JPH01100593A - 探針板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、ＴＰＴパネル上に多数個形成された薄膜トラ
ンジスタの電気的特性の測定に使用される探針板に関す
るものである。

〔従　来　技　術〕

液晶テレビ等に使用される液晶表示装置としては、高コ
ントラスト及び高時分割駆動が要求されるために、アク
ティブマトリクス型を用いることが提案されている。こ
のアクティブマトリクス型の液晶表示装置は、画素の一
部となる透明電極およびこの透明電極に接続されたスイ
ッチング素子をマトリクス状に複数配列した基板と、こ
の基板に配列された複数の透明電極に対向する他方の透
明電極を設けた対向基板と、およびそれらの基板間に封
入された液晶とを備えている。そして、前記スイッチン
グ素子として、薄膜トランジスタを用いることが提案さ
れている。

ところで、従来、基板上にマトリクス状に配置された複
数の薄膜トランジスタの電気的特性を測定するのに複数
の薄膜トランジスタの各行毎にゲート電極を共通接続す
る複数のゲートライン端子と、各列毎にドレイン電極を
共通接続する複数のドレインライン端子とに信号を供給
し、さらに複数の薄膜トランジスタのソース電極に電位
を供給して行う探針板が使われている。

第５図は、探針板１および探針板１によって測定される
ＴＰＴパネル２の従来の概略構成を示す図である。同図
において探針板１はゲートライン用プローブカード３、
ゲートライン用プローブ３′ドレインライン用プローブ
カード４、ドレインライン用プローブ４′、及び画素電
極（ソース電極）用プローブ駆動機構５で構成されてい
る。

ゲートライン用プローブカード３は多数本のプローブ３
′を有しており、ゲートライン用プローブカード３を所
定位置にセントした時、各プローブ３′はＴＰＴパネル
２に形成されたゲートライン端子６′に接続するように
なされている。またドレインプローブカード４も多数本
のプローブ４′を有しており、ドレイン用プローブカー
ド４を所定位置にセントすると、各プローブ４′はＴＰ
Ｔパネル２に形成されたドレインライン端子７′に接続
する。

画素電極用プローブ駆動機構５は、上述のＴＰＴパネル
２上のゲートライン６に平行に移動可能なＸ軸方向移動
機構８ａ、８ｂと、ドレインライン７に平行に移動可能
なＹ軸方向移動機構９、及びＹ軸方向移動機構９に固定
して取付けられた画素電極用プローブ１０で構成されて
いる。

一方、ＴＰＴパネル２上にマトリクス状に形成された薄
膜トランジスタ１１は図示しないがゲート電極、ゲート
絶縁膜、半導体膜、ドレイン電極及びソース電極が順次
堆積され形成されている。

そして、ゲート電極には上述のゲートライン６が接続さ
れ、ドレイン電極にはドレインライン７が接続され、ソ
ース電極には画素電極１２が接続されている。

このように形成された薄膜トランジスタ１１の電極的特
性を上述の探針板１で測定する場合には、ＴＰＴパネル
２、ゲートライン用プローブカード３及びドレインライ
ン用プローブカード４を第５図に示すようにセットし、
各プローブ３’、４’を各々対応するライン端子６’、
７’へ接続させ、プローブ４′の１本にドレイン電圧を
印加すると共にプローブ３′にゲート信号を順次供給す
る。

そして、これと同期して、Ｙ軸方向移動機構９を各々移
動軸１４に沿って移動させ、Ｙ軸方向へ１ライン走査（
移動）する毎にＸ軸方向移動機構８ａ、８ｂを移動軸１
３ａ、１３ｂに沿って移動させ、画素電極用プローブ１
０を順次画素電極１２へ接続させて移動していく。

例えば、薄膜トランジスタｌｌａの測定を行う場合には
、Ｘ軸方向移動機構８ａ、８ｂを移動軸１３ａ、１３ｂ
に沿って移動させ、Ｙ軸方向移動機構９を移動軸１４に
沿って移動させ、画素電極用プローブ１０を画素電極１
２ａに接続する位置へ移動する。その後、ドレインライ
ン用プローブカード４からプローブ４ａ′へドレイン電
圧を供給し、ゲートライン用プローブカード３からプロ
ーブ３ａ′へゲート信号を供給し、薄膜トランジスタｌ
ｌａのゲート電極へゲート信号が供給された時、画素電
極用プローブ１０で薄膜トランジスタｌｌａの電気的特
性を測定する。次にプローブ３′へゲート信号の供給を
停止して先程と同様に、画素電極用プローブ１０で薄膜
トランジスタの電気的特性を測定する。次に薄膜トラン
ジスタ１１ｂの測定を行う場合にはＹ軸方向移動機構９
を移動軸１４に沿って同図に対して下方向へ移動し、画
素電極用プローブ１０を画素電極１２ｂに接続する位置
に移動する。その後、上述と同様に対応するプローブ３
ｂ’、４ｂ’へゲート信号およびドレイン電圧を供給し
、画素電極用プローブ１０で薄膜トランジスタｌｌｂの
電気的特性を測定し、次にゲート信号の供給を停止して
画素電極用プローブ１０で薄膜トランジスタｌｌｂの電
気的特性を測定する。以後同様に画素電極用プローブ１
０をＹ軸方向移動機構９を順次下方へ移動し、１列の薄
膜トランジスタ１１の測定が終了すれば次にＸ軸方向移
動機構８ａ、８ｂを用いて隣の１列へ順次移動し、対応
する薄膜トランジスタ１１のゲート電極、ドレイン電極
へゲート信号およびドレイン電圧を供給して薄膜トラン
ジスタ１１の測定を順次行うものである。

