TWI341921B - Test system for testing large area substrates - Google Patents

Description

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九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明之具體實施例一般係關於在大面積基材 電子裝置。更明確地說，本發明係關於一測試系統 在大面積基材上進行電子裝置之電子束測試。 【先前技術】 平板顯示器近來以逐漸取代以往所用的陰極 (cathode ray tube, CRT )成為常用的顯示器。此種 之應用非常廣泛，其中少數中運用如電腦螢幕、行 及電視。LCD相較於CRT具有諸多優點，包括圖像 高、重量較輕、電壓需求較低、耗電量較低等。 一平板顯示器包括一將液晶材質包夾於由玻璃 合物材料、或能在其上形成電子裝置之適當材料製 個面板間。這些面板其中之一可包括一薄膜電晶S film transistor, TFT)陣列而另一面板可包括一塗佈 一彩色濾光片。這兩面板可經過適當接合以形成一 基材，且有一或更多平板顯示器位於其上。 其製造過程的一部份需要測試該大面積基材以 於大面積基材上之顦示器或顯示器們中的每一像 能。電子束測試（electron beam testing, EBT)是 製造過程中監控並解決瑕疵的程序之一。在一傳統 序中，監控在一像素電極區域内回應之TFT，藉由 之電壓提供某些電壓以提供瑕疵資訊，而一電子束 上測試 以用於 射線管 顯示器 動電話 品質較 、一聚 成的兩 ：(thin 以作為 大面積 決定位 素之性 用於在 EB 丁程 向TFT 係導向 5 1341921

欲調查之大面積基材的一區域。監控調查中之該區域 出的次級電子以決定TFT電壓。 對於較大顯禾器、高產量、及低製造成本之需求 需要一種新的測試系統以容納較大基材大小同時增加 時間。現有大面積顯示器處理儀器通常可容納最大約 毫米X 2400毫米及較大的基材。對平板顯示器製造 言，處理儀器的Λ小以及處理通量時間非常重要，不 從經濟與設計方面的考量皆然。 因而，需要一種測試系統以在大面積基材上執行 束測試，且其可最小化無塵室空間及減低測試時間。 【發明内容】 本發明之具體實施例通常包括一測試系統及處理 於利用·-電子測試裝置如一探針在大面積基材上測試 裝置。在一具體實施例中，提出一探針其包括一矩形相 其面積大致上等於一大面積基材。該框架可具有一或 探針桿其係耦合至下表面上有觸針之框架以接觸位於 積基材上之導體接觸區域。在另一具體實施例中，該 不具有探針桿且觸針係位於框架之下表面以接觸位於 積基材上之導體接觸區域。框架和觸針間有適當的電 接，且和測試桌之一部份間有一互配電子連接。該框 具有一延伸構件在相對的兩端以便協助傳輸探針進出 試腔。該框架包括耦合至該框架之一或更多排列構件 在將探針置於測試腔中時，協助探針之排列並及提供 所發 導致 通量 2200 者而 論是 電子

以用 電子 .架， 更多 大面 框架 大面 子連 架亦 一測 以便 穩定 6 1341921 性給該探針。

在另一具體實施例中，提出一測試系統其包括耦合至 一測試腔中之一基材支撐件的一探針定位組合件，如一測 試桌。該測試腔可選擇性地向周圍環境開放且可向周圍環 境關閉並由耦合至該測試腔之一或更多真空泵排吸至一適 當壓力。測試桌係由三個級板組成，其能夠獨立地在X、 Y、及Z方向移動，其中在最上方級板之上支撐一大面積 基材。探針定位組合件適用於協助傳輸並支撐測試桌之上 的一或更多探針，且探針定位組合件經組態以獨立於測試 桌而移動。探針定位組合件包括至少二升降構件，其上具 有複數個摩擦減低構件，且該升降構件能夠經由至少二升 降馬達之引動而至少在一垂直方向移動。升降馬達之一端 耦合至升降構件且另一端耦合至測試桌。測試腔可係耦合 至一負載鎖定腔、或者是測試腔可作為一負載鎖定腔。測 試腔可用於存放在其下表面上之一或更多探針。或者是， 或額外地，負載鎖定腔可用於存放負載鎖定腔上方之一或 更多探針。測試腔更包括複數個電子束柱其係耦合至測試 腔之一上表面且可用於在一或更多大面積基材上執行一測 試序列。 一探針交換器可耦合至或以其他方式置於鄰近該測試 腔處且可用於存放、支撐、並協助傳輸一或更多探針經由 一可移動之耦合至測試腔之製程壁進出該測試腔。探針交 換器具有至少一支撐構件，其係可移動地連接至一框架並 經組態以便協助支撐、傳輸、及存放一或更多探針其中之 7 1341921

一。該至少一支撐構件可由耦合於框架及支撐構件之間 至少一引動器在相對於框架之至少一垂直方向移動。該 少一支撐構件可具有一摩擦減低表面以加強一或更多探 之傳輸。 在另一具體實施例中，一探針傳輸組合件包括一升 構件其經組態能夠由至少一引動器以至少一垂直方向 動。該至少一引動器係耦合至升降構件及一測試腔中之 測試桌。該升降構件可由至少一引動器之動作以相對於 試桌之一垂直方向移動。該升降構件可包括在升降構件 一上表面中形成之一通道，且該通道可包括複數個摩擦 低構件配置於該通道中以藉由在傳輸中可移動地支撐該 針而協助一或更多探針之傳輸。該升降構件係耦合至該 試桌，且藉由測試桌之動作以一水平方向移動至一探針 輸位置。升降構件之探針傳輸位置符合該腔外之一支撐 件的一探針傳輸位置，因而升降構件及支撐構件大致上 於相同水平及垂直平面，以便協助將來自升降構件之一 更多探針傳輸至支撐構件，或反之亦然，在一水平移動4 在另一具體實施例中，描述一測試系統其具有二負 鎖定腔以及二測試腔且有一探針交換器放置於其間。探 交換器可用於提供二測試腔間之一或更多探針的支撐並 助其傳輸。該二測試腔各具有一探針定位組合件，其係 合至測試腔中之一測試桌。探針交換器包括複數個支撐 件位於鄰近該測試腔之一框架上。 在另一具體實施例中，描述一負載鎖定腔其具有一 的 至 針 降 移 測 之 減 探 測 傳 構 處 或 〇 載 針 協 耦 構 雙 8 1341921

