JP4291843B2

JP4291843B2 - パターン検査装置

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Publication number: JP4291843B2
Application number: JP2006285185A
Authority: JP
Inventors: 卓男板垣; 徹小原
Original assignee: 株式会社東京カソード研究所
Priority date: 2006-10-19
Filing date: 2006-10-19
Publication date: 2009-07-08
Anticipated expiration: 2026-10-19
Also published as: TWI338147B; KR20080035977A; CN101246267B; TW200819762A; JP2008102031A; KR100883994B1; CN101246267A

Description

本発明は、列状に複数配設された導電パターンを検査するパターン検査装置に関する。

液晶パネルにおいては、ゲートラインやＣｓラインと呼ばれる導電パターンを複数列状に配設した第一層と、ソースラインと呼ばれる導電パターンを複数列状に配設した第二層と、が積層されている。このとき、ソースラインがゲートラインおよびＣｓラインに交差するべく構成される。第一層と第二層との間には、絶縁層が設けられ、ソースラインと、ゲートラインおよびＣｓラインと、の電気的接続が防止されている。しかしながら、製造の過程で、絶縁層に微小な孔、いわゆるピンホールが生じてしまい、ソースラインと、ゲートラインおよびＣｓラインと、が電気的に接続（ショート）する場合がある。かかる異層間での導電パターンのショートは、クロスショートと呼ばれ、液晶パネルの動作不良や故障の原因となっていた。また、クロスショート以外にも、隣接する導線パターン同士が電気的に接続する通常のショートや、導線パターンが途中で途切れる断線といった欠陥が生じる場合もあった。かかる欠陥は、製造途中において、的確に特定、修理される必要がある。

そこで、従来から、これら欠陥を特定するための技術がいくつか提案されている。しかし、その多くは、導電パターンに直接、電極を接触して、検査用信号の供給を行う構成となっている。かかる構成の場合、電極の導電パターンへの物理的接触に起因して、導電パターンの損傷や塵埃の発生などの問題を招いていた。

そこで、下記特許文献１には、静電結合を利用して導電パターンの欠陥の有無や位置を特定する技術が開示されている。この特許文献１では、電極を導電パターンに接触させることなく、導電パターンに交流電圧を供給するとともに、検査対象の導電パターンに誘起された交流電圧を検出している。かかる構成によれば、導電パターンの損傷や塵埃の発生を確実に防止できる。

特開２００５−２４５１８号公報

しかしながら、この特許文献１では、既述のクロスショートの位置特定に関しては、具体的に記載されていない。また、特許文献１においては、断線しているパターンの特定や断線位置を特定する際、検査電極が単一であったり、交流電圧を印加する給電電極が所定の位置で固定していたりしていた。この場合、検査電極および給電電極と、断線位置と、の位置関係によっては適切に断線を検出できない場合があった。

そこで、本発明では、電極を導電パターンに接触させることなくクロスショート位置を特定でき得るパターン検査装置を提供することを第一の目的とする。

また、導電パターンの検査精度を、より向上でき得るパターン検査装置を提供することを第二の目的とする。

本発明のパターン検査装置は、列状に複数配設される第一導電パターンと、第一パターンに交差する方向に列状に複数配設される第二導電パターンと、が電気的に接続するクロスショートの位置を特定するパターン検査装置であって、クロスショートが生じている第一導電パターンであるショートパターンとの間に微小空間を維持したまま当該ショートパターンに沿って移動する給電電極であって、前記微小空間を介した静電結合によりショートパターンに交流電圧を印加する給電電極と、給電電極と連動してショートパターンに平行な方向に移動する検査電極であって、対向する第二導電パターンとの静電結合により当該第二導電パターンから交流電圧の誘導を受ける検査電極と、検査電極に誘起される交流電圧値の変化に基づいてクロスショートの位置を特定する制御部と、を備えることを特徴とする。

好適な態様では、前記給電電極および検査電極は、略十字状に配置される。他の好適な態様では、前記給電電極および検査電極のうち一方の電極は、二つ設けられており、他方の電極を挟むように配置されている。他の好適な態様では、給電電極は、移動方向に隣接して二つ設けられており、検査電極は、前記二つの給電電極の略中間を通る線上に隣接して二つ設けられている。他の好適な態様では、さらに、給電電極近傍に設けられるとともに当該給電電極と連動して移動する補助電極であって、給電電極が印加する交流電圧と同レベルかつ位相が１８０°異なる第二の交流電圧を対向する導電パターンに印加する補助電極を備える。

好適な実施形態であるパターン検査装置は、基板上に、列状に複数配設された導電パターンの状態を検査するパターン検査装置であって、基板との間に微小空間を維持して移動する電極であって、主として対向する導電パターンに第一の交流電圧を印加する第一給電電極と、第一給電電極と連動して移動する電極であって、主として対向する導電パターンに第一の交流電圧と同レベルかつ位相が１８０°異なる第二の交流電圧を印加する第二給電電極と、二つの給電電極に連動して移動する電極であって、対向する導電パターンに誘起された交流電圧の値に応じた大きさの交流電圧が誘起される検査電極と、検査電極に誘起された交流電圧の値の変化に基づいて、導電パターンの状態を判断する制御部と、を備えることを特徴とする。

