CN109659262A - 蚀刻监测装置及蚀刻监测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种蚀刻监测装置及蚀刻监控方法。所述蚀刻监测装置包括:多个监测单元,每一个监测单元均包括一个入射光源和一个与该入射光源对应的信号处理模块;每一个入射光源对应待蚀刻的基板的上的一个蚀刻区域设置,不同的入射光源对应不同的蚀刻区域;所述入射光源用于向其对应的蚀刻区域发射入射光;所述信号处理模块,用于接收反射光,并根据所述反射光的强度,将所述反射光转换为相应的电信号,通过监测各个信号处理模块转换得到的电信号的变化,确定所述待蚀刻的基板的蚀刻状态,能够有效监测蚀刻过程,为蚀刻质量分析提供准确的数据,促进蚀刻工艺的开发及蚀刻精度的提升。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域,尤其涉及一种蚀刻监测装置及蚀刻监测方法。
背景技术
随着显示技术的发展,液晶显示器(Liquid Crystal Display,LCD)等平面显示装置因具有高画质、省电、机身薄及应用范围广等优点,而被广泛的应用于手机、电视、个人数字助理、数字相机、笔记本电脑、台式计算机等各种消费性电子产品,成为显示装置中的主流。
现有市场上的液晶显示装置大部分为背光型液晶显示器,其包括液晶显示面板及背光模组(backlight module)。液晶显示面板的工作原理是在两片平行的玻璃基板当中放置液晶分子,两片玻璃基板中间有许多垂直和水平的细小电线,通过通电与否来控制液晶分子改变方向,将背光模组的光线折射出来产生画面。
通常液晶显示面板由彩膜基板(CF,Color Filter)、薄膜晶体管基板(TFT,ThinFilm Transistor)、夹于彩膜基板与薄膜晶体管基板之间的液晶(LC,Liquid Crystal)及密封胶框(Sealant)组成,其成型工艺一般包括:前段阵列(Array)制程(薄膜、黄光、蚀刻及剥膜)、中段成盒(Cell)制程(TFT基板与CF基板贴合)及后段模组组装制程(驱动IC与印刷电路板压合)。其中,前段Array制程主要是形成TFT基板,以便于控制液晶分子的运动;中段Cell制程主要是在TFT基板与CF基板之间添加液晶;后段模组组装制程主要是驱动IC压合与印刷电路板的整合,进而驱动液晶分子转动,显示图像。
在液晶显示面板的制作过程中经常需要使用蚀刻制程,蚀刻终点的判定的精确性,对蚀刻制程的效果有较大的影响,同时随着显示面板尺寸的不断增大,目前在蚀刻机台进行加工的基板的尺寸在2*2m2以上,而对于如此巨大的基板进行表面金属膜的蚀刻时,还要求蚀刻精度达到0.05微米及更高的要求,同时要求蚀刻工艺能完成对大尺寸面板均一蚀刻,对此,在现有技术仍缺乏有效的监控手段,来对蚀刻质量进行有效的监测。
发明内容
本发明的目的在于提供一种蚀刻监测装置,能够有效监测蚀刻过程,为蚀刻质量分析提供准确的数据,促进蚀刻工艺的开发及蚀刻精度的提升。
本发明的目的还在于提供一种蚀刻监测方法,能够有效监测蚀刻过程,为蚀刻质量分析提供准确的数据,促进蚀刻工艺的开发及蚀刻精度的提升。
为实现上述目的,本发明提供了一种蚀刻监测装置,包括:多个监测单元,每一个监测单元均包括一个入射光源和一个与该入射光源对应的信号处理模块;
每一个入射光源对应待蚀刻的基板的上的一个蚀刻区域设置,不同的入射光源对应不同的蚀刻区域;
所述入射光源用于向其对应的蚀刻区域发射入射光并通过该蚀刻区域反射产生反射光;
所述信号处理模块,用于接收与其对应的入射光源发出的入射光所产生的反射光,并根据所述反射光的强度,将所述反射光转换为相应的电信号;
蚀刻时,通过监测各个信号处理模块转换得到的电信号的变化,确定所述待蚀刻的基板的蚀刻状态。
所述信号处理模块包括:反射单元以及光信号处理器;
所述反射单元设于所述反射光的光路上,用于对所述反射光进行反射,产生二次反射光;
所述光信号处理器位于所述二次反射光的光路上,用于接收所述二次反射光,并根据所述二次反射光的强度,将所述二次反射光转换为相应的电信号。
每一个蚀刻区域均包括:衬底基板及位于所述衬底基板上的第一金属层;
