CN102650588A - 监测溶液加工能力的方法及装置、刻蚀*** - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种监测溶液加工能力的方法及装置、刻蚀***，监测溶液加工能力的方法其用于在溶液腐蚀被加工工件的流水生产线中监测所述溶液的加工能力是否满足工艺要求，包括以下步骤：在所述溶液腐蚀所述被加工工件的流水生产线的设定位置上，用光线照射所述被加工工件；获得设定位置处透过所述被加工工件的透射光的强度；根据透过所述被加工工件的透射光的强度评估所述溶液的加工能力是否满足工艺要求。该方法能够直观、准确地反应溶液的加工能力状况，从而可以避免因错误的判断而导致溶液的浪费。

Description

监测溶液加工能力的方法及装置、刻蚀***
技术领域
本发明属于平面显示器领域，涉及一种监测溶液加工能力的方法及装置、刻蚀***。
背景技术
显影和刻蚀工艺是薄膜晶体管-液晶显示器(TFT-LCD)生产过程中常用的加工方法。其中，显影工艺是将曝光图样放入显影液中使图样显现出来的工艺，刻蚀工艺是使金属膜按照显影后的图样刻蚀，以获得所需图样的金属膜。
对于显影***/刻蚀***而言，显影工艺/刻蚀工艺所需的显影液/刻蚀液是循环使用的，显影液/刻蚀液的浓度会随着生产过程而下降或随着生产而被污染，导致显影液/刻蚀液的加工能力下降，如果不及时的更换或添加新的显影液/刻蚀液，则容易造成显影/刻蚀不充分，即出现欠显影/欠刻蚀现象。因此，在实际的生产过程中，需要对显影液/刻蚀液进行实时的监测，并根据监测结果更换或添加新的显影液/刻蚀液，以确保显影/刻蚀的效果。
目前所采用的监测方法是通过对显影液/刻蚀液的某些物理或化学性质，如电导率进行监测而计算获得，如果监测值超出能够满足显影/刻蚀效果的范围时，更换显影液/刻蚀液。然而，上述监测方法不能真实有效地对显影液/刻蚀液的加工能力进行评估，即不能真实有效地分析显影液/刻蚀液的加工能力是否能够满足工艺的要求，从而容易造成显影效果/刻蚀效果的不良，或者造成显影液/刻蚀液的浪费。
发明内容
本发明要解决的技术问题就是针对现有技术中存在的上述缺陷，提供一种监测溶液加工能力的方法，其可以实时、准确地监测溶液的加工能力是否满足工艺要求，从而可以提高溶液的加工效果，同时避免溶液的浪费。
本发明还提供一种监测溶液加工能力的监测装置，其可以实时、准确地监测溶液的加工能力是否满足工艺要求，从而可以提高溶液的加工效果，同时避免溶液的浪费。
另外，本发明还提供一种刻蚀***，其可以实时、准确地监测刻蚀液的加工能力是否满足工艺要求，从而可以提高刻蚀液的加工效果，同时避免刻蚀液的浪费。
解决上述技术问题的所采用的技术方案是提供一种监测溶液加工能力的方法，其用于在溶液腐蚀被加工工件的流水生产线中监测所述溶液的加工能力是否满足工艺要求，包括以下步骤：
在所述溶液腐蚀所述被加工工件的流水生产线的设定位置上，用光线照射所述被加工工件；
获得设定位置处透过所述被加工工件的透射光的强度；
根据透过所述被加工工件的透射光的强度评估所述溶液的加工能力是否满足工艺要求。
其中，评估所述溶液的加工能力是否满足工艺要求的方式包括：
所述透射光的强度包括透射光的下限监测强度，用于监测溶液加工能力的下限；
比较所述透射光的下限监测强度与预设的标准透射光的强度的下限，若所述透射光的下限监测强度小于或等于所述预设的标准透射光的强度的下限，则表明所述溶液的加工能力偏低；或者，
根据所述透射光的下限监测强度获得透射光的下限监测透过率，比较所述透射光的下限监测透过率与预设的标准透射光的透过率的下限，若所述透射光的下限监测透过率小于或等于所述预设的标准透射光的透过率的下限，则表明所述溶液的加工能力偏低。
其中，，评估所述溶液的加工能力是否满足工艺要求的方式还包括为：
所述透射光的强度还包括透射光的上限监测强度，用于监测溶液加工能力的上限；