槽基材支撐件其係耦合至二裝置於外部之驅動裝置，其可 用於將該雙槽基材支撐件以至少一垂直方向移動。該負載 鎖定腔具有一傳輸門，可由一引動器將其選擇性地向周圍 環境開啟或關閉。該傳輸門可藉由選擇性地開啟而允許一 氣壓基材交換，以用於協助傳輸一或更多大面積基材進出 周圍環境。負載鎖定腔更包括複數個基材排列構件可用於 改變由雙槽基材支撐件之至少二支撐托盤支撐之一基材的 方向。該負載鎖定腔，在一具體實施例中，可耦合至能夠 在一大面積基材上測試電子裝置的一測試腔。

在另一具體實施例中，描述一方法以用於傳輸一或更 多探針進出一測試腔。該方法包括將鄰近測試腔之一支撐 構件移動至一第一垂直位置，在腔中移動一測試桌以便和 該支撐構件排列成直線、並傳輸一探針以一側面方向進出 該測試腔。該方法可更包括在傳輸該探針之前移動耦合至 測試桌之傳輸組合件使其大致上符合支撐構件之垂直位 置，以及移動該支撐構件至一第二垂直位置並將探針由傳 輸組合件傳輸至支撐構件。 【實施方式】 本發明之具體實施例包括一設備及方法用以在大面積 基材上執行一測試程序。描述一示範性測試系統，其利用 電子束測試（E B T )，雖然可利用其他測試系統。此處所用 之大面積基材係由玻璃' 一聚合物材料、或能在其上形成 電子裝置之適當材料製成。 9 1341921

本說明書中所述之具體實施例將提及各種 馬達及引動器，其可為下列之一或組合：一氣 壓缸、一磁性驅動裝置、一步進或伺服馬達、 動器、或能夠提供垂直移動、水平移動、或其 類型的移動裝置。在此處，一探針係指任何可 材上測試電子裝置之任何裝置。 此處所述之各種元件能夠獨立地在水平及 移動。垂直之定義為和一水平平面成直角方向 之稱為z方向。水平之定義為和一垂直平面成 移動且將之稱為X或Y方向，X方向為和Y方 移動，且反之亦然。在圊式中將於必要時以方 義X、Y'及Z方向以協助讀者理解。 第1圖為一等角圖，闡明一示範性電子束 系統 1 0 0，其經組態可在最大且可超過2 2 0 0 毫米之大面積基材上測試電子裝置。Ε Β Τ系統 測試腔5 0 0、一負載鎖定腔4 0 0、一探針交換表 起重機組合件Π 3。測試腔5 0 0包括四電子束 用於將一電子束導向欲進行測試之一大面積基 基材發射之次級電子。測試腔5 00亦包括四顯 其可用於檢查大面積基材上欲研究之部份。雖 電子束柱525及四顯微鏡526，測試腔500不 態，且可利用任何數目之電子束柱5 2 5及顯微 負載鎖定腔400具有一傳輸門405，其可 器4 1 0選擇性地開啟及關閉。傳輸門40 5能藉 驅動裝置、 力缸、一液 一螺旋式引 組合之其他 用於在一基 垂直平面中 之移動且將 直角方向之 向成垂直之 向符號來定 湏丨J試（ΕΒΤ ) 毫米 Χ2400 100包括一 ;300、及一 柱525其可 材並偵測由 微鏡526 ， 然顯示了四 限於此種組 鏡 526 〇 由一門引動 由在當傳輸 1 10 1341921

門405開啟時允許存取負載鎖定腔之内部，以協助傳 或更多大面積基材進出負載鎖定腔 400。負載鎖定腔 可置於鄰近一基材佇列裝置，其可以是一氣壓機器人 運送機系統、或任何可用於在周圍環境及該負載鎖 400間傳輸一大面積基材之裝置。負載鎖定腔可包括 系統，其可用於提供負壓力至負載鎖定腔40 0。負載 腔400亦包括複數個基材對準器420、及耦合至負載 腔體4 04之一氣壓升降引動器430，兩者皆於下文將 第9圖詳述之。 EBT系統100包括一探針存放區域200，其可於 腔500之一下表面上裝載一或更多探針205。探針存 域2 0 0顯示於測試腔5 0 0之下方，其係耦合至測試腔 且可由一或更多探針205之一門210封閉。一額外探 放位置415可位於負載鎖定腔400之一上方部份之上 係耦合至腔體404。可運用起重機組合件1 13以便協 存放位置415、存放區域200、及探針交換器300之間 一探針。起重機組合件1 1 3亦可協助由鄰近EB T系統 之其他位置傳輸探針。 探針交換器300為一模組單元，其位於鄰近一探 5 5 0處，並耦合至測試腔5 0 0。探針交換器3 0 0有助於 一探針門5 5 0傳輸一或更多探針205進出測試腔500 針門5 5 0可選擇性地向周圍環境開啟，以允許在測試腔 及探針交換器3 00之間發生探針傳輸。此處顯示探針門 處於一關閉位置，因而能有效封閉測試腔5 0 0之内部 輸一 400 、 —· 定腔 一泵 鎖定 鎖定 參照 測試 放區 框架 針存 ，其 助在 傳輸 100 針門 經由 。探 500 550 容積 11 而不和周圍環境接觸，並允許 凡許將内部容積排吸至一適當壓 力，以供耦合至測試腔500之— _ 田咬 真工系統進行測試。可由 耦合至探針門5 50及測試腔5〇〇 之框架的一門引動器551 之動作，選擇性地開啟與關閉探針門55〇。 探針交換器300具有一上支擇構件及 撑 構件謂，其係可移動地其㈣合至—框架⑽ ^ 件3 1 0A、3 1 0B之每一者可用认从 又访稱 者了用於接收並支撐一探針205。 上支擇構件310A及下去授堪破

