JP4856120B2 - 導電パターン検査装置 - Google Patents

Description

本発明は、基板上に形成された導電パターンの状態を検査する導電パターン検査装置に関する。

基板上に形成された導電パターンの状態を検査する方法として、従来から導電パターンの両端にピンプローブを接触させる方法が知られている。これは、一方のピンプローブに電流を流して他方のピンプローブで電圧値を検出する。そして、検出された値から導電パターンの抵抗値を求めることにより、導電パターンの断線や短絡を検出するというものである。

しかし、この方法では、ピンプローブの接触による導電パターンの損傷や、導電パターンのピッチに応じてピンプローブを交換しなければならないという問題があった。

そこで、特許文献１には、非接触で導電パターンの状態を検査する回路パターン検査装置が開示されている。これは、導電パターンの一端と容量結合されている給電電極から交流信号を導電パターンに給電する。そして、導電パターンの他端に容量結合された２種類のセンサ電極でこの信号を検出し、検出された信号に基づいて導電パターンの状態を検査する。

これによれば、非接触で検査できるため、パターンを損傷することがなく、ピッチに応じてプローブを交換する必要がない。

特開２００２−３６５３２５号公報

ところで、この検査装置では、給電された信号は給電電極から導電パターンへ、導電パターンからグラウンドに流れる電流経路を形成する。そのため導電パターン上に誘起される電圧値は非常に小さく、雑音の影響を受けやすい。したがって、信頼性の高い検査ができなかった。また、高電圧の信号を供給する必要があり、放電などの対策を必要とした。

そこで、本発明では、より簡易に信頼性の高い検査ができる導電パターン検査装置を提供することを目的とする。

本発明に係る導電パターン検査装置は、基板上に複数配設された導電パターンの状態を検査する導電パターン検査装置であって、検査対象パターンに静電結合されたセンサ電極と、検査対象パターンのパターン配設方向両側に位置する一対の導電パターンに静電結合された一対の給電電極であって、前記センサ電極に隣接配置される一対の給電電極と、前記一対の給電電極を介して、前記一対の導電パターンに１８０度異なる位相の検査電圧を供給する印加手段と、センサ電極に誘起された電圧の変化に基づいて、検査対象パターンの短絡を検出する欠陥検出手段と、を備えることを特徴とする。

なお、ここで、基板とは、液晶表示パネルなどに利用されるガラス基板などが好適であるが、複数の導電パターンが列状に配設されている基板であれば他の基板であってもよい。また、導電パターンは、ゲートパターン、Ｃｓパターン、データパターン等と称される導電パターンを含む。

本発明によれば、導電パターンへの交流信号の印加率が向上され、低電圧の交流信号であっても、信頼性の高い検査が可能となる。そのため、より簡易に信頼性の高い検査ができる。

以下、図面を参照して本発明の実施例について説明する。以下の説明では、特に液晶表示パネルなどに利用されるガラス基板に配設される導電パターンを検査対象としている。しかし、これに限定されるものではなく、互いに独立する列状導電パターンを有するものであれば、他の導電パターンを対象とするものであってもよい。

図１に本発明の実施例であるパターン検査装置１０の概略側面図、図２に概略上面図を示す。

この装置１０は、ガラス基板１２上に配設された導電パターン１４の状態を検査するものである。ガラス基板１２は、基台２４上に図示しない吸着手段によって固定される。ガラス基板１２上には、導電パターン１４が複数列状に配設されている。この導電パターン１４は、正常な状態では、互いに独立しており、隣接する導電パターン１４とは接しない。また、ほぼ等ピッチで配設されており、その両端の位置はほぼ同じである。ただし、不等ピッチや不等長の導電パターンを有するガラス基板であっても後述する２種類の電極の大きさなどを調整することにより対応できる。

ガラス基板１２の上方には、所定の空間を空けて２種類の電極１６，１８が設けられている。給電電極１６は、検査時に導電パターン１４の一端の上方に位置決めされる導電性プレートである。これは、全パターンの端部を被う幅を有しており、全導電パターン１４の一端と静電結合される。ただし、給電電極１６は、２パターン以上の端部を被う幅であれば、他の幅であってもよい。その場合は、後述するセンサ電極１８のＹ方向への移動に合わせて給電電極１６も移動できるようにすればよい。

センサ電極１８は、ほぼ１パターン幅の導電性プレートである。これは、断線または短絡のような欠陥の有無検査の際には、検査対象の導電パターン１４の他端の上方に位置決めされる。また、欠陥位置の検出の際には、検査対象の導電パターン１４に沿って（Ｘ方向に）移動する。このセンサ電極１８も導電パターン１４と静電結合される。移動する際のセンサ電極１８の位置情報は、図示しない制御装置に送られ、記憶される。

