專利名稱：顯示面板的制造系統(tǒng)及其制造方法及用于其中的檢查裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種有機(jī)EL(0LED)或液晶等平板顯示器的面板基板的制造系統(tǒng)，以及此系統(tǒng)中所采用的制造方法，特別是關(guān)于一種制造步驟中與有機(jī)EL或液晶裝配前的步驟中的面板基板檢查方法，以及根據(jù)該檢查結(jié)果實(shí)施的制造參數(shù)的修正方法。
背景技術(shù)：
在有機(jī)EL或液晶顯示器的制造步驟中實(shí)施有各種品質(zhì)檢查。關(guān)于顯示器制造的最終階段中判定顯示圖像的畫質(zhì)即所謂官能檢查，不使用檢查裝置，較多的是通過目測判定。對此，在制造的中間階段，通?？梢灾苯邮褂秒娦曰蚬鈱W(xué)方法檢查面板基板。至于相關(guān)檢查，可以使用例如向像素電容進(jìn)行充放電，提取布線電容的方法(參照專利文獻(xiàn)1、專利文獻(xiàn)2)。
然而，通常，用來形成包含薄膜晶體管(TFT)的驅(qū)動電路的面板基板可以使用硅系基板，根據(jù)其結(jié)晶狀態(tài)的不同，眾所周知的是非晶硅基板、多晶硅基板或低溫多晶硅基板等。其中，存有以下缺點(diǎn)非晶硅基板雖然可以于低溫工序中容易地形成，但裝置形成時(shí)載體的移動度較小，另一方面，多晶硅基板于裝置形成時(shí)，雖然載體具有較高移動度，但需要高溫工序，在工序方面，面板構(gòu)造等存在各種限制。對此，低溫多晶硅具有可以通過低溫基板形成工序，實(shí)現(xiàn)實(shí)用上具有充分高的移動度的結(jié)晶。
典型的低溫多晶硅基板的制造方法之一為激光退火法(非專利文獻(xiàn)1)。具體的是，照射激光脈沖到預(yù)先成膜于玻璃基板上的非晶硅薄膜上，促進(jìn)再結(jié)晶，從而實(shí)現(xiàn)多結(jié)晶化。至于激光，較多情況下使用準(zhǔn)分子激光，但對于較大面板基板整面，需要照射大致均一的光線，因此研究有各種關(guān)于與激光組合的光學(xué)系的改良(參照專利文獻(xiàn)3)。又，近年來，還開發(fā)有可視光激組合的光學(xué)系的改良(參照專利文獻(xiàn)3)。又，近年來，還開發(fā)有可視光激光代替準(zhǔn)分子激光的退火裝置(參照非專利文獻(xiàn)1)。
專利文獻(xiàn)1日本專利特開平6-43490號專利文獻(xiàn)2日本專利特開平11-95250號專利文獻(xiàn)3日本專利特開平11-125839號非專利文獻(xiàn)1日經(jīng)MicroDevice 2003年10月號No.220 P102～103[發(fā)明所欲解決的問題]然而，在現(xiàn)實(shí)的面板基板制造工序中，即使以中間階段的試驗(yàn)進(jìn)行試驗(yàn)，也會在后階段的官能試驗(yàn)中仍然存在因產(chǎn)生“色斑”等而被判定為“不良”的裝置。近年來，伴隨顯示器的大型化，成為“不良”的可能性增大，良率也惡化，故而期望改善制造工序。
特別是，在現(xiàn)實(shí)的顯示面板制造時(shí)，雖然沒有要求面板整面完全均一化，但要求二次元面內(nèi)，局部面內(nèi)分布均一。因此，即使面板面積不斷增大，在制造線上因局部面內(nèi)不均一而導(dǎo)致色斑等，從而產(chǎn)生“不良”時(shí)，如果可以即刻提出在之后的制造線上不會產(chǎn)生不良的對策，則較為理想。
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種制造系統(tǒng)、用于該系統(tǒng)的制造方法、以及檢查裝置，其于制造較大面積平板顯示器制品時(shí)，即使產(chǎn)生性能不良，也可以即刻解決，結(jié)果可維持充分高的制造良率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所提供的制造系統(tǒng)是通過處理程序加以管理的系統(tǒng)，包含檢查裝置輸出信號的反饋。系統(tǒng)包括面板基板制造機(jī)構(gòu)，其形成半導(dǎo)體基板的薄膜以及形成像素的驅(qū)動電路；檢查機(jī)構(gòu)，其檢查所制造的面板基板；以及安裝機(jī)構(gòu)，其將包含有機(jī)EL或液晶材料的顯示媒體安裝在經(jīng)檢查的上述面板基板上。檢查機(jī)構(gòu)根據(jù)檢查時(shí)對應(yīng)于各像素而檢測出的電荷，決定驅(qū)動電路中驅(qū)動電壓的閾值。該閾值可以當(dāng)做面板基板制造機(jī)構(gòu)中決定基板制造參數(shù)的基準(zhǔn)。反饋可以構(gòu)筑為自動實(shí)施。
