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)明涉及對通過激光退火使基板上形成的非晶硅多晶化后的多晶硅薄膜的結(jié)晶狀態(tài)進(jìn)行檢查的方法及其裝置。
背景技術(shù)：
為了確保高速的動作，通過準(zhǔn)分子激光對在基板上形成的非晶硅的一部分進(jìn)行低溫退火，由此在多晶化的區(qū)域中形成在液晶顯示元件或有機EL元件等中使用的薄膜晶體管(TFT)。這樣，在通過準(zhǔn)分子激光對非晶硅的一部分進(jìn)行低溫退火，使其多晶化的情況下，要求均一地多晶化，但實際上，有時由于激光光源的變動的影響在結(jié)晶中產(chǎn)生波動。 因此，作為監(jiān)視該硅結(jié)晶的波動的產(chǎn)生狀態(tài)的方法，在專利文獻(xiàn)I中記載了如下方法對半導(dǎo)體膜照射脈沖激光，進(jìn)行激光退火，并且對激光照射區(qū)域照射檢查光，通過照射的檢查光來檢測來自基板的反射光，根據(jù)該放射光的強度變化來確認(rèn)半導(dǎo)體膜的結(jié)晶的狀態(tài)。此外，在專利文獻(xiàn)2中記載了如下技術(shù)對照射激光前的非晶硅照射檢查光，檢測其反射光或透過光，在對非晶硅照射激光的過程中照射檢查光，檢測其反射光或透過光，檢測從照射激光前和照射激光過程中的反射光或透過光的強度的差為最大時直到返回到照射激光前的反射光或透過光的強度的經(jīng)過時間，來監(jiān)視激光退火的狀態(tài)。并且，在專利文獻(xiàn)3中記載了如下技術(shù)在通過準(zhǔn)分子激光退火使在基板上形成的非晶娃變化為多晶娃的區(qū)域中對于基板表面從10 85度的方向照射可視光,在與照射相同的角度的范圍內(nèi)通過接地的照相機檢測反射光，根據(jù)該反射光的變化檢查結(jié)晶表面的突起的配置的狀態(tài)。并且，在專利文獻(xiàn)4中記載了如下技術(shù)對于通過對非晶硅膜照射準(zhǔn)分子激光而形成的多晶硅薄膜照射檢查光，通過衍射光檢測器監(jiān)視來自多晶硅薄膜的衍射光，利用從多晶硅薄膜的結(jié)晶度高的規(guī)則的細(xì)微凸凹構(gòu)造的區(qū)域產(chǎn)生的衍射光的強度比來自結(jié)晶度低的區(qū)域的衍射/散射光的強度高的現(xiàn)象，來檢查多晶硅薄膜的狀態(tài)。公知在對非晶硅的薄膜照射準(zhǔn)分子激光進(jìn)行退火，由此形成的多晶硅薄膜(多晶硅膜)的表面上，周期地產(chǎn)生細(xì)微的凸凹。并且，公知該細(xì)微的突起反映了多晶硅薄膜的結(jié)晶的程度，結(jié)晶狀態(tài)均一的(多晶粒直徑整齊)多晶硅薄膜的表面上規(guī)則地周期地形成細(xì)微的凸凹，在結(jié)晶狀態(tài)均一性低的(多晶粒直徑參差不齊)多晶硅薄膜的表面上不規(guī)則地形成細(xì)微的凹凸。這樣，作為檢查在反射光中反映了結(jié)晶狀態(tài)的多晶硅薄膜的表面狀態(tài)的方法，在專利文獻(xiàn)I中僅記載了根據(jù)照射到進(jìn)行了激光退火的區(qū)域的光的反射光的強度變化來確認(rèn)半導(dǎo)體膜的結(jié)晶的狀態(tài)，沒有記載檢測反映結(jié)晶狀態(tài)的衍射光。此外，在專利文獻(xiàn)2中記載了把來自激光退火中的激光照射區(qū)域的反射光與退火前的反射光進(jìn)行比較，監(jiān)視退火的進(jìn)行狀態(tài)的技術(shù)，但是與專利文獻(xiàn)I 一樣沒有記載檢測反映了結(jié)晶狀態(tài)的衍射光的技術(shù)。