專利名稱：多晶硅薄膜檢查方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及檢查在基板上形成的非晶硅經(jīng)激光退火多晶化而得的多晶硅薄膜的結(jié)晶狀態(tài)的方法及其裝置。
背景技術(shù)：
在液晶顯示元件、有機(jī)EUElectro Luminescence)元件等中使用的薄膜晶體管 (TFT =Thin Film Transistor)，為了確保高速動(dòng)作，形成在使基板上形成的非晶硅的局部通過準(zhǔn)分子激光進(jìn)行低溫退火而多晶化的區(qū)域中。這樣，在使非晶硅的局部通過準(zhǔn)分子激光進(jìn)行低溫退火而多晶化的情況下，要求均勻地進(jìn)行多晶化，但是實(shí)際上，由于激光光源變動(dòng)的影響，存在結(jié)晶性產(chǎn)生不均的情況。于是，作為監(jiān)視該硅結(jié)晶不均的產(chǎn)生狀態(tài)的方法，在日本特開2002-305146號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)1)中記載了以下方法向半導(dǎo)體膜照射脈沖激光來進(jìn)行激光退火，并且向激光照射區(qū)域照射檢查光，檢測(cè)由于照射的檢查光而從基板產(chǎn)生的反射光，根據(jù)該反射光的強(qiáng)度變化確認(rèn)半導(dǎo)體膜的結(jié)晶化狀態(tài)。另外，在日本特開平10-144621號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)2)中記載了以下方法向照射激光前的非晶硅照射檢查光并檢測(cè)出其反射光或者透射光，在向非晶硅照射激光的過程中也照射檢查光并檢測(cè)其反射光或者透射光，檢測(cè)從激光照射前與激光照射過程中的反射光或者透射光的強(qiáng)度差達(dá)到最大時(shí)起至恢復(fù)為激光照射前的反射光或者透射光的強(qiáng)度為止的經(jīng)過時(shí)間，來監(jiān)視激光退火的狀態(tài)。并且，在日本特開2006-19408號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)3)中記載了以下方法從相對(duì)于基板表面10 85度的方向向使基板上形成的非晶硅經(jīng)準(zhǔn)分子激光退火而變化為多晶硅的區(qū)域照射可視光，通過設(shè)置在與照射相同角度的范圍內(nèi)的照相機(jī)檢測(cè)反射光，根據(jù)該反射光的變化檢查結(jié)晶表面的突起的配置狀態(tài)。并且，在日本特開2001-308009號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)4)中記載了以下方法向?qū)Ψ蔷Ч枘ふ丈錅?zhǔn)分子激光而形成的多晶硅薄膜照射檢查光，并通過衍射光檢測(cè)器監(jiān)視來自多晶硅薄膜的衍射光，利用從多晶硅薄膜的結(jié)晶性高的規(guī)則的微細(xì)凹凸構(gòu)造的區(qū)域產(chǎn)生的衍射光的強(qiáng)度高于來自結(jié)晶性低的區(qū)域的衍射、散射光的強(qiáng)度的事實(shí)，檢查多晶硅薄膜的狀態(tài)。已知在對(duì)非晶硅薄膜照射準(zhǔn)分子激光進(jìn)行退火所形成的多晶硅薄膜(聚硅膜)表面上以某一周期產(chǎn)生微細(xì)凹凸。而且已知該微細(xì)的突起反映了多晶硅薄膜的結(jié)晶性程度， 在結(jié)晶狀態(tài)均一(多晶粒徑一致)的多晶硅薄膜的表面，具有某種規(guī)則性地周期性形成微細(xì)凹凸，在結(jié)晶狀態(tài)的均一性低(多晶粒徑不一致)的多晶硅薄膜的表面，不規(guī)則地形成微細(xì)凹凸。這樣，作為檢查結(jié)晶狀態(tài)被反射光所反映的多晶硅薄膜的表面狀態(tài)的方法，專利文獻(xiàn)1中雖然記載了根據(jù)照射到進(jìn)行了激光退火的區(qū)域的光的反射光的強(qiáng)度變化來確認(rèn)半導(dǎo)體膜的結(jié)晶化狀態(tài)，但是屬于在工序過程中監(jiān)視結(jié)晶化的狀態(tài)，由于檢測(cè)光為用于退火的激光，不一定通過反映了結(jié)晶狀態(tài)的散射光就能夠檢測(cè)，而對(duì)于檢測(cè)反映了結(jié)晶狀態(tài)的散射光則沒有記載。另外，專利文獻(xiàn)2中，將激光退火過程中來自激光照射區(qū)域的反射光與退火前的反射光進(jìn)行比較，來監(jiān)視退火的進(jìn)行狀態(tài)，同專利文獻(xiàn)1 一樣用于在工序過程中監(jiān)視結(jié)晶化的狀態(tài)，對(duì)于檢測(cè)光為用于退火的激光、檢測(cè)反映了結(jié)晶狀態(tài)的散射光沒有記載。另一方面，在專利文獻(xiàn)3中雖然記載了根據(jù)經(jīng)激光退火形成的多晶硅薄膜表面的突起配置所反射的光的變化來檢查多晶硅的結(jié)晶質(zhì)量，但是沒有考慮到反射光(衍射光) 的光量及其分布隨著多晶硅薄膜的結(jié)晶粒徑的生長(zhǎng)發(fā)生變化。并且，在專利文獻(xiàn)4中雖然記載了檢測(cè)由經(jīng)激光退火形成的多晶硅薄膜表面的突起所產(chǎn)生的衍射光，但是，其用于監(jiān)視通過衍射光檢測(cè)器檢測(cè)出的衍射光的強(qiáng)度水平來檢查多晶硅膜的狀態(tài)，而對(duì)于檢測(cè)多晶硅薄膜表面的圖像并觀察多晶硅薄膜表面的某一區(qū)域的突起的狀態(tài)，則沒有記載。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明用于解決上述現(xiàn)有技術(shù)的課題，提供根據(jù)拍攝多晶硅薄膜表面的光學(xué)圖像所得到的圖像觀察多晶硅薄膜表面的狀態(tài)，從而能夠檢查多晶硅薄膜的結(jié)晶狀態(tài)的多晶硅薄膜檢查方法及其裝置。