CN105446033B - 一种监控金属膜厚的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种监控金属膜厚的方法，其包括如下步骤：第一步：构建一金属薄膜的结构单元，其包括被测金属薄膜层和与测试相关联的必要膜层，该被测金属薄膜层至少包括由同一金属薄膜组成的线宽和阻抗均不相同的两组金属薄膜层。第二步：将上述第一步构建被测金属薄膜层独立放置在液晶显示面板的阵列基板内的任一区域内，所述被测金属薄膜层与阵列基板内的结构之间没有电学连接关系；第三步：阵列基板在制造过程中或制造完阵列基板后，监控该被测金属薄膜层的两组金属薄膜层的阻抗的变化。本发明通在线监控金属层膜厚，其可操作性强，可完全自动化运用，提高生产效率；本发明直接在线测量，不需要拆片制样，降低生产成本。

Description

一种监控金属膜厚的方法
技术领域
本发明涉及液晶显示器的阵列基板的结构设计，尤其设计一种监控阵列基板上的金属膜厚的方法。
技术背景
薄膜的性质和结构主要决定于薄膜的成核与生长过程，在气相沉积技术中为了监控薄膜的性质与生长过程，必须对沉积参数进行有效的测量与监控。在所有沉积技术中，沉积膜厚是最重要的薄膜沉积参数之一。目前，在实际的成膜过程中，在线监控膜厚的操作都比较繁琐和复杂，生产成本都相对较高，比如：光学方法和机械类方法都需要增加特定的测量设备。
现有液晶面板公司使用最多且结果更为准确的膜厚监控方法是：薄膜沉积完成后，使用SEM(结构方程模型，Structural equation modeling)进行直接测量，但是，使用SEM测量膜厚有以下几个缺点：
1、SEM不能够在线直接监控膜厚，测量结果不能及时反馈，数据处理滞后；
2、SEM操作不能完全自动化，测量效率较低，影响产能；
3、SEM机台一次测量样品数量非常有限，且测量周期长(2小时)；
4、SEM测量膜厚需要切片制样，提高了生产成本。
阵列基板制成后，再使用SEM测量金属膜厚，其结果和单膜测量存在较大差别，因为在完成金属膜沉积之后，在大多情况下，后续还要再经过几道热制程，在这一系列过程完成之后，金属膜厚将会发生变化，就会导致测量结果存在不确定性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种在线监控金属层膜厚、及时测量数据、实现对金属膜厚实时监控的监控金属膜厚的方法。
本发明提供一种监控金属膜厚的方法，其包括如下步骤：
第一步：构建一金属薄膜的结构单元，其包括被测金属薄膜层和与测试相关联的必要膜层，该被测金属薄膜层至少包括由同一金属薄膜组成的线宽和阻抗均不相同的两组金属薄膜层。
第二步：将上述第一步构建被测金属薄膜层独立放置在液晶显示面板的阵列基板内的任一区域内，所述被测金属薄膜层与阵列基板内的结构之间没有电学连接关系；
第三步：阵列基板在制造过程中或制造完阵列基板后，监控该被测金属薄膜层的两组金属薄膜层的阻抗的变化。
其中，被测金属薄膜层包括之间没有任何电学联系的第一组、第二组线状金属薄膜层，该第一组、第二组线状金属薄膜层实际为同一金属膜层。
其中，该第一组线状金属薄膜层端部设有第一端点和第二端点，第一组线状金属薄膜层在第一端点和第二端点之间呈多组弯折状的线性；第二组线状金属薄膜层端部设有第三端点和第四端点，第二组线状金属薄膜层在第三端点和第四端点之间也呈多组弯折状的线性，其中，第一组线状金属薄膜层的第一端点和第二组线状金属薄膜层的第三端点之间通过第一测试端连接，第一组线状金属薄膜层的第二端点与第二测试端连接，第二组线状金属薄膜层的第四端点与第三测试端连接。
其中，被测金属薄膜层置于液晶显示面板的阵列基板内距离显示区最近的Dummy区或TEG区。
其中，被测金属薄膜层置于液晶显示面板的阵列基板的显示区两侧。
其中，被测金属膜层的标准阻抗ΔR标准和实际阻抗ΔR实际的计算公式如下：
其中：R1标准为第一组线状金属薄膜层的阻抗的设计值，R2标准为第二组线状金属薄膜层的阻抗的设计值，R1实际为第一组线状金属薄膜层的阻抗测量值，R2实际为第二组线状金属薄膜层的阻抗测量值。
本发明通在线监控金属层膜厚，其可操作性强，可完全自动化运用，提高生产效率；本发明直接在线测量金属层膜厚，不需要拆片制样，降低生产成本；且本发明可用于在阵列基板在制造过程中或制造完阵列基板后的膜厚测量。
附图说明
图1所示为本发明金属薄膜层的结构单元的结构示意图；
图2所示为一般方块金属电阻的结构示意图。
具体实施方式
