JP2007322428A - 大面積基板上での電子デバイス検査のためのプローバ - Google Patents

Abstract

【課題】大面積基板を検査するための装置及び方法を記載する。
【解決手段】大面積基板は、ディスプレイと、大面積基板上のディスプレイに電気的に連結された接触点のパターンを含む。装置は、大面積基板及び／又は接触点に相対して移動可能なプローバアセンブリを含み、多様な大面積基板上の様々なパターンのディスプレイと接触点を検査するように構成し得る。プローバアセンブリは、検査テーブル上に位置された大面積基板の一部を検査するようにも構成されており、プローバアセンブリはプローバアセンブリを検査テーブルから取り外すことなく、異なるディスプレイ及び接触点パターンに合わせて構成し得る。
【選択図】図５Ａ

Description

発明の分野

本発明の実施形態は、概して、基板の検査システムに関する。さらに詳細には、本発明はフラットパネルディスプレイの製造における大面積基板のための統合検査システムに関する。

関連技術の説明

フラットパネルディスプレイは、アクティブマトリックス液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）と称されることもあるが、かつての陰極線管の代替品として、近年、世界的に普及しつつある。ＬＣＤはＣＲＴより高画質、軽量、低電圧要件、低消費電力といった点を含め、幾つかの点で有利である。例を少し挙げると、ディスプレイはコンピュータのモニタ、携帯電話、テレビで多く応用されている。

アクティブマトリックスＬＣＤの１つのタイプには、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）アレイ基板とカラーフィルタ基板との間に挟み込むことでフラットパネル基板を形成する液晶材料が含まれる。一般的に、ＴＦＴ基板は薄膜トランジスタのアレイを含み、薄膜トランジスタはそれぞれが画素電極に連結され、カラーフィルタ基板は異なるカラーフィルタ部と共通電極を含む。所定の電圧を画素電極に印加すると画素電極と共通電極との間に電場が発生して液晶材料が配向され、その特定の画素に向かって光が透過できるようになる。通常は大面積の基板を用い、多数の独立したフラットパネルディスプレイを大面積基板上に形成し、続いて最終製造工程で基板から分離する。

製造工程の一環として、大面積基板を検査して、各フラットパネルディスプレイにおける画素の動作性を測定することが必要である。電圧イメージング、電荷検出、光学イメージング、及び電子ビーム検査は、製造工程中に不具合をモニタし問題解決するために用いる工程の一部である。典型的な電子ビーム検査工程では、画素のＴＦＴ応答をモニタして欠陥情報を得る。電子ビーム検査の一例においては、所定の電圧をＴＦＴに印加し、電子ビームを検査対象である個々の画素電極に指向する。画素電極領域から放出された二次電子を検出することで、ＴＦＴ電圧を測定する。

一般的に、プローバアセンブリ等の検査装置を用いて、大面積基板上の導電性領域に接触させることで、ＴＦＴに電圧を印加又はＴＦＴからの電圧を検知する。基板上の特定の構成のフラットパネルディスプレイを検査するために、プローバアセンブリの寸法はディスプレイに合わせ、又、適合されている。プローバアセンブリの面積は典型的には基板の寸法に等しい或いはそれより大きく作られており、プローバアセンブリのこの大面積が取り扱い、搬送、保管を困難なものにしている。また、プローバアセンブリは一般的に１つの特定の構成のフラットパネルディスプレイ又は製品を検査するために設計されたものであり、異なる製品の場合には異なるプローバアセンブリが必要となる。通常、製造業者は多くの異なる製品を製造していることから、これでは必要なプローバアセンブリの数が増大し、ここでも保管、搬送、取扱いが問題となる。

従って、上述の問題点に対処した、大面積基板の検査を行うためのプローバアセンブリが必要とされる。

発明の概要

本明細書に記載の実施形態は大面積基板上の電子デバイスの検査に関する。一実施形態において、プローバアセンブリについて記載する。プローバアセンブリはフレームと、フレームに移動可能に連結された複数のコンタクトヘッドを含み、各コンタクトヘッドはフレームに対して平行、直交、角度のついた、或いはその組み合わせの方向に独立して方向付けされている。

他の実施形態においては、プローバアセンブリについて記載する。プローバアセンブリはフレームと、フレームに移動可能に連結された複数のコンタクトヘッドアセンブリを有し、各コンタクトヘッドアセンブリは筐体と、その下面上に配置された複数のプローバピンを有するコンタクトヘッドを含み、各コンタクトヘッドアセンブリはフレーム長さに相対して独立して移動可能であり、各コンタクトヘッドは筐体に相対して移動可能である。

他の実施形態においては、矩形の大面積基板を検査するための検査システムについて記載する。検査システムは、複数の電子デバイスをその上に有する基板を受け止めるように寸法を合わせた検査テーブルと、基板上の電子デバイスに選択的に接触するように適合された複数のコンタクトヘッドを有するプローバアセンブリとを含み、プローバアセンブリは検査テーブルの長さに沿って移動可能である。

詳細な説明

本願で用いる基板という用語は、概して、ガラス、重合体材料、又はその上に電子デバイスを形成するに適したその他の基板材料から成る大面積基板を指す。本願に記載の様々な実施形態は、ＴＦＴ及びフラットパネルディスプレイ上に配置された画素等の電子デバイスの検査に関する。大面積基板上に配置、検査し得るその他の電子デバイスには太陽電池アレイ用の光電池、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、及びその他のデバイスが含まれる。検査手順は電子ビーム又は荷電粒子エミッタを用いて模範的に説明するが、本願に記載の特定の実施形態は光学デバイス、荷電検出、又は真空条件下又は大気圧や大気圧に近い状態で大面積基板上の電子デバイスを検査するように構成されたその他の検査アプリケーションを用いても同様に効果的である。

本願に記載の実施形態は様々な駆動装置、モータ及びアクチュエータについて言及し、それらは以下の空気圧シリンダ、圧電モータ、水圧シリンダ、磁気ドライブ、ステッパ又はサーボモータ、スクリュー型アクチュエータ、垂直運動、水平運動、その組み合わせを行うその他のタイプの運動装置、或いは記載の運動の少なくとも一部を行うのに適したその他の装置の１つ又は組み合わせであってもよい。

本願に記載の様々な構成部品は水平及び垂直面に独立して移動可能であってもよい。垂直とは水平面に直交した動きと定義され、Ｚ方向と称される。水平とは垂直面に直交した動きと定義され、Ｘ又はＹ方向と称される。Ｘ方向はＹ方向に直交した動きであり、Ｙ方向はその逆である。Ｘ、Ｙ及びＺ方向については、読み手の理解のために必要に応じて図に方向を挿入することで更に定義する。

図１は大面積基板上に配置された電子デバイスの動作性を検査するように適合された検査システム１００の一実施形態の等角図であり、例えば、大面積基板の寸法は約２２００ｍｍｘ約２６００ｍｍまで、又はそれを超える。検査システム１００は検査チャンバ１１０、ロードロックチャンバ１２０、及び複数の検査カラム１１５（図１では７つを図示）を含み、これらの検査カラムは薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）等の大面積基板上に配置された電子デバイスを検査するように適合された電子ビームカラムとして模範的に描かれている。後方散乱電子を検出するための複数の検出装置（図示せず）は検査チャンバ１１０の内部容積内に検査カラム１１５に隣接して配置されている。検査システム１００は、典型的にはクリーンルーム環境内に設置され、１つ以上の大面積基板１０５を検査システム１００に、及び検査システムから輸送するロボット設備又はコンベヤシステム等の基板取扱設備を含む製造システムの一部であってもよい。一実施形態において、検査システム１００は、基板を検査チャンバ１１０内に配置する際に大面積基板上の対象領域を観察するための、検査チャンバ１１０の上面に連結された顕微鏡アセンブリ１６０も含む。

