專利名稱：在線電子束測試系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明的實施例一般地涉及用于襯底的測試系統(tǒng)。更具體地說，本發(fā)明涉及生產平板顯示器時用于測試大面積襯底的集成測試系統(tǒng)。
背景技術：
平板顯示器有時被稱作有源矩陣液晶顯示器(LCD)，最近，平板顯示器作為對過去使用的陰極射線管的替代，變得非常普遍。LCD與CRT相比具有若干優(yōu)點，這些優(yōu)點包括高圖像質量、重量更輕、電壓需求更低、以及功耗較小。舉例來說，這種顯示器多應用在計算機監(jiān)視器、蜂窩電話和電視中。
一種有源矩陣LCD包括夾在薄膜晶體管(TFT)陣列襯底和顏色濾波器襯底之間的液晶材料，以形成平板襯底。TFT襯底包括薄膜晶體管陣列，每個薄膜晶體管都耦合到像素電極，顏色濾波器襯底包括不同的顏色過濾器部分和公用電極。當一定的電壓被施加到像素電極時，在像素電極和公用電極之間產生電場，該電場使液晶材料定向從而允許該特定的像素的光線穿過。
一部分制造過程要求對平板襯底進行測試來確定像素的可操作性。在制造過程中用來監(jiān)控并排查缺陷的一些過程有電壓鏡像、電荷檢測和電子束測試。在典型的電子束測試過程中，像素內的TFT響應被監(jiān)控來提供關于缺陷的信息。在電子束測試的一種示例中，一定的電壓被施加到TFT，并且電子束可以被導向被觀察的各個像素電極。從像素電極區(qū)域發(fā)射出的二次電子被檢測來確定TFT電壓。
從經濟和設計觀點來看，平板顯示器制造商非常關心處理設備的尺寸及過程全部的時間。當前的平板顯示器處理設備一般可以容納約2200mm×2500mm甚至更大的大面積襯底。對較大的顯示器需求，以及增加產量、降低制造成本導致需要新的測試系統(tǒng)，這些新測試系統(tǒng)可以容納更大的襯底尺寸并且使?jié)崈羰铱臻g最小。
因此，需要對大面積襯底進行測試的測試系統(tǒng)使?jié)崈羰铱臻g最小化并縮短測試時間。

發(fā)明內容
本發(fā)明一般地提供了一種方法和裝置，用于測試襯底上的電子器件，其通過在來自多個電子束柱的電子束下移動襯底，從而執(zhí)行測試序列。多個電子束柱形成適于測試襯底的整個寬度或長度的總的測試區(qū)域。襯底在一個方向上相對于測試區(qū)域移動，直到整個襯底都已經受了電子束。所公開的測試室可耦合到一個或多個裝載鎖定室，或者測試室也可以充當裝載鎖定室。
在一個實施例中，描述了用于測試大面積襯底上的電子器件的裝置。該裝置包括可移動襯底支撐；以及在襯底支撐上方的至少一個測試柱，其中襯底支撐可沿單個軸移動，所述單個軸與至少一個測試柱的光軸正交。
在另一個實施例中，描述了一種用于測試位于大面積襯底上的電子器件的裝置。該裝置包括具有用于支撐大面積襯底的支撐表面的測試平臺；以及耦合到該測試平臺的多個測試柱，所述多個測試柱每個都具有在測試區(qū)域內的光軸，其中該測試平臺可在相對于光軸的線性方向上移動，并且多個測試柱具有在襯底移動過系統(tǒng)時足以測試該襯底的寬度或長度的總的測試區(qū)域。
在另一個實施例中，描述了一種用于測試位于大面積襯底上的電子器件的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括室；所述室內的襯底支撐，該襯底支撐的尺寸設置為容納襯底；以及耦合到該室的上表面的多個測試設備，所述多個測試設備中的每個都具有測試區(qū)域，其中這多個測試設備間隔開，以形成在襯底移動過系統(tǒng)時足以測試該襯底的長度或寬度的總的測試區(qū)域。
在另一個實施例中，描述了一種用于測試大面積襯底上的多個電子器件的方法。該方法包括提供設置在多個測試設備下的襯底支撐；在襯底支撐上定位具有多個電子器件位于其上的襯底；從多個測試柱在該襯底上提供測試區(qū)域；以及相對于這多個測試柱在單個方向軸上移動該襯底。


所以，通過參考實施例、對本發(fā)明的更具體的描述、以及上述發(fā)明內容可以詳細理解本發(fā)明的上述特征。但是應當注意，附圖僅示出了本發(fā)明的一般實施例，因此不應當理解為限制本發(fā)明的范圍，因為本發(fā)明可以具有其他等同效果的實施例。
圖1是測試系統(tǒng)的一個實施例。
圖2示出了測試系統(tǒng)的另一實施例。
圖3是襯底支撐的一個實施例的示意性平面圖。
