PI检测的过程.doc

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1、淮南职业技术职业学院毕业实践（论文、设计）报告题 目：PI检测的过程 系 别：信息与电气工程系 专 业：电气自动化 1 学 制： 三年制 学生姓名： 路遥 指导教师： 戴杨 二一三年三月一日PI检测的过程路遥（淮南职业技术学院 信息与电气工程系 专业班级，）摘要：本文主要讨论了液晶显示器第一步ARRAYA(阵列)的生产工艺中的PI检测的基本原理及具体操作事项，及其对检测结果的判断，从而得出对岗位职责的认识与感想。 关键词：ARRAYA(阵列)工艺；PI 检测原理；操作应用；检测结果PI 即Pattern Inspection，是利用光学性方法检查 TFT Glass上存在的异物或Pattern

2、在工艺过程中产生不良的情况。对于工艺不良的情况会对相应的设备进行检修，对良品率的提高起到辅助和监督的作用。主要针对Array工艺中ThinFilm、Photo、Etch各段工艺设备的监控，即Array中可分为TF PI,DI PI,FI PI测试。以下先对液晶显示器的生产工艺有个大致的了解，然后将详细介绍Array工艺PI检测的具体内容。1.液晶显示器的特点：优点： 1、体积小及轻量化，适于便携式应用 2、低功耗低电压，与大规模集成电路相匹配 3、信息含量大：可实现大容量高清晰度显示 4、被动发光显示 5、无辐射缺点： 1、工作范围窄：2060摄氏度2、视角狭窄3、响应速度慢，毫秒量级2. L

3、CD相关性能指标分辨率： 图1 分辨率亮度：亮度的定义是指显示器在白色画面之下明亮的程度, 单位200cd/对比度： 对比度的d定义就是屏幕的纯白色亮度和纯黑色亮度的比值 响应速度： 响应速度是指像素由亮转暗并由暗转亮所需的时间，单位是毫秒。反应速度分为两个部份：Rising（上升）和Falling（下降）；而表示时以两者之和为准。 可视角度：可视角度就是指刚好可以看到对比度为10以上的画面的时候视线与垂直屏幕的平面的夹角。3. TFT的等效电路图2 TFT的等效电路4. Array工艺 TFT-LCD的制作工艺主要分为Array、Cell和Module3个工艺流程。其中Array工艺主要负责

4、为Cell工艺提供阵列基板。 Array就是从一张玻璃基板开始，不断经过成膜、曝光和刻蚀三个工序的循环，最终在玻璃基板上做出我们所需要的TFT阵列的图形来。图3 Array工艺4.1 Sputter工艺Sputter和PECVD在Array的5Mask工艺中，共同承担 了各个Mask的第一步主要工序-成膜。4.2 Photo工艺 光刻就是以光刻胶为材料在玻璃基板表面形成TFT pattern，这个TFT pattern的作用就是保护在它下面的金属或者其他的薄膜，使其在下一道刻蚀工序中不被刻蚀掉，从而最终形成我们所需要的TFT pattern。4.3 Etch工艺 利用真空气体和RF Power

5、 生成的Gas Plasma反应产生原子和原子团，该原子和原子团与淀积在基板上的物质反应生成挥发性物质。利用该原理可进行干法刻蚀。第一节：PI测试的内容 1.TF PI测试目的 2.DI PI测试目的3.FI PI测试目的 第二节：PI测试机的测试基本原理 1.PI测试的原理2.影响测量的主要因素：第三节：Main PC介绍和基本操作1.测试设备操作界面介绍2.PI设备Offline，Local，状态下的操作方法 3.PI#05主要工作内容内容第四节：测试结果的处理1. PI 05 所测工序的flow 基准2. Etch & Strip工艺后的PI指导书及其他重要不良实例3.PI Result

6、 NG处理流程 第五节: 测试注意事项1. PI测试内容主要针对Array工艺中ThinFilm、Photo、Etch各段工艺设备的监控，即Array中可分为TF PI,DI PI,FI PI测试。1.1 TF PI测试：指Thin Film PI测试，即：对于ThinFilm Dep工艺中Pattern不良的测试，如果产生严重不良而没有及时发现，Glass Dep过程中有可能会持续发生不良，若是如此造成品质事故的发生同时影响了Glass良品率的提高。1.2 DI PI 测试：指Devope Inspection PI测试，即：对于Photo 曝光显影工艺的测试，Lot涂胶并曝光显影后得出想要

