JP4291843B2 - パターン検査装置 - Google Patents

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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 (5)

  1. 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。
  2. 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。
  3. 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。
  4. 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。
  5. 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。
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