另一方面，在專利文獻(xiàn)3中記載了根據(jù)通過激光退火而形成的多晶硅薄膜表面的突起的配置而反射的光的變化，來檢查多晶硅的結(jié)晶的質(zhì)量的技術(shù)，但是，沒有記載檢測由于多晶娃薄膜表面的突起而產(chǎn)生的衍射光的技術(shù)。并且，在專利文獻(xiàn)4中記載了檢測由于激光退火而形成的多晶硅薄膜表面的突起引起的衍射光的技術(shù)，但是為監(jiān)視通過衍射光檢測器檢測出的衍射光的強度水平來檢查多晶硅薄膜的狀態(tài)，沒有記載檢測多晶硅薄膜的表面的圖像，來觀察多晶硅薄膜的表面的某個區(qū)域的突起的狀態(tài)的技術(shù)。專利文獻(xiàn)I日本特開2002-305146號公報專利文獻(xiàn)2日本特開平10-144621號公報
專利文獻(xiàn)3日本特開2006-19408號公報專利文獻(xiàn)4日本特開2001-308009號公報

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)的課題，提供能夠檢測多晶硅薄膜表面的圖像來觀察多晶硅薄膜表面的狀態(tài)，檢查多晶硅薄膜的結(jié)晶狀態(tài)的多晶硅薄膜的檢查方法及其裝置。為了解決上述課題，在本發(fā)明中，在具備基板裝載部、基板檢查部、基板卸載部以及全體控制部的多晶硅薄膜檢查裝置中，基板檢查部具備第一照明單元，其從第一方向?qū)υ诒砻嫔闲纬闪硕嗑Ч璞∧さ幕逭丈涞谝徊ㄩL的光；第二照明單元，其從第二方向?qū)宓耐ㄟ^第一照明單元被照射了第一波長的光的區(qū)域照射第二波長的光；第一攝像單元，其拍攝從基板在第三方向上產(chǎn)生的基于第一波長的光的第一一次衍射光的光學(xué)圖像，基板通過所述第一照明單元和第二照明單元被照射了第一波長的光和所述第二波長的光；第二攝像單元，其拍攝從基板在第四方向上產(chǎn)生的基于第二波長的光的第二一次衍射光的光學(xué)圖像，基板通過第一照明單元和第二照明單元被照射了第一波長的光和第二波長的光；以及信號處理/判定單元，其對通過第一攝像單元拍攝第一一次衍射光的光學(xué)圖像而得的信號和通過第二攝像單元拍攝第二一次衍射光的光學(xué)圖像而得的信號進(jìn)行處理，判定在基板上形成的多晶硅膜的結(jié)晶的狀態(tài)。此外，為了解決上述課題，在本發(fā)明中，在具備基板裝載部、基板檢查部、基板卸載部以及全體控制部的多晶硅薄膜檢查裝置中，基板檢查部具備照明單元，其對在表面上形成了多晶硅薄膜的基板照射光；第一攝像單元，其拍攝從通過照明單元被照射了光的基板在第一方向產(chǎn)生的第一一次衍射光的光學(xué)圖像；第二攝像單元，其拍攝從通過照明單元被照射了光的基板在第二方向產(chǎn)生的第二一次衍射光的光學(xué)圖像；以及信號處理/判定單元，其對通過第一攝像單元拍攝第一一次衍射光的光學(xué)圖像而得的信號和通過第二攝像單元拍攝第二一次衍射光的光學(xué)圖像而得的信號進(jìn)行處理，判定在基板上形成的多晶硅膜的結(jié)晶狀態(tài)。并且，為了解決上述課題，在本發(fā)明中，檢查多晶硅薄膜的方法進(jìn)行如下處理從第一方向?qū)υ诒砻嫔闲纬闪硕嗑薇∧さ幕逭丈涞谝徊ㄩL的光，從第二方向?qū)宓谋徽丈淞说谝徊ㄩL的光的區(qū)域照射第二波長的光，拍攝從被照射了第一波長的光和第二波長的光的基板在第三方向上產(chǎn)生的基于第一波長的光的第一一次衍射光的光學(xué)圖像，拍攝從被照射了第一波長的光和第二波長的光的基板在第四方向上產(chǎn)生的基于第二波長的光的第二一次衍射光的光學(xué)圖像，對拍攝第一一次衍射光的光學(xué)圖像而得的信號和拍攝第二一次衍射光的光學(xué)圖像而得的信號進(jìn)行處理，判定在基板上形成的多晶硅膜的結(jié)晶狀態(tài)。