JP2013205234A - 欠陥検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】基板上の配線の欠陥を適切に検出する。
【解決手段】赤外線カメラ４を、マザー基板１が載置されるアライメントステージ１１を跨ぐように配置されたガントリー１２の梁部１２ｃに、アライメントステージ１１上に載置されるマザー基板１の基板面に垂直な方向についての上記基板面に対する相対位置が一定になるように取り付ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、基板上に形成された配線等の欠陥を検出する欠陥検出装置に関するものである。

従来、液晶パネル等の製造プロセスでは、透明基板上にＴＦＴ（薄膜トランジスタ）などの半導体素子や配線等を形成した後、半導体素子や配線等の短絡の有無を検査するアレイ検査が行われている。

通常、アレイ検査では、配線の端部にプローブを接触させ、配線両端における電気抵抗、または隣接する配線間の電気抵抗および電気容量を測定する導通検査を行うことにより短絡の有無が検査される。例えば、特許文献１には、電極に電流を供給するプローブ部と、配線に供給された電流を検出して欠陥の有無を判別するセンサー部とを備えた検査装置が開示されている。

しかしながら、このような導通検査だけでは、配線等の欠陥の有無を検出できたとしても、その欠陥の位置を特定することができない場合があり、欠陥の有無だけでなく欠陥の位置を特定する技術が求められている。

配線等の欠陥の位置を特定するための技術として、例えば特許文献２には、基板をライセンサで撮像することで基板の２次元画像を取得し、その２次元画像を画像処理することによって欠陥位置を特定することが記載されている。

また、特許文献３〜５には、検査対象の配線等に電流を流して赤外線カメラで撮影し、配線等の発熱を検出することにより短絡位置を特定する技術が開示されている。

特開２００７−２０６６４１号公報（２００７年８月１６日公開） 特開２０１０−６６２３６号公報（２０１０年３月２５日公開） 特開平４−７２５５２号公報（１９９２年３月６日公開） 特開平６−２０７９１４号公報（１９９４年７月２６日公開） 特開平２−６４５９４号公報（１９９０年３月５日公開）

ところで、撮像手段を用いた検査システムでは、撮像手段と検査対象物との距離が変化すると、位置測定精度がばらついてしまう。すなわち、撮像手段と検査対象物との距離が変化すると、撮像手段によって撮像される基板上の領域面積が変化する。一方で撮像手段における撮像素子の画素数は一定である。このため、撮像手段と検査対象物との距離が変化すると、画像の分解能（一画素あたりの検査対象物上の領域面積）が変化してしまい、位置測定精度がばらついてしまう。

このため、撮像手段を用いた検査システムでは、撮像手段の分解能を検出し、その検出結果に基づいて撮像手段と検査対象物との距離を調整する必要がある。

しかしながら、特許文献３〜５に開示されているような赤外線カメラを用いて検査を行う検査装置では、赤外線カメラの分解能を正確に求めるのが困難であるという問題がある。

すなわち、赤外線カメラでは撮像対象物から放射される赤外線を検出することで撮像対象物間の温度の違いのみを観察するので、分解能を求めるための基準物は、位置および大きさが予め判明しており、かつ温度が互いに異なる複数の物体（異なる複数の温度領域）である必要がある。ところが、それら各物体の間に温度の違いがあると各物体の熱はその温度差を解消するように移動するため、温度差の境界が不明瞭になる。このため、充分な精度の基準物を常時用意しておくのは困難であり、特許文献３〜５の技術では、常に充分な分解能を得ることが困難である。また、仮に充分な精度の基準物を用意しておくことができたとしても、撮像手段と検査対象物との距離の調整に時間がかかるので検査効率が低下してしまうという問題がある。

本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、基板上に形成された配線の欠陥の位置を容易かつ適切に検出することのできる欠陥検出装置を提供することにある。

本発明の欠陥検出装置は、基板上に形成された配線の欠陥を検出する欠陥検出装置であって、上記基板が載置されるステージと、上記基板における検査対象配線に電圧を印加する電圧印加部と、上記ステージを跨ぐように配置されたガントリーと、上記ガントリーにおける上記ステージ上に載置される基板の基板面に対向する位置に配置され、上記電圧印加部によって電圧が印加された上記検査対象配線を撮像する赤外線カメラとを備え、上記ガントリーは、上記ステージ上に載置される基板の基板面に平行な方向であるＸ方向に平行移動可能であり上記赤外線カメラは、上記ステージ上に載置される基板の基板面に垂直な方向であるＺ方向についての上記基板面に対する相対位置が一定になるように上記ガントリーに取り付けられていることを特徴としている。

