JP2004361235A

JP2004361235A - Inspection device for tft array

Info

Publication number: JP2004361235A
Application number: JP2003159692A
Authority: JP
Inventors: Taketoshi Noji; 健俊野地
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 2003-06-04
Filing date: 2003-06-04
Publication date: 2004-12-24

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To determine whether the contact between each electrode of a prober frame electrode assembly and each electrode of a TFT array substrate is conforming. <P>SOLUTION: A TFT array inspection device 1 which inspects the TFT array substrate by bringing the electrodes of the prober frame electrode assembly 3 into contact with the electrodes of the TFT array substrate, is provided with light emitting means (LED4) for irradiating the TFT array substrate with light, and leakage current detection means for detecting leakage currents generated from the TFT array substrate by these irradiation with light. Each current detection means detects a leakage current caused to flow when the TFT substrate is irradiated with light by each emitting means (LED4), and inspection of the contact between each electrode of the prober frame electrode assembly and each electrode of the TFT array substrate is performed by the detection of this leakage current. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＴＦＴアレイ検査に関し、特に、基板検査に用いるプローバにおいて、プローバフレーム電極とＴＦＴアレイ基板の電極との接触状態の検査に関する。
【従来の技術】
薄膜トランジスタアレイ基板（ＴＦＴアレイ基板）は、マトリックス状に配置された薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）と、この薄膜トランジスタに駆動信号を供給する信号電極とを備える。
【０００２】
ＴＦＴ基板は、ガラス基板等で形成される基板上に複数のＴＦＴアレイを備え、各ＴＦＴアレイはマトリックス状に配列された複数の薄膜トランジスタを備え、この薄膜トランジスタは、走査信号電極端子，映像信号電極端子からの信号により駆動される。
【０００３】
基板に形成されるＴＦＴアレイを検査する装置としてＴＦＴアレイ検査装置が知られている。ＴＦＴアレイ検査装置は、ＴＦＴ基板のＴＦＴアレイの電極端子と電気的に接続するプローバと、このプローバにより入力した測定信号に基づいてＴＦＴアレイを駆動し、この駆動状態を電子線照射で得られる二次電子をＳＥ検出器で検出して基板検査を行う検査回路を備える。検査回路は、所定の電圧をプローバに印加し、ゲート−ソース間の短絡、点欠陥、断線等を調べる。
【０００４】
プローバは、ＴＦＴ基板の電極と接触するプローバフレーム電極をプローバフレームに設けることで構成される。ＴＦＴ基板を検査する際には、プローバフレームをＴＦＴ基板の上方から被せ、ＴＦＴ基板上に形成した電極に、プローバフレームのプローバフレーム電極を接触させることにより、ＴＦＴ基板の電極とプローバフレーム電極との間を電気的に接続させることで行っている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ＴＦＴアレイ基板の電極とプローバフレーム電極との間では種々の要因により接触不良を起こす場合がある。
【０００６】
そこで、ＴＦＴアレイ検査の信頼性を高めるには、このＴＦＴアレイ基板の電極とプローバフレーム電極との間の接触の良否を確認することが必要である。ＴＦＴアレイ基板の不具合を表す検査結果が検出されたとき、接触の良否が未確認である場合には、その不具合の原因がＴＦＴアレイ基板の欠陥に基づくものであるのか、あるいは接触不良によるものであるのかの判断が困難であるため、再度検査を実施したりするなど不具合の原因を追及するために多大の時間を要することになる。
【０００７】
また、電極間は点接触で接続されるが、接触不良の不具合を起こし易い。接触不良個所を同定するためには、制御装置とＴＦＴアレイ基板側の電極との接続は１対１で実施することが理想であるが、配線本数が増加すると信頼性が低下するため、異なるＴＦＴアレイ間において同一種の信号（例えば、ソース信号やゲート信号）は、１本の配線でされている。
【０００８】
このように、異なるＴＦＴアレイ間おいて同一種の信号を１本の配線で接続すると、接触不良個所を同定することは不可能であるため、不具合発生時の処置に膨大な時間を要することになる。
【０００９】
そこで、本発明は前記した従来の問題点を解決し、プローバフレーム電極とＴＦＴアレイ基板の電極との接触の良否判定を行うことを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明のＴＦＴアレイ検査装置は、ＴＦＴに光を照射するとオフ状態でのドレイン−ソース間の漏れ電流が１〜２桁程度増加するという性質を用い、ＴＦＴアレイ基板に光を照射しこの光照射時の漏れ電流を測定することにより、ＴＦＴアレイ基板の電極の接触の良否判定を行うものである。また、光の照射位置を変更して漏れ電流を測定することにより、接触不良の場所を特定する。
【００１１】
本発明のＴＦＴアレイ検査装置は、プローバフレーム電極をＴＦＴアレイ基板の電極に接触させてＴＦＴアレイ基板の検査を行うＴＦＴアレイ検査装置において、ＴＦＴアレイ基板を光照射する発光手段と、この光照射によりＴＦＴアレイ基板から発生する漏れ電流を検出する漏れ電流検出手段とを備える。
