit
mehrere Displays 301 ein. Das Testobjekt besteht im vorliegenden
Fall beispielhaft aus sechs Displays bzw. aus den Bereichen I bis
XII. Die sechs Displays innerhalb des Testobjekts sind elektrisch
miteinander verknüpft.
Dadurch können
Signale über
die Kontaktiereinheit zu allen Displays gesendet werden bzw. von allen
Displays empfangen werden.
Der Test-Bereich 302 des
Elektronenstrahlmesssystems erstreckt sich nur über einen kleinen Teil des
Testobjekts. Das Substrat liegt auf dem Substrathalter 130.
Der Substrathalter hat die Abmessungen 602 in x-Richtung
und 604 in y-Richtung. Um alle Displays auf dem Substrat messen
zu können, weist
der Substrathalter 130 einen Verschiebebereich in x-Richtung
gemäß Pfeil 610 auf.
Dadurch ist ein ausreichender Verschiebebereich sichergestellt, um
Bereich VI in den Test-Bereich 302 einer Testvorrichtung
zu schieben. Ein Verschiebebereich in y-Richtung gemäß Pfeil 614 stellt
die Messung des Bereichs IXX sicher. Durch die Verschiebung 612 kann
auch der in 6 am weitesten
vom Test-Bereich 302 entfernte Bereich XXIV eines Displays
geprüft
werden.
Das Testverfahren beruht auch in
diesem Beispiel auf das in bezug auf 3a bis 3d beschriebene Prinzip.
Zunächst
wird Bereich I des Testobjektes geprüft. Anschließend wird
sowohl das Glassubstrat 140 als auch die Kontaktiereinheit 150 beispielsweise
in x-Richtung verschoben. Der Betrag der Verschiebung wird so gewählt, dass
Bereich II geprüft werden
kann. Daraufhin wird der Bereich II geprüft. Anschließend wird
wiederum eine synchrone Ver schiebung der Kontaktiereinheit 150 und
des Glassubstrats 140 durchgeführt. Dieses Vorgehen wird so lange
wiederholt bis alle Bereiche II bis XII getestet wurden.
Danach wird die Kontaktiereinheit
und das Substrat relativ zueinander verschoben (siehe 606), damit
das nächste
Testobjekt (Bereiche XIII bis XXIV) durch die Kontaktiereinheit 150 kontaktiert
werden kann. Auch in dem Bereich dieses Testobjektes werden alle
Bereiche getestet. Bei einer Verschiebung der jeweiligen Bereiche
zum Test-Bereich 302 wird dabei die Kontaktiereinheit 150 im
wesentlichen parallel verschoben.
Die bisherigen Ausführungsbeispiele
haben beispielhaft auf ein Testverfahren mit einem Strahl geladener
Teilchen Bezug genommen. Da diese Testverfahren sehr empfindlich
sind, ist es bevorzugt, die Testvorrichtung, d.h. die Strahlquelle,
die Strahlformung, die Strahlablenkung und die Signaldetektion,
nicht zu verschieben. Dadurch kann zum Beispiel eine Dejustage auf
Grund von Vibrationen verringert werden.
In 10 ist
ein weiteres Testverfahren beschrieben, dessen Justageempfindlichkeit
geringer ist. Dadurch kann in den folgenden Beispielen auch die
optische Achse der Testvorrichtung verschoben werden. 10 zeigt eine Strahlquelle
in Form einer Lampe 910 mit einer Strahlformungsoptik 911.
Das parallel Lichtbündel
wird über
einen Strahlteiler 912 in Richtung der Oberfläche des
Substrats 140 gelenkt. Auf dem Substrat sind Testobjekte
zum Beispiel in Form von Displays angeordnet. Der Strahl wird innerhalb
des Messkopfes 914 reflektiert. Zusätzlich existiert im Messkopf 914 ein
Modulator, der mit dem zu testenden Displays kapazitiv gekoppelt ist.
Der Modulator verändert
seine lokalen Transmissionseigenschaften in Abhängigkeit von der kapazitiven
Kopplung zu den einzelnen Bildpunktelementen des Displays. Durch
die veränderten
Transmissionseigenschaften wird der Lichtstrahl, der entlang der optischen
Achse 102 propagiert, beeinflusst. Die lokalen, einem einzelnen
Bildpunktelement zuordenbaren Veränderungen des Lichtstrahls
werden gemessen, indem der am Messkopf 914 reflektierte
Lichtstrahl den Strahlteiler durchläuft und von dem optischen System 917 auf
eine Detektionskamera 916 abgebildet wird.
