KR20020083265A - Ｆｐｄ 검사장치의 측정치 산출방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 LCD, PDP, EL과 같은 평판 디스플레이(Flat Panel Display : 이하 'FPD'라 함)에 형성된 패턴의 단락/오픈을 검사하기 위해서 값을 측정하는 데 있어서 측정치를 정확히 산출하여 결국에는 FPD 검사의 오류를 줄일 수 있는 ＦＰＤ 검사장치의 측정치 산출방법에 관한 것이다.

본 발명은 FPD에 형성된 패턴을 프로브가 n개의 지점에서 측정하는 측정단계와, 상기 측정단계에서 측정한 측정치를 크기순으로 배열하는 배열단계와, 상기 배열단계에서 배열된 측정치중에서 상한치와 하한치를 측정치에서 제외하는 제외단계와, 상기 상한치와 하한치를 제외한 유효치를 나열하는 나열단계와, 상기 나열된 유효치들중 변화차이가 적은 것들의 집합에 의해 평균값을 계산하는 평균단계와, 상기 유효치의 평균값을 측정치로 산출하는 산출단계로 구성된다.

본 발명에 의하면, 외부 요인에 의해 비정상적인 값이 될 가능성이 있는 상한치와 하한치를 측정치 산출에서 제외시키고 또 유효치들중에서도 변화율이 적은 것으로만 측정치를 산출시키는 방법으로 외부 요인에 의해 일어날 수 있는 검사의 오류를 미연에 방지하는 효과가 있다.

Description

ＦＰＤ 검사장치의 측정치 산출방법 {Computation method of measuring value of FPD test apparatus}

본 발명은 ＦＰＤ 검사장치의 측정치 산출방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 LCD, PDP, EL과 같은 평판 디스플레이(Flat Panel Display : 이하 'FPD'라 함)에 형성된 패턴의 단락/오픈을 검사하기 위해서 값을 측정하는 데 있어서 측정치를 정확히 산출하여 결국에는 FPD 검사의 오류를 줄일 수 있는 ＦＰＤ 검사장치의 측정치 산출방법에 관한 것이다.

통상적으로 웨이퍼는 사진, 확산, 식각, 화학기상증착 및 금속증착 등의 공정이 반복 수행됨에 따라 반도체장치로 제작된다.

이들 반도체장치는 반도체소자의 고집적화, 고밀도화 추세에 따라 정밀한 제조설비와 제작기술 그리고, 반도체장치의 회로를 이루는 패턴의 형성 또한 보다 정교함과 정확성을 요구하고 있다.

상술한 바와 같이 형성되는 패턴의 정확성은 생산되는 반도체장치의 수율에 직접적인 영향을 줌에 따라 패턴의 정확성을 측정 검사하기 위한 검사장치가 사용된다.

이러한 반도체장치중 액정표시소자(LCD, Liquid Crystal Display)의 일반적인 구조는 액정층 상하에 전극용 ITO박막 패턴이 각각 마련되고, 액정층과 접하지 않는 전극용 ITO박막 패턴의 상면과 하면에 유리와 같은 기판이 위치된다.

상기 액정표시소자는 액정의 구동방식에 따라 전극용 ITO박막의 패턴이 결정되고, 이 ITO박막의 패턴에 화소단위로 인가되는 전압의 온/오프에 의해 액정을 구동한다.

이와 같은 액정표시소자는 유리와 같은 기판위에 ITO박막을 형성시킨 다음, 설정된 전극패턴에 따라 식각에 의해 ITO박막 패턴을 형성하고, 그 위에 절연층을형성한 후 액정을 봉입하여 제작되는데, 식각에 의해 ITO박막 패턴을 형성하는 과정에서 일부 패턴이 단락 또는 오픈될 경우가 발생한다.

이와 같이 패턴이 단락 또는 오픈될 경우에는 정상적인 신호처리에 의한 화상의 구현에 장해가 발생하기 때문에 디스플레이 소자에 있어서는 치명적인 약점이다.

따라서, 식각에 의한 ITO박막 패턴을 형성한 이후, 반드시 전극용 ITO박막 패턴의 단락/개방(오픈)검사를 수행하여 그 불량을 가려낸다.