【００１２】
漏れ電流検出手段は、発光手段によりＴＦＴ基板を光照射した際の漏れ電流を検出し、この漏れ電流の検出によりプローバフレーム電極とＴＦＴアレイ基板の電極との接触検査を行う。
【００１３】
ＴＦＴがオフ状態においてＴＦＴ基板に光を照射する。このとき、ドレイン−ソース間において漏れ電流が通常よりも多く流れる。この漏れ電流をＴＦＴ基板の電極からプローバフレーム電極を介して検出する。電流が検出された場合には、ＴＦＴ基板の電極とプローバフレーム電極との接触が良好であると判定することができ、電流が検出されない場合には、ＴＦＴ基板の電極とプローバフレーム電極との接触が不良であると判定することができる。
【００１４】
発光手段は、複数の発光素子と、複数の発光素子の中から点灯する発光素子を選択する発光素子点灯切り換え手段を備える。発光素子点灯切り換え手段と漏れ電流検出手段とを関連させて制御し、発光素子点灯切り換え手段により切り換えられた光照射領域と、この光照射領域から発生する漏れ電流検出とを関連付けて制御し、光の照射位置を変更して漏れ電流を測定することにより、接触不良の場所を特定する。
【００１５】
また、発光素子をＴＦＴ基板の各ＴＦＴ領域に設け、発光素子点灯切り換え手段は各ＴＦＴ領域に設けた発光素子を発光させてＴＦＴ領域毎に光照射する。ＴＦＴ領域毎に光を照射することにより、各ＴＦＴ領域を単位としてプローバフレーム電極との接触の良否判定の場所を特定することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図を参照しながら詳細に説明する。
【００１７】
図１０は、ＴＦＴアレイ基板を説明するための概略図である。ＴＦＴアレイ基板１０は、ガラス基板等の基板上に複数のＴＦＴアレイ１１Ａ〜１１Ｄが形成される。各ＴＦＴアレイ１１は、マトリックス状に配置された薄膜トランジスタと、各薄膜トランジスタを駆動する複数のゲートライン、ソースライン、コモンラインが形成され、これらのラインに所定電圧を印加することにより所定の薄膜トランジスタを駆動する。
【００１８】
各ＴＦＴアレイ１１の外側には、ＴＦＴアレイの外部と電気的に接続するために、ゲートラインの端子電極（Ｇｅ電極，Ｇｏ電極）を備え、ソースラインの端子電極（Ｓｅ電極，Ｓｏ電極）を備え、コモンラインの端子電極（Ｃｓ電極）を備える。なお、Ｇｅ，Ｇｏ及びＳｅ，Ｓｏは、各配列の偶数次配列と奇数次配列を表している。各ＴＦＴアレイ１１Ａ〜１１Ｄは、ＴＦＴアレイ基板１０上に配置された状態でアレイの形成が行われ、アレイの形成工程が完了した後に分離される。
【００１９】
なお、図１０では、４個のＴＦＴアレイ１１Ａ〜１１Ｄを配置する構成を示しているが、配置するアレイの個数は４個に限らない。
【００２０】
図１は本発明のＴＦＴアレイ検査装置の概略を説明するために概略図である。図１（ａ）は平面図であり、図１（ｂ）は断面図である。
【００２１】
ＴＦＴアレイ検査装置１は、ＴＦＴアレイ基板１０上に形成した複数のＴＦＴアレイ１１を検査する装置であり、ＴＦＴ基板１０（図１には示していない）上に重ねて、プローバフレーム電極３をＴＦＴ基板側の電極（図１０に示したＧｅ，Ｇｏ，Ｓｅ，Ｓｏ，Ｃｓ）に接触させてＴＦＴ基板側と外部とを電気的に接続し、ＴＦＴ基板側に測定用の信号を入力し、ＴＦＴ基板検査を行う。
【００２２】
ＴＦＴアレイ検査装置１は、ＴＦＴ基板１０側の電極と接触するプローバフレーム電極３を持つプローバフレーム２を備える。プローバフレーム２は、ＴＦＴ基板上に設けられるＴＦＴ領域に対応する部分に開口部７を備える枠体であり、ＴＦＴ基板１０の電極と接触するプローバフレーム電極３の電極数及び配列は、ＴＦＴ基板１０の電極に対応して設けられる。
【００２３】
各ＴＦＴアレイに対応するプローバフレーム電極３は、フレキシブル基板で形成される信号配列回路６を介して導入電極５と接続され、この導入電極５を介してプローバフレーム２の外部と接続する。
【００２４】
また、本発明のプローバフレーム電極３は、ＴＦＴアレイを光照射するＬＥＤ４等の発光部を備え、プローバフレーム電極３とＴＦＴ基板の電極との接触検査を行う際に、この発光部によりＴＦＴアレイを光照射することにより、通常より大きな漏れ電流を発生させ、この漏れ電流を検出することで接触の良否を判定する。
【００２５】
なお、ＴＦＴ基板１０はパレット（図示していない）上に配置され、プローバフレーム２はＴＦＴ基板１０上に配置される。ＴＦＴ基板１０とプローバフレーム２との間は、ＴＦＴ基板側の電極とプローバフレーム電極３との電気的接触で行われ、プローバフレーム２とパレットとの間は、プローバフレーム２上に設けた導入電極５とパレットに設けた電極（図示していない）により行われる。
【００２６】
さらに、パレットはステージ（図示していない）上に載置され、移動自在とすることができる。パレットとステージとの間は、パレット側に設けたパレット側コネクタ（図示していない）とステージ側に設けたステージ側コネクタ（図示していない）とにより行われる。なお、図１において、プローバフレーム２には、ＴＦＴ基板上に形成されるＴＦＴアレイに対応する部分に開口部７が形成されている。ＴＦＴアレイには、開口部７を通して電子線の走査が行われる。
【００２７】
図２は本発明のプローバフレームの断面図、及びＴＦＴ基板の断面図であり、図２（ａ）はプローバフレーム電極とＴＦＴ基板の電極との接触前後の状態を示し、図２（ｂ）はプローバフレーム電極とＴＦＴ基板の電極との接触状態を示している。
【００２８】
図２において、プローバフレーム２には、ＴＦＴ基板１０側の電極１２と接触するためのプローバフレーム電極３が配置され、パレット２０等の外部部材側の電極２１と接続するための導入電極５が配置される。プローバフレーム電極３は、電極１２と接触する電極３１とＴＦＴアレイ１１を光照射するＬＥＤ４とを備える。ＴＦＴ検査を行う際には、図２（ｂ）に示すように、プローバフレーム２をＴＦＴ基板１０に接近させ、プローバフレーム電極３の電極１２をＴＦＴ基板１０の電極１２に接触させ、また、プローバフレーム電極３の導入電極５をパレット２０側の電極２１に接触させる。この電極間の接触によりＴＦＴアレイ１１と外部装置との間の接続が行われ、外部装置側から測定信号を入力することによりＴＦＴアレイ検査を行う。
【００２９】
このＴＦＴアレイ検査に先立って、ＬＥＤ４を点灯してＴＦＴアレイ１１を光照射し、この光照射による漏れ電流を測定することにより、電極間の接触の良否を判定する。図３は、プローバフレーム電極の一構成例を説明するための断面図及び平面図であり、図４はプローバフレーム電極の電極部分を説明するための図である。
【００３０】
図３（ａ）の断面図において、プローバフレーム電極３は複数の電極３１を備え、その先端のＴＦＴ電極接触部３２はＴＦＴ基板１０側の電極１２と接触する。ＴＦＴ電極接触部３２は、図４に示すように、本体部分３３に対してバネ材等により付勢された状態でスライド自在とし、ＴＦＴ基板１０側の電極１２と当接した後、所定のストロークを有してスライドすることができる。ＴＦＴ電極接触部３２の配置数及び配置間隔は、ＴＦＴ基板１０側の電極１２と対応して設定される。
