结晶薄膜品质监控系统及方法技术方案

本发明专利技术是一种结晶薄膜品质监控系统及方法，所述系统包含一讯号撷取系统及一数据整合系统两部分，该讯号撷取系统包含有：至少一可投射的光源单元及至少一可承载待测的结晶薄膜的承载单元，以光源照射置于承载单元上的待测结晶薄膜；以一感测单元组撷取该光源照射过待测结晶薄膜的讯号；一数据整合系统是与该感测单元组联机，以该数据处理器整合该结晶薄膜讯号数据，可整合处理来自讯号撷取系统的数据，并将该整合后的数据输入于一数据库并进行搜寻；将该结晶薄膜讯号数据与该数据库的数据以若干模块进行校正、比对、判断等步骤，并依据比对结果产生一可供判读的结果信息；最后，结果信息输出于操作者端。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，尤指可达实时、快速且可靠的制程监控，在制程中即可实时且完全掌控的，精确且快速，不需若现有技术耗时在薄膜结晶的检测上，使产品产量多、可靠度提升且良率高。然一般需量产皆须低温制程，最热门的低温多晶硅TFT LCD最主要的特性是有2个Order以上的电子移动率(Mobility)，驱动电路可直接制在基板上及画素(Pixel)可以做得很小等优势，因此可制成高品质的液晶显示器(LCD)。而目前低温Poly-Si TFT LCD的技术可分二种，固相结晶化(SolidPhase Crystallization，SPC)的制程技术，以及激光退火结晶(LaserAnnealing Crystallization，LAC)的制程技术。SPC制程技术是从1984年由Seiko Epson开始使用，因品质无法提升至要求水平，目前已很少厂商使用。而LAC制程技术是从1992年被运用到Poly-Si TFT LCD制程上，目前业界多以激光退火结晶(LAC)制成低温多晶硅TFT LCD，其所使用的是准分子激光(Excimer Laser)，以Ar的激光光点进行每秒数米的高速扫描，使非结晶硅形成多结晶硅。然一般而言，在激光退火进行非晶硅的低温多晶硅结晶步骤时，所形成的多晶硅的结晶尺寸(Grain sizes)越大，越均匀，电子移动率越高，因此结晶品质为成败的关键所在。是如附图说明图1所示，是在激光退火进行非晶硅的低温多晶硅结晶步骤时，所形成的多晶硅的结晶尺寸对均均度及电子移动率的情形的简单示意图。清楚看出，结晶品质监控的重要性。但目前监控结晶品质技术仍有极大的缺陷，其主要有扫描式电子显微镜(SEM)，以及人工检查两种。对于以扫描式电子显微镜监测而言，其仅能在结晶完成之后观看其结晶情形，或再分析其是否结晶情形，SEM成本高、费时，且无法作实时监控，只能作日后的改善参考。至于土法炼钢的人工检查，速度虽较快，可实时监控，但人为误差大、不可靠，监测结果因人而异，不够精准，且无法建立品质数据库作管制。因此，对于激光退火进行非晶硅的低温多晶硅而言，业者急需建立一完整且正确的监控系统，且能实时监控、建立品管数据库。为此，本专利技术即是提出一对于非晶薄膜经以如激光退火等为核心技术形成结晶薄膜后，直接进行监控结晶品质，如此改善取代上述种种缺陷，可达实时、快速且可靠的监控，且可配合机台建立品管数据库，与其它检测机台联机，建立整厂监控系统。本专利技术的次要目的是提供一种，舍弃单独高成本的机台及低可靠度的人为监控，取二者的优势一并利用，舍弃二者的缺陷，再利用一新数据整合系统的设计，可与其它外围检测机台联机，建立整厂监控系统，提供更低成本且更简单操作的监控。本专利技术的再一目的是提供一种结晶薄膜品质监控系统，明了不复杂，维护成本低，对操作者端而言，操作简易且可靠。本专利技术是一种，该结晶薄膜品质监控系统主要包含一讯号撷取系统及一与其联机的数据整合系统两部分，该讯号撷取系统包含至少一光源单元，是可投射出光源；至少一承载单元，各该承载单元是可承载若干待测的结晶薄膜，且所述光源单元投射出的光源是可通过承载单元承载的结晶薄膜；一感测单元组，包含若干感测单元，可接收感测所述光源单元投射出的光源，于通过所述承载单元承载的结晶薄膜的光源讯号；其中，该数据整合系统是与该感测单元组联机，可整合处理来自该讯号撷取系统的数据。而以上述结晶薄膜品质监控系统施行的监控方法，其步骤包含(a)以光源照射若干安置于若干承载单元上的待测结晶薄膜；(b)撷取该光源照射过待测结晶薄膜的讯号。(c)以一数据处理器整合该结晶薄膜讯号数据；(d)将该整合后的数据输入于一数据库并进行搜寻；(e)将该结晶薄膜讯号数据与该数据库的数据进行比对步骤，并依据比对结果产生一可供判读的结果信息；(f)最后，结果信息输出。此外，可使该撷取讯号转换为可供判读的复数个数据数值，各该数据数值是形为N维的监控标的，且≥1；并搜寻出一M维监控范围，M≥1，但M≤N，且该监控范围是自该监控标的所选择出的适当范围；以该结晶薄膜讯已转换为可供判读的数据数值座落于该监控范围的情形，作为结晶薄膜品质监控优劣的依据。数据整合系统的构成要件是包括有一数据处理器，以及一数据库。数据整合系统的构成要件还包括若干模块，可对讯号撷取系统取得的数据加以校正、比对及判断。数据整合系统的构成要件还包括若干外挂的输出装置与该数据整合系统联机。