專利名稱：集成基材移動模塊的電子束測試系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的具體實(shí)施例，一般而言涉及用于玻璃面板基板的集成電子束測試系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
主動式矩陣液晶顯示器(LCDs)通常應(yīng)用于例如計(jì)算機(jī)和電視顯示器、行動電話顯示面板、個人數(shù)字助理(PDAs)、以及數(shù)目逐漸增加中的其它裝置。通常主動式矩陣LCD包含中間夾有一層液晶材料的二玻璃板。這些玻璃板其中之一通常包括有導(dǎo)電薄膜在其上面。另外玻璃板通常包括與電力來源耦合的薄膜晶體管(TFTs)數(shù)組，每一TFT都可以切換開或關(guān)用以在TFT與導(dǎo)電薄膜之間產(chǎn)生電場。電場會改變液晶材料的定向而在LCD上產(chǎn)生圖案。
由于對較大尺寸顯示器、產(chǎn)量增加以及生產(chǎn)成本的降低需求，已需要能夠容納較大尺寸基材的新制造系統(tǒng)。目前的TFT LCD制程設(shè)備通常建造來容納約1.5×1.8公尺的基材，然而，制程設(shè)備預(yù)料在最近的將來會容納基材的尺寸會大到甚至超過1.9×2.2公尺。因此，從財務(wù)上以及設(shè)計(jì)上的觀點(diǎn)，對TFTLCD制造者而言，相當(dāng)關(guān)心制程設(shè)備的尺寸以及制程生產(chǎn)時間。
為了控制品質(zhì)及利潤，TFT LCD制造者逐漸轉(zhuǎn)向使用裝置測試來監(jiān)控及修正制程中的缺陷。電子束測試(EBT)可以用來監(jiān)控及排解修正在制造過程中的缺陷，因而可以提升良率及減少制造成本。在通常的EBT步驟，監(jiān)控TFT響應(yīng)來提供缺陷資料。例如，EBT施加電壓通過TFT可以用來探知TFT的響應(yīng)電壓。另外，TFT可以通過電子束來加以驅(qū)動并且可以測出TFT所產(chǎn)生的結(jié)果電壓。
在測試中，各TFT被置于電子束的下面。通過將基材定位在置于光束下的工作臺并且移動工作臺用以連續(xù)地定位基材上的各TFT在電子束測試裝置下面而完成。
當(dāng)平板增加尺寸時，使用來測試的工作臺及相關(guān)設(shè)備的尺寸也要增加，亦即，每制程單位產(chǎn)量需要較大機(jī)臺空間，結(jié)果帶來較高的擁有成本。較大的設(shè)備的尺寸也增加運(yùn)送成本，并在某些情況搬運(yùn)如此的設(shè)備可能會使工具及場所受到限制。
因此，希望能提供一種用以測試平板顯示器的精致測試系統(tǒng)，精致測試系統(tǒng)可以節(jié)省無塵室空間且能夠可靠地將平板定位于EBT裝置下面。

發(fā)明內(nèi)容
一般而言，本發(fā)明提供一種集成系統(tǒng)，用以測試基材(包括平板顯示器)。該集成系統(tǒng)包括在其中設(shè)置有基材工作臺的傳送室?；墓ぷ髋_能夠在測試室的水平及垂直方向移動基材。在一個或更多的具體實(shí)施例中，基材工作臺包括有可以在第一維度移動的第一平臺；可以在第二維度移動的第二平臺；可以在第三維度移動的第三平臺。每一平臺都可以獨(dú)立地在各自維度移動。在上面或其它處所述的一個或更多的具體實(shí)施例中，該系統(tǒng)還包括負(fù)載鎖定室(load lock chamber)，配置于鄰接測試室的第一側(cè)面。在一個或更多的具體實(shí)施例中，該系統(tǒng)還包括探測器儲存組件，配置于測試室的下方。在一或更多的具體實(shí)施例中，探測器傳送組件被配置于鄰接測試室的第二側(cè)面，被安排在探測器儲存組件與測試室之間傳送一個或更多的探測器。在一個或更多的具體實(shí)施例中，在測試室上表面配置有一個或更多的測試裝置。在一個或更多的具體實(shí)施例中，在測試室上表面配置有一個或更多的電子束測試裝置。在一個或更多的具體實(shí)施例中，第一平臺可以在沿著X軸水平地移動，第二平臺可以在沿著Y軸水平地移動，第三平臺可以在沿著Z軸垂直地移動。
本發(fā)明也提供一種測試在集成測試組件中的基材的方法。在一個或更多的具體實(shí)施例中，欲被測試基材被加載上述測試室中，測試室的上表面配置有一個或更多的測試裝置。當(dāng)被測試基材被加載上述測試室中時，第三平臺升高來定位基材于測試位置。第一及第二平臺在X維度或Y維度移動來定位基材于一至一個以上測試裝置的下方。在測試完成后，第三平臺下降來運(yùn)送已測試基材至配置于第二平臺上一末端受動器的上表面。有已測試基材放置于上面的末端受動器，隨后伸進(jìn)配置于測式室的第一側(cè)面的負(fù)載鎖定室中，并將已測試基材傳送給負(fù)載鎖定室。末端受動器隨后縮回測試室。


