JP2010217137A - プローバフレーム、およびｔｆｔアレイ検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】コンタクト位置観察用テープを用いることなくプローブピンの接触位置が確認できるプローバフレームおよびＴＦＴアレイ検査装置を提供する。
【解決手段】プローバフレーム１０のプローブピンの近傍に撮像手段を設け、撮像手段で取得した撮像画像によってプローブピンと電極との接触状態を監視し、プローブピンの接触位置を確認する。プローバフレームは、プローバフレームの枠体を構成するフレーム材と、フレーム材においてＴＦＴ基板６と対向する対向面上に、ＴＦＴ基板上に設けられた電極と接触するための複数のプローブピンからなる少なくも一つのプローブピン配列、および、少なくとも一つのプローブピン配列に並置された撮像手段を備える。撮像手段は、並置されたプローブピン配列の少なくとも一つのプローブピンを撮像し、撮像画像によって電極配列に対するプローブピン配列の位置関係の撮像画像を取得する。
【選択図】図１

Description

本発明は、プローバフレーム、およびプローバフレームを備えるＴＦＴアレイ検査装置に関し、特にプローバフレームのプローブピンとプローブピンとの接触位置を確認するための構成に関する。

ＴＦＴ液晶基板は、例えばガラス基板上に液晶の画素を駆動する複数の回路がマトリックス状に配列された電気回路が形成され、その周囲に電気的接点となるコンタクトパットが多数形成されている。この液晶基板に形成された電気回路の良否を判定する電気的検査は、液晶基板のコンタクトパッドにプローバに設けたプローブピンを電気的に接触させることで行っている。

プローブピンをＴＦＴ液晶基板のコンタクトパッドに接触させることによって、ＴＦＴ液晶基板のＴＦＴ（薄膜トランジスタ）に検査用の駆動信号を供給するＴＦＴ液晶基板検査装置は、例えば、特許文献１〜３で知られている。

ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）に検査用駆動信号を供給するには、プローバのプローブピンとコンタクトパッドとの接触が良好であることが求められる。

プローブピンのコンタクト位置を確認するために、コンタクト位置観察用のテープを用いてプローブピンのコンタクト状態をチェックする方法が知られている。図８はコンタクト位置観察用テープを用いたプローブピンの接触確認を説明するための図である。

図８において、ガラス基板等の基板２０の面上には複数の液晶パネルが形成されている。液晶パネル２１には、複数のＴＦＴや透明電極がマトリックス状に配置されると共に、これらＴＦＴを選択的に駆動する配線が形成され、これらの配線に駆動信号を供給する電極２２が設けられる。図８（ａ）では、ＴＦＴ、電極、配線等が形成される回路部分からなる液晶パネル２１と、コンタクトパッドを形成する電極２２を示している。図８（ｂ）は電極２２とプローブピン１２との接触を確認するために、コンタクト位置観察用テープ３０を電極２２の表面に貼り付けた状態を示している。

ここでは、電極２２ａ〜２２ｅに対してそれぞれプローブピン１２ａ〜１２ｅが一本ずつ接触することによって、各電極２２ａ〜２２ｅに検査用駆動信号を供給する場合を示している。プローブピン１２をＴＦＴ液晶基板２０に近づけ、プローブピン１２の先端をコンタクト位置観察用テープ３０に接触させると、この接触によってコンタクト位置観察用テープ３０にピン痕３１が形成される。図８（ｃ）に示す例では、ピン痕３１ａ〜３１ｅは電極２２ａ〜２２ｅ上の対応する位置に観察される。一方、図８（ｃ）に示す例では、ピン痕３１ａ〜３１ｅは電極２２ａ〜２２ｅから外れた位置に観察される。このコンタクト位置観察用テープ３０上に残るピン痕３１によって、プローブピン１２の電極２２に対する接触位置を確認することができる。

コンタクト位置観察用テープ３０を用いてプローブピン１２の接触位置を確認するには、ＴＦＴ液晶基板２０の電極２２上にコンタクト位置観察用テープ３０を貼った後、ＴＦＴ液晶基板２０をロードロックチャンバ（図示していない）内に導入し、導入したＴＦＴ液晶基板２０をロードロックチャンバからメインチャンバ（図示していない）内に搬入し、プローバフレーム（図示していない）をＴＦＴ液晶基板２０にセットしプローブピン１２をＴＦＴ液晶基板２０に接触させる。