為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的課題，本發(fā)明中，多晶硅薄膜檢查裝置具備光照射單元，其向在表面上形成有多晶硅薄膜的基板照射光；第一拍攝單元，其拍攝由該光照射單元照射到基板的光中透射過多晶硅薄膜的光或者由多晶硅薄膜反射的光附近的來自多晶硅薄膜的散射光的圖像；第二拍攝單元，其拍攝產(chǎn)生于由光照射單元照射光的多晶硅薄膜的一次衍射光的圖像；以及圖像處理單元，其對(duì)由第一拍攝單元拍攝得到的散射光的圖像和由第二拍攝單元拍攝得到的一次衍射光的圖像進(jìn)行處理，從而檢查多晶硅薄膜的結(jié)晶狀態(tài)。另外，為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的課題，本發(fā)明中，作為多晶硅薄膜檢查方法，向在表面上形成有多晶硅薄膜的基板照射光，拍攝照射到該基板的光中透射過多晶硅薄膜的光或者由多晶硅薄膜規(guī)則反射的光附近的來自多晶硅薄膜的散射光的圖像，拍攝由于照射到基板的光從多晶硅薄膜產(chǎn)生的一次衍射光的圖像，對(duì)拍攝散射光的圖像得到的圖像和拍攝一次衍射光的圖像得到的圖像進(jìn)行處理，從而檢查多晶硅薄膜的結(jié)晶狀態(tài)。根據(jù)本發(fā)明，能夠以較高精度檢查由準(zhǔn)分子激光進(jìn)行退火所形成的多晶硅薄膜的結(jié)晶狀態(tài)，能夠較高地維持有機(jī)EL用玻璃基板、液晶顯示用玻璃基板的質(zhì)量。


圖1為用于說明本發(fā)明原理的附圖，為表示從背面對(duì)形成有多晶硅膜的基板照射光時(shí)產(chǎn)生的一次衍射光與基板透射光的關(guān)系的基板的剖視圖。圖2A為表示用激光對(duì)非晶硅膜進(jìn)行退火時(shí)的激光功率與多晶硅的結(jié)晶粒徑的定性關(guān)系的曲線圖。圖2B為表示向形成有多晶硅膜的基板照射波長(zhǎng)為0. 4 μ m的光時(shí)從基板產(chǎn)生的一次衍射光的衍射角度與多晶硅膜的結(jié)晶粒徑的關(guān)系的曲線圖。
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圖3為將使用一維傳感器陣列以相對(duì)于基板為θ 2的角度檢測(cè)對(duì)(1) (5)的各基板變更激光功率來進(jìn)行退火時(shí)的來自基板的一次衍射光時(shí)，一維傳感器陣列的各像素的輸出標(biāo)繪而成的曲線圖。圖4為將圖3的⑴ (5)的曲線圖中的P點(diǎn)及其附近的一維傳感器陣列的輸出值的平均值與退火時(shí)的激光功率標(biāo)繪而成的曲線圖。圖5為將對(duì)變更激光功率地進(jìn)行退火的圖3的(1) ( 的各基板從基板背面照射光并使用一維傳感器陣列檢測(cè)透射過基板的光附近的散射光的圖像時(shí)的、一維傳感器陣列的各像素的輸出值標(biāo)繪而成的曲線圖。圖6為將圖4的曲線圖中P點(diǎn)及其附近的像素的輸出的平均值與圖5的檢測(cè)出散射光的圖像的各像素的輸出相加，并將退火時(shí)的激光功率作為橫軸標(biāo)繪而成的曲線圖。圖7為表示本發(fā)明實(shí)施例中多晶硅薄膜檢查裝置整體結(jié)構(gòu)的框圖。圖8A為表示本發(fā)明第一實(shí)施例中檢查單元和檢查數(shù)據(jù)處理/控制部的概要結(jié)構(gòu)的框圖。圖8B為表示本發(fā)明第一實(shí)施例中檢查單元和檢查數(shù)據(jù)處理概要結(jié)構(gòu)的框圖。
控制部的變形例的
的框圖<
圖9為表示本發(fā)明第一實(shí)施例中拍攝順序的流程圖。 圖10為表示本發(fā)明第一實(shí)施例中圖像處理順序的流程圖。 圖IlA為表示本發(fā)明第二實(shí)施例中檢查單元和檢查數(shù)據(jù)處理,
控制部的概要結(jié)構(gòu)
圖IlB為表示本發(fā)明第二實(shí)施例中檢查單元和檢查數(shù)據(jù)處理/控制部的變形例的
概要結(jié)構(gòu)的框圖<
具體實(shí)施例方式作為本發(fā)明的實(shí)施方式，對(duì)適用于檢查在有機(jī)EL用玻璃基板、液晶顯示用玻璃基板上形成的多晶硅薄膜的裝置的例子進(jìn)行說明。用于說明本實(shí)施方式的所有附圖中，對(duì)具有相同功能的結(jié)構(gòu)賦予相同的符號(hào)，原則上省略相同結(jié)構(gòu)的重復(fù)說明。以下，基于附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施方式。首先，使用圖1至6說明本發(fā)明的原理。圖1所示的作為檢查對(duì)象的有機(jī)EL用或者液晶顯示用玻璃基板100(以下表述為 “基板”)，在基板上形成有非晶硅薄膜110。通過對(duì)該非晶硅薄膜110的局部區(qū)域照射準(zhǔn)分子激光(未圖示)并掃描，使得照射了準(zhǔn)分子激光的部分的非晶硅薄膜110依次受熱并熔化。進(jìn)行準(zhǔn)分子激光掃描后，熔化的非晶硅薄膜110逐漸冷卻，硅形成為多晶硅，并且，在多晶硅的狀態(tài)下結(jié)晶生長(zhǎng)。在本發(fā)明中，檢查該多晶硅是否形成為結(jié)晶粒徑以希望的大小達(dá)成一致的狀態(tài)的正常的膜。圖1表示向在玻璃基板100上形成的非晶硅薄膜110的一部分經(jīng)準(zhǔn)分子激光退火后成為結(jié)晶粒徑達(dá)成一致的狀態(tài)的多晶硅薄膜120狀態(tài)的基板100，從基板100的背面?zhèn)纫匀肷浣嵌圈?1從光源150照射照明光151，從而在基板100的表面?zhèn)鹊摩?2方向產(chǎn)生一次衍射光152。該通過準(zhǔn)分子激光退火形成的多晶硅薄膜120的粒徑，取決于準(zhǔn)分子激光的照射能量(激光的功率密度和照射時(shí)間的積)。對(duì)該關(guān)系進(jìn)行定性表示，則成為圖2A所示那樣。 即，如果使照射到非晶硅薄膜110的激光的功率上升，則從超過某一能量水平起，非晶硅薄膜110開始進(jìn)行結(jié)晶，多晶硅薄膜120生長(zhǎng)。而且，如果進(jìn)一步提高所照射的激光的功率， 則多晶硅薄膜120的粒徑生長(zhǎng)得更大。此處，多晶硅薄膜120的粒徑達(dá)成一致的狀態(tài)下，在多晶硅薄膜120的表面上對(duì)應(yīng)于結(jié)晶的粒徑以大致一定的間距P形成突起(圖1的附圖中，在垂直方向上也以一定的間距形成有突起)。