KR100877928B1 - Ｔｆｔ 어레이 기판 검사 장치 - Google Patents

Ｔｆｔ 어레이 기판 검사 장치 Download PDF

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Abstract

TFT 어레이 기판(10)의 트랜지스터의 구동 상태를 검출하는 구동 상태 검출 장치(예를 들면, 전자 빔원(2)과 2차 전자 검출기(5)를 구비하는 수단, 또는 전자 빔원(12)과 2차 전자 검출기(15)를 구비하는 수단, 또는 광원(22)과 광 검출기(25)를 구비하는 수단 또는 장치, 또는 광원(32)과 광 검출기(35)를 구비하는 수단 또는 장치)를 구비하고 있다. 또, TFT 어레이 기판 검사 장치는, 상기 TFT 어레이 기판(10)을 구성하는 트랜지스터의 특성을 변화시키는 트랜지스터 특성 변화 장치(가시광 조사장치(4), 가열기(14), 전자파 조사장치(24), 가열기(34))를 구비하고 있다. 또한, TFT 어레이 기판 검사 장치는, 상기 트랜지스터의 특성이 변화한 상태의 상기 TFT 어레이 기판(10)의 구동 상태를 구동 상태 검출 장치의 출력으로부터 검사하는 검사 장치(6, 16, 26, 36)를 구비하고 있다.

Description

ＴＦＴ 어레이 기판 검사 장치{TFT ARRAY SUBSTRATE INSPECTING APPARATUS}
본 발명은, TFT(박막 트랜지스터) 어레이 기판 등의 기판 상에 형성된 어레이를 검사하는 TFT 어레이 기판 검사 장치에 관한 것이다.
TFT 어레이 기판 검사 장치는, 결함 검출용 신호 패턴으로 TFT 어레이 기판을 구동하고, 이 때의 구동 상태를 검출함에 따라, 결함 위치나 결함의 종류 등을 검사하고 TFT 어레이 전체의 양불 판단을 수행한다. 이 TFT 어레이의 구동 상태의 검출은, 예를 들면, 전자 빔 또는 광을 조사함에 따라 수행하는 방법, TFT를 흐르는 신호를 검출하는 방법 등, 여러 방법에 의해 수행할 수 있다.
전자 빔을 조사함에 따라 TFT 어레이를 검사하는 장치는, 예를 들면, 전자 빔을 TFT 어레이에 조사함으로써 발생하는 2차 전자 강도를 검출한다(예를 들면, 일본특허공개공보 제2005-24378호 참조). 또, 광의 조사를 이용한 검사 장치로는, 예를 들면, TFT 어레이 기판과의 사이에 극간을 뚫어서 전기 광학 소자를 배치하고, 조사광의 반사 상태를 검출하는 장치가 알려져 있다(예를 들면, 일본특허공개공보 평 11-271800호).
2차 전자 강도를 검출하는 TFT 어레이 기판 검사 장치는, TFT 어레이 기판을 구동하는 것에 의해 발생하는 ITO의 전압 상태를, TFT 어레이 기판으로부터 발생하 는 2차 전자의 강도에 기반하여 판정을 수행하는 것이다. 또, 조사광의 반사 상태를 검출하는 TFT 어레이 기판 검사 장치는, TFT 어레이 기판이 발생하는 전계에 의해 전기 광학 소자의 굴절률을 변화시켜서, 이 굴절률의 변화를 조사광의 반사각 등을 검출함에 따라 판정을 수행하는 것이다.
[해결하고자 하는 과제]
TFT 어레이의 결함에는 여러 결함이 존재한다. 예를 들면, 결선되어야 하는 배선이 개방 상태가 되는 오픈 결함과, 절연되어야 하는 배선 사이가 단락 상태가 되는 쇼트 결함 등이 있다.
배선이 완전히 개방된 상태인 경우와 배선 사이가 완전히 단락된 상태의 경우에는, 상기한 2차 전자의 강도와 조사광의 반사각도로부터 TFT 어레이의 결함을 용이하게 판정할 수 있다.
그러나, 오픈 결함에는 배선이 완전히 개방된 상태 이외에 끊어지는 중의 상태가 포함되고, 또 쇼트 결함에는 배선이 완전히 단락된 상태 이외에 연결되는 중의 상태가 포함되어 있으므로, 이와 같은 위크리크로 불리는 불완전한 결함은 종래의 검사 방법으로는 결함 판정이 어려워지는 문제가 있다.