【００３１】
また、図３（ｂ）に示すように、プローバフレーム電極３の側面にはＬＥＤ４が設けられる。ＬＥＤ４は、プローバフレーム電極３の側部においてＴＦＴアレイ１１を光照射する側に設けられる。ＬＥＤ４をプローバフレーム電極３に設けることにより、ＴＦＴ基板１０上に形成した各ＴＦＴアレイの内、各プローバフレーム電極３が接触するＴＦＴアレイ１１に対して光を照射することができ、これにより、ＴＦＴアレイ毎の電極接触の良否判定を行うことができる。
【００３２】
なお、ここでは、ＬＥＤ４をプローバフレーム電極３に設ける構成例を示しているが、ＴＦＴアレイ１１に光を照射する位置であれば、プローバフレーム電極３に限らずプローバフレーム２側の任意の位置に設けることもできる。なお、この場合には、各ＬＥＤがＴＦＴ基板上の各ＴＦＴアレイを個別に光照射することできる位置であることが望まく、この配置とすることでＴＦＴアレイ毎の電極接触の良否判定を行うことができる。
【００３３】
また、ＴＦＴアレイ内において異なる箇所を光照射するように、複数のＬＥＤを設置位置や光照射方向を異ならせることもでき、これらのＬＥＤを選択的に光らせることで、特定位置の電極の接触検査を行うこともできる。
【００３４】
図５は、本発明のＴＦＴアレイ検査装置の一回路構成例である。図５中のＡの部分はＴＦＴ基板側を示し、Ｂの部分はプローバフレーム側を示し、Ｃの部分は外部装置側をそれぞれ示している。プローバフレーム側Ｂは、プローバフレーム電極３によりＴＦＴ基板側Ａと接続し、導入電極５により外部装置と接続している。
【００３５】
ＴＦＴ基板側Ａは、複数のＴＦＴアレイ１１（ＴＦＴアレイ（Ａ）〜ＴＦＴアレイ（Ｄ））を備える。プローバフレーム側Ｂは、フレキシブル基板に信号分配回路５を有し、外部装置と各ＴＦＴアレイ１１との間で信号分配を行う。また、プローバフレーム側Ｂに設けたＬＥＤ等の発光手段は、ＴＦＴ基板側Ａに形成されたＴＦＴアレイ１１を選択的に光照射する。
【００３６】
外部装置側Ｃは、ＴＦＴアレイを駆動するＴＦＴ駆動信号発生部１０１と、ＬＥＤを選択的に駆動するＬＥＤ信号発生部１０２と、これら信号発生部を制御するＣＰＵ１０３を備える。
【００３７】
ＴＦＴ駆動信号発生部１０１は、ゲート信号（Ｇｅ，Ｇｏ）用のライン、ソースライン信号（Ｓｅ，Ｓｏ）、及びコモン信号（Ｃｓ）用のラインを通してＴＦＴ駆動信号をＴＦＴアレイに供給する。また、ソースライン信号ライン（Ｓｅ，Ｓｏ）は、電極の接触検査を行うためのスイッチＳＷ１，ＳＷ２を備える。このスイッチＳＷ１，ＳＷ２は、通常のＴＦＴ駆動と電極の接触検査との切り換えを行う。通常のＴＦＴ駆動を行う場合には、ＣＰＵ１０３はＯＮ信号によりスイッチＳＷ１，ＳＷ２をオン状態に切り換えると共に書き込み信号を送ってＴＦＴを駆動する。一方、電極の接触検査を行う場合には、ＣＰＵ１０３はＯＦＦ信号によりスイッチＳＷ１，ＳＷ２をオフ状態に切り換えると共に、スイッチ部分に発生する電圧を測定することにより漏れ電流を検出して電極の接触状態を検査する。このとき、スイッチＳＷ１，ＳＷ２を選択することにより、偶数列のソース信号ラインに基づく接触検査と、奇数列のソース信号ラインに基づく接触検査を選択することができる。
【００３８】
ＬＥＤ駆動信号発生部１０２は、電極の接触検査において、ＬＥＤ４を駆動する信号（ＬＥＤ（Ａ）〜ＬＥＤ（Ｄ））を発生し、導入電極５を介して各ＬＥＤ４を駆動し、各ＴＦＴアレイ１１（ＴＦＴアレイ（Ａ）〜ＴＦＴアレイ（Ｄ））を選択的に光照射する。
【００３９】
ＣＰＵ１０３は、電極の接触検査において、スイッチＳＷ１，２のオフ動作とＬＥＤの駆動とを連動させて制御する。
【００４０】
以下、本発明のＴＦＴアレイ検査装置の動作について説明する。本発明のＴＦＴアレイ検査装置において、電極の接触検査は、光照射によりＴＦＴのオフ状態でドレイン−ソース間の漏れ電流が１〜２桁程度増加するという性質を利用し、ＬＥＤの発光と同時にソースに流れる電流を測定することにより、電極の接触検査を行う。このＬＥＤを駆動するＬＥＤ駆動電流も導入電極５を介してプローバに供給されため、ＬＥＤ点灯系においても電極の接触不良が発生する可能性がある。
【００４１】
そこで、このＬＥＤ点灯系における電極の接触状態を判定するために、ＴＦＴアレイ検査装置が備えるＳＥ検出器（ホトマルチプライヤー）を使用する。なお、ＳＥ検出器は、ＴＦＴ基板に照射した電子線により発生する二次電子を検出する検出器であり、この検出信号に基づいてＴＦＴ基板の検査を行う。
【００４２】
ＴＦＴ基板の電極の接触検査を行う前に、ＬＥＤを個別に順次点灯させ、ＳＥ検出器の信号出力の増加を確認する。ＬＥＤの駆動信号の出力により、ＳＥ検出器の信号出力が増加した場合には、そのＬＥＤ点灯系における電極の接触状態は良好であると判定される。一方、ＬＥＤの駆動信号を出力しても、ＳＥ検出器の信号出力が増加しない場合には、そのＬＥＤ点灯系における電極の接触状態は不良であると判定される。
【００４３】
ＬＥＤ点灯系における電極の接触状態が良であることを確認した後、ＬＥＤの発光と同時にソースに流れる電流を測定して電極接触の良否を判定する。この判定では、ＴＦＴアレイを全てオフ状態とし、各ＴＦＴアレイのエリア毎に順次ＬＥＤを光照射し、そのときのドレイン−ソース間の漏れ電流を測定して、各電極での接触不良の有無を確認する。
【００４４】
図６は各ＴＦＴアレイの回路を説明するため図であり、図７はＴＦＴアレイの電極の接触検査の手順を説明するためのフローチャートであり、図８は信号図である。なお、図６はマトリックス状に配列されるＴＦＴアレイの一つを示している。なお、図６では、ＴＦＴアレイの偶数列について示している。
【００４５】
図６において、ＴＦＴのソースはソースラインに接続され、ＴＦＴのドレインはＩＴＯと接続されると共に、コンデンサを介してコモンラインと接続される。また、ＴＦＴのゲートはゲートラインに接続される。
【００４６】
ソースラインには漏れ電流検出用のスイッチＳＷが設けられる。スイッチＳＷには、漏れ電流検出用の検出抵抗Ｒが設けられる。
【００４７】
はじめに、Ｓｏに＋ＶＳｏ（Ｖ）の信号をＳｏ駆動回路から印加し（図８（ｂ））（ステップＳ１）、次に、Ｇｏに＋ＶＳｏ（Ｖ）の信号を数１００μｓｅｃの間印加する（図８（ａ））。これによりＴＦＴがオン状態となり、コンデンサＣに電荷が蓄積される（図８（ｃ））（ステップＳ２）。
【００４８】
この後、Ｇｏを−ＶＧｏ（Ｖ）に設定すると（図８（ａ））、ＴＦＴはオフ状態となり、コンデンサＣの電荷は保持状態となる（ステップＳ３）。
【００４９】
ＬＥＤを駆動してＴＦＴに光照射し（ステップＳ４）、ＳＷを開く。ＴＦＴへの光照射により、コンデンサＣに蓄積されていた電荷はソース−ドレイン間の漏れ電流となる（図８（ｃ））。このとき、電極の接触状態が良好であれば、漏れ電流Ｓｏ（ｉ）はＴＦＴアレイ電極、プローバフレーム電極を介してＳｏ駆動回路に流れる。このとき、スイッチＳＷが開いていれば、漏れ電流は検出抵抗Ｒを通って電極に流れる。漏れ電流は、この検出抵抗Ｒの電圧降下（Ｒ×Ｓｏ（ｉ））を検出することで測定することができる（ステップＳ５）。