圖4是襯底支撐的另一個實施例的立體圖。
圖5是測試柱的一個實施例。
圖6是測試系統(tǒng)的另一個實施例。
圖7是測試系統(tǒng)的另一個實施例。
圖8A是探測器的一個實施例。
圖8B是結構構件的一個實施例的截面圖。
圖8C是結構構件的另一個實施例的截面圖。
為了幫助理解，適當?shù)厥褂孟嗤臉颂杹碇付ㄔ诟綀D中相同的構件。應當設想到在一個實施例中公開的構件可以在不專門引用的情況下有益地用于其他實施例。
具體實施例方式
這里使用的術語“襯底”一般指大面積襯底，這些襯底由玻璃、聚合物材料或者其他適于在其上形成電子器件的其他襯底材料制成。本申請中所示實施例將參考各種驅動器、馬達和致動器，它們可以是以下之一或它們的組合氣壓缸、液壓缸、磁驅動器、步進或伺服馬達、螺紋型致動器，或者提供垂直運動、水平運動、垂直運動和水平運動的組合的其他類型的運動設備，或者適于提供至少一部分上述運動的其他設備。
這里所述的各種組件能夠在水平面和垂直面中水平運動。垂直被定義為與水平面正交運動，并且被稱作Z方向。水平被定義為與垂直平面正交運動，并且被稱作X或Y方向，X方向為與Y方向正交運動，反之亦然。將利用圖中根據需要包括的方向箭頭來進一步定義X、Y和Z方向來幫助讀者理解。
圖1是在線測試系統(tǒng)100的一個實施例的立方圖，該在線測試系統(tǒng)100適于對位于大面積平板襯底上的電子器件的可操作性進行測試，所述大面積平板襯底例如是尺寸大至和超過約2200mm×2600mm的大面積襯底。測試系統(tǒng)100包括測試室110、一個或多個裝載鎖定室120A、120B、以及多個測試柱115(圖1中示出了6個)，測試柱115可以是電子束柱、或者適于測試位于大面積襯底上的電子器件(例如，薄膜晶體管(TFT))的任何設備。測試系統(tǒng)100一般位于潔凈室環(huán)境中，并且可能是制造系統(tǒng)的一部分，其中所述制造系統(tǒng)包括襯底處理裝備，例如，將一塊或多塊大面積襯底傳送到測試系統(tǒng)100和從測試系統(tǒng)100傳送走的傳送系統(tǒng)或機器人裝備。
一個或多個裝載鎖定室120A可以設置與測試系統(tǒng)100相鄰，并且在測試室110的一側或兩側利用閥135A和閥135B連接到測試室110，其中閥135A設置在裝載鎖定室120A和測試室110之間，閥135B設置在裝載鎖定室120B和測試室110之間。裝載鎖定室120A、120B利用一般位于潔凈室環(huán)境中的傳輸機器人和/或傳送系統(tǒng)來輔助傳送去往和來自測試室110的大面積襯底和外部環(huán)境。在一個實施例中，一個或多個裝載鎖定室120A、120B可以是雙槽裝載鎖定室，配置為輔助傳送至少兩塊大面積襯底。雙槽裝載鎖定室的示例在2004年12月21日授權的美國專利No.6,833,717(律師案卷No.008500)和2005年6月6日提交的題為“Substrate Support with Integrated Prober Driver”的美國專利申請No.11/298,648(律師案卷No.010143)中有所公開，通過參考這兩個申請與本公開不矛盾的內容，將這兩個申請結合于此。
在一個實施例中，裝載鎖定室120A適于通過入口端口130A接收來自潔凈室環(huán)境的襯底，而裝載鎖定室120B具有出口端口130B，出口端口130B選擇性地開啟來將大面積襯底返回到潔凈室環(huán)境。裝載鎖定室120A、120B都可以從周圍環(huán)境密封開，并且一般耦合到一個或多個真空泵122，并且測試室110也可以耦合到一個或多個真空泵122，這些真空泵與裝載鎖定室120A、120B的真空泵是隔離開的。用于對大面積襯底進行測試的電子束測試系統(tǒng)的各個組件的示例在2004年12月21日授權的題為“Electron Beam Test System with Integrated Substrate Transfer Module”的美國專利No.6,833,717(律師案卷No.008500)中有所描述，該申請在前面已通過引用結合于此。