好適な態様では、二つの給電電極は導電パターンの端部近傍において、配設方向に移動し、検査電極は、二つの給電電極それぞれの近傍に一つずつ設けられ、当該給電電極と連動して移動し、制御部は、検査電極に誘起された交流電圧値の変化に基づいて複数の導電パターンの中から断線が生じている断線パターンを特定する。

他の好適な態様では、断線が生じている導電パターンである断線パターンの長尺方向に第一給電電極、検査電極、第二給電電極を順に配するとともに、これら三つの電極を当該断線パターンに沿って移動させ、制御部は、検査電極に誘起された交流電圧値の変化に基づいて断線パターン上に存在する断線位置を特定する。

他の好適な態様では、列状に複数配設される第一導電パターンと、第一パターンに交差する方向に列状に複数配設される第二導電パターンと、が絶縁層を介して積層されている場合に、第一導電パターンの配設方向に第一給電電極、検査電極、第二給電電極を順に配するとともに、これら三つの電極を当該配設方向に移動させ、制御部は、検査電極に誘起された交流電圧値の変化に基づいて、第二導電パターンと短絡している第一導電パターンであるショートパターンを特定する。

本発明のパターン検査装置では、電極と導電パターンとは静電結合により電気的に接続される。したがって、電極を導電パターンに接触させることなくクロスショート位置を特定できる。

また、好適な実施形態のパターン検査装置では、互いに逆相の交流電圧が同時に導電パターンに印加される。したがって、パネル全体の電位はほぼ０で安定するため、導電パターンの検査精度を、より向上できる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。以下の説明では、液晶パネル等のためにガラス基板上に複数配設される導電パターンを検査対象としている。しかし、列状に複数配設される導電パターンであれば、液晶パネル以外の装置に用いられる導電パターンを検査対象としてもよい。

図１は、本発明の第一実施形態であるパターン検査装置１０の概略上面図である。また、図２は、その概略側面図である。このパターン検査装置１０は、クロスショートの位置を特定する場合に好適なパターン検査装置である。ここで、このパターン検査装置１０について詳説するまえにクロスショートについて簡単に説明する。

一般に、液晶パネル５０などは、ゲートライン５２と呼ばれる導電パターンを複数列状に配設した第一層と、ソースライン５４と呼ばれる導電パターンを複数列状に配設した第二層と、を積層して構成される。第一層のゲートライン５２と第二層のソースライン５４は、互いに交差するように配設される。この第一層と第二層との間には、ゲートライン５２とソースライン５４との電気的接続（ショート）を防止するために、絶縁層５６が設けられる。ところが、種々の原因でこの絶縁層５６に微小な孔（ピンホール）が生じ、このピンホールを介してゲートライン５２とソースライン５４とが電気的に接続する場合がある。このゲートライン５２とソースライン５４との電気的接続がクロスショートと呼ばれる。かかるクロスショートは、液晶パネル５０の動作不良や、故障の原因となる。そのため、液晶パネル５０の製造途中の段階で、当該クロスショートを的確に特定し、修正することが必要とされている。

かかるクロスショートを特定する場合は、まず、複数のソースライン５４のうちクロスショートＣＳが存在するソースライン５４をクロスライン５４ａとして特定する。次いで、特定されたクロスライン５４ａ上に存在するクロスショートＣＳの位置を特定する。本実施形態のパターン検査装置１０は、クロスライン５４ａが特定された上で、当該クロスライン５４ａ上に存在するクロスショートＣＳの位置の特定に好適な構成となっている。なお、クロスライン５４ａの特定技術に関しては、後に詳説するため、ここでの詳説は省略する。

本実施形態のパターン検査装置１０は、クロスショートＣＳが存在するクロスライン５４ａに沿って移動可能なセンサ１２を備えている。このセンサ１２の移動機構としては、公知の移動機構、例えば、モータとリードスクリューからなる移動機構などが利用できる。センサ１２の移動量または移動位置は、図示しない制御装置により取得され、記録される。

センサ１２には、二つの給電電極１４，１６および二つの検査電極１８，２０が略十字状に設けられている。すなわち、二つの給電電極１４，１６はソースライン５４の長尺方向（図１におけるＸ方向）に、二つの検査電極１８，２０はソースライン５４の配設方向（図１におけるＹ方向）に、それぞれ、隣接して設けられている。図２から明らかなように、このセンサ１２は、一定の空間を介して、液晶パネル５０の上側に位置している。このセンサ１２から液晶パネル５０までの距離は、当該センサ１２に設けられた合計四つの電極１４，１６，１８，２０と、ソースライン５４およびゲートライン５２と、が静電結合可能な程度の距離である。