閾值為面板基板制造機(jī)構(gòu)中決定半導(dǎo)體材料的薄膜形成參數(shù)的基準(zhǔn)。通常，薄膜形成包含沉積半導(dǎo)體材料的薄膜的機(jī)構(gòu)，以及將所沉積的薄膜退火的機(jī)構(gòu)。閾值相對于此兩種機(jī)構(gòu)而提供，可以當(dāng)做決定用來實(shí)施薄膜沉積以及退火的參數(shù)的基準(zhǔn)。在后者的情況下，作為典型的退火方法，可以采用激光退火的方法，上述閾值可用于決定激光退火的參數(shù)。例如，在激光退火機(jī)構(gòu)中，相應(yīng)于所檢測的各像素的驅(qū)動電路的閾值，將面板基板的至少一部分的照射條件設(shè)定為不同于其他部分的照射條件。
本發(fā)明中，于作為對象的顯示基板(以下，也稱為面板基板)上所設(shè)置的典型驅(qū)動電路具備薄膜晶體管元件，其切換像素的接通/斷開；電容元件，其連接于薄膜晶體管元件的閘極；以及電源連接部，其自設(shè)置于面板基板上的電源供給線導(dǎo)出，并連接于薄膜晶體管元件的汲極側(cè)。系統(tǒng)中所設(shè)置的檢查機(jī)構(gòu)包括將電荷保持于電容元件中的機(jī)構(gòu)，以及于電源連接部的電位緩慢改變時(shí)，檢測自電容元件流出的電荷量，決定閾值的機(jī)構(gòu)。例如，檢查機(jī)構(gòu)通過連接于驅(qū)動電路而設(shè)置在面板基板上的數(shù)據(jù)線，取出從電容元件流出的電荷，并進(jìn)行檢測。在此情況下，驅(qū)動電路具備附加的負(fù)荷電容，該負(fù)荷電容連接于閘極，接收從電容元件中流出的電荷。
進(jìn)而，本發(fā)明提供一種適用于上述制造系統(tǒng)的顯示裝置的制造方法。本發(fā)明的制造方法通過處理程序進(jìn)行管理，包含面板基板制造步驟，其包含半導(dǎo)體材料的薄膜形成步驟、以及像素驅(qū)動電路的形成步驟；檢查步驟，其于中間階段檢查所制造的面板基板；以及安裝步驟，其將顯示媒體安裝在經(jīng)檢查的面板基板上。檢查步驟包含決定檢查時(shí)像素各驅(qū)動電路中驅(qū)動電壓的閾值的步驟；以及將所決定的閾值信息提供至面板基板制造機(jī)構(gòu)，以用作面板基板制造時(shí)決定制造參數(shù)的基準(zhǔn)的步驟。半導(dǎo)體材料的薄膜形成步驟包含沉積半導(dǎo)體材料的步驟，以及激光退火所沉積的半導(dǎo)體材料的步驟，閾值至少可以用作激光退火步驟中決定參數(shù)的基準(zhǔn)。于將閾值信息提供至面板基板制造機(jī)構(gòu)的步驟中，該提供可以通過自動反饋機(jī)構(gòu)實(shí)施。
在上述方法中，作為對象的驅(qū)動電路具備薄膜晶體管元件，其切換像素的接通/斷開，電容元件，其連接于薄膜晶體管元件的閘極，以及電源連接部，其自設(shè)置于面板基板上的電源供給線導(dǎo)出且連接于薄膜晶體管元件的汲極側(cè)；檢查步驟包含將電荷保持于電容元件中的步驟，使電源連接部的電位緩慢改變，使電荷自電容元件流出的步驟，以及檢測所流出的電荷，決定閾值的步驟。
當(dāng)改變電源連接部的電位時(shí)，較為重要的是，在第一薄膜晶體管元件的閘極位置處，避免電荷自外部流出入。因此，較好的并非是變化較急速者，而應(yīng)該是較緩慢者。
進(jìn)而，本發(fā)明提供一種適于上述顯示裝置的制造系統(tǒng)的檢查裝置。該檢查裝置是用來檢查顯示面板基板上各像素分別所對應(yīng)的驅(qū)動電路的動作的裝置。顯示基板中設(shè)有對應(yīng)于各像素的驅(qū)動電路，該驅(qū)動電路具備第一薄膜晶體管元件，其切換像素的接通/斷開；電容元件，其連接于第一薄膜晶體管元件的閘極；以及電源連接部，其從顯示面板基板上的電源供給線延長，且連接于第一薄膜晶體管元件的汲極側(cè)。檢查裝置具備將電荷保持于電容元件中的機(jī)構(gòu)；緩慢改變電源連接部的電位，使電荷從電容元件中流出的機(jī)構(gòu)；檢測所流出的電荷，決定第一薄膜晶體管的驅(qū)動電壓的閾值的機(jī)構(gòu)；以及輸出所決定的閾值信息的機(jī)構(gòu)。