検査チャンバ１１０の内部へは、少なくとも、ロードロックチャンバ１２０と検査チャンバ１１０との間のバルブ１３５を通してアクセス可能である。内部へは１つ以上の可動式側壁１５０によりアクセス可能であってもよく、各側壁は可動式側壁１５０単体或いはその組み合わせの開閉を促進するための少なくとも１つのアクチュエータ１５１を含む。可動式側壁１５０により、検査チャンバ１１０の内部に保守と点検のためのアクセスが可能となり、プローバアセンブリ（図示せず）等の１つ以上の検査デバイスの検査チャンバ１１０への又は検査チャンバからの搬送が促進される。可動式側壁１５０は、Ｏリング、ガスケットその他を使用して閉鎖した際に検査チャンバ１１０を真空密閉するように構成されている。他の実施形態においては（図示せず）、検査チャンバ１１０の上面を開閉式にすることで内部へのアクセスを可能としても、及び／又は１つ以上の検査デバイスの搬送を促進してもよい。検査チャンバ１１０の少なくとも上面を蝶着、上昇、下降、横方向に運動、又はその組み合わせをするように適合させてもよい。大面積基板を検査するための電子ビーム検査システムの様々な構成部品の一例は、２００６年３月１４日に出願され、２００６年１１月２日に米国特許出願公開第２００６／０２４４４６７号として公開された米国特許出願第１１／３７５６２５号、２００５年７月２７日に出願され２００６年２月２３日に米国特許出願公開第２００６／００３８５５４号として公開された米国特許出願第１１／１９０３２０号、及び２００４年１２月２１日発行の米国特許第６８３３７１７号「集積基板搬送モジュールを備えた電子ビームテストシステム」に記載されており、これらの出願は参照により本願に組み込まれる。

ロードロックチャンバ１２０は周囲環境から選択的に密閉可能であり、典型的には１つ以上の真空ポンプ１２２に連結されており、検査チャンバ１１０はロードロックチャンバ１２０の真空ポンプとは別の１つ以上の真空ポンプ１２２に連結されていてもよい。大面積基板を検査するための電子ビーム検査システムの様々な構成部品の例は、２００６年３月１４日出願の米国特許出願公開第２００６／０２４４４６７号、及び２００４年１２月２１日発行の米国特許第６８３３７１７号に記載されており、これらの出願は参照により本願に組み込まれる。

一実施形態において、ロードロックチャンバ１２０は搬入ポート１３０を通してクリーンルーム環境から大面積基板１０５を受け取り、バルブ１３５を通してロードロックチャンバ１２０から検査チャンバ１１０への基板の搬送を促進し、その反対の方法でクリーンルーム環境へと大面積基板を戻すように適合されている。他の実施形態において、大面積基板１０５は搬入ポート１３０を通って検査システム１００に入り、次にロードロックチャンバ１２０からバルブ１３５を通って検査チャンバ１１０へと搬送され、大面積基板は検査チャンバ１１０の反対端部に連結されたポート１３６を通してクリーンルーム環境に戻される。或いは、１つ以上のロードロックチャンバを検査チャンバ１１０のＹ軸又はＹ方向に直交して連結して、Ｕ型処理システム又はＺ型処理システム（図示せず）を形成してもよい。検査チャンバ１１０のその他の実施形態と基板搬入／搬出配置の様々な実施形態は、上で引用により本願に組み込んだ米国特許出願公開第２００６／０２４４４６７号により十分に記載されている。

ロードロックチャンバ１２０は少なくとも２枚の大面積基板の搬送を促進するように構成されたデュアルスロットロードロックチャンバであってもよい。デュアルスロットロードロックチャンバの例は、上で引用により本願に組み込んだ米国特許第６８３３７１７号、２００５年１２月８日に出願の米国特許出願公開第２００６／０２７３８１５号、２００７年４月１２日に出願の米国特許仮出願第６０／９１１４９６号に記載されており、双方共に引用によって本願に組み込まれる。

本願に記載の実施形態は、上述の大面積基板上の電子デバイスの動作性を検査するための検査システム１００での使用に適合させたものである。電子デバイスの検査を促進するために使用するプローバアセンブリは、複合大面積基板上の多様なディスプレイ割り付けに適合するように構成変更可能に適合されており、プローバアセンブリの検査チャンバ１１０への搬送が最小限に抑えられる。プローバ搬送を最小限にすることで、システムのスループットの向上が可能となる。検査システム１００で使用し得る２つの模範プローバアセンブリをここで説明する。

図２Ａは図１に図示の検査システム１００の部分側面図である。検査チャンバ１１０はロードロックチャンバ１２０に連結されており、ロードロックチャンバの内部には基板１０５が配置されている。検査チャンバ１１０は内部容積２００を含み、内部容積はフレーム２１４Ａ（一辺のみが図示）に沿って配置され可動である検査テーブル２１０と、プローバ２０５A及びプローバ２０５Ｂ等の２つのプローバアセンブリを含む。プローバ２０５Ａ、２０５Ｂは、検査テーブル２１０の対向する側面（この図では２４０Ａのみ図示）上のプローバ支持体２４０と２４０Ｂによって少なくとも部分的に支持され、またこれらに沿って可動である。検査テーブル２１０はフレーム２１４Ａと検査テーブル２１０との間に連結された駆動装置（図示せず）によって、フレーム２１４Ａに沿って内部容積２００内をその長さに沿って移動可能である。プローバ２０５Ａ、２０５Ｂは、プローバ２０５Ａ、２０５Ｂ及びプローバ支持体２４０Ａ、２４０Ｂの一方又は双方に連結された複数の駆動装置２２４によって、プローバ支持体２４０の長さに沿って移動可能である。他の実施形態においては（図示せず）、内部容積２００は２つ以上のプローバアセンブリを含むように適合されており、プローバアセンブリの少なくとも１つを検査シーケンスに使用又はそのために準備してもよく、もう一方のプローバアセンブリを内部容積２００内に格納する。

一実施形態において、検査テーブル２１０は互いに積層された、３つの実質的に平面のステージを含む。一態様において、３つのステージのそれぞれは、Ｘ、Ｙ、Ｚ方向等の直交軸に沿って独立して移動する。上部ステージ２１２は、検査中に基板１０５を支持するように構成されており、エンドエフェクタ２１４の複数のフィンガー（図２Ｂに図示）を受けるためのスロットをその間に有する多数のパネルを含む。一実施形態において、上部ステージ２１２は少なくともＺ方向に移動し、エンドエフェクタ２１４はそこから横方向（Ｙ方向）に延び、基板をロードロックチャンバ１２０に又はロードロックチャンバから搬送する。エンドエフェクタと検査テーブルの詳細は、上で引用により本願に組み込んだ米国特許出願公開第２００６／０２４４４６７号に記載されている。

一実施形態において、検査システム１００は、その上に電子デバイスを有する大面積基板１０５を検査シーケンスにより図においてＹ方向と示された単一の方向軸に沿って搬送するように構成されている。具体的には、基板１０５を、基板上の複数の検査カラム１１５のアドレス可能領域によって形成された検査区域２９０を通過させて単一の方向軸に沿って移動させる。他の実施形態において、検査シーケンス及び／又は予備検査又は事後検査はＸ及びＹ軸に沿った組み合わせの運動を含んでいてもよい。例えば、基板１０５を上部ステージ２１２とエンドエフェクタ２１８の一方又は双方により動かすことで、検査前に基板位置のずれを修正してもよい。その他の実施形態において、検査シーケンスは検査カラム１１５と検査テーブル２１０の一方又は双方によるＺ方向運動を含んでいてもよい。

基板１０５は、基板の幅又は基板の長さのいずれかに沿って検査システム１００内へと導入してもよい。検査システム内での基板１０５のＹ方向運動により、検査システムの寸法は基板１０５の幅又は長さ寸法よりも若干大きくなる。また、単一方向軸に沿っての支持体テーブルの運動により、支持体テーブルをＸ方向に移動させるのに必要な駆動装置が不要になる又は最小限になる可能性がある。単一方向の移動とすることにより、ロードロックチャンバ１２０及び検査チャンバ１１０の高さを最小限にとどめることができる。検査システムの高さの低下と最狭幅とが相まって、ロードロックチャンバ１２０と検査チャンバ１１０の容積が低下する。この容積の低下により、ロードロックチャンバ１２０と検査チャンバ１１０におけるポンプダウン及び通気時間が短縮され、検査システム１００のスループットが向上する。

検査チャンバ１１０は顕微鏡アセンブリ１６０を含み得る最上部２２２も含み、顕微鏡アセンブリは最上部２２２に形成されたビューポート１５９上方に可動式に位置された顕微鏡１５８を備える。ビューポート１５９はガラス、プラスチック、石英、その他の透明な材料から成る透明な条片であり、検査チャンバ１１０の内部容積２００に選択的に存在する陰圧に耐えるように構成されている。一実施形態においては、顕微鏡１５８と顕微鏡アセンブリ１６０の一方又は双方が水平（Ｘ方向）に移動して、基板がビューポート１５９の下方に位置された際、基板の対象とする領域を観察する。特定の実施形態において、顕微鏡１５８は、被写界深度への調節を可能とするフォーカスモジュール（図示せず）を備える。

