JP4692895B2

JP4692895B2 - Ｔｆｔ基板検査装置およびｔｆｔ基板検査方法

Info

Publication number: JP4692895B2
Application number: JP2006203609A
Authority: JP
Inventors: 康雄小西
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 2006-07-26
Filing date: 2006-07-26
Publication date: 2011-06-01
Anticipated expiration: 2026-07-26
Also published as: JP2008032432A

Description

本発明は、ＴＦＴ基板検査装置およびＴＦＴ基板検査方法に関し、特に、ＴＦＴ基板に含まれる微小クラックを検出するが検査装置および基板検査方法に関する。

ＴＦＴ基板検査において、検査対象のＴＦＴ基板を外部から真空室内のステージ上に搬送して行うＴＦＴ基板検査装置が知られている（例えば、特許文献１）。このようなＴＦＴ基板検査装置では、真空状態で基板検査を行う検査室と、大気側からＴＦＴ基板のロードおよびアンロードを行うロードロック室、ロードロック室と検査室との間でＴＦＴ基板を搬送する搬送室とを備える。ロードロック室は、大気側から導入されたＴＦＴ基板を真空状態の搬送室に搬送するために予備排気が行われる。
特開２００５−２６５７９４号公報

従来、上記のようなＴＦＴ基板検査装置は、真空状態にした検査室内において、例えば、電子線を照射して得られる二次電子を検出するなどによって、ＴＦＴ基板上に形成されたＴＦＴアレイの欠陥検査を行う。

ＴＦＴ基板には、上記したＴＦＴ基板検査装置が検査対象とするＴＦＴアレイの欠陥の他に、ＴＦＴ基板自体に微小クラックを潜在的に有する場合がある。しかしながら、上記したＴＦＴ基板検査装置は、このようなＴＦＴ基板自体に含まれる微小クラックを検査する機能は備えていない。本出願の発明者の知る限りにおいても、ＴＦＴ基板検査装置において、ＴＦＴ基板に含まれる微小クラックを検出する機能を備えたものは存在しない。

そのため、ＴＦＴ基板に微小クラックが含まれている場合には、ＴＦＴ基板の生産過程において、ＴＦＴ基板からパネルを切り分ける工程に至った段階において、ＴＦＴ基板に破損が発生するなどの現象が現れてはじめて微小クラックの存在が認識されたり、あるいは、さらに微小クラックを含んだままのパネルが液晶装置の組み立て工程に流れ、そのまま微小クラックを含んだまま製品となるという問題がある。

このＴＦＴ基板検査装置による検査の前後において、ＴＦＴ基板に含まれる微小クラックの検査を行うことが考えられる。しかしながら、この場合には、本来ＴＦＴ基板検査において必要とする検査時間に加えて、さらに微小クラックを検出するための検査時間が増えることになるため、ＴＦＴ基板検査のトータルの検査時間が長くなり、さらには、ＴＦＴ基板の生産過程の時間も長くなって、ＴＦＴ基板のスループットが低下するという問題が生じることになる。

そこで、本発明は前記した従来の問題点を解決し、ＴＦＴ基板検査装置内において、ＴＦＴ基板に含まれる微小クラックを検出することを目的とし、また、微小クラックの検出のための検出時間を新たに付加することなく検出することを目的とする。

本発明は、ＴＦＴ基板検査装置において、検査装置内を真空状態とするために真空引きを行うために要する待ち時間を利用し、この待ち時間内にＴＦＴ基板に含まれる微小クラックを検出することによって、微小クラックの検出のための検出時間を新たに設けることなく、ＴＦＴ基板検査装置内においてＴＦＴ基板に含まれる微小クラックを検出する。

本発明のＴＦＴ基板検査装置は、ＴＦＴ基板を検査する検査室と、この検査室と検査装置の外部との間でＴＦＴ基板の搬出入を行うとロードロック室及び搬送室とを備え、ロードロック室に、ロードロック室に搬入されたＴＦＴ基板のアコースティックエミッションを検出する検出部を備える。

検出部は、ロードロック室内の予備排気中にアコースティックエミッションを検出する。アコースティックエミッションの検出は、ＴＦＴ基板内に存在する振動状態を検出するものであり、微小クラックを含むＴＦＴ基板と、微小クラックを含まないＴＦＴ基板とでは、その振動状態に差異がある。検出部は、この振動状態の差異に基づいて、そのＴＦＴ基板に微小クラックが含まれているか否かを判定することによって微小クラックの検出を行う。