電源２０は、導電パターン１４に交流信号を印加するための交流電源である。この電源２０の両端は、センサ電極１８および給電電極１６に接続されている。したがって、電源２０から生成、出力される交流信号は、導電パターン１４に静電結合されたセンサ電極１８および給電電極１６を介して導電パターン１４に印加される。

ここで、導電パターン１４に印加される電圧は、両電極１６，１８が導電パターン１４に対してもつ静電容量の比で分割される。１パターンに対してセンサ電極１８および給電電極１６が有する静電容量はほぼ等しいため、導電パターン１４にかかる電圧は印加した交流電圧の約２分の１となる。そのため、効率よく電圧を加えることができ、電源２０で出力される信号の電圧は、数ボルトから数十ボルトのような低電圧でよいこととなる。

電源２０とセンサ電極１８との間には、電流値を検出する電流検出器２２が設けられている。この電流検出器２２で検出された電流値は、制御装置に送られ、センサ電極１８の位置情報とともに記憶される。電流検出器２２には、例えば、トランスを用いることができ、巻回されるコイルの巻き数を調整することにより検出感度を調整できる。また、抵抗の電圧降下を差動増幅器で検出するものであってもよい。

次に、このパターン検査装置１０での導電パターン検査原理について説明する。導電パターン１４の欠陥（断線および短絡）の有無を検査する場合は、センサ電極１８を検査対象導電パターン１４の一端の上方に、給電電極１６を他端の上方に位置決めし、電源２０から交流信号を出力する。出力された交流信号は、センサ電極１８および給電電極１６を介して導電パターン１４に印加される。

導電パターン１４が断線および短絡のない正常なパターンの場合、導電パターン１４を含む閉回路が形成される。そのため、導電パターン１４には、印加された信号の電圧および回路内の抵抗に応じた所定の値（０より大きい）の電流が流れる。この電流値は電流検出器２２で検出される。

一方、断線Ａのある断線パターン１４ａの場合は、電流が流れない。そのため、電流検出器２２では、ほぼ０の電流値が検出される。また、短絡Ｂのある短絡パターン１４ｂの場合は、全体の抵抗値が下がり、正常な導電パターン１４より高い電流が検出される。

したがって、センサ電極１８をパターンに直交する方向（図２おけるＹ方向）へ移動させることにより、図２の右側に示すような電流値が得られる。すなわち、センサ電極１８が正常な導電パターン１４上にある場合は所定の値の電流値が、断線パターン１４ａ上にある場合はほぼ０の電流値が、短絡パターン１４ｂ上にある場合は所定の値より高い電流値がそれぞれ検出される。

この電流値とセンサ電極１８の位置情報は制御装置に送られ、制御装置ではこれらの情報に基づいて短絡および断線のある導電パターンを特定する。すなわち、ほぼ０の電流値が検出された際にセンサ電極１８と静電結合している導電パターンを断線パターン、所定の値以上の電流値が検出された際のセンサ電極１８と静電結合している導電パターンを短絡パターンとして検出する。

このとき、上述したように両端でほぼ同じ静電容量を介して導電パターン１４に交流信号が印加されるため、低電圧の信号を印加しても高い電流値が検出可能となる。そのため、ノイズなどの影響を受けにくく、低電圧であっても精度の良い検査が可能となる。また、低電圧であるため、放電の対策などが不要となり、簡易に検査することができる。さらに、センサ電極１８を導電パターン１４と直交する方向に１回移動させるだけで断線と短絡の有無の検査を同時に行うことができる。

次に、欠陥の位置を検出する原理について図３、図４を用いて説明する。図３は、断線位置検出の原理を表す図であり、図４は短絡位置検出の原理を表す図である。それぞれ、図の下側に電流検出器２２で検出される電流値を示す。

断線位置または短絡位置を検出する場合は、断線パターン１４ａまたは短絡パターン１４ｂに沿ってセンサ電極１８を移動させる。

断線パターン１４ａに沿ってセンサ電極１８を移動させた場合、図３の下側に示すような電流値が検出される。すなわち、センサ電極１８が断線Ａより手前（図中において左側）にある間は、電流は流れないためほぼ０の値が検出される。そしてセンサ電極１８が断線位置を超えた時点で、所定の値の電流値が検出される。そして、さらに給電電極１６側に近づけると全体の抵抗値が下がるため、電流値が上昇していく。この電流値とセンサ電極１８の位置情報は制御装置に送られ、制御装置ではこれらの情報に基づいて断線位置を検出する。すなわち、電流値がほぼ０から所定の値に変化した時のセンサ電極１８の位置を断線位置として検出する。