附图标号说明300-本专利技术的结晶薄膜品质监控系统；301-讯号撷取系统；3000-待测结晶薄膜；3012-光源单元；3012a-反射光源；3012b-非反射光源；3013-感测单元组；3013a、3013b-感测单元；3014-支承装置；3015-光散射单元；3016-承载单元；302-数据整合系统；3021-数据处理器；3022-数据库；3023-比对模块；3024-校正模块；3025-判断模块；3026-记忆模块；3027-打印机制；3028-显示器；3029-激光机台；3030-外围检测机台；3031-品管数据库；401、402、403、404、405、406、407、408、409、410、411、412、413、414、415-本专利技术的结晶薄膜品质监控方法实施流程。日前被普遍视为明日的星的TFT LCD产业，对于关键的一的低温多晶硅(low temp poly-Si)TFT LCD激光退火结晶因主要具有高电子移动率(electron mobility)、驱动电路可直接制在基板上及画素(Pixel)可以做得很小等优势，因此可制成高品质的LCD。而目前业界多以激光退火结晶(LAC)制成低温多晶硅TFT LCD，其所使用的是准分子激光(Excimer Laser)，以Ar的激光光点进行每秒数米的高速扫瞄，使非结晶硅形成多结晶硅。而因结晶薄膜的结晶品质实为关键技术的一，因此本专利技术是对于结晶薄膜品质监控提出优质的系统及方法。请参阅图2所示，是本专利技术的结晶薄膜品质监控系统实施例的示意图。一结晶薄膜品质监控系统300，其主要包含一讯号撷取系统301及一数据整合系统302两部分。该讯号撷取部301是用以撷取待测结晶薄膜的相关参数讯号，其主要包含有若干光源单元(light source unit)3012，其可依所需为单或多光源设计，如图标中的反射光源3012a及非反射光源3012b，该非反射光源3012b需再藉以照射至一光散射单元(optical diffusion unit)3015，以达同等光程，该光散射单元3015是散射镜(diffusion mirror)或光纤等构成，所述光源单元是钨丝、卤素或汞灯等，为单一或同时使用者，可投射出光源照射待测结晶薄膜3000。至少一承载单元(Stage unit)3016，各该承载单元3016是可承载待测的结晶薄膜3000，可以单一或同时监测若干待测结晶薄膜3000，且上述光源单元3012投射出的光源是可通过承载单元3016承载的结晶薄膜3000，其中承载单元3016是自动或手动承载，并以玻璃或晶圆舟(cassette)所组成。一感测单元组3013，可接收感测所述光源单元3012投射出的光源于通过承载单元3016承载的结晶薄膜3000的光源讯号，该感测单元组3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种结晶薄膜品质监控系统，用于监控结晶薄膜的品质，包括：一讯号撷取系统及一与其联机的数据整合系统，该讯号撷取系统包含：至少一光源单元，可投射出光源；至少一承载单元，各该承载单元是可承载若干待测的结晶薄膜，且所述光源单元投射出的光 源可通过所述承载单元承载的结晶薄膜；一感测单元组，接收感测所述光源单元投射出的光源，于通过所述承载单元承载的结晶薄膜的光源讯号；其中，该数据整合系统是与该感测单元组联机，可整合处理来自该讯号撷取系统的数据。

【技术特征摘要】
1.一种结晶薄膜品质监控系统，用于监控结晶薄膜的品质，包括一讯号撷取系统及一与其联机的数据整合系统，该讯号撷取系统包含至少一光源单元，可投射出光源；至少一承载单元，各该承载单元是可承载若干待测的结晶薄膜，且所述光源单元投射出的光源可通过所述承载单元承载的结晶薄膜；一感测单元组，接收感测所述光源单元投射出的光源，于通过所述承载单元承载的结晶薄膜的光源讯号；其中，该数据整合系统是与该感测单元组联机，可整合处理来自该讯号撷取系统的数据。2.如权利要求1所述的结晶薄膜品质监控系统，其中所述的数据整合系统的构成要件包括一数据处理器(Data processing unit)，是可处理来自该讯号撷取系统的讯号，使其整理转换成可供阅读的数值、参数；一数据库(data base)，该数据库已存有至少一组待测结晶薄膜的优良结晶薄膜的数值数据及劣质结晶薄膜的数值数据。3.如权利要求1所述的结晶薄膜品质监控系统，其中所述的数据整合系统的构成要件还包括一比对模块，该比对模块是可将数据处理取得转换的数值、参数与数据库的既存数据作比对；一校正模块，该校正模块是可将数据处理器取得的数值、参数与数据库的既存数据作比对后校正，得知多个需校正久数值方向；一判断模块，该判断模块是可将来自校正模块、比对模块的数据作一适当判断，产生一可供判读的结果信息；一记忆模块，将上述判断模块判断的结果记录下来，并可依不同实际情形加以分类誀录或统计记录。4.一种结晶薄膜品质监控方法，步骤包含(a)使若干待测结晶薄膜安置于若干承载单元上；(b)以光源照射若干待测结晶薄膜；(c)撷取该光源照射过待测结晶薄膜的讯号；(d)以一数据处理器整合该结晶薄膜讯号数据；(e)将该整合后的数据...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈毓铨，
申请(专利权)人：沈毓铨，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]