一実施形態においては、１つ以上の可動式側壁１５０（図１）を通してプローバ２０５Ａ、２０５Ｂを検査テーブル２１０に供給する。プローバ２０５Ａ、２０５Ｂは手動で検査テーブル２１０に搬送してもよく、或いはプローバを単体又はまとめて搬送するように適合させたプローバ搬送装置（図示せず）を用いてクリーンルーム環境から検査テーブル２１０へと搬送してもよい。一実施形態において、１つ又は２つ以上のプローバを検査チャンバ１１０に供給して検査手順に使用しても、或いは内部容積２００内に格納してもよい。プローバ２０５Ａ、２０５Ｂは検査テーブル２１０の対向する側面に沿ってプローバ支持体２４０によって少なくとも部分的に支持されている。プローバ２０５Ａ、２０５Ｂはプローバ支持体２４０Ａ、２４０Ｂの長さに沿って水平に（Ｙ方向）移動し、基板１０５上に位置する電子デバイスを検査するように適合されている。

図２Ｂは、図２Ａに図示の検査テーブル２１０の一部の等角図である。基板１０５が検査テーブル２１０の上部ステージ２１２上に配置されている。プローバ２０５Ａ、２０５Ｂが基板１０５上方のプローバ支持体２４０の上面上に図示されている。プローバ２０５Ａ、２０５Ｂは、プローバ支持体２４０Ａ、２４０Ｂと各プローバ２０５Ａ、２０５Ｂの対向面との間に連結された複数の駆動装置２２４によって、プローバ支持体２４０Ａ、２４０Ｂの長さに沿って移動するように適合されている。一実施形態において、プローバ２０５Ａ、２０５Ｂはそれぞれ２つの駆動装置２２４を含み（この図では１つのみを図示）、駆動装置は双方共にプローバ支持体２４０Ａ、２４０Ｂに沿って移動するように適合されている。各プローバ２０５Ａ、２０５Ｂのそれぞれに連結された駆動装置２２４は同期及び／又はモニタされており、実質的に等しい駆動力及び／又は実質的に等しい移動速度を供給してプローバ支持体２４０Ａ、２４０Ｂの長さに沿って各プローバを移動する。他の実施形態において、駆動装置２２４はプローバ２０５Ａ、２０５Ｂのそれぞれを水平（Ｙ方向）のみならず垂直（Ｚ方向）に移動させる。この実施形態において、プローバ２０５Ａ、２０５Ｂはプローバ支持体２４０Ａ、２４０Ｂの上面から間隔を置いて配置してもよい。

各駆動装置２２４を独立して作動させることで基板１０５間、基板１０５上のディスプレイ間（図示せず）、及び／又は基板１０５上のコンタクトパッド（図示せず）間での整列度を向上させてもよい。駆動装置により、プローバ２０５Ａ、２０５Ｂに相対する基板１０５、及び／又はその上のディスプレイとコンタクトパッド、及び／又はプローバ２０５Ａ、２０５Ｂ上に配置されたコンタクトヘッドアセンブリ３１８の整列度が向上し得る。プローバ２０５Ａ、２０５Ｂは座標情報を駆動装置２２４に提供する制御装置に連結されている。制御装置は個々のコンタクトヘッドアセンブリ３１８にも座標情報を送り、コンタクトヘッドアセンブリ３１８の移動を促進する。また、制御装置は各プローバ２０５Ａ、２０５Ｂに電気的に連結されており、コンタクトヘッドアセンブリ３１８上に配置された複数のプローバピン（図示せず）に信号を送信する、又はピンからの信号を検出する。制御装置と電源（図示せず）との間のワイヤ又はコネクタは、プローバ支持体２４０Ａ、２４０Ｂ及び／又は検査テーブル２１０の長さに沿ってプローバ２０５Ａ、２０５Ｂの動きを促進するケーブルトレイ３４２によって支持してもよい。

一実施形態においては、駆動装置２２４により、プローバ２０５Ａ、２０５Ｂは、プローバ支持体２４０Ａ、２４０Ｂ及び／又は検査テーブル２１０の長さに沿った休止位置、基板搬送位置、検査位置間での移動が可能となる。搬送位置の例として、プローバ２０５Ａと２０５Ｂはプローバ支持体２４０Ａと２４０Ｂに沿ったいずれの位置にあってもよく、駆動装置２２４のＺ方向運動により、プローバ２０５Ａ、２０５Ｂは持ち上げられ、プローバ２０５Ａ、２０５Ｂと基板１０５及び／又は上部ステージ２１２との間に間隔が置かれ、これにより基板１０５の上昇と移動とが阻害されることなく行える。搬送位置の別の例において、プローバ２０５Ａ、２０５Ｂはプローバ支持体２４０Ａ、２４０Ｂの遠位端の休止位置へと移動させてもよい。例えば、プローバ２０５Ａ、２０５Ｂに連結した駆動装置２２４を駆動し、１つ又は双方のプローバ２０５Ａ、２０５Ｂを端部２４１に移動させ、基板１０５から取り除く。一旦、プローバ２０５Ａ、２０５Ｂを基板１０５から離す及び／又は外したら、エンドエフェクタ２１４が上部ステージ２１２から基板１０５を持ち上げ、ロードロックチャンバ１２０（図２Ａ）に移動し、別の検査対象基板を検査テーブル２１０に移動してもよい。

図３Ａは基板１０５と、プローバ支持体部材２４０Ａ、２４０Ｂにより基板１０５上方に支持された２つのプローバ２０５Ａ、２０５Ｂの一実施形態の部分上面図である。基板１０５を、検査チャンバ１１０内に収容した検査テーブル２１０上に移動、位置させてもよく、或いは基板１０５は基板１０５を支持し、直線方向に移動するように適合させたいずれのステージ又は検査テーブル上に移動、位置させてもよい。一応用例において、検査テーブル２１０は、基板１０５を支持し、直線方向に移動可能ないずれのステージ又は支持体であってもよい。それに加えて或いは代わるものとして、検査テーブル２１０を定置式とし、基板１０５が検査テーブル２１０に相対して直線方向に動くように適合させてもよい。用途によっては、検査手順に真空状態を必要としないことから、検査チャンバ１１０及び／又はロードロックチャンバ１２０は任意であってよい。

概して、基板１０５は矩形で、典型的には、ディスプレイ３３０_Ｎとして図示される１つ以上のフラットパネルデバイス又は液晶ディスプレイを形成するために大面積を有する。各ディスプレイ３３０_Ｎは、典型的には、各ディスプレイ３３０_Ｎの外周部に隣接して位置された、コンタクトパッド３２３及び／又は３２７等の複数の導電性領域を含む。コンタクトパッド３２３、３２７は単一の導電性接触点であっても、或いはパッドブロックとも称される複数の導電性接触点であってもよく、典型的には各ディスプレイ３３０_Ｎの外縁と平行に配列される。コンタクトパッド３２３、３２７のその他の例としては、ディスプレイ３３０_Ｎの外周部に隣接して設置する短絡バーを挙げることができる。

一般的に、コンタクトパッド３２３、３２７は隣接するディスプレイ３３０_Ｎ上の電子デバイスと電気的に連通しており、各ディスプレイ３３０_Ｎに隣接して形成又は配置される。各コンタクトパッド３２３、３２７は最終製造段階で細線接続用の連結点が得られるように構成されるが、各ディスプレイ３３０_Ｎの動作性を検査するために使用してもよい。例えば、ディスプレイの検査中、コンタクトパッド３２３、３２７を、各プローバ２０５Ａ、２０５Ｂに連結された複数のコンタクトヘッドアセンブリ３１８と選択的に電気的に連通するように適合させる。コンタクトパッド３２３、３２７はコンタクトヘッドアセンブリ３１８上に配置された複数のプローバピン４２５（図４Ｂ−４Ｃ）のインターフェースとなり、プローバピンは各ディスプレイ３３０_Ｎ上のＴＦＴに信号を印加又はＴＦＴからの信号を検知する。信号は、ワイヤ又はケーブルで各プローバピン４２５に電気的に連結されたプローバ２０５Ａ、２０５Ｂに連結された制御装置によって供給、又は制御装置に送信される。コンタクトパッドは、コンタクトパッド３２３、３２７のように、実質的に基板１０５のＹ軸、及び／又は実質的に基板１０５のＸ軸に沿ってそれぞれ設置してもよい。