該膜表面的突起的間距P根據(jù)多晶硅薄膜120的結(jié)晶粒徑而變化。另一方面，在圖1所示的結(jié)構(gòu)中，在從光源150發(fā)射的波長(zhǎng)為λ的照明光向基板 100的入射角度θ 1、從形成有多晶硅薄膜120的基板100產(chǎn)生的一次衍射光的出射角度 θ 2、多晶硅薄膜120表面的突起的間距P之間，下述公式1表示的關(guān)系成立。sin θ 1+sin θ 2 = λ /P (公式 1)現(xiàn)在，使照明光向基板100的入射角度θ 1為75度，并使照明光的波長(zhǎng)λ為 400nm，則一次衍射光的出射角度θ 2與多晶硅薄膜120表面的突起的間距P之間成為圖2B 所示的關(guān)系。S卩，如果對(duì)非晶硅薄膜110進(jìn)行退火時(shí)的準(zhǔn)分子激光的功率存在不均(分布)或變動(dòng)(隨時(shí)間的變化)，那么，基于圖2Α所示的關(guān)系，多晶硅薄膜120的粒徑發(fā)生變化。其結(jié)果，基于圖2Β所示的關(guān)系，從θ 1方向被照射的基板100所產(chǎn)生的一次衍射光的出射角度θ 2發(fā)生變化。因此，在將檢測(cè)一次衍射光152的光學(xué)系統(tǒng)(圖1中省略)的檢測(cè)一次衍射光的角度固定的情況下，在多晶硅薄膜120的粒徑發(fā)生變化時(shí)，一次衍射光偏出檢測(cè)光學(xué)系統(tǒng)的視野，從而存在有損于多晶硅薄膜120檢查可信度的可能。圖3表示如下例子向變更準(zhǔn)分子激光功率地進(jìn)行退火后的基板100，如圖1所示照射從光源150出射的垂直于紙面方向上長(zhǎng)的照明光151，使用固定在θ 2方向上的未圖示的垂直于紙面方向上長(zhǎng)的一維傳感器陣列進(jìn)行檢測(cè)，將此時(shí)來自一維傳感器陣列的各元件的輸出進(jìn)行了標(biāo)繪。圖3 (1)表示如下例子向使準(zhǔn)分子激光的功率為最小狀態(tài)進(jìn)行退火后的基板100 照射垂直于紙面方向上長(zhǎng)的照明光151，并使用一維傳感器陣列進(jìn)行檢測(cè)，將此時(shí)來自一維傳感器陣列的各元件的輸出進(jìn)行了標(biāo)繪。所得到的來自一維傳感器陣列的輸出反映了對(duì)應(yīng)于準(zhǔn)分子激光的強(qiáng)度分布的退火狀態(tài)。在圖3(1)的例子中，由于退火時(shí)的準(zhǔn)分子激光的功率不足，因此未能根據(jù)來自一維傳感器陣列的輸出檢測(cè)到超過閾值301水平的亮度。圖3 ( 至( ，向相對(duì)于(1)的情況依次提高準(zhǔn)分子激光的功率進(jìn)行退火后的基板100照射照明光151時(shí)，將來自一維傳感器陣列的各元件的輸出進(jìn)行了標(biāo)繪。(5)表示以不對(duì)基板100造成損傷的限度的激光功率進(jìn)行退火的情況。隨著退火時(shí)準(zhǔn)分子激光功率的變化，從被照射了照明光151的基板100向θ 2方向出射的光的分布圖案發(fā)生變化。圖4表示與圖3(1)至(5)中P點(diǎn)及其附近(圖3(1) (5)中P點(diǎn)兩側(cè)的由直線包夾的區(qū)域)對(duì)應(yīng)的一維傳感器陣列元件的輸出的平均值與退火時(shí)的準(zhǔn)分子激光功率的關(guān)系。關(guān)于圖4中陰影部分，即便在退火時(shí)的激光功率為對(duì)基板100造成損傷的邊界值以下的狀態(tài)，也成為根據(jù)亮度值的水平設(shè)定的閾值以下，從而被判定為激光退火不良。這屬于誤檢測(cè)。
另一方面，在圖1的結(jié)構(gòu)中，遮擋照射到基板100的照明光151中透射過基板100 并在虛線所示的152方向上行進(jìn)的光中直線行進(jìn)的透射光(來自光源150的直射光)并檢測(cè)透射光周圍的散射光的情況下，如果多晶硅薄膜120的粒徑增大到某一程度以上，則透射光周圍的散射光幾乎不再受粒徑大小的影響。圖5表示向基板100照射照明光151時(shí)的、從檢測(cè)透射過基板100的透射光附近的散射光的一維傳感器陣列元件的輸出中、檢測(cè)到來自圖3所說明的像素P附近所對(duì)應(yīng)的區(qū)域的散射光的元件的輸出值的平均值與退火時(shí)的準(zhǔn)分子激光功率的關(guān)系。由該圖可知，退火功率越低，則透射過基板100的透射光附近的散射光越大，越是提高退火功率，則透射過基板100的透射光附近的散射光越小。圖6表示將圖4所示的檢測(cè)一次衍射光的結(jié)果和圖5所示檢測(cè)透射光附近散射光的結(jié)果相加所得的結(jié)果。在圖4的情況下，關(guān)于陰影部分，即便在退火時(shí)的激光功率為對(duì)基板100不造成損傷的邊界值以下的狀態(tài)，也成為根據(jù)亮度值的水平設(shè)定的閾值以下，從而被誤判為激光退火不良，而根據(jù)圖6可知，能夠擴(kuò)大退火時(shí)的激光功率在高值側(cè)的OK范圍。即，根據(jù)圖4所示一次衍射光的檢測(cè)數(shù)據(jù)決定退火時(shí)的激光功率的下限值，根據(jù)圖6所示的相加一次衍射光的檢測(cè)數(shù)據(jù)與透射光附近散射光的檢測(cè)數(shù)據(jù)所得到的結(jié)果，決定退火時(shí)的激光功率的上限值，從而能夠進(jìn)一步擴(kuò)大退火時(shí)的激光功率的設(shè)定范圍。在圖6所示的例子中，表示了將圖4所示的檢測(cè)一次衍射光所得的數(shù)據(jù)和圖5所示的檢測(cè)透射光附近的散射光所得的數(shù)據(jù)單純相加的例子，但是也可以對(duì)圖5所示的檢測(cè)透射光附近的散射光所得的數(shù)據(jù)進(jìn)行加權(quán)后再與圖4所示的檢測(cè)一次衍射光所得的數(shù)據(jù)相加。該情況下，根據(jù)相當(dāng)于圖6的將雙方檢測(cè)數(shù)據(jù)相加得到的結(jié)果，能夠進(jìn)一步擴(kuò)大退火時(shí)的激光功率在高值側(cè)的OK范圍并進(jìn)行檢測(cè)。本發(fā)明基于上述原理來實(shí)現(xiàn)，以下，對(duì)用于實(shí)施本發(fā)明原理的檢查裝置的具體結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。