〔従来技術の問題点〕

上述のような従来の探針板１においては、探針板１を用
いて測定するＴＰＴパネル上には多数個の薄膜トランジ
スタが形成されているため、その電気的特性の測定に時
間を要する。すなわち、ＴＰＴパネルには液晶テレビの
場合数万個の薄膜トランジスタ１１が形成されており、
これらの薄膜トランジスタ１１の電気的特性の測定を行
うためにはこれらの薄膜トランジスタ１１に接続される
画素電極１２全てに画素電極用プローブ１０を接続させ
て行わなければならない。このためにはＸ軸方向移動機
構３ａ、８ｂ、Ｙ軸方向移動機構９を用いて上述のよう
に画素電極用プローブ１０を順次移動させなければなら
ない。また画素電極１２と画素電極用プローブ１０の位
置合わせも精度を要求させるものである。従って、従来
の探針板１によるＴＰＴパネル上の薄膜トランジスタの
電気的特性の測定には長時間を要し、測定効率の悪いも
のであった。

〔発明の目的〕

本発明は上記従来の欠点に鑑み、ＴＰＴパネル上に形成
される薄膜トランジスタの電気的特性の測定を短時間で
効率良く行うことを可能とした探針板を提供することを
目的とするものである。

〔発明の要点〕

本発明の探針板は上記の目的を達成するために、ＴＰＴ
パネルに形成される複数の薄膜トランジスタの複数のゲ
ートライン端子にそれぞれ接続される複数のプローブを
有する第１のプローブカードと、複数のドレイン端子に
それぞれ接続される複数のプローブを有する第２のプロ
ーブカードと、前記複数の薄膜トランジスタのすべての
ソース電極を共通接続した電極に接続される第３のプロ
ーブとを備えたことを要点とする。

〔発明の実施例〕

以下本発明の実施例について図面を参照しながら詳述す
る。

第１図は本実施例の探針板及び本実施例の探針板により
測定される薄膜トランジスタが多数個マフ− トリクス状に配列されたＴＰＴパネルの構成図である。

同図において、探針板１６はゲートライン用プローブカ
ード１７、ゲートライン用プローブ１７′、ドレインラ
イン用プローブカード１８、ドレインライン用プローブ
１８′、及び探針１９で構成されている。ゲートライン
用プローブカード１７には所定間隔に配設されたプロー
ブ１７′が設けられており、詳しくは後述するＴＦＴパ
ネル２４を探針板１６にセットした時プローブ１７′は
ＴＰＴパネル２４に形成されるゲートライン端子２０′
に接続する。このプローブ１７′には後述するゲート信
号供給装置から順次ゲート信号が供給される。また、ド
レイン用プローブカード１８には所定間隔で配設された
プローブ１８′が設けられており、ＴＰＴパネル２４を
セットした時、プローブ１Ｂ’はＴＦＴパネル２４に形
成されるドレインライン端子２１′に接続する。また、
このプローブ１８′には後述するドレイン電圧供給装置
から所定電圧のドレイン電圧が順次供給される。

また探針１９は探針板１６の所定箇所に固定されており
　（例えば、ドレインライン用プローブカード１８に固
定して取りつけられている）、探針１９の先端１９ａは
ＴＦＴパネル２４上に点線で示す範囲に形成される透明
電極２２に当接する。

また、この探針１９の位置設定はその先端１９ａが透明
電極２２のいずれかの位置に当接すれば良い。さらに、
探針１９には従来のようにＸ軸方向、Ｙ軸方向へ移動す
る機構は設けられておらす、車に探針板１６に固定して
取りつけられている。