卜叉探構件3 1 0Β係耦合至至少一 構件引動器320,該支撐構件引動器32〇可裝載於連接： 框架Μ之支推構件310A' 3l〇B的一下表面之上。對於 經組態可放置支撐構件並協助傳輸一或更多…〇5進出

測試腔則之支撑構件31〇八、_，支撑構件引動器HO 玎至少提供其垂直移動。雖然顯示—上支撐構及 一下支撐構件310B，探針交換器3〇〇不限於此種組態且 可二用任何數目之支料件31GA、31GB。藉由在探針交 換裔3 0 0上提供更多支撐構件以支撐更多探針以供後續傳

輸至測試腔500 _ ’探針交換器3〇〇亦可用於探針存放以 及傳輸機制。雖然顯示四耦合至框架3 0 5之支撐構件引 動器320’探針交換器3〇〇不限於此種組態且可具有任 何數目之支撐構件引動器320。 第2圖為—示範性ΕΒτ系統丨〇〇之另—具體實施例， 其具有一負載鎖定腔4 〇 〇、二測試腔5 0 0、且在其間有—探 針交換器3 00。本具體實施例和帛i圖中所示之具體實施 例相同，不同之處在於探針交換器300具有耦合至二測試 12 1341921 ，500之一框架3〇5。探針交換器3〇〇可協助傳輸一或更 夕探針205由此種中央位置進出測試腔5 00。EBT系統1〇〇 '、匕括起重機1丨3以便協助傳輸來自鄰近測試腔5〇〇 之各種存放位置的-或更多探‘十（本圖式中未顯示）。 第3圖為—等角圖’闡明一探針交換器3 00之一具體 實施例。探針交換$ 3〇〇具有至少一上支樓構件3i〇a及 至/ —下支撐構件3丨〇B ,其係可移動地耦合至一框架 305。四支撐構件升降32〇係鄰近框架之一垂直部份 且可用於至少提供支撐構件31〇A、31〇B在相對於框 架3 0 5之垂直方向移動。在本具體實施例中，支撐構件 3 1 〇A、3 1 0B各為L型托架其經過適當接合使得支撐構件 升降320所提供之任何移動可使得支撐構件h⑽ 兩者“多動。當支撐構件31〇A、31〇B接合時，可將支撐 :件310A、310B之一或兩者耦合至垂直部份322，而使 得^揮構件至少可相對於垂直部们22進行垂直移動。探 針乂換益可對至少一炫44· 〇 π c ^ ^奴針205提供支撐、協助傳輪、並梧 供暫時存放。圖中顯示一探釺2ns s ^ 並鐽 件3心中且由盆所支/ 5至少部份位於上支榜構 且途中顯示另一探針205位於 又撐構件3 1 0 B中。 本具體實施例中之探斜9 Λ ς Λ „ . _ 及、'且態以相對於框架3 0 5 及支撐構件31〇A、3108而核軏 n .. 捭韃μ 而移冑’且框架305經組態以保 持靜止。在本具體實施例中， 支撐構件31〇Α、31〇Β僅可 :一垂直方向移動。支挣構 站伯矣 Α、31〇Β可具有—摩棒 減低表面34〇 ,其可最小化 ’、 化铋針框架305及支撐構件 13 1341921

3 1 OA、3 1 OB 間之摩擦。在一具體實施例中， 面340可至少包含複數個滾子，其苛用於在傳 3 0 5過程中最小化摩擦。在另一具體實施例中 表面 340可包括一塗覆，如一 Teflon® (聚四 料可用於在移動過程中支撐該探針框架 305 擦。在作業中，支撐構件引動器320可將支撐 3 1 0B其中之一排列至一探針傳輸位置。一旦排 構件，可將探針2 0 5自個別支撐構件中移出並 或由該測試腔移入個別支撐構件'探針交換器 一或更多支撐搆件3 1 0A、3 1 0B其益未在任何 載入，以便自測試腔接收一探針。 第4圖為一部份側面圖示，闡明如第1圖 範性E B T測試系統1 0 0。E B T測試系統1 0 0具 定腔4 0 0，並由一開縫閥5 0 2將之耦合至一測1 用於選擇性地將測試腔5 0 0之一内部容積5 0 4 腔400之環境隔離。内部容積5 04係由一外殼 且由探針門5 5 0選擇性地和周圍環境隔離（如 示）。内部容積5 0 4包括一測試桌5 3 5，其係由 而可用於在X、Y及Z方向中移動》—大面積 未顯示）在測試過程中經過開縫間 5 02進出 400，且由測試桌 S35之一上層級板支撐。在 中，由測試桌5 3 5支撐的基材，可在電子束柱 至少X方向、Y方向、及Z方向移動。 測試桌5 3 5係耦合至一底座5 6 5 « —下層 摩擦減低表 輸探針框架 ，摩擦減低 氟乙烯）材 及最小化摩 構件310A 、 列了該支撐 移入測試腔 3 00可具有 時間點預先 所示之·-示 有一負載鎖 式腔5 0 0，以 和負載鎖定 505 包 E ， 第1圖中所 三級板組成 基材（此處 負載鎖定腔 此測試過程 525之下以 級板5 4 5係 14 1341921