(實(shí)施例1)圖7表示本發(fā)明涉及的檢查多晶硅薄膜的結(jié)晶狀態(tài)的檢查裝置700的整體結(jié)構(gòu)， 其中，該多晶硅薄膜通過對(duì)有機(jī)EL用玻璃基板上或者液晶顯示用玻璃基板上的非晶硅膜的一部分進(jìn)行激光退火而形成。檢查裝置700具備基板承載部710、檢查部720、基板卸載部730、檢查數(shù)據(jù)處理/ 控制部740以及整體控制部750。作為檢查對(duì)象的有機(jī)EL用玻璃基板或者液晶顯示用玻璃基板(以下表述為“基板” )100，在玻璃基板上形成有非晶硅的薄膜，在正式檢查工序的前一工序中，對(duì)一部分區(qū)域照射準(zhǔn)分子激光并掃描，經(jīng)加熱后過熱的區(qū)域經(jīng)退火后，硅形成為多晶硅，而成為多晶硅薄膜的狀態(tài)。檢查裝置700拍攝基板100的表面，檢查該多晶硅薄膜是否正常形成。作為檢查對(duì)象的基板100，由未圖示的搬運(yùn)單元設(shè)置在承載部710。被設(shè)置在承載部710的基板100由受整體控制部750控制的未圖示的搬運(yùn)單元搬運(yùn)至檢查部720。檢查部中具備檢查單元721，在檢查數(shù)據(jù)處理/控制單元740的控制下檢查在基板100的表面形成的多晶硅薄膜的狀態(tài)。檢查單元721所檢測(cè)出的數(shù)據(jù)，經(jīng)檢查數(shù)據(jù)處理/控制單元740 處理后，用于評(píng)價(jià)在基板100的表面形成的多晶硅薄膜的狀態(tài)。
檢查結(jié)束后的基板100由受整體控制部750控制的未圖示的搬運(yùn)單元從檢查部 720搬運(yùn)到卸載部730，由未圖示的裝卸單元(handling unit)從檢查裝置700取出。圖7 中表示的是在檢查部720中具備一臺(tái)檢查單元721的結(jié)構(gòu)，但是還可以根據(jù)作為檢查對(duì)象的基板100的尺寸、所形成的多晶硅薄膜的面積或配置，具備兩臺(tái)或者三臺(tái)以上。圖8A表示檢查部720中的檢查單元720以及檢查數(shù)據(jù)處理/控制部740的結(jié)構(gòu)。檢查單元721由照明光學(xué)系統(tǒng)800、散射光圖像拍攝光學(xué)系統(tǒng)820、一次衍射光圖像拍攝光學(xué)系統(tǒng)830、基板載置臺(tái)850構(gòu)成，與檢查數(shù)據(jù)處理/控制部740連接，檢查數(shù)據(jù)處理/控制部740與圖7所示的整體控制部750連接。照明光學(xué)系統(tǒng)800具備發(fā)射多波長(zhǎng)的光的光源801、放大透鏡802、準(zhǔn)直透鏡803、 波長(zhǎng)過濾器804、偏振光過濾器805、圓柱形透鏡806，它們收納在鏡筒部810中。光源801發(fā)射從紫外區(qū)域到可視區(qū)域的大范圍頻率(例如300nm 700nm)的光， 使用例如鹵素?zé)簟㈦瘹鉄舻?。放大透鏡802放大從光源801發(fā)射的光的光束直徑。準(zhǔn)直透鏡803使經(jīng)放大透鏡 802放大光束直徑后的光作為平行光出射。波長(zhǎng)過濾器804用于根據(jù)作為檢查對(duì)象的基板100上形成的多晶硅薄膜120的狀態(tài)選擇進(jìn)行照明的波長(zhǎng)，能夠從光源801所發(fā)射的多波長(zhǎng)的光中選擇適于檢查的波長(zhǎng)。偏振光過濾器805用于控制對(duì)基板100進(jìn)行照明的光的偏振光狀態(tài)，能夠根據(jù)作為檢查對(duì)象的基板100上形成的多晶硅薄膜120的狀態(tài)改變照明光的偏振光狀態(tài)，以便能夠檢測(cè)出對(duì)比度高的圖像。為了使從光源801發(fā)射后由放大透鏡802會(huì)聚并經(jīng)準(zhǔn)直透鏡803成為平行光的光能夠與基板100上的檢查區(qū)域的大小相匹配地有效進(jìn)行照明，圓柱形透鏡806使照明光束在一個(gè)方向上會(huì)聚，并在與其垂直的方向上使照明光束以平行光的狀態(tài)形成為截面形狀為在一個(gè)方向(垂直于附圖的方向)上長(zhǎng)的形狀。把經(jīng)圓柱形透鏡806在一個(gè)方向上會(huì)聚后的光照射到基板100，使得基板100上的檢查區(qū)域的照明光量增加，通過散射光圖像拍攝光學(xué)系統(tǒng)820以及一次衍射光圖像拍攝光學(xué)系統(tǒng)830能夠檢測(cè)出對(duì)比度更高的圖像。散射光圖像拍攝光學(xué)系統(tǒng)820具備對(duì)從光源801發(fā)射并透射過基板100的透射光 (來自光源801的直射光)進(jìn)行遮光的遮光板821、物鏡822、波長(zhǎng)過濾器823、偏振光過濾器824、成像透鏡825、圖像傳感器826，它們收納在鏡筒部827中。物鏡822用于會(huì)聚從通過照明光學(xué)系統(tǒng)800照明的基板100產(chǎn)生的衍射光(一次衍射光)，為了更有效地會(huì)聚衍射光而具有較大的NA (透鏡的數(shù)值孔徑)。波長(zhǎng)過濾器823使由物鏡822會(huì)聚的來自基板100的光中特定波長(zhǎng)的光選擇性地透射，能夠根據(jù)基板100表面上形成的多晶硅薄膜的光學(xué)特性，設(shè)定所選擇的波長(zhǎng)。通過波長(zhǎng)過濾器823能夠?yàn)V除來自基板100以及周邊的照明波長(zhǎng)以外波長(zhǎng)的光。 偏振光過濾器擬4針對(duì)透射過波長(zhǎng)選擇過濾器823的特定波長(zhǎng)的光調(diào)整其偏振光狀態(tài)。成像透鏡825用于形成基于來自基板100表面的一次衍射光的光學(xué)圖像，對(duì)透射過波長(zhǎng)選擇過濾器823的特定波長(zhǎng)的光并由偏振光過濾器擬4調(diào)整了偏振光狀態(tài)的光的圖像進(jìn)行成像。圖像傳感器擬6拍攝由成像透鏡825形成的、基于來自由圓柱形透鏡805在所照明的基板100表面的一個(gè)方向上長(zhǎng)的區(qū)域中形成的圖案的一次衍射光的光學(xué)圖像，由與基板100被照明的一個(gè)方向上長(zhǎng)的區(qū)域相匹配地配置的一維(XD(電荷耦合元件)圖像傳感器、或者二維CXD圖像傳感器構(gòu)成。