한편 인간과 기계의 인터페이스로서 CRT(Cathod-Ray Tube)가 주종을 이루고 있지만, 이는 큰 부피와 높은 구동전압 그리고 현대인의 다양한 욕구를 만족시키기에는 불리한 점이 많아, 새로운 대체품이 절실히 요구되고 있다.

이에 따른 여러가지 평판표시장치 중에서도 PDP(Plasma Display Panel)는 향후 CRT를 대체할 만한 무한한 잠재력을 지닌 디스플레이로서, 후막기술을 이용한 저가격 및 대형화의 잇점을 지니고 있어 관심의 초점이 되고 있다.

PDP는 페닝(penning) 가스를 방전 현상에 이용한 평판표시장치로서, 비교적 높은 기압(100 Torr 이상)의 네온 또는 헬륨가스 등을 베이스로 한 기체들을 유전체로 피복된 좁은 전극간의 방전에 따른 발광현상을 이용한 표시장치이며, 방전셀에 인가하는 구동전압의 형식에 따라 크게 정현파 교류전압 또는 펄스전압으로 구동되는 간접 방전형(AC-PDP)과, 직류전압으로 구동되는 직접 방전형(DC-PDP)로 분류되고, 상기 간접 방전형의 전극은 유전체로 피복되어 있음에 반해, 상기 직접 방전형은 전극이 그대로 방전 공간에 노출되어 있어 방전전압이 걸려 있는 동안 방전전류가 흐른다.

일반적으로, PDP 전극의 단락/개방 유무를 검사하기 위한 장치가 종래에는 PDP 제조라인에서 완성된 PDP의 셀(cell)에 검사패턴 발생기에서 출력하는 패턴신호를 인가하여 상기 셀에 화상이 표시되는 지의 여부에 따라 결함을 추정하였다.

한편, Electro Luminescent(전계발광체, EL)란 형광체 분말로 구성된 발광층에 교류전압을 가하면 형광체내에 전자가 가속되어 고에너지 전자가 발생하며, 이에 의해 발광하는 현상을 말한다.

투명전도막 필름과 배면전극 사이에 형광층, 절연층을 순차적으로 형성시켜 발광층을 이루고, 발광시트를 보호하기 위해 절연층과 배면 전극사이에 카본 보호막을 삽입한 구조로 이루어진 평면형태의 면발광체이다.

형광체로 구성된 발광층에 교류전압을 인가하면 형광체내의 고전계 부분에 의하여 전자가 가속되어 고에너지전자가 발생된 들뜬 여기상태가 된다.

여기상태는 전계의 방향이 변할 때마다 얻어지기 때문에 교류전압을 인가하면 한 주기동안 두번 발광한다.

투명전극과 배면전극 사이에 전압이 흐르게 되어 임계전압을 넘게 되면 절연체와 형광체의 한쪽 계면에 존재하는 전자들이 형광체 내부로 터널링(tunnelling)되면서 매우 강한 형광체 내부의 전계로부터 큰 운동에너지를 얻게 된다.

이 고에너지 전자들은 형광체 내부에 주입된 발광원자와 충돌하여 발광원자의 전자들을 여기시키고 여기된 전자들이 다시 저준위로 떨어지면서 빛을 발생시킨다.

충돌 후에 전자들은 다른쪽 계면에 포획되며 반대 극성의 신호가 인가되면 이미 계면에 포획된 전자들이 다시 형광체 내부로 터널링(tunnelling)하면서 빛을 발생시킨다.

이와 같이 LCD, PDP, EL과 같은 FPD의 단락/오픈 유무를 검사하기 위해서, 종래에는 일정구획에서 임의의 n개의 지점에 얻고자 하는 값(예를 들어 : 저항값)을 측정한 후, 측정치를 합산하고 n으로 나누어 평균치를 구하는 방법으로 일정구획에서의 측정치를 산출하였다.

이렇게 산출된 측정치와 이전에 입력되어 설정된 값을 비교하여 단락/오픈 유무를 판단하였다.

그런데 패턴이 정상임에도 불구하고 이 측정치는 노이즈와 같은 외부 요인에 의해 갑자기 커지거나 작아지는 경우가 발생하고 이에 의해 패턴이 불량으로 판별되는 경우가 종종 발생하곤 하였다.