可移動地耦合至底座 565，且下層級板可在底 面之上以一 Y方向線性移動。一上層級板5 5 5 耦合至下層級板545並在下層級板545之上表 X方向線性移動。一 Z級板5 3 6係可移動地耦 板555，且藉由轉合於上層級板555之上表面及 之一下表面之間的複數個驅動裝置（此處未顯 方向線性移動。一終端作用器 5 7 0 (顯示内部 合至上層級板555且可用於在Y方向水平移動 材進出負載鎖定腔400。終端作用器570至少 指針可用於支撐該基材。Z級板5 3 6經組態具 接收終端作用器5 7 0之指針。設計指針之大小 Z級板5 3 6之作業而允許Z級板相對於終端作 指針而上升或下降。一適當測試桌及利用一終 傳輸一基材進出該測試腔的方法之細節可鑒於 號N 〇 . 6，8 3 3，7 1 7號，標題為「具有整合基材傳 子束測試系統」，2 0 0 4年1 2月2 1曰核發，以 美國專利臨時案號No. 601592,668號，標題為 試系統級板」，2 0 0 4年6月3 0日申請，此處將 明相符之部份納入作為參照。 第5圖為一部份等角圖，闡明一示範性探 針 2 0 5 包括一矩形探針框架 5 1 0其具有至少 5 1 6以協助探針框架5 1 0之排列並提供當探針 測試桌時之穩定性。在此具體實施例中，該探 二排列構件5 1 6，其係位於探針框架5 1 0之相 座之一上表 係可移動地 面之上以一 合至上層級 Z級板5 3 6 示）以一 Z 構造）係耦 以傳輸一基 包含複數個 有槽可用於 使其不會擾 用器570之 端作用器而 美國專利案 輸模組之電 及申請中之 「電子束測 兩者和本發 針205 。探 一排列構件 205耦合至 針框架具有 對角上（在 15 本圖式中僅可見到宜中 ..^ 堪从 '中之—）。在本具體實施例t之-, 構件5 1 6為糕合至接4+ γ加 一排列 口主探針框架5 1 〇之一錐 實施例中，排列構件 。在其他具體 . 牛 了各為—孔以用於接收耦八ε 忒桌之一銷。在另—Β碰企 伐叹锅合至測 ”體實施例中，排列構 者可以是耦合至一 〗攝件516之每一 51〇而移動。 簧之-銷以允許該销相對於探針框架 在本具體實施例中 之-下表面的複數個接觸孔包括位於框架510 .^ 接觸孔，用於接收耦合至位；^相料μ 之探針框架5 1 〇的_ ^ ρ _ 4 芏位於相對側 …▲ 或更多探針桿5 1 5。探飪嫜s丨ς目女 设數個觸針5 1 2 & μ 秌針杯5 1 5具有 -大面積基材上之各種… < 一下表面’以用於接觸 之傳導性接觸區域：接觸基材 大面葙篡；M·少主 不木5丨〇之表面區域通常會超過 表面區域。探針框架5丨〇之長窗诵$釦大面 積基；1^夕具营〇·、 长見通⑦和大面 丞材之長寬成比例以等於 例中，探針㈣510 ^ 後者。在其他具體實施 面積美材上之久 ° l括觸針5丨2 ’其經組態以接觸大 谓&材上之各種雷 連接至探針柜架之探針，㈣。探針框架51。、或可 經排列以符合大面積基:…=二括觸針512,其 512和至少一 φ j & 之特疋顯不器組態。觸針 之一相❹接Γ 514聯繫，後者和為合至測試桌 子目對應接觸塊遠 觸塊連接係耗合至 ，令未顯示）緊密結合。接 探針205之觸s ^立於測试腔之外的—控制器。當將 z们之觸針512和值道喊ω你 供之—電子U # 傳導接觸區域接觸時，控制器提 電子k旎將電子#咕_ 材上之各種電子裝置 就通訊至傳導性區域及大面積基 、。因此，可提供能量給在大面積基材 16 1341921 上形成之像素以用於—測試序列。可用於本發明之极針 實施例見於美國專利案號Ν〇· 2004/0145383號，標題為广 以接觸測試物件之設備及方法」，2 〇 〇 3年丨丨月1 8日提出 此處將其和本發明相關之部份納入作為參照。其他可用 探針見於美國專利申請案號N〇丨〇1 889,695，標題為「 於TFT LCD陣列測試之可組態探針」，2〇〇4年7月q用 提出，以及每專利申請案號N〇1〇19〇3,2i6，標題為「

於TFT LCD陣列檢測之可組態探針」，2〇〇4年7月3用 提出，此種將兩φ 士主查士 曰 甲月θ中與本發明相符之部份納入 照。 為參 探針2 05在探針框架5 ! 〇之至少二相對側上亦 延伸構件。在-具體實施例中，延伸構件川為— 向排列之側向突出托架。另—延伸料518 (本 顯不）沿著探_ 2G5之其他側上的框架川之相對未 向突出。延仲描 Μ p 私社 構件518可協助傳輸並支撐探針2〇5。 第6圖為一透視圖，聞明鄰近一測試桌…

205。所示之控，Λ <探在+ ^ 205係、鄰近測試桌53 5,斜

針定位組合件625並排。當將探針傳私M 測試腔之内部容積5〇4時 專輪运出 伯 τ 及铢針可處於此~ a 為了說明上的便 位置， 之引，本圖式中未顯示測 為泉 件 簡潔，本圖式中t “s - τ “ 腔之本體。 、宁亦未顯不可由探針交換 310A、310B龙由 ▲士 L 之支撑構 、中之一垂直地支撐並排 耩 桌53 5能夠以χ 叔針2〇5 ,且測試 探針定位或 移動以到達探針傳輸位置。 ，'且合件ό 2 5包括位於測試 呆3 3 5之相對側上 17 ^41921

的〜探針升降播彳土 A 〇 A 之a 牛 。探針升降構件626在測試桌535 之母一角耦合 "i5 測試卓馬達620 °此處預期，可由位於 62 、 之其他位置中的馬達升降每一探針升降搆件 26。或者是，每一探針宏千 試 針疋位組合件62 5可僅運用耗合至測 之-z㈣裝置。在本具想實施例中，ζ· 罝620係耦合至鄰近一 功裒 .^ 近彳木針支撐630之測試桌535。 支撐630係耦合至測轼桌 十 支撐仏P 535之相對側上，且可用於提供 又得給上層級板536上之— 仏.t 裇針205，以及提供一裴詈馱 -複數個Z-馬達620。探針 休針支撐630亦經適當連接至一 制器（此處未顯示）的一接 控 鉍 接觸塊連接674提供一介面办 針205之電子連接塊514。 第7A圖為一立體箅菡固 „ „ 寺角圖’闡明測試桌5 3 5之_ 所示之探針205位於Z級核μ 。伤 吸板536上之一傳輸位置。所干之 仏針定位組合件625的一側呈右 ’ 側具有耦合至探針升降構件626 之报數個摩擦減低構件。摩捧$ 减低構件可秸由可移動地支 撐探針框架5】0之延伸構件s彳R ,,, μ 稱件5〗8以協助探針205之傳輸。 在本具體實施例中，探針升降 ,Α 千傅讦巴括一通道726可用於 接收探針框架5 1 0之延伸構 丄 用y'