プローブピン１２をＴＦＴ液晶基板２０に接触させた後、プローバフレームをＴＦＴ液晶基板２０から離し、プローブピン１２とＴＦＴ液晶基板２０との接触を解除した後、ＴＦＴ液晶基板２０をメインチャンバ（図示していない）からロードロックチャンバ（図示していない）に搬送し、ロードロックチャンバの大気側を開放してＴＦＴ液晶基板２０を取り出し、コンタクト位置観察用テープ３０のピン痕を観察し、ピン痕からコンタクト位置の位置ずれを求めて調整を行う。

特開２００７−１７１０９３号公報 特開２００７−１７１０９４号公報 特開２００７−１７１０９５号公報

コンタクト位置観察用テープを用いたプローブピンの接触位置の確認法では、コンタクト位置観察用テープをプローブピンに貼る必要がある。このコンタクト位置観察用テープの貼付を人手によって行う場合には、プローブピンの設置位置が手の届かない位置であるときにはコンタクト位置観察用テープの貼り付けが難しい。そのため、接触位置の確認ができない個所が発生するという問題がある。特に、ＴＦＴ液晶基板の大型化に伴ってプローバフレームが大型化した場合には、コンタクト位置観察用テープを用いて接触位置を確認することができる範囲はプローバフレームの周囲に限られ、プローバフレームの内側に設けられたプローブピンについては接触位置の確認が困難である。

また、仮にプローバフレームの内側に設置されたプローブピンにコンタクト位置観察用テープを貼り付けることができた場合であっても、コンタクト位置観察用テープのピン痕を目視で確認することが難しいという問題がある。

また、コンタクト位置観察用テープの人手による貼付や、ピン痕の目視による確認に代えて、貼付治具や撮像装置等を用いることによって解決することも考えられるが、そのためには特別に設計した装置を別途用意する必要があるという問題がある。

そこで、本発明は前記した問題点を解決し、プローバフレームおよびＴＦＴアレイ検査装置において、従来のコンタクト位置観察用テープを用いることなくプローブピンの接触位置を確認することを目的とする。

本発明は、プローバフレームのプローブピンの近傍に撮像手段を設け、この撮像手段で取得した撮像画像によってプローブピンと電極との接触状態を監視することによって、コンタクト位置観察用テープを用いることなくプローブピンの接触位置を確認する。

本発明のプローバフレームは、検査対象のＴＦＴ基板に検査信号を入力するプローバフレームであって、プローバフレームは、このプローバフレームの枠体を構成するフレーム材と、このフレーム材においてＴＦＴ基板と対向する対向面上に、ＴＦＴ基板上に設けられた電極と接触するための複数のプローブピンからなる少なくも一つのプローブピン配列、および、少なくとも一つのプローブピン配列に並置された撮像手段を備える。

撮像手段は、並置されたプローブピン配列の少なくとも一つのプローブピンを撮像し、この撮像によって電極配列に対するプローブピン配列の位置関係を表す撮像画像を取得する。

撮像手段は、プローバフレームの枠体において周辺部に限らず中央部にも設置することができるため、プローバフレームの所望位置でのプローブピンと電極との接触関係を確認することができる。

通常、プローブピンは複数のピン材を有し、これら複数のプローブピンはプローブピン配列を構成している。このプローブピン配列において、各プローブピン間の位置は所定間隔に定められ、これらプローブピン間の位置ずれは、プローバフレームと基板との位置合わせにおいて、無視することができる程度に小さい。また、基板側に形成された複数の電極からなる電極配列において、各電極間の位置は所定間隔に定められ、これら電極間の位置ずれは、プローバフレームと基板との位置合わせにおいて、無視することができる程度に小さい。

したがって、プローブピン配列中の少なくとも一つのプローブピンと電極配列中の少なくとも一つの電極との位置関係を監視することによって、プローブピン配列と電極配列との位置関係を確認することができ、これによって、プローブピン配列の各プローブピンと電極配列の各電極の位置関係を確認することができる。

本発明の撮像手段は、各プローブピン間の位置ずれを監視するものではなく、プローブピン配列中の少なくとも一つのプローブピンと電極配列中の少なくとも一つの電極との位置関係を撮像画像によって監視し、複数のプローブピンからなるプローブピン配列と複数の電極からなる電極配列との位置関係を確認し、プローブピンと電極との接触関係を確認することができる。