따라서 FPD 검사에 있어서 검사가 정확하지 못하고 오류가 발생하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, LCD, PDP, EL과 같은 FPD에 형성된 패턴의 단락/오픈을 검사하기 위해서 얻고자 하는 값을 측정하는 데 있어서 측정값을 정확히 산출하여 결국에는 FPD 검사의 오류를 줄일 수 있는 ＦＰＤ 검사장치의 측정치 산출방법을 제공하는 데 그 목적이 있는 것이다.

도 1은 일반적인 ＦＰＤ 검사장치의 측정수단 구성도이다.

도 2는 본 발명에 따른 측정치 산출방법의 순서도이다.

도 3은 본 발명의 이해를 돕기 위해 측정신호를 분류해서 측정하는 방법을 보인 그래프이다.

도 4는 도 3에 의한 측정치를 도표화한 도면이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : FPD12 : 프로브

14,18 : 인터페이스16 : 위치감지센서

20 : MPU110 : 하한치

120 : 상한치130 : 유효치

M(a),M(b),…,M(n) : 측정치

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방법은, FPD에 형성된 패턴을 프로브가 n개의 지점에서 측정하는 측정단계와,

상기 측정단계에서 측정한 측정치를 크기순으로 배열하는 배열단계와,

상기 배열단계에서 배열된 측정치중에서 상한치와 하한치를 측정치에서 제외하는 제외단계와,

상기 상한치와 하한치를 제외한 유효치를 나열하는 나열단계와,

상기 나열된 유효치들중 변화차이가 적은 것들의 집합에 의해 평균값을 계산하는 평균단계와,

상기 유효치의 평균값을 측정치로 산출하는 산출단계로,

구성되는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명을 첨부된 도면 도 1 내지 도 4를 참고로 하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 일반적인 FPD 검사장치의 측정수단 구성도이다.

FPD(10)에는 다수의 블록이 일정거리 이격되어 종횡으로 다수개 배열된다.

상기 각각의 블록에는 다수의 패턴이 횡으로 형성된다.

FPD(10)의 이동이나 위치조정은 FPD(10)가 상부에 놓여지는 테이블에 의해 행해지고 상기 FPD(10)의 상부에는 양측 중간 지점에 비전마크가 형성된 얼라인 카메라가 위치된다.

상기 비전마크에 FPD(10)의 센터를 맞추어 그때 센터의 위치값을 기준으로 위치값이 결정된다.

또한 상부에는 얻고자 하는 값(예를 들어 저항값)을 측정하는 프로브(12)가 블록의 양측에 위치되며, 하부에는 FPD(10)의 위치를 감지하는 위치감지센서(16)가 위치된다.

상기 프로브(12)에 의해 측정된 측정치와 위치감지센서(16)에 의해 측정된 위치값은 각각의 인터페이스(14,18)를 통해 MPU(MicroProcessor Unit, 20)나 컴퓨터 등에 저장된다.

도 2는 본 발명에 따른 측정치 산출방법의 순서도이다.

상기와 같이 구성된 검사장치에 있어서, 먼저 테이블을 종으로 움직여 상기 얼라인 카메라에 형성된 비전마크지점까지 FPD(10)의 양측 센터가 오도록 FPD(10)를 대략적으로 이동시킨다

다음, 테이블을 종횡으로 움직이고 회전시켜 얼라인 카메라에 촬상된 영상의 모니터를 보면서 얼라인 카메라의 비전마크에 FPD(10)의 센터를 정확히 맞춘다.

센터를 맞춘 상태에서 테이블을 종으로 움직여 FPD(10)의 일정지점 끝단이 카메라의 비전마크지점까지 오도록 후진시킨다.

다음, 프로브(12)를 FPD(10)의 패턴에 접촉시킴과 동시에 테이블을 종으로 움직여 FPD(10)를 한쪽 끝단에서 다른쪽 끝단으로 이동시키면서 얻고자 하는 값을 하나의 구획(패턴)에서 임의의 n개의 지점에서 분할하여 측정한다(S100).

n개의 지점은 패턴의 거리에 대한 임의의 지점일 수도 있으나, 시간에 대한 임의의 지점일 수도 있다.