比较所述透射光的上限监测强度与预设的标准透射光的强度的上限，若所述透射光的上限监测强度大于所述预设的标准透射光的强度的上限，则表明所述溶液的加工能力偏高；
或者，根据所述透射光的上限监测强度获得光的上限监测透过率，比较所述透射光的上限监测透过率与预设的标准透射光的透过率的上限，若所述透射光的上限监测透过率大于所述预设的标准透射光的透过率的上限，则表明所述溶液的加工能力偏高。
本发明还提供一种监测溶液加工能力的监测装置，其用于在溶液腐蚀被加工工件的流水生产线上监测所述溶液的加工能力是否满足工艺要求，包括：
光学监控单元，其用于在所述溶液腐蚀所述被加工工件的流水生产线的设定位置上，获得透过所述被加工工件的透射光的强度，并将获得的透过所述被加工工件的透射光的强度信号发送至分析单元；
分析单元，其根据接收到的所述光学监控单元获得的透过所述被加工工件的透射光的强度信号计算所述溶液的加工能力是否满足工艺要求。
其中，所述光学监控单元包括光发射装置和光接受装置，所述光发射装置与所述光接受装置相对地设置在所述被加工工件的两侧，其中，
所述光发射装置用于朝向所述被加工工件表面发出光；
所述光接受装置用于采集由所述光发射装置发出的透过所述被加工工件的透射光，并将其获得的透过所述被加工工件的透射光的强度信号发送至所述分析单元。
其中，所述分析单元包括：
信号接收子单元，其用于接收来自所述光学监控单元获得的透过所述被加工工件的透射光的强度信号；
计算子单元，其用于根据来自所述信号接收子单元的透射光的强度信号评估所述溶液的加工能力是否满足工艺要求；
信号发射子单元，其用于根据所述计算子单元计算的结果发出相应的溶液加工能力偏低或偏高的信号。
本发明还提供一种刻蚀***，包括刻蚀液罐、监测装置以及被加工工件的传输***，所述刻蚀液罐用于储存刻蚀液，监测装置用于监测所述刻蚀液的加工能力是否满足工艺要求，所述传输***用于在刻蚀过程中传输被加工工件，所述监测装置采用权利要求5-6所述的监测溶液加工能力的监测装置。
其中，还包括供给装置，所述供给装置用于根据所述监测装置的监测结果更换或添加刻蚀液。
其中，包括两个所述监测装置，所述两个以上个监测装置设置在被加工工件的流水生产线上的不同位置，分别用于监测溶液加工能力的下限和上限。
其中，所述的刻蚀***用于显影工艺。
本发明具有以下有益效果：
本发明提供的监测溶液加工能力的方法，其是通过实时监测透过所述被加工工件的透射光的强度来评估所述溶液的加工能力是否满足工艺要求，其能够直观、准确地反应溶液的加工能力状况，可以避免因错误的判断而导致溶液的浪费。
类似地，本发明提供的监测溶液加工能力的监测装置，其是通过实时监测透过所述被加工工件的透射光的强度来评估所述溶液的加工能力是否满足工艺要求，其能够直观、准确地反应溶液的加工能力状况，可以避免因错误的判断而导致溶液的浪费。
另外，本发明提供的刻蚀***，借助本发明提供的监测装置实时监测透过所述被加工工件的透射光的强度，并根据透射光的强度来评估所述刻蚀液的加工能力是否满足工艺要求，从而能够直观、准确地反应刻蚀液的加工能力状况，可以避免因错误的判断而导致刻蚀液的浪费。
附图说明
图1为本发明提供的监测溶液加工能力的方法的流程图；
图2为发明提供的监测溶液加工能力的监测装置的结构框图；
图3为本发明提供的刻蚀***的结构简图；以及
图4为本发明提供的另一刻蚀***的结构简图。
具体实施方式
为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明提供的监测溶液加工能力的方法及装置、刻蚀***进行详细描述。
图1为本发明提供的监测溶液加工能力的方法的流程图。请参阅图1，本实施例提供的监测溶液加工能力的方法包括：
步骤s10，在所述溶液腐蚀所述被加工工件的流水生产线的设定位置上，用光线照射所述被加工工件。
溶液可以根据具体的加工要求进行选择。如果实施显影工艺，则溶液选择显影液。如果实施刻蚀工艺，则溶液选择刻蚀液。被加工工件可以是加工TFT-LCD时的基板，也可以是用于制作其它产品，如电路板时所采用的基板。