二つの給電電極１４，１６は、クロスライン５４ａに交流電圧を印加するための電極であり、交流電源２２に接続されている。クロスショートＣＳの位置を特定する場合は、当該二つの給電電極１４，１６をクロスライン５４ａに対向させるべく、センサ１２の位置調整が行われる。クロスライン５４ａと二つの給電電極１４，１６とが対向することにより、両者が静電結合する。そして、これにより、給電電極１４，１６からクロスライン５４ａへの交流電圧印加が実現される。

二つの検査電極１８，２０は、ゲートライン５２に誘起された交流電圧を検出するための電極である。この二つの検査電極１８，２０には、対向するゲートライン５２との静電結合により、当該ゲートライン５２に誘起された交流電圧の値に応じた大きさの交流電圧が誘起される。検査電極１８，２０に誘起された交流電圧は、増幅器２６で増幅されて、検出電圧として取得される。制御部は、この検出電圧値を、センサ１２の位置情報と関連付けて記憶する。そして、制御部は、得られた検出電圧値の変化に基づいてクロスショートＣＳの位置を特定する。

具体的に、クロスショートＣＳの位置を特定する場合の流れについて説明する。なお、図１の下側には、センサ１２の移動に伴う検出電圧値の変化の様子を図示している。

クロスショートＣＳの位置を特定する場合は、二つの給電電極１４，１６がクロスライン５４ａの延長線上に位置するべく、センサ１２全体を位置決めし、センサ１２を当該クロスライン５４ａに沿って移動させる。換言すれば、給電電極１４，１６をクロスライン５４ａに近接させたまま移動させる。このとき、給電電極１４，１６とクロスライン５４ａとの間の空間がコンデンサとして機能し、当該空間を介してクロスライン５４ａには交流電圧が誘起される。誘起された交流電圧は、クロスショートＣＳを介して、当該クロスライン５４ａとクロスショートしているゲートライン５２ａにも誘起される。

一方、クロスライン５４ａとクロスショートしていない他のゲートライン５２は、絶縁層５６によりクロスラインと絶縁されているため、基本的には交流電圧は誘起されない。したがって、センサ１２の移動に伴い、検査電極１８，２０が、当該他のゲートライン５２に近接する位置に移動しても、検査電極１８，２０は他のゲートライン５２からの交流電圧印加を受けない。そして、結果として、検出電圧値は、ほぼ０となる。一方、センサ１２の移動に伴い、検査電極１８，２０が、クロスライン５４ａとクロスショートしているゲートライン５２ａ、換言すれば、クロスショートＣＳを介して交流信号が印加されているゲートライン５２ａに近接すると、当該ゲートライン５２ａとの間に生じるコンデンサ（空間）を介して、大きな交流電圧が検査電極１８，２０に誘起される。つまり、センサ１２がクロスショートＣＳの近傍まで移動すれば、検出電圧値が急激に向上することになる。制御部は、この検出電圧値が急上昇した際のセンサ１２の位置をクロスショートＣＳの位置として特定する。

以上の説明から明らかなように、本実施形態によれば、ソースライン５４やゲートライン５２などの導電パターンに電極を物理的に接触させることなく、クロスショートＣＳの位置を特定することができる。その結果、物理接触に起因する塵埃の発生や、導電パターンの損傷などを防止しつつ、簡易にクロスショート位置を特定することができる。

また、本実施形態では、二つの給電電極１４，１６および二つの検査電極１８，２０を略十字状に配置している。その結果、クロスショートＣＳが導電パターンの端部近傍に存在していても確実にその位置を特定できる。例えば、クロスショートＣＳがソースライン５４の端部近傍にあった場合を考える。この場合、クロスショートＣＳの位置を検出するためには、当該クロスショートＣＳ近傍まで検査電極１８，２０を移動させる必要がある。このとき、本実施形態のように四つの電極１４，１６，１８，２０を略十字状に配していれば、二つの給電電極１４，１６のうち少なくとも一方はクロスライン５４ａから外れた位置になる恐れがあるが、他方はクロスライン５４ａへの給電が可能な位置にある。その結果、上述したように、クロスショートＣＳ近傍において急激な検出電圧値の変化が生じ、簡易、かつ、正確にクロスショートＣＳの位置を特定することができる。また、クロスショートＣＳがゲートライン５２の端部近傍にあった場合を考える。この場合、クロスショートＣＳの位置を検出するためには、当該ゲートライン５２の端部近傍まで検査電極１８，２０を移動させる必要がある。このとき、本実施形態のように四つの電極１４，１６，１８，２０を略十字状に配していれば、二つの検査電極１８，２０のうち少なくとも一方はゲートライン５２から外れた位置になる恐れがあるが、他方はゲートライン５２と静電結合可能な位置に留まる。その結果、やはり、簡易、かつ、正確にクロスショートＣＳの位置を特定することができる。つまり、本実施形態のように、四つの電極１４，１６，１８，２０を略十字状に配することにより、導電パターンの端部近傍でクロスショートＣＳが生じていても確実にその位置を検出することができる。