이에 따라, 본 발명은 상기 과제를 해결하고, 위크리크로 불리는 결함의 판정을 용이하게 할 수 있는 TFT 어레이 기판 검사 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
[과제 해결 수단]
상기 목적을 해결하기 위해, 본 발명은, TFT 어레이 기판의 트랜지스터의 구동 상태를 검출하는 구동 상태 검출 장치와, 상기 TFT 어레이 기판을 구성하는 트랜지스터의 특성을 변화시키는 트랜지스터 특성 변화 장치와, 상기 트랜지스터의 특성이 변화한 상태의 상기 TFT 어레이 기판의 구동 상태를 상기 구동 상태 검출 장치의 출력으로부터 검사하는 검사 장치를 구비하는 TFT 어레이 기판 검사 장치로 한 것을 특징으로 한다.
[효과]
본 발명의 TFT 어레이 기판 검사 장치에 따르면, 위크리크로 불리는 결함의 판정을 용이하게 할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시형태에 대해서 도면을 참조하면서 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 TFT 어레이 검사 장치의 제1 및 제2 실시형태는 전자 빔을 조사하여 얻어지는 2차 전자를 검출하는 형태이다. 또, 본 발명에 따른 TFT 어레이 검사 장치의 제3 및 제4 실시형태는 전기 광학 소자에 의한 광의 광학적 변화를 검출하는 형태이다.
이들의 실시형태에서, 제1 및 제3 실시형태는 가시광 등의 전자파를 TFT 어레이 기판(10)에 조사함에 따라 실리콘의 트랜지스터 특성을 변화시키는 구성이다. 또, 제2 및 제4 실시형태는 가열기(가열 수단)로 TFT 어레이 기판(10)을 가열함에 따라 실리콘의 트랜지스터 특성을 변화시키는 구성이다.
먼저, 본 발명의 제1 실시형태에 따른 구성예에 대해서 도 1을 이용하여 설 명한다. 도 1에 있어서, TFT 어레이 기판 검사 장치(1)는, TFT 어레이 기판(10)을 향해 전자 빔(3)을 조사하는 전자 빔원(2)과, 전자 빔(3)의 조사에 의해 TFT 어레이 기판(10)으로부터 방출되는 2차 전자(8)를 검출하여 트랜지스터 구동 상태를 검출하는 2차 전자 검출기(2차 전자 검출 수단)(5)와, 2차 전자 검출기(5)에서 검출한 2차 전자의 강도 신호에 기반하여, TFT 어레이의 결함 등의 검사를 수행하는 검사 장치(6)를 구비하고 있다.
TFT 어레이 기판 검사 장치(1)는, 또한, TFT 어레이 기판(10)의 트랜지스터 특성을 변화시키는 트랜지스터 특성 변화 장치를 트랜지스터 특성 변화 수단으로서 구비하고 있다. 본 실시형태에서는, 트랜지스터 특성 변화 수단으로서 가시광 조사 장치(가시광 조사 수단)(4)를 구비하고 있다. 가시광 조사 장치(4)는, 전자 빔(3)이 TFT 어레이 기판(10)을 조사하는 전자 빔 조사 영역을 향해 가시광(7)을 조사한다. 검사 장치(6)는, 트랜지스터 특성 변화 장치로서의 가시광 조사 장치(4)에 의해 트랜지스터 특성을 변화시킨 상태로 TFT 어레이 기판(10)의 결함 등을 검사한다.
TFT 어레이 기판(10)이 구비하는 실리콘 트랜지스터 특성은, 조사된 가시광(7)에 의해 변화한다.
가시광 조사 장치(4)는, LED 외, 백색등을 사용할 수 있다. 또한, 백색등은 넓은 파장 범위를 가지고 있기 때문에, 결함의 종류에 따른 파장 의존성을 고려하여, 파장 필터를 병용하는 구성으로 할 수 있다. 또, LED를 사용하는 구성의 경우에는, 결함의 파장 의존성에 따라 파장을 선택할 수 있다.
예를 들면, a-Si(아몰퍼스 실리콘)형 TFT의 드레인 전류 대 게이트 전압 특성(트랜스퍼 특성)은, 온 전류와 오프 전류의 비율이 7자리 이상이 된다. 또, a-Si은, 광 전도도가 크기 때문에, 광이 조사되면 큰 광 전계 효과가 나타난다. 이 광 전계 효과에 의해, 예를 들면, 2000lx의 백색광을 TFT에 조사한 경우, 오프 전류는 전류비에서 2자리 이상 커진다.