上記の構成によれば、電圧を印加した状態の検査対象配線を赤外線カメラで撮像することにより、欠陥箇所を容易に検出することができる。また、赤外線カメラの基板面に垂直な方向の位置を一定にすることにより、可視光波長領域の画像を撮像するカメラに比べて分解能の検出および検査対象物との距離の調整が難しい赤外線カメラを用いる構成であるにもかかわらず、位置測定精度のばらつきを抑制することができる。また、ガントリーが基板面に平行な方向に平行移動可能なので、赤外線カメラを基板における検査対象配線に応じた位置に容易に移動させることができる。すなわち、赤外線カメラの基板面に垂直な方向の位置を一定に保ちつつ、赤外線カメラを基板面に平行な方向に沿って平行移動させ、基板における検査対象箇所に応じた位置に移動させることができる。これにより、基板における検査対象箇所の欠陥を高精度に検出することができる。

また、上記赤外線カメラは、上記ステージ上に載置される基板の基板面に平行、かつ上記Ｘ方向と交差する方向であるＹ方向に平行移動可能な状態で上記ガントリーに取り付けられている構成としてもよい。

上記の構成によれば、赤外線カメラの基板面に垂直な方向の位置を一定に保ちつつ、赤外線カメラを基板面に平行なＸ方向およびＹ方向に沿って平行移動させ、基板における検査対象箇所に応じた位置に移動させることができる。これにより、基板における検査対象箇所の欠陥を高精度に検出することができる。

また、上記電圧印加部は、上記基板に設けられた接続端子に接触するプローブ針を備えたプローブ部を備えており、上記プローブ部は、上記プローブ針が上記ステージ上に載置される基板の上記接続端子に接触する位置と当該接続端子に対して離間する位置とに移動可能に備えられている構成としてもよい。

上記の構成によれば、検査対象とする基板に設けられた接続端子にプローブ針を接触させることにより、検査対象の配線に検査用の電圧を容易に印加することができる。

また、上記基板上には１または複数の基板回路が形成されており、上記接続端子は上記各基板回路の外縁部に設けられており、上記プローブ部は、上記各基板回路の外縁部の形状に応じた形状の開口部を有する枠部を備え、当該プローブ部のプローブ針が上記各基板回路のうち検査対象とする基板回路の上記接続端子に接触する位置に移動したときに、当該基板回路が上記開口部を介して露出する構成としてもよい。

上記の構成によれば、上記基板回路が上記開口部を介して露出するので、当該基板回路の検査対象配線に電圧を印加した状態で上記赤外線カメラにより当該検査対象配線を容易に撮像することができる。

また、上記基板回路は、表示パネルに備えられる基板回路であり、多数の画素回路が配置された画素領域と、上記各画素回路を駆動するための周辺回路を有する周辺回路領域とを有し、上記プローブ部を、当該プローブ部のプローブ針が検査対象とする基板回路の上記接続端子に接触する位置に移動させたときに、上記画素領域および上記周辺回路領域の全域が上記開口部を介して露出する構成としてもよい。

上記の構成によれば、画素領域および周辺回路領域の両方について欠陥を検出することができる。

また、上記赤外線カメラは、上記プローブ部が、当該プローブ部の上記プローブ針が検査対象とする上記基板回路の接続端子に接触する位置に移動した状態において上記開口部の全域を一度の撮像処理で撮像可能である構成としてもよい。

上記の構成によれば、上記開口部を介して露出する基板回路の全域を一度の撮像処理で撮像できるので、基板回路の全域を複数回に分けて撮像する場合に比べて、欠陥検出処理に要する処理時間を短縮することができる。

以上のように、本発明の欠陥検出装置によれば、基板における検査対象箇所の欠陥を高精度に検出することができる。

本発明の一実施形態にかかる欠陥検出装置の構成を模式的に示した斜視図である。 （ａ）は図１に示した欠陥検出装置を用いた欠陥検出処理の検査対象とする基板の構成を示す説明図であり、（ｂ）は図１に示した欠陥検出装置に備えられるプローブ部の構成を示す説明図である。 図１に示した欠陥検出装置の概略構成を示すブロック図である。 図１に示した欠陥検出装置における欠陥検出処理の流れを示すフローチャートである。 （ａ）〜（ｃ）は図２（ａ）に示した基板に生じ得る欠陥の例を示す説明図である。 （ａ）は図１に示した欠陥検出装置を用いた欠陥検出処理の検査対象とする基板の構成を示す説明図であり、（ｂ）は（ａ）に示した基板を赤外線カメラで撮像した結果を示す説明図であり、（ｃ）は（ａ）に示した基板を光学顕微鏡で拡大した結果を示す説明図である。

本発明の一実施形態について説明する。

（１−１．欠陥検出装置１００のハードウェア構成）
図１は本実施形態にかかる欠陥検出装置１００の構成を模式的に示した斜視図である。この図に示すように、欠陥検出装置１００は、基台１０、アライメントステージ１１、ガントリー１２、マウント部１５ａ，１５ｂ、プローブ部（電圧印加部）３、および赤外線カメラ４を備えている。

基台１０上にはアライメントステージ（ステージ）１１が設置されており、このアライメントステージ１１上に検査対象物であるマザー基板（基板）１が載置されるようになっている。また、基台１０におけるアライメントステージ１１に対してＹ軸方向（アライメントステージ１１におけるマザー基板１の載置面に平行な方向）の両側の位置には、Ｘ軸方向（アライメントステージ１１におけるマザー基板１の載置面に平行、かつＹ軸方向と交差する方向）に延伸するガイドレール１３ａ，１３ｂがそれぞれ設けられている。