在一個實施例中，測試系統(tǒng)100包括顯微鏡158，顯微鏡158耦合到測試系統(tǒng)來觀察大面積襯底上任何感興趣的區(qū)域。顯微鏡158被示作附接到顯微鏡組件160，在一個實施例中，顯微鏡組件160耦合到裝載鎖定室120A，而替換實施例(未示出)可以將顯微鏡158和顯微鏡組件160耦合到測試室110和裝載鎖定室120B之一或二者。顯微鏡組件160包括托架(gantry)164，托架164輔助顯微鏡組件160在裝載鎖定室120的上表面上的透明部分162的上方移動。透明部分162可由透明材料制成，例如，玻璃、石英，或者設計為耐熱、耐負壓力和其他工藝參數(shù)的其他透明材料。
托架164配置為至少可使顯微鏡組件160在X方向和Y方向運動，以透過透明部分162觀察放置在裝載鎖定室120中的大面積襯底上的感興趣區(qū)域。例如，顯微鏡158可以在X方向和Y方向上移動到大面積襯底上的特定坐標，并且還可以在放置在裝載鎖定室120中的大面積襯底的上方沿Z方向移動?？刂破?未示出)可以被耦合到測試系統(tǒng)100和顯微鏡組件160來接收由測試柱115定位的大面積襯底上的感興趣區(qū)域的輸入，然后將坐標提供給顯微鏡組件160。在一個實施例中(未示出)，顯微鏡組件可以鄰近測試柱115耦合到測試室110，并且配置為至少在X方向上平行于多個測試柱115移動。在這種實施例中，測試室110至少在其部分上表面上包括透明部分，并且托架164和顯微鏡組件160可以耦合到測試室110的上表面來觀察放置在測試室110中的大面積襯底上的感興趣區(qū)域。
在一個實施例中，測試系統(tǒng)100配置為將其上有電子器件的大面積襯底105傳輸過沿單個方向軸的測試序列，其中該方向軸在圖中示作Y軸。在其他實施例中，測試序列可以包括沿X和Y軸的組合。在其他實施例中，測試序列可以包括由測試柱115和測試室110內的可移動襯底支撐之一或二者產生的Z方向移動?？梢匝匾r底105的襯底寬或襯底長將襯底105裝入到測試系統(tǒng)100中。襯底105在測試系統(tǒng)中的Y方向移動允許該系統(tǒng)尺寸比襯底105的寬度或長度尺寸稍大。
測試系統(tǒng)100還可以包括可移動襯底支撐臺，該支撐臺配置為至少在Y方向上移動來通過測試系統(tǒng)100。或者，在有支撐臺或沒有支撐臺的情況下，襯底105都可以由以下機構傳輸過測試系統(tǒng)傳送器、傳送帶系統(tǒng)、穿梭系統(tǒng)、或者適于將襯底105傳輸過測試系統(tǒng)100的其他適當?shù)膫魉蜋C構。在一個實施例中，這些支撐和/或傳送機構中的任意一些配置為僅沿一個水平方向軸移動。由于配置為不定向傳輸系統(tǒng)，所以裝載鎖定室120A、120B和測試室110的室高可以被最小化。測試系統(tǒng)的最小的寬度和降低后的高度組合產生了裝載鎖定室120A、120B和測試室110中的較小的體積。這種減小后的體積縮短了裝載鎖定室120A、120B和測試室110的抽取和排氣時間，從而增加了測試系統(tǒng)100的產量。支撐臺沿單方向軸的移動也可以消除或者使在X方向上移動支撐臺所要求的驅動器最小化。
圖2是電子束測試系統(tǒng)100的另一個實施例，該電子束測試系統(tǒng)100具有還作為裝載鎖定室工作的測試室210。在本實施例中，測試室210利用閥135A、135B有選擇地從外部環(huán)境密封開，并且被耦合到真空系統(tǒng)122，其中真空系統(tǒng)122設計為向測試室210的內部提供負壓力。閥135A、135B每個都具有至少一個致動器，用于在需要是開啟和關閉這些閥。探測器交換機構300設置為與測試室210鄰近，輔助將一個或多個探測器205傳送到測試室210中和從測試室210中傳送出。一個或多個探測器205通過耦合到測試室210的可移動側壁150進入和退出測試室210?？梢苿觽缺?50配置為利用耦合到可移動側壁150和測試室210的框架部分的一個或多個致動器151有選擇地開啟和關閉。除了輔助探測器傳送外，可移動側壁150還輔助訪問維護測試室210的內部。
當一個或多個探測器205不使用時，一個或多個探測器205可以容納在測試室210下方的探測器存儲區(qū)域200。探測器交換器300包括一個或多個可移動支架310A、310B，該可移動支架310A、310B輔助將一個或多個探測器205傳送至測試室210或多測試室210中傳送出。在其他施例中，一個或多個探測器205可以存儲在鄰近或耦合到測試室210的其它區(qū)域。