一方、短絡パターン１４ｂに沿ってセンサ電極１８を移動させた場合、図４の下側に示すような電流値が検出される。すなわち、電流値は、センサ電極１８が短絡Ｂの手前にある間は穏やかに増加し、短絡Ｂを超えた時点でほぼ一定になる。そして、センサ電極１８をさらに給電電極１６側に近づけると再び、緩やかな増加を始める。制御装置では緩やかな増加から一定への変局点が生じた際のセンサ電極１８の位置を短絡位置として検出する。

このように、センサ電極を欠陥のある導電パターン沿って移動させ、そのときの電流値を検出することにより、欠陥位置を特定することができる。

なお、本実施例では、センサ電極１８を移動させているが、ガラス基板１２を移動させてもよい。また、欠陥位置の検出は、全パターンについての欠陥有無検査終了後に行ってもよいし、欠陥パターンが検出される都度、行ってもよい。

次に、コモンバーを給電電極として用いる場合について説明する。

一般に導電パターン１４には、静電気による導電パターン損傷防止のために、全導電パターンの一端をコモンバーと呼ばれる導電性プレートで接続していることがある。このようなガラス基板の場合、このコモンバーを給電電極として用いることができる。

具体的には、図５に示すようにセンサ電極１８とコモンバー３０とを介して導電パターン１４に交流信号を印加する。このとき、コモンバー３０への給電は、例えば、１ピンの接触式プローブなどを用いればよい。コモンバー３０は、全パターンの一端に電気的、物理的に接続されているため、上述した給電電極と同じ働きをする。

したがって、センサ電極１８をＹ方向に移動させた場合、電流検出器２２で検出される電流値は、図５の右側に示すようになる。すなわち、断線パターン１４ａ上ではほぼ０の、短絡パターン１４ｂ上では所定の値より大きな電流値が検出される。また、断線Ａまたは短絡Ｂの位置を検出する場合は、センサ電極１８を欠陥のある導電パターンに沿って移動させればよい。

このようにコモンバー３０を給電電極として利用することにより、より容易にパターン検査をすることができる。また、導電パターン１４への給電がより確実にできるため、より正確な検査ができる。

次に他の実施例について用いて説明する。

図６は、他の実施例であ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では、給電電極として、パターンの両端に設けられる１対の第１電極３２と検査対象パターンの両側パターン上に設けられる一対の第２電極３４とを用いる。また、検査対象パターン上に設けられたセンサ電極３６における電圧値に基づいて欠陥検査を行う。

一対の第１電極３２は、検査時に導電パターン１４の両端の上方に位置決めされる導電性プレートであって、断線検査用の給電電極として機能する。第１電極３２は、全パターンの端部を被う幅を有しており、全導電パターン１４の端部と静電結合される。ただし、第１電極３２は、検査対象パターンとその両側の導電パターンとを含む３パターン以上の端部を被う幅であれば、他の幅であってもよい。その場合は、後述するセンサ電極３６のＹ方向への移動に合わせて第１電極３２も移動できるようにすればよい。

一対の第２電極３４は、検査時に検査対象パターンの両側パターンの上方に位置決めされる導電性プレートであって、短絡検査用の給電電極として機能する。第２電極３４は、ほぼ１パターンと同じ幅を有しており、検査対象パターンの両側の導電パターン１４と静電結合される。この第２電極３４は、後述するセンサ電極３６の移動に合わせて、移動できるようになっている。

センサ電極３６は、ほぼ１パターン幅の導電性プレートである。これは、断線または短絡のような欠陥の有無検査の際には、検査対象の導電パターン１４の中央から所定距離ずれた位置に位置決めされる。また、欠陥位置の検出の際には、検査対象の導電パターン１４に沿って移動する。このセンサ電極３６も導電パターン１４と静電結合される。このときのセンサ電極３６の位置情報は、図示しない制御装置に送られ、記憶される。

第１電源４０と第２電源４２は、それぞれ異なる周波数である第１周波数ｆ１と第２周波数ｆ２の交流信号を生成、出力するものである。第１電源４０の両端は一対の第１電極３２に接続されており、第２電源４２の両端は一対の第２電極３４に接続されている。したがって、第１電源４０および第２電源４２から生成、出力される２つの周波数ｆ１、ｆ２の交流信号は、それぞれ一対の第１電極３２および第２電極３２を介して導電パターン１４に印加される。

ここで、一対の第１電極３２と導電パターン１４との間に形成される静電容量は、両端でほぼ等しくなる。そのため、導電パターン１４にかかる第１周波数ｆ１の電圧は印加した交流電圧の約２分の１となる。これにより、効率よく電圧を加えることができるため、電源４０で出力される信号の電圧は、数ボルトから数十ボルトのような低電圧でよいこととなる。また、一対の第２電極３４が形成する静電容量も両側でほぼ等しくなるため、第２電源４２で出力される信号の電圧は、数ボルトから数十ボルトのような低電圧でよいこととなる。第１電源４０および第２電源４２は、ともに、トランスを用い、中点アースされていることが好適である。