본 발명에 따른 TFT 어레이 기판 검사 장치(1)는, 상기 광 조사에 의한 광 전계 효과에 의해, 결함에 의해 생기는 약한 오프 전류 리크를 증대시키는 것으로 리크를 강조하고, 결함 검사를 용이하게 한다.
결함이 없는 부분의 오프 전류도 증대되나, 결함 부분과 정상 부분의 오프 전류는, 결함 부분 정도 보다 강조되어 증대된다.
이 오프 전류의 변화에 따라 TFT 어레이 기판(10)의 전압이 변화하기 때문에, 본 발명에 따른 TFT 어레이 기판 검사 장치는, 이 전압에 따라 방출되는 2차 전자를 2차 전자 검출기(5)로 검출한다. 검출되는 2차 전자의 강도는, 결함 부분과 정상 부분으로 강조되어 검출되기 때문에, 위크리크로 불리는 불완전한 결함이어도 양호하게 식별하여 결함 검사를 수행할 수 있다.
또한, 여기서는, a-Si(아몰퍼스 실리콘)형의 TFT를 예를 들어 설명하고 있으나, p-Si(폴리실리콘)형 TFT와 c-Si(단결정 실리콘)형의 TFT의 경우에도, a-Si형의 TFT와 마찬가지로 할 수 있다. 또, 조사하는 전자파의 파장은, 그 실리콘의 특성에 따른 파장을 선택한다.
도 1에 나타낸 구성예에서, 2차 전자 검출기(5)에는, 2차 전자(8)와 함께 가 시광 조사 장치(4)로부터 직접, 또는 TFT 어레이 기판(10)과 검사 장치내의 벽면에서 반사함에 따라 가시광(7)이 입사하는 경우가 있다.
통상, SEM 등의 기능을 구비하는 2차 전자 검출 장치에서는, 2차 전자 검출기로서 전자를 광으로 변환하는 신틸레이터(scintillator)와, 광을 전기 신호에 변환하는 광전자 증배관 등의 광전 변환 장치(광전 변환 수단)를 이용한 구성을 갖기 때문에, 검출 대상인 2차 전자 이외의 광에 대해서도 반응한다. 그 때문에, 본 발명의 TFT 어레이 기판 검사 장치에서, 검사 대상의 TFT 어레이 기판(10)에 대하여 광을 조사하면, 이 광이 노이즈 성분으로서 2차 전자 검출 시에 혼입하고, 정상인 2차 전자 검출에 지장이 생기게 된다.
이를 방지하기 위해, 2차 전자 검출기(5)의 신틸레이터의 표면에 알루미 코팅을 실시하고, 이 알루미에 의해 광을 차폐하고, 검출해야하는 2차 전자만을 관통(투과)시킨다.
도 2는, 2차 전자 검출기(5)의 일 구성예를 설명하기 위한 도면이다. 도 2에서, 2차 전자 검출기(5)는, 광전자 증배관(5a)의 광입사측에 유리 기판(5b)을 갖는다. 또, 이 유리 기판(5b)의 외표면에는 CsI 등의 신틸레이터재(5c)가 설치되어 있다. 이 광전자 증배관(5a)과 유리 기판(5b) 및 신틸레이터재(5c)를 갖는 구성은, 통상의 2차 전자 검출기와 동일하다. 이 구성에 더하여 2차 전자 검출기(5)는, 신틸레이터재(5c)의 표면측에 스퍼터링 등에 의해 증착시킨 알루미 박막(5d)을 갖는다.
또한, 광을 전기 신호로 변환하는 장치로서, 광전자 증배관(5a) 외에, CCD 이미지 센서와 MOS형 이미지 센서 등의 반도체 광전 변환 소자를 이용해도 무방하다.
가시광(7)과 2차 전자(8)가 2차 전자 검출기(5)의 알루미 박막(5d)에 입사되면, 가시광(7)은 알루미 박막(5d)에 의해 차폐되고, 2차 전자(8)만이 알루미 박막(5d)을 투과하여 신틸레이터재(5c)에 도달한다. 그리고, 이 2차 전자(8)는 신틸레이터재(5c)에 의해 광으로 변환된다. 이 변환된 광은 광전자 증배관(5a)에 의해 전기 신호로 변환되어, 검출 장치로 보내진다.
