本发明专利技术公开一种用于ＴＦＴ－ＬＣＤ蚀刻制程的面板品质虚拟量测方法与系统，先进制程控制单元获取至少一制程机台的制程参数资料值；量测机台获取面板品质量测值，面板品质数据处理单元将抽样的面板品质量测值先减去面板品质量测值的平均值，再除以面板品质量测值的标准偏差；关键参数挑选单元挑选关键制程参数数据值，线性模型预估单元以线性最小二乘算法建立初始预估模型；多产品效益处理单元产生初始多产品预估模型；干扰项系数处理单元得到估计值，以时间序列回归算法处理该误差值，产生干扰项系数后建立虚拟量测模型单元。本发明专利技术能对同一制程配方但不同规格的各式面板进行质量预测，降低抽样量测的频率，减轻预估模型的复杂度。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于预测薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)制程的面板品质虚 拟量测方法及其系统，特别是一种应用于TFT-LCD蚀刻制程的面板品质虚拟量测方法及其 系统。
技术介绍
目前，在TFT-LCD的前段制程中，蚀刻制程是在以光阻剂部份覆盖在要保留的薄 膜上，并曝光显影后，用物理或化学的方式将之去除的制程，以形成所需要的图案。蚀刻制 程依照蚀刻精度、蚀刻手段及目的的不同可分为湿式蚀刻法及干式蚀刻法两大种类。其 中，干式蚀刻法包含了电浆蚀刻法，以及反应性离子蚀刻法；而湿蚀刻则是使用各种化学溶 液，经由与被露出的薄膜产生化学反应以达到蚀刻的目的。蚀刻技术的好坏决定电路的关 键尺寸(CD)，故在蚀刻制程完成之后，会进行蚀刻后检视，以判断蚀刻过程中是否有变异发 生，确保面板生产过程的良率。目前，基于成本的考虑，大部份TFT-LCD的制程对于生产机台的面板品质检测方 法都采用抽样检查的方式，即每天对该机台抽样1 3个同一规格的面板产品，以便监测生 产的质量是否稳定，从而决定面板产品的质量。然而，若面板在制造的过程中出现问题，就 必须等待检测时才会发现，而此时出现问题的生产机台可能已经产出多批不良品。因此，从 制程的操作变量发生变化到面板质量出现问题，便会有一定的时间落后。所以，如何在最短 的时间内发现面板的质量是否出现问题，便是面板制造商面临的主要问题之一。为了提高 机台的生产效率，多数的生产线同时都会有多种不同规格的面板同时生产，常规的抽样量 测方法通常是会对每种面板进行抽样，这无疑会增加检测的工作量，延长面板的生产时间。 因此，如何降低抽检的成本，提高抽检效率，同样也是面板厂商面临的主要问题之一。虚拟量测(VM)技术是解决上述问题的主要手段之一，其基本概念是利用大量的 可以在线测量的过程变量，如先进制程控制数据(APC)去估计生产面板的质量，以便于在 生产机台发生异常时能及时发现，并且同时鉴别出不良品，以节约后续制程的能源，并提高 生产的良率。然而，APC系统的数据量庞大，且某些变量存在强烈的相关性，传统的处理方 法是采用统计回归的方法，而其中应用最多的，就是主成分回归分析(PCR)与部分最小平 方(PLS)方法。但对于PCR/PLS方法来说，它是将数据压缩之后来取代原始变量，以致于现 场工程师无法理解各个变量对面板质量的影响，也无法找到发生变异的关键因素。因此， 为了能更好地了解或掌握生产系统，以有物理意义的变量来建立预估模型无疑是非常有利 的。这些有物理意义的变量对系统的故障诊断，以及提高系统的运行效率都是很有参考价 值的。另外，在TFT-LCD制程中存在很多的不可测的变量，比如在TFT-LCD的蚀刻制程中， 蚀刻液的实际消耗量或蚀刻液中离子的浓度等，皆无法精确的量测。然而这些变量却会直 接影响蚀刻制程后面板的最终关键尺寸值。因此，在虚拟量测系统中必须考虑这些因素的 影响，来提高预估精度。 Μ白勺禾呈白勺“Method of monitoring and/or controlling asemiconductormanufacturing apparatus and a system 15 I禾1J. 6616759 号)， 提出了一种基于PLS方法而计算出制程新的参数设定值，此方法并不能让工程师理解各 个变量对面板质量的影响；而应用于半导体晶圆温度预测的“Method for predicting temperature, test wafer for use intemperature prediction and method for evaluating lamp heating system”(美国专利第6666577号)，则提出了一种预测晶圆 制程温度的方法，此方法只能适用于特定种类的机台，缺乏通用性。中国专利申请号为 200610108408. 6、名称为“半导体制造的虚拟量测预估与建立预估模型的方法与系统”公开 一种建立预估模型的方法，此方法建立多个预估模型，并用相关指标选择最佳模型，但其缺 陷是若多个预估的相关指标都低于给定阈值时，系统会出现无输出值。中国专利申请号为 200610149890. 8、名称为“量测方法以及虚拟量测系统”提出一种基于类神经网络建立虚拟 量测模型的方法，其缺陷是模型的训练时间长，模型的结构复杂，且容易出现局部最优的 现象。
技术实现思路
