本發(fā)明實(shí)施例涉及電子材料和器件制造領(lǐng)域，尤其涉及一種薄膜器件產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)可行性參數(shù)獲取方法和裝置。

背景技術(shù)：

電子薄膜材料與集成電子產(chǎn)品涉及電子行業(yè)的諸多領(lǐng)域，在當(dāng)今國民生活中占有極其重要的比重。具體來說，集成電路芯片、薄膜太陽能電池、LED和OLED發(fā)光芯片、TFT等光電器件在內(nèi)的諸多產(chǎn)品都屬于這類產(chǎn)品。這類產(chǎn)品在制造過程中均涉及薄膜加工制程，即薄膜制備制程、離子注入等薄膜干預(yù)制程以及蝕刻等薄膜剝離制程。近年來，包括寬禁帶半導(dǎo)體材料，新型二維導(dǎo)電材料石墨烯等新型電子薄膜材料也在不斷研究發(fā)展中，推動集成薄膜器件產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展。

為了滿足應(yīng)用市場的實(shí)際需求，在制備電子薄膜材料與集成電子產(chǎn)品過程中必須滿足產(chǎn)業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)、降低成本、提高產(chǎn)品良率及生產(chǎn)速度、產(chǎn)品滿足環(huán)境可靠性測試等要求。各類新型電子薄膜材料和新穎的集成器件設(shè)備制程技術(shù)從開發(fā)階段向大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用推進(jìn)過程中，需要確定各類新型電子薄膜材料和新穎的集成器件是否適合產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種薄膜器件產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)可行性參數(shù)獲取方法和裝置，以獲得薄膜器件產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)可行性參數(shù)，指導(dǎo)薄膜器件開發(fā)和生產(chǎn)，利于準(zhǔn)確判斷薄膜器件的產(chǎn)業(yè)化可行性。

第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種薄膜器件產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)可行性參數(shù)獲取方法，該方法包括：

獲得材料片的性能參數(shù)的測量值；

根據(jù)所述性能參數(shù)的測量值確定所述材料片的均勻性參數(shù)；

其中，所述材料片用于形成所述薄膜器件，所述均勻性參數(shù)反應(yīng)所述薄膜器件的性能指標(biāo)。

進(jìn)一步的，所述獲得材料片的性能參數(shù)的測量值，包括：

隨機(jī)抽取n批材料片；

從每批中選取m片材料片；

隨機(jī)測量所述m片中每片材料片上的k個(gè)點(diǎn)得到同一種性能參數(shù)的測量值；

其中，n、m和k均為大于等于1的整數(shù)。

進(jìn)一步的，所述材料片的性能參數(shù)包括且不限于如下需要在產(chǎn)業(yè)化制造過程中保持一致性的重要指標(biāo)：

所述材料片的膜厚、薄膜翹曲度及內(nèi)部應(yīng)力、透射率、反射率、折射率、摻雜濃度、刻蝕深度、線寬和導(dǎo)電性中的至少一種。

進(jìn)一步的，所述均勻性參數(shù)包括：片內(nèi)均勻性、片間均勻性、批間均勻性、制程維護(hù)間均勻性、設(shè)備間均勻性和整體均勻性中的至少一種；

其中，所述整體均勻性為所述片內(nèi)均勻性、所述片間均勻性、所述批間均勻性、所述制程維護(hù)間均勻性和所述設(shè)備間均勻性中的至少兩個(gè)的乘積。

進(jìn)一步的，所述片內(nèi)均勻性的計(jì)算公式為：

A＝[1-(Max1-Min1)/(Max1+Min1)]*100％；

其中，A表示片內(nèi)均勻性，Max1為對一片材料片測量得到的同一性能參數(shù)的最大值，Min1為對所述材料片測量得到的同一性能參數(shù)的最小值。