アライメントステージ１１には、図示しない位置調整手段が設けられており、この位置調整手段により、当該アライメントステージ１１上に載置されたマザー基板１の基板面がＸ軸方向およびＹ軸方向に平行になるように位置調整されるようになっている。なお、マザー基板１上には、液晶パネルに用いられるＴＦＴ基板（基板回路）２が複数形成されている（本実施形態では、１枚のマザー基板１上にＸ軸方向４枚×Ｙ軸方向２枚のマトリクス状に配置された合計８枚のＴＦＴ基板２が形成されている）。

ガントリー１２は、アライメントステージ１１を跨いで互いに対向するように配置された２本の脚部１２ａ，１２ｂと、これら各脚部１２ａ，１２ｂの一端側同士を接続する梁部１２ｃとを備えた門型形状を有している。また、脚部１２ａ，１２ｂの他端側はそれぞれ基台１０に設けられたガイドレール１３ａ，１３ｂに取り付けられている。これにより、ガントリー１２は、ガイドレール１３ａ，１３ｂに沿ってＸ軸方向に平行移動できるようになっている。

また、ガントリー１２の梁部１２ｃには、Ｙ軸方向に延伸するガイドレール１４が設けられており、このガイドレール１４には赤外線カメラ４およびマウント部１５ａ，１５ｂが取り付けられている。赤外線カメラ４およびマウント部１５ａ，１５ｂは、ガイドレール１４に沿ってＹ軸方向に移動可能である一方、Ｚ軸方向（Ｘ軸方向およびＹ軸方向に直交する方向）についてはガントリー１２に対する相対位置が常に一定になるようにガイドレール１４に取り付けられている。したがって、赤外線カメラ４は、ガントリー１２の移動によりＸ軸方向に平行移動可能であり、かつガイドレール１４に沿ってＹ軸方向に移動可能である一方、Ｚ軸方向の位置はガントリー１２およびアライメントステージ１１に対して一定にガントリー１２に取り付けられている。すなわち、赤外線カメラ４は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に平行移動した場合であってもアライメントステージ１１に載置された検査対象物であるＴＦＴ基板２との距離が常に一定になるようにガントリー１２に取り付けられている。

また、マウント部１５ａ，１５ｂは、Ｚ軸方向に延伸するガイドレール１６ａ，１６ｂを備えており、これらガイドレール１６ａ，１６ｂにプローブ部３に取り付けられたプローブ支持部１７ａ，１７ｂが取り付けられている。これにより、プローブ部３はガイドレール１６ａ，１６ｂに沿ってＺ軸方向に平行移動可能になっている。

図２（ａ）は、マザー基板１に形成されている複数のＴＦＴ基板２のうちの１つの平面図である。この図に示すように、ＴＦＴ基板２には、画素部（画素領域、表示部）２１、画素部２１の周囲に設けられた周辺回路部（駆動回路部、周辺回路領域）２２、およびＴＦＴ基板２の周縁部に設けられたそれぞれ複数の接続端子からなる端子部２３ａ〜２３ｄが設けられている。画素部２１には、複数の走査線（ゲートライン）と複数の信号線（データライン）とが互いに交差するように設けられており、各交点にＴＦＴ（薄膜トランジスタ、図示せず）からなるスイッチング素子が形成されている。また、周辺回路部２２には、液晶パネルの駆動を行うための周辺回路や、各回路を接続する配線や補助容量配線などの配線が形成されている（いずれも図示せず）。また、ＴＦＴ基板２の周縁部に設けられた端子部２３ａ〜２３ｄの各接続端子は、周辺回路部２２または画素部２１に備えられる配線または回路に電気的に接続されている。

図２（ｂ）は、ＴＦＴ基板２に設置された端子部２３ａ〜２３ｄと接続させてＴＦＴ２上の配線や回路に電圧を印加するためのプローブ部３の平面図である。

プローブ部３は、内縁部の形状が図２（ａ）に示したＴＦＴ基板２の外縁部に応じた形状である枠部を有している。すなわち、プローブ部３は、内側に開口部を有する枠部を有しており、検査対象のＴＦＴ基板２がこの枠部の開口部に収容されるようになっている。

また、プローブ部３の枠部における内縁部には、内側（開口部側）に向けて突出するプローブ針を備えたプローブ針部２４ａ〜２４ｄが設けられている。これら各プローブ針部２４ａ〜２４ｄに備えられる各プローブ針は、ＴＦＴ基板２に設置された端子部２３ａ〜２３ｄの各接続端子に対応する位置に設けられている。