众所周知，TFT-LCD液晶显示面板中所使用的薄膜晶体管(TFT)，其电学特性都是通过薄膜之间实现的，其中金属薄膜的特性对TFT的电学性能影响很大。由于薄膜的尺寸效应，薄膜的厚度不同，其各种特性就会发生很大的变化。
本发明揭示一种监控TFT-LCD液晶显示面板的金属薄膜的方法，本发明通在线监控金属层膜厚，及时反馈测量数据，对金属膜厚达到实时监控。
本发明监控金属膜厚的方法，包括如下步骤：
第一步：构建一金属薄膜的结构单元，其包括被测金属薄膜层和与测试相关联的必要膜层，该被测金属薄膜层至少包括由同一金属薄膜组成的线宽和阻抗均不相同的两组金属薄膜层。
第二步：将上述第一步构建被测金属薄膜层独立放置在液晶显示面板的阵列基板内的任一区域内，所述被测金属薄膜层与阵列基板内的结构之间没有电学连接关系；
第三步：阵列基板在制造过程中或制造完阵列基板后，监控该被测金属薄膜层的两组金属薄膜层的阻抗的变化。
本发明通过构建一个如图1所示的金属薄膜的结构单元，该金属薄膜的结构单元包括被测金属薄膜层100和被测金属薄膜层相关联的其他膜层，在本实施例中，被测金属薄膜层100包括之间没有任何电学联系的第一组、第二组线状金属薄膜层10、20，该第一组、第二组线状金属薄膜层10、20实际为同一金属膜层，由于制成上，造成该第一组、第二组线状金属薄膜层10、20的线宽和阻抗均不相同。
其中，第一组线状金属薄膜层10为的线宽为W1、阻抗为R1，该第一组线状金属薄膜层10端部设有第一端点11和第二端点12，第一组线状金属薄膜层10在第一端点11和第二端点12之间呈多组弯折状的线性；第二组线状金属薄膜层20的线宽为W2、阻抗为R2，该第二组线状金属薄膜层20端部设有第三端点21和第四端点22，第二组线状金属薄膜层20在第三端点21和第四端点22之间也呈多组弯折状的线性。
其中，第一组线状金属薄膜层10的第一端点11和第二组线状金属薄膜层20的第三端点21之间通过第一测试端30连接，第一组线状金属薄膜层10的第二端点12与第二测试端40连接，第二组线状金属薄膜层20的第四端点22与第三测试端50连接，实际上，通过第一测试端30、第二测试端40和第三测试端50将第一组线状金属薄膜层10和第二组线状金属薄膜层20连接成一条完整的金属膜层100，该金属膜层独立于液晶显示面板的阵列基板内的任何一部分内，并置于液晶显示面板的阵列基板内距离显示区(A-A区)最近的Dummy区或TEG区，最好位于在液晶显示面板的阵列基板的A-A区两侧，用来监控膜厚，且不会影响到其他测试单元，阵列基板布局也不会因此复杂化。
被测金属膜层100的标准阻抗ΔR标准和实际阻抗ΔR实际的计算公式如下：
其中：其中：R1标准为第一组线状金属薄膜层的阻抗的设计值，R2标准为第二组线状金属薄膜层的阻抗的设计值，R1实际为第一组线状金属薄膜层的阻抗测量值，R2实际为第二组线状金属薄膜层的阻抗测量值。
本发明通过测量金属薄膜的结构单元的电阻值，然后再通过一些特定的简单的计算法则，最终达到监控金属膜层膜厚的目的。
本发明的金属薄膜的结构单元，其设计简单，通过测量其电阻值来在线监控膜厚的操作也很简单方便，与传统的在线测量膜厚的方法比较，其操作难度和测量准确性都有大幅度的提高，而且不需要切片制样，节约成本。
通过上述方法，大大降低了在线监控金属膜层的复杂度，且提高了测量的准确性。
以下为证明本发明监控金属膜厚的方法的本发明的具体操作和可行性进行论证。
如图2所示为一般方块金属电阻的结构示意图，图2所示的S方向为电流方向，
金属电阻的计算：
其中，ρ是金属的电阻率，L表示金属线的长度，h表示金属膜的厚度，w表示金属线的宽度；定义为片电阻(方阻)；从上式可得，对于一定长度的线状金属薄膜，其电阻值与薄膜线宽和膜厚均成反比关系。
根据本发明的计算法则：
综合得到：
根据上述表达式可得：当线宽单边蚀刻量变化d为(±1um)时，取w1＝30um,w2＝25um时，阻抗变化量等于1.45％。
在这样的情况下，线宽对阻抗的影响可以忽略，即金属薄膜的阻抗值主要取决于金属膜层膜厚，可以通过阻抗变化量反向推倒出膜厚的变化量。
目前，工艺技术相对较好的产线对金属膜厚的管控一般在10％～15％，则其电阻的变化量为11％～20％。
综上所述，可直接通过监控阻抗来达到监控金属膜厚的目的。
本发明通在线监控金属层膜厚，其可操作性强，可完全自动化运用，提高生产效率；本发明直接在线测量金属层膜厚，不需要拆片制样，降低生产成本；且本发明可用于在阵列基板在制造过程中或制造完阵列基板后的膜厚测量。