이하, 도 3 및 도 4를 이용하여 알루미막 두께와 전자 에너지와의 관계를 설명한다. 도 3은, 전자가 갖는 에너지와, 그 전자가 알루미 속을 이동하는 이동 거리와의 관계를 나타내고 있다. 또한, 2차 전자의 에너지는 수 eV이나, 신틸레이터에는 수kV 내지 10kV의 정전압을 인가하기 때문에, 2차 전자는 가속되고, 신틸레이터에는 높은 전압 에너지로 입사한다.
도 3에서, 10eV의 에너지를 갖는 전자의 알루미 중의 이동 거리는 0.16mg/㎠이다. 한편, 알루미의 비중은 27000mg/㎤이므로, 6000Å(=0.16mg/㎠／27000mg/㎤)이다.
따라서, 2차 전자가 10kV으로 가속되었을 때에는 6000Å의 알루미막 두께로 차폐할 수 있다.
도 4는, λ=6500Å 및 λ=2200Å의 광에 있어서, 알루미막 두께에 따른 투과율을 나타내고 있다. λ=6500Å은 가시광의 적색의 장파장에 해당하고, λ=2200Å는 가시광의 청색 단파장에 해당한다. 도 4에서, 가시광의 영역에서는, 400Å의 알 루미막 두께로 차폐할 수 있다.
도 5는 상기한 알루미막 두께의 관계를 나타내고 있다. 구체적으로, 도 5a는 가시광의 투과와 비투과의 알루미막 두께의 경계를 나타내고, 도 5b는 2차 전자의 투과와 비투과 알루미막 두께의 경계를 나타내며, 도 5c는 도 5a와 도 5b를 조합시킨 것으로, 가시광은 통과하되 2차 전자는 통과하는 알루미막 두께의 범위를 나타내고 있다. 따라서, 알루미막 두께를 400Å~6000Å의 범위로 하는 것으로, 가시광을 차폐하되, 2차 전자는 신틸레이터를 통과하게 할 수 있다.
본 발명의 제2 실시형태에 따른 구성예에 대해서 도 6을 이용하여 설명한다. 도 6에서, TFT 어레이 기판 검사 장치(11)는, TFT 어레이 기판(10)을 향해 전자 빔(13)을 조사하는 전자 빔원(12)과, 전자 빔(13)의 조사에 의해 TFT 어레이 기판(10)으로부터 방출되는 2차 전자(18)를 검출하는 2차 전자 검출기(15)와, 2차 전자 검출기(15)로 검출한 2차 전자의 강도 신호에 기반하여, TFT 어레이 결함 등의 검사를 수행하는 검사 장치(16)와, 트랜지스터 특성 변화 장치로서의 가열기(가열 수단인 가열 장치)(14)를 구비한다. 이 가열기(14)는, TFT 어레이 기판(10)을 소정 온도로 가열한다. 또한, 이 가열기(14)에는 시즈 히터나 램프를 사용할 수 있다.
이 가열기(14)에 램프를 사용할 때, 상기 램프에 의해 TFT 어레이 기판(10)을 가열하는 장소에, TFT 어레이 기판(10)의 온도에 불균일이 발생할 우려가 있다. 그러나, 상기 램프에 의해 TFT 어레이 기판(10)을 소정 온도로 가열하는 구성과, 상기한 광 조사의 구성을 함께 사용할 수 있다. 또, 가열 온도는 결함의 파장 의존성에 따라 설정될 수 있다.
본 발명의 제3 실시형태에 따른 구성예에 대해서 도 7을 이용하여 설명한다. 도 7에서, TFT 어레이 기판 검사 장치(21)는, TFT 어레이 기판(10)을 향해 광(23)을 조사하는 광원(22)과, TFT 어레이 기판(10)과의 사이에 작은 극간을 뚫어 배치하는 전기 광학 소자(29)와, 전기 광학 소자(29)가 가진 반사면에서 반사된 광(28)을 검출하는 광 검출기(25)를 구비하고 있다. 또, TFT 어레이 기판 검사 장치(21)는, 광 검출기(25)에서 검출한 광의 강도 신호에 기반하여 TFT 어레이의 결함 등의 검사를 수행하는 검사 장치(26)와, 전자파 조사 수단인 트랜지스터 특성 변환 장치로서의 전자파 조사 장치(전자파 조사 수단)(24)를 구비한다. 이 전자파 조사 장치(24)로서, 상기 제1 실시형태에서 나타낸 백색등과 LED 등의 가시광 조사 장치(가시광 조사 수단)을 사용할 수 있다.