并且，為了解決上述課題，在本發(fā)明中，檢查多晶硅薄膜的方法進(jìn)行如下處理對在表面上形成了多晶硅薄膜的基板照射光，拍攝從被照射了該光的基板在第一方向上產(chǎn)生的第一一次衍射光的光學(xué)圖像，拍攝從被照射了光的基板在第二方向上產(chǎn)生的第二一次衍射光的光學(xué)圖像，對拍攝第一一次衍射光的光學(xué)圖像而得的信號和拍攝第二一次衍射光的光學(xué)圖像而得的信號進(jìn)行處理，判定在基板上形成的多晶硅膜的結(jié)晶狀態(tài)。此外，為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的課題，在本發(fā)明中，多晶硅薄膜檢查裝置具備從基板的一表面一側(cè)對在表面上形成了多晶娃薄膜的光學(xué)上透明的基板照射光的光照射單元；拍攝一次衍射光的圖像的攝像單元，該一次衍射光的圖像是光照射單元從基板的一表面一側(cè)照射的光透過基板和多晶娃薄膜，射出到基板的另一表面一側(cè)的光在另一表面一側(cè)產(chǎn)生的一次衍射光的圖像；對通過攝像單元拍攝而得的一次衍射光的圖像進(jìn)行處理，檢查多晶硅薄膜的結(jié)晶狀態(tài)的圖像處理單元；以及將通過圖像處理單元處理后的一次衍射光的 圖像與檢查的結(jié)果的信息一起顯不在畫面上的輸出單兀，從基板的一表面一側(cè)對在表面上形成了多晶娃薄膜的光學(xué)上透明的基板照射光，對從基板的一表面一側(cè)照射的光中的透過基板和多晶硅薄膜而射出到基板的另一表面一側(cè)的光在另一表面一側(cè)產(chǎn)生的一次衍射光的圖像進(jìn)行拍攝，對拍攝而得的一次衍射光的圖像進(jìn)行處理，檢查多晶硅薄膜的結(jié)晶狀態(tài)，將處理后的一次衍射光的圖像與檢查的結(jié)果的信息一起顯示在畫面上。根據(jù)本發(fā)明，根據(jù)通過準(zhǔn)分子激光退火而形成的多晶硅薄膜的結(jié)晶狀態(tài)能夠容易地判定退火時照射的準(zhǔn)分子激光的能量是否合適。此外，根據(jù)判定的結(jié)果控制照射能，由此能夠維持液晶顯不面板用玻璃基板的聞品質(zhì)。


圖I是表示準(zhǔn)分子激光的照射能和多晶硅薄膜的晶粒直徑的關(guān)系的曲線圖。圖2A是示意地表示準(zhǔn)分子激光的照射能小時形成的多晶硅薄膜的狀態(tài)的多晶硅薄膜的平面圖。圖2B是示意地表示準(zhǔn)分子激光的照射能適當(dāng)時形成的多晶硅薄膜的狀態(tài)的多晶硅薄膜的平面圖。圖2C是示意地表示準(zhǔn)分子激光的照射能過大時形成的多晶硅薄膜的狀態(tài)的多晶硅薄膜的平面圖。圖3是表示對形成了多晶硅薄膜的基板照射照明光，檢查一次衍射光的光學(xué)系統(tǒng)的概要的結(jié)構(gòu)的框圖。圖4是表示準(zhǔn)分子激光的照射能與照射了照明光時從多晶硅薄膜產(chǎn)生的一次衍射光的亮度的關(guān)系的曲線圖。圖5是表示準(zhǔn)分子激光的照射能與照射了照明光時以不同的檢測角檢測出的一次衍射光的亮度的關(guān)系的曲線圖。