ただし、ここで説明したセンサ１２の構成態様は、あくまで一例であり、当然、他の構成態様を採用してもよい。例えば、図３（Ａ）に図示するように、単一の給電電極１４と、二つの検査電極１８，２０と、でセンサ１２を構成してもよい。この場合、単一の給電電極１４は、進行方向に長尺な形状とし、この給電電極１４の両側に検査電極１８，２０を配することが望ましい。また、逆に、図３（Ｂ）に図示するように、検査電極１８を単一とし、当該単一の検査電極１８の両側に給電電極１４，１６を配するようにしてもよい。

ところで、既述したとおり、検査電極１８，２０がクロスライン５４ａとショートしていない他のゲートライン５２に近接している場合、本来であれば検出電圧値はほぼ０である。しかしながら、図１の下側に図示した検出電圧値から明らかな通り、検出電圧値は、０とはなっておらず、随時、微小に変動している。これは、次の理由による。

給電電極１４，１６から給電される交流電圧は、実際には、対向するクロスライン５４ａだけでなく、当該クロスライン５４ａに隣接する他のソースライン５４ｂや、クロスライン５４ａとゲートライン５２との交点の浮遊容量を通じて、液晶パネル５０全体にもいきわたり、液晶パネル５０全体の電位が高まる。液晶パネルの浮遊容量は、場所によって変化するため、液晶パネルの電位も場所により微妙に異なる。そして、かかる電位が不均一な液晶パネル５０に対向する検査電極１８，２０で検出される検出電圧値は、低いながらも、変動することになる。かかる検出電圧値の変動は、クロスショートＣＳの位置特定の精度低下などの原因になる場合がある。

図４は、かかる問題を解決し、クロスショートＣＳの位置特定精度を向上可能な本発明の第二実施形態にかかるパターン検査装置１０の概略上面図である。このパターン検査装置１０は、第一実施形態と同様に、クロスライン５４ａに沿って移動可能なセンサ１２を備えている。センサ１２の移動位置および後述する検出電圧値は互いに関連付けられて図示しない制御部に記憶される。

このセンサ１２には、二つの給電電極１４，１６および二つの検査電極１８，２０が設けられている。ただし、本実施形態では、第一実施形態と異なり、二つの給電電極１４，１６は、ソースライン５４の配設方向に隣接配置されている。また、二つの検査電極１８，２０は、この二つの給電電極１４，１６を挟むように、ソースライン５４の配設方向に配設されている。

二つの給電電極１４，１６は、互いに逆相の交流電源に接続されている。すなわち、第一給電電極１４には位相０°の交流電圧が印加されている。また、第二給電電極１６には、第一給電電極１４に印加された電圧からみて同レベル、かつ、位相が１８０°異なる交流電圧が、印加されている。クロスショートＣＳ位置を特定する際には、第一給電電極１４がクロスライン５４ａの真上を移動できるように、センサ１２全体の位置が調整される。

二つの検査電極１８，２０は、第一実施形態と同様に、ゲートライン５２に誘起された交流電圧値を検出するための電極である。ゲートライン５２との静電結合により二つの検査電極１８，２０に誘起された交流電圧は、増幅器２６で増幅され、検出電圧値として取得される。

次に、このパターン検査装置１０でのクロスショートＣＳ位置特定の流れについて説明する。なお、図４の下側には、センサ１２の移動に伴う検出電圧値の変化を図示する。

クロスショートＣＳ位置を特定する場合は、第一給電電極１４がクロスライン５４ａの真上を移動できるようにセンサ１２全体を位置調整したうえで、当該センサ１２をクロスライン５４ａに沿って移動させる。このとき、第一給電電極１４とクロスライン５４ａとの間に生じた空間がコンデンサとして機能し、クロスライン５４ａに位相０°の交流電圧が印加される。この印加された交流電圧は、クロスショートＣＳを介して、ゲートライン５２ａにも誘導される。また、第一給電電極１４から供給される位相０°の交流電圧は、浮遊容量などを通じて、液晶パネル５０全体にも印加される。

一方、第一給電電極１４に隣接配置された第二給電電極１６は、クロスライン５４ａに隣接するソースライン５４ｂに近接して移動することになる。この場合、第二給電電極１６は、当該隣接するソースライン５４ｂに位相１８０°の交流電圧を印加する。また、不均一に存在する浮遊容量を通じて、液晶パネル５０全体にも、僅かながら位相１８０°の交流電圧を印加することになる。

ここで、第二給電電極１６がクロスライン５４ａに与える影響は、クロスライン５４ａに近接対向する第一給電電極１４がクロスライン５４ａに与える影響に比べて極めて小さい。したがって、クロスライン５４ａおよび、当該クロスライン５４ａとクロスショートしているゲートライン５２ａ上に誘起される位相０°の交流電圧は、位相１８０°の交流電圧で打ち消されること無く、十分に高いレベルを維持する。一方、液晶パネル５０全体としては、第一給電電極１４から位相０°の、第二給電電極１６から位相１８０°の同レベルの交流電圧が同時に印加されることになる。この同時に印加された逆相の交流電圧は、互いに打ち消し合う。そのため、液晶パネル５０全体としての電位は、ほぼ０となる。