在一個實施例中，可移動側壁150的長度基本上跨過測試室210的長度。在其他實施例中，可移動側壁150比測試室210的長度短，并且配置為允許有足夠的空間用于一個或多個裝載鎖定室耦合到測試室210的長度側。在另一個實施例中，未使用可移動側壁150，至少未用于傳送探測器，并且是通過測試室210的上表面來實現(xiàn)探測器傳送的。
對探測器交換機構和可移動側壁的詳細描述可以在2005年6月6日提交的題為“Substrate Support with Integrated Porber Drive”的美國專利申請(先前以通過引用結合進來)中對附圖的描述中可以找到。適于用在測試系統(tǒng)100中的探測器的示例在2004年7月12日提交的美國專利申請No.10/889,695(律師案卷No.008500.P1)和2004年7月30日提交的No.10/903,216(律師案卷No.008500.P2)中有所描述，這兩個申請都題為“Configurable Prober for TFT LCD Array Testing”，并且通過參考這兩個申請與本公開一致的內容，將這兩個申請結合于此。
圖3示出了襯底支撐360的一個實施例的示意平面圖，襯底支撐360配置為容納在測試室210的內部空間內，并且為了清楚起見未示出測試室。在一個實施例中，襯底支撐360是多控制平臺型的，其包括第一平臺、第二平臺和第三平臺。這三個平臺是基本平行的平板，并且彼此堆疊，在一個方面中，這三個平臺利用適當?shù)尿寗悠骱洼S承沿正交的軸或維度獨立移動。為了簡單和易于描述，在下面將進一步將第一平臺描述為代表在X方向上移動的平臺，該平臺將被稱作下平臺367。將進一步將第二平臺描述為代表在Y方向上移動的平臺，該平臺將被稱作上平臺362。將進一步將第三平臺描述為代表在Z方向上移動的平臺，該平臺將被稱作Z平臺365。
襯底支撐360可以還包括末端應變器370。在一個實施例中，末端應變器370包括多個手指，這些手指位于上平臺362的上表面上，上平臺362具有可以支撐襯底105的平坦或基本平坦的上表面。在一個實施例中，末端應變器370具有由支撐連接369在至少一端連接的兩個或更多個手指。支撐連接369適于將每個手指耦合為允許所有手指同時移動。末端應變器370的每個手指可由Z平臺365內的槽或空隙隔離。手指的實際數(shù)目是設計時考慮的問題，并且確定要處理的襯底的尺寸所需的手指的適當?shù)臄?shù)目是本領域技術人員熟知的。
例如，末端應變器370可以具有四個均勻間隔的手指371A、371B、371C和371D，并且在襯底105被放置在上面時與襯底105接觸并支撐襯底105。末端應變器370被配置為可以伸出測試室來，來將襯底從裝載鎖定室取出或將襯底堆放到裝載鎖定室(圖1)，或者從周圍處理系統(tǒng)(例如，傳輸機器人或傳送器系統(tǒng))取出或堆放到周圍處理系統(tǒng)。手指371A～371D可以移動到Z平臺365中和移動到Z平臺365外，以在末端應變器370位于與Z平臺365基本相同的平面內時，使手指371A～371D與節(jié)段366A、366B、366C、366D和366E交錯。這種配置允許末端應變器370自由地從襯底支撐360伸出到裝載鎖定室或周圍處理系統(tǒng)，或者縮回去。當縮回時，Z平臺365可以升到比末端應變器370高，以將襯底105放置與平坦的Z平臺365接觸。在以下專利中的附圖的描述中可以找到對多控制平臺的詳細描述2004年12月21日授權的美國專利No.6,833,717(律師案卷No.008500，先前已通過參考結合進來)，以及2005年7月27日提交的美國專利申請No.11/190,320(律師案卷No.008500.P3)，通過參考，該申請與本公開不矛盾的內容被結合于此。
圖4是配置為容納在測試室內的襯底支撐360的一部分的立體圖，為了清楚起見，未示出測試室。末端應變器的手指371C、371D示作處于縮回位置，并且比Z平臺365高。探測器205被示作處于比Z平臺365高的傳輸位置，并且由探測器定位組件425支撐。探測器定位組件425包括布置在襯底支撐360相對兩側的兩個探測器提升構件426(在此圖中僅示出了一個)。探測器提升構件426被耦合到多個Z馬達420，這多個Z馬達420每個都位于襯底支撐360的一角(圖中僅示出了一個)。在本實施例中，Z馬達420耦合到與探測器支撐架430相鄰的襯底支撐360。探測器205還具有至少一個電連接模塊414，電連接模塊414與多個探測器引腳(未示出)電通信，探測器引腳適于與位于大面積襯底上的器件接觸。探測器支撐430還提供用于經由接觸模塊連接474的探測器205的電連接模塊414的接口，接觸模塊474適當?shù)剡B接到控制器。