7、的掩膜板分别对五种膜层进行选择性保护，测试PI主要是观察图形是否有不良或P/T，要第一时间发现不良；如果产生严重不良而没有及时发现，Glass在曝光显影过程中有可能会持续发生不良，若是如此造成发生品质事故的发生同时会影响Glass良品率的提高。1.3 FI PI 测试：指Final Inspection PI测试，即：对于Etch、Strip工艺的测试，如果产生严重不良而没有及时发现，Glass在Etch或Strip设备运行中有可能持续发生不良，若是如此造成品质事故的发生同时会影响Glass良品率的提高。不良相邻PXL(1)相邻PXL(2)相邻PXL (3)相邻PXL(5)相邻PXL(8)相邻

8、PXL(7)相邻PXL(6)相邻PXL(4)检查对象相邻PXL(1)相邻PXL(2)相邻PXL(3)相邻PXL(5)相邻PXL(8)相邻PXL(7)相邻PXL(6)相邻PXL(4)检查对象检查对象相邻PXL(1)相邻PXL(4)相邻PXL(6)相邻PXL(2)相邻PXL(3)相邻PXL(8)隔壁PXL(8)相邻PXL(5)所以监控每一阶段的工艺运行情况作业员要留心观察、细心测试，并严格按作业指示书测试，尽量减少漏检的可能性。第一时间发现不良，处理不良，减少持续不良的发生。检出原理：要检查的PXL跟周围6个PXL挨个比较，经过4种情况中所有结果都超过基准是来判为不良。如下图所示：4 检出原理图我

9、们使用的方法 ：周围8PXL中只选择对称的6个PXL挨个比较，这种情况有4种，当4种结果都超过基准值时，判为不良。2.1 影响测量的主要因素：此设备主要为Etch用监控LOT使用，对ThinFilm、Photo主要测试STRIP3工艺之后产生的不良。其测试原理同一般PI测试设备，不同的功能是不用对测试不良点逐步分类，发现不良完全向工程师确认后Flow。检测标准:PI05采取OPERATOR判定DEFECT,检测出异常时通知工程师的检测方式。2.1.1、光强度主要是指反射光的强度,影响反射光强度的因素有:入射光强度,光栅通过光的颜色,Pixel表面材料等. 理论上是光强度越大检测精度越高,但是过

10、高会导致虚假Defect产生.2.1.2、对比度提高对比度就是提高各Pattern的反射光强度,有利于各层不良的检出.2.1.3、变动幅主要是指工程特性和外部环境所引起的变动,变动越小,检出精度越高.3. Main PC介绍和基本操作1.PI#5设备构成：（1）、OIC系统在OIC PROGRAM中，确认设备状态(RUN/DOWN/IDLE/PM/E-TIME),显示应该与设备实际状态一致；在OIC PROGRAM中，确认设备PORT口上的LOT状态，显示应该与LOT实际状态一致。（2）、PI SYSTEM确认CIM中设备状态为REMOTE（正常模式下）/LOCAL(加测模式下)，确认设备显示

11、的玻璃状态，位置应与实际玻璃状态位置一致，确认PI主程序无报警。1) Main PC Monitor : Main PC 属于检测操作界面。 21 53 4图5 检测操作界面Glass 到检测台上首先对Glass整体进行扫描；即Panel数量，不良数目；显示扫描的不良点；显示Port口Lot信息和检测情况；分两个Port口；Port口1和2；显示扫描出的不良图像；旁边的按钮可对图像的大小进行缩小和放大的测试；作业员根据作业指示书对不良进行分类存放；（二）PI设备操作介绍图6 设备操作界面（一）登录(a) PI Host PC：（即UI界面，控制EQ检测）在Host PC桌面上点击“Aerie”

12、图标，弹出对话框后输入帐户和密码，再点“OK”即可登录。 (b) PI CIM PC：（控制通讯相关，传送Glass）在CIM PC桌面上点击“CIM”图标，弹出对话框后输入帐户和密码，再点“OK”即可登录。（二）初始化(A) Host PC初始化（两种情况）：(a) EQ上无Glass：点击Functions，选择进入Initialize模式，点击“Initialize”作初始化。 (b) EQ上有Glass：先进入Functions里的Initialize模式，点击“Clamp”夹住Glass，再在Initialize模式里点击“Initialize”作初始化。 (B) CIM PC初始化