每一个蚀刻区域对应的入射光源发出入射光均具有如下特性:所述入射光照射到其对应的蚀刻区域中的第一金属层上时,所述第一金属层反射所述入射光产生的反射光具有第一强度,所述入射光照射到其对应的蚀刻区域中的衬底基板上时,所述衬底基板反射所述入射光产生的反射光具有不同于第一强度的第二强度;
蚀刻时,所述信号处理模块先接收第一强度的反射光,转换产生第一电信号,后接收第二强度的反射光,转换产生第二电信号,所述第一电信号的持续时长为所述第一金属层的蚀刻时长。
每一个蚀刻区域均包括:衬底基板、位于所述衬底基板上的第一金属层及位于第一金属层上的第二金属层;
每一个蚀刻区域对应的入射光源发出入射光均具有如下特性:所述入射光照射到其对应的蚀刻区域中的第一金属层上时,所述第一金属层反射所述入射光产生的反射光具有第一强度,所述入射光照射到其对应的蚀刻区域中的衬底基板上时,所述衬底基板反射所述入射光产生的反射光具有不同于第一强度的第二强度,所述入射光照射到其对应的蚀刻区域中的第二金属层上时,所述第二金属层反射所述入射光产生的反射光具有不同于第一强度和第二强度的第三强度;
蚀刻时,所述信号处理模块先接收第三强度的反射光,转换产生第三电信号,然后接收第一强度的反射光,转换产生第一电信号,最后接收第二强度的反射光,转换产生第二电信号,所述第三电信号的持续时长为所述第二金属层的蚀刻时长,所述第一电信号的持续时长为所述第一金属层的蚀刻时长。
所述待蚀刻的基板的各个蚀刻区域阵列排布;
蚀刻时,通过监测位于同一行的各个蚀刻区域对应的信号处理模块转换得到的电信号的不同,确定所述待蚀刻的基板的在行方向上的蚀刻均一性,通过监测位于同一列的各个蚀刻区域对应的信号处理模块转换得到的电信号的不同,确定所述待蚀刻的基板的在列方向上的蚀刻均一性。
本发明还提供一种蚀刻监测方法,包括如下步骤:
步骤S1、提供一蚀刻监测装置,所述蚀刻监测装置包括:多个监测单元,每一个监测单元均包括一个入射光源和一个与该入射光源对应的信号处理模块;
步骤S2、提供一待蚀刻的基板,将每一个入射光源对应所述待蚀刻的基板的上的一个蚀刻区域设置,且不同的入射光源对应的蚀刻区域不同;
步骤S3、对所述待蚀刻的基板进行蚀刻,同时各个入射光源向其对应的蚀刻区域发射入射光并通过该蚀刻区域反射产生反射光;
步骤S4、各个信号处理模块接收与其对应的入射光源发出的入射光所产生的反射光,并根据所述反射光的强度,将所述反射光转换为相应的电信号;
步骤S5、监测各个信号处理模块转换得到的电信号的变化,确定所述待蚀刻的基板的蚀刻状态。
所述步骤S2中,每一个蚀刻区域均包括:衬底基板及位于所述衬底基板上的第一金属层;
所述步骤S3中,每一个蚀刻区域对应的入射光源发出入射光均具有如下特性:所述入射光照射到其对应的蚀刻区域中的第一金属层上时,所述第一金属层反射所述入射光产生的反射光具有第一强度,所述入射光照射到其对应的蚀刻区域中的衬底基板上时,所述衬底基板反射所述入射光产生的反射光具有不同于第一强度的第二强度;
所述步骤S4中,所述信号处理模块先接收第一强度的反射光,转换产生第一电信号,后接收第二强度的反射光,转换产生第二电信号;
所述步骤S5中,确定所述第一电信号的持续时长为所述第一金属层的蚀刻时长。
所述步骤S2中,每一个蚀刻区域均包括:衬底基板、位于所述衬底基板上的第一金属层及位于第一金属层上的第二金属层;
所述步骤S3中,每一个蚀刻区域对应的入射光源发出入射光均具有如下特性:所述入射光照射到其对应的蚀刻区域中的第一金属层上时,所述第一金属层反射所述入射光产生的反射光具有第一强度,所述入射光照射到其对应的蚀刻区域中的衬底基板上时,所述衬底基板反射所述入射光产生的反射光具有不同于第一强度的第二强度,所述入射光照射到其对应的蚀刻区域中的第二金属层上时,所述第二金属层反射所述入射光产生的反射光具有不同于第一强度和第二强度的第三强度;
所述步骤S4中,所述信号处理模块先接收第三强度的反射光,转换产生第三电信号,然后接收第一强度的反射光,转换产生第一电信号,最后接收第二强度的反射光,转换产生第二电信号;