本発明の撮像手段は、プローバフレームの枠体に対してプローブピンが設けられた位置の全ての位置に配置する必要はなく、プローバフレームの枠において、対角位置、および中央位置の３箇所に設ける構成とする他、４隅の位置および中央位置の５箇所に設ける構成とすることができる。

プローバフレームのプローブピンと基板の電極との位置ずれは、主にプローバフレームの枠体と基板との位置ずれに基づくものと考えられるため、プローバフレームの枠の対角位置および中央位置の３箇所、あるいは、プローバフレームの枠の４隅の位置および中央位置の５箇所において、プローブピンと電極との位置ずれを監視することによって、プローバフレームのプローブピンと基板の電極との位置ずれを確認することができる。

また、本発明の撮像手段はＣＣＤカメラやＣＭＯＳカメラ等のカメラを有する構成とすることができる。

撮像手段の一形態は、カメラをプローバフレームのフラーム材に設置する構成であり、カメラの撮像方向をプローブピン配列に向けてフレーム材上に設置する。

撮像手段の他の形態は、カメラの先端に接続した光ファイバをプローバフレームのフラーム材に設置する構成であり、この光ファイバの受光端をプローブピン配列に向けてフレーム材上に設置する。

上記形態によって、プローブピン配列の少なくとも一つのプローブピンを撮像画像として撮像する。

撮像した撮像画像に基づいて、プローブピンとこのプローブピンと接触すべき電極との位置関係を監視することができる。

光ファイバを配列した場合には、一台のカメラに切り換える構成とすることによって、カメラの台数を減らすことができる。

カメラを配置する形態では、カメラのサイズはプローバフレームと基板との隙間に設置可能な程度に小型である必要があるが、光ファイバを配列した場合には、カメラのサイズについては制限を考慮する必要がなくなるという利点がある。

また、本発明のＴＦＴアレイ検査装置は、ＴＦＴ基板上に形成されるＴＦＴアレイを検査するＴＦＴアレイ検査装置であって、本発明のプローバフレームと、ＴＦＴ基板の電位状態を検出する検出手段とを備え、プローバフレームに設けた撮像手段が取得する撮像画像に基づいてプローブピン配列と前記電極との位置関係を確認する。

以上説明したように、本発明のプローバフレームおよびＴＦＴアレイ検査装置は、従来のコンタクト位置観察用テープを用いることなくプローブピンの接触位置を確認することができる。

本発明のＴＦＴアレイ検査装置の概略を説明するための図である。 本発明のプローバフレームの構成を説明するための図である。 本発明のプローバフレームの構成を説明するための図である。 本発明のプローバフレームと基板側の電極との位置関係を説明するための図である。 本発明の撮像手段による撮像画像の例を示す図である。 本発明の撮像手段の配置位置を説明するための図である。 本発明の撮像手段の配置位置を説明するための図である。 コンタクト位置観察用テープを用いたプローブピンの接触確認を説明するための図である。

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。以下、本発明のＴＦＴアレイ検査装置について図１を用いて説明し、本発明のプローバフレームについて図２〜７を用いて説明する。

はじめに、本発明のＴＦＴアレイ検査装置について説明する。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の図である。

図１は、本発明のＴＦＴアレイ検査装置の構成例を説明するための概略ブロック図である。図１において、ＴＦＴアレイ検査装置１は、ステージ５上に載置した基板６のＴＦＴアレイ（図示していない）上に荷電粒子ビームを走査する走査ビーム部分と、荷電粒子ビームをＴＦＴアレイ上で走査することで得られる二次電子によってＴＦＴアレイ検査を行う検査部分とを備える。

走査ビーム部分は、荷電粒子ビームを照射する荷電粒子ビーム源２、基板６を載置するステージ５、荷電粒子ビーム源２から照射する荷電粒子ビーム、およびステージ５を制御して、基板上で荷電粒子ビームを走査させる走査制御部４、基板６の上方位置に配置したプローバフレーム１０に対して検査信号を入力する検査信号生成部７を備える。プローバフレーム１０は、基板６が備える電極（図示していない）に対して上方からプローブピンを接触させ、電極を通して基板６に検査信号を印加する。