圖4示出了探測器定位組件425的一側，該側具有耦合到探測器提升構件426的多個摩擦減小構件。摩擦減小構件適于通過可移動地支撐探測器框架410的延伸構件418，幫助傳送探測器205。在這種實施例中，探測器提升構件426包括適于容納探測器框架410的延伸構件418的溝道427。本實施例中的多個摩擦減小構件是耦合到與溝道427相鄰的探測器提升構件426的上滾珠軸承450和下滾軸軸承460。下滾軸軸承460支撐延伸構件418，并且上滾珠軸承450在傳送探測器框架410期間充當用于延伸構件418的導軌。另外還示出了與探測器205成一體的定位構件416，其適于座在與探測器支撐架430成為一體的相應插孔422內，以便當在探測器支撐架430上定位探測器205時幫助對準并支撐探測器205。
在操作中，大面積襯底可由末端應變器的手指371C、371D支撐，并且在Z方向上驅動Z平臺，以將該襯底放置到它的上表面上。探測器205從探測器交換機構300被傳送到測試室110、210(圖2)。探測器205從探測器交換機構300被側向傳送到探測器定位組件425上，其中在探測器框架410接觸到止動器425時探測器205的側向移動停止。利用軸423耦合到探測器定位組件的Z驅動420然后可以在Z方向上被降低，以使探測器引腳(未示出)與大面積襯底上的所選區(qū)域或位于該襯底上的器件接觸。一旦探測器205接觸到襯底，襯底支撐360就通過在測試柱115下移動其上支撐的大面積襯底，開始測試序列。
在參考圖4的示例性測試操作中，大面積襯底105被從襯底處理系統(tǒng)(其可以是傳送系統(tǒng)或傳輸機器人)導入到裝載鎖定室120A中。裝載鎖定室120A是密封的，并且被真空系統(tǒng)122抽到適當?shù)膲毫?。閥135A然后被打開，并且通過伸出末端應變器370和縮回從而將襯底傳送到測試室110。參考這里所述的任意實施例，可以從系統(tǒng)的任意端卸載大面積襯底。例如，大面積襯底可以通過系統(tǒng)的一端進入，并且從另一端退出，或者從相同端進入或退出。
探測器205配置為向位于大面積襯底上的器件提供信號或者從位于大面積襯底上的器件檢測信號，并且探測器205可以通過可移動側壁150從與測試系統(tǒng)100相鄰的探測器交換機構300被引入?；蛘?，探測器205可以被傳送到裝載鎖定室120A中，然后耦合到裝載鎖定室120A中的襯底105，或者在傳送到裝載鎖定室120A之前被耦合到襯底。作為另一種替換，測試系統(tǒng)100可以包括可移動工作臺，該可移動工作臺包括集成的探測器，探測器在通過測試系統(tǒng)100的整個傳輸路徑中都被耦合到襯底。
圖5是測試柱115的一個實施例，測試柱115是具有光軸510的電子束柱。在一個實施例中，光軸510是每個測試柱115縱軸，并且一般包括襯底105上的測試區(qū)域500的中心區(qū)域。每個測試柱115被配置為產生這樣的測試區(qū)域500，該測試區(qū)域500被限定為由電子束柱在襯底105上產生的電子束的地址區(qū)域或可尋址質量區(qū)域。在一個實施例中，每個電子束柱在襯底105上產生的測試區(qū)域500在Y方向上為約230mm到約270mm，并且在X方向上為約340mm到約380mm。
在另一個實施例中，測試區(qū)域500在Y方向上為約240mm到約260mm，例如約250mm，并且在X方向上為約350mm到約370mm，例如約360mm。在本實施例中，相鄰的測試柱115可能在測試區(qū)域中存在約0.001mm到約2mm的重疊，例如約1mm，或者沒有重疊，其中相鄰電子束的測試區(qū)域適于無重疊地接觸。在另一個實施例中，每個測試柱的測試區(qū)域在Y方向上為約325mm到約375mm，并且在X方向上為約240mm到約290mm。在另一個實施例中，測試區(qū)域500在Y方向上為約355mm到約365mm，例如約345mm，并且在X方向上為約260mm到約280mm，例如約270mm。
在另一個實施例中，總的測試區(qū)域在X方向上為約1950mm到約2250mm，并且在Y方向上為約240mm到約290mm。在另一個實施例中，總的測試區(qū)域在X方向上為約1920mm到約2320mm，并且在Y方向上為約325mm到約375mm。在一個實施例中，相鄰的測試柱115可以在測試區(qū)域中存在約0.001mm到約2mm的重疊，例如約1mm。在另一個實施例中，相鄰測試柱115的測試區(qū)域可以不重疊。