所述步骤S5中,确定所述第三电信号的持续时长为所述第二金属层的蚀刻时长,所述第一电信号的持续时长为所述第一金属层的蚀刻时长。
所述步骤S2中,所述待蚀刻的基板的各个蚀刻区域阵列排布;
所述步骤S5中,通过监测位于同一行的各个蚀刻区域对应的信号处理模块转换得到的电信号的不同,确定所述待蚀刻的基板的在行方向上的蚀刻均一性。
所述步骤S2中,所述待蚀刻的基板的各个蚀刻区域阵列排布;
所述步骤S5中,通过监测位于同一列的各个蚀刻区域对应的信号处理模块转换得到的电信号的不同,确定所述待蚀刻的基板的在列方向上的蚀刻均一性。
本发明的有益效果:本发明提供一种蚀刻监测装置,包括:多个监测单元,每一个监测单元均包括一个入射光源和一个与该入射光源对应的信号处理模块;每一个入射光源对应待蚀刻的基板的上的一个蚀刻区域设置,不同的入射光源对应不同的蚀刻区域;所述入射光源用于向其对应的蚀刻区域发射入射光并通过该蚀刻区域反射产生反射光;所述信号处理模块,用于接收与其对应的入射光源发出的入射光所产生的反射光,并根据所述反射光的强度,将所述反射光转换为相应的电信号;蚀刻时,通过监测各个信号处理模块转换得到的电信号的变化,确定所述待蚀刻的基板的蚀刻状态,能够有效监测蚀刻过程,为蚀刻质量分析提供准确的数据,促进蚀刻工艺的开发及蚀刻精度的提升。本发明还提供一种蚀刻监测方法,能够有效监测蚀刻过程,为蚀刻质量分析提供准确的数据,促进蚀刻工艺的开发及蚀刻精度的提升。
附图说明
为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容,请参阅以下有关本发明的详细说明与附图,然而附图仅提供参考与说明用,并非用来对本发明加以限制。
附图中,
图1为本发明的蚀刻监测装置的示意图;
图2至图4为本发明的蚀刻监测装置的监测过程示意图;
图5为本发明的蚀刻监测装置监测的带蚀刻的基板的俯视图;
图6为本发明的蚀刻监测方法的流程图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果,以下结合本发明的优选实施例及其附图进行详细描述。
请参阅图1,本发明提供一种蚀刻监测装置,包括:多个监测单元1,每一个监测单元1均包括一个入射光源11和一个与该入射光源11对应的信号处理模块12;
每一个入射光源11对应待蚀刻的基板的上的一个蚀刻区域2设置,不同的入射光源11对应不同的蚀刻区域2;
所述入射光源11用于向其对应的蚀刻区域2发射入射光并通过该蚀刻区域2反射产生反射光;
所述信号处理模块12,用于接收与其对应的入射光源11发出的入射光所产生的反射光,并根据所述反射光的强度,将所述反射光转换为相应的电信号;
蚀刻时,通过监测各个信号处理模块12转换得到的电信号的变化,确定所述待蚀刻的基板的蚀刻状态。
具体地,如图2至图4所示,所述信号处理模块12包括:反射单元121以及光信号处理器122;
所述反射单元121设于所述反射光的光路上,用于对所述反射光进行反射,产生二次反射光;
所述光信号处理器122位于所述二次反射光的光路上,用于接收所述二次反射光,并根据所述二次反射光的强度,将所述二次反射光转换为相应的电信号。
优选地,所述反射单元121为一反射镜。
需要说明的是,通过设置反射单元121,使得所述反射光再次经过一段光路之后,再射入光信号处理器122中,能够避免进入光信号处理122中光线受到其他光信号的干扰,保障光信号处理器122的监测的准确性。
具体地,所述入射光为单色或复合激光。
具体地,在本发明的第一实施例中,每一个蚀刻区域2均包括:衬底基板21及位于所述衬底基板21上的第一金属层22,也即所述待蚀刻的基板包括衬底基板21及位于所述衬底基板21上的第一金属层22,且所述待蚀刻的基板被划分为多个不同的蚀刻区域2,供各个监测单元1分别对所述待蚀刻的基板的不同位置进行监测。
具体地,在所述第一实施例中,每一个蚀刻区域2对应的入射光源11发出入射光均具有如下特性:所述入射光照射到其对应的蚀刻区域2中的第一金属层22上时,所述第一金属层22反射所述入射光产生的反射光具有第一强度,所述入射光照射到其对应的蚀刻区域2中的衬底基板21上时,所述衬底基板21反射所述入射光产生的反射光具有不同于第一强度的第二强度;
