TW594901B - Method for detecting and repairing defects - Google Patents

Description

594901 …—————————鍾」21〇4题 ^ 五、發明說明（1) '' —~ I〜〜曰_______________________隻奂 發明所屬之技術領域 檢測與修補的方法， 阻步驟之前的缺陷檢 尤 測 本發明係提供一種關於缺陷 指一種進行於顯影製程後與去^ 與修補的方法。 先前技術 隨著電子資訊產業的蓬勃私 — 示器（TFT-LCD)的應用範圍以及* ，溥膜電晶體液晶顯 由於TFT-LCD的結構非常輕薄短努需求也不斷在擴大。 以及無輕射污染的優點，從？^^^ 到可攜帶式資訊產品，如個人數位助理（pda)、筆記+型 腦^notebook)，以至於未來非常可能商業化的大晝面顯 示Is ’均可見到液晶顯示器被廣泛應用於其上。 TFT-LCD主要是利用成矩陣狀排列的薄膜電晶體，配 合適當的電容、連接墊等電子元件來驅動液晶像素，以 產生豐畐免麗的圖形。請參考圖一至圖三。圖一至圖三 為習知TFT-LCD之電晶體1 〇的製程之斷面示意圖。請參閱 圖一，電晶體1 0係製作在一玻璃基板1 2的表面上，首先 依序於玻璃基板12上形成之一用來做為閘極電極（gate electrode)的铭金屬層 14、一 絕緣層（gate insulation layer)16、一非晶石夕（amorphous silicon)層 18以及一摻 雜非晶石夕（doped amorphous silicon)層20。其中，電晶 594901 案號92104323 年月日 修正 ------------------------------------------------------------------ --------------------------------------------------------------------------------------------—-----—_____—_____________________—_______________________________ _______________________________________________________________ 五、發明說明（2) 體區之外的摻雜非晶矽層2 0與非晶矽層1 8係另利用一黃 光暨餘刻製程（photo-etching-process，PEP )來加以去 除，以暴露出電晶體區之外的絕緣層1 6。 接著，於玻璃基板1 2表面上全面沈積一金屬層2 2， 並利用一黃光暨蝕刻製程（PEP)來圖案化金屬層22，如圖 二所示，以形成TFT-LCD之資料線與電晶體1 〇之汲極/源 極，隨後再以金屬層22為罩幕（hard mask)向下蝕刻摻雜 非晶矽層2 0，以使殘餘的摻雜非晶矽層2 0與金屬層2 2分 別用來做為一源極導電層2 4以及一沒極導電層2 6。然後 請參閱圖三，先在玻璃基板1 2上全面沈積一保護層 (passivation layer)28，並禾J用另一黃光暨#刻製程 (P E P )而在沒極導電層2 6的表面上形成一開口，隨後於玻 璃基板12的表面上再全面沈積一氧化銦錫（in(jiuin tin oxide， I TO)層30，並填入開口之内，最後再進行一黃光 暨餘刻製程，以形成I T 0層的圖案，用來作為τ F T - L C D之 各個畫素電極（pixel electrode)。 由於製作過程中，資料線與掃描線同時通過的交錯 區以及薄膜電晶體區附近，常會因為位於下層之掃描線 或閘極電極的斜角（taper)形狀不夠良好、掃描線或閘極 線條（gate line)的底切（under cut)現象、金屬喷出 (metal erupt ion)現象以及半導體層與閘極絕緣層中存 在不預期之污染微粒（p a r t i c 1 e )等諸如殘渣、裂痕、顆 粒、斑點、光阻缺陷的缺陷，產生掃描線與資料線的短 594901 案號92104323 年月日 修正 一一______________________ . ----------------------------------,__ —— ---------------------------------------------------------------------------------------— 五、發明說明（3) 路（gate-signal short)現象。因此，為了避免各種可能 造成短路的現象，習知TFT-LCD電晶體會於標準製程中加 入至少一檢驗程序，以對可能發生的缺陷進行檢測’並 於發現缺陷後，進行一修補程序，以除去該檢測缺陷。 請參考圖四。圖四即為習知技術於TFT-LCD電晶體製 程中同時進行缺陷檢驗與修補之流程1 〇 〇示意圖。請參考 圖四’缺陷檢驗與修補之流程1 〇 〇包含有下列的步驟： 步驟閘極圖案（gate pattern)製作。如前所述，先 於玻璃基板的表面上全面沈積一鋁金屬層，接著對該鋁 金屬層進行一第一黃光暨蝕刻製程（PEP)，以於玻璃基板 ^面，，複數條掃描線以及各閘極電極的圖案。隨後， 去除該第一黃光暨蝕刻製程所使用之光阻層。 步驟1 0 4 . 冬、 •餘刻後自動光學檢測程序（after etching automat i 〇 γλ + · ^ 運用_白 optical inspection )。於此步驟，使用者 板未产p/v動光學檢測器，檢驗出製作缺陷，例如玻璃基 發現ί二t殘渣、裂痕、顆粒、斑點、光阻缺陷等。若 陷，則i ί t缺陷，進行步驟1 〇6;若未發現需修補之缺 而無法修=ッ驟108。若經判斷，所發生的缺陷過於嚴重 驟1 0 2。^ ’則完全移除該铭金屬層，並再重複進行步 步驟1 〇 6 ϋ •缺陷修補（repair)。利用一雷射光束，加熱移 594901

