[發明專利]用于TFT-LCD蝕刻制程的面板品質虛擬量測方法與系統

無效

• 申請號: 201010262322.5
• 申請日: 2010-08-25
• 公開（公告）號: CN101976045A
• 公開（公告）日: 2011-02-16
• 發明（設計）人: 陳山;潘天紅;盛碧琦
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04;H01L21/66
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

技術領域

本發明涉及一種用于預測薄膜晶體管液晶顯示器(TFT-LCD)制程的面板品質虛擬量測方法及其系統，特別是一種應用于TFT-LCD蝕刻制程的面板品質虛擬量測方法及其系統。

背景技術

目前，在TFT-LCD的前段制程中，蝕刻制程是在以光阻劑部份覆蓋在要保留的薄膜上，并曝光顯影后，用物理或化學的方式將之去除的制程，以形成所需要的圖案。蝕刻制程依照蝕刻精度、蝕刻手段及目的的不同可分為：濕式蝕刻法及干式蝕刻法兩大種類。其中，干式蝕刻法包含了電漿蝕刻法，以及反應性離子蝕刻法；而濕蝕刻則是使用各種化學溶液，經由與被露出的薄膜產生化學反應以達到蝕刻的目的。蝕刻技術的好壞決定電路的關鍵尺寸(CD)，故在蝕刻制程完成之后，會進行蝕刻后檢視，以判斷蝕刻過程中是否有變異發生，確保面板生產過程的良率。

目前，基于成本的考慮，大部份TFT-LCD的制程對于生產機臺的面板品質檢測方法都采用抽樣檢查的方式，即每天對該機臺抽樣1～3個同一規格的面板產品，以便監測生產的質量是否穩定，從而決定面板產品的質量。然而，若面板在制造的過程中出現問題，就必須等待檢測時才會發現，而此時出現問題的生產機臺可能已經產出多批不良品。因此，從制程的操作變量發生變化到面板質量出現問題，便會有一定的時間落后。所以，如何在最短的時間內發現面板的質量是否出現問題，便是面板制造商面臨的主要問題之一。為了提高機臺的生產效率，多數的生產線同時都會有多種不同規格的面板同時生產，常規的抽樣量測方法通常是會對每種面板進行抽樣，這無疑會增加檢測的工作量，延長面板的生產時間。因此，如何降低抽檢的成本，提高抽檢效率，同樣也是面板廠商面臨的主要問題之一。

虛擬量測(VM)技術是解決上述問題的主要手段之一，其基本概念是利用大量的可以在線測量的過程變量，如先進制程控制數據(APC)去估計生產面板的質量，以便于在生產機臺發生異常時能及時發現，并且同時鑒別出不良品，以節約后續制程的能源，并提高生產的良率。然而，APC系統的數據量龐大，且某些變量存在強烈的相關性，傳統的處理方法是采用統計回歸的方法，而其中應用最多的，就是主成分回歸分析(PCR)與部分最小平方(PLS)方法。但對于PCR/PLS方法來說，它是將數據壓縮之后來取代原始變量，以致于現場工程師無法理解各個變量對面板質量的影響，也無法找到發生變異的關鍵因素。因此，為了能更好地了解或掌握生產系統，以有物理意義的變量來建立預估模型無疑是非常有利的。這些有物理意義的變量對系統的故障診斷，以及提高系統的運行效率都是很有參考價值的。另外，在TFT-LCD制程中存在很多的不可測的變量，比如在TFT-LCD的蝕刻制程中，蝕刻液的實際消耗量或蝕刻液中離子的濃度等，皆無法精確的量測。然而這些變量卻會直接影響蝕刻制程后面板的最終關鍵尺寸值。因此，在虛擬量測系統中必須考慮這些因素的影響，來提高預估精度。

現有的應用于半導體制程的“Method?of?monitoring?and/or?controlling?a?semiconductormanufacturing?apparatus?and?a?system”(美國專利第6616759號)，提出了一種基于PLS方法而計算出制程新的參數設定值，此方法并不能讓工程師理解各個變量對面板質量的影響；而應用于半導體晶圓溫度預測的“Method?for?predicting?temperature，test?wafer?for?use?intemperature?prediction?and?method?for?evaluating?lamp?heating?system”(美國專利第6666577號)，則提出了一種預測晶圓制程溫度的方法，此方法只能適用于特定種類的機臺，缺乏通用性。中國專利申請號為200610108408.6、名稱為“半導體制造的虛擬量測預估與建立預估模型的方法與系統”公開一種建立預估模型的方法，此方法建立多個預估模型，并用相關指標選擇最佳模型，但其缺陷是：若多個預估的相關指標都低于給定閾值時，系統會出現無輸出值。中國專利申請號為200610149890.8、名稱為“量測方法以及虛擬量測系統”提出一種基于類神經網絡建立虛擬量測模型的方法，其缺陷是：模型的訓練時間長，模型的結構復雜，且容易出現局部最優的現象。

發明內容