これにより、枠部の開口部に検査対象のＴＦＴ基板２を収容するようにプローブ部３を移動させると、プローブ針部２４ａ〜２４ｄに備えられる各プローブ針とＴＦＴ基板２の端子部２３ａ〜２３ｄの各接続端子とを接触する。また、ＴＦＴ基板２を開口部に収容して各プローブ針と各接続端子とをさせた状態では、画素部２１および周辺回路部２２の上方がプローブ部３で覆われることなく露出する。

プローブ針部２４ａ〜２４ｄに備えられる各プローブ針は、スイッチングリレー（図示せず）を介して個別に後述する抵抗測定部３７および電圧印加部３６に接続されている。これにより、プローブ部３は、端子部２３ａ〜２３ｄに接続されている複数の配線のうちの所望の配線（１または複数の配線）に選択的に電圧を印加できるようになっている。また、プローブ部３は、端子部２３ａ〜２３ｄに接続されているそれぞれの配線の抵抗値および隣接する配線間の抵抗値などを測定することができるようになっている。

また、赤外線カメラ４とマウント部１５ａ，１５ｂとは、これら各部材の相対位置が一定になるように共通のガイドレール１４に取り付けられており、ガイドレール１４に沿って一体的に移動するようになっている。

また、赤外線カメラ４は、プローブ針部２４ａ〜２４ｄに備えられる各プローブ針とＴＦＴ基板２の端子部２３ａ〜２３ｄの各接続端子とを接触させた状態において、当該ＴＦＴ基板２の画素部２１および周辺回路部２２における検査対象領域の全域を１度の撮像処理によって撮像できる位置に取り付けられている。すなわち、本実施形態では、赤外線カメラ４として、１度の撮像処理による撮像範囲にＴＦＴ基板２の画素部２１および周辺回路部２２のうち検査対象領域の全域が含まれる赤外線カメラを用いている。

ただし、これに限らず、１度の撮像処理による撮像範囲が検査対象領域のうちの一部に相当する赤外線カメラ４を用いるとともに、赤外線カメラ４がマウント部１５ａ，１５ｂに対してＹ軸方向およびＸ軸方向の少なくとも一方に相対的に移動可能な構成とし、検査対象領域を複数回の撮像処理によって撮像する構成としてもよい。

また、本実施形態では、赤外線カメラ４とマウント部１５ａ，１５ｂとを共通のガイドレール１４に取り付けているが、これに限るものではなく、赤外線カメラ４とマウント部１５ａ，１５ｂとを取り付けるためのガイドレールを個別に設けてもよい。また、本実施形態では、赤外線カメラ４とマウント部１５ａ，１５ｂとを共通のガントリー１２に取り付けているが、これに限るものではなく、赤外線カメラ４とマウント部１５ａ，１５ｂとを取り付けるためのガントリーを個別に設けてもよい。

（１−２．欠陥検出装置１００の制御系の構成）
図３は欠陥検出装置１００の機能構成を概略的に示したブロック図である。この図に示すように、欠陥検出装置１００は、制御部３１、データ記憶部３２、ガントリー移動手段３３、プローブ移動手段３４、カメラ移動手段３５、プローブ部３、および赤外線カメラ４を備えている。また、プローブ部３は、電圧印加部３６および抵抗測定部３７を備えている。また、制御部３１は、位置制御部４１、電圧制御部４２、抵抗測定制御部４３、欠陥判定部４４、撮像制御部４５、および欠陥位置特定部４６を備えている。

ガントリー移動手段２８は、モータやギア等（図示せず）によって構成されており、ガントリー１２をガイドレール１３ａ，１３ｂに沿ってＸ軸方向に平行移動させる。

プローブ移動手段２９は、モータやギア等（図示せず）によって構成されており、マウント部１５ａ，１５ｂをガントリー１２の梁部１２ｃに設けられたガイドレール１４に沿ってＹ軸方向に移動させるとともに、プローブ支持部１７ａ，１７ｂをマウント部１５ａ，１５ｂに設けられたガイドレール１６ａ，１６ｂに沿ってＺ軸方向に移動させる。これにより、プローブ部３はＹ軸方向およびＺ軸方向に移動する。

カメラ移動手段３０は、モータやギア等（図示せず）によって構成されており、赤外線カメラ４をガントリー１２の梁部１２ｃに設けられたガイドレール１４に沿ってＹ軸方向に移動させる。なお、赤外線カメラ４とマウント部１５ａ，１５ｂとがガントリー１２の梁部１２ｃに設けられたガイドレール１４に沿ってＹ軸方向に一体的に移動する構成とする場合には、カメラ移動手段３０を省略し、その機能をプローブ移動手段２９に兼ねさせてもよい。

電圧印加部３６はプローブ部３に備えられており、プローブ針部２４ａ〜２４ｄに備えられる各プローブ針に対してスイッチングリレー（図示せず）を介して個別に接続されている。これにより、電圧印加部３６は、各プローブ針に接続されている配線のうちの所望の１または複数の配線に選択的に電圧を印加できるようになっている。

抵抗測定部３７はプローブ部３に備えられており、プローブ針部２４ａ〜２４ｄに備えられる各プローブ針に対してスイッチングリレー（図示せず）を介して個別に接続されている。これにより、抵抗測定部３７は、各プローブ針に接続されている配線のうちの所望の配線の抵抗値、あるいは隣接する配線間の抵抗値を測定できるようになっている。

