JPH05107303A - Transistor circuit characteristic inspection device - Google Patents
Transistor circuit characteristic inspection deviceInfo
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- JPH05107303A JPH05107303A JP27090491A JP27090491A JPH05107303A JP H05107303 A JPH05107303 A JP H05107303A JP 27090491 A JP27090491 A JP 27090491A JP 27090491 A JP27090491 A JP 27090491A JP H05107303 A JPH05107303 A JP H05107303A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、トランジスタを用いた
回路の特性を検査するトランジスタ回路特性検査装置に
関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a transistor circuit characteristic inspection device for inspecting the characteristic of a circuit using a transistor.
【０００２】[0002]
【従来の技術】トランジスタ回路の特性検査を行う際、
検査すべき素子（トランジスタ）の数が少ない場合に
は、トランジスタ回路を実際に動作させ、測定を行うた
めのプローブを直接、所望の電極部や配線部に接触させ
て、プローブに流れる電流やプローブに印加される電圧
を検出する方法が従来から知られている。2. Description of the Related Art When conducting a characteristic inspection of a transistor circuit,
When the number of elements (transistors) to be inspected is small, the transistor circuit is actually operated and the probe for measurement is directly contacted with the desired electrode part or wiring part, and the current flowing through the probe or the probe A method of detecting a voltage applied to the device has been conventionally known.
【０００３】しかし、ＩＣ（Integrated Circuit）やＬ
ＳＩ（Large Scale Integrated circuit）のように、多
数のトランジスタが基板に集積化されている場合には、
一般に、個々のトランジスタの特性検査は行われない。However, IC (Integrated Circuit) and L
When a large number of transistors are integrated on the substrate like SI (Large Scale Integrated circuit),
In general, individual transistor characterization is not performed.
【０００４】その代わりに、上記方法に基づいて、トラ
ンジスタ回路全体としての特性が検査されたり、代表的
な、或いはモニター用のトランジスタの特性のみが検査
されたり、或いは不良部分の解析のために、特性不良の
可能性のある部分のみの特性が検査されたりしている。Instead, based on the above method, the characteristics of the entire transistor circuit are inspected, only the characteristics of a typical or monitor transistor are inspected, or for the analysis of a defective portion, The characteristics of only the parts that may have characteristic defects are inspected.
【０００５】又、液晶表示素子や液晶ライトバルブ等に
用いられる薄膜トランジスタマトリクス（Thin Film Tr
ansistor Matrix）回路の特性検査を行う場合にも、一
部の代表的なトランジスタ或いはモニタ用のトランジス
タの特性検査が行われるのみである。In addition, a thin film transistor matrix (Thin Film Tr) used for a liquid crystal display element, a liquid crystal light valve, or the like.
In the case of conducting the characteristic inspection of an anistor matrix) circuit, the characteristic inspection of only some typical transistors or monitoring transistors is performed.
【０００６】なお、このトランジスタマトリクス回路全
体の特性検査は、液晶表示装置あるいは液晶ライトバル
ブ等として動作可能な状態に組み立てられた後、液晶装
置あるいは液晶ライトバルブ等としての特性を検査する
ことにより行われている。The characteristics of the transistor matrix circuit as a whole are inspected by inspecting the characteristics of the liquid crystal device or the liquid crystal light valve after being assembled in a state in which it can be operated as the liquid crystal display device or the liquid crystal light valve. It is being appreciated.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のように、プローブを直接、所望の電極部や配線部に
接触させて行う検査では、一般に、該接触部分に損傷が
生じ、破壊検査となる場合が多い。このため、非接触で
行える検査装置が望まれている。However, in the inspection performed by directly contacting the probe with a desired electrode portion or wiring portion as in the above-mentioned conventional method, generally, the contact portion is damaged, which is a destructive inspection. In many cases. Therefore, there is a demand for an inspection device that can be operated in a non-contact manner.
【０００８】又、素子数が多いトランジスタ回路の特性
検査を従来の検査装置で行うと、特性を測定するのに要
する検査速度が著しく遅くなるので、実用的ではない。Further, if the characteristic inspection of a transistor circuit having a large number of elements is performed by a conventional inspection apparatus, the inspection speed required to measure the characteristic is remarkably slowed, which is not practical.
【０００９】ＬＳＩや液晶表示装置等の全体の特性検査
は、通常、素子作製の最終工程において行われている。
したがって、素子作製工程の途中での特性検査あるいは
欠陥素子の検出が行えないので、素子開発を早期に行え
ず、全体としてコスト高になるという問題点を有してい
る。The inspection of the characteristics of the entire LSI, liquid crystal display device, etc. is usually carried out in the final step of element production.
Therefore, the characteristic inspection or the detection of the defective element cannot be performed during the element manufacturing process, so that there is a problem that the element cannot be developed early and the cost becomes high as a whole.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明のトランジスタ回
路特性検査装置は、上記の課題を解決するために、電極
部および配線部を有するトランジスタが基板上に設けら
れたトランジスタ回路の特性検査を行うトランジスタ回
路特性検査装置において、以下の手段を講じている。In order to solve the above problems, a transistor circuit characteristic inspection device of the present invention performs characteristic inspection of a transistor circuit in which a transistor having an electrode portion and a wiring portion is provided on a substrate. The following measures are taken in the transistor circuit characteristic inspection device.