その結果、センサ１２移動に伴う検出電圧値のレベルが安定する。すなわち、図４の下側に図示するとおり、検査電極１８，２０がクロスショートＣＳ位置から離れている場合、対向するソースライン５４やゲートライン５２の電位はほぼ０であり、検査電極１８，２０に誘起される交流電圧もほぼ０で安定する。一方、検査電極１８，２０がクロスショートＣＳ近傍に位置すると、クロスライン５４ａとクロスショートしたゲートライン５２ａ、換言すれば、高い位相０°の交流電圧が誘起したゲートライン５２ａとの静電結合により、検査電極１８，２０には位相０°の交流電圧が誘起される。制御部は、随時取得される検出電圧値が最も高くなった時点におけるセンサの位置に基づいて、クロスショートＣＳ位置を特定する。

以上の説明から明らかなように、本実施形態によれば、互いに逆相の交流電圧が同時に、液晶パネル５０全体に印加されるため、欠陥が生じていない部分における検出電圧値のレベルがほぼ０で安定する。そして、その結果、クロスショートＣＳ位置の特定精度をより向上することができる。

ところで、本実施形態では、逆相の交流電圧を同時に印加することにより検出電圧値を安定させる技術をクロスショートＣＳの位置特定に利用しているが、これは、他のパターン検査にも応用することができる。

図５は、本発明の第三実施形態にかかるパターン検査装置１０の概略上面図である。このパターン検査装置１０は、断線が生じている導電パターン（以下「オープンパターン」）の特定に好適なパターン検査装置である。

このパターン検査装置１０のセンサ１２は、導電パターン６０の配設方向（図５におけるＹ方向）に移動可能となっている。このセンサ１２には、二つの給電電極１４，１６および二つの検査電極１８，２０が設けられている。センサ１２は、搭載された四つの電極１４，１６，１８，２０が対向する導電パターン６０と静電結合可能な程度の距離を開けて、液晶パネル５０の上側に配置されている。

二つの給電電極１４，１６は、それぞれが導電パターン６０の両側近傍に位置するべく、所定の間隔を開けて導電パターン６０の延設方向（図５におけるＸ方向）に並べられている。二つの給電電極１４，１６は、別個の交流電源２２，２４に接続されており、互いに逆相の交流電圧が印加されている。すなわち、第一給電電極１４には位相０°の交流電圧が、第二給電電極１６には、第一給電電極１４に印加された交流電圧からみて同レベルかつ位相が１８０°異なる交流電圧が印加されている。

第一検査電極１８は第一給電電極１４の近傍に、第二検査電極２０は第二給電電極１６の近傍に、それぞれ、設けられている。この二つの検査電極１８，２０は、対向する導電パターン６０と静電結合する。そして、この静電結合により、検査電極１８，２０には、当該導電パターン６０に誘起された交流電圧に比例した大きさの交流電圧が誘起される。各検査電極１８，２０に誘起された交流電圧は、増幅器２６，２８で増幅され、第一検出電圧および第二検出電圧として取得される。制御部は、この二つの検出電圧値を、センサ１２の移動位置と関連づけて記憶する。

次に、このパターン検査装置１０を用いたオープンパターン６２特定の流れについて説明する。なお、図５の右側には、センサ１２の移動に伴う第一検出電圧値（実線）および第二検出電圧値（破線）の変化を図示する。

複数の導電パターン６０の中から、オープンＯが生じているオープンパターン６２を特定する場合には、四つの電極１４，１６，１８，２０が導電パターン６０の上に位置するようにセンサ１２を位置調整したうえで、当該センサ１２を配設方向に移動させる。このとき制御部は、センサ１２の移動位置と、検出電圧値とを関連付けて随時記憶していく。

ここで、センサ１２が、オープンＯやショートの生じていない正常な導電パターン６０に対向する場合、二つの給電電極１４，１６は、当該正常な導電パターン６０と静電結合し、交流電圧を印加する。このとき、一つの導電パターン６０には、第一給電電極１４から位相０°の、第二給電電極１６から位相１８０°の交流電圧が同時に印加されることになる。同時に印加された逆相の交流電圧は、互いに打ち消し合うため、結果として、当該導電パターン６０に誘起される交流電圧は、ほぼ０となる。給電電極１４，１６が、正常な導電パターン６０と静電結合する場合、当該給電電極１４，１６と連動して移動する検査電極１８，２０も、当該正常な導電パターン６０と静電結合する。しかし、この正常な導電パターン６０は、逆相の交流電圧同士による打ち消しあいにより電位０となっている。したがって、検査電極１８，２０に誘起される交流電圧の値もほぼ０となり、第一検出電圧値および第二検出電圧値はともにほぼ０となる。