本発明は、このアコースティックエミッションの検出をロードロック室内の予備排気中に行うことによって、微小クラックを検出するための新たな時間を付加する必要がなく、ＴＦＴ基板検査装置がＴＦＴ基板の検査似ようする検査時間を長引かせることなく微小クラックを検出することができる。

ＴＦＴ基板検査装置が備える検出部は、ＴＦＴ基板に振動を印加する加振手段と、ＴＦＴ基板の振動を検出する振動検出手段とを備える構成とすることができる。加振手段によってＴＦＴ基板に振動を加えると、この振動が加えられたＴＦＴ基板の振動状態は、そのＴＦＴ基板内に微小クラックが含まれているかあるいは含まれていないかによって、異なる振動状態で振動する。検出部は、このＴＦＴ基板の振動状態に基づいて微小クラックの有無、あるいは微小クラックの程度や位置等の特性を検出することができる。

本発明によれば、ＴＦＴ基板検査装置内において、ＴＦＴ基板に含まれる微小クラックを検出することができ、また、微小クラックの検出のための検出時間を新たに付加することなく検出することができる。

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。

図１は本発明のＴＦＴ基板検査装置の一構成例を説明するための図であり、図１（ａ）はＴＦＴ基板検査装置を上方から見た状態を示し、図１（ｂ）はＴＦＴ基板検査装置を側方向から見た断面を示している。

ＴＦＴ基板検査装置１は、真空状態においてＴＦＴ基板１０の検査を行う検査室２と、大気側からＴＦＴ基板１０のロード及びアンロードを行うロードロック室３と、検査室２とロードロック室３との間においてＴＦＴ基板１０を搬送する搬送室４を備える。搬送室４は搬送機構５を備え、ロードロック室３と検査室２との間においてＴＦＴ基板１０の搬送を行う。搬送機構５としては、例えば、ＴＦＴ基板を支持する搬送アームと、この搬送アームを水平（横）方向および上下（縦）方向に移動自在とする移動機構を備える構成とすることができる。

図１に示すＴＦＴアレイ検査装置１は、検査室２とロードロック室３とをそれぞれ異なる平面上において少なくとも一部を重ねて上下に配置し、ロードロック室３を上下２段のロードロック室３Ａとロードロック室３Ｂとする構成を示している。ロードロック室３を上下２段とすることによって、例えば、一方を大気側からロードロック室３内へのＴＦＴ基板１０のロードに用い、他方をロードロック室３から大気側へのＴＦＴ基板１０のアンロードに用いることができる。

また、搬送室４中の搬送機構５は２つの搬送アーム（図示していない）を備える構成としてもよい。この２つの搬送アーム（図示していない）を備える構成によれば、搬送アームの一つをＴＦＴ基板１０を検査室２に搬入するために用い、他の一つは検査基板を検査室２から搬出するために用いることができる。一方の搬送アームは、ロードロック室３の基板支持部３ａ上に載置されている未検査のＴＦＴ基板を搬送室４内に導入する動作と、搬送室４内に導入したＴＦＴ基板を検査室２内に導入する動作を行う。また、他方の搬送アームは、検査室２のステージ上に載置されている検査済みのＴＦＴ基板を搬送室４内に導出する動作と、搬送室４内に導入したＴＦＴ基板をロードロック室３内に導出する動作を行う。

検査室２は、導入されたＴＦＴ基板を支持して検査を行うステージとしてＸＹステージ２ａおよびθステージ２ｂを備える。また、ロードロック室３は大気側との間にゲートバルブ（図示していない）を備え、搬送室４との間にゲートバルブ３ｂを備える。ロードロック室３は、２つのゲートバルブを備えることによりロードロック室３内のみを排気することができる。

ロードロック室３内には基板支持部３ａが設けられ、大気側から導入した未検査のＴＦＴ基板や、検査室２で検査済みのＴＦＴ基板を一時的に保持する。

ロードロック室３は、基板支持部３ａ上にＴＦＴ基板１０を載置した状態で大気側のゲートバルブ（図示していない）を閉じ、内部を排気して搬送室４側と同圧とする。その後、ゲートバルブ３ｂを開いて、搬送機構５の基板搬入用アームの水平移動によってＴＦＴ基板１０を搬送室４内に搬入する。

また、ＴＦＴ基板１０を搬送室４からロードロック室３に搬出する場合には、検査済みのＴＦＴ基板１０を検査室２から搬送室４側に搬出した後、基板搬出アームの水平移動によってロードロック室３の基板保持部３ａ上に移動させる。