【００５０】
電圧降下（Ｒ×Ｓｏ（ｉ））が所定電圧よりも大きい場合には（ステップＳ６）、電極の接触は良好であると判定される（ステップＳ７）。一方、電圧降下（Ｒ×Ｓｏ（ｉ））が所定電圧よりも小さい場合には（ステップＳ６）、電極の接触は不良であると判定される（ステップＳ８）。
【００５１】
電極の接触検査により接触が良好である場合には、次に、通常のＴＦＴアレイ検査を行う。図９は、ＴＦＴアレイ検査を行う手順を説明するためのフローチャートである。
【００５２】
スイッチＳＷをオンとして検出抵抗Ｒをバイパスし（ステップＳ１１）、ＴＦＴ駆動と電子ビーム走査と連動させ（ステップＳ１２）、通常の電子ビーム走査によるＴＦＴ検査を行う（ステップＳ１３）。
【００５３】
本発明の実施形態によれば、プローバフレーム電極とＴＦＴアレイ基板の電極との接触の良否判定を行うことができ、ＬＥＤが光照射するＴＦＴアレイの箇所を選択することにより、接触不良の発生場所を特定することができる。
【００５４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、プローバフレーム電極とＴＦＴアレイ基板の電極との接触の良否判定を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のＴＦＴアレイ検査装置の概略を説明するための概略図である。
【図２】本発明のプローバフレームの断面図、及びＴＦＴ基板の断面図である。
【図３】プローバフレーム電極の一構成例を説明するための断面図及び平面図である。
【図４】プローバフレーム電極の電極部分を説明するための図である。
【図５】本発明のＴＦＴアレイ検査装置の一回路構成例である。
【図６】ＴＦＴアレイの回路を説明するための図である。
【図７】ＴＦＴアレイの電極の接触検査の手順を説明するためのフローチャートである。
【図８】ＴＦＴアレイの電極の接触検査の手順を説明するための信号図である。
【図９】ＴＦＴアレイ検査を行う手順を説明するためのフローチャートである。
【図１０】
【符号の説明】
１…ＴＦＴアレイ検査装置、２…プローバフレーム、３…プローバフレーム電極、４…ＬＥＤ、５…導入電極、６…信号分配回路、７…開口部、１０…ＴＦＴ基板、１１…ＴＦＴアレイ、１２…ＴＦＴアレイ電極、２０…パレット、２１…電極、３１…電極、３２…ＴＦＴ電極接触部、３３…本体、１０１…ＴＦＴ駆動信号発生部、１０２…ＬＥＤ駆動信号発生部、１０３…ＣＰＵ。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a TFT array inspection, and particularly to an inspection of a contact state between a prober frame electrode and an electrode of a TFT array substrate in a prober used for substrate inspection.
[Prior art]
A thin film transistor array substrate (TFT array substrate) includes thin film transistors (TFTs) arranged in a matrix and signal electrodes for supplying a drive signal to the thin film transistors.
[0002]
The TFT substrate includes a plurality of TFT arrays on a substrate formed of a glass substrate or the like, and each TFT array includes a plurality of thin film transistors arranged in a matrix. The thin film transistors include a scanning signal electrode terminal and a video signal electrode terminal. Driven by a signal from
[0003]
As an apparatus for inspecting a TFT array formed on a substrate, a TFT array inspection apparatus is known. The TFT array inspection apparatus includes a prober electrically connected to an electrode terminal of the TFT array on the TFT substrate, a TFT array driven based on a measurement signal input by the prober, and a driving state obtained by electron beam irradiation. An inspection circuit is provided for detecting a next electron by the SE detector and inspecting the substrate. The inspection circuit applies a predetermined voltage to the prober and checks for a short circuit between the gate and the source, a point defect, a disconnection, and the like.
[0004]
The prober is configured by providing a prober frame electrode on the prober frame, which is in contact with an electrode on the TFT substrate. When inspecting the TFT substrate, the prober frame is placed from above the TFT substrate, and the prober frame electrode of the prober frame is brought into contact with the electrode formed on the TFT substrate, so that the electrode of the TFT substrate and the prober frame electrode are connected. This is done by making electrical connections between them.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