検査部分は、荷電粒子ビームの照射によって基板から放出される二次電子を検出する検出器３、および検出器３で検出した検出信号の信号強度検出部８、検出信号に基づいて画像を形成する信号処理部９を備える。

また、走査制御部４、検査信号生成部７の各制御部、および信号処理部９は、図示していない制御部によって制御することができる。

図２，３は本発明のプローバフレーム１０の構成を説明するための図である。なお、図２に示すプローバフレーム１０は、基板（図示していない）と対向する対向面１１を下方から見た状態を示している。

プローバフレーム１０は、フレーム材１４を組み合わせて成る枠体１５を備える。枠体１５は開口部を有し、この開口部を介して電子線の照射および放出された二次電子線の検出を行う。

プローバフレーム１０において、図示していない基板に対して対向する対向面１１には、基板に設けられた電極と対応する位置に複数のプローブピン１２から成るプローブピン配列Ａが設けられる。このプローブピン１２は、プローバフレーム１０を基板上に接近させることによって基板上に設けた電極と接触し、電極を介して基板のアレイに検査信号を印加する。

本発明のプローバフレーム１０は、プローブピン配列Ａの少なくとも一つのプローブピンを撮像する撮像手段１３を備える。図２は撮像手段１３としてＣＣＤカメラ１３ａの例を示し、図３は撮像手段１３として光ファイバ１３ｂの例を示している。

ＣＣＤカメラ１３ａは、その撮像方向をプローブピン配列１２Ａの少なくとも一つのプローブピン１２に向けて配置する。また、光ファイバ１３ｂはその受光端１３ｃをプローブピン配列１２Ａの少なくとも一つのプローブピン１２に向けて配置する。光ファイバ１３ｂに他端にはＣＣＤカメラが接続される。なお、撮像手段１３はＣＣＤカメラやＣＭＯＳカメラに限られるものではなく、画像データを取得する任意の撮像装置を用いることができる。

撮像手段１３は、プローブピン配列１２Ａの少なくとも一つのプローブピン１２を撮像し、プローバフレーム１０を基板に接近させてプローブピン１２を電極に接触させる際に、プローブピン１２およびその周囲を撮像して、プローブピン１２と電極との位置関係を撮像画像によって取得する。

図４はプローバフレームと基板側の電極との位置関係を説明するための図である。図４（ａ）は、プローバフレーム１０のプローブピン１２が基板２０側に当接していない状態を示している。この状態では、撮像手段１３は、複数のプローブピン１２からなるプローブピン配列１２Ａの内で、撮像手段１３に近い位置にあるプローブピン１２を撮像している。撮像されるプローブピン１２の本数は、撮像手段１３の撮像方向とプローブピン配列１２Ａとの位置関係に依るが、少なくとも１つのプローブピン１２を撮像するように配置している。

図４（ｂ）、（ｃ）はプローバフレーム１０のプローブピン１２が基板２０側に当接した状態を示している。図４（ｂ）はプローブピン１２が電極２２と接触した状態を示し、図４（ｃ）は、プローブピン１２と電極２２との位置ずれによって、プローブピン１２が電極２２と接触していない状態を示している。撮像手段１３は、プローブピン１２と電極２２との位置関係を撮像画像によって取得する。この撮像画像を監視することによって、プローブピン１２と電極２２とが接触状態にあるか、あるいは非接触状態にあるかを確認することができる。

プローブピン配列１２Ａおよび複数の電極２２からなる電極配列２２Ａは、各配列内の位置関係の位置ずれは、プローバフレーム１０と基板２０との位置合わせにおいては無視できる程度に小さいため、プローブピン配列１２Ａ中の一部のプローブピン１２と電極配列２２Ａ中の一部の電極２２との位置関係を監視することで、プローブピン配列１２Ａと電極配列２２Ａとの位置関係、およびプローブピン配列１２Ａ内のプローブピン１２と電極配列２２Ａ内の対応する電極２２との位置関係を監視し確認することができる。

図５は撮像手段１３による撮像画像の例を示している。図５（ａ）はプローブピン１２と電極２２との位置決めが正しく行われている場合の撮像画像を示し、図５（ｂ）はプローブピン１２と電極２２との位置決めが正しく行われていない場合の撮像画像を示している。なお、ここでは、３本にプローブピン１２が撮像される場合を示しているが、少なくとの１本のプローブピンを撮像することによって、プローブピンと電極との位置関係を監視し確認することができる。