一次衍射光圖像拍攝光學(xué)系統(tǒng)830具備物鏡831、波長(zhǎng)過濾器832、偏振光過濾器 833、成像透鏡834、圖像傳感器835，它們收納在鏡筒部836中。物鏡831用于會(huì)聚由照明光學(xué)系統(tǒng)800照明的基板100所產(chǎn)生的衍射光(一次衍射光)，為了更有效地會(huì)聚衍射光而具有較大的NA (透鏡的數(shù)值孔徑)。波長(zhǎng)過濾器832使由物鏡831會(huì)聚的來自基板100的光中特定波長(zhǎng)的光選擇性地透射，能夠根據(jù)基板100表面上形成的多晶硅薄膜的光學(xué)特性設(shè)定所選擇的波長(zhǎng)。偏振光過濾器833針對(duì)透射過波長(zhǎng)選擇過濾器832的特定波長(zhǎng)的光，調(diào)整其偏振光狀態(tài)。成像透鏡834用于形成基于來自基板100表面的一次衍射光的光學(xué)圖像，對(duì)透射過波長(zhǎng)選擇過濾器832的特定波長(zhǎng)的光并由偏振光過濾器833調(diào)整了偏振光狀態(tài)的光的圖像進(jìn)行成像。圖像傳感器835檢測(cè)由成像透鏡834形成的、基于來自基板100表面的一次衍射光的光學(xué)圖像，由CCD(電荷耦合元件)的一維傳感器、或者二維傳感器構(gòu)成。基板載置臺(tái)850在上表面上載置作為檢查對(duì)象的基板100，形成為通過驅(qū)動(dòng)單元 851在XY平面內(nèi)能夠移動(dòng)的結(jié)構(gòu)。散射光圖像拍攝光學(xué)系統(tǒng)820的圖像傳感器826以及一次衍射光檢測(cè)光學(xué)系統(tǒng) 830的圖像傳感器835的輸出分別輸入檢查數(shù)據(jù)處理/控制部740。檢查數(shù)據(jù)處理/控制部740具備將從散射光圖像拍攝光學(xué)系統(tǒng)820的圖像傳感器826以及一次衍射光檢測(cè)光學(xué)系統(tǒng)830的圖像傳感器835輸出的模擬圖像信號(hào)變換為數(shù)字圖像信號(hào)的A/D變換部841和 843、對(duì)各數(shù)字圖像信號(hào)進(jìn)行處理的圖像處理部842和844、對(duì)經(jīng)圖像處理后的各數(shù)字圖像信號(hào)進(jìn)行處理并根據(jù)圖像特征量判定缺陷的缺陷判定部845、具備輸出所判定的缺陷的信息的顯示畫面847的輸入輸出部846、以及控制部848，其中的控制部848控制圖像處理部 842和844、缺陷判定部845、輸入輸出部846、以及光源800、圖像傳感器擬6和835、基板載置臺(tái)850的驅(qū)動(dòng)部851。而且，控制部848與圖7所示的整體控制部750連接。另外，圖8B表示作為變形例的將照明光學(xué)系統(tǒng)800配置在基板100表面?zhèn)鹊慕Y(jié)構(gòu)。在照明光學(xué)系統(tǒng)800和一次衍射光檢測(cè)光學(xué)系統(tǒng)830以及散射光檢測(cè)光學(xué)系統(tǒng)820在機(jī)構(gòu)上不相互干擾的情況下，可以如圖8B所示，將照明光學(xué)系統(tǒng)800配置在相對(duì)于基板100 與一次衍射光檢測(cè)光學(xué)系統(tǒng)830以及散射光檢測(cè)光學(xué)系統(tǒng)820相同側(cè)。圖8B所示的結(jié)構(gòu)僅僅是照明光學(xué)系統(tǒng)800的配置不同，因此省略其詳細(xì)說明?；趫D8A或者圖8B所示的結(jié)構(gòu)，照明光學(xué)系統(tǒng)800對(duì)基板載置臺(tái)850上載置的基板100以照明光的入射角度θ 1從基板100的背面?zhèn)冗M(jìn)行斜射照明，通過拍攝光學(xué)系統(tǒng) 820拍攝透射過被照明的基板100的、來自光源801的直射光周邊的散射光的圖像，并且通過一次衍射光圖像檢測(cè)光學(xué)系統(tǒng)830拍攝基于被照明的基板100所產(chǎn)生的一次衍射光的圖像，通過檢查數(shù)據(jù)處理/控制部740處理各拍攝數(shù)據(jù)，檢查在基板100上形成的多晶硅薄膜的結(jié)晶狀態(tài)。接著，針對(duì)通過圖8Α所示結(jié)構(gòu)的檢查單元721和檢查數(shù)據(jù)處理/控制部740檢查在基板100上經(jīng)準(zhǔn)分子激光退火后多晶化的多晶硅薄膜的狀態(tài)的方法進(jìn)行說明。首先，在進(jìn)行檢查之前，使用預(yù)先形成有多晶硅薄膜的基板100進(jìn)行光學(xué)條件的設(shè)定。應(yīng)設(shè)定的光學(xué)條件為照明光學(xué)系統(tǒng)800的波長(zhǎng)過濾器804的照明波長(zhǎng)、偏振光過濾器805的偏振光條件、散射光圖像拍攝光學(xué)系統(tǒng)820的波長(zhǎng)過濾器823的檢測(cè)波長(zhǎng)、偏振光過濾器824的檢測(cè)光的偏振光條件、成像透鏡825形成散射光圖像的成像位置等。這些條件通過如下方式進(jìn)行設(shè)定將通過散射光圖像拍攝光學(xué)系統(tǒng)820觀察由照明光學(xué)系統(tǒng)800 照明的基板100所得到的散射光圖像和通過一次衍射光檢測(cè)光學(xué)系統(tǒng)830拍攝所得到的一次衍射光圖像顯示在輸入輸出部846的顯示畫面847上，同時(shí)調(diào)整為能夠得到對(duì)比度高的散射光圖像以及一次衍射光圖像。接著，說明在所設(shè)定的光學(xué)條件下檢查基板100上由準(zhǔn)分子激光的退火形成的多晶硅薄膜的檢查區(qū)域的處理的流程。檢查處理具有對(duì)基板的預(yù)定區(qū)域或者整個(gè)表面進(jìn)行拍攝的拍攝順序、和對(duì)拍攝得到的圖像進(jìn)行處理并檢測(cè)缺陷部分的圖像處理順序。首先，使用圖9說明拍攝順序。最初，通過控制部846控制基板載置臺(tái)850的驅(qū)動(dòng)部851，使多晶硅薄膜的檢查區(qū)域的檢查開始位置進(jìn)入拍攝光學(xué)系統(tǒng)820的視野，并將基板100設(shè)定在初始位置(檢查開始位置)(S901)。