進(jìn)一步的，所述片間均勻性的計(jì)算公式如下：

B＝[1-(Max2-Min2)/(Max2+Min2)]*100％；

其中，B表示片間均勻性，Max2為對一批材料片中隨機(jī)抽取的m1片材料片測量得到的同一性能參數(shù)的最大值，Min2對所述每批m1片材料片測量得到的同一性能參數(shù)的最小值，m1為大于等于1的整數(shù)。

進(jìn)一步的，所述批間均勻性的計(jì)算公式如下：

C＝[1-(Max3-Min3)/(Max3+Min3)]*100％；

其中，C表示批間均勻性，Max3為對至少兩批材料片中測量得到的同一性能參數(shù)的最大值，Min3對所述至少兩批材料片測量得到的同一性能參數(shù)的最小值。

進(jìn)一步的，所述制程維護(hù)間均勻性的計(jì)算公式如下：

D＝[1-(Max4-Min4)/(Max4+Min4)]*100％；

其中，D表示制程維護(hù)間均勻性，Max4為隨機(jī)抽取生產(chǎn)設(shè)備維護(hù)前和維護(hù)后生產(chǎn)的兩個(gè)批次的材料片，測量所述兩個(gè)批次的材料片得到的同一性能參數(shù)的最大值，Min4為測量所述兩個(gè)批次的材料片測量得到的同一性能參數(shù)的最小值。

進(jìn)一步的，所述設(shè)備間均勻性的計(jì)算公式如下：

E＝[1-(Max5-Min5)/(Max5+Min5)]*100％；

其中，E表示設(shè)備間均勻性，Max5為抽取至少兩臺(套)生產(chǎn)設(shè)備，隨機(jī)選取所述至少兩臺(套)設(shè)備生產(chǎn)設(shè)備中每臺(套)生產(chǎn)設(shè)備生產(chǎn)的一批材料片，測量選取的各批材料片得到的同一性能參數(shù)的最大值，Min5對測量所述各批材料片得到的同一性能參數(shù)的最小值。

進(jìn)一步的，根據(jù)所述性能參數(shù)的測量值確定所述材料片的均勻性參數(shù)之后，還包括：

判斷所述均勻性參數(shù)是否滿足預(yù)設(shè)指標(biāo)。

第二方面，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種薄膜器件產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)可行性參數(shù)獲取裝置，該裝置包括：

性能參數(shù)值獲取單元，用于獲得材料片的性能參數(shù)的測量值；

均勻性參數(shù)確定單元，用于根據(jù)所述性能參數(shù)的測量值確定所述材料片的均勻性參數(shù)；

其中，所述材料片用于形成所述薄膜器件，所述均勻性參數(shù)反應(yīng)所述薄膜器件的性能指標(biāo)。

本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案，通過獲取影響薄膜材料開發(fā)和集成器件設(shè)備制程技術(shù)產(chǎn)業(yè)化可行性的均勻性參數(shù)，獲得的均勻性參數(shù)可代表產(chǎn)品工藝制程的各個(gè)階段比較關(guān)心的指標(biāo)，通過計(jì)算獲得均勻性參數(shù)，根據(jù)均勻性參數(shù)可以清楚地了解目前薄膜材料或者集成器件處于產(chǎn)業(yè)化工藝制程開發(fā)的哪個(gè)階段，為產(chǎn)品的開發(fā)提供指導(dǎo)方向。也可根據(jù)均勻性參數(shù)判斷薄膜材料和集成器件的產(chǎn)業(yè)化可行性，為電子產(chǎn)品從核心技術(shù)開發(fā)到產(chǎn)業(yè)化開發(fā)提供了指標(biāo)參數(shù)，利于更加科學(xué)和準(zhǔn)確判定電子薄膜材料和集成器件產(chǎn)業(yè)化的可行性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種薄膜器件產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)可行性參數(shù)獲取方法的流程圖示意圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種薄膜器件產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)可行性參數(shù)獲取方法的流程圖示意圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種薄膜器件產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)可行性參數(shù)獲取裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明?？梢岳斫獾氖?，此處所描述的具體實(shí)施例僅用于解釋本發(fā)明，而非對本發(fā)明的限定。另外還需要說明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與本發(fā)明相關(guān)的部分而非全部結(jié)構(gòu)。

圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種薄膜器件產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)可行性參數(shù)獲取方法的流程圖示意圖。本實(shí)施例可適用于獲取電子薄膜材料或集成器件設(shè)備的產(chǎn)業(yè)化可行性參數(shù)，判斷電子薄膜材料或集成器件設(shè)備是否適合產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的情況。參見圖1，本發(fā)明實(shí)施例提供的薄膜器件產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)可行性參數(shù)獲取方法包括：

S110、獲得材料片的性能參數(shù)的測量值。

材料片可以是一種薄膜材料形成的薄膜片，可用于形成薄膜器件，例如用于形成集成器件。示例性的，可沉積薄膜材料形成一薄膜層，形成的薄膜層為材料片，進(jìn)一步刻蝕材料片形成薄膜器件。材料片的性能參數(shù)可反映該種材料的性能，材料片的性能參數(shù)可以是材料片的膜厚、薄膜翹曲度及內(nèi)部應(yīng)力、透射率、反射率、折射率、摻雜濃度、刻蝕深度、線寬和導(dǎo)電性等參數(shù)。上述舉例并不是對薄膜片性能參數(shù)的限制，上述性能參數(shù)可以是材料片的任意性能參數(shù)，可以是材料片的一種或者兩種及兩種以上的性能參數(shù)。材料片的性能參數(shù)可以是在制作薄膜器件過程中關(guān)注的參數(shù)，例如當(dāng)使用材料片制作薄膜晶體管(TFT)器件時(shí)，關(guān)注材料片的導(dǎo)電性，可獲得材料片的導(dǎo)電性的測量值，在材料片制作反射電極使用時(shí)，關(guān)注材料片的反射率，可獲得材料片的反射率的測量值。

在本發(fā)明實(shí)施例中，獲得材料片的性能參數(shù)的測量值，包括：隨機(jī)抽取n批材料片，從每批中選取m片材料片，隨機(jī)測量m片中每片材料片上的k個(gè)點(diǎn)得到的同一種性能參數(shù)的測量值。其中，n、m和k均為大于等于1的整數(shù)。n、m和k可以根據(jù)不同的材料片進(jìn)行設(shè)置，具體可以根據(jù)需要測量的參數(shù)和材料片的尺寸等進(jìn)行設(shè)置。例如對于6寸的晶元，可在每片上選取9個(gè)點(diǎn)隨機(jī)測量其性能參數(shù)值。

S120、根據(jù)性能參數(shù)的測量值確定材料片的均勻性參數(shù)。

其中，材料片可用于形成薄膜器件，均勻性參數(shù)反應(yīng)薄膜器件的性能指標(biāo)。

材料片的均勻性參數(shù)在對材料片的基礎(chǔ)研究階段、技術(shù)開發(fā)階段以及產(chǎn)業(yè)化制造階段起著至關(guān)重要的作用，材料片的均勻性參數(shù)可反應(yīng)薄膜材料和薄膜器件的重要性能指標(biāo)以及穩(wěn)定性和可靠性。在本發(fā)明實(shí)施例中，材料片的均勻性參數(shù)可包括片內(nèi)均勻性、片間均勻性、批間均勻性、制程維護(hù)間均勻性、設(shè)備間均勻性和整體均勻性中的至少一種；整體均勻性為片內(nèi)均勻性、片間均勻性、批間均勻性、制程維護(hù)間均勻性和設(shè)備間均勻性中的至少兩個(gè)的乘積。