【００１１】すなわち、本発明は、トランジスタをＯ
Ｎ、ＯＦＦし、上記電極部あるいは配線部を所定の電位
にする制御信号を出力する制御信号発生手段と、上記電
極部あるいは配線部と所定の距離を隔てて対向するよう
に配される測定電極部と、上記制御信号に同期して上記
測定電極部を変位（例えば、２π×１００Hz以上の角周
波数で振動）させる変位手段（圧電素子等からなる振動
子）と、上記測定電極部の変位に伴って測定電極部に流
れる電流を検出する検出手段（例えば、増幅器）とを備
えた構成である。That is, according to the present invention, the transistor is
A control electrode generating means for turning on and off and outputting a control signal for setting the electrode part or the wiring part to a predetermined potential, and a measuring electrode arranged so as to face the electrode part or the wiring part at a predetermined distance. Section, a displacement means (a vibrator including a piezoelectric element or the like) for displacing the measurement electrode section in synchronization with the control signal (for example, vibrating at an angular frequency of 2π × 100 Hz or more), and a displacement of the measurement electrode section. Along with this, a detection means (for example, an amplifier) for detecting the current flowing through the measurement electrode portion is provided.
【００１２】[0012]
【作用】上記の構成により、測定電極部がトランジスタ
回路の電極部あるいは配線部に対して対向するように配
されているので、測定電極部と電極部、あるいは測定電
極部と配線部は、両者間に絶縁層として空気が充満した
コンデンサをそれぞれ形成する。With the above structure, the measuring electrode portion is arranged so as to face the electrode portion or the wiring portion of the transistor circuit. Capacitors filled with air are formed as insulating layers therebetween.
【００１３】ここで、制御信号発生手段により制御信号
がトランジスタ回路のトランジスタに印加されると、制
御信号に基づいて該トランジスタがＯＮ、ＯＦＦし、電
極部あるいは配線部が所定の電位となる。この時、測定
電極部は、変位手段により制御信号に同期するように変
位する。なお、測定電極部の変位は、電極部あるいは配
線部に対してどの方向でもよく、両者間の距離が変化
し、その結果、静電容量が変化すればよい。Here, when the control signal is applied to the transistor of the transistor circuit by the control signal generating means, the transistor is turned on and off based on the control signal, and the electrode portion or the wiring portion becomes a predetermined potential. At this time, the measuring electrode section is displaced by the displacing means in synchronization with the control signal. The displacement of the measurement electrode portion may be in any direction with respect to the electrode portion or the wiring portion, as long as the distance between the two changes, and as a result, the capacitance changes.
【００１４】上記変位に伴って、測定電極部と電極部の
間の距離、あるいは測定電極部と配線部の間の距離がそ
れぞれ変化する。したがって、測定電極部と電極部の間
の静電容量、あるいは測定電極部と配線部の間の静電容
量がそれぞれ変化する。Along with the displacement, the distance between the measuring electrode portion and the electrode portion or the distance between the measuring electrode portion and the wiring portion changes. Therefore, the capacitance between the measurement electrode portion and the electrode portion or the capacitance between the measurement electrode portion and the wiring portion changes.
【００１５】これら静電容量の変化に伴って、測定電極
部に電流が流れる。この電流が検出手段により検出され
る。検出手段により検出された電流に基づいて、上記の
電極部あるいは配線部の電位が求まるので、トランジス
タ回路の充放電特性が検出できる。この充放電特性に基
づいて、トランジスタ回路の特性が評価されたり、或い
はトランジスタ回路の欠陥部が検出されたりする。A current flows through the measuring electrode portion in accordance with these changes in capacitance. This current is detected by the detection means. Since the potential of the electrode portion or the wiring portion is obtained based on the current detected by the detection means, the charge / discharge characteristics of the transistor circuit can be detected. Based on this charge / discharge characteristic, the characteristic of the transistor circuit is evaluated, or a defective portion of the transistor circuit is detected.
【００１６】[0016]
【実施例】本発明の一実施例について図１ないし図８に
基づいて説明すれば、以下のとおりである。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The following will describe one embodiment of the present invention with reference to FIGS.
【００１７】液晶表示素子や液晶ライトバルブ等に利用
される薄膜トランジスタマトリクス回路（以下、ＴＦＴ
マトリクス回路と称す）の充放電特性を検査する例を挙
げて、本実施例に係るトランジスタ回路特性検査装置に
ついて以下に説明する。A thin film transistor matrix circuit (hereinafter referred to as TFT) used for a liquid crystal display element, a liquid crystal light valve, or the like.
An example of inspecting charge / discharge characteristics of a matrix circuit) will be given to describe the transistor circuit characteristic inspection apparatus according to the present embodiment.
【００１８】液晶表示素子（Liquid Crystal Display）
は、薄型、軽量、低消費電力等の特徴を生かして、民生
用ばかりでなく産業用にもその用途が拡大されている。
液晶表示素子は、駆動方式により、単純マトリクス形と
アクティブマトリクス形に大別される。アクティブマト
リクスＬＣＤは、マトリクスを構成する各絵素に非線型
素子が用いられ、これによりクロストークが低減される
と共に、低消費電力、大容量、高画質の表示が可能とな
る。Liquid Crystal Display Device
Utilizing the features of thinness, light weight, low power consumption, etc., its application has been expanded to not only consumer use but also industrial use.
Liquid crystal display elements are roughly classified into a simple matrix type and an active matrix type, depending on the driving method. In the active matrix LCD, a non-linear element is used for each picture element forming the matrix, which reduces crosstalk and enables display with low power consumption, large capacity, and high image quality.
【００１９】ここで、非線型素子として、ＴＦＴを用い
たアクティブマトリクスＬＣＤ（以下、単にＴＦＴ−Ｌ
ＣＤと称す）について、図５乃至図８を参照しながら、
以下に説明する。Here, as a non-linear element, an active matrix LCD using a TFT (hereinafter simply referred to as TFT-L
(Referred to as CD) with reference to FIGS.
