毛繼禹，薛鳳明，承小輝，徐 錚

（北京京東方顯示技術(shù)有限公司，北京 100176）

1 現(xiàn)有宏觀檢測問題所在

目前在TFT行業(yè)中，CF基板的宏觀缺陷是無法進(jìn)行修補(bǔ)的，當(dāng)缺陷的特性值超過Spec，Glass上相對應(yīng)的Panel就會被判為NG，通過統(tǒng)計每天會有很多Panel因為宏觀品質(zhì)問題被判為NG。

設(shè)備方面，CF基板的宏觀品質(zhì)監(jiān)控主要由Mura設(shè)備及Macro設(shè)備構(gòu)成：

1.1 Mura設(shè)備

主要負(fù)責(zé)基板宏觀品質(zhì)的在線監(jiān)控，Mura機(jī)通過CCD及光源的組合對Glass進(jìn)行拍照，生成灰度圖像，操作員（OP）通過觀察此灰度圖像進(jìn)行缺陷的在線監(jiān)控。如圖1。

圖1

1.2 Macro設(shè)備

主要負(fù)責(zé)宏觀缺陷的終檢確認(rèn)，由OP在Na燈和熒光燈的照射下，對CF基板進(jìn)行人眼缺陷的確認(rèn)。如圖2。

圖2

目前，Macro設(shè)備與Mura設(shè)備均沒有對宏觀缺陷進(jìn)行修補(bǔ)的能力。所有出現(xiàn)的宏觀缺陷只要超過特性Spec值，均會被判為NG處理，造成了大量Panel的浪費。

2 豎線Mura形成的原因

目前CF宏觀NG缺陷中，豎線Mura造成的Panel NG占很大比例，圖3為某CF分廠某月宏觀缺陷NG統(tǒng)計，可看出豎線Mura NG Panel數(shù)量達(dá)到了60%以上。

圖3

豎線Mura產(chǎn)生的原因：涂布機(jī)的Nozzle后由于異物堵塞等原因?qū)е履程幍耐磕z量與正常區(qū)域不同，膜厚存在較明顯的差距。這時，在Mura圖像上可看出顏色異常。如圖4。

圖4

3 新檢測機(jī)的具體設(shè)計

實現(xiàn)此設(shè)計的優(yōu)勢：Mura設(shè)備的位置就處在Coater涂布機(jī)的后面，間隔一個Robot，因此新Mura可實現(xiàn)基板在未經(jīng)過曝光和顯影且光刻膠還沒有任何變化的情況下對豎線的第一時間處理，消除NG豎線，提高良率。如圖5。

圖5

較目前Mura設(shè)備，添加以下三個單元。

3.1 探針感知單元

確認(rèn)豎線區(qū)域的膜厚同正常區(qū)域相比，是薄還是厚，以確定豎線修補(bǔ)方法。

3.2 豎線處理單元

針對膜厚的豎線區(qū)域，進(jìn)行相對應(yīng)的修補(bǔ)，使得豎線特性在Spec內(nèi)。

3.3 圖像對比單元

首先通過灰度差對比，判斷豎線是否超過Spec，是否需要修補(bǔ)。最后在修補(bǔ)完成后，確認(rèn)修補(bǔ)后的灰度值是否在Spec內(nèi)。

具體結(jié)構(gòu)如圖6。

圖6

4 具體實施過程

4.1 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫的建立

首先收集各線豎線Mura達(dá)到Spec值的相應(yīng)基板。如圖7。

圖7

將這類基板放入Mura機(jī)，利用新設(shè)計的“圖像對比單元”中的灰度比較算法，由圖像對比PC算出豎線區(qū)域與正常區(qū)域的灰度差值，一一對應(yīng)。如圖8。