w 18。在本具體f _ I

複數個摩擦減低構件為耦合 T 4 626 „ , , 至4近通道726之探針升降構 626的上滚子轴承750及下滚子轴承76〇。 760可支撐延伸構件518， κ子轴承 ^ . 7s〇 在^針框架510之傳輸過程 令，上滾子軸$ 750可作為延伸構# 518之一導件ψ 亦顯示和探針205—體之—定位構件7ι 二二 針支撐630 —體之一相對應座722 Τ以便在將探針205 18 4於探+ •支律630之上時，可協助其排。 圖為一部份側面圖示，關日日 之探針交換~ , 月位於鄰近測試腔500 又換，3〇〇。所示之測試桌53 置中，n h k針傳給位 且探針門5 5 0為開啟以協助探針 撐構件3 ! n A 傳輪。適當地將支 310A' 31〇B接合至一引動器軸 又 支撐構徠2| ^ 23 而使得來自 稱件引動器320之任何垂直 310A >31〇〇 . 且移動可和支撐構件 〇B共享。所示之支撐構件31 以將—押& 地於—垂直位置 衣2 〇 5 (此處未顯示）傳輸至探針升陪嫵 或自撰4+ * 升降構件6 2 6， ^針升降構件626接收—探針。 件625的升所不之探針定位組合 升降構件626由搞合至2；-馬i金 ^ 4馬達62G之引動 岡式中未顯不）提起。探針升降 將升降播彼 之提高位置 降構件及支撐構件310B置於大致上 面，且όΓ>·ι_ι 同之水平平 了在此水平平面中進行探針傳輸。 在具體實施例中，測試桌5 3 5可在_ X ^ & 針升降構伴* X方向中將探 因…二L撑構件31°B之約2英…， 水平平面= 傳輸路#，該路徑排列於相同的 且其間具有一小間隙。 忽略的，且可將…大小為傳輸中可 h 針2〇5在探針升降構件626上傳輸，伟 '、側向移動出測試腔 ’吏 _。在另-呈體^ 乂換器⑽之下支標構件 構件626 "施例中’測試桌5”可移動探針升降 構件620 ,以提供探 τ邛降 路徑。在又另-且雜I 具有很小或沒有間隙之傳輪 —X方㈠^例令，探針交換器300可用於在 X方向中移動支撐 杜 一具有祀j士冓件310Α、31〇Β，以提供探針205 具有很小或沒有間隙 _ -、之傳輸路徨。不論測試桌5 3 5或探 19 1341921 針交換器300以…方向移動，可藉由測 平移動以及探針交換器300之及垂直移動，將探 件626皆排列於和下支撑構件31GB相同之水^ 面二旦大致上置於一水平平㈣，可藉由沿著此平 t ’將探針Μ”構件舰傳輪至 件626。 休对升 在本具體實施射，切構件_、咖 個滾子761及762。底邱：存上1 &部滚+ 761可支樓探針框架5 似探針升降料626之下滾子川、且側面滾子… 為探針框帛M0之-導件類似探針升降構件6 750 。 心上 在作業中’當探針升降構件626位於一上 可由終端作用11 570之指針支樓-大面積基材10卜 基材m由測試腔500傳輸出來，且可將另—基材傳 該腔中。當探針傳輸位置及 m , 久列忒桌5 3 5之基材傳輪位 同時，探針傳輸步料發生於此傳輸過程中之任一點 者是，基材傳輸位置及測試帛535之探針傳輸位置可 同，且探針傳輸及基材傳輸之每一者可在不同時間執 旦將一將測試之基材傳輸至測試桌53 5，且將 於測試桌之上時’彳由耦合至上層級板555之複數個 引動器川肖Z-級板536垂直提高。當由探針升降構和 將適當探針傳輸至測試腔並支撑之時，探針升降構件 下操作以使得探針框架和探針支# 630接觸。如圖所 探針支撐630係耦合至上層級板5 55之一上表面。一 之水 降構 直平 面之 降構 複數 〇類 可作 滾子 時， 可將 輸至 置相 。或 以不 :亍。 之置 級板 626 可向 示， 旦探 1 20 1341921