驅(qū)動電路具備設(shè)置于第一薄膜晶體管的閘極與顯示面板基板上的數(shù)據(jù)線間的第二薄膜晶體管，檢測電荷的機(jī)構(gòu)包含切換控制第二薄膜晶體管，以使從電容元件中流出的電荷導(dǎo)向數(shù)據(jù)線的機(jī)構(gòu)。第二薄膜晶體管的閘極連接于顯示面板基板上的閘極線，通過閘極線控制第二晶體管。于其一例中，驅(qū)動電路將第一以及第二薄膜晶體管作為p型閘極而構(gòu)成，具備附加的負(fù)荷電容，且具備于初期階段控制第一薄膜晶體管以重設(shè)負(fù)荷電容的機(jī)構(gòu)，上述附加的負(fù)荷電容連接于第一薄膜晶體管的閘極與位于第一薄膜晶體管的汲極側(cè)的像素電極，以接收所流出的電荷。于其他例中，驅(qū)動電路將第一以及第二薄膜晶體管作為n型閘極而構(gòu)成，具備進(jìn)行控制以使閘極線的電位維持為固定值的機(jī)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明，可通過有效反饋制造系統(tǒng)的中間檢查機(jī)構(gòu)所確認(rèn)的驅(qū)動電路信息，有效且即刻改善制造工序以防止在最終階段產(chǎn)生色斑等局部面內(nèi)的不均一，從而可以提高最終制品的制造良率。


圖1是表示本發(fā)明的制造系統(tǒng)的制造步驟的整體方塊圖。
圖2(a)是表示關(guān)于電壓驅(qū)動型驅(qū)動電路的典型構(gòu)成例的圖，圖2(b)是表示檢查的作用的時(shí)間曲線圖的圖。
圖3(a)是表示電流驅(qū)動型驅(qū)動電路的典型構(gòu)成例的圖，圖3(b)是表示檢查的作用的時(shí)間曲線圖的圖。
圖4(a)、圖4(b)是表示分別依據(jù)不同方法的激光退火裝置的具體構(gòu)成例的概略圖。
符號說明10顯示基板(面板基板)制造步驟20中間檢查步驟30顯示元件安裝步驟40官能檢查步驟60閾值信息的反饋100，200 激光退火裝置具體實(shí)施方式
以下，參照附圖，就本發(fā)明的較好實(shí)施形態(tài)的顯示面板的制造系統(tǒng)、制造方法以及這些中所使用的檢查裝置加以詳細(xì)說明。圖1是表示本發(fā)明的制造系統(tǒng)的制造步驟整體的方塊圖。本發(fā)明關(guān)于制造系統(tǒng)及其方法兩者均具有特征，但為了便于說明，以下使用方法相關(guān)的揭示進(jìn)行說明。關(guān)于系統(tǒng)構(gòu)成，可當(dāng)做各步驟的機(jī)構(gòu)加以理解。
本發(fā)明的制造工序大致包含制造面板基板的前段步驟10，中間階段的檢查步驟20，在所制造的基板上裝配液晶單元或形成有機(jī)EL元件的膜的安裝步驟30，以及檢查所完成的面板基板裝配體的官能檢查步驟40。通過官能檢查步驟40的基板裝配體移至其后的模組裝配步驟中。
面板基板的制造步驟10包含半導(dǎo)體成膜步驟50以及其后的圖案形成步驟70。半導(dǎo)體成膜步驟50包含通過低溫成長而沉積例如硅等半導(dǎo)體材料的步驟51，以及將所沉積的薄膜實(shí)施退火處理，促進(jìn)結(jié)晶化的步驟52。低溫下的薄膜沉積例如可以通過等離子體CVD成膜法而實(shí)施。至于用來成膜半導(dǎo)體材料的基板，通?？梢允褂貌ＡЩ?。在需要于高溫下實(shí)施退火處理時(shí)，使用價(jià)格較高的玻璃基板，但根據(jù)激光退火等方法，可以在較低溫度下(例如約400℃左右或低于400℃)實(shí)施基板處理，因此可以使用價(jià)格較低的基板。
基板上所沉積的半導(dǎo)體材料通常為非晶硅(非晶質(zhì))，不具有用來制造面板基板的充分的移動度。因此，需要在退火步驟52中對所沉積的基板實(shí)施退火處理，促進(jìn)結(jié)晶化，實(shí)現(xiàn)多結(jié)晶(多晶硅)化，而提高移動度。通常，n型多晶硅需要大于等于100cm2/V·s的移動度，p型多晶硅需要大于等于50cm2/V·s的移動度。退火處理較為典型的是，根據(jù)上述基板處理的低溫化要求，使用準(zhǔn)分子激光(例如XeCl、KrF)或可視光(例如綠色光固體激光，波長532nm)的激光退火方法。
其后，對于所成膜的半導(dǎo)體，形成必需的電路元件以及圖案。在該電路元件/圖案形成步驟70中，例如可以在半導(dǎo)體薄膜上通過特定掩模形成抗蝕劑，通過通常的平板印刷術(shù)實(shí)施蝕刻處理，形成必需的電路元件以及圖案。通過該步驟，可以在半導(dǎo)體薄膜上形成通過電壓調(diào)變或電流調(diào)變來驅(qū)動顯示像素的驅(qū)動電路。如下所述，對應(yīng)于各像素的驅(qū)動電路包含用來實(shí)行切換動作的薄膜晶體管(參照圖2以及圖3)。
