JP6512476B2 - 圧力センサ装置において用いられるトランジスタ基板およびトランジスタ基板の検査方法 - Google Patents
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はじめに図1を参照して、圧力センサ装置10全体について説明する。圧力センサ装置10は、感圧体38を利用して圧力を測定するよう構成されたものである。図1に示すように、圧力センサ装置10は、複数のトランジスタ回路を含むトランジスタ基板20と、トランジスタ基板20上に設けられた感圧体38および第2電極39と、を備えている。トランジスタ基板20には、ケーブル45を介して検査部50が接続され得る。検査部50は、トランジスタ回路の端子間の短絡を検査するためにトランジスタ回路に電圧を印加する検査工程を実施するよう構成された部分である。なお後述する検査工程において、検査部50は、端子部P(W(1))〜P(W(8))だけでなく、図示はしないが端子部P(B(1))〜B(W(8))にも、ケーブル45を介して接続される。また圧力センサ装置10の実運用時には、図示はしないが、感圧体38の電気抵抗に関する情報が得られるようトランジスタ基板20のトランジスタ回路に電圧を印加するセンサ工程を実施するよう構成された制御部がケーブルを介してトランジスタ基板20に接続される。
次に図1および図2を参照して、圧力センサ装置10において用いられるトランジスタ基板20について詳細に説明する。図2は、トランジスタ基板20を示す平面図である。
次に図3および図4を参照して、トランジスタ基板20のトランジスタ回路Tについて詳細に説明する。図3は、図1に示す圧力センサ装置10をIII−III方向において切断した場合を示す断面図である。また図4は、図3に示すトランジスタ基板20の1つのトランジスタ回路T並びに当該トランジスタ回路Tに接続された感圧体38および第2電極39を拡大して示す断面図である。
次に、このような構成からなるトランジスタ基板20のトランジスタ回路Tにおける第1端子33と第2端子34との短絡を検査する方法について説明する。
次に、第1ビットラインB(1)と第2ビットラインB(2)との間に検査電圧Vを印加した状態で、第1ワードラインW(1)にオン電圧を印加して、第1ビットラインB(1)と第2ビットラインB(2)との間に流れる電流を測定する、第1列〜第2列間第1検査工程を実施する。オン電圧は、第1行第2列トランジスタ回路T(1,2)をオン状態にすることができるよう適切に設定される。この際、その他のワードラインW(2)〜W(6)の電位は、各ワードラインW(2)〜W(6)に接続されたトランジスタ回路Tがオン状態にならないように制御されている。なお、その他のワードラインW(2)〜W(6)の電位の制御方法が特に限られることはない。例えば、ゲート端子31にオン電圧を印加しない限りトランジスタ回路Tに有意な電流が流れないようにトランジスタ回路Tや周辺回路が設計されている場合、その他のワードラインW(2)〜W(6)はフロート状態に、すなわち電圧が印加されない状態となっていてもよい。また、その他のワードラインW(2)〜W(6)がフロート状態の場合に、各ワードラインW(2)〜W(6)に接続されたトランジスタ回路Tに有意な電流が流れる場合、その他のワードラインW(2)〜W(6)にオフ電圧を印加してもよい。半導体層35を構成する材料として有機半導体材料が用いられる場合、フロート状態だと各ワードラインW(2)〜W(6)に接続されたトランジスタ回路Tに、オン状態の場合の1/10〜1/100程度の電流が流れる可能性がある。従って、有機半導体材料が用いられる場合、その他のワードラインW(2)〜W(6)にオフ電圧を印加することが好ましい。
・第1経路:第2行第1列トランジスタ回路T(2,1)、接続部42および第1行第2列トランジスタ回路T(1,2)を通る経路
・第2経路:第4行第1列トランジスタ回路T(4,1)、接続部42および第3行第2列トランジスタ回路T(3,2)を通る経路
・第3経路:第6行第1列トランジスタ回路T(6,1)、接続部42および第5行第2列トランジスタ回路T(5,2)を通る経路
第1ビットラインB(1)と第2ビットラインB(2)との間に電流が流れるためには、上述の第1経路〜第3経路の少なくともいずれか1つが低抵抗の状態にある必要がある。