This will be described below.
【００２０】図５は、最も基本的なＴＦＴ−ＬＣＤの構
成を示すものであり、図６は、この時のＴＦＴマトリク
ス回路のパターン構成を示すものである。FIG. 5 shows the most basic structure of the TFT-LCD, and FIG. 6 shows the pattern structure of the TFT matrix circuit at this time.
【００２１】ＴＦＴ−ＬＣＤは、ガラス等の透明絶縁基
板（図示しない）上に、複数のゲートライン（又はスキ
ャンライン）４０１と、複数のデータライン４０２とが
マトリクス状に立体交差して設けられており、各交差点
近傍にゲート（Ｇ）がゲートライン４０１に接続される
一方、ソース（Ｓ）がデータライン４０２に接続された
ＴＦＴ４０３が設けられている。The TFT-LCD has a plurality of gate lines (or scan lines) 401 and a plurality of data lines 402 three-dimensionally intersecting in a matrix on a transparent insulating substrate (not shown) such as glass. A TFT 403 having a gate (G) connected to a gate line 401 and a source (S) connected to a data line 402 is provided near each intersection.
【００２２】各ＴＦＴ４０３のドレイン（Ｄ）は、絵素
電極４０４に接続されている。絵素電極４０４は、液晶
層および配向膜等からなる絶縁層、および対向基板（図
示しない）上の対向電極４０５と共に、所定の静電容量
を有する絵素コンデンサ４０６を形成している。The drain (D) of each TFT 403 is connected to the pixel electrode 404. The picture element electrode 404 forms a picture element capacitor 406 having a predetermined capacitance together with an insulating layer including a liquid crystal layer and an alignment film, and a counter electrode 405 on a counter substrate (not shown).
【００２３】ここで、ＴＦＴ−ＬＣＤの表示動作につい
て以下に説明する。The display operation of the TFT-LCD will be described below.
【００２４】即ち、ゲートライン４０１の一つにＴＦＴ
４０３がＯＮ状態になる電圧を印加すると、このゲート
ライン４０１に接続された全てのＴＦＴ４０３がＯＮ状
態になる。この時、データライン４０２に印加された信
号電圧は、ＴＦＴ４０３を介して、絵素電極４０４と対
向電極４０５とで挟まれてなる絵素コンデンサ４０６を
充電する。絵素コンデンサ４０６に蓄えられる電荷は、
信号電圧と絵素コンデンサ４０６の静電容量とで決ま
る。That is, one of the gate lines 401 has a TFT.
When a voltage for turning on 403 is applied, all the TFTs 403 connected to this gate line 401 are turned on. At this time, the signal voltage applied to the data line 402 charges the pixel capacitor 406 which is sandwiched between the pixel electrode 404 and the counter electrode 405 via the TFT 403. The charge stored in the pixel capacitor 406 is
It is determined by the signal voltage and the capacitance of the picture element capacitor 406.
【００２５】そして、上記ＴＦＴ４０３をＯＦＦ状態に
する電圧が上記ゲートライン４０１に印加されると、Ｔ
ＦＴ４０３がＯＮ状態からＯＦＦ状態になる。ＴＦＴ４
０３がＯＦＦ状態の間、絵素電極４０４の電位は保持さ
れる。When a voltage for turning off the TFT 403 is applied to the gate line 401, T
The FT 403 changes from the ON state to the OFF state. TFT4
While 03 is in the OFF state, the potential of the pixel electrode 404 is maintained.
【００２６】以上の動作を各ゲートライン４０１毎に順
に行うことにより、ＴＦＴ−ＬＣＤ全体の絵素コンデン
サ４０６を充電することができる。この充電に伴って、
絵素電極４０４と対向電極４０５の間に電界が生じ、こ
の電界により液晶層の光学特性を変調してデータの表示
が行われる。By sequentially performing the above operation for each gate line 401, the pixel capacitor 406 of the entire TFT-LCD can be charged. With this charge,
An electric field is generated between the picture element electrode 404 and the counter electrode 405, and the electric field modulates the optical characteristics of the liquid crystal layer to display data.
【００２７】又、図７に示すように、ＴＦＴ−ＬＣＤ
は、絵素コンデンサ４０６と並列に補助コンデンサ４０
７を設けて、ＴＦＴ４０３のＯＦＦ状態時の電位の保持
特性を向上する構成でもよい。なお、図８は、図７のＴ
ＦＴマトリクス回路のパターン構成を示すものである。Further, as shown in FIG. 7, a TFT-LCD
Is an auxiliary capacitor 40 in parallel with the pixel capacitor 406.
7 may be provided to improve the potential holding characteristic when the TFT 403 is in the OFF state. Note that FIG. 8 shows T of FIG.
It shows a pattern configuration of an FT matrix circuit.
【００２８】この時、補助コンデンサ４０７は、絵素電
極４０４に接続されている電極４０８と隣接ゲートライ
ン４０１との間、または別途設けられた補助コンデンサ
４０７用の電極４０９との間に絶縁膜を介して形成され
る。ＴＦＴ−ＬＣＤの動作は、上記図６の場合と同じで
あるので、ここでは、その詳細な説明を省略する。At this time, the auxiliary capacitor 407 has an insulating film between the electrode 408 connected to the pixel electrode 404 and the adjacent gate line 401, or between the electrode 409 for the auxiliary capacitor 407 which is separately provided. Formed through. The operation of the TFT-LCD is the same as that in the case of FIG. 6 described above, so a detailed description thereof will be omitted here.