通過上述本發(fā)明的特征，參照本發(fā)明之具體實(shí)施例可以詳細(xì)地了解本發(fā)明，其中一些有圖標(biāo)說明，可以更詳細(xì)地了解上述本發(fā)明說明及摘要。但是應(yīng)了解此圖標(biāo)說明，只是本發(fā)明的典型具體實(shí)施例，本發(fā)明并不受限于其范圍，本發(fā)明也包含其它具有相同效果的具體實(shí)施例。
圖1是本發(fā)明的集成電子束測試組件的一個具體實(shí)施例的概略圖。
圖2是顯示探測器傳送組件的一個具體實(shí)施例的俯視概略圖。
圖3是負(fù)載鎖定室的一個具體實(shí)施例的放大概略圖。
圖4是負(fù)載鎖定室和測試室的一部分剖面圖。
圖5是圖4所示測試室的具體實(shí)施例的一個放大剖面圖。
圖6A、6B是本發(fā)明的一個具體實(shí)施例的驅(qū)動系統(tǒng)的放大概略圖。
圖7顯示末端受動器位于從基材工作臺延伸位置的一個具體實(shí)施例的概略平面圖。
圖8是顯示圖5所示測試室的放大部分剖面圖。
圖9是顯示圖5所示測試室的另外放大剖面圖。
圖10是顯示圖9所示傳送模塊剖面的具體實(shí)施例的一個基本平面概略圖。
圖10A顯示具有12個不同測試位置的典型的測試圖案。
圖11～20是負(fù)載鎖定室以及測試室的具體實(shí)施例的部分剖面圖，說明配置于測試室中的傳送模塊的操作順序。
附圖標(biāo)記說明100電子束測試系統(tǒng)200 探測器儲存組件205探測器206 窗或顯示器210主架 220 架230可縮收的門300 探測器傳送組件305、535 基座 310A、310B垂直支撐構(gòu)件312凹軌 315 輪或腳輪320上升臂400、500 室402室體 404、406、開口526A/B408、410側(cè)壁 424、426、支撐盤
422 基材支撐器 428 垂直支撐物505 殼體525A EBT柱525B、525C和525D535 基座550 基材工作臺550、 側(cè)面555、560和平臺550B、 565704A566A-E 區(qū)段570-577 末端受動器571A-D 指狀物 572 軸承座575 Z平臺升降器 576 槽577 風(fēng)箱579 套管580 銷組件 581、429 銷582 凹槽583 儲存器585、 基材702A、702B軌道585A、585B706A、 引導(dǎo)件 708A 驅(qū)動器706B708A線性馬達(dá)722、726 驅(qū)動系統(tǒng)1101狹縫閥 1001、箭號1002、1003、1004實(shí)施方式圖1是本發(fā)明的集成電子束測試系統(tǒng)100的一個具體實(shí)施例概略圖。電子束測試系統(tǒng)100是一中需要最小空間的集成系統(tǒng)，能夠測試達(dá)到以及超過1.9米乘以2.2米的大型玻璃面板基板。如下述，電子束測試系統(tǒng)100提供穩(wěn)定的基材操作，減少基材和探測器兩者的對準(zhǔn)時間，減少不必要的顆粒發(fā)生，并提供測試精確度、可信賴性、可重復(fù)性等的改良。
參考圖1，電子束測試系統(tǒng)100包括探測器儲存組件200、探測器傳送組件300、負(fù)載鎖定室400、以及測試室500。為了使用及取出方便，探測器儲存組件200在測試室500的近中心處容納有一個或更多的探測器205。最好是將探測器儲存組件200配置于測試室500的下方，如圖1所示，用以減少為避免污染及有效操作所需要的無塵室空間。探測器儲存組件200最好是具有接近測試室500的尺寸，并配置在用以支撐測試室500的主架210上。探測器儲存組件200包括配置于主架210四周的架220，用以支撐一個或更多探測器205。探測器儲存組件200可以還包括可縮收的門230，當(dāng)不使用時可以用以封閉儲存區(qū)域并保護(hù)所儲存的探測器205。
圖2顯示探測器傳送組件300的俯視概略圖。探測器傳送組件300是靠近測試室500的可自由使用的模塊單元，用以在探測器儲存組件200與測試室500之間傳送探測器205。探測器傳送組件300包括一連接兩個或更多垂直支撐構(gòu)件310A、310B(圖中有顯示兩個)的基座305。若需要時，可以在基座305的底面配備輪或腳輪315，用以容易地操作組件300。