一実施形態において、各ディスプレイ３３０_Ｎは４つの縁部から構成される外周部を含み、各コンタクトパッド３２３、３２７はディスプレイ３３０_Ｎの外周部に隣接した若干外側に配置される。コンタクトパッド３２３、３２７は外周部の縁部に実質的に平行であっても、或いはディスプレイ縁部と角度を成すものであってもよい。例えば、コンタクトパッドは列又は段状の複数の接触点であってもよく、又、コンタクトパッドの列／段がディスプレイの縁部と平行でない場合、列／段はディスプレイ３３０_Ｎの縁部から角度を形成するものであってもよい。ディスプレイ３３０_Ｎの上隅に沿ってコンタクトパッド３２３、３２７を図示しているが、コンタクトパッドはディスプレイ３３０_Ｎのどの隅又は辺に配置してもよい。

一実施形態において、プローバ２０５Ａ、２０５Ｂの一方又は双方は複数のコンタクトヘッドアセンブリ３１８を含み、基板１０５の幅（Ｘ方向）に沿った段の全てのディスプレイ３３０_Ｎを同時に検査する。例えば、プローバ２０５Ａ又は２０５Ｂはディスプレイ３３０_１に隣接するコンタクトパッド３２７に接触するための４つのコンタクトヘッドアセンブリ３１８を含んでいてもよい。他の例において、プローバ２０５Ａ、２０５Ｂはディスプレイ３３０_１に隣接したコンタクトパッド３２３に接触するように適合された４つのコンタクトヘッドアセンブリ３１８を含んでいてもよい。他の例において、プローバ２０５Ａ、２０５Ｂは段内全てのコンタクトパッド３２３、３２７、例えばディスプレイ３３０_１に隣接するコンタクトパッド３２３、３２７に接触するように適合させた複数のコンタクトヘッドアセンブリ３１８を含んでいてもよい。この例において、プローバ２０５Ａ、２０５Ｂは８つのコンタクトヘッドアセンブリ、又はコンタクトパッド３２３、３２７に接触するよう構成した形状の４つのコンタクトヘッドアセンブリ３１８を含んでいてもよい。他の実施形態において、プローバ２０５Ａ、２０５Ｂは基板幅（Ｘ方向）の段内の各ディスプレイ３３０_Ｎに連結された複数のコンタクトパッド３２３、３２７に接触する任意の数のコンタクトヘッドアセンブリを含む。例えば、プローバ２０５Ａ、２０５Ｂのそれぞれが段内のディスプレイ３３０_Ｎを検査するための８つのコンタクトヘッドアセンブリを含んでいてもよい。他の例において、各プローバ２０５Ａ、２０５Ｂは一段が６つのディスプレイ３３０_Ｎ及び／又は６つのコンタクトパッド位置を含む配列となっているディスプレイ３３０_Ｎを検査する６つのコンタクトヘッドアセンブリ３１８を含んでいてもよい。

基板１０５はディスプレイと称し得る製品構造を幾つ、どんな構成で含んでいてもよく、製品はそれぞれのディスプレイについて、対応するいずれのコンタクトパッド構成を含んでいてもよい。この例において、基板１０５は４０インチのディスプレイ３３０_１、３３０_２を８つ、２３インチのディスプレイ３３０_３、３３０_４を８つ含む。各ディスプレイ３３０_Ｎはコンタクトパッド３２３、３２７、又はその双方を有していてもよい。プローバ２０５Ａ、２０５Ｂは、多様なディスプレイ及び／又はコンタクトパッド構成に適合可能であることにより、この製品構成及びその他の製品構成の検査に適合されている。

基板１０５のディスプレイ３３０_Ｎの数とその割り付けは基板表面積を効率的に使用できるいずれのものであってもよい。例えば、製造者は様々なディスプレイとコンタクトパッド配列を有する複合基板１０５を製造してもよい。例として、基板１０５はあるサイズの図示のディスプレイ３３０_Ｎを８つ、３３０_Ｎを１５つ、３３０_Ｎを６つ、ディスプレイ３３０_Ｎを８つ及び別のサイズのディスプレイ３３０_Ｎを８つ、又はあるサイズの複数のディスプレイ３３０_Ｎと１つ以上の異なるサイズのディスプレイ３３０_Ｎを複数含んでいてもよい。

基板１０５の製品構成に関わらず、各ディスプレイ３３０_Ｎはそれぞれに隣接するコンタクトパッド３２３、３２７を含んでいてもよい。ディスプレイ３３０_Ｎ及び／又はコンタクトパッド３２３、３２７が、図３Ａに図示されるようにＸ及びＹ軸方向で基板に整列していない場合がある。整列させる代わりに、基板表面積を効率的に使用するためにディスプレイ３３０_Ｎを若干ずらして配置してもよい。一例は図３Ａが準拠して図示し得る。

図示のように、段１、２（ディスプレイ３３０_１及び３３０_２）がＸ及びＹ軸に相対して実質的に整列され、実質的に整列されたコンタクトパッド３２３、３２７を有していてもよい。しかしながら、段３、４（ディスプレイ３３０_３、３３０_４）の間隔及び／又は配置は段１、２とＹ方向に相対して整列していなくてもよい。この変形配列に適合するために、プローバ２０５Ａ、２０５Ｂは少なくともフレーム３０３の長さに沿って移動することで多様なディスプレイ３３０_Ｎの配列に適応する可動式コンタクトヘッドアセンブリ３１８を含む。可動式コンタクトヘッドアセンブリ３１８により、異なるディスプレイ及びコンタクトパッド構成を有する基板間での調節も可能となる。本願に記載の実施形態は、複数のコンタクトヘッドアセンブリ３１８を有するプローバを設けることで同一又は異なる基板上の異なる構成に適合し、ある基板又は異なる基板の検査を促進する。プローバ２０５Ａ、２０５Ｂの適合性により、典型的にはかなりの時間の検査チャンバの通気とポンプダウンを必要とするプローバ移動を最低限になる又は排除され、検査チャンバの稼動継続が可能となる。

各プローバ２０５Ａ、２０５Ｂは、概して、プローバ支持体２４０Ａと２４０Ｂとの間の領域にかかるフレーム３０３を少なくとも含む。フレーム３０３は一体構造であっても、締め具、ボルト、ネジ、溶接、又はその組み合わせによって連結された複数の構造材であってもよい。一実施形態において、フレームは管状の長手方向通路の断面の構造形状を構成するものであり、フレームの少なくとも一部が管状の長手方向通路を規定してもよい。フレーム３０３は金属、硬質又は半硬質プラスチック、又はその組み合わせ等の軽量材料から成るものであってもよい。一実施形態において、フレーム３０３はアルミニウム材料を含む。

一旦、コンタクトパッド３２３、３２７を介してコンタクトヘッドアセンブリ３１８をディスプレイ３３０_Ｎに電気的に連結したら、制御装置を準備して信号を基板１０５上の電子デバイスに送信、又は電子デバイスから受信してもよい。検査テーブル２１０を駆動して、検査カラム（図示せず）の質的アドレス可能領域によって規定される検査区域２９０を上部ステージ２１２に通過させてもよく、検査カラムは電子ビームカラム、荷電粒子エミッタ、電荷検出装置、光学装置、電荷結合素子、カメラ、及び基板１０５上の電子デバイスの動作性を検査するように適合させたその他のデバイスであってもよい。検査区域２９０は、基板１０５上方に、検査区域２９０を基板が通過する際に基板１０５の長さと幅を検査するに十分な質的アドレス可能な領域を提供するように構成されている。一実施形態において、検査区域２９０はＸ方向に約１９５０ｍｍ〜約２２５０ｍｍ、Ｙ方向に約２４０ｍｍ〜約２９０ｍｍの面積を含む。他の実施形態において、検査区域２９０はＸ方向に約１９２０ｍｍ〜約２３２０ｍｍ、Ｙ方向に約３２５ｍｍ〜約３７５ｍｍである。検査カラムによって規定される検査領域についての更なる情報は、上で参照により本願に組み込んだ米国特許出願公開第２００６／０２４４４６７号から得られる。