制御部３１は、ＣＰＵや専用プロセッサなどの演算処理部、および、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＨＤＤなどの記憶部（いずれも図示せず）などにより構成されるコンピュータ装置であり、上記記憶部に記憶されている各種情報および各種制御を実施するためのプログラムを読み出して実行することで位置制御部４１、電圧制御部４２、抵抗測定制御部４３、欠陥判定部４４、撮像制御部４５、および欠陥位置特定部４６の機能を実行し、欠陥検出装置１００の各部の動作を制御する。なお、制御部３１は、ソフトウェアを用いて実現されるものに限らず、ハードウェアロジックによって構成されるものであってもよい。また、制御部３１は、当該制御部３１の処理の一部を行うハードウェアと当該ハードウェアの制御や残余の処理を行うソフトウェアを実行する演算手段とを組み合わせたものであってもよい。

位置制御部４１は、ガントリー移動手段３３、プローブ移動手段３４、およびカメラ移動手段３５の動作を制御する。すなわち、位置制御部４１は、ガントリー１２のＸ軸方向への移動、プローブ部３および赤外線カメラ４のＹ軸方向への移動、およびプローブ部３のＺ軸方向への移動を制御する。

電圧制御部４２は、プローブ部３に備えられている電圧印加部３６の動作を制御し、各プローブ針に接続されている配線のうちの所望の１または複数の配線に所望の電圧を選択的に印加させる。

抵抗測定制御部４３は、プローブ部３に備えられている抵抗測定部３７の動作を制御し、各プローブ針に接続されている配線のうちの所望の配線の抵抗値、あるいは隣接する配線間の抵抗値を測定させる。

欠陥判定部４４は、抵抗測定部３７による抵抗値の測定結果に基づいて欠陥の有無を判定する。

撮像制御部４５は、赤外線カメラ（サーモビューア）４の動作を制御してＴＦＴ基板２の赤外線画像（サーモビューア画像）を撮像させる。

欠陥位置特定部４６は、抵抗測定部３７による抵抗値の測定結果、あるいは赤外線カメラ４が撮像した赤外線画像データに基づいて欠陥の位置を特定する。

データ記憶部３２は、制御部３１による欠陥検出装置１００の制御に用いられる各種プログラム、抵抗測定部３７による配線あるいは配線間の抵抗値の測定結果、赤外線カメラ３８によって撮像された赤外線画像データなどを記憶する。

（１−３．欠陥検出装置１００の動作）
次に、欠陥検出装置１００による欠陥検出処理時の動作について、図４に示すフローチャートを参照しながら説明する。

まず、アライメントステージ１１上の所定の位置にマザー基板１を載置し、マザー基板１がＸ軸方向およびＹ軸方向に平行になるように位置調整（アライメント）を行う（Ｓ１）。位置調整のための機構および方法は特に限定されるものではなく、従来から公知の機構および方法を用いることができる。また、位置調整は自動で行ってもよく手動で行ってもよい。

次に、位置制御部４１がガントリー移動手段３３、プローブ移動手段３４、およびカメラ移動手段３５の動作を制御し、プローブ部３を検査対象とするＴＦＴ基板２に対応する位置に移動させてプローブ部３のプローブ針部２４ａ〜２４ｄに備えられる各プローブ針をＴＦＴ基板２の端子部２３ａ〜２３ｄに備えられる各接続端子と接触させる（Ｓ２）。

次に、電圧制御部４２が電圧印加部３６の動作を制御して検査対象とする配線または配線間に抵抗値検査用の電圧を印加させ（Ｓ３）、抵抗測定制御部４３が抵抗測定部３７の動作を制御して検査対象とする配線または配線間の抵抗値（電気抵抗値）を測定させる（Ｓ４）。

次に、欠陥判定部４４が、Ｓ４の抵抗値測定結果に基づいて検査対象の配線または配線間の欠陥の有無を判定する（Ｓ５）。具体的には、欠陥判定部４４は、Ｓ４の抵抗値測定結果と、データ記憶部３２に予め記憶させている欠陥がない場合の当該配線または当該配線間の抵抗値とを比較し、両者の差が所定値未満の場合には欠陥なしと判定し、所定値以上の場合に欠陥ありと判定する。

図５（ａ）〜図５（ｃ）は、画素部２１に生じる欠陥部（配線短絡部）２５の例を模式的に示した説明図である。

図５（ａ）は、配線Ｘ（例えば走査線）と配線Ｙ（例えば信号線）とが交差するＴＦＴ基板において、当該交差部分において配線Ｘと配線Ｙとが短絡している欠陥部２５の例を示している。この種の欠陥部２５の有無および位置は、導通させるプローブ針を図２に示した端子部２３ａと端子部２３ｄとの組または端子部２３ｂと端子部２３ｃとの組に切り替え、配線Ｘ１〜Ｘ１０および配線Ｙ１〜Ｙ１０に関して配線毎に配線間の抵抗値を測定することにより特定することができる。