【００２９】ここで、非接触でＴＦＴマトリクス回路の
充放電特性を測定することについて以下に詳細に説明す
る。なお、この充放電特性の測定は、図１に示すような
トランジスタ回路特性検査装置を用いて行われる。The non-contact measurement of the charge / discharge characteristics of the TFT matrix circuit will be described in detail below. The measurement of the charge / discharge characteristics is performed using a transistor circuit characteristic inspection device as shown in FIG.
【００３０】充放電特性が測定されるＴＦＴマトリクス
回路は、図６及び図８に示した構造をしているが、図１
では前者の構造にて図示した。即ち、図１のＴＦＴマト
リクス回路は、ＴＦＴ基板１０１上に設けられており、
互いに立体交差するようにマトリクス状に設けられた複
数のゲートライン１１０及びデータライン１１１、ゲー
トライン１１０及びデータライン１１１にゲート及びソ
ースがそれぞれ接続されたＴＦＴ１０８、及び各ＴＦＴ
１０８のドレインに接続され、ＴＦＴ基板１０１上に設
けられた絵素電極１０２（電極部）から主として構成さ
れている。ただし、絵素電極１０２、ＴＦＴ１０８、バ
スライン１１０、１１１は本来、基板１０１上の同一平
面内に存在するが、ここでは説明の便宜上、ＴＦＴ１０
８、バスライン１１０、１１１を絵素電極１０２とは別
の面内に示した。The TFT matrix circuit whose charge / discharge characteristics are measured has the structure shown in FIG. 6 and FIG.
Then, the former structure is illustrated. That is, the TFT matrix circuit of FIG. 1 is provided on the TFT substrate 101,
A plurality of gate lines 110 and data lines 111 arranged in a matrix so as to intersect each other three-dimensionally, a TFT 108 in which a gate and a source are respectively connected to the gate lines 110 and data lines 111, and each TFT
It is mainly composed of a pixel electrode 102 (electrode portion) which is connected to the drain of 108 and is provided on the TFT substrate 101. However, although the pixel electrode 102, the TFT 108, and the bus lines 110 and 111 originally exist in the same plane on the substrate 101, here, for convenience of description, the TFT 10 is described.
8. Bus lines 110 and 111 are shown in a plane different from that of the pixel electrode 102.
【００３１】ＴＦＴマトリクス回路の充放電特性を測定
するトランジスタ回路特性検査装置は、図１に示すよう
に、ＴＦＴ基板１０１に対向して配されるプローブ電極
１０３（測定電極部）、プローブ電極１０３を変位させ
る圧電振動子１０４（変位手段）、圧電振動子１０４を
駆動する振動発生回路１０５、プローブ電極１０３の変
位に伴って流れる電流を検出する電流検出回路１０６
（検出手段）、及びＴＦＴ１０８をＯＮ状態、ＯＦＦ状
態にし、絵素電極１０２に所定の電位を与えるための制
御信号を出力する制御信号発生回路１０９（制御信号発
生手段）から主として構成されている。As shown in FIG. 1, a transistor circuit characteristic inspection device for measuring charge / discharge characteristics of a TFT matrix circuit includes a probe electrode 103 (measurement electrode portion) and a probe electrode 103 which are arranged so as to face the TFT substrate 101. The piezoelectric vibrator 104 (displacement means) to be displaced, the vibration generation circuit 105 that drives the piezoelectric vibrator 104, and the current detection circuit 106 that detects the current flowing with the displacement of the probe electrode 103.
(Detection means), and a control signal generation circuit 109 (control signal generation means) for turning on and off the TFT 108 and outputting a control signal for applying a predetermined potential to the pixel electrode 102.
【００３２】ＴＦＴマトリクス回路の充放電特性の測定
に先立って、プローブ電極１０３が絵素電極１０２に対
向するように配される。この時、プローブ電極１０３
は、絵素電極１０２から所定の距離ｄ（例えば１μｍ〜
５００μｍの距離）を保持するように配される。Prior to the measurement of the charge / discharge characteristics of the TFT matrix circuit, the probe electrode 103 is arranged so as to face the pixel electrode 102. At this time, the probe electrode 103
Is a predetermined distance d from the pixel electrode 102 (for example, 1 μm to
The distance is 500 μm).
【００３３】測定時には、振動発生回路１０５は、所定
の角周波数ω（例えば、２π×１００Hz以上）を有する
電気信号を圧電振動子１０４に送り、圧電振動子１０４
を上記の角周波数ωで、絵素電極１０２（信号配線１０
７）に対して所定の方向（例えば、垂直方向）に振動さ
せる。圧電振動子１０４の振動に伴って、プローブ電極
１０３は絵素電極１０２に対して、上記所定の方向に、
上記の角周波数ωで振幅Δｄだけ変位する。At the time of measurement, the vibration generation circuit 105 sends an electric signal having a predetermined angular frequency ω (for example, 2π × 100 Hz or more) to the piezoelectric vibrator 104, and the piezoelectric vibrator 104
At the above-mentioned angular frequency ω, the pixel electrode 102 (signal wiring 10
7) Vibrate in a predetermined direction (for example, a vertical direction). As the piezoelectric vibrator 104 vibrates, the probe electrode 103 moves in the predetermined direction with respect to the pixel electrode 102.
It is displaced by the amplitude Δd at the above angular frequency ω.