センサ電極３６には、周波数毎の電圧値を検出する電圧値検出器４４が接続されている。これは、センサ電極３６で検出された交流信号を増幅する増幅器４６と周波数毎の信号を取り出すための弁別フィルタ４８で構成されている。これにより、周波数毎の電圧値を検出することができる。また、検出された信号の極性を判別できる位相検波器（図示せず）も備えている。

次に、このパターン検査装置１０での導電パターン検査原理について説明する。

導電パターン１４の欠陥（断線または短絡）の有無を検査する場合は、センサ電極３６を検査対象の導電パターン１４の中央からずれた位置に位置決めし、第１電源４０から交流信号を出力する。この交流信号は、一対の第１電極３２を介して導電パターン１４に印加される。

第１電源４０は、中点アースされているため、一対の第１電源４０を介して印加される信号の電圧は、その両端で１８０度位相が異なっている。そのため、正常な導電パターン１４に誘起される電圧値は、打ち消しあいによりパターンの中心でほぼ０となり、その両端に近づくほど徐々に増加または減少していく。したがって、導電パターン１４が断線および短絡のない正常なものである場合、センサ電極３６は導電パターン１４の中心からずれた位置にあるため、センサ電極には所定の値の電圧がかかる。この電圧値は、電圧値検出器４４により検出される。

一方、断線Ａのある断線パターン１４ａの場合は、導電パターン１４の左右から印加される逆位相の電圧の打ち消しがない。そのため、中央位置からずれたセンサ電極３６においては、一端から印加される電圧値がそのまま（位相の打ち消しがないまま）検出される。この電圧値は、正常導電パターン１４で検出される電圧値より高いものとなる。したがって、所定の電圧値より高い周波数ｆ１の電圧が検出されれば断線パターンとして検出することができる。

一方、短絡の有無を検査する場合は、センサ電極３６を検査対象導電パターン１４の中央からずれた位置に位置決めし、第２電源４２から第２周波数ｆ２の交流信号を出力する。導電パターン１４が短絡のない正常なものである場合、センサ電極３６には周波数ｆ２の所定の値の電圧がかかる。この電圧値は、電圧値検出器４４により検出される。一方、短絡Ｂのある短絡パターン１４ｂの場合は、両側から印加される電圧のバランスが崩れるため、通常より高い値の電圧が検出される。したがって、所定の電圧値より高い周波数ｆ２の電圧が検出されれば短絡パターンとして検出することができる。

したがって、センサ電極３６をパターンに直交する方向（図６におけるＹ方向）へ移動させることにより、図６右側に示すような電圧値が得られる。すなわち、周波数ｆ１の電圧値は、センサ電極３６が正常な導電パターン１４上にある場合は所定の値となり、断線パターン１４ａ上にある場合は所定の値より高い値の電圧値が検出される。一方、周波数ｆ２の電圧値は、センサ電極３６が正常な導電パターン１４上にある場合は所定の値の電圧値が得られる。また、センサ電極３６が短絡パターン１４ｂ上にあり、かつ、一対の第２電極３４のうち一方のみが他の短絡パターン１４ｂ上にある場合は所定の値より高い値の電圧値が検出される。

この電流値とセンサ電極１８の位置情報は制御装置に送られ、制御装置ではこれらの情報に基づいて欠陥のある導電パターンを特定する。すなわち、所定以上の周波数ｆ１の電圧値が検出された際にセンサ電極３６と静電結合されているパターンを断線パターンとして検出する。また、所定以上の周波数ｆ２の電圧値が検出された際にセンサ電極３６と静電結合されているパターンを短絡パターンとして検出する。

なお、この断線と短絡の有無の検出は、当然、同時に行ってもよい。電圧値検出器４４は、周波数毎の電圧値を検出するための弁別フィルタ４８を有しているため、導電パターン１４にｆ１とｆ２の電圧が印加されても、それぞれの電圧値を検出できる。したがって、センサ電極３６と第２電極３４とを移動させることにより、短絡と断線とを同時に検出することができる。

このとき、上述したように両端でほぼ同じ静電容量を介して導電パターン１４に交流信号が印加されるため、信号印加率が高くなる。そのため、信号が低電圧であっても、十分検出可能な電圧が誘起され、低電圧であってもノイズなどの影響を受けにくく、精度の良い検査が可能となる。また、低電圧であるため、放電などの対策の必要がなく簡易に検査することができる。さらに、センサ電極３６と第２電極３４とを導電パターン１４と直交する方向に１回移動させるだけで断線Ａと短絡Ｂの両方を同時に検出することができる。