13、(a)当CIM PC登录时会自动作初始化，包括CIM PC、Indexer和Robot均作初始化。 (b)如果运行过程中出现问题需做初始化，在软件界面上点MaintenanceIndexer。 （三） Manual模式检测(1) 在CIM PC的软件界面上，点MaintenanceIndexer，弹出“Indexer Maintenance”控制对话框，在该对话框中点击“Manual Control”，将模式变为Manual；确认CST是否Load，以进行检测（注：通常Stocker将CST放到Port口会自动Load CST，如果没有Load就在Port Command下选择相应Port口并

14、进行Load）； 在Manual Glass Transfer下选择相应的Port、Slot和Arm，在Port1和Port2分别第一次取Glass时需点击“Ready To Start”，以后取放就不用再点之； 点击“Get”将Glass从CST取出放到Robot的Arm上，完成后再点击“Load”将Glass送至EQ。(2) 在Host PC软件界面上，选择Initialize模式，点击“Clamp”以夹住Glass;选择Inspector模式，点击“Load”，在弹出的LoadRecipe对话框中选择相应的Recipe，双击加载Recipe； 点击“Scan”进行扫描检测，之后会自动Re

15、view抓图； 检测完毕后，Glass自动回到EQ初始位置，Clamp自动松开（注：如果Glass没有 自动回到初始位置和松开Clamp，就点击“Unload”即可执行）。 (3).在CIM PC的“Indexer Maintenance”对话框上点击“Unload”将Glass从EQ取出放到Robot的Arm上，完成后再点击“Fetch”将Glass送回CST。（四）Auto模式检测(1).在CIM PC的软件界面上点MaintenanceIndexer，弹出“Indexer Maintenance”控制对话在该对话框中点击“Auto Control”，将模式变为Auto； 确认CST是否L

16、oad，以进行检测（注：通常Stocker将CST放到Port口之后，会自动Load CST；如果没有Load先将Auto模式改为Manual模式，在Port Command下选择相应Port口并进行Load，之后改回Auto模式）； (2).再在CIM PC软件界面上点“Lot Information Edit”弹出对话框LotInformation， 在上面依次编辑：PORT：选择Port口 LOT ID：10位 PPID：选择相应Recipe 其余几项ID量产时按照规范来填写编辑好之后点击“Slot Info Generator”生成信息，再在左边选择要检测的Slot打钩，并点击“Sav

17、e”保存“Ready To Start”；再在CIM PC软件主界面中选择该Port口，在下面点击“Start”并确认开始测试。 (3)Auto模式检测时，不需要操作Host PC，测试完之后自动将Glass送回CST，整个CST检测完后也会自动将Port口解锁，让Stocker取走CST。 （五）量产介绍 掌握设备Manual和Auto两种工作状态后，关于量产时的Remote、Local、Offline三种工作模式情况如下。 量产工作中Operator状态模式的选择是在CIM端进行的，登录CIM PC机的CIM系统,在初始化完成后单击HOST Control State按钮即进入三种工作模式

18、的选择：Offline、Local、 Remote。在扫Lot前，若在CIM PC上直接控制，选Local；若由信管部门远程控制，选择Remote。 （六）检测信息自动保存路径Host PCD：盘ReviewImage相应文件夹编号（注：每张测试Glass对应一个文件夹，该文件夹编号与测试界面中的“Job#”下面的No.对应）。在Host PC的Inspector模式里，点击“Review”弹出对话框，可以查询检测的历史记录。加测信息是以工序名命名保存的。 （七）PI 05主要测试的工序： FI PI 3 (strip 3之后),工序：1390PTF PI 4 (PVX dep之后),工序：1

19、430PDI PI 4 (VIA HOLE MASK 之后),工序：1450P3.2 Offline，Local，状态下的操作方法：1） OFFLINE状态下的测试:Offline：手动测试，即非自动测试，需要人为输入信息下达命令方可进行。当我们遇到不在本测试工序且需要加测得EN LOT或量产LOT时，由于系统不承认所以我们都需要用OFFLINE手动完成测试；操作方法：当LOT搬进设备之前，在CIM PC系统上将状态改为OFFLIN当需要测试的LOT搬至设备Port口时，系统会自动弹出LOT的信息对话框，在对话框中的选项中填入:LOT ID、LOT型号、LOT Recipe、生产编号。填入以上