蚀刻时,所述信号处理模块12先接收第一强度的反射光,转换产生第一电信号,后接收第二强度的反射光,转换产生第二电信号,所述第一电信号的持续时长为所述第一金属层22的蚀刻时长。
具体地,所述第一强度与第二强度相差明显,优选地,所述第一强度与第二强度相差65%以上。
举例来说,如图3所示,所述第一金属层22为一层钼(Mo)膜,蚀刻过程中采用的蚀刻液的颜色为浅蓝色,所述入射光为蓝色的激光,设置开始的时间为0S,进行所述第一金属层22的蚀刻,入射光照射到第一金属层22上之后,反射到信号处理模块12,所述信号处理模块12识别所述反射光的强度为第一强度,相应开始输出第一电信号,如图4所示,当所述第一金属层22被完全蚀刻之后,入射光照射到衬底基板21上,所述信号处理模块12识别所述反射光的强度从第一强度变为第二强度,相应切换输出的第一电信号为第二电信号,此时,对应的时间为12s,则第一金属层22的蚀刻时长为12s。
具体地,在本发明第二实施例中,每一个蚀刻区域2均包括:衬底基板21、位于所述衬底基板21上的第一金属层22及位于第一金属层22上的第二金属层23,也即所述待蚀刻的基板包括衬底基板21、位于所述衬底基板21上的第一金属层22及位于第一金属层22上的第二金属层23,且所述待蚀刻的基板被划分为多个不同的蚀刻区域2,供各个监测单元1分别对所述待蚀刻的基板的不同位置进行监测。
具体地,在所述第二实施例中,每一个蚀刻区域2对应的入射光源11发出入射光均具有如下特性:所述入射光照射到其对应的蚀刻区域2中的第一金属层22上时,所述第一金属层22反射所述入射光产生的反射光具有第一强度,所述入射光照射到其对应的蚀刻区域2中的衬底基板21上时,所述衬底基板21反射所述入射光产生的反射光具有不同于第一强度的第二强度,所述入射光照射到其对应的蚀刻区域2中的第二金属层23上时,所述第二金属层23反射所述入射光产生的反射光具有不同于第一强度和第二强度的第三强度。
蚀刻时,所述信号处理模块12先接收第三强度的反射光,转换产生第三电信号,然后接收第一强度的反射光,转换产生第一电信号,最后接收第二强度的反射光,转换产生第二电信号,所述第三电信号的持续时长为所述第二金属层22的蚀刻时长,所述第一电信号的持续时长为所述第一金属层22的蚀刻时长。
举例来说,如图2所示,所述第一金属层22为一层钼(Mo)膜,所述第二金属层23为一层铜(Cu)膜,蚀刻过程中采用的蚀刻液的颜色为浅蓝色,所述入射光为蓝色的激光,设置开始的时间为0S,首先进行第二金属层23的蚀刻,入射光照射到第二金属层23上之后,反射到信号处理模块12,所述信号处理模块12识别所述反射光的强度为第三强度,相应开始输出第三电信号,如图3所示,当所述第二金属层23被完全蚀刻之后,入射光照射到第一金属层22上,反射到信号处理模块12,所述信号处理模块12识别所述反射光的强度为从第三强度变为第一强度,相应开始输出第一电信号,此时时间为85s,如图4所示,当所述第一金属层22被完全蚀刻之后,入射光照射到衬底基板21上,所述信号处理模块12识别所述反射光的强度从第一强度变为第二强度,相应切换输出的第一电信号为第二电信号,此时,对应的时间为97s,则第二金属层23的蚀刻时长为85s,第一金属层22的蚀刻时长为12s。
具体地,如图5所示,在本发明的一些实施例中,所述待蚀刻的基板的各个蚀刻区域2阵列排布;蚀刻时,通过监测位于同一行的各个蚀刻区域2对应的信号处理模块12转换得到的电信号的不同,确定所述待蚀刻的基板的在行方向上的蚀刻均一性,通过监测位于同一列的各个蚀刻区域2对应的信号处理模块12转换得到的电信号的不同,确定所述待蚀刻的基板的在列方向上的蚀刻均一性。
例如,可以选择Z1-Z3、Z4-Z6或Z7-Z9中的任意一组作为实验对象,根据其电信号的不同来分析行方向蚀刻趋势,从而判断行方向蚀刻均一性。
需要说明的是,在蚀刻时,会将基板置于一传送机构上,并在传送机构上方设置喷头,向基板喷洒蚀刻液进行蚀刻,在传送机构移动的过程中,蚀刻液会持续的喷洒出来,此时基板在传送机构上移动速度(移动方向平行于基板的行方向)会对所述基板在行方向的蚀刻均一性产生影响,利用本发明可以对所述待蚀刻的基板在行方向上的均一性进行判断,通过设置不同移动速度,观察待蚀刻的基板在行方向上的均一性的变化,能够量化基板的移动速度与蚀刻均一性之间关系,从而促进促进蚀刻工艺的开发及蚀刻精度的提升。