次に、上述のビットラインB(1)〜B(2)間の検査工程と同様にして、ビットラインB(3)〜B(4)間の検査工程を実施する。具体的には、はじめに、第3ビットラインB(3)と第4ビットラインB(4)との間に検査電圧Vを印加した状態で、第1ワードラインW(1)にオン電圧を印加して、第3ビットラインB(3)と第4ビットラインB(4)との間に流れる電流を測定する、第3列〜第4列間第1検査工程を実施する。次に、第3ビットラインB(3)と第4ビットラインB(4)との間に検査電圧Vを印加した状態で、第2ワードラインW(2)にオン電圧を印加して、第3ビットラインB(3)と第4ビットラインB(4)との間に流れる電流を測定する、第3列〜第4列間第2検査工程を実施する。また、第3ビットラインB(3)と第4ビットラインB(4)との間に検査電圧Vを印加した状態で、ワードラインW(3)〜W(6)に順にオン電圧を印加して、第3ビットラインB(3)と第4ビットラインB(4)との間に流れる電流を測定する。すなわち、第3列〜第4列間第3検査工程、第3列〜第4列間第4検査工程、第3列〜第4列間第5検査工程および第3列〜第4列間第6検査工程を順に実施する。これによって、トランジスタ回路T(1,4)、T(2,3)、T(3,4)、T(4,3)、T(5,4)、T(6,3)において短絡が生じているかどうかを検査することができる。また短絡が生じている場合、短絡が生じているトランジスタ回路Tを特定することができる。
その後、上述のビットラインB(1)〜B(2)間の検査工程と同様にして、ビットラインB(5)〜B(6)間の検査工程を実施する。すなわち、第5列〜第6列間第1検査工程、第5列〜第6列間第2検査工程、第5列〜第6列間第3検査工程、第5列〜第6列間第4検査工程、第5列〜第6列間第5検査工程および第5列〜第6列間第6検査工程を順に実施する。これによって、トランジスタ回路T(1,6)、T(2,5)、T(3,6)、T(4,5)、T(5,6)、T(6,5)において短絡が生じているかどうかを検査することができる。また短絡が生じている場合、短絡が生じているトランジスタ回路Tを特定することができる。
次に、検査されたトランジスタ基板20を用いて圧力センサ装置10を構成する方法の一例について説明する。
上述の図7および図8においては、トランジスタ回路Tが1つのトランジスタTaのみを含む例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、図9および図10に示すように、トランジスタ回路Tが複数のトランジスタTaを含んでいてもよい。例えば、第2i行第2j−1列トランジスタ回路T(2i,2j−1)は、ゲート端子31がワードラインW(2i)に接続され、第1端子33がビットラインB(2j−1)に接続され、第2端子34が接続部44を介して互いに接続された複数のトランジスタTaを含んでいてもよい。図9および図10においては、第2行第1列トランジスタ回路T(2,1)が、ゲート端子31が第2ワードラインW(2)に接続され、第1端子33が第1ビットラインB(1)に接続され、第2端子34が接続部44を介して互いに接続された2つのトランジスタTaを含む例が示されている。図9および図10に示すように、2つのトランジスタTaは、第2ワードラインW(2)を挟んで互いに対向するよう配置されていてもよい。接続部44は、第2端子34と同一の階層に配置されていてもよく、第2端子34とは異なる階層に配置されていてもよい。例えば上述の接続部42の場合と同様に、貫通孔36aを介して第2端子34に接続される第1電極37が接続部44として機能してもよい。
上述の本実施の形態においては、トランジスタ基板20を検査する検査部50が、ケーブル45を介してトランジスタ基板20に接続される例を示した。しかしながら、検査部50が設けられる場所が特に限られることはない。例えば検査部50は、トランジスタ基板20上に設けられていてもよい。制御部も同様に、トランジスタ基板20上に設けられていてもよい。
20 トランジスタ基板
P 端子部
T トランジスタ回路
Ta トランジスタ
31 ゲート端子
32 ゲート絶縁膜
33 第1端子
34 第2端子
35 半導体層
36 絶縁層
37 第1電極
38 感圧体
39 第2電極
42 接続部
44 接続部
45 ケーブル
50 検査部
W(1) 第1ワードライン
W(2) 第2ワードライン
B(1) 第1ビットライン
B(2) 第2ビットライン
T(2,1) 第2行第1列トランジスタ回路
T(1,2) 第1行第2列トランジスタ回路
Claims (7)
- 感圧体を利用して圧力を測定する圧力センサ装置において用いられるトランジスタ基板であって、