具體地，在本發(fā)明實(shí)施例中，片內(nèi)均勻性的計(jì)算公式可采用如下公式：

A＝[1-(Max1-Min1)/(Max1+Min1)]*100％；

其中，A表示片內(nèi)均勻性，Max1為對一片材料片測量得到的同一性能參數(shù)的最大值，Min1為對材料片測量得到的同一性能參數(shù)的最小值。例如對于一片材料片，隨機(jī)選取其上的36個(gè)點(diǎn)測量其導(dǎo)電性，得到36個(gè)測量值，Max1為36個(gè)值中的最大值，Min1為36個(gè)值中的最小值。

片間均勻性的計(jì)算公式可采用如下公式：

B＝[1-(Max2-Min2)/(Max2+Min2)]*100％；

其中，B表示片間均勻性，Max2為對一批材料片中隨機(jī)抽取的m1片材料片測量得到的同一性能參數(shù)的最大值，Min2對每批m1片材料片測量得到的同一性能參數(shù)的最小值，m1為大于等于1的整數(shù)。

批間均勻性的計(jì)算公式可采用如下公式：

C＝[1-(Max3-Min3)/(Max3+Min3)]*100％；

其中，C表示批間均勻性，Max3為對至少兩批材料片中測量得到的同一性能參數(shù)的最大值，Min3對至少兩批材料片測量得到的同一性能參數(shù)的最小值。例如，隨機(jī)抽取兩批材料片，從每批材料片各隨機(jī)抽取m2片材料片，然后隨機(jī)測量抽取的2*m2片材料片的同一性能參數(shù)，Max3為測量同一性能參數(shù)中的最大值，Min3為測量同一性能參數(shù)中的最小值。

制程維護(hù)間均勻性的計(jì)算公式可采用如下公式：

D＝[1-(Max4-Min4)/(Max4+Min4)]*100％；

其中，D表示制程維護(hù)間均勻性，完成集成器件的制造過程可包括至少一個(gè)制程，例如經(jīng)過真空蒸鍍室進(jìn)行蒸鍍?yōu)橐粋€(gè)制程，在沉積形成一層薄膜層之后，對薄膜層進(jìn)行黃光刻蝕處理也為一個(gè)制程。Max4為隨機(jī)抽取生產(chǎn)設(shè)備維護(hù)前和維護(hù)后生產(chǎn)的兩個(gè)批次的材料片，測量兩個(gè)批次的材料片得到的同一性能參數(shù)的最大值，Min4為測量兩個(gè)批次的材料片測量得到的同一性能參數(shù)的最小值。例如，在對生產(chǎn)設(shè)備A維護(hù)前，隨機(jī)抽取生產(chǎn)設(shè)備A生產(chǎn)的一批材料片，從中選取m片材料片，隨機(jī)測量m片中每片材料片上的k個(gè)點(diǎn)的反射率，共m*k個(gè)測量值；在對生產(chǎn)設(shè)備A維護(hù)后，隨機(jī)抽取生產(chǎn)設(shè)備A生產(chǎn)的一批材料片，從中選取m片材料片，隨機(jī)測量m片中每批材料片上的k個(gè)點(diǎn)的反射率，共m*k個(gè)測量值。Max4為前后2m*k個(gè)測量值中的最大值，Min4為前后2m*k個(gè)測量值中的最小值。

設(shè)備間均勻性的計(jì)算公式可采用如下公式：

E＝[1-(Max5-Min5)/(Max5+Min5)]*100％；

其中，E表示設(shè)備間均勻性，Max5為抽取至少兩臺(套)生產(chǎn)設(shè)備，隨機(jī)選取至少兩臺(套)設(shè)備生產(chǎn)設(shè)備中每臺(套)生產(chǎn)設(shè)備生產(chǎn)的一批材料片，測量選取的各批材料片得到的同一性能參數(shù)的最大值，Min5對測量各批材料片得到的同一性能參數(shù)的最小值。

其中，整體均勻性為片內(nèi)均勻性、片間均勻性、批間均勻性、制程維護(hù)間均勻性和設(shè)備間均勻性中的至少兩個(gè)的乘積。例如，均勻性參數(shù)I＝A*B*C*D*E。