또, 전자파 조사 장치(24)는, 광(23)이 TFT 어레이 기판(10)상을 조사하는 조사 영역을 향해 가시광 등의 전자파(27)를 조사한다.
TFT 어레이 기판(10)이 구비하는 실리콘의 트랜지스터 특성은, 조사된 전자파(27)에 의해 변화한다. 이 트랜지스터 특성의 변화에 의해, TFT 어레이 기판(10)상의 전압 분포가 변화하여, 전기 광학 소자(29)에 인가되는 전계도 변화한다. 전기 광학 소자(29)에 인가되는 전계가 변화하면, 전기 광학 소자(29)의 굴절률이 변화하고, 전기 광학 소자(29)의 반사면에서 반사된 광(23)의 출사 방향이 변한다. 이 광(23)의 출사 방향의 변화는 광 검출기(25)의 검출 강도 변화로서 검출되어, 이에 의해 결함 검사를 수행할 수 있다.
또, TFT 어레이 기판(10)에 전자파(27)를 조사함에 따라, 결함에 따른 전압 분포의 어긋남이 강조되어, 결함의 식별이 용이하게 된다.
본 발명의 제4 실시형태에 따른 구성예에 대해서 도 8을 이용하여 설명한다. 도 8에서, TFT 어레이 기판 검사 장치(31)는, TFT 어레이 기판(10)을 향해 광(33)을 조사하는 광원(32)과, TFT 어레이 기판(10)과의 사이에 작은 간극을 뚫어 배치하는 전기 광학 소자(39)와, 전기 광학 소자(39)가 가진 반사면에서 반사된 광(38)을 검출하는 광 검출기(35)를 구비하고 있다. 또, TFT 어레이 기판 검사 장치(31)는, 광 검출기(35)에서 검출한 광의 강도 신호에 기반하여 TFT 어레이의 결함 등의 검사를 수행하는 검사 장치(36)와, 트랜지스터 특성 변화 장치로서의 가열기(가열 수단인 가열 장치)(34)를 구비한다. 이 가열기(34)는, TFT 어레이 기판(10)을 소정 온도로 가열하도록 되어 있다. 또한, 이 가열기(34)에는, 시즈 히터나 램프를 사용할 수 있다.
또, TFT 어레이 기판(10)이 구비하는 실리콘의 트랜지스터 특성은, 가열 온도에 의해 변화한다.
이 가열에 따른 트랜지스터 특성의 변화에 따라, TFT 어레이 기판(10)상의 전압 분포가 변화하여 전기 광학 소자(39)에 인가되는 전계도 변화하고, 전계에 의해 전기 광학 소자(39)의 굴절률이 변화하며, 전기 광학 소자(39)의 반사면에서 반사한 광(38)의 출사 방향이 변한다. 이 광(38)의 출사 방향의 변화는 광 검출기(35)의 검출 강도 변화로서 검출되고, 이에 따라 결함 검사를 수행할 수 있다.
또, TFT 어레이 기판(10)을 가열기(34)에서 고온으로 함에 따라, 결함에 따른 전압 분포의 어긋남이 강조되어, 결함의 식별이 용이해진다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시형태의 TFT 어레이 기판 검사 장치는, TFT 어레이 기판(10)의 트랜지스터의 구동 상태를 검출하는 구동 상태 검출 장치(예를 들면, 전자 빔원(2)과 2차 전자 검출기(5)를 구비하는 수단, 또는 전자 빔원(12)과 2차 전자 검출기(15)를 구비하는 수단, 또는 광원(22)과 광 검출기(25)를 구비하는 수단, 또는 광원(32)과 광 검출기(35)를 구비하는 수단)를 구비하고 있다. 또, TFT 어레이 기판 검사 장치는, 상기 TFT 어레이 기판(10)을 구성하는 트랜지스터 특성을 변화시키는 트랜지스터 특성 변화 장치(가시광 조사 장치(4), 가열기(14), 전자파 조사 장치(24) 및 가열기(34))를 구비하고 있다. 또한, TFT 어레이 기판 검사 장치는, 상기 트랜지스터의 특성이 변화한 상태의 상기 TFT 어레이 기판(10)의 구성 상태를 상기 구동 상태 검출 장치의 출력으로부터 검사하는 검사 장치(6, 16, 26, 36)를 구비하고 있다.
이 구성의 TFT 어레이 검사 장치에 따르면, 위크리크라고 불리는 결함의 판정을 용이하게 할 수 있다.
