一种监测平板显示器离子注入设备的方法及其使用的治具的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种监测平板显示器离子注入设备的方法及其使用的治具。其中该方法包括：将生长有半导体膜层并经一次退火的条状基板安装在治具上；将安装有条状基板的治具送入离子注入设备进行注入，注入时注入设备的扫描方向垂直于条状玻璃基板的长边；对注入完成后的条状玻璃基板进行二次退火；测试条状玻璃基板的均一性和稳定性参数，得到离子注入设备的均一性和稳定性数据。本发明通过采用条状玻璃基板进行注入测试，无需测试整块玻璃基板即可得出能很好反映设备状态的测试结果，避免了使用大量wafer造成的成本浪费，且无需添置用于wafer退火的设备，同时能实际模拟到LTPS的注入效果，如激活率、氧化硅厚度等，尤其适合量产线大尺寸设备的QC监测。
【专利说明】一种监测平板显示器离子注入设备的方法及其使用的治具
【技术领域】
[0001]本发明涉及FPD (Flat Panel Display,平板显示器)制造技术,具体地说,是一种制造FPD时监测离子注入机的均匀性与稳定性的方法，及该监测方法中所使用的治具。
【背景技术】
[0002]随着LTPS-AMOLED (Low Temperature Poly Silicon Active-Matrix OrganicLight-Emitting D1de,低温多晶硅有源矩阵有机发光二极管)和LTPS-LCD (LowTemperature Poly Silicon Liquid Crystal Display,低温多晶娃液晶显示器)行业的发展，离子注入工艺被引入平板显示行业并扮演着越来越重要的角色。平板显示离子注入机被研发用来实现对面板的离子注入。
[0003]平板显示离子注入具有以下几个特点:1)大的基板(注入)面积需要大的离子束流，满足生产率；2)—般采用带状beam (离子束流)或线状beam扫描方式；3)注入不均匀会导致器件性能不均匀，从而产生色差(mura) ;4)为满足批量生产的目的，需要保持离子注入设备的稳定性与一致性，并具有有效的手段对离子注入设备的稳定性与一致性进行监测。
[0004]量产线为监测离子注入设备是否稳定，需要定期(每天或隔天)进行质量控制(QC)实验，即对离子注入设备的稳定性与一致性进行监测。在进行QC验证时，现有技术一般是采用在玻璃基板上生长一层P-Si (多晶硅)层，然后利用离子注入机进行基板整面注入，经过后续退火，然后在基板上选取一定数目位置点，利用四探针法测试P-Si方块电阻来监测设备状态。这种方式存在以下弊端:1)受基板质量的影响较大。成膜质量与晶化质量均会对离子注入工艺实验结果检测产生影响，不利于长期监测离子注入设备的稳定性。2)杂质激活温度受限制。由于玻璃基板(注入基板)在高温下易发生碎裂及扭曲变形等原因，杂质激活温度一般要求小于600摄氏度，导致注入杂质不能完全有效激活，从而对注入效果的检测产生误差。3)周期长，需要耗费成膜设备、结晶化设备等设备的机时。
[0005]现有技术的另一种做法是，利用治具将一定规格的硅片传入离子注入机进行注入，注入完成后通快速热退火方式对硅片进行退火(热激活)工艺；在硅片上选取一定点用SIMS (Secondary 1n Mass Spectroscopy, 二次离子质谱)或 RS meter (方块电阻测量仪)等半导体测试方式进行测量，通过检测硅片间接对注入效果进行检测。
[0006]该方式存在的问题是:1)间接方式检测注入效果，不能很好的模拟LTPS玻璃基板上的实际注入效果(比如P+注入时氧化层厚度)。2)对硅片采用RTP (Rapid ThermalProcess,快速热处理)退火，退火温度较高，而实际LTPS不可能利用800摄氏度以上的温度来退火，两种方式实际激活率有差异。3)离子注入时硅片只能放在特定位置，且硅片间难免存在规格差异，不能很好地反映注入效果的均一性。
【发明内容】
[0007]本发明要解决的技术问题是提供一种可以实现直接监测，效果好、准确率高且成本低的监测平板显示器离子注入设备的方法及其使用的治具。
[0008]为了解决上述技术问题，本发明提供了一种监测平板显示器离子注入设备的方法，包括:
将生长有半导体膜层并经一次退火的条状基板安装在治具上；
将安装有条状基板的治具送入离子注入设备进行注入，注入时注入设备的扫描方向垂直于条状玻璃基板的长边；
对注入完成后的条状玻璃基板进行二次退火；
测试条状玻璃基板的均一性和稳定性参数，得到离子注入设备的均一性和稳定性数据。
[0009]进一步地，所述生长有半导体膜层并退火的条状基板由以下方式获得:
在整块基板上生长半导体膜层并进行一次退火；
将整块基板切割成多块条状基板。
[0010]进一步地，所述半导体膜层为非晶硅膜，所述非晶硅膜经一次退火后结晶为多晶娃膜。
[0011]进一步地，在整块基板上生长硅膜层采用化学气相沉积的方法完成。
[0012]进一步地，所述一次退火所采用的工艺为准分子激光退火。
[0013]进一步地，测试条状基板的均一性和稳定性参数的方法为:测试条状基板的方块电阻。
[0014]进一步地,所述条状基板为条状玻璃基板。
[0015]本发明还提供一种用于上述监测平板显示器离子注入设备的方法的治具，其特征于，包括载板，所述载板两侧分别设有多组固定件，所述固定件用于将所述条状基板固定在载板上。
[0016]进一步地，所述固定件可滑动地设置于所述载板上。
[0017]进一步地，所述固定件为螺栓，所述载板两侧分别设有多个长条形孔，所述螺栓穿过所述长条形孔，与螺母配合安装于所述载板上。
[0018]本发明利用离子注入设备在扫描方向上注入的差异性非常小的特性，通过采用条状玻璃基板进行注入测试，无需测试整块玻璃基板即可得出能很好反映设备状态的测试结果。本发明避免了使用大量wafer (晶圆)造成的成本浪费，且无需添置用于wafer退火的设备，同时能实际模拟到LTPS的注入效果，如激活率、氧化硅厚度等，尤其适合量产线大尺寸设备的QC监测。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1是本发明的监测平板显示器离子注入设备的方法一实施例的流程图。
[0020]图2是本发明中对玻璃板进行切割的示意图。
[0021]图3是本发明的监测平板显示器离子注入设备的方法所使用的治具的一实施例的结构示意图。
[0022]图4是图3所示实施例中固定件的结构示意图。
[0023]图中:1.载板，2.长条形孔，3.固定件，31.螺栓，32.螺母，33.压板，4.整块玻璃基板，5.条状玻璃基板。
【具体实施方式】
[0024]下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
[0025]如图1所示，同时参见图2所示，本发明的监测平板显示器离子注入设备的方法，包括:
在整块基板4上生长半导体膜层并进行一次退火；
将整块基板4切割成多块条状基板5 ；
将生长有半导体膜层并经一次退火的条状基板5安装在治具I上；
将安装有条状基板5的治具I送入离子注入设备进行注入，注入时注入设备的扫描方向垂直于条状基板5的长边；
对注入完成后的条状基板5进行二次退火；
测试条状基板5的均一性和稳定性参数，得到离子注入设备的均一性和稳定性数据。
[0026]其中，整块基板4及条状基板5优选为玻璃基板。在测试时，可以在治具上只安装一块条装基板，也可以安装多块条装基板。采用多块条状基板时，可以是将整块基板生长半导体膜层并一次退火后，再将其切割成多块。而在切割时，切割线优选与整块基板的短边平行。例如，将一块1500mm*1300mm的玻璃基板生长半导体膜层并一次退火后,切割成1300mm*10mm的条状玻璃基板，可以得到15块条状玻璃基板。这些条状玻璃基板可以在一次测试中使用，也可以分成几次使用，大大降低了成本。所述的整块基板，是指与正常生产时的基板大小相同的基板。当然，在其它实施例中，也可以不采用切割的方式获得生长有半导体膜层并经一次退火的条状玻璃基板，例如可以直接在条状玻璃基板上生长半导体膜层并进行一次退火。并且，在采用切割的方式获得多块条状基板时，也不限于采用整块基板，而可以采用其它尺寸的大块基板，大块基板的尺寸以切割后不会产生废料为宜。
[0027]所述半导体膜层可以是多晶硅膜或者是非晶硅膜，优选方案是先在玻璃基板上沉积非晶硅(a-Si)，形成非晶硅膜，然后经过退火后使非晶硅膜结晶成多晶硅膜(A-Si)，从而利用现有的工艺条件即可以简单地实现，降低了成本。
[0028]其中，在整块玻璃基板上生长半导体膜层优选采用化学气相沉积的方法完成，而一次退火所采用的工艺优选为准分子激光退火。二次退火可以采用激光结晶退火、快速热退火、高温退火或炉管退火等。优选的方式是快速热退火，其退火时间短、效果好。
[0029]所述测试条状玻璃基板的均一性和稳定性参数的优选方法是测试条状玻璃基板的方块电阻，即采用四探针测试条状基板的方块电阻；另外，测试也可以采用二次离子质谱测试。优选的方法是测试条状玻璃基板的方块电阻，其成本低、简单方便，且通过电阻方式表达条状玻璃基板的均一性和稳定性，与生产线上的表达方式一样，可以进行更精确的比较和控制。在测试条状基板5的均一性和稳定性参数时，可以只测试其中一块条状基板5的均一性和稳定性参数，也可以测试多块甚至全部条状基板5的均一性和稳定性参数，以获得更准确的数据。