一方、センサ１２が、オープンＯの生じているオープンパターン６２の真上位置まで移動した場合には、オープンＯにより既述の交流電圧同士の打ち消しが阻害される。そのため、オープンパターン６２には、各給電電極１４，１６から印加された交流電圧が強く表れることになる。その結果、二つの検査電極１８，２０のうち一方には０°の交流信号が、他方には１８０°には交流信号が誘起される。ここで０°および１８０°の交流を、同期検波すると０°は正の直流電圧に、１８０°は負の直流電圧として検出できる。

つまり、本実施形態によれば、図５の右側に図示するように、センサ１２がオープンパターン６２近傍に位置している場合には高レベルの検出電圧値が、センサ１２がオープンパターン６２から離れた位置にある場合にはほぼ０の検出電圧値が得られる。制御部は、高レベルの検出電圧値が得られた際のセンサ１２の位置に基づいてオープンパターン６２を特定する。

以上の説明から明らかなように、本実施形態でも、逆相の交流電圧を同時に印加する構成となっているため、欠陥以外の箇所における検出電圧値がほぼ０で安定する。その結果、オープンパターン６２の特定精度をより向上できる。なお、本実施形態では、検査電極を二つとしているが、単一としてもよい。

次に、第四実施形態について説明する。図６は、第四実施形態にかかるパターン検査装置１０の概略上面図である。このパターン検査装置１０は、オープンパターン上に存在するオープンの位置を特定する場合に好適な検査装置である。

このパターン検査装置１０に設けられたセンサ１２は、オープンパターン６２に沿って移動可能となっている。センサ１２には、第一給電電極１４、検査電極１８、第二給電電極１６が、オープンパターン６２の長尺方向に並べて配置されている。そして、センサ１２は、この三つの電極１４，１８，１６が対向するオープンパターン６２と静電結合可能な程度の距離を開けて、液晶パネル５０の上側に配置されている。

二つの給電電極１４，１６には、互いに逆相の交流電圧が印加されている。本実施形態では、センサの移動方向手前側に配置された第一給電電極に位相０°の、センサの移動方向奥側に配置された第二給電電極１６に位相１８０°の交流電圧を印加している。検査電極１８に誘起された交流電圧は、増幅器２６で増幅され、検出電圧値として取得される。

このパターン検査装置１０を用いたオープンＯの位置特定の流れについて説明する。図６の下側には、センサ移動に伴う検出電圧値の変化を図示する。

オープンＯの位置を特定する場合には、センサ１２を、オープンパターン６２の一端から他端へと移動させる。このセンサ１２の移動を開始した直後、すなわち、第二給電電極１６および検査電極１８のみがオープンパターンの真上に位置し、第一給電電極１４がオープンパターン６２の端部より外側に位置している場合、オープンパターン６２には位相１８０°の交流電圧のみが印加されることになる。そのため、センサ１２の移動を開始した直後では、既述の交流電圧同士の打ち消しが発生せず、検出電圧値は、負の方向に高レベルとなっている。しかし、センサ１２が移動を続け、三つの電極１４，１８，１６全てがオープンパターン６２の真上に移動すれば、当該オープンパターン６２には、第一給電電極１４から位相０°の、第二給電電極１６から位相１８０°の交流電圧が同時に印加される。そして、この印加された二種類の交流電圧は互いに打ち消し合うため、オープンパターン６２の電位はほぼ０となる。したがって、検査電極１８を介して検出される検出電圧値もほぼ０で安定する。

一方、センサ１２がさらに移動し、オープンＯ位置を通過する前後においては、検出電圧値が大きく変動する。具体的には、第二給電電極のみがオープンＯより奥側、検査電極１８および第一給電電極１４のみがオープンＯより手前側になったとする。この場合、オープンＯより手前側のオープンパターン６２ａには、位相０°の交流電圧のみが印加されることになる。そして、当該手前側のオープンパターン６２ａの電位は、正の方向に高まり、当該手前側のオープンパターン６２ａと静電結合している検査電極１８には０°の交流電圧が誘起される。

さらに、センサ１２が移動し、第二給電電極１６および検査電極１８のみがオープンＯより奥側に位置した場合には、この逆の減少が生じる。すなわち、検査電極１８は、オープンＯより奥側のオープンパターン６２ｂと静電結合するが、当該奥側のオープンパターン６２ｂは第二給電電極から位相１８０°の交流電圧のみが印加されている。したがって、検査電極１８の信号を同期検波すれば、負の直流電圧が検出される。

つまり、センサ１２がオープンＯを通過する際には、図６の下側に図示するように、検出電圧値は、まず、正の方向大きく振れ、次いで、負の方向に大きく振れる。一方、センサ１２がオープンＯから離れている場合には、基本的には、検出電圧値はほぼ０で安定する。制御部は、検出電圧値が正、負の方向に大きく振れた際のセンサ１２の位置に基づいてオープンＯの位置を特定する。

以上の説明から明らかな通り、本実施形態でも、導電パターン６２に、逆相の交流電圧を同時に印加しているため、欠陥から離れている際の検出電圧値が安定する。そして、結果として、オープンＯの位置特定精度をより向上することができる。

