페로브스카이트 결함 검사 시스템에는 모듈 결함이 외관, 재조합, 전기 주입 또는 이들 중 둘 이상에 동시에 영향을 미칠 수 있으므로 여러 형태의 대비가 필요합니다. PL은 응답을 광 여기에 매핑합니다. EL은 전기 주입 시 방출을 매핑합니다. AOI는 물리적 특징에서 반사되거나 산란된 빛을 검사합니다. 이들을 결합하면 생산팀이 이상 징후를 찾아내고 다음 확인 단계를 선택하는 데 도움이 됩니다. 유용한 출력은 관련 없는 세 개의 이미지나 모든 모듈에 적용되는 단일 밝기 임계값이 아니라 프로세스 단계 및 전기적 충격과 연결된 등록된 결함 기록입니다.
PL, EL 및 AOI는 모듈의 다양한 측면을 조사합니다. 그들의 동의는 진단을 강화합니다. 이들의 불일치로 인해 어떤 후속 측정이 필요한지 알 수 있는 경우가 많습니다. 어느 것도 다른 것을 대체할 수 없습니다.
방법 |
대비가 생성되는 방법 |
유용한 검사 질문 |
중요한 제한사항 |
|---|---|---|---|
PL 이미징 |
광여기에 이어 발광 검출 |
흡수체 또는 장치 전반에 걸쳐 방출이 어디에서 달라지나요? |
밝기는 흡수, 추출, 광학 스택 및 수집에 따라 달라집니다. |
EL 이미징 |
전기 주입 후 발광 감지 |
전류 주입이나 방사 반응이 비정상이 되는 곳은 어디입니까? |
적절한 접촉과 통제된 바이어스가 필요합니다. 어두운 영역에는 여러 가지 원인이 있을 수 있습니다 |
AOI |
명시야, 암시야 또는 기타 반사광/산란광 이미징 |
표면, 패턴, 정렬 또는 외관 이상 현상은 어디에 있습니까? |
눈에 보이는 특징은 비방사성 재결합이나 전기 손실을 직접적으로 정량화하지 않습니다. |
일반적인 검사 대상에는 코팅 불균일, 국소적인 어두운 영역, 입자, 핀홀, 균열, 패턴 이상 및 전기적 비활성 영역이 포함됩니다. 일부 기능은 연락처가 완료되기 전에 표시됩니다. 다른 것들은 작동하는 장치가 존재한 후에만 해석 가능해집니다. 카메라와 스캔 순서를 지정하기 전에 각 단계에서 어떤 프로세스 개입이 가능한지 결정하십시오.
실용적인 페로브스카이트 결함 검사 시스템은 감지된 특징, 의심되는 메커니즘, 확인된 고장 간의 구별을 유지해야 합니다. 예를 들어, '낮은 PL 영역'은 측정 라벨입니다. '높은 비방사성 재결합'은 제어된 광학 조건이 필요한 해석입니다. '거부'는 검증된 수락 규칙에 따라 결정되는 생산 결정입니다.
PL 이미징은 여기에 주입된 전류가 필요하지 않기 때문에 전기 접촉 전과 장치 완성 후에 유용합니다. 통제된 조건에서는 재결합 및 흡수체 품질과 관련된 공간적 차이를 밝힐 수 있습니다.
그러나 PL 강도는 결함 농도 맵이 아닙니다. 영역은 여기를 덜 흡수하거나, 다른 광학 경로로 방출하거나, 전하를 더 효율적으로 추출하거나, 더 강한 비방사 손실을 겪기 때문에 더 어두워질 수 있습니다. 두께 변화, 질감, 간섭 및 스펙트럼 변화는 모두 동일한 전기적 결과를 생성하지 않고도 수집된 강도를 변경할 수 있습니다.
공정 비교를 위해 여기 파장, 방사조도, 수집 기하학, 노출 및 전기 경계 조건을 일정하게 유지합니다. 개방 회로 및 추출 조건에 따라 동일한 장치에 대해 서로 다른 이미지가 생성될 수 있습니다. 모든 PL 맵을 동일하게 처리하는 대신 샘플이 전기적으로 부동, 접촉, 바이어스 또는 로드되었는지 여부를 기록합니다.
유용한 후속 측정에는 PL 스펙트럼, 여기 종속 PL, TRPL 및 보정된 발광 분석이 포함됩니다. 스펙트럼 측정을 통해 고정된 카메라 밴드가 이동된 방출을 놓치는지 여부를 확인할 수 있습니다. 수명 맵은 타이밍 정보를 추가하지만 강도나 수명만으로는 모든 오류 메커니즘을 고유하게 식별하지 못합니다.
코팅 단계에서는 PL과 광학적 외관 이미지를 결합합니다. 명백한 커버리지 이상을 포함하는 어두운 영역은 눈에 보이는 표면 특징이 없는 어두운 영역과 다르게 조사되어야 합니다. 이 비교는 미세한 기원에 대한 불확실성을 유지하면서 진단 경로를 좁힙니다.