一段につきディスプレイ３３０_Ｎが４つの場合の検査について検査作業を記載しているが、コンタクトヘッドアセンブリ３１８を新たに追加することで一段あたり任意の数のディスプレイ３３０_Ｎを検査し得る。これに加え、より多くのコンタクトヘッドアセンブリ３１８を各プローバ２０５Ａ、２０５Ｂに連結してもよく、検査に不要なコンタクトヘッドアセンブリ３１８はフレーム３０３の長さに沿って格納又は待機させてもよい。一例において、各プローバ２０５Ａ、２０５Ｂはフレーム３０３の長さに沿って可動する６つのコンタクトヘッドアセンブリ３１８を含んでいてもよく、一段あたりのディスプレイ３３０_Ｎの数が４つの場合、２つのコンタクトヘッドアセンブリ３１８をフレーム３０３に沿って待機させ、検査を妨げないようにしてもよい。６つのコンタクトヘッドアセンブリ３１８により一段あたり最大６つのディスプレイ３３０_Ｎが検査可能となり、或いは不要なコンタクトヘッドアセンブリを格納又は待機させることでそれより少ない数のディスプレイの検査が可能となる。一段につきディスプレイ３３０_Ｎ４つを検査する場合、検査シーケンスに不要なコンタクトヘッドアセンブリは検査対象のディスプレイ３３０_Ｎの領域外に待機させてもよい。例えば、使用しないコンタクトヘッドアセンブリ３１８を段のディスプレイ３３０_Ｎの外周部外に位置させてもよい。この位置は基板１０５の縁部に沿ったものであっても、或いはコンタクトヘッドアセンブリ３１８が段のディスプレイ３３０_Ｎのアドレス可能領域の障害とならないいずれの位置でもあってもよい。

一実施形態において、プローバ２０５Ａ、２０５Ｂは、可動式のコンタクトヘッドアセンブリを有することで異なる基板ディスプレイとコンタクトパッド配列に合わせて構成可能かつ適合可能である。例えば、プローバ２０５Ａ及び／又はプローバ２０５Ｂは、図３Ａに図示される第１基板１０５等の第１基板の検査に合わせて構成してもよい。一旦、第１基板１０５の検査を終えたら、製造者は第１基板１０５と実質的に同様のディスプレイ及びコンタクトパッド構成を有する１つ以上の基板をキューにいれてもよい。この場合、プローバ２０５Ａ及び／又はプローバ２０５Ｂは、第１基板１０５と同様の各基板の検査中、再構成されることなく検査チャンバ１１０中に留まることができる。検査対象基板の配列に適合させるために、プローバ２０５Ａ、２０５Ｂは若干の調節を要することがあるが、コンタクトヘッドアセンブリのピッチは実質的に同一のままである。

しかしながら、第１基板１０５と同様のディスプレイとコンタクトパッド構成を有する１つ以上の基板を検査した後、製造者は第１基板１０５の割り付けとは異なる、異なるディスプレイとコンタクトパッド構成を有する別の基板をキューに入れてもよい。この場合、制御装置から個々のコンタクトヘッドアセンブリ３１８への信号により、チャンバを真空下においたまま、コンタクトヘッドアセンブリ３１８を検査対象基板に合わせて構成してもよい。プローバ２０５Ａ及び／又は２０５Ｂを検査チャンバ１１０内に留めてもよく、これにより通気、検査チャンバ１１０のクリーンルーム環境への開放、ポンプダウン時間が不要となる。

図３Ｂは、プローバ２０５Ａ、２０５Ｂの検査位置の一実施形態の部分平面図である。図示のように、プローバ２０５Ｂは段４のディスプレイ３３０_４を検査するための検査位置にあり、プローバ２０５Ａは段３のディスプレイ３３０_３を検査するための検査位置にある。段４のディスプレイ３３０_４を検査するために、コンタクトパッド３２７とプローバ２０５Ｂのコンタクトヘッド３１８のプローバピン（図４Ｂ−４Ｃ）とを互いに接触させる。この接触は、検査テーブル２１０の上部ステージ２１２とコンタクトヘッド３１８の一方又は双方の垂直（Ｚ方向）運動によって行われる。一実施形態においては、上部ステージ２１２の上面上に支持された基板１０５を垂直（Ｚ方向）に移動させて、プローバ２０５Ｂのプローバピンとコンタクトパッド３２７との接触を促進する。

この例において、プローバ２０５Ｂに連結した駆動装置２２４をＹ方向に段４（ディスプレイ３３０_４）に隣接した位置に駆動させることで、プローバ２０５Ｂを検査準備状態にしてもよい。同様に、プローバ２０５Ａを段３（ディスプレイ３３０_３）に隣接して位置させてもよい。プローバ２０５Ａ、２０５Ｂがそれぞれ段３、４に隣接したら、各プローバ２０５Ａ、２０５Ｂに連結された駆動装置２２４を停止してもよい。プローバ２０５Ａ、２０５Ｂ及び基板１０５、又はディスプレイ３３０_３−４間での整列のズレは、必要に応じて駆動装置２２４を駆動させることで補正してもよい。プローバ２０５Ｂが、プローバ２０５Ｂのどの部分もディスプレイ３３０_４をカバーしていない段４に隣接した場所に位置され、基板１０５が検査区域２９０を通過する際にディスプレイ３３０_４の検査を妨げる場合がある。適切な位置にある場合、プローバ２０５Ａ、２０５Ｂのコンタクトヘッドアセンブリ３１８はそれぞれのフレーム３０３上を横方向（Ｘ方向）に移動し、基板１０５上のコンタクトパッド３２３及び／又は３２７に相対したコンタクトヘッドアセンブリ３１８のコンタクトヘッドの整列と位置決めを促進する。コンタクトヘッドアセンブリ３１８のコンタクトヘッドをプローバ２０５Ｂに倣ってフレーム３０３に平行な位置、或いはプローバ２０５Ａに倣ってフレーム３０３に直交した位置に更に駆動させてもよい。一旦、コンタクトヘッドアセンブリ３１８のコンタクトヘッドが正しく配置されたら、コンタクトパッド３２３、３２７をコンタクトヘッドアセンブリ３１８のコンタクトヘッド上のプローバピンと接触させ、検査テーブル２１０と基板１０５を水平（Ｙ方向）に移動させて検査区域２９０を通過させることで検査シーケンスを開始してもよい。

図３Ｃはプローバ２０５Ａの検査位置の他の実施形態の部分上面図である。図示のように、段３、４に配置されたディスプレイ３３０_３−４は検査区域２９０を通過し、段１、２上に配置されたディスプレイ３３０_１−２が検査区域２９０を通過準備状態にある。図示はしていないが、プローバ２０５Ｂを用いて段１、２の一方又は双方上に配置されたディスプレイ３３０_Ｎを検査してもよい。しかし、この例においては、段１及び２上に配置したディスプレイ３３０_１−２を検査するためにプローバ２０５Ｂを使用しなくてもよい。この例においては、プローバ２０５Ｂを検査区域２９０外側に位置させ、続く検査の妨げとならないようにしてもよい。

段２のディスプレイ３３０_２を検査に向けて準備するために、プローバ２０５Ａのコンタクトヘッド３１８をコンタクトパッド３２７の上に位置させる。図示はしていないが、コンタクトヘッド３１８はコンタクトパッド３２３上方に位置させてもよく、或いはコンタクトヘッド３１８とコンタクトパッド３２３、３２７の組み合わせとが接触するようにプローバ２０５Ａを位置、構成してもよい。段２のディスプレイ３３０_２を検査するために、コンタクトパッド３２３とプローバ２０５Ｂのコンタクトヘッド３１８のプローバピンを互いに接触させる。この接触は、検査テーブル２１０の上部ステージ２１２とコンタクトヘッド３１８の一方又は双方の垂直（Ｚ方向）運動によって行ってもよい。一実施形態においては、上部ステージ２１２の上面上に支持された基板１０５を垂直（Ｚ方向）に移動させ、プローバ２０５Ａに連結されたプローバピンとコンタクトパッド３２３との接触を促進する。コンタクトパッド３２３とプローバ２０５Ａに連結されたプローバピンとの間に一旦、電気的連通が確立されたら、基板１０５を複数の検査カラム（図示せず）の下の検査区域２９０を通過させてもよい。段１のディスプレイ３３０_１は、上述と同様にして検査に備えてもよく、簡潔にするため図示はしていない。

全ディスプレイ３３０_Ｎの検査終了後、基板１０５を検査チャンバ１１０からロードロックチャンバ１２０に搬送してもよい。異なるディスプレイ及び／又はコンタクトパッドパターンを有する基板を検査に向けてキューにいれ、検査チャンバ１１０に搬送してもよい。基板搬送中、又は検査前に、検査チャンバ１１０を真空下にしたままでプローバアセンブリの一方又は双方を検査準備状態にしてもよい。