步骤s20，获得设定位置处透过所述被加工工件的透射光的强度。
步骤s30，根据透过所述被加工工件的透射光的强度评估所述溶液的加工能力是否满足工艺要求。
本实施例评估所述溶液的加工能力是否满足工艺要求的方式可以是比对透射光的强度，也可以首先通过透射光的强度和入射光的强度计算出透射光的透过率(透射光的强度/入射光的强度)，然后比对透射光的透过率。
在步骤s30中，评估所述溶液的加工能力是否满足工艺要求的步骤包括监测溶液加工能力的下限，即评估透射光的下限监测强度。具体地，
比较所述透射光的下限监测强度与预设的标准透射光的强度的下限，若所述透射光的下限监测强度小于或等于所述预设的标准透射光的强度的下限，则表明所述溶液的加工能力偏低。造成溶液加工能力偏低的原因可能是溶液的浓度偏低或溶液已失效。或者，
首先根据所述透射光的下限监测强度获得透射光的下限监测透过率，再比较所述透射光的下限监测透过率与预设的标准透射光的透过率的下限，若所述透射光的下限监测透过率小于或等于所述预设的标准透射光的透过率的下限，则表明所述溶液加工能力偏低。
优选地，在步骤s30中，评估所述溶液的加工能力是否满足工艺要求的步骤还包括监测溶液加工能力的上限，即评估透射光的上限监测强度。具体地，
比较透射光的上限监测强度与预设的标准透射光的强度的上限，若透射光的上限监测强度大于预设的标准透射光的强度的上限，则表明溶液的加工能力偏高；
或者，根据透射光的上限监测强度获得光的上限监测透过率，比较透射光的上限监测透过率与预设的标准透射光的透过率的上限，若透射光的上限监测透过率大于预设的标准透射光的透过率的上限，则表明溶液的加工能力偏高。
由于被加工工件在被溶液腐蚀的过程中，透射光的透过率不断地发生变化，即透射光的透过率与腐蚀程度相对应。因此，通过透过被加工工件的透射光的强度很容易获得溶液对被加工工件的加工状况。如果在流水生产线上某一设定位置得知被加工工件没有达到对应的理想加工状况，则表明溶液的加工能力不能满足加工要求。加工状况未能达到理想的加工状况主要是由于腐蚀溶液的加工能力较低，导致加工状况滞后，即腐蚀较少，需要更换或添加新的溶液。如果在流水生产线上某一设定位置得知被加工工件过早达到某一加工状况，则表明所述溶液加工能力偏高，从而到生产线的终点时会造成过度刻蚀。
本实施例提供的监测溶液加工能力的方法，其是通过实时监测透过被加工工件的透射光的强度来评估溶液的加工能力是否满足工艺要求，其能够直观、准确地反应被加工工件的实际加工状况，由此可以准确地判断溶液的加工能力状况，并根据该判断结果对溶液的加工能力进行调整，从而避免因错误的判断而导致溶液的浪费。
本实施例还提供一种监测溶液加工能力的监测装置，用于在腐蚀被加工工件的流水生产线的设定位置上监测溶液的加工能力是否满足工艺要求。图2为发明提供的监测溶液加工能力的监测装置的结构框图。请参阅图2，监测溶液加工能力的监测装置包括光学监控单元1和分析单元2，其中，
光学监控单元1，其用于在溶液腐蚀被加工工件表面流水生产线的设定位置上，获得透过被加工工件的透射光的强度，并将其获得的透过被加工工件的透射光的强度的信号发送至分析单元2。
光学监控单元1包括光发射装置11和光接受装置12，光发射装置11与光接受装置12相对地设置在被加工工件的两侧。其中，
光发射装置11用于朝向被加工工件发出光。光发射装置11可以采用如白炽灯、LED灯、激光发射器等光源。
光接受装置12用于采集由光发射装置11发出且透过被加工工件的透射光，并将其获得的透过被加工工件的透射光的强度的信号发送至分析单元2。
分析单元2，其根据接收到的光学监控单元1获得的透过被加工工件的透射光的强度信号计算溶液的加工能力是否满足工艺要求。
分析单元2包括信号接收子单元21、计算子单元22和信号发射子单元23，其中，
信号接收子单元21，其用于接收来自光学监控单元1获得的透过被加工工件的透射光的强度信号。
