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[국내논문] TFT-LCD용 TFT기판에서 저에너지 전자빔을 이용한 전기적 결함 검출 메카니즘 분석
Analysis of the Electrical Defect Detection Mechanism using a Low Energy Electron Beam on the TFT Substrate for TFT-LCDs 원문보기

한국산학기술학회논문지 = Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society, v.12 no.4, 2011년, pp.1803 - 1811  

오태식 (선문대학교 공과대학 정보디스플레이학과) ,  김호섭 (선문대학교 공과대학 정보디스플레이학과) ,  김대욱 (선문대학교 공과대학 정보디스플레이학과) ,  안승준 (선문대학교 공과대학 정보디스플레이학과) ,  이건희 (LG디스플레이주식회사 생산기술센터 검사기술연구실)

초록
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TFT-LCD용 TFT기판 상에서 저에너지 마이크로 컬럼을 이용하는 전기적인 결함 검출 메카니즘을 분석하였다. 본 연구에서는 고진공 챔버 내에서 7인치 TFT 기판에 저에너지 전자빔을 주사하여 여러 가지 불량 화소에 대한 SEM 이미지를 획득하였다. 더불어 각각의 불량 화소에서 나타나는 현상과 전기적인 거동과의 연관성을 분석하여 검출 메카니즘을 해석하였다. 그 결과로서 저에너지 초소형 전자 컬럼을 이용하는 저에너지 전자빔에 의한 SEM 이미지는 전자간 반발효과에 크게 영향을 받는 일관성 있는 결과를 확인하였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

We have analyzed the electrical defect detection mechanism using low energy microcolumn on the TFT substrate for TFT-LCD. In this study, we have acquired the SEM images of the various pixel defects for 7-inch TFT substrate by scanning of low energy electron beam in the high vacuum chamber. Futhermor...

주제어

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문제 정의

  • 본 연구에서는 7인치 TFT-LCD용 TFT 기판의 단선결함을 저에너지 초소형 전자 컬럼으로 검출하는 메카니즘을 분석하였다. 금회의 연구에 적용된 검사 시스템은 기존의 전자 컬럼을 적용하여 상용되어져 있는 펄스 신호 검출 방식과는 다른 개념으로 물리적인 결함이 전기적인 신호 특성에 미치는 영향을 SEM 이미지로 검출하는 방식을 적용하였다.
  • 본 연구에서는 상기의 저에너지 초소형 전자 컬럼을 이용하는 TFT-LCD용 TFT 기판의 화소 결함 검사에 있어서 다양한 불량 화소들에서 나타나는 현상들과 전기적인 동작특성과의 연관성 분석을 통해서 그 검출 메카니즘을 고찰하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
전자 컬럼은 어떤 기능을 하는가? 전자 컬럼(electron column)은 전자 현미경(electron microscope)에 주로 사용되어지는 주요 구성 요소로서 전자빔(electron beam)을 방출시켜 가속 및 집속 그리고 주사(scan)시키는 기능을 동시에 담당한다. 전자 현미경에서 가속 및 집속된 전자빔은 분석하고자 하는 시료의 표면에서 탐침(probe)의 역할을 한다.
저에너지 초소형 전자 컬럼이 기존의 전자 컬럼 방식에서 문제시되는 장비 규모의 문제나 생산성 저조의 문제를 해결할 수 있는 가능성이 높은 이유는? 따라서 저에너지 초소형 전자 컬럼은 복수개의 전자컬럼을 이용하여 멀티 어레이(multi-array) 형태로 제작할 수 있기 때문에 기존의 전자 컬럼 방식에서 문제시되는 장비 규모의 문제나 생산성 저조의 문제를 해결할 수 있는 가능성이 높다. 또한 저에너지 전자빔으로 구동되어지기 때문에 디스플레이 소자에 손상을 거의 주지 않는 검사 장비를 구현할 수 있다[13,14].
7인치 TFT-LCD용 TFT 기판의 단선결함을 저에너지 초소형 전자 컬럼으로검출하는 메카니즘을 분석한 결과는? 본 연구에서는 7인치 TFT-LCD용 TFT 기판의 단선결함을 저에너지 초소형 전자 컬럼으로검출하는 메카니즘을 분석하였다. 금회의 연구에 적용된 검사 시스템은 기존의 전자 컬럼을 적용하여 상용되어져 있는 펄스 신호 검출 방식과는 다른 개념으로 물리적인 결함이 전기적인 신호 특성에 미치는 영향을 SEM 이미지로 검출하는 방식을 적용하였다. 검사 시스템에 적용된 저에너지초소형 전자 컬럼은 100∼300 eV 정도로 가속된 저에너지 전자빔이 프로브의 역할을 하므로 기존의 전자 컬럼을 사용하는 방식보다 측정 시료에 미치는 영향을 대폭줄여줄 수 있을 뿐만 아니라 컬럼이 초소형이기 때문에향후 멀티 컬럼 방식으로 적용하면 생산성 문제도 해결할 수 있는 장점을 가지고 있다.
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참고문헌 (14)

