[發(fā)明專利]結(jié)晶化的硅的檢測方法及裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410347986.X
• 申請日: 2014-07-21
• 公開（公告）號: CN104299926A
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 金利京;金鐘勛;李尹炯;成俊濟(jì);趙晑婌;金暻隋;金度憲;金昶洙
• 申請（專利權(quán)）人: 科美儀器公司
• 主分類號: H01L21/66
• 分類號: H01L21/66
• 代理公司: 北京鴻元知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11327
• 代理人: 許向彤;陳英俊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及硅的檢測方法及裝置，更詳細(xì)地，涉及在利用激光的硅的低溫結(jié)晶化工序中所形成的結(jié)晶化的硅的檢測方法及裝置。

背景技術(shù)

通常，隨著用于制備薄膜晶體管的技術(shù)的進(jìn)步，由于更小更輕，耗電低，且不產(chǎn)生電磁波的液晶顯示器(LCD)及有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)的優(yōu)點(diǎn)，液晶顯示器及有機(jī)發(fā)光二極管廣泛適用于智能手機(jī)、平板電腦及數(shù)碼相機(jī)等各種電子產(chǎn)品。并且，在中國、日本、韓國等各國最近正在進(jìn)行對研究及開發(fā)的投資，且由于使用大規(guī)模制造設(shè)備，降低制備費(fèi)用，因此急劇增加顯示裝置的大眾化。

低溫多晶硅(LTPS，low-tmeperature?poly?Si)薄膜晶體管因元件的快速移動性而適用多種形態(tài)的顯示裝置，且顯示裝置制造廠漸漸需要這種技術(shù)領(lǐng)域?？紤]批量生產(chǎn)的需要條件及膜的質(zhì)量，由于使用玻璃材質(zhì)的基板，因此，以往的熱處理方法因基板的變形而存在不能提高到大約400℃以上的溫度的限制，因此，準(zhǔn)分子激光退火(ELA，excimer?laser?annealing)工序使用于低溫多晶硅工序。準(zhǔn)分子激光退火工序使用準(zhǔn)分子激光作為熱源，通過投影系統(tǒng)產(chǎn)生向非晶硅(a-Si，amorphous?silicon)投射的具有均勻的能量分布的激光束?；宓姆蔷Ч杞Y(jié)構(gòu)以吸收準(zhǔn)分子激光的能量的方式轉(zhuǎn)換為多晶硅(poly-Si)結(jié)構(gòu)，而這由于不會向基板帶來熱損傷，因此，與以往的熱處理方式相比，具有優(yōu)秀的優(yōu)點(diǎn)。

適用如上所述的低溫多晶硅時(shí)所形成的多晶硅的結(jié)晶化質(zhì)量直接影響在之后工序中形成的各種元件的特性，并大大影響整個(gè)顯示裝置元件的特性。然而，用于檢測基板上的結(jié)晶化的硅質(zhì)量的裝置目前受到許多制約。其中，雖然能夠通過掃描電子顯微鏡(Scanning?Electron?Microscope：SEM)檢測顆粒(Grain)的大小、形狀及分布，但為了分析樣品，需要切斷基板，并對樣品表面進(jìn)行處理，因此，該方法無法直接使用于生產(chǎn)線上，并且由于基板及薄膜會受到破壞，因此，該方法只能使用于采樣檢測。雖然也研制了用其他方法檢測結(jié)晶化的硅的質(zhì)量的裝置，但由于并沒有呈現(xiàn)滿足檢測時(shí)間或結(jié)果等要求的結(jié)果，因此，當(dāng)務(wù)之急是改善對低溫多晶硅工序中結(jié)晶化的硅的目前的檢測方法。

與本發(fā)明相關(guān)的現(xiàn)有文獻(xiàn)具有韓國登錄特許公報(bào)第10-0786873號(2007年12月11日登錄)，上述文獻(xiàn)公開了多結(jié)晶硅基板的結(jié)晶化度的測定方法、利用該方法的有機(jī)發(fā)光顯示裝置的制備方法及有機(jī)發(fā)光顯示裝置。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，提供適用于低溫多晶硅工序的激光結(jié)晶化的硅的檢測方法。本發(fā)明的另一目的在于，提供通過準(zhǔn)分子激光退火技術(shù)，考慮由設(shè)在絕緣基板上的結(jié)晶化的硅表面的突起的形狀及大小引起的米氏散射或瑞利散射現(xiàn)象的特性來檢測結(jié)晶化的硅的表面的結(jié)晶質(zhì)量的方法。

用于實(shí)現(xiàn)上述目的的本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)晶化的硅的檢測方法，通過低溫多晶硅工序檢測由非晶硅轉(zhuǎn)換而成的結(jié)晶化的硅，其特征在于，包括：步驟(a)，在工作臺上放置結(jié)晶化的硅；步驟(b)，通過光源向結(jié)晶化的硅的表面照射光；以及步驟(c)，通過照相機(jī)捕捉在結(jié)晶化的上述硅的表面由突起的形狀引起的散射光的顏色及亮度變化，進(jìn)而對結(jié)晶化的硅的結(jié)晶質(zhì)量進(jìn)行檢測。

用于實(shí)現(xiàn)上述另一目的本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)晶化的硅的檢測裝置，通過低溫多晶硅工序檢測由非晶硅轉(zhuǎn)換而成的結(jié)晶化的硅，其特征在于，包括：工作臺，用于放置結(jié)晶化的硅；光源，向結(jié)晶化的上述硅的表面照射入射光；照相機(jī)，捕捉在照射上述入射光所照射的結(jié)晶化的硅的表面因突起的形狀而反射出的散射光的顏色及亮度變化，上述照相機(jī)設(shè)在上述散射光和結(jié)晶化的硅的表面呈10～30°的位置；以及判別部，通過分析由上述照相機(jī)捕捉到的圖像，來判別是否不合格。

本發(fā)明的結(jié)晶化的硅的檢測方法及裝置通過檢測在結(jié)晶化的硅的表面因突起的形狀而散射的光的顏色及亮度變化，能夠通過用于捕捉照射硅的表面的光源及在樣品表面因突起而產(chǎn)生的光的照相機(jī)以實(shí)時(shí)及非破壞性的方式實(shí)施對結(jié)晶化的硅的質(zhì)量檢測。

附圖說明

圖1為簡要表示本發(fā)明實(shí)施例的硅檢測裝置的剖視圖。

圖2為表示本發(fā)明實(shí)施例的硅檢測方法的流程圖。

圖3為利用CIE?1976?Lab?色坐標(biāo)系對所散射的光的強(qiáng)度及顏色進(jìn)行數(shù)值化的圖。

圖4為由照相機(jī)捕捉到的散射光的圖像。

圖5表示通過在圖4的圖像畫線，并選擇位于線上的像素，由此能夠抽取像素信息。

圖6為針對位于圖5的線上的像素，抽取紅綠藍(lán)(RGB)顏色的亮度，利用計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的圖。

附圖標(biāo)記的說明