Da bei dem in Bezug auf 10 beschriebenen Testverfahren,
die optische Achse 102 relativ zum Substrat 140 relativ
komplikationslos bewegt werden kann, ergibt sich ein weiterer Aspekt
der vorliegenden Erfindung. Dieser wird im folgenden anhand der
Ausführungsform
gemäß den 11a bis 11d beschrieben. Dabei handelt es sich
um ein analoges erfinderisches Verfahren zum Kontaktieren und Testen
von Displays. Bei den bislang beschriebenen Ausführungsformen wurde der Halter 130 mit
dem Substrat 140 verschoben. Da der Halter im Vergleich zu
anderen Komponenten eine große
Fläche
aufweißt,
muss, um den Halter zu verschieben, eine große Grundfläche des gesamten Testsystems
zur Verfügung
gestellt werden. Daher ist es platzsparend, wenn anstelle des Halters
mit dem Substrat die optische Achse der Testvorrichtung und somit
der Messbereich 302 verschoben wird. Dies ist für sehr empfindliche
Messvorrichtungen, wie zum Beispiel Elektronenstrahl-Messvorrichtungen,
nur eingeschränkt möglich. Aus
diesem Grund wird dieser Aspekt der vorliegenden Endung anhand einer
Ausführungsform mit
einem lichtoptischen Meßsystem
analog zu 10 beschrieben.
In 11a ist
der Probenhalter 130 mit dem Glassubstrat 140 gezeigt.
Der Probenhalter ist während
des Testablaufs quasi unbeweglich. In 11a wird
eine Konstellation gezeigt, in der zunächst ein erster Bereich 303 eines
Displays 301 getestet wird. Dazu wird unter anderem eine
Testvorrichtung bzw. deren optische Achse 102 so positioniert,
dass der grau gekennzeichnete Test-Bereich 302 mindestens den
ersten Bereich 303 des ersten zu testenden Displays abdeckt.
Bei einem lichtoptischen Verfahren kann zum Beispiel der gesamte
Test-Bereich mit einem quasi parallelen Photonenstrahl getestet
werden. Eine Messvorrichtung direkt über dem zu testenden Display
enthält
dabei einen optischen Modulator, der auf die Pixeleigenschaften
des Displays über eine
kapazitive Kopplung reagiert. Der optische Modulator ändert die
TransEissionseigenschaften für den
parallelen Photonenstrahl. Eine Abbildung des Photonenstrahls auf
eine Kamera fuhrt demnach zu einem auswertbaren Messergebnis.
Zusätzlich zu der Positionierung
der Messvorrichtung mit dem TestBereich 302 wird auch die Kontaktiereinheit 150 positioniert.
Die KontaktierEinheit dient unter anderem für die kapazitive Kopplung zwischen
den Bildpunktelementen des zu testenden Displays und dem optischen
Modulator des Messkopfs 914 der Testvorrichtung (siehe 10). Durch die Kontaktierung
der Kontaktiereinheit 150 kann das Display z. B. mit Signalen
versorgt werden, wodurch ein Test des ersten Bereichs des ersten
zu testenden Displays 301 durchgeführt werden kann.
Der Test des zweiten Bereichs 304 des
ersten zu testenden Displays 302 wird bei einer relativen Positionierung
der Komponenten durchgeführt,
wie sie in 11b dargestellt
ist. Dazu wurde die optische Achse der Testvorrichtung und somit
der Test-Bereich 302 verschoben, wie es in 11a durch Pfeil 902 dargestellt
ist.
Nach dem Testen des zweiten Bereichs 304 des
ersten zu testenden Displays (siehe 11b) wird
die Kontaktiereinheit 150 verschoben, wie es durch Pfeil 904 gekennzeichnet
ist. Ferner wird die optische Achse der Testvorrichtung gemäß Pfeil 906 verschoben.
Dadurch wird eine Positionierung der Komponenten relativ zueinander
erreicht, die in 11c dargestellt
ist. Gemäß 11c liegt ein erster Bereich 303 eines
weiteren zu testenden Displays innerhalb des Test-Bereichs der Testvorrichtung. Nach
dem Test dieses Bereiches wird die optische Achse 102 der
Testvorrichtung gemäß Pfeil 902a verschoben.
Da im Rahmen der vorliegenden Ausführungsform alle Displays 301 identisch
sind, entspricht der Betrag und die Richtung der Verschiebung 902a der
Verschiebung 902 (siehe 11a).
Nach der Verschiebung 902a der
Testvorrichtung und somit des Testbereichs 302, liegt die
in 11d dargestellte
Positionierung der Komponenten relativ zueinander vor. Dabei liegt
der zweite Bereich 304 des weiteren zu testenden Displays
im Test-Bereich 302 (grau gekennzeichnet) der Testvorrichtung.
Dieser zweite Bereich des weiteren Displays kann nun getestet werden.
Durch weitere Verschiebungen der
Kontaktiereinheit und der optischen Achse der Testvorrichtung relativ
zum Halter 103 bzw. des Glassubstrats 104 können alle
Displays bzw. alle Bereiche aller Displays getestet werden.
Gemäß den im Bezug auf die vorliegende
Erfindung beschriebenen Ausführungsformen
kann eine große
Flexibilität
gewährleistet
werden, die einen Wechsel von Kontaktiereinheiten unnötig macht. Zudem
können
die immer größer werdenden
Displays mit Hilfe von einfach ausgeführte Kontaktanord nungen kontaktiert
werden, da die Kontaktiereinheit einer Verschiebung der Testobjekte
und der optischen Achse des Korpuskularstrahl-Testgerätes relativ
zueinander folgen kann.