図４Ａは、プローバ２０５Ｂのフレーム３３０に連結されたコンタクトヘッドアセンブリ３１８の一実施形態の等角図である。コンタクトヘッドアセンブリ３１８はフレーム３０３に相対して可動である筐体４０５を含み、筐体４０５は筐体４０５に相対して可動であるコンタクトヘッド４０２を含む。コンタクトヘッド４０２は、基板１０５上の複数のコンタクトパッド３２３及び／又は３２７に接触するための複数のプローバピン（図示せず）を含み、コンタクトヘッド４０２は枢支点４０８で筐体４０５に可動式に連結されている。筐体４０５は筐体４０５をフレーム３０３の一部であるインターフェース４１５を挟んで直線的に移動させるキャリッジ４１０にも連結されている。インターフェース４１５はコンタクトヘッドアセンブリ３１８がフレーム３０３を横方向に横断する際のガイドであってもよく、又、セラミック条片及び／又はエンコーダテープも備えていてもよい。

コンタクトヘッドアセンブリ３１８の横運動を促進するために、コンタクトヘッドアセンブリ３１８をベルト４１２Ａに連結し、ベルトはフレーム３０３に連結されたアクチュエータ（この図では図示せず）に連結されている。その他のベルト４１２Ｂ、４１２Ｃも図示されており、この図では示されていないその他のコンタクトヘッドアセンブリ３１８に連結されている。コンタクトヘッドアセンブリ３１８に連結されたベルト４１２ＡはＸ方向に移動し、筐体４０５をフレーム３０３に相対して移動させる。フレームはケーブル４１１を支持するためのケーブルトレイ４０９も含み、ケーブル４１１は筐体４０５を介してコンタクトヘッド４０２に連結されている。ケーブル４１１は、コンタクトヘッド４０２上に配置された各プローバピン（図示せず）への細線接続を含むリボンケーブルであってもよく、プローバ２０５Ｂに使用したその他の電気接続も含んでいてもよい。

図４Ｂはコンタクトヘッドアセンブリ３１８の一実施形態の概略側面図である。コンタクトヘッド４０２は複数のプローバピン４２５を含む下面４２９を有する本体部を含む。複数のプローバピンは１つ以上のポゴピン、１つ以上の針状プローブ、及びその組み合わせであってもよい。複数のプローバピン４２５は、基板１０５上に設置された複数のコンタクトパッド３２３、３２７（図３Ａ−３Ｃ）に接触させることで基板上に配置された電子デバイスの動作性を検査するように適合されている。

各プローバピン４２５は、各ディスプレイ３３０_Ｎ上のデバイスに制御装置からの信号を送る、又は各ディスプレイ３３０_Ｎからの信号を検知し、受け取った信号を制御装置に送るように適合されている。一実施形態においては、プローバピン４２５を選択的に互いに制御装置に電気的に結合させることで１つの信号を複数のプローバピン４２５のそれぞれに送信、或いは複数のプローバピンのそれぞれから受信することが可能となる。他の実施形態において、複数のプローバピン４２５のそれぞれは独立して制御装置に選択的に電気結合されてもよく、複数の信号が複数のプローバピン４２５に、或いはプローバピンから別々に通信される。選択的な結合と減結合は制御装置からの入力により行ってもよい。また、プローバピン４２５は、１つ以上の信号を選択的に送信及び受信するのみならず、静電気を放電するように構成してもよい。

一実施形態において、各プローバピン４２５はパッチボードアセンブリ４５０により、制御装置と連通しているパターン発生器出力に接続されていてもよい。個々のパッチボードを用いて、プローバピンへの出力の割り当てを制御してもよく、各パッチボードを特定の型のディスプレイに合わせて構成してもよい。従って、異なる型のディスプレイの検査には、検査対象となるディスプレイに合わせて構成した特定のパッチボードの選定が必要となる場合がある。

コンタクトヘッドアセンブリ３１８は、筐体４０５の下面から延びる可動部材４２０も含み、可動部材は筐体４０５とフレーム３０３（図４Ａ）に相対したコンタクトヘッド４０２の動きを促進する。一実施形態において、可動部材４２０はコンタクトヘッド４０２に連結されており、コンタクトヘッドヘッド４０２のフレーム３０３に相対した回転運動を促進する。可動部材４２０は、図６及び７Ａ−７Ｈに関連して記載するように、筐体４０５内に配置されたバイアス部材との接触によって少なくとも部分的に加えられる力に応答して、少なくとも矢印Ｄの方向に可動し得る。

一実施形態において、コンタクトヘッド４０２は図４Ａに関連して上述したように筐体４０５に相対して可動してもよく、又、コンタクトヘッド４０２は筐体４０５に相対して垂直及び／又は回転運動可能であってもよい。一態様において、コンタクトヘッド４０２はモータ４１８（仮想線で図示）によって筐体４０５に連結される。モータ４１８は少なくとも矢印Ａの方向への垂直運動を生じさせるが、コンタクトヘッド４０２を筐体４０５に相対して角度をつけて移動可能であってもよい。コンタクトヘッド４０２の垂直運動を用いて基板１０５上に配置されたコンタクトパッド３２３、３２７（図３Ａ−３Ｃ）との接触を行ってもよく、角度のついた運動により、基板１０５及び／又はコンタクトパッド３２３、３２７に相対したコンタクトヘッド４０２の整列度を向上することができる。筐体４０５に相対したコンタクトヘッド４０２の角度のついた運動は枢支点４０８での回転運動又は半径方向運動であってもよく、筐体４０５及び／又はフレーム３０３（図４Ａ）に相対して入射角を規定するものである。或いは又はそれに加え、コンタクトヘッド４０２の筐体４０５に対して角度のついた運動は矢印Ｂによって示される方向であってもよく、これにより、基板１０５の水平面に相対したコンタクトヘッド４０２の整列度が向上し得る。

図４Ｃは図４Ｂのコンタクトヘッド４０２の等角図である。コンタクトヘッド４０２は１つ以上の列のプローバピン４２５を有する下面４２９を含む。プローバピン４２５は図のように列状であっても、或いは下面４２９上にいずれの適切なパターンで配置されていてもよい。個々のプローバピン４２５又は列全体を選択してコンタクトパッド３２３、３２７（図３Ａ−３Ｃ）へ信号を供給、又はコンタクトパッドからの信号を検出してもよい。或いは、下面４２９はプローバピン４２５を１列のみ含んでいてもよい。

図５Ａはプローバ２０５Ｂの他の実施形態の等角図である。プローバ２０５Ｂはフレーム３０３と、６つのコンタクトヘッドアセンブリ３１８とを含む。プローバ２０５Ｂは、ベルトによってコンタクトヘッドアセンブリ３１８に連結された、フレーム３０３上に配置された複数のモータ３０５も含む。フレーム３０３は複数のステップ部分５０８Ａ−５０８Ｂも含み、これらによりコンタクトヘッドアセンブリ３１８のコンタクトヘッドの、フレーム３０３に相対して平行な位置及び直交な位置間での方向切り替えが促進される。フレーム３０３は、フレーム３０３に沿った複数のコンタクトヘッドアセンブリ３１８の移動範囲を規定する長さＬ_１を含む。また、フレームは大面積基板（図示せず）の長さ又は幅と同じ又は若干小さい長さＬ_２を含む。一実施形態において、長さＬ_１とＬ_２との差である領域５０６が、コンタクトヘッドアセンブリ３１８の格納領域を規定する。この実施形態において、各コンタクトヘッドアセンブリ３１８を基板の長さ又は幅の外である領域５０６に位置させることで、基板の検査又は搬送を妨害しないようにしてもよい。

図５Ｂはプローバ２０５Ｂの他の実施形態の部分等角図である。プローバ２０５Ｂは第１部分５１５Ａと第２部分５１５Ｂを有するフレーム３０３を含む。第１部分５１５Ａはベルト４１２Ａ−４１２Ｃ及びケーブルトレイ４０９を含み、第２部分５１５Ｂはコンタクトヘッドアセンブリ移動部分を含み、コンタクトヘッドアセンブリ移動部分はインターフェース４１５とステップ部分５０８Ａ−５０８Ｂ（この図では５０８Ａのみを図示）を含む。第１部分５１５Ａはケーブルトレイ４０９とベルト４１２Ａ−４１２Ｃを収容するカバー５０９も含んでいてもよい。

第２部分５１５Ｂは長さＬ_１（図５Ａ）に沿ってチャネル５１８も含む。チャネル５１８は、コンタクトヘッドアセンブリ３１８に連結された可動部材４２０の進路となるように構成されている。チャネル５１８はステップ部分５０８Ａ、５０８Ｂに連結されており、ステップ部分５０８Ａ内での可動部材４２０と複数の停止部５２０との接触を促進する。以下で説明するように、各停止部５２０はチャネル５１８の面から上方向に延び、コンタクトヘッド４０２の方向切り替えを促進するように適合されている。