中間檢查步驟20是在制造的中間階段僅檢查至上述前段為止的步驟所完成的面板基板的步驟。根據(jù)本發(fā)明的制造系統(tǒng)或制造方法，中間檢查步驟以通過電性方法實(shí)施的陣列檢查80為主，根據(jù)需要也實(shí)施光學(xué)檢查85。通常，在光學(xué)檢查85中，通過CCD相機(jī)等的圖像解析，檢查驅(qū)動電路或基板上電源或信號發(fā)送路的布線以及基板上無用物的存在。
在陣列檢查80中，實(shí)施驅(qū)動電路的電性動作確認(rèn)的同時(shí)，提取和像素切換動作直接相關(guān)的薄膜晶體管元件的動作閾值電壓Vth。關(guān)于提取方法如下所述。檢查裝置(未圖示)例如在確認(rèn)動作閾值Vth并非在特定范圍內(nèi)，而為“異常”時(shí)，如圖1所示，可以將該信息反饋60到前段成膜步驟50中?；蛟谄渌闆r下，即使動作閾值Vth在特定范圍內(nèi)時(shí)，當(dāng)不均一相對較大的情況下，仍然可以同樣反饋該信息。即，在本發(fā)明中，其優(yōu)點(diǎn)之一是可以反饋定量信息的動作閾值Vth，將相關(guān)定量要素反饋到成膜步驟中極為有效。即使將動作閾值Vth的“正?！薄爱惓！睜顟B(tài)確認(rèn)為定性問題，如圖1中假設(shè)性所示(參照編號65)，也可以在成膜步驟50后的電路元件/圖案形成步驟中參照此信息。
通常，n型多晶硅薄膜晶體管較好的是0.5～5V的范圍，p型多晶硅薄膜晶體管較好的是-0.5～-5V的范圍。本發(fā)明的檢查裝置中，基準(zhǔn)閾值可以根據(jù)使用者而變更，作為一例，可以將上述范圍設(shè)定為“正?！狈秶?，但是也可以設(shè)定為小于上述范圍的范圍(例如，n型薄膜晶體管為0.7至2V，p型薄膜晶體管為-0.7至-2V)。檢查裝置在檢測出相關(guān)基準(zhǔn)范圍外的閾值電壓時(shí)，可以將其作為異常信號輸出，或直接輸出所檢測的數(shù)值，將其反饋60、提供至前段的薄膜沉積步驟51或退火步驟52。該反饋60較好的是通過裝置間適當(dāng)?shù)挠芯€或無線通訊機(jī)構(gòu)(LAN等)自動實(shí)施，在薄膜沉積步驟51或退火步驟52中作為參照，但并不限定于自動化，也可以包含一部分人工要素。
在中間檢查步驟20中發(fā)現(xiàn)不良部位，通過修理步驟90實(shí)施修理，而可以修復(fù)該不良部位時(shí)，在修理步驟90中實(shí)施必要的修復(fù)。至于修復(fù)方法，眾所周知有各種方法，作為其例，可以列舉通過激光照射實(shí)施圖案的修復(fù)等。
經(jīng)修復(fù)或通過檢查的面板基板可以移至其后的安裝步驟。在該顯示元件安裝步驟中，實(shí)施面板基板和液晶單元的裝配或?qū)⒂袡C(jī)EL薄膜成膜在面板基板上。從而完成作為顯示裝置的液晶顯示器或有機(jī)EL顯示器。對于所完成的顯示裝置，在最終階段實(shí)施官能檢查40。在官能檢查40中，人可以直接依據(jù)視覺檢查顯示狀態(tài)，確認(rèn)是否存在色斑等不良情況。根據(jù)確認(rèn)的結(jié)果，判斷為良品的裝置可以移至其后的模組裝配步驟中。
本發(fā)明的主要特征在于陣列檢查80的檢查方法，以及通過來自檢查裝置的閾值信息相關(guān)的信號反饋而實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體成膜50的適當(dāng)化方法。關(guān)于這些情況，以下更詳細(xì)加以說明。
圖2以及圖3是表示各電壓驅(qū)動型以及電流驅(qū)動型驅(qū)動電路的典型構(gòu)成例(參照各圖(a))以及表示檢查作用的時(shí)間曲線圖(參照各圖(b))的圖。參照這些圖，就檢查裝置以及動作閾值Vth的提取加以說明。
在圖2所示的電壓驅(qū)動型驅(qū)動電路的情況下，Q1以及Q2使用n型晶體管。在檢查的初期階段，首先作為初期設(shè)定常用程序，重設(shè)電容Cfb。具體的是，在將電源供給線V1設(shè)為零電位的狀態(tài)下，將晶體管Q2的閘極暫時(shí)接通，重設(shè)電容Cfb。此是用來排除從開始便存在于電容Cfb中的電荷造成的不良影響，從而高精度地測定電荷。繼而，將電荷供給電壓V1供給至晶體管Q2。進(jìn)而，將晶體管Q1的閘極接通，通過來自數(shù)據(jù)信號線Data(m)的特定電壓，將晶體管Q2接通，并且將此電壓賦予至保持電容C1中后，將晶體管Q1斷開。通過持續(xù)該狀態(tài)一定時(shí)間，表示電極中電壓的V_ITO和電容Cfb中的電壓飽和，而成為預(yù)定狀態(tài)。同時(shí)，晶體管Q2也為斷開狀態(tài)。