计算子单元22，其用于根据来自信号接收单元21的透射光的强度信号评估溶液的加工能力是否满足工艺要求。计算子单元22评估溶液的加工能力是否满足工艺要求与上述监测溶液加工能力的方法中的评估方法相同，这里不再赘述。
信号发射子单元23，其用于根据计算子单元22的计算结果发出相应的溶液加工能力偏低或偏高的信号。
另外，监测溶液加工能力的监测装置还包括移动单元(图中未示出)，光学监控单元1设置在移动单元上。借助移动单元可以将光学监控单元1根据不同的加工环境或加工工艺设置在所需的位置，从而提高光学监控单元1、乃至整个监测装置的使用灵活性。
本实施例提供的监测溶液加工能力的监测装置，其是通过实时监测到的透过被加工工件的透射光的强度来评估溶液的加工能力是否满足工艺要求，其能够直观、准确地反应被加工工件的实际加工状况，由此可以准确地判断溶液的加工能力状况，并根据该判断结果对溶液的加工能力进行调整，从而可以避免因错误的判断而导致溶液的浪费。
本实施例还提供一种刻蚀***，其采用本实施例提供的监测装置来监测刻蚀液的使用状况。图3为本发明提供的刻蚀***的结构简图。请参阅图3，刻蚀***包括刻蚀液罐41、监测装置42、供给装置43、喷嘴46以及被加工工件的传输装置44，刻蚀液罐41用于储存刻蚀液，监测装置42用于监测刻蚀液罐41内刻蚀液的加工能力是否满足工艺要求。供给装置43与刻蚀液罐41连通，以用于根据监测装置42的监测结果来更换或添加刻蚀液。传输装置44是用于在刻蚀过程中传输被加工工件的。喷嘴46通过管路与刻蚀液罐41连通，其用于将刻蚀液喷洒在被加工工件的表面。
本实施例中，监测装置42设置在被加工工件的流水生产线上，且光发射装置11和光接受装置12相对地设置在被加工工件45的上下两侧。在刻蚀过程中，当传输装置44将被加工工件传输至监测装置42位置时，光发射装置11发出光，同时光接受装置12采集透过被加工工件45的光，并将采集到的透过被加工工件45的透射光的强度信号传输至分析单元2，由分析单元2根据透射光的强度信号评估溶液的加工能力是否满足工艺要求，并将溶液加工能力偏低或偏高的加工能力信号发送至供给装置43，供给装置43根据溶液加工能力偏低或偏高的加工能力信号相应地向刻蚀液罐41内更换/添加新的刻蚀液。
本实施例中，在被加工工件45的流水生产线上可以设置有监测装置42，该监测装置采用本实施例提供的监测溶液加工能力的监测装置，借助该监测装置监测刻蚀液的加工能力是否可以满足刻蚀的要求，从而及时的对刻蚀液罐41内刻蚀液的加工能力进行调整，进而提高刻蚀的效果。
本实施例刻蚀***可以用于实施显影工艺，在刻蚀液罐41内装入显影液，在显影的过程中，光刻胶的脱落会在某一特定时间段有明显的变化，换言之，在显影的初期，光刻胶不会发生明显的脱落，因此透射光的透过率较低，而且变化不明显。另一方面，在显影的后期，光刻胶已经基本脱落，透射光的透过率也无不明显变化。
需要说明的是，在本实施例刻蚀***中，在被加工工件45的流水生产线上可以设置两个监测装置42，如图4所述，一个监测装置42用于监测溶液加工能力的下限，另一个监测装置42用于监测溶液加工能力的上限。借助两个监测装置监测刻蚀液的加工能力是否可以满足刻蚀的要求，可以更准确地监测刻蚀液罐41内刻蚀液的加工能力，以对刻蚀液及时进行调整，从而提高刻蚀***的刻蚀效果。
本实施例提供的刻蚀***，借助本实施例提供的监测装置实时监测到的透过被加工工件的透射光的强度，并根据透射光的强度来评估刻蚀液的加工能力是否满足工艺要求，该刻蚀***能够直观、准确地反应被加工工件的实际加工状况，并由此可以准确地判断刻蚀液的加工能力状况，根据该判断结果对刻蚀液的加工能力进行调整，从而可以避免因错误的判断而导致刻蚀液的浪费。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种监测溶液加工能力的方法，其用于在溶液腐蚀被加工工件的流水生产线中监测所述溶液的加工能力是否满足工艺要求，其特征在于，包括以下步骤：