なお、センサ電極がちょうど断線位置にある場合、または断線と断線の間にある場合、センサ電極では電圧値を検出できない。しかし、その場合には、所定の電圧値ではなく、０の電圧値が検出される。そのため、ほぼ０の電圧値が検出された導電パターンは、断線パターンとして検出することができる。

また、本実施例では、電源を中点アースとし、センサ電極を中心からずれた位置に位置決めしている。これは、０という電圧値を確実に異常として検出するためである。しかし、このようにしなくても、正常なパターンと欠陥のあるパターンとでは電圧値に何らかの変化があるので、変化のあるパターンを欠陥パターンとして検出すればよい。

次に、断線または短絡の位置を検出する原理について図７、図８を用いて説明する。

図７は、断線位置検出の原理を表す図であり、図８は短絡位置検出の原理を表す図である。それぞれ、図の下側に電圧値検出器４４で検出される電圧値を示す。

断線位置を検出する場合は、断線パターン１４ａに沿ってセンサ電極３６を移動させる。その場合、図７の下側に示すような電圧値が検出される。すなわち、センサ電極３６が断線Ａより手前（図中において左側）にある間は、片側（図中においては左側）から印加される信号の電圧値が検出される。そしてセンサ電極３６が断線位置を超えた時点で、位相が１８０度変化し、反対側（図中において右側）から印加される信号の電圧値が検出される。したがって、センサ電極３６で検出された信号の極性を位相検波器により判別し、極性が反転した位置を断線位置として検出できる。この検出結果とセンサ電極３６の位置情報は制御装置に送られ、制御装置ではこれらの情報に基づいて断線位置を検出する。つまり、電圧の位相が１８０度変化した時のセンサ電極３６の位置が断線位置として検出される。

一方、短絡パターン１４ｂに沿ってセンサ電極３６を移動させた場合、図８の下側に示すような電圧値が検出される。すなわち、センサ電極３６が短絡Ｂの手前では所定の値の電圧値であり、短絡位置に近づくほどバランスか崩れるので、短絡位置の上方に来たとき急激に上昇下降するピークを示す。そして、短絡Ｂを過ぎると再び所定の値の電圧値に戻る。すなわち、短絡Ｂの位置において電圧値のピークが検出される。制御装置ではこのピークの電圧値が検出された際のセンサ電極３６の位置を短絡位置として検出する。

このように、センサ電極を欠陥のある導電パターンに沿って移動させ、そのときの電圧値を検出することにより、欠陥位置を特定することができる。

なお、本実施例では、センサ電極３６を移動させているが、ガラス基板１２を移動させてもよい。また、欠陥位置の検出は、全パターンについての欠陥有無検査終了後に行ってもよいし、欠陥パターンが検出される都度、行ってもよい。また、導電パターン１４にコモンバーが接続されている場合は、コモンバーを第１電極として用いてもよい。

次に、他の実施例であるパターン検査装置１０について説明する。

このパターン検査装置１０は、特に液晶表示パネルに用いられるガラス基板に配設されるゲートパターンとＣｓパターンとの検査に用いられるものである。

液晶表示パネルの製造工程においては、まず、ガラス基板１２上にゲートパターンとＣｓパターンとが同時に配設される。ゲートパターンは、ガラス基板上に列状に複数配設される導電パターンである。Ｃｓパターンは、これと交互に列状に配設されている導電パターンである。このゲートパターンとＣｓパターンとの距離がきわめて小さい（例えば数十μｍ）ため、短絡が生じやすい。この短絡検査に特に適したパターン検査装置１０について説明していく。

図９にこのパターン検査装置１０の概略上面図を示す。

検査対象のガラス基板１２上には、ゲートパターン５０とＣｓパターン５２が互いに隣接して配設されている。また、ゲートパターン５０とＣｓパターン５２はともにコモンバー５４、５８によりその一端が接続されている。

ガラス基板１２の上方には、給電電極として、ゲート用電極５６、Ｃｓ用電極６０が設けられている。また、センサ電極６２が検査対象の導電パターン上に設けられている。

ゲート用電極５６は、検査時にゲート用コモンバー５４とは反対側のゲートパターン５０の一端に設けられている導電性プレートである。これは、全ゲートパターン５０の一端を被う幅を有しており、全ゲートパターン５０の一端と静電結合されている。ただし、検査対象のゲートパターンを含む１以上のゲートパターンを被う幅であれば他の幅であってもよい。その場合は、後述するセンサ電極６２のＹ方向への移動に合わせて移動できるようにすればよい。

Ｃｓ用電極６０は、検査時にＣｓ用コモンバー５８とは反対側のＣｓパターン５２の一端に設けられている導電性プレートである。これも、Ｃｓパターン５２と静電結合されており、全Ｃｓパターン５２の一端を被う幅を有している。もちろん、対象Ｃｓパターンを含む１以上のＣｓパターンを被う幅であれば他の幅であってもよい。