Contact failure may occur between the electrode of the TFT array substrate and the prober frame electrode due to various factors.
[0006]
Therefore, in order to enhance the reliability of the TFT array inspection, it is necessary to confirm the quality of the contact between the electrode of the TFT array substrate and the prober frame electrode. When the inspection result indicating the failure of the TFT array substrate is detected, if the quality of the contact is unconfirmed, the cause of the failure is based on the defect of the TFT array substrate or due to the poor contact. Since it is difficult to determine whether the problem has occurred, a large amount of time is required to pursue the cause of the problem, such as performing an inspection again.
[0007]
In addition, although the electrodes are connected by point contact, the problem of poor contact is likely to occur. Ideally, the connection between the control device and the electrode on the TFT array substrate side should be performed on a one-to-one basis in order to identify the defective contact portion. However, if the number of wirings increases, the reliability decreases. Signals of the same type (for example, source signal and gate signal) between the arrays are provided by one line.
[0008]
As described above, if the same type of signal is connected by one wiring between different TFT arrays, it is impossible to identify a defective contact portion, and it takes an enormous amount of time to take measures when a defect occurs. Become.
[0009]
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-mentioned conventional problems and to determine the quality of contact between a prober frame electrode and an electrode of a TFT array substrate.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The TFT array inspection apparatus of the present invention uses the property that when a light is irradiated to a TFT, a leakage current between a drain and a source in an off state increases by about one to two digits. The quality of the contact of the electrodes of the TFT array substrate is determined by measuring the leakage current at the time. Further, the position of the contact failure is specified by changing the irradiation position of the light and measuring the leakage current.
[0011]
The TFT array inspection apparatus of the present invention is a TFT array inspection apparatus for inspecting a TFT array substrate by bringing a prober frame electrode into contact with an electrode of the TFT array substrate. A leakage current detecting means for detecting a leakage current generated from the TFT array substrate.
[0012]
The leak current detecting means detects a leak current when the TFT substrate is irradiated with light by the light emitting means, and performs a contact inspection between the prober frame electrode and the electrode of the TFT array substrate by detecting the leak current.