在所述溶液腐蚀所述被加工工件的流水生产线的设定位置上，用光线照射所述被加工工件；
获得设定位置处透过所述被加工工件的透射光的强度；
根据透过所述被加工工件的透射光的强度评估所述溶液的加工能力是否满足工艺要求。
2.根据权利要求1所述的监测溶液加工能力的方法，其特征在于，评估所述溶液的加工能力是否满足工艺要求的方式包括：
所述透射光的强度包括透射光的下限监测强度，用于监测溶液加工能力的下限；
比较所述透射光的下限监测强度与预设的标准透射光的强度的下限，若所述透射光的下限监测强度小于或等于所述预设的标准透射光的强度的下限，则表明所述溶液的加工能力偏低；或者，
根据所述透射光的下限监测强度获得透射光的下限监测透过率，比较所述透射光的下限监测透过率与预设的标准透射光的透过率的下限，若所述透射光的下限监测透过率小于或等于所述预设的标准透射光的透过率的下限，则表明所述溶液的加工能力偏低。
3.根据权利要求2所述的监测溶液加工能力的方法，其特征在于，评估所述溶液的加工能力是否满足工艺要求的方式还包括为：
所述透射光的强度还包括透射光的上限监测强度，用于监测溶液加工能力的上限；
比较所述透射光的上限监测强度与预设的标准透射光的强度的上限，若所述透射光的上限监测强度大于所述预设的标准透射光的强度的上限，则表明所述溶液的加工能力偏高；
或者，根据所述透射光的上限监测强度获得光的上限监测透过率，比较所述透射光的上限监测透过率与预设的标准透射光的透过率的上限，若所述透射光的上限监测透过率大于所述预设的标准透射光的透过率的上限，则表明所述溶液的加工能力偏高。
4.一种监测溶液加工能力的监测装置，其用于在溶液腐蚀被加工工件的流水生产线上监测所述溶液的加工能力是否满足工艺要求，其特征在于，包括：
光学监控单元，其用于在所述溶液腐蚀所述被加工工件的流水生产线的设定位置上，获得透过所述被加工工件的透射光的强度，并将获得的透过所述被加工工件的透射光的强度信号发送至分析单元；
分析单元，其根据接收到的所述光学监控单元获得的透过所述被加工工件的透射光的强度信号计算所述溶液的加工能力是否满足工艺要求。
5.根据权利要求4所述的监测溶液加工能力的监测装置，其特征在于，所述光学监控单元包括光发射装置和光接受装置，所述光发射装置与所述光接受装置相对地设置在所述被加工工件的两侧，其中，
所述光发射装置用于朝向所述被加工工件表面发出光；
所述光接受装置用于采集由所述光发射装置发出的透过所述被加工工件的透射光，并将其获得的透过所述被加工工件的透射光的强度信号发送至所述分析单元。
6.根据权利要求4所述的监测溶液加工能力的监测装置，其特征在于，所述分析单元包括：
信号接收子单元，其用于接收来自所述光学监控单元获得的透过所述被加工工件的透射光的强度信号；
计算子单元，其用于根据来自所述信号接收子单元的透射光的强度信号评估所述溶液的加工能力是否满足工艺要求；
信号发射子单元，其用于根据所述计算子单元计算的结果发出相应的溶液加工能力偏低或偏高的信号。
7.一种刻蚀***，包括刻蚀液罐、监测装置以及被加工工件的传输***，所述刻蚀液罐用于储存刻蚀液，监测装置用于监测所述刻蚀液的加工能力是否满足工艺要求，所述传输***用于在刻蚀过程中传输被加工工件，其特征在于，所述监测装置采用权利要求5-6所述的监测溶液加工能力的监测装置。
8.根据权利要求7所述的刻蚀***，其特征在于，还包括供给装置，所述供给装置用于根据所述监测装置的监测结果更换或添加刻蚀液。
9.根据权利要求7所述的刻蚀***，其特征在于，包括两个所述监测装置，所述两个以上个监测装置设置在被加工工件的流水生产线上的不同位置，分别用于监测溶液加工能力的下限和上限。
10.根据权利要求8-9任意一项所述的刻蚀***，其特征在于，所述的刻蚀***用于显影工艺。
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