【００３４】プローブ電極１０３、絵素電極１０２及び
両電極の間の絶縁層としての空気によりコンデンサが形
成される。このコンデンサの静電容量は、プローブ電極
１０３の変位に伴って変化する。これは、プローブ電極
１０３の変位に伴って、プローブ電極１０３及び絵素電
極１０２の両電極間の距離が（ｄ＋Δｄsin ωｔ）で変
化するからである。A capacitor is formed by the probe electrode 103, the pixel electrode 102, and air as an insulating layer between both electrodes. The capacitance of this capacitor changes with the displacement of the probe electrode 103. This is because the distance between the probe electrode 103 and the pixel electrode 102 changes with (d + Δd sin ωt) along with the displacement of the probe electrode 103.
【００３５】ここで、ＴＦＴ−ＬＣＤパネルの表示特性
検査の際には、ＴＦＴ１０８のＯＮ、ＯＦＦ状態を制御
する信号（図２（ａ）参照）を上記ゲートライン１１０
に入力すると共に、上記ＯＮ、ＯＦＦ状態を制御するパ
ルス信号（制御信号）に同期し、絵素電極１０２を所定
の電位にするため、例えば図２（ｂ）に示した一定の直
流レベルに対して正振幅と負振幅とが交互に繰り返され
るパルス信号を上記データライン１１１に入力する。こ
の時、絵素電極１０２の電位は図２（ｃ）に示すように
なる。この電位と図５、図７で示した対向電極４０５の
電位との差により液晶の配列を制御して表示が行なわれ
る。When inspecting the display characteristics of the TFT-LCD panel, a signal (see FIG. 2A) for controlling the ON / OFF state of the TFT 108 is applied to the gate line 110.
To a predetermined DC level shown in FIG. 2B, in order to set the pixel electrode 102 to a predetermined potential in synchronism with the pulse signal (control signal) for controlling the ON and OFF states. A pulse signal in which positive and negative amplitudes are alternately repeated is input to the data line 111. At this time, the potential of the picture element electrode 102 becomes as shown in FIG. Display is performed by controlling the alignment of the liquid crystal by the difference between this potential and the potential of the counter electrode 405 shown in FIGS.
【００３６】一方、非接触でＴＦＴマトリクス回路の充
放電特性を測定し、ＴＦＴ−ＬＣＤパネルとしての特性
を予測する場合には、基本的には図２で示したものと同
様の信号が利用できるが、液晶層がないため、データラ
イン１１１には正振幅あるいは負振幅のみを有するパル
ス信号を印加することも可能であり、ゲートライン１１
０には図２（ａ）と同じ信号が印加される。On the other hand, when the charge / discharge characteristics of the TFT matrix circuit are measured without contact to predict the characteristics of the TFT-LCD panel, basically the same signal as that shown in FIG. 2 can be used. However, since there is no liquid crystal layer, it is possible to apply a pulse signal having only a positive amplitude or a negative amplitude to the data line 111.
The same signal as that in FIG. 2A is applied to 0.
【００３７】ＴＦＴ１０８のゲートライン１１０および
データライン１１１に、図２（ａ）及び（ｂ）で示すパ
ルス信号がそれぞれ印加されると、絵素電極１０２の電
位は、図２（ｃ）に示すように変化する。When the pulse signals shown in FIGS. 2A and 2B are applied to the gate line 110 and the data line 111 of the TFT 108, respectively, the potential of the pixel electrode 102 becomes as shown in FIG. 2C. Changes to.
【００３８】つまり、ＴＦＴ１０８がＯＮ状態の時に、
絵素電極１０２は、データライン１１１に印加される電
圧レベルに向かって充電される。そして、ゲートライン
１１０にＴＦＴ１０８をＯＦＦ状態にする信号が印加さ
れると、ＴＦＴ１０８の寄生容量の影響により絵素電極
１０２の電位は降下する。ＴＦＴ１０８がＯＦＦ状態に
ある間、絵素電極１０２の電位は、僅かではあるが、低
下し続ける。That is, when the TFT 108 is in the ON state,
The pixel electrode 102 is charged toward the voltage level applied to the data line 111. When a signal for turning off the TFT 108 is applied to the gate line 110, the potential of the pixel electrode 102 drops due to the influence of the parasitic capacitance of the TFT 108. While the TFT 108 is in the OFF state, the electric potential of the pixel electrode 102 continues to drop, though slightly.
【００３９】これは、絵素電極１０２上に蓄積された電
荷が、ＴＦＴ１０８あるいは他の部分を介して放電され
るからである。なお、上記寄生容量は、ＴＦＴ１０８の
ゲート−ドレイン間に形成される静電容量を意味してい
る。This is because the electric charge accumulated on the pixel electrode 102 is discharged through the TFT 108 or another portion. Note that the parasitic capacitance means an electrostatic capacitance formed between the gate and drain of the TFT 108.
【００４０】振動発生回路１０５は交流電源１１２を有
しており、ゲートライン１１０およびデータライン１１
１に送られるパルス信号と同期するように、制御信号発
生回路１０９により制御される。この結果、交流電源１
１２から圧電振動子１０４を駆動するための信号が、上
記パルス信号と同期して出力される。The vibration generating circuit 105 has an AC power supply 112, and has a gate line 110 and a data line 11.
It is controlled by the control signal generation circuit 109 so as to be synchronized with the pulse signal sent to 1. As a result, AC power supply 1
A signal for driving the piezoelectric vibrator 104 is output from 12 in synchronization with the pulse signal.
【００４１】尚、圧電振動子１０４としては、電気的に
制御可能な圧電材料を用いた圧電バイモルフや積層型圧
電素子を用い、これらに正弦波交流信号を印加して使用
している。As the piezoelectric vibrator 104, a piezoelectric bimorph or a laminated piezoelectric element using an electrically controllable piezoelectric material is used, and a sinusoidal AC signal is applied to them.