EL에는 제어된 전기 주입을 수용할 수 있는 장치 구성이 필요합니다. 접촉 및 상호 연결이 존재하는 경우 여러 지역이 일관되게 반응하는지 확인하는 데 특히 유용합니다.
약한 EL은 잘못된 주입, 접촉 또는 상호 연결 문제, 국지적 재결합 손실 또는 불균일한 전압 분포를 반영할 수 있습니다. 따라서 PL에서는 밝게 유지되지만 EL에서는 어두워지는 영역이 전기 경로 조사의 후보입니다. 이는 하나의 특정 접촉 실패에 대한 자동 증명이 아닙니다.
주입 전류, 전압, 극성, 체류 시간 및 샘플 온도를 측정하고 기록합니다. 동일한 단자 전압에서 모듈을 비교한다는 것은 동일한 주입 전류 또는 로컬 작동 조건에서 모듈을 비교한다는 의미는 아닙니다. 신중하게 선택된 현재 시리즈는 주입이 증가함에 따라 대비 패턴이 변경되는지 여부를 나타낼 수 있습니다.
PL과 EL은 두 이미지가 유사해 보이는 경우에도 보완적일 수 있습니다. 둘 다 동일한 저방출 영역을 표시하는 경우 흡수체 또는 인터페이스 손실이 타당해 지지만 광학 음영 및 수집 차이는 여전히 배제되어야 합니다. 접촉 후에만 특징이 나타나는 경우 원인이 증착된 접촉에 있는지 아니면 이전의 잠재 결함에 있는지 결정하기 전에 공정 이력과 정렬하십시오.
페로브스카이트 결함 검사 시스템은 카메라 획득 시간과 모듈 접촉, 바이어스 설정, 안정화, 획득 및 해제에 필요한 시간을 구별해야 합니다. 단노출 사양만으로는 전체 스테이션이 생산 택트에 적합하다는 것을 입증할 수 없습니다.
AOI는 조명 및 컬렉션 기하학의 이미지 대비를 사용하여 물리적 또는 외관상의 편차를 식별합니다. 그 역할에는 표면 입자나 패턴 불규칙성과 같이 발광 측정으로 명확하게 특성화할 수 없는 특징을 찾는 것이 포함됩니다.
명시야 및 암시야 구성은 서로 다른 대비를 강조합니다. 실제 기판, 코팅 및 캡슐화에 대한 조명 각도, 유용할 경우 편광, 배율 및 초점을 선택합니다. 한 스택에 대해 개발된 검사 레시피가 검증 없이 전송되면 반사 및 질감으로 인해 잘못된 기능이 생성될 수 있습니다.
패턴 검사는 의도한 형상을 참조로 사용해야 합니다. 스크라이브 연속성, 라인 배치, 가장자리 적용 범위 및 치수 편차에는 적합한 광학 해상도와 검증된 이미지 처리가 필요합니다. 공칭 픽셀 피치는 안정적으로 감지할 수 있는 가장 작은 결함이 아닙니다. 대비, 흐림, 동작, 샘플링 및 분류 규칙도 중요합니다.
공간 등록이 확인될 때까지 AOI 결과를 PL 및 EL과 별도로 유지하십시오. 표면 특징은 방출을 모호하게 하거나, 전기적 문제와 일치하거나, 관찰된 크기에서 무해할 수 있습니다. 상관관계는 검증의 우선순위를 정하는 데 도움이 됩니다. 외관 라벨을 자동으로 전기 고장 라벨로 바꿔서는 안 됩니다.
유용한 워크플로는 실행 가능한 가장 빠른 증거를 캡처하고 후속 작업을 통해 동일한 위치를 따릅니다. 결함 진화를 해석하기 위해서는 등록 및 측정 반복성이 전제 조건입니다.
흡수체 형성 후: 나중에 처리하여 원래 상태를 숨기기 전에 AOI 및 PL을 사용하여 적용 범위, 모양 및 방출 불균일성을 기록합니다.
관련 패터닝 및 접촉 후: 광학 검사를 반복하고 전기 구조가 이를 지원하는 경우 EL을 도입합니다.
상호 연결 또는 패키징 후: 적절한 광 액세스 및 전기적 조건을 사용하여 새로 도입된 변경 사항을 검사합니다.
플래그가 지정된 위치의 경우 등록된 PL, EL 및 AOI 영역을 비교한 다음 스펙트럼, 전기 또는 현미경 검증을 선택합니다.
프로세스 피드백의 경우: 생산 설정을 변경하기 전에 확인된 결함을 로트, 위치, 도구, 레시피 및 프로세스 단계에 연결합니다.
기준점 또는 안정적인 기하학적 특징을 사용하고 이미지 왜곡, 다양한 배율 및 관찰 측면을 설명합니다. 한 양식이 유리를 통해 관찰하고 다른 양식이 반대 표면을 보는 경우 방향 실수로 인해 설득력이 있지만 잘못된 상관관계가 발생할 수 있습니다. 좌표 변환과 잔여 오류를 저장합니다.