探測器傳送組件300可以還包括上升臂320，上升臂320的一端安裝于支撐構(gòu)件310A、310B上。支撐構(gòu)件310A、310B各包括凹軌312(其中的一個圖中有顯示)，凹軌312用以與上升臂320進(jìn)行咬合銜接。這些凹軌312中的一或兩個，可以容納線性致動器、氣動汽缸、水壓汽缸、磁驅(qū)動器、步進(jìn)器或伺服馬達(dá)，或其它型式的移動裝置(圖中未顯示)。這些凹軌312結(jié)合移動裝置(圖中未顯示)一起動作，用以引導(dǎo)并促成上升臂320垂直移動。第二移動裝置(圖中未顯示)或一對移動裝置(圖中亦未顯示)可以連結(jié)上升臂320，在水平方向移動上升臂320。水平移動有助于上面放置有探測器205的上升臂320插入測試室500中或插入儲存組件200中來運(yùn)送探測器205，如以下的更詳細(xì)地敘述。同樣地，上升臂320的水平移動有助于從測試室500或是從儲存組件200取出探測器205。如上述提及的這些水平及垂直致動馬達(dá)可以結(jié)合成為可以在兩方向移動上升臂320的單一馬達(dá)。如此的結(jié)合馬達(dá)可以配置在這些凹軌312的一或兩個上或與上升臂320連結(jié)。
在操作上，上升臂320以其上表面支撐探測器205，并通過配置于這些凹軌312內(nèi)的線性馬達(dá)(圖中未顯示)升高或降低上升臂320，在測試室500或儲存組件200的高度調(diào)整探測器205。隨后，水平線性馬達(dá)延伸或縮回上升臂320來將探測器205傳進(jìn)或傳出測試室500或儲存組件200。
又，仍然參考圖1，負(fù)載鎖定室400配置于鄰接并連接測試室500，這些室400、室500共享一個共同環(huán)境，該共同環(huán)境通常通過連接至測試室500的泵(圖中未顯示)來維持在真空狀態(tài)。負(fù)載鎖定室400用以在測試室500及外面之間傳送基材，而外面通常是大氣壓下的無塵室。負(fù)載鎖定室400的功能是作為隔離制程環(huán)境，可以依系統(tǒng)的需求而被加熱或冷卻以及被加壓或減壓。因此，負(fù)載鎖定室400能夠?qū)⒒膫魉腿牖騻魉统鰷y試室500而不將其曝露在外面的污染物中。
圖3顯示具有一雙狹長孔基材支撐器的負(fù)載鎖定室400的一個具體實(shí)施例的一個放大概略視圖。負(fù)載鎖定室400包括有室體402及一雙狹長孔基材支撐器422配置在其中。室體402包括有至少第一可封閉開口404及第二可封閉開口406通過側(cè)壁408、410而形成，如圖所示。各開口404、406可選擇性地通過狹縫閥(未顯示)封閉來隔離室體402的內(nèi)部環(huán)境。第一開口404通常連結(jié)負(fù)載鎖定室400至工廠界面(基材排列系統(tǒng))、制程系統(tǒng)或其它裝置(未顯示)。第二開口406通常配置于負(fù)載鎖定室400與測試室500之間，有助于基材在其間傳送。
泵系統(tǒng)(未顯示)通過泵開口(為簡化目的也未顯示)連結(jié)至負(fù)載鎖定室400，來增加或減少負(fù)載鎖定室400中的壓力至與測試室500內(nèi)的壓力實(shí)質(zhì)相同。同時具有流體控制閥(未顯示)的排氣口(未顯示)用來連通，通過負(fù)載鎖定室400的室體402而形成?？刂崎y可以選擇性地打開來運(yùn)送過濾氣體至負(fù)載鎖定室400，因而可以升高或降低負(fù)載鎖定室400內(nèi)的壓力，使壓力達(dá)到與通過第一開口404連結(jié)至負(fù)載鎖定室400的裝置(未顯示)內(nèi)的壓力實(shí)質(zhì)上相等程度。
雙狹長孔基材支撐器422配置于連接至升高機(jī)構(gòu)(亦未顯示)的一軸(未顯示)上。升高機(jī)構(gòu)可使雙狹長孔基材支撐器422在室體402內(nèi)垂直移動，而有助于將基材傳送至負(fù)載鎖定室400或自負(fù)載鎖定室400傳送出。雙狹長孔基材支撐器422包括第一基材支撐盤424及第二基材支撐盤426，這些通過一對垂直支撐物428而維持在一堆棧、相互間留有空間距離的狀態(tài)。
負(fù)載鎖定室400可以包括配置于其中的一個加熱器及/或冷卻器，來控制放置在負(fù)載鎖定室400中的基材的溫度。例如，可以在這些基材支撐盤424、426安裝一個或更多的加熱板及一個或更多的冷卻板(未顯示)。又，例如，可以在室體402的側(cè)壁內(nèi)配置熱交換器(未顯示)。另外，例如氮的鈍氣可以通過負(fù)載鎖定室400，將熱傳送至負(fù)載鎖定室400或自負(fù)載鎖定室400排出熱。
各支撐盤424、426的結(jié)構(gòu)，是用以支撐置于其上的基材(未顯示)。通常配置一個或更多支撐桿429連結(jié)至各基材支撐盤424、426上表面，或至少部分配置，用以支撐基材。支撐桿429可以有任意高度，而在基材的下表面與這些基材支撐盤424或426的上表面之間提供預(yù)定的間隔或間隙。間隙可以避免這些基材支撐盤424或426與基材的直接接觸，如此可能會傷害這些基材或造成污染物從這些基材支撐盤424或426被轉(zhuǎn)移至這些基材。