例如,以Z1、Z4及Z7为第一组、Z2、Z5及Z8为第二组、Z3、Z6及Z9为第三组,选取第一至第三组中的任一组来作为实验对象,根据其电信号的不同来分析列方向蚀刻趋势,从而判断列方向蚀刻均一性。
需要说明的是,在蚀刻时,为了促进蚀刻液在基板上流动,通常沿列方向将基板的一端翘起,使得基板与水平面形成一倾斜角,利用本发明可以对所述待蚀刻的基板在列方向上的均一性进行判断,通过设置不同倾斜角,观察待蚀刻的基板在列方向上的均一性的变化,能够量化基板的倾斜角与蚀刻均一性之间关系,从而促进促进蚀刻工艺的开发及蚀刻精度的提升。
请参阅图6,本发明还提供一种蚀刻监测方法,包括如下步骤:
步骤S1、提供一蚀刻监测装置,所述蚀刻监测装置包括:多个监测单元1,每一个监测单元1均包括一个入射光源11和一个与该入射光源11对应的信号处理模块12;
步骤S2、提供一待蚀刻的基板,将每一个入射光源11对应所述待蚀刻的基板的上的一个蚀刻区域2设置,且不同的入射光源11对应的蚀刻区域2不同;
步骤S3、对所述待蚀刻的基板进行蚀刻,同时各个入射光源11向其对应的蚀刻区域2发射入射光并通过该蚀刻区域2反射产生反射光;
步骤S4、各个信号处理模块12接收与其对应的入射光源11发出的入射光所产生的反射光,并根据所述反射光的强度,将所述反射光转换为相应的电信号;
步骤S5、监测各个信号处理模块12转换得到的电信号的变化,确定所述待蚀刻的基板的蚀刻状态。
具体地,如图2至图4所示,所述信号处理模块12包括:反射单元121以及光信号处理器122;
所述反射单元121设于所述反射光的光路上,用于对所述反射光进行反射,产生二次反射光;
所述光信号处理器122位于所述二次反射光的光路上,用于接收所述二次反射光,并根据所述二次反射光的强度,将所述二次反射光转换为相应的电信号。
优选地,所述反射单元121为一反射镜。
需要说明的是,通过设置反射单元121,使得所述反射光再次经过一段光路之后,再射入光信号处理器122中,能够避免进入光信号处理122中光线受到其他光信号的干扰,保障光信号处理器122的监测的准确性。
具体地,所述入射光为单色或复合激光。
具体地,在本发明的第一实施例中,每一个蚀刻区域2均包括:衬底基板21及位于所述衬底基板21上的第一金属层22,也即所述待蚀刻的基板包括衬底基板21及位于所述衬底基板21上的第一金属层22,且所述待蚀刻的基板被划分为多个不同的蚀刻区域2,供各个监测单元1分别对所述待蚀刻的基板的不同位置进行监测。
具体地,在所述第一实施例中,每一个蚀刻区域2对应的入射光源11发出入射光均具有如下特性:所述入射光照射到其对应的蚀刻区域2中的第一金属层22上时,所述第一金属层22反射所述入射光产生的反射光具有第一强度,所述入射光照射到其对应的蚀刻区域2中的衬底基板21上时,所述衬底基板21反射所述入射光产生的反射光具有不同于第一强度的第二强度;
蚀刻时,所述信号处理模块12先接收第一强度的反射光,转换产生第一电信号,后接收第二强度的反射光,转换产生第二电信号,所述第一电信号的持续时长为所述第一金属层22的蚀刻时长。
具体地,所述第一强度与第二强度相差明显,优选地,所述第一强度与第二强度相差65%以上。
举例来说,如图3所示,所述第一金属层22为一层钼(Mo)膜,蚀刻过程中采用的蚀刻液的颜色为浅蓝色,所述入射光为蓝色的激光,设置开始的时间为0S,进行所述第一金属层22的蚀刻,入射光照射到第一金属层22上之后,反射到信号处理模块12,所述信号处理模块12识别所述反射光的强度为第一强度,相应开始输出第一电信号,如图4所示,当所述第一金属层22被完全蚀刻之后,入射光照射到衬底基板21上,所述信号处理模块12识别所述反射光的强度从第一强度变为第二强度,相应切换输出的第一电信号为第二电信号,此时,对应的时间为12s,则第一金属层22的蚀刻时长为12s。