20、信息后对当前LOT信息进行设置：GLASS ID GENERATE：当输入完LOTID以后点击此键会GLSID自动的。SELECT ALL PPID：当输入完PPID以后点击此键会PPID自动的生成。SELECT ALL GLASS：要测试的GLS全选UNSELECT ALL GLASS：要测试的GLS反选PROCESS START：开始测LOTLOT CANCEL：删除所有的LOT信息,既清空键CHANGE TO OFF-LINE MODE：切换到OFF_LINE模式点击PROCESS START,开始测LOT 2）Local状态测试：Local：为半自动状态；需要检查信息后点击Start开

21、始。一般用于在本测试工序的加测LOT；操作方法：首先把设备更改成Local状态；确定加测LOT需要追加的那些Glass；（注意LOT不能为HOLD状态）然后把设备搬至设备Port口最后，检查需要测试的LOT ID、Recipe并确定要测试的Glass后点击 PROCESS START开始。3.3 PI#05主要工作内容内容PI#05设备，一半的工作量是给工程师打电话，让工程师查看测试完的LOT的不良图片，等待工程师的结果，决定是否FLOW LOT。其中，DI PIFI PI给曝光机的工程师打电话，1/5或1/10PI给TRACK的工程师打电话；加测的LOT，INFM单子上是谁写的给谁打电话，有

22、时需要同时给曝光和TRACK的工程师打电话；FUTURE HOLD：在搬运LOT时,如果LOT没有进行预先HOLD,需要对MASK之后的LOT进行预先HOLD到ETCH,并在原因栏写上“等待PI测试结果”，之后根据工程师查看的结果决定是否FLOW LOT；RELEASE LOT：我们在对LOT解锁时，只能对预先HOLD到ETCH的等待PI测试结果的LOT RELEASE（不包括SDT层的LOT）。REWORK：对测试完PI的LOT需要REWORK的，PI测试人员通过OIC系统根据INFO单子进行操作，其他不需要我们做REWORK的，将单子给生产区送回去，由他们做；在遇到搬运缓慢，设备出现暂时性

23、的IDLE时，需要对设备状态进行更改，改成DOWN机状态，原因写上搬运缓慢。避免出现有LOT堆积而设备状态为IDLE的状态；LOT堆积过多时，如果没有加测或优先级的LOT时，测试同台设备的最新的LOT，结果OK时，询问工程师是否可以SKIP，不可擅自对LOT进行SKIP处理；设备出现DOWN机等异常情况时，要及时给刻蚀的工程师打电话等待处理，不可私自对设备进行操作；4.1 PI 05 所测工序的flow 基准：(1) FI PI 3: （a）SDT WET ETCH 之后, 也是在strip3之后测试, flow 基准:图7 检测异常结果另外注明：TF DEP工艺后查看不良图片时注意:第一层

24、particle总数不能超过40或50，此层特别注意的是splash和划伤第二层 particle总数不能超过100或120，此层特别注意的是wall P/T第三层 particle总数不能超过150，此层特别注意的是划伤第四层 particle总数不能超过200或300，此层特别注意的是wall P/T第五层 particle总数不能超过600或800，此层特别注意的是划伤和没有VIA孔注：以上particle数量的范围要视particle的类型而定，当出现particle超出预定的数量值或是出现特殊的不良的时候，要先把此lot hold，然后打电话给工程师，告知他们是哪个Lot的哪一张出现

25、什么不良，等待他们确认。并等待他们通知如何处理。当Particle过多的聚集在一起，也是不良。要和前面说的一样处理。 4.2 PI测试的作业指导书及不良实例以下是我搜集的B1指导书上的一些不良归类标准。（除#9PI测试设备外）一般测试时要按设备上标示进行分类。测试不良分类标识：图8 测试不良分类标识1. Etch & Strip工艺后的PI指导书及其他重要不良实例：另外注明：主要不良还包括Over Etch的不良，根据Wet Etch的异向同性的ETCH原理，如果设备出现故障导致Glass在Etch区中停留时间过长，就会导致OVER ETCH的情况发生。PI不良表现在以下画面：一般出现此不良G

26、lass scrap处理 (a)GATE OVER ETCH不良 (b)SD OVER ETCH 不良STRIP工艺后的不良一般表现为PR残留,发现PR残留Glass需要进行Restrip处理。定义为光刻胶残留不良,表现为PI图片上有一大片连续的棕黑色defect,如图（1）:而如下图（2）中的沙状不连续的棕黑色defect,是PR Remain. (c)光刻胶残留不良 (d) PR Remain图9 不良图片另外注明：TF DEP工艺后查看不良图片时注意:第一层 particle总数不能超过40或50，此层特别注意的是splash和划伤第二层 particle总数不能超过100或120，此层