[0030]如图3所示，本发明的监测平板显示器离子注入设备的方法所使用的治具的一实施例中，该治具包括载板1，载板两侧分别设有多组固定件3，固定件3用于将条状玻璃基板5固定在载板I上。优选地，固定件3可滑动地设置于载板I上，以便可以调节条状玻璃基板5在载板I上的位置。
[0031]如图4所示实施例，固定件3可以包括螺栓31，在载板I两侧分别设有多个长条形孔2，螺栓31穿过长条形孔2，与螺母32配合安装于载板I上，而在螺栓31顶部设有压板33，压板33的宽度大于螺栓31上螺帽的直径，通过压板33将条状玻璃基板5固定于载板I上。
[0032]当然，固定件也可以采用其它结构，例如将一弹性压片安装于一滑块上，而滑块嵌入到载板上的滑槽中。利用弹性压片将条状玻璃基板压固在载板上，而利用滑块在滑槽中的滑动可以调整条状玻璃基板的位置。或者，采用一个弹性夹子将条状玻璃基板夹在载板上等结构。
[0033]离子注入设备在进行离子注入时，采用的是线性扫描的方式。也即在注入时，离子注入设备的注入头从玻璃基板的一端移动到另一端，形成带状注入带，然后注入头再在带状注入带相邻的位置从玻璃基板的一端移动到另一端，形成第一条带状注入带，两条带状注入带紧密结合形成一个整体。重复该动作最终完成整块玻璃基板的注入。而在整个注入过程中，注入头从玻璃基板的一端移动到另一端的过程中注入稳定性好，不稳定性一般是发生于相邻带状注入带之间。本发明正是利用该特点，在注入时使注入方向垂直于条状玻璃基板的长边，也即在条状玻璃基板进行多次扫描完成注入，从而实现利用条件玻璃基板即可以精确测定离子注入设备的均一性和稳定性参数。
[0034]本发明能实际模拟到LTPS的注入效果，如激活率、氧化硅厚度等；且玻璃条的位置可以随意调节，可以测试玻璃任何位置的注入状况；本发明避免了使用大量wafer造成的成本浪费，且无需添置用于wafer退火的设备，尤其适合量产线大尺寸设备QC监测。
[0035]以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本【技术领域】的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。
【权利要求】
1.一种监测平板显示器离子注入设备的方法，其特征在于，包括: 将生长有半导体膜层并经一次退火的条状基板安装在治具上； 将安装有条状基板的治具送入离子注入设备进行注入，注入时注入设备的扫描方向垂直于条状玻璃基板的长边； 对注入完成后的条状玻璃基板进行二次退火； 测试条状玻璃基板的均一性和稳定性参数，得到离子注入设备的均一性和稳定性数据。
2.根据权利要求1所述的监测平板显示器离子注入设备的方法，其特征在于，所述生长有半导体膜层并退火的条状基板由以下方式获得: 在整块基板上生长半导体膜层并进行一次退火； 将整块基板切割成多块条状基板。
3.根据权利要求1所述的监测平板显示器离子注入设备的方法，其特征在于，所述半导体膜层为非晶硅膜，所述非晶硅膜经一次退火后结晶为多晶硅膜。
4.根据权利要求2所述的监测平板显示器离子注入设备的方法，其特征在于，在整块基板上生长硅膜层采用化学气相沉积的方法完成。
5.根据权利要求1所述的监测平板显示器离子注入设备的方法，其特征在于，所述一次退火所采用的工艺为准分子激光退火。
6.根据权利要求1所述的监测平板显示器离子注入设备的方法，其特征在于，测试条状基板的均一性和稳定性参数的方法为:测试条状基板的方块电阻。
7.根据权利要求1所述的监测平板显示器离子注入设备的方法，其特征在于，所述条状基板为条状玻璃基板。
8.一种用于权利要求1-7任意一项所述监测平板显示器离子注入设备的方法的治具，其特征于，包括载板，所述载板两侧分别设有多组固定件，所述固定件用于将所述条状基板固定在载板上。
9.根据权利要求8所述的治具，其特征在于，所述固定件可滑动地设置于所述载板上。
10.根据权利要求8或9所述的治具，其特征在于，所述固定件为螺栓，所述载板两侧分别设有多个长条形孔，所述螺栓穿过所述长条形孔，与螺母配合安装于所述载板上。
【文档编号】H01L21/66GK104409378SQ201410639950
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年11月13日 优先权日:2014年11月13日
【发明者】于锋, 秦心宇, 徐柯 申请人:昆山工研院新型平板显示技术中心有限公司, 昆山国显光电有限公司