V1的電壓從該狀態(tài)緩慢下降。此處，至V1與V_ITO的電壓相等為止，V_ITO的電壓不產(chǎn)生變動。但是，如果V1與V_st的電壓差超過晶體管Q2的閾值電壓Vth，即V1變?yōu)榈陀赩_ITO的電壓時(shí)，那么晶體管Q2成為接通狀態(tài)，其后，V_ITO追隨V1而降低。在此情況下，依據(jù)V_ITO電壓的降低，電容Cfb放電，電壓降低。因此，數(shù)據(jù)保持用電容C1與Cfb之間的電壓Vst相應(yīng)于該電容Cfb電壓的降低而降低。其后，降低V1直至成為預(yù)定電壓為止。該預(yù)定電壓可以決定為易求出電壓V_st的變化量ΔV_st者。
為使因意外電荷的流出入而造成的雜訊為最小，如圖所示，較好的是V1電壓的降低較其他電壓變化時(shí)的上升、下降充分緩慢的傾斜降低。例如，在實(shí)用檢查裝置中，可以將測定率設(shè)為1MHz至100MHz，可設(shè)定106～1010V/秒左右的梯度。
通過本發(fā)明的檢查裝置實(shí)施測定時(shí)，可以通過求出V_st電壓變化量ΔV_st，決定該驅(qū)動電路的特性即閾值電壓。具體的是，實(shí)施上述V1操作而達(dá)到預(yù)定電壓后，將晶體管Q1的閘極再次通過Gate(n)接通，產(chǎn)生圖中的V_st后，使用連接于數(shù)據(jù)線Data(m)的電流計(jì)或電荷計(jì)(未圖示)，讀出所存儲的電荷，從而測定電壓ΔV_st。此處，如果將V_ITO電壓變化量設(shè)為ΔV_ITO，那么測定電荷量為Qn＝ΔV_st×(Cs+Cfb)，因此根據(jù)所求得的ΔV_st和ΔV_ITO＝ΔV_st×(C1+Cfb)/Cfb的關(guān)系，可以求出ΔV_ITO。
此處，Vth可以作為V1的最終值(圖2中表示為V1_ref1。)以及ΔV_ITO的和與數(shù)據(jù)設(shè)定后的V_st(圖2中表示為V_st1。另外，與電荷讀出時(shí)的V_st大致一致。)的差而決定。即，Vth＝(V1_ref1+ΔV_ITO)-(V_st1) [式1]因此，在各像素中可以判定所求得的Vth與基準(zhǔn)電位的誤差是否在特定范圍內(nèi)，確認(rèn)各像素的驅(qū)動電路的動作性能。另外，作為其他方法，可以在改變V1的過程中監(jiān)視ΔV_st，根據(jù)ΔV_st產(chǎn)生變化時(shí)的V1值和數(shù)據(jù)設(shè)定時(shí)即產(chǎn)生變化前V1值的差，決定Vth。
進(jìn)而，在圖3所示的電流驅(qū)動型驅(qū)動電路的情況下，晶體管Q1以及Q2使用n型。此處，和上述電壓驅(qū)動類型相異，不需要重設(shè)電容Cfb。并且，電流供給線V2中供給有特定電壓。此處，控制閘極信號線(n)，接通晶體管Q1。通過在數(shù)據(jù)信號布線Data(m)中預(yù)先賦予預(yù)定電壓，而使晶體管Q2也為接通狀態(tài)。此時(shí)，連接于晶體管Q2的源極的V 1電壓設(shè)定為高于閘極。
從此狀態(tài)開始降低電源供給線V1(Is)的電壓。至晶體管Q2斷開為止，電極(ITO)的電壓V_ITO也追隨其而降低。如上所述，此情況下，電流從保持電容C1流出至電容Cfb中。如果電源供給線V1的電位超過使晶體管Q2的閘極電位斷開的電壓(閾值電壓Vth)而下降，那么就不會從C1中流出電荷。在此狀態(tài)下，使晶體管Q1接通，使用連接于數(shù)據(jù)信號線(Data(m))的電流計(jì)或電荷計(jì)(未圖示)，測定存儲于保持電容C1中的電荷量。并且，求出各像素中供給(或?qū)懭?到保持電容C1中的電荷量和所讀出的電荷量的差。并且，通過判斷該差是否在特定范圍內(nèi)，而可以確認(rèn)像素驅(qū)動電路的動作。
此處，Vth可以作為V1的初期值(圖3中表示為V1_ref2。)減去ΔV_ITO的值與V_st的下降停止值(圖3中表示為V_st2。另外，和電荷讀出前的V_st一致。)的差而決定。即Vth＝(V1_ref2-ΔV_ITO)-(V_st2) [式2]因此，和上述示例同樣，該Vth可以用作確認(rèn)驅(qū)動電路的動作性能的參數(shù)。
根據(jù)上述各示例相關(guān)的說明可知，根據(jù)本發(fā)明的檢查裝置的檢查方法，可以通過一次測定求得晶體管Q2的閾值電壓即Vth的值，因此和從前的電路相比，具有測定的生產(chǎn)量較高的優(yōu)點(diǎn)。
檢查裝置依據(jù)所檢測的電流或電荷量而求得的閾值Vth(即V_ITO)為作為上述前段成膜步驟的參數(shù)設(shè)定基準(zhǔn)，而被反饋60。反饋60目的地為圖1所示的半導(dǎo)體成膜步驟50。因此，閾值Vth可以分別作為薄膜沉積步驟51以及退火步驟52的參數(shù)設(shè)定基準(zhǔn)。