魅 9 21型 3 i』_____________a J^ JL 五、發明說明（4) 除步驟1 0 4所發現的缺陷。待缺陷修補完成後，進行步驟 108° 步驟1 0 8 :絕緣體層暴露。於玻璃基板上依序全面沈積一 絕緣層、一非晶矽層以及一摻雜非晶矽層。如圖一所 示，然後進行一第二黃光暨蝕刻製程（PEP)，去除一電晶 體區之外的摻雜非晶矽層與非晶矽層，使得電晶體區之 外的絕緣層暴露出來。然後，於去除該第二黃光暨蝕刻 製程所使用之光阻層後，再繼續進行步驟11 0與步驟 1 1 2，而步驟11 0及步驟11 2的進行程序與判斷方式係與步 驟1 0 4及步驟1 0 6相同，因此不再贅述。 步驟11 4 :源極與汲極圖案製作。接著在玻璃基板表面上 全面沈積一金屬層。隨後進行一第三黃光暨餘刻製程， 以定義金屬層的圖形。接著以金屬層為罩幕，向下蝕刻 摻雜非晶矽層，殘餘的摻雜非晶矽層與金屬層分別用來 做為一源極導電層以及一汲極導電層。之後，於去除該 第三黃光暨蝕刻製程所使用之光阻層後，再繼續進行步 驟1 1 6與步驟1 1 8，且步驟1 1 6及步驟1 1 8所進行的程序係 與步驟1 0 4及步驟1 0 6相同。 步驟1 2 0 :保護層沉積。在玻璃基板的表面上全面沈積一 保護層。接著進行一第四黃光暨蝕刻製程.，以定義保護 層的圖形，並在没極導電層的表面上形成一開口。緊接 著，去除該第四黃光暨蝕刻製程所使用之光阻層，並繼 續進行步驟1 2 2與步驟1 2 4，且步驟1 2 2及步驟1 2 4所進行