【００４２】電流検出回路１０６は、本実施例では、演
算増幅器１１３等を用いた電流電圧変換回路１１５、お
よび増幅回路１１４から構成されている例を示してい
る。ただし、電流検出回路は上記構成に限定されるもの
ではない。In the present embodiment, the current detection circuit 106 is composed of a current-voltage conversion circuit 115 using an operational amplifier 113 and the like, and an amplification circuit 114. However, the current detection circuit is not limited to the above configuration.
【００４３】プローブ電極１０３の変位に伴って、プロ
ーブ電極１０３及び絵素電極１０２の両電極間の距離が
（ｄ＋Δｄ・sin ωｔ）で変化すると、これに対応した
電流がプローブ電極１０３に流れ、電流／電圧変換され
た後、増幅回路１１４を介して出力される。When the distance between the probe electrode 103 and the pixel electrode 102 changes by (d + Δd · sin ωt) due to the displacement of the probe electrode 103, a current corresponding to this changes to the probe electrode 103 and the current flows. / After voltage conversion, it is output via the amplifier circuit 114.
【００４４】ここで、プローブ電極１０３−絵素電極１
０２間の距離が変化した場合について、両電極間の静電
容量の変化を以下に詳細に説明する。なお、説明の便宜
上、プローブ電極１０３が絵素１個に対応している場合
について説明する。Here, the probe electrode 103-the pixel electrode 1
The change in the capacitance between the two electrodes when the distance between the two electrodes changes will be described in detail below. For convenience of explanation, a case where the probe electrode 103 corresponds to one picture element will be described.
【００４５】プローブ電極１０３−絵素電極１０２間の
静電容量をＣG とし、プローブ電極１０３−絵素電極１
０２間の空気の誘電率をε0 とし、絵素電極１０２に蓄
積される電荷をＱG とし、コンデンサの電極の実効的な
面積をＳG とし、両電極間の電位差をＶとすると、プロ
ーブ電極１０３がΔｄ・sin ωｔで変位するので、ＱG
およびＣG は下記で示す式で表される。Let C G be the capacitance between the probe electrode 103 and the pixel electrode 102, and the probe electrode 103-the pixel electrode 1
If the permittivity of the air between 02 is ε 0 , the charge accumulated in the pixel electrode 102 is Q G , the effective area of the capacitor electrode is S G, and the potential difference between both electrodes is V, then the probe Since the electrode 103 is displaced by Δd · sin ωt, Q G
And C G are represented by the formulas shown below.
【００４６】 ＱG ＝ＣG Ｖ （１） ＣG ＝ε0 ＳG ／（ｄ＋Δｄ・sin ωｔ） （２） この時、電流変化検出回路１０６に送られる電流ｉは、
電位差Ｖを一定と仮定すると、電荷ＱG の時間変化に等
しくなり、次式（３）で表される。Q G = C G V (1) C G = ε 0 S G / (d + Δd · sin ωt) (2) At this time, the current i sent to the current change detection circuit 106 is
Assuming that the potential difference V is constant, it becomes equal to the change over time of the charge Q G and is expressed by the following equation (3).
【００４７】 ｉ＝ｄＱG ／ｄｔ ＝ωＶ・Δｄ・ε0 ＳG cos ωｔ／（ｄ＋Δｄ・sin ωｔ）2 （３） 上記電流ｉを電流検出回路１０６で増幅して検知するこ
とにより、電位差Ｖが得られる。I = dQ G / dt = ωVΔdε 0 S G cos ωt / (d + Δdsin ωt) 2 (3) The current difference i is amplified by the current detection circuit 106 to detect the potential difference V. Is obtained.
【００４８】一方、ＴＦＴ基板１０１上の複数の絵素電
極１０２の電位を同時に測定する場合には、検出される
電位は、複数の絵素電極１０２の各電位の平均値になる
が、絵素電極１０２等の電位の変化は、電極の面積比に
したがって変化するので、検出可能である。On the other hand, when the potentials of the plurality of picture element electrodes 102 on the TFT substrate 101 are simultaneously measured, the detected potential is the average value of the respective potentials of the plurality of picture element electrodes 102. A change in the potential of the electrode 102 or the like can be detected because it changes according to the area ratio of the electrodes.
【００４９】絵素電極１０２の電位は、前述のようにし
て測定し、これにより、充放電特性の検査が可能とな
り、開発段階のＴＦＴ−ＬＣＤの特性が予測可能とな
る。なお、この場合、ＴＦＴ基板１０１としては、図７
に示した補助容量を有したものを使用する方が、充放電
特性の測定が容易であり、好ましい。The potential of the picture element electrode 102 is measured as described above, whereby the charge / discharge characteristics can be inspected and the characteristics of the TFT-LCD in the development stage can be predicted. In this case, as the TFT substrate 101, as shown in FIG.
It is preferable to use the one having the auxiliary capacity shown in 1 above because the charge / discharge characteristics can be easily measured.
【００５０】ここで、電流検出回路１０６で実際に検出
された出力の例を図３および図４に示す。Here, examples of outputs actually detected by the current detection circuit 106 are shown in FIGS. 3 and 4.
【００５１】図３は、プローブ電極１０３−絵素電極１
０２間の距離ｄがｄ≫Δｄの場合の充放電特性を示す出
力波形である。一方、図４は、Δｄがｄに近い場合の充
放電特性を示す出力波形である。これらの出力波形のエ
ンベロープに基づいて、充放電特性が求まり、この充放
電の時定数を算出することにより、ＴＦＴ−ＬＣＤの特
性が予測できる。FIG. 3 shows the probe electrode 103-picture element electrode 1
2 is an output waveform showing charge / discharge characteristics when the distance d between 02 is d >> Δd. On the other hand, FIG. 4 is an output waveform showing charge / discharge characteristics when Δd is close to d. The charge / discharge characteristics are obtained based on the envelopes of these output waveforms, and the characteristics of the TFT-LCD can be predicted by calculating the time constant of this charge / discharge.