一方、上述のような構成の探針板１６によって測定され
る薄膜トランジスタが形成されたＴＰＴパネル２４には
薄膜トランジスタ２３の全てのソース電極に接続する透
明電極２２が上述のように点線で示す範囲の最上面に形
成されている。

第２図は上述の薄膜トランジスタ２３、及び透明電極２
２の詳しい構成を説明するために上述のＴＰＴパネル２
４の一部を拡大した図である。また、第３図は第２図の
Ａ−Ａ　’線で切った断面図を示す。第３図において、
薄膜トランジスタ２３は透明なガラス基板上にゲート電
極２０が形成され、このゲート電極２０を被って膜厚が
約３０００人程度の窒化シリコンからなるゲート絶縁膜
２５が積層されている。さらに、ゲート絶縁膜２５上の
上述のゲート電極２０に対応する位置にアモルファスシ
リコンからなる半導体層２６が積層形成されている。こ
の半導体層２６上にはリン（Ｐ）がドープされたｎ′″
アモルファスシリコンからなるコンタクト層２７、フォ
トリソグラフィー法によりパターニングされたドレイン
電極２１及びソース電極２８が形成されている。さらに
ドレイン電極２１、ソース電極２８及び半導体層２６等
の上にポリイミド、アクリル等の透明絶縁膜２９が積層
され、ソース電極２８上の透明絶縁膜２９にはコンタク
トホール３０が形成されている。さらに、透明絶縁膜２
９上、及びコンタクトホール３０内には上述した第２図
の点線で示す範囲内に透明電極２２が形成されている。

この透明電極２２はソース電極２８と接続されている。

また、この透明電極２２は本実施例の探針板１６による
薄膜トランジスタ２３の測定終了後、フォトリソグラフ
ィー法によりパターニングされることによって、各薄膜
トランジスタのソース電極２８に接続する画素電極とな
るものである。

次に、前述の構成の探針板１６を用いて上述のような構
成のＴＰＴパネル２４に形成された薄膜トランジスタ２
３の電気的特性の測定方法を以下に述べる。

第４図は本実施例の探針板１６を用いたＴＰＴパネル２
４上の薄膜トランジスタ２３の具体的な測定回路例であ
る。ゲートライン用プローブカード１７（第４図には図
示せず）に設けられた多数本のプローブ１７′にはゲー
ト信号供給装置３１からゲート信号が供給され、ドレイ
ンライン用プローブカード１８　（第４図には図示せず
）に設けられた多数本のプローブ１８′にはドレイン電
圧供給装置３２からドレイン電圧が供給される。またゲ
ート信号供給装置３１、ドレイン電圧供給装置３２は、
内部に所定電圧を発生する電圧源を有しており、タイミ
ング制御装置３３から出力される制御信号に従ったタイ
ミングでゲート信号またはドレイン電圧を出力する。ま
た、探針１９は電流計３４を介して接地されている。

先ず、タイミング制御装置３３からの制御信号によりド
レイン電圧供給装置３２からプローブ１８ａ′のみに所
定電位のドレイン電圧を印加する。次に同じくタイミン
グ制御装置３３の制御により、ゲート信号供給装置３１
からプローブ１７ａ′のみへゲート信号を出力する。こ
のプローブ１７ａ’、１８ａ’への上述のゲート信号お
よびドレイン電圧の供給により薄膜トランジスタ２３ａ
のゲート電極２０にはゲート配線２０“を介してゲート
信号が供給され、ドレイン電極２１にはドレイン配線２
１“を介してドレイン電圧が印加される。従って、薄膜
トランジスタ２３ａのゲート電極２０ヘゲート信号を供
給した時ドレイン電極２１とソース電極２８間にドレイ
ン電極２１からソース電極２８へ電流が流れ、ソース電
極２８を介して透明電極２２ヘトレイン電圧が印加され
る。従って薄膜トランジスタ２３ａには透明電極２２か
ら探針１９および電流計３４を介して接地へ電流が流れ
る。したがってこの時電流計３４の指針の“ふれ”を確
認することによって薄膜トランジスタ２３ａのゲート信
号を供給したとき電気的特性の測定ができる。

次に、タイミング制御装置３３からの制御信号によりゲ
ート信号供給装置３１からプローブ１７ａ′へのゲート
信号の供給を停止する。この時、薄膜トランジスタ２３
ａのゲート電極２０へはゲート信号が供給されないため
、ソース電極２８へはドレイン電圧は供給されない。従
って、透明電極２２へもドレイン電圧は供給されず、電
流計３４へ電流が流れない。すなわち、上述のようにプ
ローブ１７ａ′へゲート信号を供給しない時、電流計３
４の指針の“ふれ”を確認することによって薄膜トラン
ジスタ２３ａのゲート信号を供給しない時の電気的特性
を測定できる。