センサ電極６２は、検査時に検査対象のゲートパターン５０またはＣｓパターン５２上方に位置決めされる導電性プレートであって、これらと静電結合されている。センサ電極６２は、検査時には、Ｙ方向またはＸ方向に移動することができ、そのときの位置情報は、図示しない制御装置に送られ、記憶される。

センサ電極６２には、電圧値検出器７６が設けられており、センサ電極６２の位置における電圧値が検出される。検出された電圧値は、センサ電極６２の位置情報とともに制御装置に送られ、記憶される。

電圧値検出器７６は、センサ電極６２で検出された交流信号を増幅する増幅器７８と周波数毎の信号を取り出すための弁別フィルタ８０で構成されている。これにより、周波数毎の電圧値を検出することができる。また、検出された信号の極性を判別できる位相検波器（図示せず）も備えている。

ゲートパターン５０には、ゲート用電極５６とゲート用コモンバー５４とを介して周波数ｆ１の交流信号が印加される。これは、一端をゲート用電極５６、他端をゲート用コモンバー５４に接続したゲート用電源６４により印加される。一方、Ｃｓパターン５２には、Ｃｓ用電極６０とＣｓ用コモンバー５８とを介してＣｓ用電源６６により周波数ｆ２の交流信号が印加される。ゲート用電源６４とＣｓ用電源６６は、ともに中点アースされている。

次に、ゲートパターン５０とＣｓパターン５２との短絡Ａおよび断線Ｂの検出原理について説明する。この場合、センサ電極６２を検査対象のゲートパターン５０またはＣｓパターン５２上に位置決めする。このとき、センサ電極６２は、パターンの中心から若干ずれた位置にあることが好適である。

この状態で、ゲート用電源６４およびＣｓ用電源６６から周波数ｆ１、ｆ２の交流信号を印加する。そして、センサ電極６２における周波数毎の電圧値を電圧値検出器７６で検出する。

このとき、短絡Ａまたは断線Ｂのない正常なゲートパターン５０には、周波数ｆ１（ゲート用電源の周波数）の電圧が誘起されるが、周波数ｆ２（Ｃｓ用電源の周波数）の電圧は誘起されない。また、正常なＣｓパターン５２には、周波数ｆ２（Ｃｓ用電源の周波数）の電圧が誘起されるが、周波数ｆ１の電圧（ゲート用電源の周波数）は誘起されないこととなる。

一方、短絡Ａのあるゲートパターン５０ａには、周波数ｆ１の電圧とともに周波数ｆ２の電圧も誘起される。また、短絡ＡのあるＣｓパターン５２ａでも周波数ｆ１と周波数ｆ２の両周波数の電圧が誘起される。つまり、周波数ｆ２（Ｃｓ用電源の周波数）の電圧が誘起されたゲートパターン、周波数ｆ１（ゲート用電源の周波数）の電圧が誘起されたＣｓパターンは、短絡が生じていると判断できる。

次に、断線Ｂの有無検出について説明する。断線Ｂの有無検出の場合には、検出される電圧値に着目する。ゲートパターン５０、Ｃｓパターン５２のいずれであっても、正常なパターンの場合は、所定の値の電圧値が検出される。これは、パターンの両側から逆位相の電圧が印加されているためである。電圧の位相の打ち消しがあるため、電圧値は、パターンの中心でほぼ０となり、両端に近づくにつれ徐々に高く（低く）なる。したがって、中心から若干ずれた位置にあるセンサ電極６２の位置においては、所定の電圧値（０以上）が検出される。

一方、断線のあるパターン５０ｂ、５２ｂの場合には、位相の打ち消しがないため、所定の値より高い電圧値が検出される。つまり、所定の値より高い電圧値が検出されたパターンは、断線パターン５０ｂ、５２ｂとして検出できる。

なお、センサ電極がちょうど断線位置にある場合、または断線と断線の間にある場合、センサ電極では電圧値を検出できない。しかし、その場合には、所定の電圧値ではなく、０の電圧値が検出される。そのため、ほぼ０の電圧値が検出された導電パターンは、断線パターンとして検出することができる。

センサ電極６２をＹ方向に移動させることにより図９右側に示すような電圧値が得られる。すなわち、センサ電極６２が短絡Ａの生じているＣｓパターン５２ａ上またはゲートパターン５０ａ上にあるときは、周波数ｆ１および周波数ｆ２のいずれの電圧も所定の値が検出される。

一方、断線の生じているゲートパターン５０ｂ上にあるときは、周波数ｆ１の電圧値は高くなる。また、断線の生じているＣｓパターン５２ｂ上にあるときは、周波数ｆ２の高い電圧値が検出される。