第10頁 594901 .......................................— 竟魏 92104323 —1———a___________________豐丞_______________________________________________ 五、發明說明（5) 的程序係與步驟1 0 4及步驟1 0 6相同。 步驟1 2 6 :氧化銦錫層沈積。隨後在玻璃基板1 2的表面上 再全面沈積一氧化銦錫層，並使氧化銦錫層填入開口之 内。進行一第五黃光暨蝕刻製程，以形成氧化銦錫層的 圖案。隨後，去除該第五黃光暨蝕刻製程所使用之光阻 層，並繼續進行步驟1 2 8與步驟1 3 0，且步驟1 2 8及步驟 1 3 0所進行的程序係與步驟1 0 4及步驟1 0 6相同。 習知流程1 0 0於每一黃光暨餘刻製程後，也就是去光 阻層作業完成後，進行一蝕刻後自動光學檢測程序與缺 陷修補。然而，在完成去光阻層作業後，才進行自動光 學檢測程序與缺陷修補的情況，將無法及時排除沉積步 驟或黃光步驟時即已存在的缺陷，導致在每一作業循環 中，可能會多進行一次不必要的完整黃光暨蝕刻製程 (PEP)，因而造成不必要的感光材料與去光阻液的耗費， 與製程時間的增加。 發明内容 由於在習知技術中，缺陷檢測與修補的方法係運用 於每一道的黃光暨姓刻步驟完成後，如此，在沉積步驟 時即已存在的缺陷，將無法及時排除與修補，使每一作 業循環中，可能會多進行一次不必要的黃光暨蝕刻製程 (PEP )，造成薄膜電晶體製作上不必要的時間、成本之耗 594901 ——_______________ ____________________________鐘 92104323___________ 年 月 日 J奂_____________________________________ 五、發明說明（6) 費。因此本發明之目的之一在於提供一種顯影後去光阻 層製程之前的缺陷檢測與修補的方法，以解決上述習知 技術無法及時將製程中發生的缺陷移除的缺點以及製程 時間、成本的耗費。 在本發明中，則是於去光阻層製程之前進行缺陷檢 測與修補作業，使每一作業循環初期發生之缺陷能即時 被檢測出，並加以排除，從而節省薄膜電晶體製作所需 之時間與減少成本。可以簡化製程步驟，明顯提高製程 效能以及良率。 實施方式 請參閱圖五，圖五為本發明第一實施例之缺陷檢測 與修補作業流程2 0 0的流程圖。本實施例主要是於每一蝕 刻步驟之前，先進行一蝕刻前缺陷檢測與修補作業 (before etching inspection and repairing)，換句話 說，本實施例是於顯影後檢視（a f t e r d e v e 1 ο p i n s p e c t i ο n，A D I )製程之後，便即利用一修補作業，以 篩檢並修正該圖案化之光阻層的正嫁性（correctness)， 冀使每一作業循環初期發生之缺陷能即時被檢測出且加 以排除，從而節省薄膜電晶體製作所需之時間與減少成 本。如圖五所示，本實施例之缺陷檢驗與修補之流程2 0 0 包含有下列的步驟：

第12頁 594901 五、發明說明 步驟2 0 2 : 體液晶顯 與一覆蓋 為金屬層 明導電層 膜層，而 液晶顯不 描線、資 極、接觸 意的是， 中的任一 步驟2 0 4 : 將光罩上 案，例如 觸洞等位 步驟2 0 6 : inspect] 板表面、 的缺陷， 遺留殘渣 陷、以及 時，需預 利用自動 描比對， 魅92104323____________________________年__________________月________________日 魅_________________________________________________________________ ⑺ 薄膜層與光阻層沉積。首先，於製作薄膜電晶 示面板之透明基板上，沉積至少一層的薄膜層 於該薄膜層表面之光阻層。其中，此薄膜層可 、半導體層、保護層（passivation layer)或透 等任何製備薄膜電晶體液晶顯示面板所需之薄 該光阻層則係根據談薄膜層之於該薄膜電晶體 面板的功能性來定義該薄膜層的圖案，諸如掃 料線、薄膜電晶體之閘極、主動層、源極/汲 洞或晝素電極（pixel electrode)等等。值得注 步驟2 0 2亦可為LCD製程甚至是各式半導體製程 黃光暨蝕刻作業循環步驟之開始。 形成一圖案化光阻層。經過曝光暨顯影製程， 的圖案移轉至光阻層，以此定義該薄膜層的圖 薄膜電晶體之閘極、主動層、源極/汲極，或接 置。 進行一自動光學檢測程序（automatic optical l on，AO I )。自動光學檢測程序係用來檢測該基 該圖案化光阻層與該薄膜層是否具有任何可能 包括製作過程中，由於雜質的沉積、蝕刻過程 (residue)、或基板表面之缺陷、該薄膜層之缺 該圖案化光阻層之缺陷。本實施例在實際實施 先依據一實際要求來制定一預定規格，然後再 化機器設備針對相鄰掃描區域進行快速缺陷掃 當圖案化光阻層之缺陷或基板與該薄膜層表面