図６はコンタクトヘッドアセンブリ３１８の下部の等角図である。コンタクトヘッドアセンブリ３１８は枢支点４０８で回転可能な切替延長部６２２に静的に連結されたコンタクトヘッド４０２を含む。切替延長部６２２は、図５Ｂに図示の１つ以上の停止部５２０に、又、フレーム３０３の長さに沿ったその他の停止部で接触するように適合された図４Ｂに図示の可動部材４２０を含む。コンタクトヘッド４０２は、実質的にフレーム３０３に平行な位置Ａと、実質的にフレーム３０３に直交している位置Ｂ（仮想線で図示）との間を選択的に交互に切替され得る。位置Ａ及びＢは、切替延長部６２２とセンサ６２８との接触によってモニタしてもよい。

切替延長部６２２は、そこから延びる可動部材４２０を有する下面６３０を含む。また、切替延長部６２２はピン６３５を含み、その一部は図６Ａに示され、ピン６３５は下面６３０の反対の上面から延びる。ピン６３５は、筐体４０５がフレーム３０３の長さに沿って移動するにつれバイアス部材６２０に接触するように適合されている。また、ピン６３５は、可動部材４２０が停止部５２０に接触する際に、コンタクトヘッド４２０の切り替えを促進するように適合されている。

図７Ａ−７Ｈは、プローバ２０５Ａ、２０５Ｂ上でのコンタクトヘッド位置決めの様々な実施形態の概略図である。コンタクトヘッド４０２は切替延長部６２２に連結され、切替延長部はそこから延び、バイアス部材６２０と接触しているピン６３０を有し、バイアス部材６２０はバネ又は張力を加えるように適合されたその他のデバイスであってもよい。フレーム３０３も図示されており、複数の停止部５２０を含む。停止部５２０はフレーム３０３の長さに沿ったどの所望の位置に配置してもよい。明確にするためこの図には示していないが、切替延長部６２２は停止部５２０に接触するように適合された可動部材４２０（図４Ｂ、５Ｂ、６）を含むが、概略図である性質上、また明確にするため、ピン６３０を停止部５２０に接触した図とし、切り替えを概念的に示すものとする。一実施形態において、停止部５２０はフレーム３０３の長さの中央又は中央に近接した位置、及びフレーム３０３の対向する端部等の中央から離れた位置に配置される。

筐体４０５はベルト（図４Ａ及び５Ｂ）によりフレーム３０３に沿ってＸ方向に移動するように適合されており、コンタクトヘッド４０２はフレーム３０３に平行な位置、又はフレーム３０３に直交又はカンチレバー状となる位置との間を枢支点４０８で回転するように適合されている。Ｘ方向運動は、コンタクトヘッド４０２を移動させることでコンタクトヘッド４０２の方向をカンチレバー位置から平行位置へと、又、その逆に変更するように適合されている。コンタクトヘッド４０２の方向転換を検査チャンバ内で真空下で行い、プローバのセットアップにかかる通気及び／又はポンプダウン時間を最小限にしてもよい。例えば、図７Ａに図示のカンチレバー位置からコンタクトヘッド５０２を移動させるためには、筐体４０５をＸ方向に駆動させ、延長部材５２２、特には可動部材４２０（図４Ｂ、５Ｂ、６）の端部を図７Ｂに図示されるように停止部５２０と接触させる。ピン６３０もバイアス部材６２０と接触しており、コンタクトヘッド４０２の移動を促進する。

筐体４０５のＸ方向運動は、バイアス部材６２２がピン６３０によって圧迫されるまで継続される。Ｘ方向運動は、バイアス部材６２０が反発し、コンタクトヘッド４０２が図７Ｄに示されるようにバイアス部材６２０によって平行位置に追いやられ、コンタクトヘッド４０２の再方向付けが完了するまで継続させる。

コンタクトヘッド４０２の位置決めを逆転させるためには、図７Ｆに示すように、筐体４０５を停止部５２０に向かってＸ方向に駆動させる。Ｘ方向への駆動は、図７Ｇに示されるように、バイアス部材６２０がピン６３０によって少なくとも部分的に圧迫されるまで継続する。駆動は、バイアス部材６２０が反発し、コンタクトヘッド４０２が図７Ｈに示されるようにバイアス部材６２０によってカンチレバー位置に追いやられ、コンタクトヘッド４０２の再方向付けが完了するまで継続される。

図８Ａは図５Ｂに図示のフレーム３０３の一部の等角図である。フレーム３０３のステップ部分５０８Ａが図示され、チャネル５１８の平面上方に延びる３つの停止部５２５Ａ−５２５Ｃを有する。停止部５２５Ａ−５２５Ｃは、可動部材４２０（図４Ｂ、５Ｂ、６）を急停止させることでコンタクトヘッド（この図では図示せず）の切り替えを促進する。各停止部５２５Ａ−５２５Ｃをチャネル５１８上方に向かって異なる高さとすることで、特定のコンタクトヘッドアセンブリ３１８上の一部の可動部材４２０との接触を促進し、その一方、その他のコンタクトヘッドアセンブリ上のその他の可動部材４２０を停止部と接触させることなく通過させることが可能となる。

再度図５Ａを参照するが、フレーム３０３は図５Ａに図示されるように６つのコンタクトヘッドアセンブリ３１８を含んでいてもよく、そのうち３つのコンタクトヘッドアセンブリ３１８が長さＬ_２の半分に沿って移動可能であってもよい。一実施形態において、コンタクトヘッドは部分５０６ではカンチレバー位置で待機させ、ステップ部分５０８Ｂで平行位置に切り替えてもよい。コンタクトヘッドを切り替えると、コンタクトヘッドアセンブリは、コンタクトヘッドアセンブリ３１８がステップ部分５０８Ａに向かって駆動されるまで、平行位置でフレーム３０３に相対して移動可能である。例えば、図８Ａを参照すると、最外部又は第１コンタクトヘッドアセンブリ３１８（この図では図示せず）はフレーム３０３に沿って＋Ｘ方向に平行位置でステップ部分５０８Ａに向かって移動してもよい。最外部コンタクトヘッドアセンブリ３１８の可動部材４２０（図４Ｂ、５Ｂ、６）は停止部５２５Ｂ及び５２５Ｃを横断する又は通過するように適合されている。しかしながら、停止部５２５Ａの高さは、コンタクトヘッドアセンブリ３１８の筐体を図７Ｅ−７Ｈに関連して記載したように＋Ｘ方向に継続的に推進した場合、最外部コンタクトヘッドアセンブリ３１８の可動部材４２０に接触し、平行位置からカンチレバーつまり直交位置へのコンタクトヘッドの切り替えを促進するようなものである。

同様に、第２（中央）及び第３（最内部）コンタクトヘッドアセンブリ３１８をコンタクトヘッドを平行位置にして＋Ｘ方向に移動させ、ステップ部分５０８Ａでカンチレバー方向へと選択的に切り替えてもよい。第２コンタクトヘッドアセンブリ３１８の可動部材４２０は停止部５２５Ｃは横断又は通過し、停止部５２５Ｂには接触し、更に＋Ｘ方向に追い立てることで切り替えが促進されるように適合されており、第３コンタクトヘッドアセンブリ３１８の可動部材４２０は停止部５２５Ｃで接触し、更に＋Ｘ方向に追い立てることで切り替えが促進されるように適合されている。フレーム３０３はステップ部分５０８Ａに関して実質的に対称であり、図示してはいないものの、フレーム３０３が対向端部に２つのステップ部分５０８Ａを含み、フレーム３０３の反対半分上に配置された３つのコンタクトヘッドアセンブリ３１８はこの図に示される−Ｘ方向に筐体４０５を駆動させることで切り替え可能なことに留意しなくてはならない。反対側のステップ部分５０８Ａも停止部を対称的に含み、フレーム３０３の反対半分上に配置された最外部、中央、最内部コンタクトヘッドアセンブリ３１８の切替地点となるように適合されている。各停止部５２５Ａ−５２５Ｃは、可動部材４２０がコンタクトヘッドの回転と方向切替を促進する際に十分な領域を可動部材４２０に与えるように適合された切り欠き領域５５０も含む。