另一方面，支撐桿429具有圓形上部，該上部與放置于其上面的基材接觸。圓形表面減少與在其上面的基材的接觸面積，因此可以減少損壞或撞碎放置于其上的基材的可能性。在一個具體實(shí)施例，該圓形的表面近似半球形、橢圓形或是拋物線形狀。該圓形表面可以經(jīng)過加工處理或拋光處理或其它適當(dāng)?shù)谋砻嫣幚韥淼玫匠渥愕钠交?。在一個較佳實(shí)施例，圓形表面具有不超過4微時的表面粗糙度。另一方面，支撐桿429的圓形上部涂布有化學(xué)惰性材料，用以減少或消除支撐桿429與放置于其上基材之間的化學(xué)反應(yīng)。而且，涂布材料可以減少與基材的摩擦來減少損壞或撞碎。適當(dāng)?shù)耐苛习ㄓ械锊牧?，例如氮化硅、氮化鈦及氮化鉭等。可以在美國專利6,528,767號找到對此種支撐桿及涂料的更詳細(xì)的敘述。
另一方面，支撐桿429可以是兩件式系統(tǒng)，包含安裝桿，配置于支撐盤424、426的上表面；以及桿帽，配置于安裝桿上。安裝桿最好是由陶瓷材料制成，桿帽包括一中空體以接收安裝桿。桿帽的上部可以是圓形并如上述一樣的平滑。同樣地，桿帽可以如上述一樣地涂布?？梢詮拿绹鴮＠?,528,767號找到有關(guān)如此兩件式的更詳細(xì)說明。
在又另一方面，支撐桿429的上部可以包括槽，該槽保持有可動球體在其中。該球體與基材接觸并支撐放置在其上面的基材。球體可以轉(zhuǎn)動及旋轉(zhuǎn)而極似滾珠軸承，在槽中的球體可以使基材從球體移動過去而不產(chǎn)生抓痕。球體通常由可以減少球體與基材之間的摩擦或是可以避免防止化學(xué)反應(yīng)的金屬或是非金屬材料中之一所制成。例如球體可以包括金屬或金屬合金、石英、藍(lán)寶石、氮化硅或是其它適合的非金屬材料。該球體最好是有經(jīng)過4微時或更平滑的表面處理。該球體可以還包括上述的涂布。可以從美國專利第6,528,767號找到有關(guān)如此支撐桿的更詳細(xì)敘述。
另外，支撐桿429可以是兩件式，包括安裝桿，安裝于支撐盤424或426的上表面；以及桿帽，可以在安裝桿上面動作自如，桿帽的構(gòu)成包括如上述的槽及球體。在同時申請中的美國專利申請，序號09/982,406及編號10/376,857(兩者取名″Substrate Support″，兩者轉(zhuǎn)讓給Applied Materials，Inc.)，可以找到對如此的球體及槽的更詳細(xì)的敘述。
支撐桿429可以還包括至少部分配置有一個或更多滾輪組件及支撐軸在其中的外罩。支撐軸能夠在軸方向移動外罩，并能夠在外罩中轉(zhuǎn)動，在負(fù)載及卸下被支撐的基材時，可以減少對桿頭的摩損及撕裂。支撐桿429也可以包括至少部分配置有一個或更多球體組件及支撐軸在其中的外罩。球體組件包括一個或更多球狀構(gòu)件，這些球狀構(gòu)件通過套管來保持位置，至少部分配置在外罩的周圍。此一個或更多球狀構(gòu)件接觸該軸并允許該軸在外罩內(nèi)的軸方向及放射狀地移動。如此可以減少在負(fù)載及卸下被支撐的基材時對針頭的摩損及撕裂。在共同轉(zhuǎn)讓及同時申請中的美國專利申請，序號10/779,130(取名″Support Bushing for Flat Panel Substrates.″)，可以找到對如此的支撐桿的更詳細(xì)敘述。
圖4顯示負(fù)載鎖定室400和測試室500的部分剖面圖。測試室500包括殼體505、一個或更多電子束測試(EBT)柱525A/B(圖中顯示二個)、基座535、以及基材工作臺550。在圖1中顯示四EBT柱525A、B、C、D)，EBT柱525A/B/C/D配置于殼體505的上表面并通過一通過上表面所形成的開口526A/B連結(jié)至殼體505。殼體505提供無塵環(huán)境并封閉基材工作臺550以及基座535?；?35被固定在殼體505的底部并支撐基材工作臺550。
更詳細(xì)地思考基材工作臺550，圖5所示為圖4測試室500的一個放大剖面圖?；墓ぷ髋_550包括第一平臺555、第二平臺560、及第三平臺565。三平臺555、560及565為平面單體或是大致上平面單體并互相疊在一起。另一方面，三平臺555、560、565沿著直交軸或維度各自獨(dú)立地移動。為簡化并容易說明，下述將更詳細(xì)說明第一平臺555是沿著X軸移動并將其稱為下平臺555。下述將更詳細(xì)說明第二平臺560是沿著Y軸移動并將其稱為上平臺560。下述將更詳細(xì)說明第三平臺565是沿著Z軸移動并將其稱為Z平臺565。
下平臺555及上平臺560各自可以邊對邊或是前后地移動，依測試室500的方位而定。亦即，下平臺555及上平臺560兩者都在同一水平面移動但是移動方向互相直交。與此不同，Z平臺565在垂直方向或是Z方向移動。例如，下平臺555在X方向邊對邊移動，上平臺560在Y方向前后移動，而Z平臺在Z方向上下移動。