一旦襯底105已被引入到探測器已連接到的測試室110，測試室110就可以被密封并抽氣。每個測試柱115配置為朝襯底發(fā)射電子束。在這種配置中，多個測試柱115提供適于當襯底在測試柱下移動時對襯底的整個寬度或長度進行測試的總的測試面積。在一個實施例中，沿長度方向將襯底105提供到測試系統(tǒng)100，并且可以使用六個測試柱115來在襯底移動過該系統(tǒng)時對襯底的整個寬度進行測試。在另一個實施例中，沿寬度方向將襯底105提供到測試系統(tǒng)100，并且可以使用八個測試柱115來在襯底移動過該系統(tǒng)時對襯底的整個長度進行測試。本發(fā)明不受限于這里公開的測試柱的數(shù)目，并且取決于襯底尺寸和一個或多個電子束在襯底上形成的測試區(qū)域的，實際的數(shù)目可以更多或更少。圖1和圖2所示的測試柱115的交錯配置在襯底上產生相鄰的測試區(qū)域，并且所產生的測試區(qū)域可能部分重疊，至少在X方向上部分重疊，以允許襯底上的每個像素在沿一個方向軸的測試期間都經受電子束。
圖6是具有多個測試柱115的一個測試室110的另一個實施例，這多個測試柱115以直線配置耦合到測試室110。這種多個測試柱115的直線配置提供了在襯底移動過系統(tǒng)時足以測試大面積襯底的長度或寬度的總的測試區(qū)域。雖然示出了八個測試柱，但是根據處理需求，其他實施例可能要求更多或更少的測試柱。
襯底105在測試期間可以連續(xù)運動，或者在測試序列中襯底被漸進地移動。在任一情形中，整個襯底105都可以在測試室110中沿一個傳輸路徑被測試。一旦測試序列完成，測試室110就可以被通風，探測器被傳送出測試室，并且襯底105可以被傳送到裝載鎖定室120A、120B，以便隨后返回到周圍環(huán)境。在圖2和圖6所示實施例中，襯底105可以在不傳送到裝載鎖定室的情況下被返回到周圍環(huán)境。
圖7是測試系統(tǒng)700的另一個實施例。該測試系統(tǒng)包括測試室710，測試室710具有多個測試柱115和一個或多個側面部分705、706、707和708。這一個或多個側面部分705、706、707和708配置為耦合到一個或多個裝載鎖定室120A～120D，這一個或多個裝載鎖定室120A～120D以虛線示出耦合到室710，以便示出對各種襯底傳輸路徑的適應性。使用耦合到室710的一個或多個裝載鎖定室120A～120D的襯底傳輸路徑和各種配置適用于測試系統(tǒng)700保護潔凈室空間并且符合各種潔凈室工作流程路徑。
在一個實施例中，一個或多個裝載鎖定室120A～120D可以限定“T”形配置，其中大面積襯底通過一個或多個裝載鎖定室120A～120D傳送到測試室710并且從測試室710傳送出。例如，大面積襯底可以從潔凈室的周圍環(huán)境傳送到裝載鎖定室120A中，然后在測試序列完成后傳送回裝載鎖定室120B的周圍環(huán)境。
在另一個實施例中，一個或多個裝載鎖定室120A～120D可以限定“U”形配置，其中大面積襯底被傳送入和傳送出一個或多個裝載鎖定室120A～120D。例如，大面積襯底可以從潔凈室中的周圍環(huán)境被傳送到裝載鎖定室120A中，然后在測試序列完成后從裝載鎖定室120C傳送回周圍環(huán)境中。
在另一個實施例中，一個或多個裝載鎖定室120A～120D可以限定“Z”形配置，其中大面積襯底被傳送入和傳送出一個或多個裝載鎖定室120A～120D。例如，大面積襯底可以從潔凈室中的周圍環(huán)境被傳送到裝載鎖定室120A中，然后在測試序列完成后從裝載鎖定室120D傳送回周圍環(huán)境中。
在示出了一個或多個裝載鎖定室120A～120D的T、U和Z形配置的實施例中，這一個或多個裝載鎖定室120A～120D可以是上述雙槽裝載鎖定室或者單槽裝載鎖定室。雙槽配置幫助將未測的大面積襯底傳送到測試室，并且將測試后的大面積襯底傳送到周圍環(huán)境?？梢苿觽缺诳梢赃m于允許使一個或多個裝載鎖定室耦合到一個或多個側面部分705、706、707和70的空間。側面部分705、706、707和708在一個或多個裝載鎖定室120A～120D之間可能具有閥(未示出)，用于幫助在其間傳送大面積襯底。在一個實施例中，可由上述探測器交換機構提供探測器交換順序。在其他實施例中，可以通過測試室的上部來提供探測器交換，或者一個或多個探測器可以被耦合到一個或多個裝載鎖定室中的大面積襯底。