결합관찰 |
실무 통역 |
다음 확인 |
|---|---|---|
다크 PL 및 다크 EL; 명확한 AOI 기능 없음 |
재조합 또는 광 스택 변형이 그럴듯함 |
국소 스펙트럼, 여기 의존성 및 전기적 동작 비교 |
일반 PL; 약한 EL |
주입, 접촉 또는 상호 연결 문제가 그럴듯합니다. |
제어된 전류 수준에서 반복하고 전기 경로를 검사합니다. |
PL 억제가 일치하는 AOI 기능 |
보장 손실, 모호함 또는 국지적 손상이 그럴듯함 |
형태를 검사하고 방출 수집이 차단되는지 테스트 |
발광 대비가 없는 AOI 기능 |
기능적 영향이 불확실한 외관 편차 |
검증된 기하학적 한계를 적용하고 전기 테스트와 상호 연관 |
한 공정 단계 후 새로운 대비 |
해당 단계에서 문제가 발생하거나 드러날 수 있습니다. |
동일한 등록 및 획득 설정으로 사전/사후 맵을 검토합니다. |
신뢰 수준에 따라 결과를 분류하고 불확실한 사례를 유지합니다. 훈련 라벨은 밝기만으로 추론하기보다는 검증된 예시에서 나와야 합니다. 허용 가능한 텍스처 및 가장자리 영역을 포함한 대표 모듈을 사용하여 잘못된 호출 및 누락된 결함을 측정합니다. 깨끗한 데모 이미지에만 작동하는 분류기는 제작 승인 방법이 아닙니다.
사용 가능한 처리 및 주기 시간 내에 필요한 측정을 안정적으로 완료할 수 있는 경우 인라인 검사를 선택하십시오. 즉각적인 라인 배치보다 진단 유연성과 추가 측정이 더 중요한 경우 오프라인 조사를 사용하십시오.
최소 관련 결함 크기, 허용 가능한 대비 변화, 모듈 크기, 광학 액세스, 처리 제약 조건 및 필수 데이터 연결을 정의합니다. 운송, 접촉, 노출, 분석 및 보고를 포함한 전체 주기를 검증합니다. 다른 방출 스펙트럼이나 반사율은 결함 집단을 변경하지 않고도 대비를 변경할 수 있으므로 재료 또는 스택 변경 후 레시피를 다시 확인하십시오.
타임 테크 스펙트럼의 통합 인라인 검사 시스템은 PL, EL 및 AOI를 라인 스캔 및 영역 스캔 구성과 명시적으로 결합합니다. 나열된 기능에는 명시야/암시야 이미징, 결함 주석 및 분류, 프로세스 단계 전반에 걸친 추적이 포함됩니다. 이는 PL 또는 EL 단독으로 유추되는 AOI 기능이 아닌 통합 페로브스카이트 결함 검사 시스템 내의 고유한 측정 채널입니다.
나열된 일반적인 공간 샘플링은 약 70μm/픽셀이며, 샘플 크기와 구성을 사용자 정의할 수 있습니다. 이를 보장된 최소 감지 균열 크기가 아닌 구성 매개변수로 취급합니다. 생산 평가를 위해 대표적인 양품 및 불량 모듈을 사용하고 측정된 감지 성능, 반복성 및 총 스테이션 주기 시간에 동의합니다.
PL, EL 및 AOI는 페로브스카이트 모듈에 대한 보완적인 증거를 제공합니다. PL은 광학 여기 하에서 방출 불균일성을 나타내고, 전기 주입 하에서 EL은 응답을 테스트하며, AOI는 물리적 및 외관 특징을 찾습니다. 페로브스카이트 결함 검사 시스템은 등록된 지도, 통제된 조건 및 검증된 수용 규칙이 이러한 신호를 프로세스 조치에 연결할 때 가장 유용합니다. 분광학 회사인 Time Tech Spectra는 세 가지 양식을 포괄하는 통합 인라인 플랫폼을 제공합니다. 결함 맵이 이미지 밝기를 기반으로 검증되지 않은 설명이 아닌 일관된 결정을 지원하도록 대표 모듈에 대한 전체 작업 흐름을 검증합니다.
이미징은 전기 테스트를 보완합니다. 제품과 관련된 전기적 특성 및 신뢰성 결과에 대해 이미지 기반 승인 규칙을 검증합니다.
예, 필름이 광학적으로 여기되고 방출이 수집될 수 있다면 가능합니다. 해석은 여전히 기질, 흡수 및 측정 조건에 따라 달라집니다.
아니요. 알려진 모서리와 형상을 마스크하고 기기의 비균일성을 수정하고 검증된 결함 규칙을 사용합니다. 어두운 픽셀만으로는 고유한 메커니즘도 아니고 보편적인 거부 기준도 아닙니다.
새 스택의 대표 샘플을 사용하여 여기, 스펙트럼 수집, 모양 대비, 바이어스 조건, 등록 및 분류 임계값을 재검증합니다.