下平臺555是通過第一驅(qū)動系統(tǒng)連結(jié)至基座535(圖中未顯示)。第一驅(qū)動系統(tǒng)線性地沿著X軸移動下平臺555。類似地，上平臺560通過第二驅(qū)動系統(tǒng)連結(jié)至下平臺555，(圖中未顯示)第二驅(qū)動系統(tǒng)沿著線性地Y軸能夠移動上平臺560。第一驅(qū)動系統(tǒng)能夠沿著X方向或維度移動基材工作臺550，至少能夠移動基材寬度的50％。同樣地，第二驅(qū)動系統(tǒng)能夠沿著Y方向或維度移動基材工作臺560，至少能夠移動基材長度的50％。
圖6A、6B是本發(fā)明一個具體實(shí)施例的驅(qū)動系統(tǒng)的放大概略圖。關(guān)于圖6A，第一驅(qū)動系統(tǒng)722通常包括連結(jié)至基座535的一對線性軌道702A。多數(shù)引導(dǎo)件706A可移動地銜接軌道702A并連結(jié)至下平臺555(圖中未顯示)的第一側(cè)面704A。引導(dǎo)件706A沿著軌道702A移動，因此下平臺555可以在第一方向，亦即，沿著X軸在基座535上方移動。線性馬達(dá)708A例如球螺桿和馬達(dá)，連結(jié)于下平臺555與基座535之間，用以控制引導(dǎo)件706A的位置。下平臺555連結(jié)至各引導(dǎo)件706A，可使下平臺555響應(yīng)致動器708A而移動。除了線性致動器以外，亦可以使用其它型式的移動設(shè)備，例如空氣汽缸、水壓汽缸、磁驅(qū)動器、或是步進(jìn)器或是伺服馬達(dá)。
關(guān)于圖6B，上平臺560通過第二驅(qū)動系統(tǒng)726連結(jié)至下平臺555。第二驅(qū)動系統(tǒng)726的構(gòu)成，除了第二驅(qū)動系統(tǒng)726朝向與第一驅(qū)動系統(tǒng)722的直交方向外，與第一驅(qū)動系統(tǒng)722類似。類似上述的下平臺555，上平臺560的下表面連結(jié)至各這些引導(dǎo)件706B，可使上平臺560響應(yīng)線性馬達(dá)708B而移動。通常驅(qū)動系統(tǒng)722、726具有一個移動范圍，可使配置在測試室500的基材的全部表面積，在測試時可以在EBT柱的下面移動。
回到參照圖5，測試室500還包括末端受動器570，用以將基材585傳進(jìn)或傳出測試室500。操作時，末端受動570可以從測試室500延伸進(jìn)入負(fù)載鎖定室400，用以載運(yùn)基材。同樣地，上面載運(yùn)有基材的末端受動器570，可以延伸進(jìn)入負(fù)載鎖定室400，用以將基材傳送給負(fù)載鎖定室400。移動裝置例如線性致動器、空氣汽缸、水壓汽缸、磁驅(qū)動器、或是步進(jìn)器或是伺服馬達(dá)，例如可以連結(jié)至末端受動器570來協(xié)助傳送。在另一方面，末端受動器570包括一對軸承座572，可使末端受動器570可以移入或移出測試室500。
末端受動器570具有平坦的或大致平坦的上表面，用以支撐基材585。在一個具體實(shí)施例，末端受動器570是放置于上平臺560上表面的具有溝的單體。圖5顯示末端受動器570具有相等間距的4指狀物，用以支撐放置在其上面的基材585。指狀物的實(shí)際數(shù)目是設(shè)計(jì)上的問題，熟習(xí)技藝者可以容易地決定適合預(yù)定操作的基材尺寸的指狀物數(shù)目。
Z平臺565配置于上平臺560的上表面。Z平臺565具有平坦的或是大致平坦的上表面，用以在測試室500中接觸并支撐基材585。Z平臺565具有溝或是具有區(qū)段，Z平臺565的各區(qū)段鄰接末端受動器570的指狀物。如此Z平臺565與末端受動器570在同一水平面可以是交錯的。該構(gòu)成使Z平臺565可以上下移動末端受動器570。因此，Z平臺565的這些區(qū)段的間距相當(dāng)于末端受動器570的指狀物寬度加上一些額外的度量以確?？障?。雖然圖5的剖面圖顯示有5區(qū)段，然而Z平臺可以有任何數(shù)目的區(qū)段。
仍然參照圖5，一個或更多的Z平臺升降器575連結(jié)至這些區(qū)段的各背側(cè)來構(gòu)成Z平臺565。各Z平臺升降器575配置于在上平臺560所形成的槽576的內(nèi)部，并且各Z平臺升降器575周圍配置有風(fēng)箱577，用以減少測試室500內(nèi)的粒子污染。通過空氣或電力驅(qū)動Z平臺在垂直方向移動升降器575。風(fēng)箱577壓縮及膨脹以響應(yīng)升降器575的移動。