[0013]
Light is applied to the TFT substrate when the TFT is off. At this time, more leakage current flows between the drain and the source than usual. This leakage current is detected from the electrode of the TFT substrate via the prober frame electrode. If a current is detected, it can be determined that the contact between the electrode on the TFT substrate and the prober frame electrode is good. If no current is detected, the contact between the electrode on the TFT substrate and the prober frame electrode can be determined. Can be determined to be defective.
[0014]
The light emitting means includes a plurality of light emitting elements and light emitting element lighting switching means for selecting a light emitting element to be turned on from the plurality of light emitting elements. The light emitting element lighting switching means and the leakage current detecting means are controlled in association with each other, and the light irradiation area switched by the light emitting element lighting switching means and the leakage current detection generated from the light irradiation area are associated with each other and controlled. The location of the contact failure is specified by changing the irradiation position of the above and measuring the leakage current.
[0015]
A light emitting element is provided in each TFT region of the TFT substrate, and the light emitting element lighting switching means causes the light emitting element provided in each TFT region to emit light and irradiate light to each TFT region. By irradiating light to each of the TFT regions, it is possible to specify a location for judging whether or not the contact with the prober frame electrode is good in each TFT region.
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0017]
FIG. 10 is a schematic diagram for explaining a TFT array substrate. In the TFT array substrate 10, a plurality of TFT arrays 11A to 11D are formed on a substrate such as a glass substrate. Each TFT array 11 is formed with thin-film transistors arranged in a matrix and a plurality of gate lines, source lines, and common lines for driving each thin-film transistor, and driving a predetermined thin-film transistor by applying a predetermined voltage to these lines. I do.
[0018]
A gate line terminal electrode (Ge electrode, Go electrode) is provided outside the TFT array 11 for electrical connection with the outside of the TFT array, and a source line terminal electrode (Se electrode, So electrode) is provided. And a common line terminal electrode (Cs electrode). Ge, Go and Se, So represent an even-ordered array and an odd-ordered array of each array. Each of the TFT arrays 11A to 11D is formed while being arranged on the TFT array substrate 10, and is separated after the array forming process is completed.
[0019]
Although FIG. 10 shows a configuration in which four TFT arrays 11A to 11D are arranged, the number of arrays to be arranged is not limited to four.
[0020]
FIG. 1 is a schematic diagram for explaining the outline of a TFT array inspection apparatus according to the present invention. FIG. 1A is a plan view, and FIG. 1B is a cross-sectional view.
[0021]
The TFT array inspection apparatus 1 is an apparatus for inspecting a plurality of TFT arrays 11 formed on a TFT array substrate 10. The TFT array inspection apparatus 1 overlaps a TFT substrate 10 (not shown in FIG. The electrode on the substrate side (Ge, Go, Se, So, Cs shown in FIG. 10) is contacted to electrically connect the TFT substrate side and the outside, and a signal for measurement is input to the TFT substrate side, Perform board inspection.
[0022]
The TFT array inspection apparatus 1 includes a prober frame 2 having a prober frame electrode 3 that contacts an electrode on the TFT substrate 10 side. The prober frame 2 is a frame provided with an opening 7 at a portion corresponding to a TFT region provided on the TFT substrate. The number and arrangement of the prober frame electrodes 3 that are in contact with the electrodes of the TFT substrate 10 are as follows. Are provided corresponding to the electrodes.
[0023]
The prober frame electrode 3 corresponding to each TFT array is connected to the introduction electrode 5 via a signal array circuit 6 formed of a flexible substrate, and is connected to the outside of the prober frame 2 via the introduction electrode 5.
[0024]
Further, the prober frame electrode 3 of the present invention includes a light emitting portion such as an LED 4 for irradiating the TFT array with light. When performing a contact inspection between the prober frame electrode 3 and the electrode of the TFT substrate, the TFT array is formed by the light emitting portion. By irradiating light, a leakage current larger than usual is generated, and the quality of the contact is determined by detecting the leakage current.
[0025]
The TFT substrate 10 is arranged on a pallet (not shown), and the prober frame 2 is arranged on the TFT substrate 10. An electrical connection is made between the TFT substrate 10 and the prober frame 2 by an electrode on the TFT substrate side and the prober frame electrode 3, and an introduction electrode provided on the prober frame 2 is provided between the prober frame 2 and the pallet. 5 and an electrode (not shown) provided on a pallet.
[0026]
Further, the pallet can be mounted on a stage (not shown) and can be moved freely. The connection between the pallet and the stage is performed by a pallet-side connector (not shown) provided on the pallet side and a stage-side connector (not shown) provided on the stage side. In FIG. 1, an opening 7 is formed in the prober frame 2 at a portion corresponding to a TFT array formed on a TFT substrate. The TFT array is scanned with an electron beam through the opening 7.
[0027]
2A and 2B are a cross-sectional view of a prober frame of the present invention and a cross-sectional view of a TFT substrate. FIG. 2A shows a state before and after contact between a prober frame electrode and an electrode of the TFT substrate, and FIG. The state of contact between the prober frame electrode and the electrode of the TFT substrate is shown.
[0028]
2, a prober frame electrode 3 for contacting an electrode 12 on the TFT substrate 10 side is arranged on a prober frame 2, and an introduction electrode 5 for connecting to an electrode 21 on an external member side such as a pallet 20 is arranged. Is done. The prober frame electrode 3 includes an electrode 31 that is in contact with the electrode 12 and an LED 4 that irradiates the TFT array 11 with light. When performing the TFT inspection, as shown in FIG. 2B, the prober frame 2 is brought close to the TFT substrate 10, and the electrode 12 of the prober frame electrode 3 is brought into contact with the electrode 12 of the TFT substrate 10. The introduction electrode 5 of the frame electrode 3 is brought into contact with the electrode 21 on the pallet 20 side. The contact between the electrodes establishes a connection between the TFT array 11 and an external device, and a TFT array inspection is performed by inputting a measurement signal from the external device.