上記してように、ロードロック室３と搬送室４との間のゲートバルブ３ｂの開放時において、ロードロック室側から搬送室側への未検査のＴＦＴ基板の搬入動作と、搬送室側からロードロック室側への検査済みのＴＦＴ基板の搬出動作を行う。なお、上記動作は一例であって、ロードロック室内の構成や搬送機構の構成が異なる場合には、その機構に応じた動作によってＴＦＴ基板の搬送が行われる。

本発明のＴＦＴ基板検査装置１は、ロードロック室３内に、ロードロック室３に搬入されたＴＦＴ基板１０のアコースティックエミッションを検出する検出部６を備える。なお、図１に示す検出部６の設置位置は一例である。

検出部６は、ロードロック室３内において、基板支持部３ａ上に載置されたＴＦＴ基板１０のアコースティックエミッションを検出する。ＴＦＴ基板１０のアコースティックエミッションは、ＴＦＴ基板に印加された振動によって生じるものであり、その振動状態はＴＦＴ基板１０に含まれる微小クラックにより変化する。本発明の検出部６は、このＴＦＴ基板のアコースティックエミッションを検出することで、ＴＦＴ基板１０に含まれる微小クラックを検出する。微小クラックの検出は、微小クラックの有無の他に、微小クラックが存在する位置や大きさや方向等についての情報についても取得する態様とすることができる。

微小クラックの有無は、微小クラックを含まないＴＦＴ基板を用意しておき、このＴＦＴ基板に所定の振動を印加して得られるＴＦＴ基板の振動状態を検出部で検出し、この検出信号を基準信号とし、検査対象のＴＦＴ基板に対して同様の所定振動を印加して、ＴＦＴ基板の振動状態を検出部で検出し、この検出信号と先に予め用意しておいた基準信号とを比較することで検出することができる。

また、微小クラックが存在する位置や大きさや方向等についての検出は、微小クラックの位置、大きさ、方向が異なる微小クラックを含む複数のＴＦＴ基板を用意しておき、これらのＴＦＴ基板に所定の振動を印加し、この振動の印加で得られるＴＦＴ基板の振動状態を検出部で検出し、位置や大きさや方向を検出するための基準信号を用意しておき、検査対象のＴＦＴ基板に対して同様の所定振動を印加して、ＴＦＴ基板の振動状態を検出部で検出し、この検出信号と先に予め用意しておいた複数の基準信号とを比較し、類似する基準信号を抽出することによって位置や大きさや方向を推定する。

検出手段は、ＴＦＴ基板に振動を印加する加振手段と、ＴＦＴ基板の振動を検出する振動検出手段とを備える構成とすることができる。

上記動作において、ＴＦＴ基板１０を大気側からロードロック室３内に搬入した後、ロードロック室３内の圧力を搬送室４内の圧力まで低下させるために、ロードロック室３内は予備排気が行われる。

図２は、本発明の検出手段の構成例を説明するための図である。図２（ａ）は、ＴＦＴ基板１０を支持する基板支持部３ａに加振手段６ａと振動検出手段６ｂを設ける構成例である。この構成例では、一つの基板支持部３ａ1に加振手段６ａを設け、他方の基板支持部３ａ1に振動検出手段６ｂを設ける。加振手段６ａを図示しない駆動源によって駆動することで、基板支持部３ａ1に載置したＴＦＴ基板１０を加振する。加振されたＴＦＴ基板１０は、内部に有する微小クラックの有無、位置、大きさ等に応じた態様で振動する。他方の基板支持部３ａ2に設けられた振動検出手段６ｂは、このＴＦＴ基板１０の振動を検出し、検出信号と予め用意した基準信号と比較することによって、微小クラックの有無、位置、大きさ等を検出する。

また、図２（ａ）では、加振手段６ａと振動検出手段６ｂとを異なる基板支持部３ａに設けているが、同一の基板支持部３ａに設ける構成としてもよい。

図２（ｂ）は、ＴＦＴ基板１０を支持する基板支持部３ａ1に加振手段６ａを設け、基板支持部３ａとは別の部位に振動検出手段６ｂを設けておき、この振動検出手段６ｂを基板支持部３ａ上に載置されたＴＦＴ基板１０上に接触させる構成例である。この構成例では、基板支持部３ａに加振手段６ａを設け、載置されるＴＦＴ基板１０を挟む反対側に基板支持部３ａと対向させて振動検出手段６ｂ1，６ｂ2を設ける。この振動検出手段６ｂ1，６ｂ2は、例えば、図示しないフレームに設け、このフレームをＴＦＴ基板１０上に下ろすことによって、ＴＦＴ基板１０に接触させることができる。