図５（ｂ）は、隣接する配線Ｘの配線間（例えば走査線同士、あるいは走査線と補助容量配線）が短絡した欠陥部２５の例を示している。この種の欠陥部２５の有無および位置は、導通させるプローブ針を、端子部２３ｂの奇数番と２３ｄの偶数番との組に切り替えて、配線Ｘ１〜Ｘ１０の隣り合う配線間の抵抗値を測定することにより特定することができる。

図５（ｃ）は、隣接する配線Ｙの配線間（例えば信号線同士）が短絡した欠陥部２５の例を示している。この種の欠陥部２５の有無および位置は、導通させるプローブ針を、端子部２３ａの奇数番と２３ｃの偶数番との組に切り替えて、配線Ｙ１〜Ｙ１０の隣り合う配線間の抵抗値を測定することにより特定することができる。

Ｓ５において欠陥があると判定した場合、欠陥判定部４４は、当該欠陥に対応する配線あるいは配線間の抵抗値をデータ記憶部３２に記憶させる（Ｓ６）。また、欠陥位置特定部４６は、当該欠陥の位置を特定するために赤外線検査を行う必要があるか否かを判断する（Ｓ７）。

例えば、図５（ａ）に示した例のように、配線Ｘと配線Ｙとが交差する箇所において欠陥部２５が生じている場合、Ｓ４において配線Ｘと配線Ｙのすべての組み合わせ毎に抵抗検査するのであれば、配線間の抵抗検査により配線Ｘ４と配線Ｙ４とに異常が検出され、欠陥部２５の位置を特定できる。したがって、その場合、欠陥位置特定部４６は、赤外線検査は不要であると判断する。

しかしながら、配線Ｘと配線Ｙとの組み合わせ数は膨大であるため、配線Ｘと配線Ｙのすべての組み合わせについて抵抗値測定を行うのには長時間を要する。例えば、フルハイビジョン用液晶パネルの場合、配線Ｘが１０８０本、配線Ｙが１９２０なので、全組み合わせは約２０７万通りとなる。このため、全ての組み合わせについて抵抗検査をするとタクトが長時間となり、検査処理能力が大幅に低くなってしまうので現実的ではない。そこで、配線Ｘと配線Ｙとをそれぞれいくつかのグループに分け、グループ毎にまとめて抵抗検査をすることで抵抗検査回数を削減することが考えられる。例えば、全ての配線Ｘと、全ての配線Ｙとの間で抵抗検査を行えば、抵抗検査回数はわずか１回となる。ところが、複数の配線Ｘと複数の配線Ｙとの間で抵抗検査を行う場合、配線間の短絡の有無を検出することはできるが、短絡が生じている位置を特定することができない。このような場合、欠陥位置特定部４６は、赤外線検査が必要であると判断する。

また、図５（ｂ）および図５（ｃ）のように、隣接する配線間において欠陥部２５が生じている場合、一対の隣接する配線間、例えば、配線Ｘ３と配線Ｘ４との間に欠陥部２５が有ることは特定できる。しかしながら、欠陥部２５の配線の長さ方向についての位置を特定できない。このため、欠陥位置特定部４６は、欠陥部２５の位置を特定するために赤外線検査が必要であると判断する。

Ｓ７において赤外線検査が必要であると判断した場合、電圧制御部４２が電圧印加部３６の動作を制御して検査対象の配線あるいは配線間に赤外線検査用の電圧を印加するとともに（Ｓ８）、撮像制御部４５が赤外線カメラ４の動作を制御してＴＦＴ基板２を撮像させ（Ｓ９）、撮像した赤外線画像データをデータ記憶部３２に記憶させる。

赤外線検査用の電圧値は特に限定されるものではなく、検査対象の配線や回路の特性等を考慮して適宜設定すればよい。なお、赤外線検査用の電圧値をＳ４で測定した抵抗値の平方根に比例する電圧値に設定してもよい。この場合、単位時間当たりの発熱量を一定にすることができるので、基板の種類、基板上における欠陥部２５の発生場所、欠陥部２５の短絡原因等により、欠陥部２５を含む短絡経路の抵抗値が大きく変動する場合であっても単位時間当たりの発熱量をこれらの要因にかかわらず一定にすることができる。

次に、欠陥位置特定部４６が、赤外線画像データに基づいて欠陥の位置を特定し（Ｓ１０）、特定した位置をデータ記憶部３２に記憶させる（Ｓ１１）。

図６（ａ）はＴＦＴ基板２の一部に存在する欠陥の位置Ａを示す説明図であり、図６（ｂ）はこの欠陥を含む領域を赤外線カメラ４によって撮像して取得した赤外線画像の例を示す説明図であり、図６（ｃ）は上記欠陥を光学顕微鏡によって拡大して撮影した画像を示す説明図である。配線等に欠陥がある場合、当該欠陥において抵抗値が変化するため電圧を引加した場合に発熱が生じる。このため、図６（ｂ）に示したように、配線に欠陥が存在する場合には当該配線に電圧を印加した状態で赤外線カメラを用いて撮像することにより、欠陥部の発熱を検出し、欠陥の位置を特定することができる。