本発明の撮像手段１３は、プローバフレーム１０の枠体１５に対して、プローブピン１２が設けられた位置の全ての位置に配置する必要はなく、プローバフレーム１０の枠体１５において、対角位置、および中央位置の３箇所に設ける構成とする他、４隅の位置および中央位置の５箇所に設ける構成とすることができる。

図６、７は撮像手段の配置位置を説明するための図である。図６は２枚のパネルを備える基板の例を示し、図７は９枚のパネルを備える基板の例を示している。

図６（ａ）、図７（ａ）は、プローバフレーム１０の枠体１５の対角位置（図中のＡ，Ｂで示す位置）、および中央位置（図中のＥで示す位置）の３箇所に設ける例を示している。図６（ｂ）、図７（ｂ）は、プローバフレーム１０の枠体１５の４隅の位置（図中のＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄで示す位置）および中央位置（図中のＥで示す位置）の５箇所に設ける例を示している。

プローバフレーム１０の枠体１５の対角位置および中央位置の３箇所、あるいは、プローバフレーム１０の枠体１５の４隅の位置および中央位置の５箇所において、プローブピンと電極との位置ずれを監視することによって、プローバフレームのプローブピンと基板の電極との位置ずれを確認することができる。

なお、本発明は前記各実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨に基づいて種々変形することが可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。

本発明のプローバフレームおよびＴＦＴアレイ検査装置は、液晶基板に限らず、半導体基板の検査に適用することができる。

１…ＴＦＴアレイ検査装置
２…荷電粒子ビーム源
３…検出器
４…走査制御部
５…ステージ
６…基板
７…検査信号生成部
８…信号強度検出部
９…信号処理部
１０…プローバフレーム
１１…対向面
１２…プローブピン
１２Ａ…プローブピン配列
１２ａ-１２ｅ…プローブピン
１３…撮像手段
１３ａ…カメラ
１３ｂ…光ファイバ
１３ｃ…受光端
１４…フレーム材
１５…枠体
２０…基板
２１…液晶パネル
２２…電極
２２ａ-２２ｅ…電極
２２Ａ…電極配列
３０…コンタクト位置観察用テープ
３１…ピン痕
３１ａ-３１ｅ…ピン痕

Claims (5)

1. 検査対象のＴＦＴ基板に検査信号を入力するプローバフレームであって、
   前記プローバフレームは、
   当該プローバフレームの枠体を構成するフレーム材と、
   当該フレーム材においてＴＦＴ基板と対向する対向面上に、
   ＴＦＴ基板上に設けられた電極と接触するための複数のプローブピンからなる少なくも一つのプローブピン配列、および、前記少なくとも一つのプローブピン配列に並置された撮像手段を備え、
   前記撮像手段は、前記並置されたプローブピン配列の少なくとも一つのプローブピンを撮像し、複数の電極から成る電極配列に対する前記プローブピン配列の位置関係を表す撮像画像を取得することを特徴とする、プローバフレーム。
2. 前記撮像手段は、前記プローバフレームの枠体において、対角位置、および中央位置の３箇所に設けることを特徴とする、請求項１に記載のプローバフレーム。
3. 前記撮像手段は、前記プローバフレームの枠体において、４隅の位置、および中央位置の５箇所に設けることを特徴とする、請求項１に記載のプローバフレーム。
4. 前記撮像手段は、当該撮像手段の撮像方向を前記プローブピン配列に向けてフレーム材上に設置すること、又は、前記撮像手段の先端に接続した光ファイバの受光端を前記プローブピン配列に向けてフレーム材上に設置することを特徴とする、請求項１から３の何れかに記載のプローバフレーム。
5. ＴＦＴ基板上に形成されるＴＦＴアレイを検査するＴＦＴアレイ検査装置であって、
   検査対象のＴＦＴ基板に検査信号を入力する請求項１から４の何れかに記載のプローバフレームと、
   ＴＦＴ基板の電位状態を検出する検出手段とを備え、
   前記プローバフレームに設けた撮像手段が取得する撮像画像に基づいてプローブピン配列と複数の電極から成る電極配列との位置関係を確認することを特徴とする、ＴＦＴアレイ検査装置。