加振手段６ａを図示しない駆動源によって駆動することで、基板支持部３ａ上に載置したＴＦＴ基板１０を加振する。加振されたＴＦＴ基板１０は、内部に有する微小クラックの有無、位置、大きさ等に応じた態様で振動する。振動検出手段６ｂ1，６ｂ2は、このＴＦＴ基板１０の振動を検出し、検出信号と予め用意した基準信号と比較することによって、微小クラックの有無、位置、大きさ等を検出する。

また、図２（ｂ）では、振動検出手段６ｂ1，６ｂ2は基板支持部３ａ1，３ｂ2と上下方向で同じ位置に設ける状態を示しているが、振動検出手段６ｂがＴＦＴ基板１０と接触する位置はこの位置に限られるものではなく任意に定めることができる。また、振動検出手段６ｂの個数も任意に定めることができる。

図２（ｃ）は、ＴＦＴ基板１０を支持する基板支持部３ａに振動検出手段６ｂ（６ｂ3，６ｂ4）を設け、基板支持部３ａとは別の部位に加振手段６ａを設けておき、この加振手段６ａを基板支持部３ａ上に載置されたＴＦＴ基板１０上に接触させる構成例である。この構成例では、基板支持部３ａ1，３ｂ2に振動検出手段６ｂ3，６ｂ4を設け、載置されるＴＦＴ基板１０を挟む反対側に基板支持部３ａと対向させて加振手段６ａを設ける。この加振手段６ａは、例えば、図示しないフレームに設け、このフレームをＴＦＴ基板１０上に下ろすことによって、ＴＦＴ基板１０に接触させることができる。

加振手段６ａを図示しない駆動源によって駆動することで、基板支持部３ａ上に載置したＴＦＴ基板１０を加振する。加振されたＴＦＴ基板１０は、内部に有する微小クラックの有無、位置、大きさ等に応じた態様で振動する。振動検出手段６ｂ3，６ｂ4は、このＴＦＴ基板１０の振動を検出し、検出信号と予め用意した基準信号と比較することによって、微小クラックの有無、位置、大きさ等を検出する。

また、図２（ｃ）では、加振手段６ａは基板支持部３ａ1と上下方向で同じ位置に設ける状態を示しているが、加振手段６ａがＴＦＴ基板１０と接触する位置はこの位置に限られるものではなく任意に定めることができる。

なお、上記各構成例において、加振手段６ａ、振動検出手段６ｂは例えばピエゾ素子を用いることができる。

本発明の真空加熱装置の断線検出装置は、基板検査装置、液晶基板や有機ＥＬ基板等の半導体製造装置等に適用することができる。

本発明のＴＦＴ基板検査装置の一構成例を説明するための図である。本発明の検出手段の構成例を説明するための図である。

符号の説明

１…ＴＦＴ基板検査装置、２…検査室、２ａ…ＸＹステージ、２ｂ…θステージ、３，３Ａ，３Ｂ…ロードロック室、３ａ…基板支持部、３ｂ…ゲートバルブ、４…搬送室、５…搬送機構、６…検出部、６ａ…加振部、６ｂ…振動検出手段、１０…ＴＦＴ基板。

Claims

ＴＦＴ基板を検査する検査室と、前記検査室と外部との間でＴＦＴ基板の搬出入を行うとロードロック室及び搬送室とを備え、
前記ロードロック室に、当該ロードロック室に搬入されたＴＦＴ基板のアコースティックエミッションを検出する検出部を備えることを特徴とする、ＴＦＴ基板検査装置。
前記検出部は、前記ロードロック室内の予備排気中にアコースティックエミッションを検出することを特徴とする、請求項１に記載のＴＦＴ基板検査装置。
前記検出部は、ＴＦＴ基板に振動を印加する加振手段と、ＴＦＴ基板の振動を検出する振動検出手段とを備えることを特徴とする、請求項１又は２に記載のＴＦＴ基板検査装置。
ＴＦＴ基板を検査する検査室と、前記検査室と外部との間でＴＦＴ基板の搬出入を行うとロードロック室及び搬送室とを備えるＴＦＴ基板検査装置によるＴＦＴ基板検査において、
検査装置内を真空状態とするために真空引きを行う時間内において、前記ロードロック室で待機するＴＦＴ基板のアコースティックエミッションを検出することを特徴とする、ＴＦＴ基板検査方法。