ゲート端子と、半導体層と、前記半導体層の一端に接続された第1端子と、前記半導体層の他端に接続された第2端子と、を含むトランジスタを有する複数のトランジスタ回路と、
複数の前記トランジスタ回路に接続された複数のワードラインおよび複数のビットラインと、を備え、
前記複数のワードラインは、複数の前記トランジスタ回路の前記ゲート端子に接続された第1ワードラインと、前記第1ワードラインに接続された前記トランジスタ回路とは異なる複数の前記トランジスタ回路の前記ゲート端子に接続された第2ワードラインと、を少なくとも含み、
前記複数のビットラインは、複数の前記トランジスタ回路の前記第1端子に接続された第1ビットラインと、前記第1ビットラインに接続された前記トランジスタ回路とは異なる複数の前記トランジスタ回路の前記第1端子に接続された第2ビットラインと、を少なくとも含み、
前記複数のトランジスタ回路は、前記ゲート端子が前記第1ワードラインに接続され、前記第1端子が前記第2ビットラインに接続された第1行第2列トランジスタ回路と、前記ゲート端子が前記第2ワードラインに接続され、前記第1端子が前記第1ビットラインに接続された第2行第1列トランジスタ回路と、を少なくとも含み、
前記第1行第2列トランジスタ回路の前記第2端子と、前記第2行第1列トランジスタ回路の前記第2端子とが接続されており、
前記ゲート端子が前記第1ワードラインに接続され、前記第1端子が前記第1ビットラインに接続されたトランジスタ回路は存在せず、且つ、前記ゲート端子が前記第2ワードラインに接続され、前記第1端子が前記第2ビットラインに接続されたトランジスタ回路は存在しない、トランジスタ基板。 - 前記トランジスタ回路は、前記第2端子および前記圧力センサ装置の感圧体に接続された第1電極を含み、
前記第1行第2列トランジスタ回路の前記第2端子と、前記第2行第1列トランジスタ回路の前記第2端子とが、同一の前記第1電極に接続されている、請求項1に記載のトランジスタ基板。 - 前記トランジスタ回路は、複数の前記トランジスタを含む、請求項1または2に記載のトランジスタ基板。
- 請求項1に記載のトランジスタ基板の検査方法であって、
前記第1ビットラインと前記第2ビットラインとの間に検査電圧を印加した状態で、前記第1ワードラインにオン電圧を印加して、前記第1ビットラインと前記第2ビットラインとの間に流れる電流を測定する、第1列〜第2列間第1検査工程と、
前記第1ビットラインと前記第2ビットラインとの間に検査電圧を印加した状態で、前記第2ワードラインにオン電圧を印加して、前記第1ビットラインと前記第2ビットラインとの間に流れる電流を測定する、第1列〜第2列間第2検査工程と、を備える、検査方法。 - 前記第1列〜第2列間第1検査工程において、前記第1ワードライン以外のワードラインにはオフ電圧が印加され、
前記第1列〜第2列間第2検査工程において、前記第2ワードライン以外のワードラインにはオフ電圧が印加される、請求項4に記載の検査方法。 - 前記複数のビットラインは、それぞれが複数の前記トランジスタ回路の前記第1端子に接続された第3ビットラインおよび第4ビットラインをさらに含み、
前記複数のトランジスタ回路は、前記ゲート端子が前記第1ワードラインに接続され、前記第1端子が前記第4ビットラインに接続された第1行第4列トランジスタ回路と、前記ゲート端子が前記第2ワードラインに接続され、前記第1端子が前記第3ビットラインに接続された第2行第3列トランジスタ回路と、をさらに含み、
前記検査方法は、
前記第3ビットラインと前記第4ビットラインとの間に検査電圧を印加した状態で、前記第1ワードラインにオン電圧を印加して、前記第3ビットラインと前記第4ビットラインとの間に流れる電流を測定する、第3列〜第4列間第1検査工程と、
前記第3ビットラインと前記第4ビットラインとの間に検査電圧を印加した状態で、前記第2ワードラインにオン電圧を印加して、前記第3ビットラインと前記第4ビットラインとの間に流れる電流を測定する、第3列〜第4列間第2検査工程と、をさらに備える、請求項4または5に記載の検査方法。 - 前記第3列〜第4列間第1検査工程において、前記第1ワードライン以外のワードラインにはオフ電圧が印加され、
前記第3列〜第4列間第2検査工程において、前記第2ワードライン以外のワードラインにはオフ電圧が印加される、請求項6に記載の検査方法。
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