上述のようにして薄膜トランジスタ２３ａの測定を終了
すると、次に薄膜トランジスタ２３ｂの測定に移る。こ
の薄膜トランジスタ２３ｂの測定も上述と同様に行われ
、プローブ１８ａ′へのドレイン電圧の供給はそのまま
として、タイミング制御装置３３からの制御信号により
ゲート信号供給装置３１からプローブ１７ｂ′へゲート
信号を供給する。

そして、上述の薄膜トランジスタ２３ａの場合と同様に
電流計３４の指針の“ふれ”を確認し、次にプローブ１
７ｂ′へのゲート信号の供給を停止し、指針の“ふれ”
を確認する。すなわち、プローブ１７ｂ′へゲート信号
を供給した時と、ゲート信号の供給を停止した時とで電
流計の指針のふれを確認する。以下、同様にゲート信号
をプローブ１７′へ順次供給し、同じドレイン配線２１
’に接続される薄膜トランジスタ２３ａ、２３ｂ等の１
列全てが測定されたならば、次の１列の薄膜トランジス
タ２３を測定するため、タイミング制御装置３３からの
制御信号によりドレイン電圧供給装置３２からプローブ
１８ｂ′のみへドレイン電圧を供給する。その後、プロ
ーブ１８ｂ′が接続するドレイン配線２１“の１列の薄
膜トランジスタ２３の測定を行い、以下同様に順次各列
ごとに薄膜トランジスタ２３の測定を行う。そして、Ｔ
ＰＴパネル２４上のすべての薄膜トランジスタの測定が
終わった時、全測定は終了する。

以上のように本実施例の探針板１６を用いれば、ゲート
信号及びドレイン電圧の供給タイミングを制御するだけ
でＴＰＴパネル２４に形成された多数個の薄膜トランジ
スタ２３の電気的特性の測定を行うことができ、従来の
ように画素電極用プローブ１０を複雑な移動機構を用い
て移動する必要がなく、短時間で薄膜トランジスタ２３
の電気的特性の測定を行えるものである。

なお、本実施例では、ＴＰＴの電気的特性を電流計を用
いて測定したが、この発明の実施例は、これに限らず、
ゲート電極に供給される信号に応じて変化するソース、
ドレイン間の電流の値を電気的なデータ信号に変換して
、各ＴＰＴの電気的特性を表示させるようにしても良い
。この場合、各ＴＰＴの電気的特性を電気的なデータ信
号を処理することができ、多数のＴＰＴの電気的特性が
短時間で測定可能になる。さらに、各ＴＰＴの基準デー
タと電気的に比較処理することによって各ＴＰＴの良否
も短時間で判定することができる。

また、本実施例において、薄膜トランジスタは逆スタガ
ー型を使用したが、これに限らず、スタガー型、コプラ
ナー型、逆スタガ−型でも本発明は適用できるものであ
る。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明したように本発明によれば、ＴＰＴパネ
ルに形成された薄膜トランジスタの電気的特性を短時間
で測定でき、効率の良いＴＰＴパネルの製造を行うこと
が可能となる。

また、薄膜トランジスタの電気的特性の測定作業を短時
間で行えるため、ＴＰＴパネルの製造コストの低下を図
ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本実施例の探針板及びＴＦＴパネルの構成図、 第２図はＴＰＴパネルの一部を具体的に示す構成図、 第３図は第２図のＡ−Ａ　’の断面図、第４図は本実施
例の探針板の検査回路図、第５図は従来の探針板及びＴ
ＦＴパネルの構成図である。 １６・・・探針板、 １７・・・ゲートライン用プローブカード、１８・・・
ドレインライン用プローブカード、１７’、１７ａ’、
１７ｂ’。 １８．１８ａ’、１８ｂ’−・−プローブ、１９・・・
探針板、 ２２・・・透明電極、 ２３・・・薄膜トランジスタ、 ２４・・・ＴＰＴパネル。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 基板上に行及び列方向に配置された複数の薄膜トランジ
   スタの各行毎にゲート電極を共通接続する複数のゲート
   ライン端子と、各列毎にドレイン電極を共通接続する複
   数のドレインライン端子と、及び前記複数の薄膜トラン
   ジスタのソース電極とにそれぞれ電位をあたえ、前記複
   数の薄膜トランジスタの電気的特性を測定する探針板に
   おいて、前記複数のゲートライン端子にそれぞれ接続さ
   れる複数のプローブを有する第１のプローブカードと、
   前記複数のドレインライン端子にそれぞれ接続される複
   数のプローブを有する第２のプローブカードと、前記複
   数の薄膜トランジスタのすべてのソース電極を共通接続
   した電極に接続される第３のプローブとを備えたことを
   特徴とする探針板。