【００５２】上記の構成によれば、プローブ電極１０３
の変位に伴って、プローブ電極１０３と絵素電極１０２
の間の距離、およびプローブ電極１０３と信号配線１０
７の間の距離がそれぞれ変化する。したがって、プロー
ブ電極１０３と絵素電極１０２の間の静電容量、及びプ
ローブ電極１０３と信号配線１０７の間の静電容量がそ
れぞれ変化する。According to the above arrangement, the probe electrode 103
Along with the displacement of the probe electrode 103 and the pixel electrode 102.
Between the probe electrode 103 and the signal wiring 10
The distance between 7 changes, respectively. Therefore, the electrostatic capacitance between the probe electrode 103 and the pixel electrode 102 and the electrostatic capacitance between the probe electrode 103 and the signal wiring 107 are changed.
【００５３】これら静電容量の変化に伴って、上記の式
（１）〜（３）で示すように、プローブ電極１０３に電
流が流れる。この電流変化が電流変化検出回路１０６に
より検出され、これに基づいてプローブ電極１０３−絵
素電極１０２間の電位差Ｖが求まる。電位差Ｖが求まれ
ば、その充放電特性も明らかになり、充放電の時定数を
算出することによって、トランジスタ回路の特性が評価
できる。As the capacitance changes, a current flows through the probe electrode 103 as shown in the above equations (1) to (3). This current change is detected by the current change detection circuit 106, and the potential difference V between the probe electrode 103 and the pixel electrode 102 is obtained based on this. If the potential difference V is obtained, the charge / discharge characteristics will be clarified, and the characteristics of the transistor circuit can be evaluated by calculating the charge / discharge time constant.
【００５４】なお、ＴＦＴ基板１０１上のＴＦＴマトリ
クス回路に欠陥絵素が存在する場合、欠陥絵素の絵素電
極１０２の充放電特性に変化が生ずる。ＴＦＴ基板１０
１の各部位（正常絵素および欠陥絵素を含めて）を前述
のように測定し、対応する絵素の充放電特性、あるいは
ＴＦＴ１０８のＯＮ状態から所定時間経過後に絵素電位
差Ｖを測定し、それらを互いに比較することにより、欠
陥絵素の検出が行える。When there is a defective pixel in the TFT matrix circuit on the TFT substrate 101, the charge / discharge characteristics of the pixel electrode 102 of the defective pixel change. TFT substrate 10
Each part of 1 (including the normal picture element and the defective picture element) is measured as described above, and the charge / discharge characteristic of the corresponding picture element or the picture element potential difference V is measured after a lapse of a predetermined time from the ON state of the TFT 108. By comparing them with each other, the defective picture element can be detected.
【００５５】本発明のトランジスタ回路特性検査装置
は、上記実施例に限定されず、例えばＬＳＩの配線電極
やコンデンサの片方の電極に接続されたトランジスタ部
分の特性検査を行う場合にも適用できる。The transistor circuit characteristic inspection device of the present invention is not limited to the above-mentioned embodiment, but can be applied to the case of performing characteristic inspection of the transistor portion connected to the wiring electrode of the LSI or one electrode of the capacitor, for example.
【００５６】[0056]
【発明の効果】本発明のトランジスタ回路特性検査装置
は、以上のように、トランジスタをＯＮ、ＯＦＦし、上
記電極部あるいは配線部を所定の電位にする制御信号を
出力する制御信号発生手段と、上記電極部あるいは配線
部と所定の距離を隔てて対向するように配される測定電
極部と、上記制御信号に同期して上記測定電極部を変位
させる変位手段と、上記測定電極部の変位に伴って測定
電極部に流れる電流を検出する検出手段とを備えた構成
である。As described above, the device for inspecting transistor circuit characteristics of the present invention includes control signal generating means for outputting a control signal for turning on and off the transistor and setting the electrode part or the wiring part to a predetermined potential. A measuring electrode portion arranged to face the electrode portion or the wiring portion at a predetermined distance, a displacement means for displacing the measuring electrode portion in synchronization with the control signal, and a displacement of the measuring electrode portion. Along with this, a detection means for detecting the current flowing through the measurement electrode portion is provided.
【００５７】それゆえ、電極部あるいは配線部の電位の
変化、つまりトランジスタ回路の充放電の特性が検出で
きるので、トランジスタ回路の特性が非接触に、しかも
短時間で評価できると共に、トランジスタ回路の欠陥部
分の検出も行える。Therefore, the change in the potential of the electrode portion or the wiring portion, that is, the charging / discharging characteristic of the transistor circuit can be detected, so that the characteristic of the transistor circuit can be evaluated in a non-contact manner in a short time, and the defect of the transistor circuit can be detected. It can also detect parts.
【００５８】又、素子作製工程で、特性の検査および欠
陥素子の検出が行える。従って、トランジスタ回路の開
発段階で、その特性が予測可能となるので、回路の開発
期間の大幅な短縮が図れる。In addition, in the device manufacturing process, it is possible to inspect characteristics and detect defective devices. Therefore, the characteristics of the transistor circuit can be predicted at the development stage, and the development period of the circuit can be greatly shortened.