圖7顯示末端受動器570位于從基材工作臺550延伸位置的概略平面圖。末端受動器570從測試室500(未顯示)延伸至負(fù)載鎖定室400(未顯示)在其間傳送基材。以下將在更詳細(xì)說明順序，如圖7所述，末端受動器包括有從Z平臺565的5區(qū)段566A-E延伸出去的4指狀物571A-D?；?85放置在這些指狀物571A-D上面并由這些指狀物571A-D支撐著。指狀物571A-D在Z平臺565移出和移入，當(dāng)末端受動器570放置在實(shí)質(zhì)上與Z平臺565為同一平面時指狀物571A-D與區(qū)段566A-E呈交錯狀。該構(gòu)成使末端受動器570可自由地延伸與縮回。將在下面敘述，Z平臺565能夠升高至末端受動器570上方，在末端受動器570與Z平臺565之間進(jìn)行負(fù)載或卸下基材585。
圖8顯示圖5所示的測試室500的放大部分剖面圖。Z平臺升降器575被驅(qū)動而垂直地上下移動Z平臺565。如圖所示，Z平臺565在一較低或是″基材傳送″位置。在此位置，基材585放置在末端受動器570的指狀物的上表面，而未與探測器205的下表面接觸。又，升降器575位于槽576的底部并有風(fēng)箱577延伸著。
仍然有關(guān)圖8，如圖所示，探射器205放置579套環(huán)上，579套環(huán)配置于上平臺560的上表面，使用銷組件580來固定于套環(huán)579。銷組件580可以包括配置在凹槽582內(nèi)的彈簧負(fù)載銷581，彈簧負(fù)載銷581形成在套環(huán)579內(nèi)部。銷581延伸進(jìn)入在探測器205周圍經(jīng)由機(jī)機(jī)加工所形成的相稱的儲存器583內(nèi)，用以將探測器205固定在上平臺560。
圖9顯示測試室500的另外放大剖面圖。此圖中，Z平臺565顯示在升高或是″基材測試″位置。在該測試位置，Z平臺升降器575被驅(qū)動而在Z方向垂直移動Z平臺565而使其上升。Z平臺565向上移動，越過末端受動器570這些指狀物，升高基材585使其離開末端受動器570。Z平臺565繼續(xù)向上移動直到基材585靠在探測器205的背側(cè)，使探測器205與基材585之間產(chǎn)生電連接。使探測器205直接接觸基材585而有助于下述的電子束測試方法。如圖9所示，Z平臺升降器575移動至槽576的上升部位，而壓縮風(fēng)箱577。
為更詳細(xì)了解，圖10顯示圖9所示剖面的基材工作臺550的一個基本概略平面圖。殼體505已移除以更容易看到與EBT測試柱525A-D有關(guān)的基材工作臺550的組件?；墓ぷ髋_550顯示側(cè)面550A鄰接朝X向配置的探測器傳送組件300，側(cè)面550B鄰接朝Y向配置的負(fù)載鎖定室400。
如該透視圖所示，下平臺555配置于基座535上，并沿著軌道702A移動。上平臺560配置于下平臺555上面并沿著軌道702B移動。Z平臺565配置于上平臺560上面而末端受動器570(未顯示)配置于二者之間?；?85放置在Z平臺565的上表面，并緊靠探測器205的下表面。
操作中，基材工作臺550定位基材585以及探測器205，因此這些柱525A-D能夠與基材585的個別部分交互作用。各柱525A-D為電子束發(fā)生器，用以偵測在基材585上所形成這些組件的電壓程度。
探測器205通常具有圖框結(jié)構(gòu)，具有至少可以部分界定至少一窗或顯示器206的側(cè)邊，通過該窗或顯示器206，柱525A-D與基材585相互作用。各窗206定位以使形成在基材585上的畫素(或其它組件)預(yù)定場被曝露于被曝露在柱525A-D所發(fā)生的電子束中。因此特定探測器205的這些窗206的數(shù)量、大小及位置，其選擇是依據(jù)基材585的規(guī)劃以及在基材585上的預(yù)定測試組件來決定。
探測器205一面接觸基材585，通常包括復(fù)數(shù)連結(jié)至控制器的電接觸墊(未顯示)。配置電接觸墊是用以在預(yù)先決定畫素(或形成于基材585的其它組件)與控制器之間提供電連接。因此，當(dāng)探測器205對基材585施加負(fù)荷時，通過探測器205上的接觸墊使控制器與基材585上的組件進(jìn)行電連接。電連接使控制器可以對選擇畫素施加電壓，或監(jiān)視每一畫素在測試時的例如電壓等屬性的變化。
在一個具體實(shí)施例，基材的測試，是通過順序地至少從柱525A-D對構(gòu)成薄膜晶體管矩陣的個別部分或畫素放射至少一電子束。在畫素被測試后，基材工作臺550在測試室500中移動基材585至另外個別部分，因此可以測試基材585表面的另外畫素。
圖10A顯示具有12個不同測試位置的典型的測試圖案。在各柱525A-D下的這些基材表面的個別部分代表測試位置。如圖所示，沿著X軸移動基材585，如箭號1001所示，并在525A、525B、525C、及525D下面的4個位置進(jìn)行測試。然后如箭號1002所示沿著Y軸移動基材585并在四個不同位置測試。隨后并如箭號1003及1004所示移動該基材585進(jìn)行測試，直到使用所希望電子束測試方法對整個基材表面或基材表面需要部分進(jìn)行測試。