Claims (5)

1.一种监控金属膜厚的方法，其特征在于，其包括如下步骤：
第一步：构建一金属薄膜的结构单元，其包括被测金属薄膜层和与测试相关联的必要膜层，该被测金属薄膜层至少包括由同一金属薄膜组成的线宽和阻抗均不相同的两组金属薄膜层，被测金属薄膜层包括之间没有任何电学联系的第一组、第二组线状金属薄膜层，该第一组、第二组线状金属薄膜层实际为同一金属膜层；
第二步：将上述第一步构建被测金属薄膜层独立放置在液晶显示面板的阵列基板内的任一区域内，所述被测金属薄膜层与阵列基板内的结构之间没有电学连接关系；
第三步：阵列基板在制造过程中或制造完阵列基板后，监控该被测金属薄膜层的两组金属薄膜层的阻抗的变化。
2.根据权利要求1所述的监控金属膜厚的方法，其特征在于：该第一组线状金属薄膜层端部设有第一端点和第二端点，第一组线状金属薄膜层在第一端点和第二端点之间呈多组弯折状的线性；第二组线状金属薄膜层端部设有第三端点和第四端点，第二组线状金属薄膜层在第三端点和第四端点之间也呈多组弯折状的线性，其中，第一组线状金属薄膜层的第一端点和第二组线状金属薄膜层的第三端点之间通过第一测试端连接，第一组线状金属薄膜层的第二端点与第二测试端连接，第二组线状金属薄膜层的第四端点与第三测试端连接。
3.根据权利要求1-2任一所述的监控金属膜厚的方法，其特征在于：被测金属薄膜层置于液晶显示面板的阵列基板内距离显示区最近的Dummy区或TEG区。
4.根据权利要求3所述的监控金属膜厚的方法，其特征在于：被测金属薄膜层置于液晶显示面板的阵列基板的显示区两侧。
5.根据权利要求1-2任一所述的监控金属膜厚的方法，其特征在于：被测金属膜层的标准阻抗ΔR标准和实际阻抗ΔR实际的计算公式如下：
其中：R1标准为第一组线状金属薄膜层的阻抗的设计值，R2标准为第二组线状金属薄膜层的阻抗的设计值，R1实际为第一组线状金属薄膜层的阻抗测量值，R2实际为第二组线状金属薄膜层的阻抗测量值。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110865594A (zh) * 2019-11-18 2020-03-06 浙江长兴昊隆电子科技有限公司 一种高性能金属化薄膜的生产监控方法及装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06102032A (ja) * 1992-03-30 1994-04-12 Seiko Instr Inc 蛍光ｘ線膜厚測定方法
CN101839707A (zh) * 2010-05-10 2010-09-22 中国地质大学（北京） 一种基于纳米压痕卸载曲线的薄膜厚度测试方法
CN102620642A (zh) * 2012-03-29 2012-08-01 中国科学院长春应用化学研究所 一种金属纳米薄膜厚度的检测方法
CN103134456A (zh) * 2011-11-22 2013-06-05 夏普株式会社 膜厚测量方法及膜厚测量装置、半导体集成电路的制造方法、控制程序、可读存储介质

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06102032A (ja) * 1992-03-30 1994-04-12 Seiko Instr Inc 蛍光ｘ線膜厚測定方法
CN101839707A (zh) * 2010-05-10 2010-09-22 中国地质大学（北京） 一种基于纳米压痕卸载曲线的薄膜厚度测试方法
CN103134456A (zh) * 2011-11-22 2013-06-05 夏普株式会社 膜厚测量方法及膜厚测量装置、半导体集成电路的制造方法、控制程序、可读存储介质
CN102620642A (zh) * 2012-03-29 2012-08-01 中国科学院长春应用化学研究所 一种金属纳米薄膜厚度的检测方法

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