片內(nèi)均勻性、片間均勻性和批間均勻性反映了材料片或者薄膜器件的技術(shù)穩(wěn)定性、工藝穩(wěn)定性及制造材料片或者薄膜器件的設(shè)備的穩(wěn)定性。一般為研發(fā)部門，生產(chǎn)企業(yè)最為關(guān)心的均勻性指標(biāo)。在大規(guī)模生產(chǎn)過程中，涉及到多臺設(shè)備，長時(shí)間(多個(gè)設(shè)備維護(hù)周期)過程中生產(chǎn)產(chǎn)品。制程維護(hù)間均勻性，以及設(shè)備間均勻性則集中反應(yīng)了設(shè)備制程維護(hù)之間以及不同制程設(shè)備之間的參數(shù)穩(wěn)定性，集中體現(xiàn)了設(shè)備制造的硬件平臺控制能力。

對于仍處于前期研發(fā)階段的薄膜材料及制程，一般普遍關(guān)心片內(nèi)均勻性或片間均勻性。片內(nèi)均勻性較高則表明該工藝及制程的形成的單片面積內(nèi)平面均勻性較高。片間均勻性則表明工藝的整體均勻性及工藝窗口的大小。片內(nèi)均勻性或片間均勻性的高低代表著技術(shù)可行性和單機(jī)臺工藝窗口的大小。

作為需要大規(guī)模批量生產(chǎn)的電子材料產(chǎn)品，批間均勻性至關(guān)重要，批間均勻性代表批量生產(chǎn)工藝穩(wěn)定性及生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)行期間穩(wěn)定性。制程維護(hù)間均勻性和設(shè)備間均勻性兩個(gè)指標(biāo)則是設(shè)備供應(yīng)商普遍關(guān)心的指標(biāo)，制程維護(hù)間均勻性代表著設(shè)備的維護(hù)的難易程度以及部件的穩(wěn)定性。設(shè)備間均勻性代表設(shè)備供應(yīng)商的設(shè)備加工能力和設(shè)備部件控制能力，作為設(shè)備使用者一般會要求設(shè)備供應(yīng)商最大程度的證實(shí)其設(shè)備機(jī)臺之間的一致性，將設(shè)備間均勻性作為設(shè)備驗(yàn)收的一個(gè)重要指標(biāo)。

整體均勻性I作為電子薄膜材料開發(fā)，集成器件設(shè)備制程技術(shù)產(chǎn)業(yè)化可行性的重要指標(biāo)，是一個(gè)綜合性的指標(biāo)，可直接用于判斷電子薄膜材料和/或集成器件是否適合產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。

在本發(fā)明實(shí)施例中，通過獲取影響電子薄膜材料開發(fā)和薄膜器件設(shè)備制程技術(shù)產(chǎn)業(yè)化可行性的均勻性參數(shù)，由于均勻性參數(shù)可代表產(chǎn)品工藝制程的各個(gè)階段的重要指標(biāo)，根據(jù)各均勻性參數(shù)可以清楚地了解目前材料片或者集成器件處于產(chǎn)業(yè)化工藝制程開發(fā)的哪個(gè)階段，判斷各個(gè)階段制作出產(chǎn)品的可靠性，為產(chǎn)品的開發(fā)提供指導(dǎo)方向。也可根據(jù)均勻性參數(shù)判斷電子薄膜材料和集成器件的產(chǎn)業(yè)化可行性，為電子產(chǎn)品從核心技術(shù)開發(fā)到產(chǎn)業(yè)化開發(fā)提供了指標(biāo)參數(shù)，利于更加科學(xué)和準(zhǔn)確判定電子薄膜材料和集成器件產(chǎn)業(yè)化的可行性。

圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種薄膜器件產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)可行性參數(shù)獲取方法的流程圖示意圖。在本發(fā)明任意實(shí)施例的基礎(chǔ)上，根據(jù)性能參數(shù)的測量值確定材料片的均勻性參數(shù)之后，還包括：判斷均勻性參數(shù)是否滿足預(yù)設(shè)指標(biāo)。具體地，該方法包括：