電子束測試可以使用數(shù)種測試方法。例如，通過電連接探測器205，電子束可以利用來感知響應(yīng)施加通過這些畫素或畫素的電壓?；蚴?，畫素或復(fù)數(shù)畫素可以通過電子束來加以驅(qū)動，可以使電流對這個或這些畫素進(jìn)行充電。通過連接至畫素的控制器(未顯示)可以監(jiān)控畫素對電流的反應(yīng)，是通過探測器連結(jié)畫素至控制器來提供缺陷資料。電子束測試?yán)尤缑绹鴮＠?,369,359號，1994年11月29日發(fā)布，Schmitt；美國專利第5,414,374號，1995年5月9日發(fā)布，Brunner等人；美國專利第5,258,706號，1993年11月2日發(fā)布，Brunner等人；美國專利第4,985,681號，1991年1月15日發(fā)布，Brunner等人；美國專利第5,371,459號，1994年12月6日發(fā)布，Brunner等人。也可以對電子束進(jìn)行電磁偏向，可以在規(guī)定基材工作臺550位置對更大數(shù)目的畫素進(jìn)行測試。
圖11～20顯示負(fù)載鎖定室400以及測試室500的部分剖面圖，說明基材工作臺550的操作順序。圖11顯示在″測試位置″的Z平臺565。如圖所示，位于負(fù)載鎖定室400及測試室500之間的狹縫閥1101是關(guān)閉著。基材585A放置在Z平臺565的上表面。Z平臺565升高并高于末端受動器570的指狀物，支撐基材585A靠住探測器205。如上述但圖中未顯示這些剖面，下平臺555及上平臺560在其各自方向線性移動，來配置基材585A的個別部分于測試柱525A-D中至少一測試柱的下方。當(dāng)測試完成，已測試的基材585A從測試室500被傳送，而未測試的基材585B從負(fù)載鎖定室400被傳送而插入測試室500。
圖12至第16說明已測試基材585A從測試室500傳送至負(fù)載鎖定室400。如圖12所示，狹縫閥1101敞開，有助于傳送。如圖13所示，Z平臺下降來傳送基材585A至末端受動器570。如圖14所示，上面放置有基材585A的末端受動器570延伸穿過狹縫閥1101到達(dá)雙基材支撐器422的下盤426的上面。隨后基材支撐器422升高將基材585A從末端受動器570卸下。如圖15所示，基材585A被放置在這些銷429上面并由這些銷429支撐。如圖16所示，隨后末端受動器570縮回至測試室500，完成了將已測試基材585A的交換至負(fù)載鎖定室400。
圖17至20說明未測試基材585B至測試室500的傳送順序。如圖17所示，傳送開始，雙基材支撐器422下降來使基材585B與狹縫閥1101排成一行。如圖18所示，末端受動器570延伸進(jìn)入負(fù)載鎖定室400，如圖19所示，雙基材支撐器422下降更低，來上載基材585B至末端受動器570上面。如圖20所示，上面放置有未測試基材585B的末端受動器570縮回測試室500而狹縫閥1101關(guān)閉，因而，完成了將未測試基材585B從負(fù)載鎖定室400傳送至測試室500。
上述為依照本發(fā)明具體實(shí)施例，本發(fā)明可以在不離開基本范圍下有其它具體實(shí)施例，因此本發(fā)明之范圍是由權(quán)利要求范圍所限定。此外，本說明書以引用的方式并入本文中的所有專利文件、出版文件及其它文件，此種程度的揭露并未與本說明書有矛盾之處，并且在法律范圍如此的引用是被許可的。
權(quán)利要求
1.一種集成測試系統(tǒng)，其至少包含測試室，配置有基材工作臺，基材工作臺可以在測試室中于水平及垂直方向移動基材，基材工作臺包含第一平臺，可以在第一維度移動；第二平臺，可以在第二維度移動；第三平臺，可以在第三維度移動，其中每一平臺都可以獨(dú)立地在各自維度移動；負(fù)載鎖定室，配置于鄰接測試室的第一側(cè)面；以及末端受動器，位于測試室的內(nèi)部，且適合在負(fù)載鎖定室與測試室之間傳送基材。
2.如權(quán)利要求1所述的集成測試系統(tǒng)，其中各平臺適合線性移動。
3.如權(quán)利要求1所述的集成測試系統(tǒng)，其中第三平臺的上表面適合支撐基材。
4.如權(quán)利要求1所述的集成測試系統(tǒng)，其中末端受動器配置在第二平臺的上表面，而第三平臺能夠沿末端受動器升高及下降。
5.如權(quán)利要求1所述的集成測試系統(tǒng)，其中第三平臺適合被降低來裝載基材至末端受動器上面，以及被升高來將基材從末端受動器卸下。
6.如權(quán)利要求1所述的集成測試系統(tǒng)，其中末端受動器可以延伸進(jìn)入負(fù)載鎖定室，在負(fù)載鎖定室與測試室之間傳送基材。