또, 본 발명의 실시 형태에 따른 TFT 어레이 기판 검사 장치의 상기 구동 상태 검출 장치는, 전자 빔을 상기 TFT 어레이 기판(10)에 조사하는 빔 조사 장치(전자 빔원(2, 12))와, 상기 전자 빔 조사에 의해 발생하는 2차 전자의 강도를 검출하여 검사 장치(6, 16)에 입력하는 2차 전자 검출기(5, 15)를 구비하고 있다.
이 구성의 TFT 어레이 검사 장치에 따르면, 전자 빔의 조사에 의해 TFT 어레이 기판(10)으로부터 발생하는 2차 전자의 강도를 검출하는 것으로, 위크리크로 불리는 결함의 판정을 용이하게 할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시형태에 따른 TFT 어레이 기판 검사 장치의 상기 구동 상태 검출 장치는, 상기 TFT 어레이 기판(10)의 상부에 간격을 두고 배치된 전기 광학 소자(29, 39)와, 전기 광학 소자(29, 39)에 상부로부터 광을 조사하는 광 조사 장치(광원(22, 32))와, 전기 광학 소자(29, 39)의 반사막에서 반사되는 광이 TFT 어레이 기판(10)과 전기 광학 소자(29, 39)와의 사이의 전기장에 의해 받는 광학적 변화를 검출하여 검출 출력을 검사 장치(26, 36)에 입력하는 광 검출기(25, 35)를 구비하고 있다.
이 구성의 TFT 어레이 검사 장치에 의하면, 전기 광학 소자(29, 39)의 반사막에서 반사되는 광의 광학적 변화를 검출함에 따라, 위크리크로 불리는 결함의 판정을 용이하게 할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시형태에 따른 TFT 어레이 기판 검사 장치에서는, TFT 어레이 기판(10)을 구성하는 실리콘의 트랜지스터 특성을, 통상의 TFT 어레이 기판(10)을 구동할 때의 상태로부터 변화시켜, 이 트랜지스터 특성을 변화시킨 상태에서, TFT 어레이 기판(10)을 검사함에 따라, 위크리크로 불리는 결함의 판정을 용이하게 할 수 있다.
예를 들면, 실리콘에 전자파를 조사하거나 열을 가하면, 실리콘의 트랜지스터 특성은 통상 상태로부터 변화한다. 또, 실리콘은 광 전계 효과가 큰 특성을 갖고 있고, 가시광 영역의 광을 조사하면 오프 전류가 증대된다. 본 발명의 일 실시형태에서는 이 특성을 이용하여, 가시광 영역의 광을 조사하지 않는 상태에서는 약한 오프 전류 리크를 발생시키는 결함에 대하여, 가시광 영역의 광을 조사하는 것 으로 오프 전류를 증대시켜, 이에 따라 리크를 강조시킨다. 이에 따라, 위크리크로 불리는 결함에 대해서도 용이하게 결함 검출을 수행할 수 있다.
또, 상술한 바와 같이, TFT 어레이 기판(10)을 검사하는 TFT 어레이 기판 검사 장치는, TFT 어레이 기판(10)을 구성하는 실리콘 트랜지스터 특성을 변화시키는 트랜지스터 특성 변화 장치를 구비하는 구성으로 한다. 이 트랜지스터 특성 변화 장치에 따라, TFT 어레이 기판(10)을 구성하는 실리콘의 트랜지스터 특성을 변화시켜, 이 트랜지스터 특성이 변화한 상태의 TFT 어레이 기판(10)을 검사한다.
또한, 상술한 바와 같이 TFT 어레이 기판 검사 장치의 제1 상태는, 전자 빔을 TFT 어레이 기판(10)에 조사하고, 이 전자 빔 조사에 의해 발생하는 2차 전자의 강도를 2차 전자 검출기로 검출하며, 이 2차 전자 강도에 의해 TFT 어레이 기판(10)을 검사하는 TFT 어레이 기판 검사 장치에 있어서, TFT 어레이 기판(10)을 구성하는 실리콘의 트랜지스터 특성을 변화시키는 트랜지스터 특성 변화 장치를 구비하고, 트랜지스터 특성이 변화한 상태의 TFT 어레이 기판(10)에 전자 빔을 조사하여 얻어진 2차 전자의 강도를 검출한다.