次に、第五実施形態について説明する。図７は、第五実施形態にかかるパターン検査装置１０の概略上面図である。このパターン検査装置１０は、複数の導電パターンからショートが生じている導電パターン（以下「ショートパターン」という）を特定したい場合に好適な装置である。

このパターン検査装置１０のセンサ１２は、導電パターン６０の配設方向（図７におけるＹ方向）に移動可能となっている。センサ１２には、第一給電電極１４、検査電極１８、第二給電電極１６が、配設方向に並べて配置されている。このセンサ１２は、上述の実施形態と同様に、三つの電極１４，１８，１６が対向する導電パターン６０と静電結合可能な程度の距離を開けて、基板の上側に配置されている。

二つの給電電極１４，１６には、互いに逆相の交流電圧が印加されている。本実施形態では、センサ１２の移動方向手前側に配置された第一給電電極１４に位相０°の、センサ１２の移動方向奥側に配置された第二給電電極１６に位相１８０°の交流電圧を印加している。検査電極１８は、二つの給電電極１４，１６の中間に設けられており、対向する導電パターン６０に誘起された交流電圧値の検出に用いられる。この検査電極１８に誘起された交流電圧は、増幅器２６で増幅され、検出電圧値として取得される。

このパターン検査装置１０を用いたショートパターン特定の流れについて説明する。図７の右側には、センサ１２の移動に伴う検出電圧値の変化の様子を図示する。なお、以下の説明では分かりやすさのために、センサ移動方向手前側のショートパターン６４ａを「第一ショートパターン」、移動方向奥側のショートパターン６４ｂを「第二ショートパターン」という。

複数の導電パターン６０の中から隣接する導電パターンとショートしているショートパターン６４ａ，６４ｂを特定する場合には、センサ１２を導電パターン６０の端部近傍に位置調整したうえで、当該センサ１２を導電パターン６０の配設方向に移動させる。

このとき、第一給電電極１４に対向する導電パターンには位相０°の、第二給電電極１６に対向する導電パターンには位相１８０°の交流電圧が印加される。また、不均一に存在する浮遊容量を通じて、液晶パネル５０全体には、位相０°の交流電圧と位相１８０°の交流電圧とが同時に印加される。この液晶パネル５０全体に印加された二種類の交流電圧は、互いに打ち消し合うため、液晶パネル５０全体の電位はほぼ０で安定する。したがって、センサ１２がショートパターン６４ａ，６４ｂから離れた位置にある場合、検査電極１８を介して検出される検出電圧値はほぼ０で安定する。

一方、検査電極１８がショートパターンを通過する前後では、検出電圧値が大きく変動する。具体的には、第二給電電極１６が第二ショートパターン６４ｂに、検査電極１８が第一ショートパターン６４ａに対向する位置まで移動したとする。この場合、第二ショートパターン６４ｂおよび当該第二ショートパターン６４ｂにショートしている第一ショートパターン６４ａには、第二給電電極１６から位相１８０°の交流電圧が印加される。この第一、第二ショートパターン６４ａ，６４ｂには、浮遊容量などを通じて、第一給電電極１４から僅かながら位相０°の交流電圧も印加されるが、第二給電電極１６から印加される位相１８０°の交流電圧に比べてその割合は極めて低い。そのため、第一、第二ショートパターン６４ａ，６４ｂの電位は、負の方向に大きく振れる。この負の方向に電位が高まった第一ショートパターン６４ａに対向する検査電極１８には、負の交流電圧が誘起されることになる。続いて、センサ１２がさらに移動し、検査電極１８が第二ショートパターン６４ｂに、第一給電電極１４が第一ショートパターン６４ａに対向する位置まで移動すると、今度は、逆の現象が生じる。すなわち、第一、第二ショートパターン６４ａ，６４ｂの電位は、第一給電電極１４から供給される位相０°の交流電圧による正の方向に大きく振れ、検査電極１８には正の交流電圧が誘起される。

つまり、図７の右側に図示するように、センサ１２がショートパターン６４ａ，６４ｂを通過する際、検出電圧値は、まず、負の方向に大きく振れ、次いで、正の方向に大きく振れる。制御部は、この検出電圧値が大きく振れた際のセンサ１２の位置に基づいてショートパターン６４ａ，６４ｂを特定する。

以上の説明から明らかなとおり、本実施形態においても、逆相の交流電圧が同時に印加されるため、欠陥から離れた位置における検出電圧値がほぼ０で安定する。そして、その結果、ショートパターンの特定精度がより向上する。

なお、本実施形態のパターン検査装置１０は、隣接する導電パターン同士のショートだけでなく、互いに交差する方向に延びる導電パターン同士のショート、いわゆる、クロスショートも特定可能である。

図８は、本実施形態のパターン検査装置１０を用いて、ゲートライン５２ａとクロスショートしているソースライン５４ａ、すなわち、クロスライン５４ａを特定する際の概略上面図である。