針耦合至探針支撐630後，可提高其上具有一大面積基 之一 Z -級板5 3 6以接觸該探針，且可開始一測試序列。 第8圖為一流程圖，闡明一示範性作業之步驟。步 8 00 —開始在一第一基材上執行一測試序列，該基材可 少包含複數個1 7英吋平板顯示器。當測試第一基材時， 第二基材，其可至少包含複數個46英吋平板顯示器，可 著處於負載鎖定腔400中以供測試。第一基材可具有和 二基材之傳導性接觸區域布局不同的傳導性接觸區域 局，且可運用一第二探針以測試第二基材。在此情形中 必須進行一基材傳輸步驟可傳輸第一基材及第二基材， 及一探針傳輸步驟可傳輸第一及第二探針。 雖然第8圖中所述之方法在測試基材步驟8 0 0之後 著為一基材傳輸步驟 805，本方法不限於此一敘述，且 換基材步驟 805、或基材傳輸步驟，可在本方法中除了 試過程以外之任一點執行。接著可根據關於基材傳輸位 以及測試腔5 0 0中之基材桌5 3 5的探針傳輸位置之替代 具體實施例來描述本方法。 若探針傳輸位置及基材桌535之基材傳輸位置不同 可執行步驟805。Z -級板536可以一 Z方向向下操作以 第一基材及第一探針置於一有間隔之關係，因而在第一 材之傳導性接觸區及第一探針之觸針5 1 2之間有不連續 接觸。Z -級板可持續以一向下之Z方向移動，以使得終 作用器5 70之指針可支撐第一基材，如第7B圖中所示 終端作用器5 70將第一基材傳輸至負載鎖定腔400，並 材 驟 至 接 第 布 1 以 接 交 測 置 性 將 基 之 端 〇 將 21 第二基材傳輸至測試腔500,且z•級板 〇 放置6可向下操作以 級板536之上表面上的第二基材， 傳輸步驟80^ 因此可完成基材 之後可將基材桌535移動（步hj 81 中之—扣 助〈，铧810)到測試腔500 來針傳輸位置，且測試腔排氣（ 開啟探針門卩牛 ，驟820 )以允許 之^ )。步驟840包括將探針交換器300 之支揮構件31〇Α、310Β移動至界 交換： 垂首仿苗 休針傳輸位置之一 出而可Γ…地說，當已經使得下支樓…_空 件31λα λ 父供353 〇〇之上支撐構 預先載入第二探針。在此情 件3 1 0R ¥ 4 + 了將下支撐構 之傳Γ!Γ 試腔5°°之外，以便協助第-探針 且二 圊中所示。或者是，可先執行步驟840, “件310Β可能在探針門開啟前 輪位置中。 a 休針傳 可執行㈣8 50 ’其包括將第一探針耶測試 ^探針定位組合件之探針升降料⑽排列在_起之探= 父換器300中的空出支搏構件，在此情形中此一空出支， ^件為下支#構件31GB。探針升降構件626及下支推構: 於相同之水平及垂直位置’這允許將第，自測試腔 傳輸出來並側向移動到下支撐構件3 1〇B上方。步 8二包括將探針交換器300之支撐構件川八及3⑽相對 於交換II框架而㈣’以將具有第二探針之支#構件放置 於-傳輸位置，在此情时，此—具有第二探針之支律構 件為上支撑構件3丨0A。探針升降構件626可仍保持相同牙的 22 1341921 尺平位置，以允許將上支撐構件31〇A置於相 探針升降構件626之相同的水平及垂直位置，這使得 第—衩針自上支撐構件3 1 0A傳輸出來並側向移動到 腔州中’以完成步驟87〇。可㈣合至探針升降構和 ‘件7 2 5(第7 A圖）將第二探針限制於此種側向a 步驟880包括關閉探針們並抽吸測試腔则以供 一測試序列。可將現在由探 休紂疋位組合件6 2 5支撐之 探針以一Z方向向下掉作 万门°下刼作’以引起第二探針接觸耦合 试桌535之探針支撐63〇。 了將其上具有第二基材之 板5 3 6向上操作，以使得 _ 弟—基材和弟二探針接觸。 地說，使得第二基材之傳導性 十任接觸區域和第二探針之 5 1 2接觸。一旦關閉了探釙 十門’可封閉測試腔5 〇 〇並 在該腔之内部產生—真空 展坆，本方法繼續進行到 8υ〇 ’在該步驟中測試第二基材。 若—第三基材之值邋，Μ· “ 4接觸區域布局和第二基材 导性接觸區威布局不同，A A u * . 在基材傳輸步驟805之後， 凌會回到步驟8 1 0以將坌_ > —_ 一杈針自測試腔傳輪出來， 第二探針傳輸至該腔中。容货_ 第二基材之傳導性接觸 布局和第二基材相同， 執仃基材傳輸步驟805，其 第二探針自測試腔傳輸出來 腔Φ 田來，並將第二基材傳輸至 腔中，以供利用第二探針測試之。 或者是，若探針傳輪位 1及基材傳輸位置相同， 基材上完成了該測試鬼S f z 』忒序列，探針升降構件626可 方向向上操作，以將第一 基材及第一探針置於一有 對於 可將 測試 :626 多動。 進行 第二 至測 Z-級 明確 觸針 使得 步驟 之傳 該方 並將 區域 包括 測試 且在 以一 間隔 23 1341921

之關係，並將探針定位組合件625探針井隊/iL 休町开降構件626排列

至一探針傳輸位置，以便協助傳輪第一探針。可由级端作 用器570之指針支撐第一基材，並將之傳輸到負載鎖定腔 400中，且終端作用器570可自負載鎖定腔4〇〇取回第二 基材’並將第二基材傳輸至測試腔。由於探針升降構件626 係為於基材桌535上方之位置’其不會對任何基材傳輸序 列造成干擾’在基材傳輸序列過程中，可執行上述方法+ 驟820-880之所有步驟。一旦已經執行步驟88〇之後，可 開始第二基材上之測試序列。

第9圖是一電子束測試系統丨00的另一具體實施例， 其具有亦可作為一負載鎖定腔之一測試腔8〇〇。在本具體 實施例中’可由開縫閥8 1 0A、8 1 0B將測試腔8〇〇選擇性 地向周圍環境封閉，且其係耦合至經設計可提供負壓給測 試腔800内部之一壓力系統。開縫閥81〇a、81〇b之每一 者具有一引動器820以於需要時開啟並關閉開縫閥。將一 探針交換器300置於鄰近測試腔800處，且其有助於傳輸 一或更多探針進出該測試腔 8 0 0。可利用一探針交換器之 具體實施例的其他示範性系統包括美國臨時專利申請案號 No. 601 676,558 ( Attorney Docket No. AMΑΤ/00 1 0 1 9 1 L ) > 標題為「行中電子束測試系統」，2 0 0 5年4月2 9曰申請， 此處將之和本發明相符之部份納入作為參照。 第10圖為一等角圖’闡明第1圖之負載鎖定腔400。 負載鎖定腔4〇〇包括一雙槽基材支撐件422，其具有耦合 至雙槽基材支撐件4 2 2之相對側上的間隔件塊4 2 8之一上 24 1341921