트랜지스터 특성 변화 장치의 제1 형태로서, TFT 어레이 기판(10)에 전자파를 조사하는 전자파 조사 장치를 사용할 수 있다. 전자파 조사 장치는, 전자파를 TFT 어레이 기판(10)에 조사하는 것으로 TFT 어레이 기판(10)을 구성하는 실리콘에 트랜지스터 특성을 변화시켜, 이 때의 TFT 어레이 기판(10)으로부터 발생하는 2차 전자 강도를 검출한다.
전자파 조사 장치로서, 가시광 영역의 광을 조사하는 가시광 조사 장치를 사 용할 수 있다. 가시광 조사 장치로부터 TFT 어레이 기판(10)에 가시광을 조사하는 것으로, TFT 어레이 기판(10)을 구성하는 실리콘의 오프 전류를 증대시켜, TFT 어레이 기판(10)으로부터 발생하는 2차 전자 강도를 검출한다. 조사하는 전자파는, 가시광 영역의 광 이외에, 적외광, 자외광, 방사선 등을 이용할 수 있다.
트랜지스터 특성 변화 장치의 제2 형태로서, TFT 어레이 기판(10)의 온도를 상승시키는 가열기를 사용할 수 있다. 가열기는, TFT 어레이 기판(10)을 가열하는 것으로, TFT 어레이 기판(10)을 구성하는 실리콘에 트랜지스터 특성을 변화시켜, 이 때의 TFT 어레이 기판(10)으로부터 발생하는 2차 전자 강도를 검출한다.
본 발명에 따른 TFT 어레이 기판 검사 장치의 제2 형태는, 조사한 광 빔의 반사를 검출하는 것으로, TFT 어레이 기판(10)의 상부에 간격을 두고 전기 광학 소자를 배치하고, 전기 광학 소자의 상부로부터 광을 조사하고, TFT 어레이 기판(10)과 전기 광학 소자와의 사이의 전기장에 의해, 전기 광학 소자의 반사막에서 반사되는 광이 겪는 광학적 변화를 검출함에 따라, TFT 어레이 기판(10)을 검사하는 TFT 어레이 기판 검사 장치에 있어서, TFT 어레이 기판(10)을 구성하는 실리콘의 트랜지스터 특성을 변화시키는 트랜지스터 특성 변화 장치를 구비하고, 트랜지스터 특성이 변화한 상태의 TFT 어레이 기판(10)과 전기 광학 소자와의 사이의 전기장에 의해 받는 광의 광학적 변화를 검출한다.
트랜지스터 특성 변화 장치의 제1 형태는, TFT 어레이 기판(10)에 전자파를 조사하는 전자파 조사 장치로 할 수 있다. 전자파 조사 장치에 의해, 전자파를 TFT 어레이 기판(10)에 조사하는 것으로 TFT 어레이 기판(10)을 구성하는 실리콘에 트 랜지스터 특성을 변화시켜, 이 상태에 따른 TFT 어레이 기판(10)과 전기 광학 소자와의 사이의 전기장에 의해 받는 광의 광학적 변화를 검출한다.
전자파 조사 장치로서, 가시광 영역의 광을 조사하는 가시광 조사 장치를 사용할 수 있다. 가시광을 조사한 TFT 어레이 기판(10)과 전기 광학 소자와의 사이의 전기장에 의해 받는 광의 광학적 변화를 검출한다. 조사하는 전자파는, 가시광 영역의 광 이외, 적외광, 자외광, 방사선 등을 이용할 수 있다.
또, 트랜지스터 특성 변화 장치의 제2 형태는, TFT 어레이 기판(10)의 온도를 상승시키는 가열기로 할 수 있다. 가열기에 의해 TFT 어레이 기판(10)을 가열하는 것으로 TFT 어레이 기판(10)을 구성하는 실리콘 트랜지스터 특성을 변화시켜, 이 상태에 따른 TFT 어레이 기판(10)과 전기 광학 소자와의 사이의 전기장에 의해 받는 광의 광학적 변화를 검출한다.
본원은, 2005년 5월 2일에 출원된 일본 특허 출원 제2005-134592호에 기반하여 우선권 주장을 하는 것으로, 동 출원의 명세서, 도면 및 특허 청구 범위를 포함하는 출원 내용은, 모두를 참조하여 여기에 포함한다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 어레이 검사는, 액정 어레이 기판이나 유기 EL 어레이 기판 의 검사 등에 적용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 구성예를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 2차 전자 검출기의 일 구성예를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 전자가 갖는 에너지와, 그 전자가 알루미 속을 이동하는 이동 거리와의 관계를 나타낸 도면이다.