7.如權(quán)利要求1所述的集成測試系統(tǒng)，其中末端受動器及第三平臺兩者皆具有溝槽的單體，當(dāng)配置于相同水平面時呈交錯狀。
8.如權(quán)利要求1所述的集成測試系統(tǒng)，其中負(fù)載鎖定室包含一具有至少二支撐盤的基材支撐器。
9.如權(quán)利要求8所述的集成測試系統(tǒng)，其中至少二支撐盤分別包含配置在其上表面的多個支撐桿。
10.如權(quán)利要求1所述的集成測試系統(tǒng)，其中還包括探測器儲存組件，其配置在測試室下方。
11.如權(quán)利要求10所述的集成測試系統(tǒng)，其中還包含探測器傳送組件，配置在鄰接測試室的第二側(cè)面并被安排在探測器儲存組件與測試室之間傳送一個或更多探測器。
12.如權(quán)利要求11所述的集成測試系統(tǒng)，其中探測器傳送組件包含一上升臂，能夠在測試室與探測器儲存組件之間傳送探測器。
13.如權(quán)利要求12所述的集成測試系統(tǒng)，其中探測器傳送組件被安排在探測器儲存組件與測試室之間傳送一個或更多探測器。
14.如權(quán)利要求11所述的集成測試系統(tǒng)，其中探測器傳送組件是具有一個或更多輪子的模塊單元。
15.如權(quán)利要求1所述的集成測試系統(tǒng)，其中還包含一個或更多電子束測試裝置，配置在測試室的上表面。
16.如權(quán)利要求1所述的集成測試系統(tǒng)，其中還包含四個電子束測試裝置，配置在基材工作臺上方。
17.如權(quán)利要求1所述的集成測試系統(tǒng)，其中第一平臺能夠沿著X軸移動基材工作臺，至少能夠移動基材寬度的50％，而且第二平臺能夠沿著Y軸移動基材工作臺，至少能夠移動基材長度的50％。
18.一種測試基材的方法，其至少包含裝載將被測試的基材進(jìn)入內(nèi)部配置有基材工作臺的測試室，該基材工作臺能夠在測試室的水平及垂直方向移動基材，基材工作臺包含第一平臺，可以在第一維度移動；第二平臺，可以在第二維度移動；以及第三平臺，可以在第三維度移動，其中每一平臺都可以獨(dú)立地在各自維度移動；升高第三平臺來定位基材在測試位置；使用配置于測試室的上表面的一個或更多測試裝置來測試基材，其中第一及第二平臺沿著X軸或Y軸方向使基材位于一個或更多測試裝置下方；下降第三平臺來裝載已測試基材至末端受動器的上表面上，末端受動器配置于第二平臺上；延伸末端受動器進(jìn)入配置于鄰接測試室的第一側(cè)面的負(fù)載鎖定室；在負(fù)載鎖定室內(nèi)卸下基材；縮回末端受動器。
19.如權(quán)利要求18所述的測試基材的方法，其中還包含使用探測器傳送組件來傳送儲存于傳送室下方的探測器，探測器傳送組件配置于測試室的第二側(cè)面。
20.如權(quán)利要求19所述的測試基材的方法，其中探測器被儲存在配置于測試室下方的探測器儲存組件中。
21.如權(quán)利要求18所述的測試基材的方法，其中第一平臺能夠在X軸方向移動，至少達(dá)到基材寬度的50％。
22.如權(quán)利要求19所述的測試基材的方法，其中第二平臺能夠在Y軸方向移動，至少達(dá)到基材長度的50％。
23.一種在集成電子束測試組件中進(jìn)行電子束測試基材的方法，其至少包含裝載將被測試的基材進(jìn)入內(nèi)部配置有基材工作臺的測試室，基材工作臺可以在三維度移動；放下基材在基材工作臺上；上升基材至測試位置；使用電子束進(jìn)行測試基材的至少一部分；在至少一維度移動基材至相對電子束的不同位置；在不同的位置測試基材；以及從測試室卸下基材。
全文摘要
本發(fā)明提供電子束測試基材的方法及集成系統(tǒng)。在一個方案中，該集成系統(tǒng)包含一傳送室，該傳送室具有一基材工作臺配置其中。該基材工作臺可以在測試室中于水平及垂直方向移動基材。該基材工作臺包括第一平臺，可以在第一維度移動；第二平臺，可以在第二維度移動；以及第三平臺，可以在第三維度移動。每一平臺都可以獨(dú)立地在各自維度移動。該系統(tǒng)也包括負(fù)載鎖定室，配置于鄰接測試室的第一側(cè)面；以及探測器儲存組件，配置于測試室的下方。探測器堆積組件被配置于鄰接測試室的第二側(cè)面，且被安排在探測器儲存組件與測試室之間傳送一個或更多的探測器。而且，在測試室上表面配置有一或更多的電子束測試裝置。
文檔編號G01R31/26GK1654969SQ200510008178
公開日2005年8月17日 申請日期2005年2月2日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月12日
發(fā)明者栗田真一, 伊曼紐爾·比爾, 阮·亨·T, 本杰明·約翰斯頓, 法耶茲·E·阿布德 申請人:應(yīng)用材料股份有限公司