接著，通過照明光學(xué)系統(tǒng)800對(duì)多晶硅薄膜進(jìn)行照明(S902)，控制部847控制驅(qū)動(dòng)部851使基板載置臺(tái)850開始以一定的速度移動(dòng)，使得拍攝光學(xué)系統(tǒng)820的拍攝區(qū)域沿著被照明的多晶硅薄膜的檢查區(qū)域移動(dòng)(S903)。在使基板載置臺(tái)850以一定速度移動(dòng)的同時(shí)，通過一次衍射光圖像拍攝光學(xué)系統(tǒng) 830拍攝由透射過被照明光學(xué)系統(tǒng)800照明的多晶硅薄膜的一個(gè)方向上長(zhǎng)的檢查區(qū)域的照明光所產(chǎn)生的一次衍射光的圖像，并通過拍攝光學(xué)系統(tǒng)820拍攝透射光(圖8B的結(jié)構(gòu)中為反射光)的光軸附近的反射光散射光的圖像(S904)。從散射光圖像拍攝光學(xué)系統(tǒng)820的圖像傳感器擬6輸出模擬信號(hào)，輸入到檢查數(shù)據(jù)處理/控制部740的A/D變換部841。從一次衍射光圖像拍攝光學(xué)系統(tǒng)830的圖像傳感器835輸出模擬信號(hào)，輸入到檢查數(shù)據(jù)處理 /控制部740的A/D變換部843。經(jīng)A/D變換部841變換得到的數(shù)字信號(hào)被輸入圖像處理部842，使用經(jīng)由控制部848得到的基板載置臺(tái)850的位置信息，生成數(shù)字圖像信號(hào)，經(jīng)A/D 變換部843變換得到的數(shù)字信號(hào)被輸入到圖像處理部844，使用經(jīng)由控制部848得到的基板載置臺(tái)850的位置信息，生成數(shù)字圖像信號(hào)并進(jìn)行處理(S905)。反復(fù)執(zhí)行以上操作，直至1 行量的檢查區(qū)域結(jié)束(S906)。接著，檢查是否存在與檢查過的1行量的區(qū)域相鄰的檢查區(qū)域(S907)，在存在相鄰的檢查區(qū)域的情況下，使基板載置臺(tái)850向相鄰的檢查區(qū)域移動(dòng)(S908)，重復(fù)從S904到 S907的步驟。應(yīng)檢查的區(qū)域全部檢查完成后，停止基板載置臺(tái)850的移動(dòng)(S909)，關(guān)閉照明(S910)，拍攝順序結(jié)束。接著，使用圖10對(duì)圖9的拍攝順序中生成所得到的數(shù)字圖像并進(jìn)行處理的步驟 (S905)的詳細(xì)順序進(jìn)行說明。在圖9的拍攝步驟(S904)中由散射光圖像拍攝光學(xué)系統(tǒng)820拍攝散射光圖像，將從圖像傳感器擬6輸出的模擬信號(hào)輸入至檢查數(shù)據(jù)處理/控制部740的A/D變換部841 (S 1001)，由A/D變換部841變換為數(shù)字信號(hào)(S1002)，變換后的散射光圖像的數(shù)字信號(hào)被送至
11圖像處理部842，生成數(shù)字圖像信號(hào)(S1003)，對(duì)生成的散射光圖像的數(shù)字圖像信號(hào)實(shí)施黑斑(shading)補(bǔ)償、平均化處理等預(yù)處理(S1004)，提取圖像特征量(S1005)。另一方面，將從檢測(cè)出從由照明光學(xué)系統(tǒng)800照明的基板100所產(chǎn)生的一次衍射光的圖像的一次衍射光圖像檢測(cè)光學(xué)系統(tǒng)830的圖像傳感器835輸出的模擬信號(hào)輸入檢查數(shù)據(jù)處理/控制部740的A/D變換部843 (SlOll)，由A/D變換部843變換為數(shù)字信號(hào)
(51012)，變換后的一次衍射光圖像的數(shù)字信號(hào)被送至圖像處理部844，生成數(shù)字圖像信號(hào)
(51013)，對(duì)生成的一次衍射光圖像的數(shù)字圖像信號(hào)實(shí)施黑斑(shading)補(bǔ)償、平均化處理等預(yù)處理(S1014)，提取一次衍射光圖像的圖案間距、亮度等圖像特征量(S1015)。提取了圖像特征量的散射光的數(shù)字圖像信號(hào)和一次衍射光圖像的數(shù)字圖像信號(hào)，與分別提取的圖像特征量的信息一同輸入到缺陷判定部845進(jìn)行整合(S1021)。在缺陷判定部845中，通過將各圖像的圖像特征量(例如對(duì)亮度值在每個(gè)像素上相加1行掃描量后的信號(hào))與預(yù)設(shè)的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)(閾值)進(jìn)行比較來進(jìn)行缺陷判定處理 (S1022)。在該缺陷判定處理中，能夠基于使用圖4至圖6說明的原理判定小于閾值并被判定為缺陷的區(qū)域是由于激光退火的功率不足造成的還是由于功率過剩造成的。包含所判定的缺陷的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)被送至輸入輸出部846，基于散射光的圖像與基板100上的位置信息一同顯示在顯示部847中(S1023)，結(jié)束圖像處理順序。顯示在該顯示部847中的基于散射光的圖像上，被缺陷判定部845判定為缺陷的區(qū)域與正常區(qū)域能夠加以區(qū)別地進(jìn)行顯示。另外，在從輸入輸出部846進(jìn)行輸入來改變?nèi)毕菖卸ɑ鶞?zhǔn)的情況下， 對(duì)應(yīng)于該改變后的缺陷判定基準(zhǔn)，缺陷區(qū)域也有所變化地進(jìn)行顯示。通過以上述的結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢查，本實(shí)施例1能夠?qū)?jīng)準(zhǔn)分子激光退火后形成的多晶硅薄膜的結(jié)晶狀態(tài)以較高的精度進(jìn)行檢查，能夠較高地維持有機(jī)EL用玻璃基板或者液晶顯示用玻璃基板的質(zhì)量。