支撐托盤424及一下支撐托盤426 (在本圖式中僅 間隔件塊）。支撐托盤424、426之每一者各具有耦 支撐托盤之複數個支撐銷 42 9，其經組態可將一基 於支撐托盤每一者424、426之上。支撐托盤424、 每一者係耦合至間隔件塊4 2 8並由其形成間隔。可 門引動器410將一傳輸門405用於選擇性地向周圍 啟並關閉。傳輸門4 0 5可鄰近一氣壓基材佇列系統 用於傳輸基材進出負載鎖定腔以進入與離開周圍環 載鎖定腔係由一開縫閥5 0 2耦合至測試腔（此處未； 美國專利案號No. 6,833,717，標題為「具有整合基 模組之電子束測試系統」，2 0 0 4年1 2月2 1曰核發 專利之第3、4、以及17至20圖中描述可利用負載 400之具體實施例中具有一雙槽基材支撐件之一示 載鎖定腔，先前已將此專利納入作為參照。 負載鎖定腔400包括至少一升降引動器430， 提供垂直移動及支撐給雙槽基材支撐件 422。在本 施例中，負載鎖定腔400包括耦合至腔體404之二 動器430。升降引動器430之每一者包括一升降馬 一底座454其係由耦合至底座454之一軸450耦合 馬達452。一外殼455亦耦合至腔體404，且由一外 密封。負載鎖定腔4 0 0亦具有位於複數個基材對準 其係分佈於鄰近雙槽基材支撐件422之角落的腔體 基材對準器42 0經組態以便在將基材傳輸至測試腔 或在已經將基材傳輸出測試腔之後，校正該基材之 顯示一 合至該 材支撐 426之 藉由一 環境開 ，且可 境。負 i示）。 材傳輸 ，在該 鎖定腔 範性負 其至少 具體實 升降引 ί 452、 至升降 罩456 器420 404 ° 中之前 排列。 / 25 1341921

基材對準器420之每一者具有耦合至位於腔體404 軸的一排列構件4 2 1。排列構件4 2 1係由可用於一 境中且可抗磨耗之一聚合物或塑膠材料製成，如一 材料。在一具體實施例中，排列構件4 2 1組態可選 輕推和/或提供一擋件給大面積基材 101之角落4 邊。排列構件4 21可包括至少一滾動構件，如由一 料製成之輪子，其經設計可推動該大面積基材而不 該大面積基材。在另一具體實施例中，至少一排列損 可以是一基準搆件，如由塑膠製成之一滾子；且至 他排列構件可以是由塑膠製成之另一輪子，其經組 在能夠將大面積基材移動到適當排列位置之一角落 位置，根據基材相對於基準構件之位置，推動該大 材。在另一具體實施例中，排列構件42 1之每一者 由塑膠製成之二滾動構件，其中滾動構件之一可作 準構件，且另一經組態可推動該大面積基材，若有涛 以根據基材相對於基準構件之位置，調整該大面積 排列。可由一機械引動器、一氣力引動器、一液壓引 一偏斜構件，如一彈簧、或其組合，提供排列構件 動作可。基材對準器420係耦合至腔體404以維持 密封，且藉由適當密封將延伸至負載鎖定腔400内 何部份有效地向周圍環境密封。 第11圖為負載鎖定腔400之一部份的一概要 示，顯示將升降引動器43 0耦合至雙槽基材支撐件 負載鎖定腔400之腔體404具有一頂部、一底部、 上之一 真空環 PEEK 擇性地 σ /或側 塑膠材 會損及 件421 少一其 態以便 或側邊 面積基 可包括 為一基 要時， 基材之 動器、 之推進 一真空 部之任 側面圖 422 ° 及側壁 26 1341921

44 5。升降引動器43 0之每一者具有耦合至軸45 0的一撐臂 460。每一撐臂460經由腔體404之一側壁445中的一開孔 458延伸，且其係耦合至位於雙槽基材支撐件422之相對 側上之間隔件塊4 2 8。每一軸4 5 0經由一適當穿孔可移動 地分佈於外殼455之下表面中，且在一具體實施例中，藉 由利用Ο型環或真空緊密外罩（此處未顯示）在軸450周 圍提供一真空密封。在另一具體實施例中，可由覆蓋軸450 之一彈性伸縮囊（此處未顯示）產生一真空密封。該伸縮 囊係耦合且密封於底座454之一端，並耦合且密封於撐臂 460之另一端，且其可在保持真空時用於擴張及收縮。

外殼455允許撐臂460進行垂直移動，且該撐臂460 耦合至側壁4 5 5之方式使其可提供開孔4 5 8 —真空密封， 如藉由螺栓或螺釘及墊片、或利用熔接來接合。該外罩4 5 6 為可移除的，以便在必要時允許接觸負載鎖定腔4 0 0之某 些部份，且其係由螺釘或螺栓及墊片密封至外殼 4 5 5，以 維持負載鎖定腔400内之真空。在一具體實施例中，外罩 4 5 6為透明的，且係由聚合物材料製成，以允許一操作者 檢視負載鎖定腔400之一部份。在另一具體實施例中，外 罩4 5 6並非透明的，且係由一抗處理材料，如一聚合物或 —金屬組成，且其可進一步耦合至外殼455以形成一整體 的壁面。 在作業中，經過傳輸門405將一大面積基材由一氣壓 佇列系統傳輸至負載鎖定腔 400。可將大面積基材置於上 支撐托盤424之上而可將下支撐托盤426空出以自測試腔 27 1341921 接收一欲測試之基材，或反之亦然。在另一方法 外地由氣壓佇列系統從負載鎖定腔400卸載一先 基材同時將一將要測試之基材載入至負載鎖定腔 一旦支撐托盤 424、426其中之一支撐了該將要 材，且氣壓佇列系統已經離開負載鎖定腔 400 ’ 輸門405 。 终端作用器5 7 0之指針（第6圖）可經過開 延伸至負載鎖定腔400中以便把將要測試之基材 試腔中。在傳輸至測試腔中之前，可能需要排列 由耦合至複數個基材對準器4 2 0之排列構件4 2 1 排列。排列構件4 2 1可用於接觸基材之一部份並 到達個別支撐托盤4 2 4、4 2 6上之所想位置"由能 在X或Y方向以很小之刻度移動的適當驅動裝置 材對準器420 ’以校正基材的任何不正確排列。 器420及個別排列構件42丨能夠在z方向保持靜 氣壓升降引動器430以垂直地放置雙槽基材支^ 其上具有一基材的雙槽基材支撐件422之垂 、 进罝移 置基材以供排列並可和終端作用器5 7〇互動以進 雖然上文係關於本發明之具體實施例，可在 文之基本精神與下文申請專利範圍界定之範固 下，設計本發明之其他與進一步的具體實施例。 【圖式簡單說明】 為了更了解上述本發明之特徵，可參照具趙 中或可額 前測試之 400 中。 測試之基 可關閉傳 縫閥502 傳輸至測 基材。可 完成此種 迫使基材 夠將基材 來操作基 基材對準 止，利用 件 422 〇 動，可放 β傳輪。 不悖離上 情的情形 實施例來 28 1341921 描述上文簡述之本發明的一更詳細說明，附隨圖式中闡明 其中某些具體實施例。然而，應可注意，附隨圖式僅闡明 本發明之典型具體實施例，且因而不應認為其可限制本發 明之範圍，因為本發明可函括其他等價有效之具體實施例。 第1圖為一等角圖，闡明一示範性電子束測試系統之 一具體實施例。