図８Ｂは図５Ｂに図示のフレーム３０３の一部の等角図である。フレーム３０３はフレーム３０３の半分を規定する中央線５４０を含む。コンタクトヘッドアセンブリが６つの場合、３つのコンタクトヘッドアセンブリ３１８を中央線５４０の左側のフレーム３０３上に配置し、３つのコンタクトヘッドアセンブリ３１８を中央線５４０の右側上に配置する。フレーム３０３は、コンタクトヘッドアセンブリ３１８上に配置されたコンタクトヘッドの方向切替を促進するように適合されたステップ部分５０８Ｂも含む。

コンタクトヘッドアセンブリのコンタクトヘッドが図８Ａに関連して上述した直交位置に切り替わったら、コンタクトヘッドアセンブリ３１８を、中央線５４０のどちら側にコンタクトヘッドアセンブリ３１８が配置されているかに応じて、ステップ部分５０８Ｂに向けて−Ｘ方向又は＋Ｘ方向へと移動してもよい。図８Ａで記載したように、停止部５２７Ｃは停止部５２５Ａと同じ高さであってもよく、最内部コンタクトヘッドアセンブリ３１８を停止させ、コンタクトヘッドの平行位置への切替を促進するように適合されている。可動部材４２０は、停止部５２７Ａ、５２７Ｂを横断又は通過し、コンタクトヘッドが停止部５２７Ｃまで移動可能となるように適合されている。停止部５２７Ａ及び５２７Ｂは停止部５２５Ａ及び５２５Ｂと同様にそれぞれ構成されており、それぞれ中央及び最外部コンタクトヘッドアセンブリ３１８を停止させる。Ｘ方向（コンタクトヘッドアセンブリが左右どちらに配置されているかに応じて＋Ｘ又は−Ｘ）に筐体とコンタクトヘッドアセンブリ３１８を更に移動させることにより、図７Ａ−７Ｄに関連して記載したように、コンタクトヘッドは直交位置から平行位置へと切り替えられる。

本願に記載の実施形態は、検査チャンバを典型的には大気圧又は大気圧に近いクリーンルーム環境に開放しながら検査チャンバ１１０における検査作業での使用のための、少なくとも２つのプローバ装填を提供する。本願に記載の様々な実施形態は、格納及び／又は検査作業における使用のために少なくとも２つのプローバを検査チャンバ１１０に設置することで通気及びポンプダウン時間を最小限にし、スループットを向上させる。プローバは、検査チャンバ１１０が真空下にある間に、別の場所で異なる基板ディスプレイ及び／又はコンタクトパッド配列に合わせて構成してもよい。

上記は本発明の実施形態についてのものであるが、本発明の基本的な範囲から逸脱することなく本発明のその他及び更に別の実施形態を考案することができ、本発明の範囲は以下の請求項によって規定されるものである。

その幾つかは添付図面で図示されている実施形態を参照し上記で簡単に概要を述べた本発明の更に具体的な説明を得ることで、本発明の上述した特徴が詳細に理解可能である。しかしながら、添付図面は本発明の典型的な実施形態を図示するに過ぎず、本発明はその他の同等に効果的な実施形態も認め得るため、本発明の範囲を制限すると捉えられるものではないことに留意しなくてはならない。

検査システムの一実施形態の等角図である。 図１に図示の検査システムの部分側面図である。 図２Ａに図示の検査テーブルの一部の等角図である。 基板と基板上方の２つのプローバの一実施形態の部分上面図である。 図３Ａのプローバの検査位置の一実施形態の部分上面図である。 図３Ａに図示のプローバの検査位置の他の実施形態の部分上面図である。 コンタクトヘッドアセンブリの一実施形態の等角図である。 コンタクトヘッドアセンブリの一実施形態の概略側面図である。 図４Ｂのコンタクトヘッドの等角図である。 プローバの他の実施形態の等角図である。 プローバの他の実施形態の部分等角図である。 コンタクトヘッドアセンブリの下部の等角図である。 〜 コンタクトヘッドの位置決めの様々な実施形態の概略図である。 図５Ｂに図示のフレームの一部の等角図である。 図５Ｂに図示のフレームの他の部分の等角図である。

理解し易くするために、可能な限り、図に共通する同一の要素は同一の参照番号を用いて表した。一実施形態で開示の要素は、特に記載することなく他の実施形態にて便宜上利用する場合がある。

Claims (28)

1. フレームと、
   フレームに移動可能に連結された複数のコンタクトヘッドを含み、各コンタクトヘッドがフレームに平行な方向、直交した方向、角度をなした方向、又はその組み合わせの方向に独立して方向付けされているプローバアセンブリ。
2. 各コンタクトヘッドが、その下面に連結された複数のプローバピンを含む請求項１記載の装置。
3. フレームが少なくとも１つのモータを含む請求項１記載の装置。
4. モータが複数のコンタクトヘッドの少なくとも１つに動作可能に連結されている請求項３記載の装置。
5. フレームが複数のモータを含む請求項１記載の装置。
6. 各モータが複数のコンタクトヘッドの１つに連結されている請求項５記載の装置。
7. 複数のコンタクトヘッドのそれぞれがモータに連結されている請求項１記載の装置。
8. 各コンタクトヘッドが平行方向に方向付けされ、フレームに相対して平行位置で移動可能である請求項１記載の装置。
9. 各コンタクトヘッドが直交方向に方向付けされ、フレームに相対して直交位置で移動可能である請求項１記載の装置。
10. フレームが、コンタクトヘッドの方向を切り替えるように適合された複数の停止部を有する少なくとも１つのステップ部分を含む請求項１記載の装置。
11. フレームと、
    フレームに移動可能に連結された複数のコンタクトヘッドアセンブリを含み、
    各コンタクトヘッドアセンブリが
    筐体と、
    その下面に配置された複数のプローバピンを有するコンタクトヘッドを含み、各コンタクトヘッドアセンブリがフレームの長さに相対して独立して移動可能であり、コンタクトヘッドは互いに相対して移動可能であるプローバアセンブリ。
12. 各コンタクトヘッドがフレームに平行な方向及び直交した方向に独立して移動可能な請求項１１記載の装置。
13. 各コンタクトヘッドがモータに連結されている請求項１１記載の装置。
14. 各コンタクトヘッドがベルトによってモータに連結されている請求項１１記載の装置。
15. フレームが、筐体に相対してコンタクトヘッドを移動させるように適合された複数の停止部を含む請求項１１記載の装置。
16. フレームが少なくとも６つのコンタクトヘッドアセンブリを含む請求項１１記載の装置。
17. 複数の電子デバイスをその上に有する基板を受けるように寸法を合わせた検査テーブルと、
    基板上の電子デバイスに選択的に接触するように適合された複数のコンタクトヘッドを有し、検査テーブルの長さに沿って移動可能なプローバアセンブリを含む矩形の大面積基板を検査するための検査システム。
18. 複数のコンタクトヘッドのそれぞれが互いに独立して移動する請求項１７記載のシステム。
19. プローバアセンブリが第１方向に移動可能であり、コンタクトヘッドが第１方向に直交した第２方向に移動可能である請求項１７記載のシステム。
20. プローバアセンブリが更にフレームを含み、複数のコンタクトヘッドがフレームに相対して独立して移動する請求項１７記載のシステム。
21. プローバアセンブリが更にフレームを含み、複数のコンタクトヘッドのそれぞれがフレームに平行な位置、フレームに相対してカンチレバー位置、又はその組み合わせで配置される請求項１７記載のシステム。
22. プローバアセンブリが更にフレームを含み、複数のコンタクトヘッドの各々がフレームに相対して平行又はカンチレバー位置でフレームに相対して移動可能な請求項１７記載のシステム。
23. モータによって検査テーブルに移動可能に連結された少なくとも２つのプローバアセンブリを更に含む請求項１７記載のシステム。
24. その内部に検査テーブルを有するチャンバと、
    チャンバの上面に連結された複数の検査カラムを更に含む請求項１７記載のシステム。
25. 複数の電子デバイスが複数の薄膜トランジスタである請求項２４記載のシステム。
26. 検査テーブルが検査区域を通過して第１方向に移動し、プローバアセンブリが検査テーブルと共に第１方向に選択的に移動する請求項２５記載のシステム。
27. プローバアセンブリが検査テーブルの動きとは独立して第１方向に移動する請求項２６記載のシステム。
28. 検査テーブルが検査区域を通過して第１方向に移動し、プローバアセンブリが検査テーブルと共に又は検査テーブルとは独立して第１方向に選択的に移動し、複数のコンタクトヘッドのそれぞれが第１方向に直交した第２方向に移動する請求項１７記載のシステム。

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