【００５９】更に、製造段階においても、回路の欠陥部
分の早期発見が可能となり、全体的に製造コストの低減
が可能となるという効果を併せて奏する。Further, even in the manufacturing stage, the defective portion of the circuit can be detected early, and the manufacturing cost can be reduced as a whole.
【図１】本発明のトランジスタ回路特性検査装置の構成
の概略を示す説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram showing an outline of a configuration of a transistor circuit characteristic inspection device of the present invention.
【図２】図１の要部の波形図であり、（ａ）はＴＦＴの
ゲートに印加される信号であり、（ｂ）はＴＦＴのソー
スに印加される信号の一例であり、（ｃ）は絵素電位の
変化を示している。2A and 2B are waveform diagrams of a main part of FIG. 1, in which FIG. 2A is a signal applied to a gate of a TFT, FIG. 2B is an example of a signal applied to a source of a TFT, and FIG. Indicates a change in pixel potential.
【図３】図１の装置で液晶層がない場合のＴＦＴマトリ
クス回路の充放電特性を示す説明図であり、変位距離が
比較的小さい場合を示している。FIG. 3 is an explanatory diagram showing charge / discharge characteristics of the TFT matrix circuit in the case where there is no liquid crystal layer in the device of FIG. 1, showing a case where the displacement distance is relatively small.
【図４】図１の装置で液晶層がない場合のＴＦＴマトリ
クス回路の充放電特性を示す説明図であり、変位距離が
比較的大きい場合を示している。FIG. 4 is an explanatory diagram showing charge / discharge characteristics of the TFT matrix circuit in the case where there is no liquid crystal layer in the device of FIG. 1, showing a case where the displacement distance is relatively large.
【図５】図１の装置で特性検査を行うＴＦＴ−ＬＣＤの
基本的な構成を示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram showing a basic configuration of a TFT-LCD for performing a characteristic test with the device of FIG.
【図６】図５のＴＦＴマトリクス回路のパターン構成を
示す説明図である。6 is an explanatory diagram showing a pattern configuration of the TFT matrix circuit of FIG.
【図７】図１の装置で特性検査を行うＴＦＴ−ＬＣＤの
他の構成を示す説明図であり、この構成によりＴＦＴの
ＯＦＦ状態の電極電位の保持特性が向上する。7 is an explanatory diagram showing another configuration of the TFT-LCD in which the characteristic test is performed by the device of FIG. 1, and this configuration improves the retention characteristic of the electrode potential in the OFF state of the TFT.
【図８】図７のＴＦＴマトリクス回路のパターン構成を
示す説明図である。8 is an explanatory diagram showing a pattern configuration of the TFT matrix circuit of FIG.
１０１ ＴＦＴ基板 １０２ 絵素電極（電極部） １０３ プローブ電極（測定電極部） １０４ 圧電振動子（変位手段） １０６ 電流検出回路（検出手段） １０７ 信号配線（配線部） １０８ 薄膜トランジスタ １０９ 制御信号発生回路（制御信号発生手段） 101 TFT substrate 102 Pixel electrode (electrode part) 103 Probe electrode (measurement electrode part) 104 Piezoelectric vibrator (displacement means) 106 Current detection circuit (detection means) 107 Signal wiring (wiring part) 108 Thin film transistor 109 Control signal generation circuit ( Control signal generation means)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 政隆 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ヤープ株式会社内 (72)発明者 ▲吉▼井 正治 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ヤープ株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Masataka Ito 22-22 Nagaike-cho, Abeno-ku, Osaka-shi, Osaka Within Sharp Corporation (72) Inventor ▲ Shoji Yoshii 22-22 Nagaike-cho, Abeno-ku, Osaka-shi, Osaka No. Sharp Co., Ltd.
Claims (1)
タが基板上に設けられたトランジスタ回路の特性検査を
行うトランジスタ回路特性検査装置において、 トランジスタをＯＮ、ＯＦＦし、上記電極部あるいは配
線部を所定の電位にする制御信号を出力する制御信号発
生手段と、 上記電極部あるいは配線部と所定の距離を隔てて対向す
るように配される測定電極部と、 上記制御信号に同期して上記測定電極部を変位させる変
位手段と、 上記測定電極部の変位に伴って測定電極部に流れる電流
を検出する検出手段とを備えたことを特徴とするトラン
ジスタ回路特性検査装置。1. A transistor circuit characteristic inspection device for inspecting the characteristics of a transistor circuit, wherein a transistor having an electrode portion or a wiring portion is provided on a substrate. A control signal generating means for outputting a control signal for setting a potential, a measurement electrode section arranged so as to face the electrode section or the wiring section at a predetermined distance, and the measurement electrode section in synchronization with the control signal. A transistor circuit characteristic inspection device comprising: a displacement means for displacing the measurement electrode portion; and a detection means for detecting a current flowing through the measurement electrode portion according to the displacement of the measurement electrode portion.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27090491A JPH05107303A (en) | 1991-10-18 | 1991-10-18 | Transistor circuit characteristic inspection device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27090491A JPH05107303A (en) | 1991-10-18 | 1991-10-18 | Transistor circuit characteristic inspection device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05107303A true JPH05107303A (en) | 1993-04-27 |
Family
ID=17492607
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27090491A Pending JPH05107303A (en) | 1991-10-18 | 1991-10-18 | Transistor circuit characteristic inspection device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05107303A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08110365A (en) * | 1994-10-12 | 1996-04-30 | Furontetsuku:Kk | Device and method for inspecting thin-film transistor |
-
1991
- 1991-10-18 JP JP27090491A patent/JPH05107303A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08110365A (en) * | 1994-10-12 | 1996-04-30 | Furontetsuku:Kk | Device and method for inspecting thin-film transistor |
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