S210、獲得材料片的性能參數(shù)的測量值。

S220、根據(jù)性能參數(shù)的測量值確定材料片的均勻性參數(shù)。

S230、判斷均勻性參數(shù)是否滿足預(yù)設(shè)指標(biāo)。

在得到材料片的均勻性參數(shù)之后，可以根據(jù)下面的表格判斷各均勻性參數(shù)釋放滿足預(yù)設(shè)指標(biāo)。

根據(jù)上述表格可知，在薄膜材料和/或者集成器件滿足產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)(量產(chǎn))時(shí)，需要各個(gè)均勻性參數(shù)盡可能的高。假設(shè)A，B，C，D＝90％，E為99％，則I僅為65％，即批量量產(chǎn)性仍較低。一般大規(guī)模生產(chǎn)要求設(shè)備間均勻性及設(shè)備維護(hù)間均勻性要大于98％以上才符合大規(guī)模長時(shí)間生產(chǎn)的制程能力要求。在此基礎(chǔ)上，如A＝97％，B＝96％，C＝95％，D＝98％，E＝99％，則I＝85.8％。從批量大規(guī)模制程穩(wěn)定性考慮，I≥80％，整個(gè)工藝、技術(shù)、設(shè)備及制程才具有可量產(chǎn)性，I低于80％則需要對某一項(xiàng)較低的指標(biāo)進(jìn)行有針對性的優(yōu)化。

本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案，在獲得影響電子薄膜材料開發(fā)，集成器件設(shè)備制程技術(shù)產(chǎn)業(yè)化可行性的參數(shù)之后，判斷這些參數(shù)是否滿足預(yù)設(shè)指標(biāo)，即根據(jù)均勻性參數(shù)在預(yù)設(shè)指標(biāo)的那個(gè)階段，判斷電子薄膜材料和/或集成器件是否適合產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。為電子產(chǎn)品從核心技術(shù)開發(fā)到產(chǎn)業(yè)化開發(fā)提供了指標(biāo)參數(shù)，使判斷更加科學(xué)化。另外，通過將各均勻參數(shù)與預(yù)設(shè)指標(biāo)進(jìn)行比對，可確定各均勻性參數(shù)位于哪個(gè)階段，可以清楚了解產(chǎn)品目前處在的開發(fā)階段，為電子薄膜材料開發(fā)以及集成器件設(shè)備制程技術(shù)產(chǎn)業(yè)化提供改進(jìn)方向。獲得個(gè)均勻性參數(shù)之后，可以清楚了解目前產(chǎn)品的性能指標(biāo)，為進(jìn)一步的開發(fā)提供指導(dǎo)作用。

圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種薄膜器件產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)可行性參數(shù)獲取裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。參見圖3，該裝置包括：

性能參數(shù)值獲取單元310，用于獲得材料片的性能參數(shù)的測量值。

均勻性參數(shù)確定單元320，用于根據(jù)性能參數(shù)的測量值確定材料片的均勻性參數(shù)。

其中，材料片用于形成薄膜器件，均勻性參數(shù)反應(yīng)薄膜器件的性能指標(biāo)。

上述裝置可執(zhí)行本發(fā)明任意實(shí)施例所提供的方法，具備執(zhí)行方法相應(yīng)的功能模塊和有益效果。

注意，上述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例及所運(yùn)用技術(shù)原理。本領(lǐng)域技術(shù)人員會理解，本發(fā)明不限于這里所述的特定實(shí)施例，對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說能夠進(jìn)行各種明顯的變化、重新調(diào)整和替代而不會脫離本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，雖然通過以上實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了較為詳細(xì)的說明，但是本發(fā)明不僅僅限于以上實(shí)施例，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的情況下，還可以包括更多其他等效實(shí)施例，而本發(fā)明的范圍由所附的權(quán)利要求范圍決定。