また、Ｓ７において赤外線検査が不要であると判断した場合、すなわちＳ４の抵抗値測定結果を用いて欠陥位置を特定可能である場合、欠陥位置特定部４６は、抵抗値測定結果に基づいて特定した欠陥位置をデータ記憶部３２に記憶させる（Ｓ１１）。

Ｓ５において欠陥がないと判断した場合、およびＳ１１で欠陥の位置情報を記憶した後、制御部３１は検査中のＴＦＴ基板２における検査対象とする全ての配線または配線間の検査が完了したか否かを判断する（Ｓ１２）。

そして、Ｓ１２において未検査の検査対象があると判断した場合、制御部３１は、Ｓ３の処理に戻って次の配線または配線間の検査を行う。

一方、Ｓ１２において全ての検査対象について検査が完了したと判断した場合、制御部３１は、検査中のマザー基板１における全てのＴＦＴ基板２について検査が完了したか否かを判断する（Ｓ１３）。

そして、未検査のＴＦＴ基板２がある場合にはＳ２の処理に戻り、次のＴＦＴ基板２に対する検査を行う。

一方、Ｓ１３において全てのＴＦＴ基板２の検査が完了したと判断した場合、制御部３１はそのマザー基板１に対する検査処理を終了する。

（１−４．欠陥検出装置１００の作用効果）
以上のように、本実施形態にかかる欠陥検出装置１００は、アライメントステージ１１上に載置されたマザー基板１の基板面に平行な方向であるＸ軸方向に平行移動可能なガントリー１２と、上記マザー基板１の基板面に垂直な方向であるＺ軸方向についての上記基板面に対する相対位置が一定になるようにガントリー１２に取り付けられた赤外線カメラ４とを備えており、この赤外線カメラ４を用いて、赤外線検査用の電圧が印加された検査対象配線を撮像する。

これにより、赤外線カメラ４の基板面に垂直な方向の位置を一定に保ちつつ、赤外線カメラ４を基板面に平行な方向に沿って平行移動させ、マザー基板１における検査対象箇所（検査対象のＴＦＴ基板２）に応じた位置に移動させることができる。したがって、マザー基板１における検査対象箇所（検査対象のＴＦＴ基板２）の欠陥を容易かつ高精度に検出することができる。

また、赤外線カメラ４は、アライメントステージ１１上に載置されたマザー基板１の基板面に平行、かつ上記Ｘ軸方向と交差する方向であるＹ軸方向に平行移動可能な状態でガントリー１２に取り付けられている。

したがって、赤外線カメラ４を、マザー基板１における検査対象箇所（検査対処のＴＦＴ基板２）に応じた位置に容易かつ適切に移動させることができる。

なお、本実施形態では、欠陥検出装置１００により液晶パネルに備えられるＴＦＴ基板（基板回路）２の欠陥検出処理を行う場合について説明したが、欠陥検出処理の対象とする基板はこれに限るものではなく、基板上に配線が形成された基板回路であれば適用できる。例えば、プラズマディスプレイや有機ＥＬディスプレイ等の表示パネル、あるいは太陽電池パネル等に備えられる基板回路の配線の欠陥検出処理に適用することもできる。

また、本実施形態では、プローブ部３が１つのＴＦＴ基板２に対応する形状を有しており、その１つのＴＦＴ基板２に備えられる各接続端子に当該プローブ部３の各プローブ針を接触させる構成について説明したが、これに限るものではない。例えば、プローブ部３の形状をアライメントステージ１１上に載置された複数のＴＦＴ基板２に対応する形状とし、それら複数のＴＦＴ基板２に備えられる各接続端子に当該プローブ部３の各プローブ針を接触させる構成としてもよい。

また、本実施形態では赤外線カメラ４を１つのみ備えた構成について説明したが、複数の赤外線カメラ４を備え、それら複数の赤外線カメラ４によって検査対象領域を撮像するようにしてもよい。

また、本実施形態では赤外線カメラ４がアライメントステージ１１に対してＸ軸方向およびＹ軸方向に平行移動可能な構成について説明したが、これに限るものではなく、少なくともアライメントステージ１１（アライメントステージ１１上に載置される検査対象基板）に対するＺ軸方向の位置が一定であればよい。

例えば、赤外線カメラ４を、アライメントステージ１１に対するＸ軸方向およびＹ軸方向の相対位置が移動しない固定部材にＺ軸方向の位置が一定となるように取り付けてもよい。

また、赤外線カメラ４を、Ｘ軸方向に移動可能なガントリー１２に対してＹ軸方向およびＺ軸方向の位置が一定となるように固定してもよい。

また、赤外線カメラ４を、アライメントステージ１１に対するＸ軸方向およびＹ軸方向の相対位置が移動しない固定部材に、Ｚ軸方向の位置が一定となり、かつＸ軸方向およびＹ軸方向の少なくとも一方に平行移動可能な状態で取り付けてもよい。