第2圖為一等角圖，闡明具有二測試腔之一示範性電 子束測試系統之另一具體實施例。 第3圖為一等角圖，闡明一探針交換器之一具體實施 例。 第4圖為一部份側面圖示，闡明一示範性電子束測試 系統。 第5圖為一部份等角圖，闡明一傳統探針。 第6圖為一透視圖，闡明鄰近一探針傳輸位置中之一 測試桌的一探針。 第7A圖為一立體等角圖，闡明第6圖之測試桌的一

部份。 第 7 B圖為一部份側面圖示，闡明置於鄰近測試腔處 之探針交換器位置。 第8圖為一流程圖，闡明一示範性作業程序之步驟。 第9圖闡明一示範性電子束測試系統之另一具體實施 例。 第10圖為一等角圖，闡明一負載鎖定腔之一具體實施 例。 29 1341921 第11圖為一概要側面圖示，闡明負載鎖定腔之一部 份0

【主要元件符號說明】 1 晶 圓 2 反 應 室 100 電 子 束 測試系 統 101 基 板 113 起 重 機 組合件 200 探 針 存放區域 205 探 針 2 10 門 300 探 針 交 換器 305 框 架 3 1 0A 上支撐構件 3 1 0B 下支撐構件 320 支 撐 構 件引動 器 322 垂 直 部分 340 摩 擦 減 小表面 400 負 載 鎖定腔 404 腔 體 405 傳 輸 門 4 10 門 引 動 器 415 探 針 存放位置 420 基 材 對 準器 421、 5 1 6 排列構件 422 雙 槽 基 材支撐 件 424 上 支 撐托盤 426 下 支 撐 托盤 428 間 隔 件塊 429 支 撐 銷 430 升 降 引動器 445 側 壁 450 軸 452 升 降 馬 達 454、 565 底座 455、 505 外殼 456 外 罩 458 開 孔 460 撐 臂 500 測 言式 腔 502、 8 1 0A ' 8 1 0B 504 内 部 容 積 5 10 探 針 框架 開縫閥 30 1341921

5 12 觸 針 5 14 電 子 接 觸 塊 5 15 探 針 桿 5 18 延 伸 構 件 525 電 子 束 柱 526 顯 微 鏡 535 測 試 桌 536 Z- 級 板 545 下 層 級 板 550 探 針 門 55 1 二 門 引 動 器 555 上 層 級 板 570 終 端 作 用 器 620 Z- 馬 達 625 探 針 定 位 組合件 626 探 針 升 降 構件 630 探 針 支 撐 674 接 觸 塊 連 接 7 16 定 位 構 件 722 座 723 引 動 器 軸 725 擋 件 726 頻 道 750 上 滾 子 轴 承 760 下 滾 子 軸 承 761 底 部 滾 子 762 側 面 滚 子 775 級 板 引 動 器

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Claims (1)

1341921 第和1_號_案啊年可月 十、申請專利範圍： 1 · 一種用於測試至少一大面積基材之測試系統，其至少包 含： 一測試桌，具有一用以協助傳輸該大面積基材之終 端作用器；以及

一定位組合件，其係耦合至該測試桌，其中該定位 組合件可相對於該測試桌而移動，且用以支撐並相對於 該測試桌定位一或更多探針，其中該定位組合件包括一 配置於該測試桌之相對側上的升降構件。 2 ·如申請專利範圍第1項所述之系統，其中該測試桌係配 置於一腔中。 3.如申請專利範圍第2項所述之系統，更包括： 一位於該腔附近之探針交換器，其中該探針交換器包

一框架；以及 一或更多支撐構件，可移動地耦合至該框架，該一 或更多支撐構件可用於自該定位組合件接收該一或更 多探針。 4.如申請專利範圍第3項所述之系統，其中該一或更多支 撐構件可相對於該定位組合件而移動。 32 1341921 • > _\_ί 斯T呀寻刊 包括複數個摩擦減低構件， π陣構件 ，仟，該複數個摩擦減低構件可用 於可移動地支樓該-或更多探針其中之一；以及 至少二驅動馬達可用於提高並降低該些升降構件。 6. 如申請專利範圍帛2項所述之n f & f : 複數個電子束柱，其係耦合至該腔之一上表面。 7. -種用於測試至少•大面積基材之料系統，包含： -測試桌，具有-用以協助傳輸該大面積基材之終 端作用器：以及 -定位組合件’其係耦合至該測試桌且可相對於該 測試桌移動’其中該定位組合件包括： 至少二升降構件；以及 至少一驅動裝置，其係耦合至各個升降構件。 8·如申請專利範圍第7項所述之系統’其中該至少一驅動 裝置係耦合至該測試桌之一角落。 9.如申請專利範圍第7項所述之系統，其中各個該升降搆 件包括複數個摩擦減低構件，該複數個摩擦減低構件玎用 於可移動地支撐該一或更多探針其令之—。 33 1341921 ㈣月，修纖I 10.如申請專利範圍第9項所述之系統，其中該些摩擦減 低構件包括數個滾子。 Π .如申請專利範圍第7項所述之系統，其中該測試桌係 配置於一測試腔中。

1 2.如申請專利範圍第1 1項所述之系統，其中該測試腔包 括一門，該門用以協助傳輸該一或更多探針進出該測試腔。

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