具体地,在本发明第二实施例中,每一个蚀刻区域2均包括:衬底基板21、位于所述衬底基板21上的第一金属层22及位于第一金属层22上的第二金属层23,也即所述待蚀刻的基板包括衬底基板21、位于所述衬底基板21上的第一金属层22及位于第一金属层22上的第二金属层23,且所述待蚀刻的基板被划分为多个不同的蚀刻区域2,供各个监测单元1分别对所述待蚀刻的基板的不同位置进行监测。
具体地,在所述第二实施例中,每一个蚀刻区域2对应的入射光源11发出入射光均具有如下特性:所述入射光照射到其对应的蚀刻区域2中的第一金属层22上时,所述第一金属层22反射所述入射光产生的反射光具有第一强度,所述入射光照射到其对应的蚀刻区域2中的衬底基板21上时,所述衬底基板21反射所述入射光产生的反射光具有不同于第一强度的第二强度,所述入射光照射到其对应的蚀刻区域2中的第二金属层23上时,所述第二金属层23反射所述入射光产生的反射光具有不同于第一强度和第二强度的第三强度。
蚀刻时,所述信号处理模块12先接收第三强度的反射光,转换产生第三电信号,然后接收第一强度的反射光,转换产生第一电信号,最后接收第二强度的反射光,转换产生第二电信号,所述第三电信号的持续时长为所述第二金属层22的蚀刻时长,所述第一电信号的持续时长为所述第一金属层22的蚀刻时长。
举例来说,如图2所示,所述第一金属层22为一层钼(Mo)膜,所述第二金属层23为一层铜(Cu)膜,蚀刻过程中采用的蚀刻液的颜色为浅蓝色,所述入射光为蓝色的激光,设置开始的时间为0S,首先进行第二金属层23的蚀刻,入射光照射到第二金属层23上之后,反射到信号处理模块12,所述信号处理模块12识别所述反射光的强度为第三强度,相应开始输出第三电信号,如图3所示,当所述第二金属层23被完全蚀刻之后,入射光照射到第一金属层22上,反射到信号处理模块12,所述信号处理模块12识别所述反射光的强度为从第三强度变为第一强度,相应开始输出第一电信号,此时时间为85s,如图4所示,当所述第一金属层22被完全蚀刻之后,入射光照射到衬底基板21上,所述信号处理模块12识别所述反射光的强度从第一强度变为第二强度,相应切换输出的第一电信号为第二电信号,此时,对应的时间为97s,则第二金属层23的蚀刻时长为85s,第一金属层22的蚀刻时长为12s。
具体地,如图5所示,在本发明的一些实施例中,所述待蚀刻的基板的各个蚀刻区域2阵列排布;蚀刻时,通过监测位于同一行的各个蚀刻区域2对应的信号处理模块12转换得到的电信号的不同,确定所述待蚀刻的基板的在行方向上的蚀刻均一性,通过监测位于同一列的各个蚀刻区域2对应的信号处理模块12转换得到的电信号的不同,确定所述待蚀刻的基板的在列方向上的蚀刻均一性。
例如,可以选择Z1-Z3、Z4-Z6或Z7-Z9中的任意一组作为实验对象,根据其电信号的不同来分析行方向蚀刻趋势,从而判断行方向蚀刻均一性。
需要说明的是,在蚀刻时,会将基板置于一传送机构上,并在传送机构上方设置喷头,向基板喷洒蚀刻液进行蚀刻,在传送机构移动的过程中,蚀刻液会持续的喷洒出来,此时基板在传送机构上移动速度(移动方向平行于基板的行方向)会对所述基板在行方向的蚀刻均一性产生影响,利用本发明可以对所述待蚀刻的基板在行方向上的均一性进行判断,通过设置不同移动速度,观察待蚀刻的基板在行方向上的均一性的变化,能够量化基板的移动速度与蚀刻均一性之间关系,从而促进促进蚀刻工艺的开发及蚀刻精度的提升。
例如,以Z1、Z4及Z7为第一组、Z2、Z5及Z8为第二组、Z3、Z6及Z9为第三组,选取第一至第三组中的任一组来作为实验对象,根据其电信号的不同来分析列方向蚀刻趋势,从而判断列方向蚀刻均一性。
需要说明的是,在蚀刻时,为了促进蚀刻液在基板上流动,通常沿列方向将基板的一端翘起,使得基板与水平面形成一倾斜角,利用本发明可以对所述待蚀刻的基板在列方向上的均一性进行判断,通过设置不同倾斜角,观察待蚀刻的基板在列方向上的均一性的变化,能够量化基板的倾斜角与蚀刻均一性之间关系,从而促进促进蚀刻工艺的开发及蚀刻精度的提升。