在成膜步驟50中的前段薄膜沉積步驟51中，Vth可以作為決定成膜時(shí)間參數(shù)的基準(zhǔn)。至于其他情況，也考慮有薄膜面內(nèi)的均一性不充分，故而在基板面內(nèi)位置中，Vth會產(chǎn)生過度不均一，可以依據(jù)Vth變更基板配置或成膜時(shí)的等離子體分布等。然而，在本發(fā)明中，較好的是至少優(yōu)先反饋至設(shè)定參數(shù)易受計(jì)量器影響的后段退火步驟52。
如上所述，退火處理典型的是通過激光退火法進(jìn)行。例如，至于使用準(zhǔn)分子激光的激光退火法中典型的設(shè)定參數(shù)，可以列舉壓射數(shù)、能量密度、或基板溫度。在可視光固體激光中，每單位面積的照射時(shí)間代替壓射數(shù)成為設(shè)定參數(shù)。因此，Vth可以用作決定這些參數(shù)的基準(zhǔn)。準(zhǔn)分子激光以及固體激光的任一者中，能量密度均為最易控制的參數(shù)。例如，在檢查裝置所測定的Vth為特定范圍外較高時(shí)，或即使在范圍內(nèi)但具有較高的趨勢時(shí)，通過退火促進(jìn)結(jié)晶化有可能并不充分。在相關(guān)情況下，例如可以參照所測定的Vth的大小，為提高結(jié)晶化，變更參數(shù)以使特定區(qū)域的退火中光線照射的能量密度變高。
圖4是表示反饋動作閾值Vth時(shí)激光退火裝置的具體構(gòu)成例的概略圖，(a)、(b)中例示不同的方法。
在圖4(a)的裝置100中，從激光光源110出射的光線照射至利用全息圖、鏡面等關(guān)學(xué)系120而沉積的薄膜整個(gè)寬度中。沉積有薄膜的基板130配置在可動臺140上。激光光通過光學(xué)系120擴(kuò)散至較廣寬度中(參照編號150)。
在該例中，例如，由于激光照射的影響，薄膜的中央附近位置A1和端緣附近位置A2之間產(chǎn)生移動度差，其結(jié)果為，各位置的像素中的驅(qū)動電路的薄膜晶體管的閾值電壓Vth有可能相異。在此種情況下，如上所述，可以依據(jù)所反饋的閾值信息，變更光學(xué)系120的設(shè)定，再次優(yōu)化所照射的光線在寬度方向上的光量分布，以使A1、A2位置間不存在移動度差。在此情況下，所參照的閾值信息可以為寬度方向上，具有規(guī)定距離的復(fù)數(shù)個(gè)像素的閾值平均值。
然而，如果基板130上全區(qū)域的閾值電壓Vth不在適當(dāng)范圍內(nèi)，那么如上所述，較好的是依據(jù)閾值信息，實(shí)施激光的能量密度、或準(zhǔn)分子激光情況下使壓射數(shù)最優(yōu)化的變更等。并且，如果產(chǎn)生移動度差的一部分原因在于薄膜的膜厚，那么在薄膜的沉積步驟51中也可以參照閾值信息，再設(shè)定參數(shù)，以使膜厚差不會產(chǎn)生變動。
在圖4(b)的裝置200中，從激光光源210出射的光線仍然照射至通過全息圖、鏡面等光學(xué)系220而沉積的薄膜上(參照編號250)，但是需要實(shí)施掃描，以使所照射的帶狀部分一部分重疊。沉積有薄膜的基板230配置在可動臺240上。圖中的參照編號260表示所照射的光束對于基板230的相對掃描方向。從光學(xué)系220出射的光線依次照射帶狀部分B1、B2，這些也包含重疊部分B3。
在該例中，在不包含B3的B1、B2各區(qū)域的像素間、或B1、B2與B3區(qū)域的像素間，閾值電壓Vth有可能產(chǎn)生差。在相關(guān)情況下，可以依據(jù)閾值信息，在照射B1、B2各區(qū)域時(shí)變更能量密度或壓射數(shù)等參數(shù)，或與(a)例同樣，變更光學(xué)系220的光學(xué)特性，以使寬度方向的照射光量能夠優(yōu)化。即，通過利用本發(fā)明，具有以下優(yōu)點(diǎn)即使利用不同時(shí)間照射基板寬度方向，也可以在最終制品中使通過管理程序進(jìn)行的管理較容易進(jìn)行，以使面板基板中驅(qū)動電路的特性較為均一。