도 4는 알루미막 두께에 따른 가시광의 투과율을 나타낸 도면이다.
도 5는 알루미막 두께와 전자와 가시광의 투과 파장 범위를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시형태에 따른 구성예를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시형태에 따른 구성예를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 제4 실시형태에 따른 구성예를 설명하기 위한 도면이다.
<부호의 설명>
1: TFT 어레이 기판 검사 장치 2: 전자 빔원
3: 전자 빔 4: 가시광 조사 장치
5: 2차 전자 검출부 5a: 광전자 증배관
5b: 유리 기판 5c: 신틸레이터재
5d: 알루미 박막 6: 검사 장치
7: 가시광 8: 2차 전자
10: TFT 어레이 기판 11: TFT 어레이 기판 검사 장치
12: 전자 빔원 13: 전자 빔
14: 가열기 15: 2차 전자 검출기
16: 검사 장치 18: 2차 전자
21: TFT 어레이 기판 검사 장치 22: 광원
23: 광 24: 전자파 조사장치
25: 광 검출기 26: 검사 장치
28: 광 29: 전기 광학 소자
31: TFT 어레이 기판 검사 장치 32: 광원
33: 광 34: 가열기
35: 광 검출기 36: 검사 장치
38: 광 39: 전기 광학 소자

Claims (9)

  1. TFT 어레이 기판의 트랜지스터의 구동 상태를 검출하는 구동 상태 검출 장치;
    상기 TFT 어레이 기판을 구성하는 트랜지스터의 특성을 변화시키는 트랜지스터 특성 변화 장치; 및
    상기 트랜지스터의 특성이 변화한 상태의 상기 TFT 어레이 기판의 구동 상태를 상기 검출 장치의 출력으로부터 검사하는 검사 장치를 구비하며,
    상기 구동 상태 검출 장치는, 전자 빔을 상기 TFT 어레이 기판에 조사하는 빔 조사 장치와, 상기 전자 빔 조사에 의해 발생하는 2차 전자의 강도를 검출하여 상기 검사 장치로 입력하는 2차 전자 검출기를 구비하는 것을 특징으로 하는 TFT 어레이 기판 검사 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 트랜지스터 특성 변화 장치는, 상기 TFT 어레이 기판에 전자파를 조사하는 전자파 조사 장치인 것을 특징으로 하는 TFT 어레이 기판 검사 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 전자파 조사 장치는, 가시광 영역의 광을 조사하는 가시광 조사 장치인 것을 특징으로 하는 TFT 어레이 기판 검사 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 트랜지스터 특성 변화 장치는, 상기 TFT 어레이 기판의 온도를 상승시키는 가열기인 것을 특징으로 하는 TFT 어레이 기판 검사 장치.
  6. TFT 어레이 기판의 트랜지스터의 구동 상태를 검출하는 구동 상태 검출 장치;
    상기 TFT 어레이 기판을 구성하는 트랜지스터의 특성을 변화시키는 트랜지스터 특성 변화 장치; 및
    상기 트랜지스터의 특성이 변화한 상태의 상기 TFT 어레이 기판의 구동 상태를 상기 검출 장치의 출력으로부터 검사하는 검사 장치를 구비하며,
    상기 구동 상태 검출 장치는, 상기 TFT 어레이 기판의 상부에 간격을 두고 배치된 전기 광학 소자와, 상기 전기 광학 소자에 상부로부터 광을 조사하는 광 조사 장치와, 상기 전기 광학 소자의 반사막에서 반사되는 상기 광이 상기 TFT 어레이 기판과 상기 전기 광학 소자와의 사이의 전기장에 의해 받는 광학적 변화를 검출하여 검출 출력을 상기 검사 장치에 입력하는 광 검출기를 구비하는 것을 특징으로 하는 TFT 어레이 기판 검사 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 트랜지스터 특성 변화 장치는, 상기 TFT 어레이 기판에 전자파를 조사하는 전자파 조사 장치인 것을 특징으로 하는 TFT 어레이 기판 검사 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 전자파 조사 장치는, 가시광 영역의 광을 조사하는 가시광 조사 장치인 것을 특징으로 하는 TFT 어레이 기판 검사 장치.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 트랜지스터 특성 변화 장치는 TFT 어레이 기판의 온도를 상승시키는 가열기인 것을 특징으로 하는 TFT 어레이 기판 검사 장치.
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