综上所述,本发明提供一种蚀刻监测装置,包括:多个监测单元,每一个监测单元均包括一个入射光源和一个与该入射光源对应的信号处理模块;每一个入射光源对应待蚀刻的基板的上的一个蚀刻区域设置,不同的入射光源对应不同的蚀刻区域;所述入射光源用于向其对应的蚀刻区域发射入射光并通过该蚀刻区域反射产生反射光;所述信号处理模块,用于接收与其对应的入射光源发出的入射光所产生的反射光,并根据所述反射光的强度,将所述反射光转换为相应的电信号;蚀刻时,通过监测各个信号处理模块转换得到的电信号的变化,确定所述待蚀刻的基板的蚀刻状态,能够有效监测蚀刻过程,为蚀刻质量分析提供准确的数据,促进蚀刻工艺的开发及蚀刻精度的提升。本发明还提供一种蚀刻监测方法,能够有效监测蚀刻过程,为蚀刻质量分析提供准确的数据,促进蚀刻工艺的开发及蚀刻精度的提升。
以上所述,对于本领域的普通技术人员来说,可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形,而所有这些改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种蚀刻监测装置,其特征在于,包括:多个监测单元(1),每一个监测单元(1)均包括一个入射光源(11)和一个与该入射光源(11)对应的信号处理模块(12);
每一个入射光源(11)对应待蚀刻的基板的上的一个蚀刻区域(2)设置,不同的入射光源(11)对应不同的蚀刻区域(2);
所述入射光源(11)用于向其对应的蚀刻区域(2)发射入射光并通过该蚀刻区域(2)反射产生反射光;
所述信号处理模块(12),用于接收与其对应的入射光源(11)发出的入射光所产生的反射光,并根据所述反射光的强度,将所述反射光转换为相应的电信号;
蚀刻时,通过监测各个信号处理模块(12)转换得到的电信号的变化,确定所述待蚀刻的基板的蚀刻状态。
2.如权利要求1所述的蚀刻监测装置,其特征在于,所述信号处理模块(12)包括:反射单元(121)以及光信号处理器(122);
所述反射单元(121)设于所述反射光的光路上,用于对所述反射光进行反射,产生二次反射光;
所述光信号处理器(122)位于所述二次反射光的光路上,用于接收所述二次反射光,并根据所述二次反射光的强度,将所述二次反射光转换为相应的电信号。
3.如权利要求1所述的蚀刻监测装置,其特征在于,每一个蚀刻区域(2)均包括:衬底基板(21)及位于所述衬底基板(21)上的第一金属层(22);
每一个蚀刻区域(2)对应的入射光源(11)发出入射光均具有如下特性:所述入射光照射到其对应的蚀刻区域(2)中的第一金属层(22)上时,所述第一金属层(22)反射所述入射光产生的反射光具有第一强度,所述入射光照射到其对应的蚀刻区域(2)中的衬底基板(21)上时,所述衬底基板(21)反射所述入射光产生的反射光具有不同于第一强度的第二强度;
蚀刻时,所述信号处理模块(12)先接收第一强度的反射光,转换产生第一电信号,后接收第二强度的反射光,转换产生第二电信号,所述第一电信号的持续时长为所述第一金属层(22)的蚀刻时长。
4.如权利要求1所述的蚀刻监测装置,其特征在于,每一个蚀刻区域(2)均包括:衬底基板(21)、位于所述衬底基板(21)上的第一金属层(22)及位于第一金属层(22)上的第二金属层(23);
每一个蚀刻区域(2)对应的入射光源(11)发出入射光均具有如下特性:所述入射光照射到其对应的蚀刻区域(2)中的第一金属层(22)上时,所述第一金属层(22)反射所述入射光产生的反射光具有第一强度,所述入射光照射到其对应的蚀刻区域(2)中的衬底基板(21)上时,所述衬底基板(21)反射所述入射光产生的反射光具有不同于第一强度的第二强度,所述入射光照射到其对应的蚀刻区域(2)中的第二金属层(23)上时,所述第二金属层(23)反射所述入射光产生的反射光具有不同于第一强度和第二强度的第三强度;
蚀刻时,所述信号处理模块(12)先接收第三强度的反射光,转换产生第三电信号,然后接收第一强度的反射光,转换产生第一电信号,最后接收第二强度的反射光,转换产生第二电信号,所述第三电信号的持续时长为所述第二金属层(22)的蚀刻时长,所述第一电信号的持续时长为所述第一金属层(22)的蚀刻时长。
5.如权利要求1所述的蚀刻监测装置,其特征在于,所述待蚀刻的基板的各个蚀刻区域(2)阵列排布;