如上所述，就本發(fā)明的較好實(shí)施形態(tài)加以詳細(xì)說明，但這些僅為例示，對業(yè)者而言可以進(jìn)一步加以變形/變更。例如，薄膜沉積或激光退火的參數(shù)除本實(shí)施形態(tài)中所示者以外，也還有其他各種參數(shù)，即使利用這些也可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，在不使用激光的退火方法中也適用本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種顯示裝置的制造系統(tǒng)，其通過處理程序進(jìn)行管理，且具有面板基板制造機(jī)構(gòu)，其形成半導(dǎo)體材料的薄膜以及形成像素的驅(qū)動電路，檢查機(jī)構(gòu)，其檢查所制造的面板基板，以及安裝機(jī)構(gòu)，其在經(jīng)檢查的上述面板基板上安裝包含有機(jī)EL或液晶材料的顯示媒體；其特征在于上述檢查機(jī)構(gòu)決定檢查時(shí)上述各像素的上述驅(qū)動電路中驅(qū)動電壓的閾值，該閾值供作為上述面板基板制造機(jī)構(gòu)中決定基板制造參數(shù)的基準(zhǔn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造系統(tǒng)，其特征在于上述閾值供作為上述面板基板制造機(jī)構(gòu)中決定上述半導(dǎo)體材料的薄膜形成參數(shù)的基準(zhǔn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制造系統(tǒng)，其特征在于上述面板基板制造機(jī)構(gòu)中的形成上述半導(dǎo)體材料的薄膜的機(jī)構(gòu)，包括在玻璃基板上沉積非晶硅薄膜的機(jī)構(gòu)，以及退火所沉積的上述薄膜的激光退火機(jī)構(gòu)，上述閾值至少可作為上述激光退火機(jī)構(gòu)的決定控制參數(shù)的基準(zhǔn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制造系統(tǒng)，其特征在于上述激光退火機(jī)構(gòu)可以相應(yīng)于上述閾值，將上述面板基板的至少一部分的照射條件設(shè)定為不同于其他部分的照射條件。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制造系統(tǒng)，其特征在于上述閾值進(jìn)而可用作在沉積上述薄膜時(shí)決定成膜參數(shù)的基準(zhǔn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造系統(tǒng)，其特征在于其構(gòu)成為上述閾值可以自動向上述面板基板制造機(jī)構(gòu)反饋。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造系統(tǒng)，其特征在于上述驅(qū)動電路具備切換上述像素的接通/斷開的薄膜晶體管元件，連接于該薄膜晶體管元件的閘極的電容元件，以及從設(shè)于上述面板基板上的電源供給線導(dǎo)出且連接于上述薄膜晶體管元件的汲極側(cè)的電源連接部；上述檢查機(jī)構(gòu)具有使電荷保持于上述電容元件中的機(jī)構(gòu)，以及在上述電源連接部的電位改變時(shí)，檢測從上述電容元件流出的電荷量且決定上述閾值的機(jī)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制造系統(tǒng)，其特征在于上述檢查機(jī)構(gòu)通過連接于上述驅(qū)動電路而設(shè)置在上述面板基板上的數(shù)據(jù)線，取出從上述電容元件中流出的電荷并檢測。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制造系統(tǒng)，其特征在于上述面板基板上的上述驅(qū)動電路具備連接于上述閘極且接收從上述電容元件流出的電荷的附加負(fù)荷電容元件。
10.一種顯示裝置的制造方法，其通過處理程序進(jìn)行管理，且包含面板基板制造步驟，其包含半導(dǎo)體材料的薄膜形成步驟、以及像素驅(qū)動電路的形成步驟，檢查步驟，其在中間階段檢查所制造的上述面板基板，以及安裝步驟，其將顯示媒體安裝在經(jīng)檢查的上述面板基板上；其特征在于上述檢查步驟包含決定在上述檢查時(shí)上述各像素的上述驅(qū)動電路中驅(qū)動電壓的閾值的步驟，以及將所決定的上述閾值信息提供到上述面板基板制造機(jī)構(gòu)，以作為上述面板基板制造時(shí)決定制造參數(shù)的基準(zhǔn)的步驟。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的制造方法，其特征在于上述半導(dǎo)體材料的薄膜形成步驟包含沉積上述半導(dǎo)體材料的步驟，以及激光退火經(jīng)沉積的上述半導(dǎo)體材料的步驟，上述閾值至少用作為激光退火步驟中參數(shù)決定的基準(zhǔn)。