また、欠陥検出装置１００に、欠陥箇所を修正するためのレーザ照射装置を搭載してもよい。レーザ照射装置を搭載することにより、欠陥部の位置を特定した後、欠陥部にレーザを照射することで、欠陥部の検出処理と欠陥修正処理とを連続して行うことができる。なお、上記のレーザ照射装置の搭載方法は特に限定されるものではなく、レーザ照射部を欠陥部に応じた位置に移動させることのできる構成であればよい。例えば、上記のレーザ照射装置をガントリー１２に搭載してもよく、ガントリー１２とは異なる他の支持部材に搭載してもよい。

本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

本発明は、基板上に形成された配線等の欠陥を検出する欠陥検出装置に適用できる。例えば、液晶パネル、プラズマディスプレイパネル等の表示パネルや太陽電池パネル等の基板に形成された配線等の欠陥を検出する欠陥検出装置に適用できる。

１ マザー基板（基板）
２ ＴＦＴ基板（基板回路）
３ プローブ部（電圧印加部）
４ 赤外線カメラ
１０ 基台
１１ アライメントステージ（ステージ）
１２ ガントリー
１２ａ，１２ｂ 脚部
１２ｃ 梁部
１３ａ，１３ｂ ガイドレール
１４ ガイドレール
１５ａ，１５ｂ マウント部
１６ａ，１６ｂ ガイドレール
１７ａ，１７ｂ プローブ支持部
２１ 画素部（画素領域）
２２ 周辺回路部（駆動回路部、周辺回路領域）
２３ａ〜２３ｄ 端子部
２４ａ〜２４ｄ プローブ針部
２５ 欠陥部
２８ ガントリー移動手段
２９ プローブ移動手段
３０ カメラ移動手段
３１ 制御部
３２ データ記憶部
３３ ガントリー移動手段
３４ プローブ移動手段
３５ カメラ移動手段
３６ 電圧印加部
３７ 抵抗測定部
３８ 赤外線カメラ
４１ 位置制御部
４２ 電圧制御部
４３ 抵抗測定制御部
４４ 欠陥判定部
４５ 撮像制御部
４６ 欠陥位置特定部
１００ 欠陥検出装置

Claims (6)

1. 基板上に形成された配線の欠陥を検出する欠陥検出装置であって、
   上記基板が載置されるステージと、
   上記基板における検査対象配線に電圧を印加する電圧印加部と、
   上記ステージを跨ぐように配置されたガントリーと、
   上記ガントリーにおける上記ステージ上に載置される基板の基板面に対向する位置に配置され、上記電圧印加部によって電圧が印加された上記検査対象配線を撮像する赤外線カメラとを備え、
   上記ガントリーは、上記ステージ上に載置される基板の基板面に平行な方向であるＸ方向に平行移動可能であり
   上記赤外線カメラは、上記ステージ上に載置される基板の基板面に垂直な方向であるＺ方向についての上記基板面に対する相対位置が一定になるように上記ガントリーに取り付けられていることを特徴とする欠陥検出装置。
2. 上記赤外線カメラは、上記ステージ上に載置される基板の基板面に平行、かつ上記Ｘ方向と交差する方向であるＹ方向に平行移動可能な状態で上記ガントリーに取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の欠陥検出装置。
3. 上記電圧印加部は、上記基板に設けられた接続端子に接触するプローブ針を備えたプローブ部を備えており、
   上記プローブ部は、上記プローブ針が上記ステージ上に載置される基板の上記接続端子に接触する位置と当該接続端子に対して離間する位置とに移動可能に備えられていることを特徴とする請求項１または２に記載の欠陥検出装置。
4. 上記基板上には１または複数の基板回路が形成されており、上記接続端子は上記各基板回路の外縁部に設けられており、
   上記プローブ部は、上記各基板回路の外縁部の形状に応じた形状の開口部を有する枠部を備え、当該プローブ部のプローブ針が上記各基板回路のうち検査対象とする基板回路の上記接続端子に接触する位置に移動したときに、当該基板回路が上記開口部を介して露出することを特徴とする請求項３に記載の欠陥検出装置。
5. 上記基板回路は、表示パネルに備えられる基板回路であり、多数の画素回路が配置された画素領域と、上記画素領域の周囲に配置された周辺回路領域とを有し、
   上記プローブ部を、当該プローブ部のプローブ針が検査対象とする基板回路の上記接続端子に接触する位置に移動させたときに、上記画素領域および上記周辺回路領域の全域が上記開口部を介して露出することを特徴とする請求項４に記載の欠陥検出装置。
6. 上記赤外線カメラは、上記プローブ部が、当該プローブ部の上記プローブ針が検査対象とする上記基板回路の接続端子に接触する位置に移動した状態において上記開口部の全域を一度の撮像処理で撮像可能であることを特徴とする請求項４または５に記載の欠陥検出装置。