蚀刻时,通过监测位于同一行的各个蚀刻区域(2)对应的信号处理模块(12)转换得到的电信号的不同,确定所述待蚀刻的基板的在行方向上的蚀刻均一性,通过监测位于同一列的各个蚀刻区域(2)对应的信号处理模块(12)转换得到的电信号的不同,确定所述待蚀刻的基板的在列方向上的蚀刻均一性。
6.一种蚀刻监测方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤S1、提供一蚀刻监测装置,所述蚀刻监测装置包括:多个监测单元(1),每一个监测单元(1)均包括一个入射光源(11)和一个与该入射光源(11)对应的信号处理模块(12);
步骤S2、提供一待蚀刻的基板,将每一个入射光源(11)对应所述待蚀刻的基板的上的一个蚀刻区域(2)设置,且不同的入射光源(11)对应的蚀刻区域(2)不同;
步骤S3、对所述待蚀刻的基板进行蚀刻,同时各个入射光源(11)向其对应的蚀刻区域(2)发射入射光并通过该蚀刻区域(2)反射产生反射光;
步骤S4、各个信号处理模块(12)接收与其对应的入射光源(11)发出的入射光所产生的反射光,并根据所述反射光的强度,将所述反射光转换为相应的电信号;
步骤S5、监测各个信号处理模块(12)转换得到的电信号的变化,确定所述待蚀刻的基板的蚀刻状态。
7.如权利要求6所述的蚀刻监测方法,其特征在于,所述步骤S2中,每一个蚀刻区域(2)均包括:衬底基板(21)及位于所述衬底基板(21)上的第一金属层(22);
所述步骤S3中,每一个蚀刻区域(2)对应的入射光源(11)发出入射光均具有如下特性:所述入射光照射到其对应的蚀刻区域(2)中的第一金属层(22)上时,所述第一金属层(22)反射所述入射光产生的反射光具有第一强度,所述入射光照射到其对应的蚀刻区域(2)中的衬底基板(21)上时,所述衬底基板(21)反射所述入射光产生的反射光具有不同于第一强度的第二强度;
所述步骤S4中,所述信号处理模块(12)先接收第一强度的反射光,转换产生第一电信号,后接收第二强度的反射光,转换产生第二电信号;
所述步骤S5中,确定所述第一电信号的持续时长为所述第一金属层(22)的蚀刻时长。
8.如权利要求6所述的蚀刻监测方法,其特征在于,所述步骤S2中,每一个蚀刻区域(2)均包括:衬底基板(21)、位于所述衬底基板(21)上的第一金属层(22)及位于第一金属层(22)上的第二金属层(23);
所述步骤S3中,每一个蚀刻区域(2)对应的入射光源(11)发出入射光均具有如下特性:所述入射光照射到其对应的蚀刻区域(2)中的第一金属层(22)上时,所述第一金属层(22)反射所述入射光产生的反射光具有第一强度,所述入射光照射到其对应的蚀刻区域(2)中的衬底基板(21)上时,所述衬底基板(21)反射所述入射光产生的反射光具有不同于第一强度的第二强度,所述入射光照射到其对应的蚀刻区域(2)中的第二金属层(23)上时,所述第二金属层(23)反射所述入射光产生的反射光具有不同于第一强度和第二强度的第三强度;
所述步骤S4中,所述信号处理模块(12)先接收第三强度的反射光,转换产生第三电信号,然后接收第一强度的反射光,转换产生第一电信号,最后接收第二强度的反射光,转换产生第二电信号;
所述步骤S5中,确定所述第三电信号的持续时长为所述第二金属层(22)的蚀刻时长,所述第一电信号的持续时长为所述第一金属层(22)的蚀刻时长。
9.如权利要求6所述的蚀刻监测方法,其特征在于,所述步骤S2中,所述待蚀刻的基板的各个蚀刻区域(2)阵列排布;
所述步骤S5中,通过监测位于同一行的各个蚀刻区域(2)对应的信号处理模块(12)转换得到的电信号的不同,确定所述待蚀刻的基板的在行方向上的蚀刻均一性。
10.如权利要求6所述的蚀刻监测方法,其特征在于,所述步骤S2中,所述待蚀刻的基板的各个蚀刻区域(2)阵列排布;
所述步骤S5中,通过监测位于同一列的各个蚀刻区域(2)对应的信号处理模块(12)转换得到的电信号的不同,确定所述待蚀刻的基板的在列方向上的蚀刻均一性。
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