この電圧値とセンサ電極６２の位置情報は制御装置に送られ、制御装置では、これらの情報に基づいて短絡パターンおよび断線パターンを検出する。すなわち、周波数ｆ１の電圧が検出されたＣｓパターン５２、または、周波数ｆ２の電圧が検出されたゲートパターン５０を短絡パターンとして検出する。また、所定の値より高い、または、０の電圧値が検出されたパターンを断線パターンとして検出する。

次に、欠陥の位置を検出する場合について説明する。欠陥位置を検出する場合は、欠陥パターンに沿ってセンサ電極６２を移動させる。

センサ電極６２を短絡パターン５０ａ、５２ａに沿って移動させると、センサ電極６２が短絡Ａの上方にきた際に最大の電圧値が検出される（図１０）。一方、センサ電極６２を断線パターン５０ｂ、５２ｂに沿って移動させると、断線Ｂの上方にセンサ電極６２がきた際に位相が１８０度反転する（図１１）。制御装置では、電圧値（位相検波結果）およびセンサ電極６２の位置情報に基づいて短絡または断線の位置を検出する。

このように、本実施例によれば、パターンの両端から交流信号を印加するために信号印加率が高い。そのため、検出される信号がノイズの影響を受けにくく、精度の高い検査が可能となる。また、低電圧の交流信号でも検査可能であるため、放電の対策などを必要とせず、簡易に検査を行うことができる。

また、短絡の生じやすいゲートパターンとＣｓパターンとの短絡を容易に検出することができる。さらに、センサ電極６２をＹ方向に移動させることにより、短絡と断線の有無検査を同時に行うことができる。

なお、本実施例では、ゲート用コモンバー５４のあるガラス基板１２を用いたが、ゲート用コモンバー５４のないガラス基板１２でも当然よい。ゲート用コモンバー５４がない場合は、ゲートパターンの端部と静電結合する一対のゲート用電極５６をゲートパターン５０の両端に設けるようにすればよい。

次に他の実施例について図１２を用いて説明する。これもゲートパターンとＣｓパターンの短絡を検出するのに好適なパターン検査装置１０である。

これは、欠陥の有無検出を電流値に基づいて行うものである。

このパターン検査装置１０においては、センサ電極６２は、ゲート用電源６４とＣｓ用電源６６の中点に接続されている。

次に、このパターン検査装置１０を用いての欠陥（短絡または断線）の有無検査について説明する。

この場合、センサ電極６２を検査対象のゲートパターン５０またはＣｓパターン５２上に位置決めする。そして、ゲートパターン５０およびＣｓパターン５２にそれぞれの電極５６，６０とコモンバー５４、５８とを介して交流信号を印加する。このとき、センサ電極６２は、両電源６４、６６の中点に接続されている。この場合、センサ電極６２と電源６４，６６とを接続する線によって、２つの回路ＩＲとＩＬが形成される。このＩＲとＩＬに流れる電流値は、短絡Ａおよび断線Ｂのない正常なパターンであれば、ほぼ等しく、逆向きとなる。したがって、正常なパターンの場合、電流検出器６８、７０では、ほぼ０の電流値が検出される。

しかし、短絡Ａが生じているパターン５０ａ、５２ｂ上にセンサ電極６２がある場合は、電圧のバランスが崩れる（ＩＲとＩＬでの電流値が不等になる）ため、両方の電流検出器６８、７０で、高い電流値が検出される。このときの電流値は、センサ電極６２の位置情報とともに制御装置に記憶される。

また、断線Ｂがある場合にも高い電流値が検出される。しかし、この場合、断線Ｂが生じたパターンとは異なるパターン用の電流検出器ではほぼ０の電流値となる。つまり、ゲートパターンに断線がある場合は、ゲート用電流検出器６８では高い電流値が、Ｃｓ用電流検出器７０ではほぼ０の電流値が検出される。反対にＣｓパターンに断線がある場合は、Ｃｓ用電流検出器７０では高い電流値が、ゲート用電流検出器６８ではほぼ０の電流値が検出される。

したがって、ゲート用電流検出器６８，Ｃｓ用電流検出器７０の両方で高い電流値が検出された場合は短絡、ゲート用電流検出器６８，Ｃｓ用電流検出器７０のいずれかのみで高い電流値が検出された場合は断線と判断できる。

したがって、センサ電極６２をＹ方向に移動させることにより、短絡と断線の有無検査を同時に行うことができる。

断線位置を特定する場合は、センサ電極６２を断線のあるパターンに沿って移動させればよい。パターンの両側から逆位相の電圧が印加されているため、断線位置を境に位相が異なることとなる。そのため、位相検波装置（図示せず）などにより位相の変化を見ることにより断線位置を特定することができる。また、断線位置では、電流値がほぼ０となるため、ほぼ０の電圧値が検出された位置を断線位置として特定してもよい。