第13頁

594901 一―年________月 修正 曰 ------------------------------—室1脸10^321 五、發明說明（8) — —^ f缺陷超過上述各種預定規格 上之組合時，便須以人丁、隹—a : T ^ Α上迷兩者以 定 使肩以人工進仃缺陷觀察，篩選不符人指 ，之基板，以便進行一修補程序， :口規 ^ ，、中，上述規格可包含有光阻声之4i 可容許尺寸、可容許的數量、與可缺陷的 :·ϊΓ!:修補程序。運用一雷射光激發儀器，例如刺田 /長為1 064奈米（nm)之紅外線、532奈米（nm)或& ^ ym)之uv光，加熱溶解或燒除於步驟2〇6所檢5不 板表面之缺陷、該薄膜層之缺陷、以及該圖案化出之基 2 =陷。此步驟完成後，可能會有一定量的殘渣產曰 此產生殘渣可以於步驟2 1 2去除。 生’ 步驟210 :蝕刻製程。在篩檢並修正該圖案化之 正確性（correctness)之後，接著便利用產業界之曰， 刻技術’主要包括乾式蝕刻⑶^以以丨^^與濕式蝕^虫 (Wet Etching)等兩類蝕刻技術，來將圖案化光阻層之圖 案轉移至該薄膜層。 步驟2 1 2 ··去除該圖案化光阻層。運用業界普遍採 導體去光阻製程，去除圖案化之光阻層。於梦鱗2 0同時 程序所產生的殘渣（r e s i d u e )，係與該圖案化光陴廣々/ 被去除。在完成步驟2 1 2之後，可視實際需要而再，#到 姓刻後檢視（after-etch-inspection，ΑΕΙ)，由於玫在 技術以及蝕刻後檢視（AE I)係為習知且成熟之技藝’

第14頁 594901 曰 一隻正 陷檢測與修補 之標示符號以 3如圖六所示' 似補程序亦可 光阻層步驟之 膜層之缺陷、 一黃光暨蝕刻 亦可經由本發 發生的製程進 ，同樣可由後 作業流 及各方 '步驟 進行於 間，以 以及該 作業循 明之方 行檢測 續之去 鍵」2104323L 五、發明說明（9) 此不多加贅述。 圖六為本發明第二實施例之缺 程4 0 0的流程圖，而流程4 0 0所使用 塊所表示之製程係與流程2 0 0相同 2 0 6之自動光學檢測以及步驟2 0 8之 步驟2 1 0之蝕刻製程與步驟2 1 2之去 篩檢並修正基板表面之缺陷、該薄 圖案化光阻層之缺陷，如此，對於 環步驟，於蝕刻製程後產生的缺陷 法進行處理，可更全面對缺陷可能 與修補，而修補程序所產生之殘渣 光阻層製程予以清除。 本發明在實際進行缺陷檢測與修補作業時，可與 續之進行自動光學檢驗程序搭配。該自動光學檢驗程^ 可以抽樣方式進行，例如於一定數量基板中，取選固定 比例的基板進行光學檢驗程序’若該抽樣基板無法通過 操作者設定之規格，則整組樣本需分別單獨進行檢驗斑 修補步驟，以提高產製品生產良率。 〃 在習知技術中，製程所產生的缺陷僅於音 蝕刻作業循環步驟後進行，導致沉積步驟時即已存在的 缺陷，將無法被及時排除與修補，致使每一作業循俨 中，可能會多進行-次不必要的完整黃光暨蝕刻製：

第15頁 594901 土——月 修正 曰 一奉莖 92104323 五、發明說明〇〇) Γ P F P )，造成薄膜電晶轉制a ，/女双曰體製作上不必要的時間、成本之耗 H ί補，將：：之技術中，選擇在去光阻層製程之 刖進1 > 、助於將修補程序所產生之殘渣，可經 由後續之去光阻層製程予以清除。在第一實施例中，於 每一黃光暨#刻步驟之前，即進行所謂蝕刻前缺陷檢測 與修補作業（before etching inspection and repairing)來實施缺陷檢測與修補作業，冀使每一作業 循環初期發生之缺陷能即時被檢測出並加以排除，從而 節省薄膜電晶體製作所需之時間與減少成本，達到簡化 製程步驟，進而明顯提高製程效能以及良率的結果。 以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申 請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明專利 之涵蓋範圍。

第16頁 594901 ___________________________________ _________________室盒92104323 _____________ 年___________________月_____________________日 ______________锋正 圖式簡單說明 圖示之簡單說明： 圖一至圖三為習知TFT-LCD之電晶體10的製程之斷面 示意圖。 圖四為習知技術中，於薄膜電晶體製作過程中同時 進行缺陷檢驗與修補之流程圖。 圖五為本發明第一實施例之缺陷檢測與修補作業流 程2 0 0的流程圖。 圖六為本發明第二實施例之缺陷檢測與修補作業流 程4 0 0的流程圖。