クロスライン５４ａを特定する際には、センサ１２を、ソースライン５４の端部近傍に配置した上で、当該センサ１２をソースライン５４の配設方向（図８におけるＹ方向）に移動させる。

既述したように、本実施形態では、互いに逆相の交流電圧が同時に印加されている。そのため、クロスライン５４ａから離れた位置においては、浮遊容量等を通じて印加された逆相の交流電圧が互いに打ち消し合うため、液晶パネル５０全体の電位はほぼ０で安定している。したがって、センサ１２が、クロスライン５４ａから離れた位置にある場合、検査電極１８に誘起される交流電圧もほぼ０で安定する。

一方、検査電極１８がクロスライン５４ａ近傍に位置すると、逆相の交流電圧のバランスが崩れ、検出電圧値が大きく変動する。具体的には、第二給電電極１６がクロスライン５４ａの真上に位置した場合、第二給電電極１６は、主に、クロスライン５４ａおよび当該クロスライン５４ａとクロスショートするゲートライン５２ａという、合計二本の導電パターンに給電することになる。一方、第一給電電極１４は、主に、クロスショートが生じていない一本のソースライン５４にのみ給電することになる。この場合、より多数の導電パターンに給電する第二給電電極１６のほうが負荷が大きくなり、電位が低下することになる。そして、第一給電電極１４に比べて、第二給電電極１６の電位が低下することにより、既述の交流電圧同士の打ち消し現象が阻害される。その結果、検査電極１８周辺では、第一給電電極１４の影響をより多く受け、検査電極１８には、０°の交流信号が誘起されることになる。さらにセンサ１２が移動し、第一給電電極１４がクロスライン５４ａの真上に位置した場合には、これと逆の現象が生じる。すなわち、第二給電電極１６に比べて、第一給電電極１４の電位が低下し、検査電極１８には、１８０°の交流信号が誘起されることになる。

つまり、センサ１２がクロスライン５４ａを通過する際、検出電圧値は、位相検波の結果、まず、正の方向に大きく振れ、次いで、負の方向に大きく振れる。制御部は、この検出電圧値が大きく振れた際のセンサ１２の位置に基づいてクロスライン５４ａを特定する。

以上の説明から明らかなとおり、本実施形態においても、逆相の交流電圧が同時に印加されるため、欠陥から離れた位置における検出電圧値がほぼ０で安定する。そして、その結果、クロスライン５４ａの特定精度をより向上できる。

本発明の第一実施形態であるパターン検査装置の概略上面図である。パターン検査装置の概略側面図である。他の電極の配置態様の一例を示す図である。第二実施形態にかかるパターン検査装置の概略上面図である。第三実施形態にかかるパターン検査装置の概略上面図である。第四実施形態にかかるパターン検査装置の概略上面図である。第五実施形態にかかるパターン検査装置の概略上面図である。パターン検査装置をクロスパターン特定に利用した際の様子を示す図である。

符号の説明

１０パターン検査装置、１２センサ、１４，１６給電電極、１８，２０検査電極、２２，２４交流電源、２６，２８増幅器、５０液晶パネル、５２ゲートライン、５４ａクロスライン、５４ソースライン、５６絶縁層、６０導電パターン、６２オープンパターン、６４ショートパターン。

Claims

列状に複数配設される第一導電パターンと、第一パターンに交差する方向に列状に複数配設される第二導電パターンと、が電気的に接続するクロスショートの位置を特定するパターン検査装置であって、
クロスショートが生じている第一導電パターンであるショートパターンとの間に微小空間を維持したまま当該ショートパターンに沿って移動する給電電極であって、前記微小空間を介した静電結合によりショートパターンに交流電圧を印加する給電電極と、
給電電極と連動してショートパターンに平行な方向に移動する検査電極であって、対向する第二導電パターンとの静電結合により当該第二導電パターンから交流電圧の誘導を受ける検査電極と、
検査電極に誘起される交流電圧値の変化に基づいてクロスショートの位置を特定する制御部と、
を備えることを特徴とするパターン検査装置。
請求項１に記載のパターン検査装置であって、
前記給電電極および検査電極は、略十字状に配置されることを特徴とするパターン検査装置。
請求項１または２に記載のパターン検査装置であって、
前記給電電極および検査電極のうち一方の電極は、二つ設けられており、他方の電極を挟むように配置されていることを特徴とするパターン検査装置。
請求項１または２に記載のパターン検査装置であって、
給電電極は、移動方向に隣接して二つ設けられており、
検査電極は、前記二つの給電電極の略中間を通る線上に隣接して二つ設けられている
ことを特徴とするパターン検査装置。
請求項１から４のいずれか１項に記載のパターン検査装置であって、さらに、
給電電極近傍に設けられるとともに当該給電電極と連動して移動する補助電極であって、給電電極が印加する交流電圧と同レベルかつ位相が１８０°異なる第二の交流電圧を対向する導電パターンに印加する補助電極を備えることを特徴とするパターン検査装置。