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的制造方法，其特征在于將上述閾值信息供給到上述面板基板制造機(jī)構(gòu)中的步驟包含自動反饋上述閾值信息的步驟。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的制造方法，其特征在于上述驅(qū)動電路具備切換上述像素的接通/斷開的薄膜晶體管元件，連接于該薄膜晶體管元件的閘極的電容元件，以及從設(shè)于上述面板基板上的電源供給線導(dǎo)出且連接于上述薄膜晶體管的汲極側(cè)的電源連接部；上述檢查步驟包含將電荷保持于上述電容元件中的步驟，改變上述電源連接部的電位而從上述電容元件中流出電荷的步驟，以及檢測流出的上述電荷，決定上述閾值的步驟。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的制造方法，其特征在于上述電源連接部的上述電位的變化是以不會向上述薄膜晶體管元件的上述閘極產(chǎn)生電荷的流出入的速度而進(jìn)行。
15.一種檢查裝置，其檢查分別對應(yīng)于顯示面板基板上各像素而設(shè)置的驅(qū)動電路的動作，該驅(qū)動電路具備切換像素的接通/斷開的第一薄膜晶體管元件，連接于該第一薄膜晶體管元件的閘極的電容元件，以及從上述顯示面板基板上的電源供給線延長且連接于上述第一薄膜晶體管元件的汲極側(cè)的電源連接部；該檢查裝置的特征在于具備將電荷保持在上述電容元件中的機(jī)構(gòu)，緩慢改變上述電源連接部的電位，使電荷從上述電容元件中流出的機(jī)構(gòu)，檢測所流出的上述電荷，決定上述第一薄膜晶體管的驅(qū)動電壓的閾值的機(jī)構(gòu)，以及輸出所決定的上述閾值信息的機(jī)構(gòu)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的檢查裝置，其特征在于上述驅(qū)動電路具備設(shè)于上述第一薄膜晶體管的閘極與上述顯示面板基板上的數(shù)據(jù)線間的第二薄膜晶體管，檢測上述電荷的機(jī)構(gòu)具有切換控制上述第二薄膜晶體管，以將從上述電容元件中流出的上述電荷引導(dǎo)向上述數(shù)據(jù)線的機(jī)構(gòu)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的檢查裝置，其特征在于其構(gòu)成為，上述第二薄膜晶體管的閘極連接于上述顯示面板基板上的閘極線，通過該閘極線控制上述第二晶體管。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的檢查裝置，其特征在于上述驅(qū)動電路將上述第一以及第二薄膜晶體管作為p型閘極而構(gòu)成，具備附加的負(fù)荷電容，其連接于上述第一薄膜晶體管的上述閘極與位于上述第一薄膜晶體管的汲極側(cè)的像素電極，以接收流出的上述電荷，具備控制上述第一薄膜晶體管，以在初期階段重設(shè)上述負(fù)荷電容的機(jī)構(gòu)。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的檢查裝置，其特征在于上述驅(qū)動電路將上述第一以及第二薄膜晶體管作為n型閘極而構(gòu)成，具備為將上述閘極線的電位維持為規(guī)定值而進(jìn)行控制的機(jī)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用來提高最終制造良率經(jīng)改善的制造系統(tǒng)，以及用于其中的檢查裝置。通過處理程序進(jìn)行管理的顯示裝置的制造系統(tǒng)包括面板基板制造機(jī)構(gòu)(步驟50)，其形成半導(dǎo)體材料的薄膜以及形成像素的驅(qū)動電路；檢查機(jī)構(gòu)(步驟20)，其檢查所制造的面板基板；以及安裝機(jī)構(gòu)(步驟30)，其將包含有機(jī)EL或液晶材料的顯示媒體安裝于經(jīng)檢查的面板基板上。檢查機(jī)構(gòu)所具有的檢查裝置決定檢查時(shí)像素的各驅(qū)動電路中驅(qū)動電壓的閾值，該閾值可當(dāng)做面板基板制造機(jī)構(gòu)中決定基板制造參數(shù)的基準(zhǔn)。
文檔編號G01R31/00GK1721865SQ20051008073
公開日2006年1月18日 申請日期2005年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月14日
發(fā)明者岸田明人, 乘松秀行 申請人:安捷倫科技公司