圖示之符號說明：

12 玻璃基板 14 在呂金屬層 16 絕緣層 18 非晶矽層 20 摻雜非晶矽層 22 金屬層 24 源極導電層 26 汲極導電層 28 保護層 30 氧化銦錫層 第17頁

Claims (1)

1. 594901 _______________________ Ά .12104323 ± η Β__________________________優 ___________________________________________________ 六、申請專利範圍 1. 一種缺陷檢測與修補的方法，其包含有： 提供一基板，且該基板包含有至少一薄膜層覆蓋於 該基板之上； 形成一圖案化光阻層於該薄膜層上； 進行一自動光學檢測程序，以檢測該基板是否具有 缺陷；以及 當該基板具有缺陷時，進行一修補程序，以去除基 板之缺陷； 對該薄膜層進行一蝕刻製程，以將該圖案化光阻層 之圖案轉移至該薄膜層内；以及 去除該圖案化光阻層。 2. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該基板上之缺陷 包含有該基板表面之缺陷、該薄膜層之缺陷、以及該圖 案化光阻層之缺陷其中之一或上述兩者以上之組合。 3. 如申請專利範圍第2項之方法，其中該修補程序所產 生的殘渣（r e s i d u e )，係與該圖案化光阻層同時被去除。 4. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該自動光學檢測 程序係另用來檢測該基板表面、該圖案化光阻層與該薄 膜層是否具有缺陷。 5. 如申請專利範圍第4項之方法，其中該修補程序係另 594901 92104323___________________________________年 月__________a 全正—— ___________ 六、申請專利範圍 用來去除該基板表面、該圖案化光阻層與該薄膜層之缺 陷其中之一或上述兩者以上之組合。 6. 如申請專利範圍第5項之方法，其中該修補程序係利 用雷射來去除該圖案化光阻層、該薄膜層與該基板表面 之缺陷其中之一或上述兩者以上之組合。 7. 一種缺陷檢測與修補的方法，其包含有： 提供一基板，且該基板包含有至少一薄膜層覆蓋於 該基板之上； 形成一圖案化光阻層於該薄膜層上； 對該薄膜層進行一蝕刻製程，以將該圖案化光阻層 之圖案轉移至該薄膜層内； 進行一自動光學檢測程序，以檢測該基板上是否具 有缺陷； 當該基板上具有缺陷時，進行一修補程序，以去除 該基板上之缺陷；以及 去除該圖案化光阻層。 8. 如申請專利範圍第7項之方法，其中該修補程序所產 生的殘潰（r e s i d u e )，係輿該圖案化光阻層同時被去除。 9. 如申請專利範圍第7項之方法，其中該基板上之缺陷 包含有該基板之缺陷、該薄膜層之缺陷、以及該圖案化

   594901 mt _ 92104323_______________________________^ β a_ ________________费正—__________________ _____________________ 六、申請專利範圍 光阻層之缺陷其中之一或上述兩者以上之組合。 1 0.如申請專利範圍第7項之方法，其中該修補程序係利 用雷射來去除該基板上之缺陷。 11. 一種顯影後的缺陷檢測與修補的方法，其包含有： 提供一基板，且該基板包含有至少一薄膜層與一光 阻層覆蓋於該薄膜層之上； 對該光阻層進行一曝光暨顯影製程，以形成一圖案 化光阻層於該薄膜層上； 進行一光學檢測程序，以檢測該圖案化光阻層之缺 陷是否符合一預定規格；以及 當該圖案化光阻層之缺陷超過該預定規格時，進行 一修補程序，以去除該圖案化光阻層之缺陷。 1 2.如申請專利範圍第11項之方法，其中該預定規格係 包含有該光阻層之缺陷的可容許尺寸、可容許的數量、 與可容許之位置其中之一或上述兩者以上之組合。 1 3.如申請專利範圍第11項之方法，其中當完成該修補 程序後，該方法另包含有下列步驟： 對該薄膜層進行一蝕刻製程，以將該圖案化光阻層的圖 案轉移至該薄膜層内；以及 去除該圖案化光阻層。

   第20頁 594901 __________________________室麗 92104323__________________________________年_____________η__________________日————1正 六、申請專利範圍

   第21頁