圖8A是具有矩形探測器框架410的探測器205的一個實施例，該矩形探測器框架410配置為向位于大面積襯底上的器件提供信號或者從位于大面積襯底上的器件檢測信號。在一個實施例中，矩形探測器框架410被配置為覆蓋大面積襯底的周界，具有大于等于大面積襯底的尺寸，并且包括多個結構構件411。這樣，探測器205提供了訪問或觀察至少大面積襯底和位于其上的電子器件的中央部分的視線。在另一個實施例中，探測器205可以包括一個或多個探測器條810，探測器條810布置在探測器框架410內，或者探測器框架410的平行部分之間。這一個或多個探測器條810在探測器框架410內是固定的或可移動的。在本實施例中，這一個或多個探測器條810和框架410位于襯底上方，以使來自測試柱的主電子束被探測器框架遮擋的部分最小，或者沒有遮擋，并且/或者使探測器條使次電子束被遮斷的部分最小，或者沒有部分被遮斷。這樣，使得主電子束或次電子束被遮斷、或者在大面積襯底上的“陰影”效果最小化或不存在。
圖8B和8C分別是結構構件805和806的實施例的截面圖。結構構件805和806是探測器框架的結構構件411的截面圖，以及/或者一個或多個探測器條810的截面圖。在一個實施例中，結構構件805、806具有兩個主側面和至少一個副側面，并且兩個主側面中的至少一個是傾斜的。該傾斜的部分被配置為提供不受遮斷的電子束路徑802，該路徑可以是主電子束路徑和/或次電子束路徑。在其他實施例中，結構構件805、806形狀上是多邊形的，以提供剛性并使陰影效果最小化。提供剛性并使陰影效果最小化的結構形狀的示例有三角形、梯形、具有一個直角的梯形、或者它們的組合。
盡管前面集中描述了本發(fā)明的實施例，但是在不脫離由所附權利要求書確定的本發(fā)明的范圍、本發(fā)明的基本范圍的情況下，可以設計出本發(fā)明的其他實施例。
權利要求
1.一種用于測試大面積襯底上的電子器件的裝置，包括可移動襯底支撐；以及在所述襯底支撐上方的至少一個測試柱，其中所述襯底支撐可沿單個軸移動，所述單個軸與所述至少一個測試柱的光軸正交。
2.如權利要求1所述的裝置，其中，所述襯底支撐容納在測試室內。
3.如權利要求2所述的裝置，其中，所述測試室耦合到真空泵。
4.如權利要求1所述的裝置，其中，所述至少一個測試柱是具有測試區(qū)域的電子束柱。
5.如權利要求4所述的裝置，其中，所述至少一個電子束柱的測試區(qū)域在第一方向上為約230mm到約270mm，并且在與所述第一方向正交的方向上為約340mm到約380mm。
6.如權利要求4所述的裝置，其中，所述至少一個電子束柱的測試區(qū)域在第一方向上為約325mm到約375mm，并且在與所述第一方向正交的方向上為約240mm到約290mm。
7.如權利要求1所述的裝置，其中，所述至少一個測試柱包括六個或更多個測試柱。
8.如權利要求1所述的裝置，其中，所述襯底支撐還包括末端應變器。
9.如權利要求7所述的裝置，其中，所述六個或更多個測試柱在所述襯底支撐上方基本成一條直線。
10.如權利要求9所述的裝置，其中，所述六個或更多個測試柱形成足以測試所述襯底的長度或寬度的總的測試區(qū)域。
11.一種用于測試位于大面積襯底上的電子器件的裝置，包括測試平臺，其具有用于支撐所述大面積襯底的支撐表面；以及耦合到所述測試平臺的多個測試柱，所述多個測試柱每個都具有在測試區(qū)域內的光軸，其中所述測試平臺可在相對于所述光軸的線性方向上移動，并且所述多個測試柱具有在所述襯底移動過所述系統(tǒng)時足以測試所述襯底的寬度或長度的總的測試區(qū)域。
12.如權利要求11所述的裝置，其中，所述線性方向與所述光軸正交。
13.如權利要求11所述的裝置，其中，所述光軸定向于垂直方向，并且所述線性方向與所述垂直方向正交。
14.如權利要求11所述的裝置，其中，所述測試平臺包括具有末端應變器的襯底支撐。
15.如權利要求11所述的裝置，其中，所述測試平臺在測試室內，并且測試室耦合到真空泵。