本专利技术的目的就是提供一种用于预测TFT-LCD制程的面板品质虚拟量测方法及 其系统，以解决现有虚拟量测方法因将数据压缩来取代原始变量，以致于现场工程师无法 理解各个变量对面板质量的影响，也无法找到发生变异的关键因素的问题；同时降低多产 品抽样量测的频率；此外，解决制程不可测变量对面板品质的影响，提高虚拟量测的精度。本专利技术的虚拟量测方法采用的技术方案是采用如下步骤1)先进制程控制单元获取至少一制程机台的制程参数资料值后，原始数据处理单 元将各制程参数数据值先减去制程参数数据值的平均值，再除以制程参数数据值的标准偏 差；2)量测机台获取抽样量测加工后的面板品质量测值，面板品质数据处理单元将 抽样的面板品质量测值先减去面板品质量测值的平均值，再除以面板品质量测值的标准偏 差；3)关键参数挑选单元以逐步回归的方式从制程参数数据值中挑选关键制程参数 数据值，且当制程参数数据值其中之一的偏F值大于且进入阈值时，则该制程参数数据值 即被设定为关键制程参数数据值；4)线性模型预估单元则根据关键制程参数数据值及其对应的实际面板品质量测 值的关系，以线性最小二乘算法建立初始预估模型；5)在初始预估模型的基础上将同一配方下误差的总变动量，依产品种类解成不同 的部份，多产品效益处理单元根据同一配方下各个面板的产品效益产生初始多产品预估模 型；6)干扰项系数处理单元根据关键制程参数数据值，由初始多产品预估模型得到估 计值，并计算该估计值与各估计值所对应的实际面板品质量测值之间的误差值，以时间序 列回归算法处理该误差值，产生干扰项系数后建立虚拟量测模型单元。本专利技术的虚拟量测系统采用的技术方案是包含一制程机台、一先进制程控制单 元和一量测机台、制程机台的输出连接先进制程控制单元的输入，先进制程控制单元的输 出连接原始数据处理单元的输入，原始数据处理单元的输出连接关键参数挑选单元的输入，关键参数挑选单元的输出连接线性模型预估单元的输入，线性模型预估单元的输出连 接多产品效益处理单元的输入，多产品效益处理单元的输出连接干扰项系数处理单元的输 入，干扰项系数处理单元的输出连接虚拟量测模型单元的输入；所述量测机台的输出连接 面板品质数据处理单元的输入，面板品质数据处理单元的输出连接多产品效益处理单元的 输入；将干扰项系数处理单元与关键参数挑选单元相连。本专利技术具有如下优点(1)由逐步回归方法挑选出关键的制程参数来建立虚拟量测模型，藉此可提高现 场工程师对该些制程参数对面板质量影响的了解。(2)藉由ANCOVA建立虚拟量测模型，藉此可对同一制程配方但不同规格的各式面 板进行质量预测，降低抽样量测的频率，减轻预估模型的复杂度。(3)由时间序列技术弥补不可测参数对面板质量的影响。附图说明图1为本专利技术用于TFT-LCD蚀刻制程的面板品质虚拟量测系统的构造本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
一种用于TFT LCD蚀刻制程的面板品质虚拟量测方法，其特征是采用如下步骤1)先进制程控制单元(120)获取至少一制程机台(110)的制程参数资料值(131)后，原始数据处理单元(130)将各制程参数数据值(131)先减去制程参数数据值(131)的平均值，再除以制程参数数据值(131)的标准偏差；2)量测机台(190)获取抽样量测加工后的面板品质量测值(192)，面板品质数据处理单元(191)将抽样的面板品质量测值(192)先减去面板品质量测值(192)的平均值，再除以面板品质量测值(192)的标准偏差；3)关键参数挑选单元(140)以逐步回归的方式从制程参数数据值(131)中挑选关键制程参数数据值(141)，且当制程参数数据值(131)其中之一的偏F值大于且进入阈值时，则该制程参数数据值(131)被设定为关键制程参数数据值(141)；4)线性模型预估单元(150)根据关键制程参数数据值(141)及其对应的实际面板品质量测值(192)的关系，以线性最小二乘算法建立初始预估模型(151)；5)在初始预估模型(151)的基础上将同一配方下误差的总变动量，依产品种类解成不同的部份，再以假设检定的方法来判断这些产品因素是否确实能解释资料的变动，多产品效益处理单元(160)根据同一配方下各个面板的产品效益产生初始多产品预估模型(161)；6)干扰项系数处理单元(170)根据关键制程参数数据值(141)，由初始多产品预估模型(161)得到估计值，并计算该估计值与各估计值所对应的实际面板品质量测值(192)之间的误差值，以时间序列回归算法处理该误差值，产生干扰项系数(171)后建立虚拟量测模型单元(180)。2.根据权利要求1所述的用于TFT-LCD蚀刻制程的面板品质虚拟量测方法，其特征 是步骤3)中关键参数挑选单元(140)从制程参数数据值(131)中挑选与面板品质量测值 (192)最相关的关键制程参数数据值(141)时，先在所有的制程参数数据值(131)中寻找出 对最终面板品质最大的偏F值，再将其加入模型中形成第一模型(210)，再...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈山，潘天红，盛碧琦，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：32
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