27、特别注意的是wall P/T第三层 particle总数不能超过150，此层特别注意的是划伤第四层 particle总数不能超过200或300，此层特别注意的是wall P/T第五层 particle总数不能超过600或800，此层特别注意的是划伤和没有VIA孔注：以上particle数量的范围要视particle的类型而定，当出现particle超出预定的数量值或是出现特殊的不良的时候，要先把此lot hold，然后打电话给工程师，告知他们是哪个Lot的哪一张出现什么不良，等待他们确认。并等待他们通知如何处理。当Particle过多的聚集在一起，也是不良。要和前面说的一样处理。（2）Wall

28、型不良：处理方法： 1、通知工程师，找工程师确认LOT，把发生问题的LOT做预先HOLD。 2、通知组长班长，告组长班长说哪个LOT 那一块的不良让班组长清楚 3、严重的话工程师需要开Chamber进行Clean,Clean 完后做LOT 加测PI，加测完后还是不好的话设备就需要开盖做PM 。4.3 PI Result NG处理流程图10 PI Result NG处理流程图第五节: 测试注意事项测试规范：1.按照作业指导书测试；发现不良后对相应LOT进行HOLD操作，并有工程师填写Information Flow单子后才可Flow，若否后果自负。2.制造部作业人员没有权利对设备进行参数设置，若

29、需要找工程师处理，不能在没有被认可的情况下私自更改。3.当设备Down机时应及时联系工程师，不得私自处理。4.严禁对测试设备的电脑、鼠标或键盘等用品进行敲、摔等损害行为5.不得私自在测试设备的电脑或办公电脑里拷贝资料，避免病毒的传染，影响测试。安全注意事项：1.设备运行中，不可打开各cover，运转部件周围cover有interlock sensor，打开会报警并停止设备;2.设备运行中，不可进入Indexer Area sensor以内区域，不可进入设备运动部件，如robot，stage等工作3.当有危险情况发生需要紧急停止设备时，按下设备EMO按键并及时通知工程师;4.可能存在危险的设备相

30、应位置贴有警示标签，严格禁止任何有违反警示标签规定的行为.岗位职责与感想我觉得身在测试岗位不但要熟练掌握本岗位基础知识，了解各个岗位的生产用时及其它生产情况，还要合理的安排本岗位的生产。快速解决生产过程中本岗位设备遇到的一些报警及一些异常情况，遇到突发情况会冷静的思考并以最好的方法有条不紊的去处理。熟练掌握OIC操作系统及4MASK,5MASK工艺流程，在各种型号LOT并存时能够合理安排设备，保证前后工序的正常运行，减少LOT的cycle time,熟练操作本组每个岗位的设备。明白自己的测试岗位的重要性。确保自己岗位的3正5S做的到位，确保岗位区域不存在安全隐患，在创造一个整洁安全的环境下去进

31、行高效的生产工作。我尽职尽责的在生产一线工作，在岗位上养成了良好的工作习惯，勤刷OIC，时时刻刻保持对Lot的警惕性。能够高效快速的完成本岗位的工作，积极协调邻近岗位之间的lot的生产情况，提高了岗位设备的嫁动率，提高了各个岗位的产能。严格按照作业指示书进行作业，工作期间未出现Lot严重堆积情况，无工艺事故和安全事故，无违规发生。对于不同类型不同型号的Lot知道清楚的知道优先测试哪种Lot，及为什么要这样做，做到知其然知其所以然。不仅查看本岗位lot的情况而且习惯去查看上下连接岗位的分布情况及实际测试的情况，这样能够更好的安排岗位生产，做到心中有数，不仅使岗位与岗位之间连接更加密切，而且提高了各岗位设备的稼动率及产能。勤刷数据，查看上传的数据及相关的MAP图，学会分析MAP图，对于MAP 图存在异常的会及时通知工程师。致谢本课题在选题及进行过程中得到了戴杨老师的悉心指导。戴老师严谨求实的治学态度，踏实坚韧的工作精神将使我们终身受益。再多华丽的言语也显得苍白。在此，谨向戴杨老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意！ 参考文献：1 李志强 4MASK和5MASK 工艺 2 王炳红 WET ETCH 技术与应用 4 刘新星 MES-OIC-FAB User Manual(cn)-V1.0.的使用 5 李星 液晶显示器基本结构及显示原理.7 谷雪茹 邰二兰 检测PI.技术与应用设备