このように、本実施例によれば、パターンの両端から交流信号を印加するために信号印加率が高い。そのため、検出される信号がノイズの影響を受けにくく、精度の高い検査が可能となる。また、低電圧の交流信号でも検査可能であるため、放電などの対策を必要とせず、簡易に検査を行うことができる。

また、短絡の生じやすいゲートパターンとＣｓパターンとの短絡を容易に検出することができる。

次に他の実施例について、図１３を用いて説明する。これは、より容易にゲートパターンとＣｓパターンとの短絡を検出するためのものである。

この検査装置１０は、引き出し電極８２を有するゲートパターン５０とコモンバー５８により一端を接続されたＣｓパターン５２との短絡を検出するものである。

交流信号を出力、生成する電源６４の両端は、センサ電極６２とコモンバー５８に接続されている。センサ電極６２は、ほぼ引き出し電極と同じ幅の導電性プレートであって、短絡の検出の際には、検査対象の導電パターンに接続された引き出し電極８２上方に位置決めされ、引き出し電極８２と静電結合される。

電源６４の一端はコモンバー５８に、他端はセンサ電極６２に接続される。コモンバー５８と電源６４との間には、電流値を検出するための電流検出器６８が設けられている。

次に、このパターン検査装置１０での短絡検出原理について説明する。短絡の有無を検出する場合は、センサ電極６２を検査対象のゲートパターン５０と接続された引き出し電極８２上方に位置決めする。そして、電源６４から交流信号を出力する。電源２０の一端はコモンバー５８に、他端はセンサ電極６２に接続する。

このとき、コモンバー５８はＣｓパターン５２と電気的物理的に接続されている。また、センサ電極６２は、引き出し電極８２を介してゲートパターン５０と電気的に接続されている。したがって、ゲートパターン５０とＣｓパターン５２が短絡していない場合、電流は流れないこととなる。したがって、センサ電極６２が正常なパターン上にある場合には、ほぼ０の電流値が検出される。

一方、ゲートパターン５０とＣｓパターン５２とが短絡していると、短絡部Ａを介して電流が流れることとなる。したがって、センサ電極６２が短絡しているパターン上にある場合には、高い電流値が検出される。

したがって、センサ電極６２をＹ方向に移動させると、図１３の右側に示すような電流値が検出される。すなわち、正常なゲートパターン５０の場合は、ほぼ０の、短絡の生じているゲートパターン５０ａの場合は高い値の電流値が検出される。制御装置では、このときの電流値とセンサ電極６２の位置情報とに基づいて短絡の有無を検出する。すなわち、高い電流値が検出された際のセンサ電極６２と電気的に接続されたゲートパターン５０を短絡のあるパターンとして検出する。

このように、本実施例によれば１つの電源で短絡の有無を検出することができる。

本発明の実施例であるパターン検査装置の概略側面図である。 本発明の実施例であるパターン検査装置の概略上面図である。 断線位置検出の原理を示す図である。 短絡位置検出の原理を示す図である。 他の実施例であるパターン検査装置の概略上面図である。 他の実施例であるパターン検査装置の概略上面図である。 断線位置検出の原理を示す図である。 短絡位置検出の原理を示す図である。 他の実施例であるパターン検査装置の概略上面図である。 短絡位置検出の原理を示す図である。 断線位置検出の原理を示す図である。 他の実施例であるパターン検査装置の概略上面図である。 他の実施例であるパターン検査装置の概略上面図である。

符号の説明

１０ パターン検査装置、１４ 導電パターン、１６ 給電電極、１８，３６，６２ センサ電極、２０，４０，４２，６４，６６ 電源、２２ 電流検出器、３０ コモンバー、３２ 第１電極、３４ 第２電極、４４ 電圧値検出器、５０ ゲートパターン、５２ Ｃｓパターン、５６ ゲート用電極、６０ Ｃｓ用電極、８２ 引き出し電極。

Claims (1)

1. 基板上に複数配設された導電パターンの状態を検査する導電パターン検査装置であって、
   検査対象パターンに静電結合されたセンサ電極と、
   検査対象パターンのパターン配設方向両側に位置する一対の導電パターンに静電結合された一対の給電電極であって、前記センサ電極に隣接配置される一対の給電電極と、
   前記一対の給電電極を介して、前記一対の導電パターンに１８０度異なる位相の検査電圧を供給する印加手段と、
   センサ電極に誘起された電圧の変化に基づいて、検査対象パターンの短絡を検出する欠陥検出手段と、
   を備えることを特徴とする導電パターン検査装置。
   

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