[0029]
Prior to the TFT array inspection, the LED 4 is turned on, the TFT array 11 is irradiated with light, and the leakage current due to the light irradiation is measured to determine the quality of contact between the electrodes. FIG. 3 is a cross-sectional view and a plan view for explaining a configuration example of the prober frame electrode, and FIG. 4 is a view for explaining an electrode portion of the prober frame electrode.
[0030]
In the sectional view of FIG. 3A, the prober frame electrode 3 includes a plurality of electrodes 31, and a TFT electrode contact portion 32 at the tip thereof contacts the electrode 12 on the TFT substrate 10 side. As shown in FIG. 4, the TFT electrode contact portion 32 is slidable in a state of being urged by a spring material or the like with respect to the main body portion 33, and comes into contact with the electrode 12 on the TFT substrate 10 before a predetermined stroke. Can be slid. The number and arrangement intervals of the TFT electrode contact portions 32 are set corresponding to the electrodes 12 on the TFT substrate 10 side.
[0031]
Further, as shown in FIG. 3B, an LED 4 is provided on a side surface of the prober frame electrode 3. The LED 4 is provided on the side of the prober frame electrode 3 on the side where the TFT array 11 is irradiated with light. By providing the LED 4 on the prober frame electrode 3, it is possible to irradiate light to the TFT array 11, which is in contact with each prober frame electrode 3, of each of the TFT arrays formed on the TFT substrate 10. It is possible to determine the quality of electrode contact for each array.
[0032]
Here, the configuration example in which the LED 4 is provided on the prober frame electrode 3 is shown. However, as long as the position to irradiate the TFT array 11 with light, the LED 4 is not limited to the prober frame electrode 3 but at any position on the prober frame 2 side. It can also be provided. In this case, it is desirable that each LED be located at a position where each of the TFT arrays on the TFT substrate can be individually irradiated with light. With this arrangement, the quality of the electrode contact for each TFT array is determined. be able to.
[0033]
In addition, a plurality of LEDs can be provided at different positions and in different light irradiation directions so as to irradiate different portions in a TFT array. By selectively illuminating these LEDs, a contact inspection of an electrode at a specific position can be performed. Can also be performed.
[0034]
FIG. 5 is an example of a circuit configuration of a TFT array inspection apparatus according to the present invention. 5A shows the TFT substrate side, FIG. 5B shows the prober frame side, and C shows the external device side. The prober frame side B is connected to the TFT substrate side A by a prober frame electrode 3, and is connected to an external device by an introduction electrode 5.
[0035]
The TFT substrate side A includes a plurality of TFT arrays 11 (TFT arrays (A) to (D)). The prober frame side B has a signal distribution circuit 5 on a flexible substrate, and distributes signals between an external device and each TFT array 11. Light emitting means such as an LED provided on the prober frame side B selectively irradiates the TFT array 11 formed on the TFT substrate side A with light.
[0036]
The external device C includes a TFT drive signal generator 101 for driving a TFT array, an LED signal generator 102 for selectively driving LEDs, and a CPU 103 for controlling these signal generators.
[0037]
The TFT drive signal generator 101 supplies a TFT drive signal to the TFT array through a line for a gate signal (Ge, Go), a line for a source line signal (Se, So), and a line for a common signal (Cs). Further, the source line signal lines (Se, So) include switches SW1 and SW2 for performing a contact inspection of the electrodes. The switches SW1 and SW2 switch between normal TFT driving and electrode contact inspection. When normal TFT driving is performed, the CPU 103 switches the switches SW1 and SW2 to the ON state by an ON signal and sends a write signal to drive the TFT. On the other hand, when performing the contact inspection of the electrodes, the CPU 103 switches the switches SW1 and SW2 to the OFF state by the OFF signal, detects the leakage current by measuring the voltage generated at the switch portion, and determines the contact state of the electrodes. inspect. At this time, by selecting the switches SW1 and SW2, it is possible to select a contact inspection based on the even-numbered source signal lines and a contact inspection based on the odd-numbered source signal lines.
[0038]
The LED drive signal generation unit 102 generates signals (LED (A) to LED (D)) for driving the LED 4 in the electrode contact inspection, drives each LED 4 via the introduction electrode 5, and outputs each TFT array 11. (TFT arrays (A) to (D)) are selectively irradiated with light.
[0039]
The CPU 103 controls the off operations of the switches SW1 and SW2 and the driving of the LEDs in an electrode contact inspection in conjunction with each other.
[0040]
Hereinafter, the operation of the TFT array inspection apparatus of the present invention will be described. In the TFT array inspection apparatus of the present invention, the contact inspection of the electrode utilizes the property that the leakage current between the drain and the source is increased by about one to two digits in the OFF state of the TFT due to light irradiation. The contact of the electrodes is inspected by measuring the current flowing through the electrodes. Since the LED drive current for driving the LED is also supplied to the prober via the introduction electrode 5, there is a possibility that contact failure of the electrode may occur in the LED lighting system.
[0041]
Therefore, in order to determine the contact state of the electrodes in the LED lighting system, an SE detector (photomultiplier) provided in the TFT array inspection device is used. The SE detector is a detector that detects secondary electrons generated by an electron beam irradiated on the TFT substrate, and inspects the TFT substrate based on the detection signal.