在本實(shí)施例1中，說明了將波長(zhǎng)過濾器和偏振光過濾器分別設(shè)置在照明光學(xué)系統(tǒng) 800和散射光圖像拍攝光學(xué)系統(tǒng)820以及一次衍射光圖像檢測(cè)光學(xué)系統(tǒng)830中的結(jié)構(gòu)，但是它們并不一定在所有的光學(xué)系統(tǒng)中都是必要的，例如可以為僅在照明光學(xué)系統(tǒng)800中設(shè)置波長(zhǎng)過濾器和偏振光過濾器的結(jié)構(gòu)，還可以為在散射光圖像拍攝光學(xué)系統(tǒng)820以及一次衍射光圖像檢測(cè)光學(xué)系統(tǒng)830中設(shè)置波長(zhǎng)過濾器和偏振光過濾器的結(jié)構(gòu)。另外，還可以僅使用波長(zhǎng)過濾器和偏振光過濾器的其中之一。并且，以在照明光學(xué)系統(tǒng)800中使用圓柱形透鏡805對(duì)基板100上的一個(gè)方向上長(zhǎng)的區(qū)域進(jìn)行照明的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了說明，但是即便將其置換為通常的圓形透鏡，也能夠得到同樣的效果。(實(shí)施例2)使用圖IlA以及B對(duì)本發(fā)明第二實(shí)施例進(jìn)行說明。圖IlA所示的第二實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)不同于圖8A所說明的第一實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)的地方在于，檢查單元1110的散射光圖像拍攝光學(xué)系統(tǒng)1120相對(duì)于從照明光學(xué)系統(tǒng)800發(fā)射的照明光透射過基板100后的透射光的光軸傾斜設(shè)置。實(shí)施例2中的散射光圖像拍攝光學(xué)系統(tǒng)1120具備物鏡1121、波長(zhǎng)選擇過濾器 1122、偏振光過濾器1123、成像透鏡IlM以及圖像傳感器1125，它們收納在鏡筒11 中。通過使散射光圖像拍攝光學(xué)系統(tǒng)1120相對(duì)于透射光軸傾斜設(shè)置，由于透射過基板100的透射光的行進(jìn)方向偏離散射光圖像拍攝光學(xué)系統(tǒng)1120的光軸，因此不會(huì)在圖像傳感器1125上成像，圖像傳感器1125檢測(cè)出透射光附近的散射光的圖像。S卩，在第二實(shí)施例的散射光圖像拍攝光學(xué)系統(tǒng)1120中，不再需要設(shè)置相當(dāng)于第一實(shí)施例說明的散射光圖像拍攝光學(xué)系統(tǒng)820的遮光板821的結(jié)構(gòu)，相應(yīng)地能夠增大物鏡822 的受光面。其結(jié)果，能夠使圖像傳感器1125所檢測(cè)的散射光的光量增加，因此能夠提高檢測(cè)靈敏度。在圖IlA所示的結(jié)構(gòu)中，從散射光圖像拍攝光學(xué)系統(tǒng)1120和一次衍射光圖像拍攝光學(xué)系統(tǒng)830輸出的信號(hào)分別輸入到檢查數(shù)據(jù)處理/控制部1140的A/D變換器1141以及 1143并被變換為數(shù)字信號(hào)，經(jīng)圖像處理部1142以及1144分別進(jìn)行圖像處理后送到缺陷判定部1145，根據(jù)圖像特征量進(jìn)行缺陷判定，從輸入輸出部1146輸出所判定的缺陷的信息。圖IlA所示的結(jié)構(gòu)中散射光圖像拍攝光學(xué)系統(tǒng)1120以外的結(jié)構(gòu)，包括檢查數(shù)據(jù)處理/控制部1140與第一實(shí)施例中說明的圖8A所示的結(jié)構(gòu)相同，因此省略詳細(xì)說明。在圖IlA中表示的是散射光圖像拍攝光學(xué)系統(tǒng)1120相對(duì)于透射光行進(jìn)方向向圖的下側(cè)傾斜的例子，但是即便是相對(duì)于透射光的行進(jìn)方向向圖的上側(cè)或者橫向(垂直于紙面的方向)傾斜，也能夠得到同樣的效果。圖IlB的結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)于第一實(shí)施例的圖8B中說明的結(jié)構(gòu)，與圖IlA的情況相同，區(qū)別點(diǎn)在于相對(duì)于反射光的行進(jìn)方向傾斜設(shè)置了散射光圖像拍攝光學(xué)系統(tǒng)1120。圖IlB所示的結(jié)構(gòu)中各部分的作用與第一實(shí)施例的圖8B中說明的作用相同，因此省略說明。圖IlB的情況也與圖IlA的情況相同，即便相對(duì)于反射光的行進(jìn)方向向圖的上側(cè)或者橫向(垂直于紙面的方向)傾斜設(shè)置散射光圖像拍攝光學(xué)系統(tǒng)1120，也能夠得到同樣的效果。根據(jù)實(shí)施例1以及2，可以提供對(duì)多晶硅薄膜進(jìn)行照明并拍攝由于膜表面的凹凸所產(chǎn)生的衍射光的圖像，對(duì)拍攝到的衍射光的圖像進(jìn)行處理，從而評(píng)價(jià)多晶硅薄膜的結(jié)晶狀態(tài)的方法及其裝置。以上，基于實(shí)施例，具體說明了本發(fā)明人做出的發(fā)明，但是本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施例，在不脫離其主旨的范圍內(nèi)，當(dāng)然能夠進(jìn)行各種變更。以上為對(duì)于發(fā)明的說明，但是本發(fā)明并不局限于上述的實(shí)施例，包含多種變形例。 例如，上述實(shí)施例是為了對(duì)本發(fā)明易于理解地進(jìn)行說明而詳細(xì)地進(jìn)行的說明，并非一定限定為具有所說明的所有結(jié)構(gòu)。另外，能夠?qū)⒛骋粚?shí)施例的部分結(jié)構(gòu)置換為其他實(shí)施例的結(jié)構(gòu)，還能夠在某一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)中增加其他實(shí)施例的結(jié)構(gòu)。另外，關(guān)于各實(shí)施例的部分結(jié)構(gòu)，能夠進(jìn)行其他結(jié)構(gòu)的追加、刪除、置換。
權(quán)利要求