즉, 하나의 구획을 측정하는 데 걸리는 시간을 임의로 분할하여 각 분할된지점(시점)에서 측정할 수도 있다.

도 3은 이와 같은 예를 보여주는 하나의 예시도이다.

여기에서 x-축은 거리 또는 시간을, y-축은 측정치(M)을 나타낸다.

x-축에서 하나의 구획을 a, b, c, …,n개의 임의의 지점으로 분할하고 분할된 각 지점의 측정치는 M(a),M(b),…,M(n)가 된다.

다음 측정치(M(a),M(b),…,M(n))는 인터페이스(14)를 통해 MPU(20)나 컴퓨터에 저장되고, 저장된 측정치는 크기순으로 배열되어 저장된다(S110).

도 4는 이와 같은 예를 보여주는 하나의 예시도이다.

여기에서 상부에 표시된 측정치(M(a),M(e),M(f))는 측정된 값중에서 낮은 값으로 하한치(110)라고 하며 측정치 산출에서 제외한다.

또한 하부에 표시된 측정치(M(d),M(c))는 측정된 값중에서 높은 값으로 상한치(120)라고 하며 측정치 산출에서 제외한다.

상기 하한치(110)와 상한치(120)는 외부 요인에 의해 정상적인 측정치가 아닐 가능성이 높은 값들이다.

상기 상한치(100)와 하한치(120)의 갯수는 m개로 동수이나 꼭 동수일 필요는 없다.

이와 같이 전체 측정치 n개 중에서 상한치(120)와 하한치(110) m개를 측정치 산출에서 제외한다(S120).

전체 측정치 중에서 상한치와 하한치를 뺀(제외한) 값을 유효치(130)라고 하며 이 유효치 n-2m개만 측정치 산출에 포함시킨다.

이와 같은 유효치(130)를 전부 나열한다(S140).

상기 나열된 유효치(130)들중에서 변화차이가 적은 것들의 집합에 의해 평균값을 계산한다(S150).

상기 유효치(130)들 중에서 변화차이가 많은 것은 진짜 값이 아닌 확률이 높은 것이다.

다음 변화차이가 적은 유효치의 평균값을 근거로 측정치를 산출하여(S160), 측정치 산출이 완료된다.

이와 같이 외부 요인에 의해 비정상적인 값이 될 가능성이 있는 상한치(120)와 하한치(110)를 측정치 산출에서 제외시키고 또 유효치(130)들중에서도 변화율이 적은 것으로만 측정치를 산출시키는 방법으로 측정치를 정확하게 산출시켜 외부 요인에 의해 일어날 수 있는 검사의 오류를 미연에 방지하고 검사의 정확도를 높일 수 있는 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 의하면, LCD, PDP, EL과 같은 FPD에 형성된 패턴의 단락/오픈을 검사하기 위해서 얻고자 하는 값을 측정하는 데 있어서 측정값을 정확히 산출하여 결국에는 FPD 검사의 오류를 줄일 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

1. FPD에 형성된 패턴을 프로브가 n개의 지점에서 측정하는 측정단계와;

   상기 측정단계에서 측정한 측정치를 크기순으로 배열하는 배열단계와;

   상기 배열단계에서 배열된 측정치중에서 상한치와 하한치를 측정치에서 제외하는 제외단계와;

   상기 상한치와 하한치를 제외한 유효치를 나열하는 나열단계와;

   상기 나열된 유효치들중 변화차이가 적은 것들의 집합에 의해 평균값을 계산하는 평균단계와;

   상기 유효치의 평균값을 측정치로 산출하는 산출단계로;

   구성되는 것을 특징으로 ＦＰＤ 검사장치의 측정치 산출방법.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 상한치와 하한치의 갯수는 동수(同數)인 것을 특징으로 하는 ＦＰＤ 검사장치의 측정치 산출방법.
3. 청구항 1에 있어서, 상기 측정치는 저항값인 것을 특징으로 하는 ＦＰＤ 검사장치의 측정치 산출방법.
4. 청구항 1에 있어서, 상기 n개의 지점은 시간 또는 거리에 대한 임의의 지점인 것을 특징으로 하는 ＦＰＤ 검사장치의 측정치 산출방법.