[0042]
Before conducting the contact inspection of the electrodes of the TFT substrate, the LEDs are sequentially turned on individually and the increase in the signal output of the SE detector is confirmed. When the signal output of the SE detector increases due to the output of the LED drive signal, it is determined that the contact state of the electrodes in the LED lighting system is good. On the other hand, if the signal output of the SE detector does not increase even when the drive signal of the LED is output, it is determined that the contact state of the electrode in the LED lighting system is defective.
[0043]
After confirming that the contact state of the electrodes in the LED lighting system is good, the current flowing to the source simultaneously with the emission of the LED is measured to determine whether the electrode contact is good. In this determination, all the TFT arrays are turned off, the LED is sequentially irradiated with light for each area of each TFT array, and the leakage current between the drain and the source at that time is measured to determine whether there is a contact failure at each electrode. Confirm.
[0044]
FIG. 6 is a diagram for explaining the circuit of each TFT array, FIG. 7 is a flowchart for explaining the procedure of the contact inspection of the electrodes of the TFT array, and FIG. 8 is a signal diagram. FIG. 6 shows one of the TFT arrays arranged in a matrix. FIG. 6 shows an even column of the TFT array.
[0045]
In FIG. 6, the source of the TFT is connected to a source line, the drain of the TFT is connected to ITO, and connected to a common line via a capacitor. The gate of the TFT is connected to a gate line.
[0046]
A switch SW for detecting a leakage current is provided on the source line. The switch SW is provided with a detection resistor R for detecting a leakage current.
[0047]
First, a signal of + VSo (V) is applied to So from the So drive circuit (FIG. 8B) (step S1), and then a signal of + VSo (V) is applied to Go for several hundred μsec (FIG. 8). (A)). As a result, the TFT is turned on, and charge is accumulated in the capacitor C (FIG. 8C) (step S2).
[0048]
Thereafter, when Go is set to −VGo (V) (FIG. 8A), the TFT is turned off, and the charge of the capacitor C is held (step S3).
[0049]
The LED is driven to irradiate the TFT with light (step S4), and the SW is opened. By irradiating the TFT with light, the charge accumulated in the capacitor C becomes a leakage current between the source and the drain (FIG. 8C). At this time, if the contact state of the electrodes is good, the leakage current So (i) flows to the So drive circuit via the TFT array electrode and the prober frame electrode. At this time, if the switch SW is open, the leakage current flows to the electrode through the detection resistor R. The leakage current can be measured by detecting the voltage drop (R × So (i)) of the detection resistor R (Step S5).
[0050]
If the voltage drop (R × So (i)) is larger than the predetermined voltage (step S6), it is determined that the contact of the electrodes is good (step S7). On the other hand, when the voltage drop (R × So (i)) is smaller than the predetermined voltage (step S6), it is determined that the electrode contact is defective (step S8).
[0051]
If the contact inspection of the electrodes shows that the contact is good, then a normal TFT array inspection is performed. FIG. 9 is a flowchart illustrating a procedure for performing a TFT array inspection.
[0052]
By turning on the switch SW, the detection resistor R is bypassed (step S11), and the TFT drive and the electron beam scanning are linked (step S12), and the TFT inspection by the normal electron beam scanning is performed (step S13).
[0053]
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to embodiment of this invention, the quality of contact between a prober frame electrode and the electrode of a TFT array substrate can be determined, and the location of a contact failure can be Can be specified.
[0054]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to determine the quality of the contact between the prober frame electrode and the electrode of the TFT array substrate.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram for explaining the outline of a TFT array inspection apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a sectional view of a prober frame of the present invention and a sectional view of a TFT substrate.
FIGS. 3A and 3B are a cross-sectional view and a plan view for explaining a configuration example of a prober frame electrode. FIGS.
FIG. 4 is a diagram for explaining an electrode portion of a prober frame electrode.
FIG. 5 is a circuit configuration example of a TFT array inspection apparatus according to the present invention.
FIG. 6 is a diagram illustrating a circuit of a TFT array.
FIG. 7 is a flowchart for explaining a procedure of a contact inspection of an electrode of a TFT array.
FIG. 8 is a signal diagram for explaining a procedure of a contact inspection of an electrode of a TFT array.
FIG. 9 is a flowchart illustrating a procedure for performing a TFT array inspection.
FIG. 10
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... TFT array inspection apparatus, 2 ... prober frame, 3 ... prober frame electrode, 4 ... LED, 5 ... introduction electrode, 6 ... signal distribution circuit, 7 ... opening, 10 ... TFT substrate, 11 ... TFT array, 12 ... TFT array electrode, 20 pallet, 21 electrode, 31 electrode, 32 TFT electrode contact portion, 33 body, 101 TFT drive signal generator, 102 LED drive signal generator, 103 CPU.

Claims

In a TFT array inspection apparatus for inspecting a TFT array substrate by bringing a prober frame electrode into contact with an electrode of the TFT array substrate,
Light emitting means for irradiating the TFT array substrate with light,
Leak current detecting means for detecting a leak current generated from the TFT array substrate by the light irradiation,
A TFT array inspection apparatus, wherein a contact inspection between a prober frame electrode and an electrode of a TFT array substrate is performed using the leakage current.

The light emitting unit includes a plurality of light emitting elements, and a light emitting element lighting switching unit that selects a light emitting element to be turned on from among the plurality of light emitting elements,
2. The TFT array inspection apparatus according to claim 1, wherein the light emitting element lighting switching unit and the leakage current detection unit are controlled in association with each other to detect a leakage current generated from a light irradiation area.

The light emitting element is provided in each TFT region of a TFT array substrate,
3. The TFT array inspection apparatus according to claim 2, wherein the light emitting element lighting switching means causes the light emitting elements provided in each TFT array area to emit light and irradiate light to each TFT array area.