1.一種多晶硅薄膜檢查裝置，其特征在于，具備光照射單元，其向在表面上形成有多晶硅薄膜的基板照射光；第一拍攝單元，其拍攝由該光照射單元照射到所述基板的光中透射過所述多晶硅薄膜的光或者由所述多晶硅薄膜反射的光附近的來自所述多晶硅薄膜的散射光的圖像；第二拍攝單元，其拍攝產(chǎn)生于由該光照射單元照射光的所述多晶硅薄膜的一次衍射光的圖像；以及圖像處理單元，其對(duì)由該第一拍攝單元拍攝得到的所述散射光的圖像和由所述第二拍攝單元拍攝得到的所述一次衍射光的圖像進(jìn)行處理，從而檢查所述多晶硅薄膜的結(jié)晶狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多晶硅薄膜檢查裝置，其特征在于，所述第一拍攝單元具有對(duì)透射過所述多晶硅薄膜的光或者由所述多晶硅薄膜反射的光進(jìn)行遮光的遮光板，所述第一拍攝單元拍攝未被該遮光板遮擋的透射過所述多晶硅薄膜的光或者由所述多晶硅薄膜反射的光附近的來自所述多晶硅薄膜的散射光的圖像。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多晶硅薄膜檢查裝置，其特征在于，所述第一拍攝單元相對(duì)于透射過所述多晶硅薄膜的光或者由所述多晶硅薄膜反射的光的行進(jìn)方向傾斜設(shè)置，從而檢測(cè)不到透射過所述多晶硅薄膜的光或者由所述多晶硅薄膜反射的光。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多晶硅薄膜檢查裝置，其特征在于，所述光照射單元從所述基板的背面?zhèn)日丈渌龉?，所述拍攝單元拍攝由所述光照射單元照射到所述基板的背面?zhèn)炔乃龆嗑Ч璞∧さ谋砻鎮(zhèn)壬⑸涞纳⑸涔獾膱D像。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多晶硅薄膜檢查裝置，其特征在于，所述光照射單元從所述基板的表面?zhèn)日丈渌龉?，所述拍攝單元拍攝由于通過所述光照射單元照射到所述基板的表面?zhèn)鹊墓舛鴱乃龆嗑Ч璞∧さ谋砻鎮(zhèn)壬⑸涞纳⑸涔獾膱D像。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多晶硅薄膜檢查裝置，其特征在于，所述光照射單元具備波長(zhǎng)選擇部，向所述基板照射通過該波長(zhǎng)選擇部進(jìn)行了波長(zhǎng)選擇的光，所述第一拍攝單元具備偏振光過濾器，拍攝來自所述基板的透射光或者反射光附近的散射光中透射過該偏振光過濾器的光所形成的一次衍射光圖像。
7.一種多晶硅薄膜檢查方法，其特征在于，向在表面上形成有多晶硅薄膜的基板照射光，拍攝照射到該基板的光中透射過所述多晶硅薄膜的光或者由所述多晶硅薄膜規(guī)則反射的光附近的來自所述多晶硅薄膜的散射光的圖像，拍攝由于照射到該基板的光而從所述多晶硅薄膜產(chǎn)生的一次衍射光的圖像，對(duì)拍攝該散射光的圖像所得到的圖像和拍攝所述一次衍射光的圖像所得到的圖像進(jìn)行處理，從而檢查所述多晶硅薄膜的結(jié)晶狀態(tài)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的多晶硅薄膜檢查方法，其特征在于，拍攝透射過所述多晶硅薄膜的光或者由所述多晶硅薄膜規(guī)則反射的光附近的來自所述多晶硅薄膜的散射光的圖像，其通過如下方式來進(jìn)行對(duì)透射過所述多晶硅薄膜的光或者由所述多晶硅薄膜規(guī)則反射的光進(jìn)行遮光，拍攝未被該遮光所遮擋的所述透射過所述多晶硅薄膜的光或者由所述多晶硅薄膜反射的光附近的來自所述多晶硅薄膜的散射光的圖像。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的多晶硅薄膜檢查方法，其特征在于，拍攝照射到所述基板的光中透射過所述多晶硅薄膜的光或者由所述多晶硅薄膜規(guī)則反射的光附近的來自所述多晶硅薄膜的散射光的圖像，其通過如下方式來進(jìn)行相對(duì)于透射過所述多晶硅薄膜的光或者由所述多晶硅薄膜反射的光的行進(jìn)方向傾斜著進(jìn)行拍攝，從而檢測(cè)不到透射過所述多晶硅薄膜的光或者由所述多晶硅薄膜反射的光。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的多晶硅薄膜檢查方法，其特征在于，通過從所述基板的背面?zhèn)日丈涔鈦硐蛩龌逭丈涔?，通過拍攝照射到所述基板的背面?zhèn)炔乃龆嗑Ч璞∧さ谋砻鎮(zhèn)壬⑸涞纳⑸涔獾膱D像來拍攝所述散射光的圖像。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的多晶硅薄膜檢查方法，其特征在于，通過從所述基板的表面?zhèn)日丈涔鈦硐蛩龌逭丈涔?，通過拍攝照射到所述基板的表面?zhèn)炔乃龆嗑Ч璞∧さ谋砻鎮(zhèn)壬⑸涞纳⑸涔庵衼碜运龌宓囊?guī)則反射光附近的散射光的圖像來拍攝所述散射光的圖像。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的多晶硅薄膜檢查方法，其特征在于，向所述基板照射的光是波長(zhǎng)經(jīng)過了選擇的光，所述拍攝的來自所述基板的透射光或者反射光附近的散射光的圖像是基于透射過偏振光過濾器的光的散射光的圖像。
全文摘要
本發(fā)明提供一種多晶硅薄膜檢查方法及其裝置。為了檢測(cè)出多晶硅薄膜表面的圖像并觀察多晶硅薄膜表面的狀態(tài)，從而能夠檢查多晶硅薄膜的結(jié)晶狀態(tài)，在多晶硅薄膜檢查裝置的結(jié)構(gòu)中具備光照射單元，其向在表面上形成有多晶硅薄膜的基板照射光；拍攝單元，其拍攝由光照射單元照射到基板的光中透射過多晶硅薄膜的光或者由多晶硅薄膜規(guī)則反射的光附近的來自多晶硅薄膜的散射光的圖像；以及圖像處理單元，其對(duì)由該拍攝單元拍攝得到的散射光的圖像進(jìn)行處理，從而檢查多晶硅薄膜的結(jié)晶狀態(tài)。
文檔編號(hào)H01L21/66GK102446784SQ20111030327
公開日2012年5月9日 申請(qǐng)日期2011年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月5日
發(fā)明者山口清美, 巖井進(jìn), 村松剛, 荒木正樹 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立高新技術(shù)