  1. Y. C. Kim, D. W. Kim, S. Ahn, T. S. Oh, J. B. Kim, Y. S. Roh, D. G. Hasko, and H. S. Kim, "Inspection method for contact/via-holes using a low-energy electron microcolumn," J. Vac. Sci. Technol. B, 27(6), pp. 3208, 2009. 

  2. H. S. Kim, S. Ahn, D.W. Kim, Y.C. Kim, S. J. Ahn, "Photo-mask fabrication by low-energy micro-column lithography," Microelectronic Engineering, 86, pp. 2049, 2009. 

  3. "Applied Materials Enhanced Aerial Imaging Technology Addresses 22nm Photomask Inspection Challenges," http://www.businesswire.com/news/home/20100913005583/en/Applied-Materials-Enhanced-Aerial-Imaging-Technology-Addresses. 

  4. J. C. Hunter, M. Brunner, R. Schmid, and F. Abboud, "Issues and Challenges Associated with Electrical Testing of Large LCD-TV Arrays," SID Symposium Digest of Technical Papers, Vol. 36(1), pp. 1800, 2005. 

  5. T. Tanaka, "Large Area Processing PECVD System," Proc. of ASID'06, 8-12 Oct, New Delhi, pp. 12, 2006. 

  6. "AKT Introduces AKT-40K EBT for Testing 7th Generation Flat Panel Display Substrates," http://www.physorg.com/news176.html 

  7. Tae-Sik Oh, Dae-Wook Kim, Young Chul Kim, Seungjoon Ahn, Gun-hee Lee, H. S. Kim, "Inspection of open defects in a thin film transistor-liquid crystal display panel by using a low-energy electron micro-column," J. Vac. Sci. Technol. B 28, pp. C6C69, 2010. 

  8. H. S. Kim, D. W. Kim, S. J. Ahn, Y. C. Kim, S. S. Park, K. W. Park, N. W. Hwang, S. W. Jin and S. Y. Bae, "Feasibility study of TFT-LCD array tester using low voltage micro-columns," Microelectronic Engineering, Vol. 85(5-6), pp. 782, 2008. 

  9. H. Weigand, S. Gautsch, W. Strohmaier, M. Fleischer, U. Staufer, N.F. de Rooij, D.P. Kern, "Microcolumn design for a large scan field and pixel number," J. Vac. Sci. Technol. B, 27(6), pp. 2542, 2009. 

  10. E. Kratschmer, H. S. Kim, M. G. R. Thomson, K. Y. Lee, S. A. Rishton, M. L. Yu, S. Zolgharnain, B. W. Hussey, and T. H. P. Chang, "Experimental evaluation of a $20{\times}20mm$ footprint microcolumn," J. Vac. Sci. Technol. B 14, pp. 3792, 1996. 

  11. E. Kratschmer, H. S. Kim, M. G. R. Thomson, K. Y. Lee, S. A. Rishton, M. L. Yu, and T. H. P. Chang, "An electron-beam microcolumn with improved resolution, beam current, and stability," J. Vac. Sci. Technol. B 13, pp. 2498, 1995. 

  12. C. Stebler, T. Pfeffer, U. Staufer, and N. F. de Rooji, "Microfabricated double layer octupoles for microcolumn applications," Microelectronic Engineering 46, pp. 401, 1999. 

  13. T. H. P. Chang, M. G. R. Thomson, E. Kratschmer, H. S. Kim, M.L. Yu, K.Y. Lee, S. A. Rishton, B. W. Hussey, and S. Zolgharnain, "Electron-beam micro-columns for lithography and related applications," J. Vac. Sci. Technol. B 14, pp. 3774, 1996. 

  14. H. S. Kim, D. W. Kim, S. J. Ahn, S. S. Park, M. H. Seol, and Y. C. Kim, "Multi-Beam Microcolumns Based on Arrayed SCM and WCM," J. of Korean Phys. Soc. 45(5), pp. 1214, 2004. 

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