圖8

將膜厚差Spec值轉(zhuǎn)化為灰度差Spec值，以此確定出Mura設(shè)備隨時可檢出的灰度差參考值。

4.2 量產(chǎn)基板正常流入，確認(rèn)有豎線產(chǎn)生

具體如圖9所示。

圖9

4.3 對豎線進(jìn)行灰度差測量，以確定此豎線是否為NG豎線

利用新設(shè)計的“圖像對比單元”中的灰度比較算法，對豎線Mura與正常區(qū)域的灰度差進(jìn)行測量，求出灰度差值A(chǔ)，同系統(tǒng)記錄的此種豎線的灰度差Spec進(jìn)行比較，如小于Spec，正常排出；如超過Spec值，確認(rèn)此為NG豎線。

4.4 對NG豎線進(jìn)行探針感應(yīng)，確認(rèn)豎線區(qū)域膜厚同正常區(qū)域相比是薄是厚

由于灰度圖像無法確認(rèn)出豎線區(qū)域的膜厚同正常區(qū)域相比是薄是厚，薄厚決定了后續(xù)對豎線修補(bǔ)的方法，因此首先我們需要通過新設(shè)計的“探針感知單元”來確定豎線的膜厚是薄是厚。

具體步驟如下：

（1）“探針感知單元”會根據(jù)PC系統(tǒng)定位的豎線坐標(biāo)將探針A定位在豎線正上方，探針B定位在正常區(qū)域正上方。

（2）探針A、B在恒定的壓力F下，以相同的速度向下移動，探針的速度Sensor時刻監(jiān)控探針的移動速度。

（3）當(dāng)A或B任意一個探針首先接觸到光刻膜時，相應(yīng)探針的速度就會有一個明顯的變化，這時探針的速度Sensor會將信號傳輸給PC，系統(tǒng)可確認(rèn)出首先接觸到光刻膜的探針，以此確認(rèn)出豎線的膜是厚是薄。如圖10。

圖10

4.5 對NG豎線進(jìn)行修補(bǔ)消除

此過程為新設(shè)計的重要部分，通過豎線處理單元進(jìn)行NG豎線的消除。

4.5.1 當(dāng)豎線膜厚＜正常膜厚時

（1）將豎線處理器定位在豎線中心處，處理器接觸光刻膜。

（2）豎線處理器勻速將豎線區(qū)域多的光刻膠向兩邊推移。

（3）根據(jù)Recipe設(shè)定，推移一定位置后，豎線處理器停止運動。

（4）觀察灰度圖像中豎線是否程度減弱，如圖像效果不好，可重做。

如圖11。

圖11

4.5.2 當(dāng)豎線膜厚＞正常膜厚時

（1）將豎線處理器定位在具體豎線中心處等距離的正常區(qū)域，處理器接觸光刻膜。

（2）豎線處理器勻速向豎線區(qū)域推移。

（3）根據(jù)Recipe設(shè)定，推移一定位置后，豎線處理器停止運動。

（4）觀察灰度圖像中豎線是否程度減弱，如圖像效果不好，可重做。

如圖12。

圖12

豎線消除過程完成。

4.6 確認(rèn)修補(bǔ)效果

通過圖像對比單元，對修補(bǔ)完成的豎線進(jìn)行灰度值的再次測量。

（1）測量修補(bǔ)后豎線灰度差A(yù)，與灰度差Spec比較，如A＞Spec，需要重新修補(bǔ)工作。

（2）測量修補(bǔ)后豎線灰度差B，與灰度差Spec比較，如B＜Spec，修補(bǔ)工作完成。

如圖13。

圖13

4.7 基板正常排出

新設(shè)計的消除豎線過程全部完成。

5 結(jié)束語

本論文中，作者提出一種可自動消除NG豎線Mura的新型Mura檢測機(jī)設(shè)計，其可以自動對NG豎線進(jìn)行處理，將其處理為特性值Spec內(nèi)的豎線，這樣就不會導(dǎo)致Panel NG。此發(fā)明可消除大部分由于豎線Mura導(dǎo)致的Panel NG，可減少宏觀缺陷導(dǎo)致的NG基板數(shù)，節(jié)約成本，提高良率，有很強(qiáng)的推廣價值和意義。