16.一種用于測試位于大面積襯底上的電子器件的系統(tǒng)，包括室；所述室內的襯底支撐，所述襯底支撐的尺寸設置為容納所述襯底；以及耦合到所述室的上表面的多個測試設備，所述多個測試設備中的每個都具有測試區(qū)域，其中所述多個測試設備間隔開，以形成在所述襯底移動過所述系統(tǒng)時足以測試所述襯底的長度或寬度的總的測試區(qū)域。
17.如權利要求16所述的系統(tǒng)，其中，所述多個測試設備中的每個具有光軸，并且所述襯底支撐可在與所述光軸正交的方向上移動。
18.如權利要求16所述的系統(tǒng)，其中，所述室包括可移動側壁，用來幫助將一個或多個探測器傳送到所述室或從所述室傳送出。
19.如權利要求16所述的系統(tǒng)，其中，其中所述多個測試設備包括至少六個電子束柱。
20.如權利要求19所述的系統(tǒng)，其中，其中所述多個測試設備基本成一條直線。
21.如權利要求16所述的系統(tǒng)，其中，所述襯底支撐包括末端應變器。
22.如權利要求16所述的系統(tǒng)，其中，所述多個測試設備中的每個的測試區(qū)域在Y方向上為約230mm到約270mm，并且在X方向上為約340mm到約380mm。
23.如權利要求16所述的系統(tǒng)，其中，所述多個測試設備中的每個的測試區(qū)域在Y方向上為約325mm到約375mm，并且在X方向上為約240mm到約290mm。
24.一種用于測試位于大面積襯底上的電子器件的裝置，包括探測器框架，包括多個結構構件，所述多個結構構件限定在下表面上具有多個接觸引腳的矩形框架；以及與所述多個接觸引腳通信的至少一個電連接模塊。
25.如權利要求24所述的裝置，其中，所述多個結構構件中的每個為矩形、梯形、三角形或者其組合。
26.如權利要求24所述的裝置，其中，所述電子器件為薄膜晶體管。
27.如權利要求24所述的裝置，其中，所述探測器框架的尺寸大于等于所述大面積襯底的尺寸。
28.如權利要求24所述的裝置，其中，所述多個結構構件中的一個或多個包括兩個主側面和至少一個副側面，并且所述主側面中的至少一個是傾斜的。
29.如權利要求24所述的裝置，其中，所述探測器框架還包括設置在所述矩形框架的至少兩個平行側面之間的至少一個探測器條。
30.如權利要求29所述的裝置，其中，所述至少一個探測器條在其下表面上包括多個接觸引腳。
31.如權利要求29所述的裝置，其中，所述至少一個探測器條具有下述截面形狀，所述截面形狀為矩形、梯形、三角形或其組合。
32.如權利要求29所述的裝置，其中，所述至少一個探測器條包括兩個主側面和至少一個副側面，并且至少一個所述主側面是傾斜的。
33.如權利要求29所述的裝置，其中，所述至少一個探測器條可相對于所述矩形框架移動。
34.一種用于測試大面積襯底上的多個電子器件的方法，包括提供設置在多個測試設備下的襯底支撐；在所述襯底支撐上定位具有所述多個電子器件位于其上的襯底；從多個測試柱在所述襯底上提供測試區(qū)域；以及相對于所述多個測試柱在單個方向軸上移動所述襯底。
35.如權利要求34所述的裝置，其中，所述測試區(qū)域在第一方向上為約1950mm到約2250mm，并且在與所述第一方向正交的方向上為約240mm到約290mm。
36.如權利要求34所述的裝置，其中，所述測試區(qū)域在第一方向上為約1920mm到約2320mm，并且在與所述第一方向正交的方向上為約325mm到約375mm。
37.如權利要求34所述的裝置，其中，所述電子器件中的每個都是薄膜晶體管。
38.如權利要求34所述的裝置，其中，所述多個測試設備中的每個都是電子束柱。
39.如權利要求34所述的裝置，其中，所述移動步驟包括在所述單個方向軸上漸進移動所述襯底。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種在線電子束測試系統(tǒng)。描述了一種用于測試襯底上的電子器件的方法和裝置。在一個實施例中，該裝置在至少一個室中沿一個線性軸對襯底進行測試，其中該室比被測襯底的尺寸稍寬。由于該系統(tǒng)較小的尺寸和體積，潔凈室空間和處理時間可以被最小化。
文檔編號G02F1/13GK1854743SQ20061007907
公開日2006年11月1日 申請日期2006年4月29日 優(yōu)先權日2005年4月29日
發(fā)明者法耶茨·E·阿波德, 西拉姆·克里施納斯瓦彌, 本杰明·M·約翰斯通, 亨·T·恩古尹, 麥特瑟斯·波拉納, 拉爾夫·施密德, 約翰·M·懷特, 栗田伸一, 詹姆斯·C·亨特 申請人:應用材料公司