1.Particle检查

-1-1.particle检查沈洵王晓凤徐华伟在TFT基板生产中，particle是产生不良的重要因素。设备发尘是particle的来源之一。如果洗净、成膜、PR/曝光或刻蚀设备出现异常，使基板表面particle过多，易引起TFT特性不良，导致最终产品出现点缺陷甚至线缺陷，降低良品率。例如，成膜时基板表面的particle留在膜中，经过PR/曝光、刻蚀过程后，可能会造成断线等不良。实际生产中通过对基板表面的particle数量、大小、位置的检查，可以对上述各生产设备发尘状况进行监测。对于出现异常的设备，还可以通过particle检查判断异常发生位置。并通过分析原因，采取相应措施减少设备的发尘量。一.particle检查原理particle检查的基本原理如图1所示。采用波长为780nm的激光照射基板表面。尺寸不同的particle对于入射光会产生不同的散射，受光部件接受基板表面反射光，并通过photomultiplier（光电倍增管）将不同强度的反射光变换为不同的电压信号，根据电压的强弱来测出基板表面particle的尺寸大小。实际检测中，为了增加反射光强度，一般采用镀140nmCr膜的dummy基板进行检测。二.particle检查方法和结果显示particle检查过程基本为自动操作，主要检测步骤为：1.在计算机系统设置测量Recipe(测量基板数量，测量模式等)；2.待测基板Cassette进入Stage；3.机械手将1sheet送入检测位置；4.激光束扫描基板表面，并在计算机屏幕显示测量结果根据工艺的不同，particle检查设定的尺寸范围有2种标准：small（S）：1.0-3.0μm，middle(M)：3.0-5.0μm，Large(L)：5.0μm或S：3.0-5.0μm，M：5.0-10.0μm，L：10.0μm（设定方法见附录）。检查结果按以下方式显示（如图2）：图1检测原理图-2-1.不同尺寸（S、L、M）的particle在基板表面的位置；2.不同尺寸（S、L、M）particle的数量；3.histogram图（横轴：particle尺寸的感度，分255级；纵轴：particle数量）。三.设备发尘状况的particle检查流程采用particle检查进行设备发尘状况检测时，按照图3所示流程进行：对比particle检2和particle检1的数值，根据其增加量的大小和位置，可以判断生产设备是否出现异常以及异常出现的位置。不同设备检查的具体流程﹑实施频率﹑判断标准﹑对应措施等也不相同。附录一.particle检查尺寸范围的设定实际生产中不同工艺对于particle的管理有以下两种不同的尺寸范围：S：1~3μm，M：3~5μm，L：5μm以上S：3~5μm，M：5~10μm，L：10μm以上因此进行particle检查时要确认采用正确的测量范围。需要设定或更改particle检查的尺寸范围时，按以下步骤进行。1.选择合适的标准粒子进行测量范围的设定针对以上两种尺寸范围，设备厂家提供了尺寸为1μm，3μm，5μm，10μm的标准粒子（材料：聚苯乙烯PS）。进行particle检查测量范围设定时，首先要选择合适的标准粒子。2.调整Photomultiplier上施加的电压（PM电压）在各生产设备中进行处理ゴミ检2ゴミ检1洗净图3设备发尘状况检查流程(1)被检测出的ゴミ的位置，尺寸大小以不同颜色的分布来表示(2)每种尺寸的个数都有表示(3)ゴミ检的感度可分为255个等级，每级的个数用histogram来表示图2ゴミ检查测定结果的表示-3-将S，M，L类型的标准粒子（S/M/L：1μm/3μm/5μm或3μm/5μm/10μm）分别喷在基板表面进行检测（如附图1）。以L粒子为例，检测基板上只喷有L粒子，检测结果有一peaklevel，如附图2所示。如果该峰值并没有在histogram中表示出来，那么可以降低PM电压，使peaklevel在histogram的表示范围内。采用上述方法，调节PM电压值，使S、M、L的peaklevel都在histogram表示范围内。3.设定测量结果的感度由于标准S、M、L粒子的尺寸已知，通过检测标准粒子可以对测量结果进行感度的设定。具体方法如下：以标准粒子尺寸：S=1μm，M=3μm，L=5μm为例进行说明。如果S粒子的peaklevel对应的感度为80，那么设定80的90%（即感度72）的位置为1μm粒子感度的下限，称为Slicelevel（如附图3）。同样也可以设定M、L的slicelevel。如果M粒子的peaklevel对应的感度为142，L粒子的peaklevel对应的感度为242，则M粒子的Slicelevel为：142×90%=128，L粒子的假设peaklevel为80设定level72以上的尺寸为1μm以上1μm以上附图3Slicelevel的设定纯水+polystyrenelatex标准粒子雾状附图1标准粒子的喷洒将PM电压降为700VPM：750VPM：700V附图2PM电压的调整-4-Slicelevel为：242×90%=218。这样设定S范围（1μm~3μm）对应感度为72~128，M范围（3μm~5μm）对应感度为128~218，L范围（5μm以上）对应感度为218~255。4.注意事项peaklevel应选择测量结果中心位置对应的数值而不是最高点的值。(1)如果histogram显示的测量结果形状极不规则，则有可能基板在喷标准粒子前被别的particle污染，这种情况下不能进行正确的设定。(2)标准粒子只喷涂在基板的半侧。如果测定结果显示整块基板上都存在数量较多的particle，可以判断基板被污染，需要更换基板重新进行设定。二.particle检查设备的感度管理生产中通过particle检查对各个生产设备的状态进行监测，因此particle检查设备的感度是否正确直接影响到判断设备是否正常运转。一旦particle检查设备的感度发生异常，本来没有异常的设备也可能被迫停机，造成重大损失。由此可知particle检查设备的感度管理是非常重要的。1.管理方法定期对附有标准粒子的基板（规格由particle检查设备厂家设定）进行测定，监视histogram的峰值（Peak）位置。例如peak的位置设定在“95”，如果检测结果偏离了该值说明设备测量的感度发生了变化，需要对其重新设定。2.感度的维持与调整由于laser光量的下降，受光部系统的因素或其他光学方面的原因可能导致particle检查设备长期使用后产生感度下降。从根本上来说，要维持正常的感度，最好通过部品交换等措施来改善设备性能。但是，如果感度下降的幅度较小，可以通过调整photomultiplier的施加电压（PM电压）对感度进行补正（如附图5）。PM电压：700VPM电压：调整到750V0859525508595255②的位置为整个“山”的peak，但peaklevel应该选在山的中心①。附图4peaklevel的选定-5-1μm标准粒子的peak在“85”peak位置回复到“95”附图5感度的调整