圖6是表示根據(jù)圖5所示的兩個特性曲線求出的EV (x)與準(zhǔn)分子激光照射能的關(guān)系的曲線圖。圖7是用于說明檢查裝置全體的概要的結(jié)構(gòu)的框圖。圖8是用于說明實施例I的檢查單元的概要的結(jié)構(gòu)的框圖。圖9是表示為了檢查實施例I中的多晶硅薄膜的結(jié)晶狀態(tài)而拍攝基板的攝像順序的流程圖。圖10是表示為了檢查實施例I中的多晶硅薄膜的結(jié)晶狀態(tài)，對拍攝而得的圖像進(jìn)行處理來檢測缺陷部分的圖像處理的順序的流程圖。圖11是輸出實施例I中的檢查單元的檢查結(jié)果的畫面的正面圖。 圖12A矩陣狀顯示在輸出實施例I的檢查單元的檢查結(jié)果的畫面的基板分布全體顯示區(qū)域1103中顯示的基板全體的準(zhǔn)分子激光的照射能強度分布。圖12B表示在輸出實施例I的檢查單元的檢查結(jié)果的畫面的基板全體分布顯示區(qū)域1103中顯示的基板全體的準(zhǔn)分子激光的照射能強度中的、超過了閾值的區(qū)域的例子。圖13是表示實施例2中的照明光學(xué)系統(tǒng)的概要的結(jié)構(gòu)的框圖。圖14是用于說明實施例3中的檢查單元的概要的結(jié)構(gòu)的框圖。符號說明300基板；700檢查裝置；720檢查部；721檢查單元；740、840檢查數(shù)據(jù)處理/控制部；750全體控制部；810、1310、1410照明光學(xué)系統(tǒng)；811第一光源；814第二光源；813第一柱面透鏡；816第二柱面透鏡；820、1420攝像光學(xué)系統(tǒng)；821第一波長選擇濾波器；824第二波長選擇濾波器；822第一成像透鏡；825第二成像透鏡；823第一照相機；826第二照相機；830基板工作臺部；831基板工作臺；840圖像處理部；841、842 A/D變換部；843圖像生成部；844處理/判定部；845輸入輸出部；8451顯示畫面；848控制部；1311、1411光源；1312第一分色鏡；1313第二分色鏡
具體實施例方式作為本發(fā)明的實施方式，說明在檢查液晶顯示面板用玻璃基板上形成的多晶硅薄膜的裝置中應(yīng)用的例子。在檢查對象的液晶顯示面板用玻璃基板(以下記為基板)中，在基板上形成非晶硅的薄膜。在該非晶硅的薄膜的局部區(qū)域照射準(zhǔn)分子激光進(jìn)行掃描，由此，對被照射了準(zhǔn)分子激光的部分的非晶硅進(jìn)行加熱使其熔融(退火)，在被準(zhǔn)分子激光掃描后，熔融的非晶硅逐漸冷卻多晶化，結(jié)晶成長為多晶硅的狀態(tài)。在圖I的圖形中，表示通過準(zhǔn)分子激光對非晶硅進(jìn)行退火時的準(zhǔn)分子激光的照射能與多晶硅的晶粒直徑的概要的關(guān)系。當(dāng)增大退火時的準(zhǔn)分子激光的照射能時，多晶硅的晶粒直徑也變大。在退火時的準(zhǔn)分子激光的照射能較弱(圖I的范圍A)的情況下，如圖2A所示，多晶硅膜的結(jié)晶201的粒徑變小，并且成為波動大的狀態(tài)。在這樣的結(jié)晶狀態(tài)下，作為多晶硅薄膜無法獲得穩(wěn)定的特性。與此相對，當(dāng)將退火時的準(zhǔn)分子激光的能量設(shè)定為適當(dāng)?shù)姆秶?圖I的范圍B)時，如圖2B所示，形成了結(jié)晶202的粒徑比較整齊的多晶硅膜。這樣，當(dāng)獲得了晶粒直徑整齊的狀態(tài)的膜時，作為多晶硅膜能夠獲得穩(wěn)定的特性。
當(dāng)進(jìn)一步增大退火時的準(zhǔn)分子激光的照射能時(圖I的范圍C)，多晶硅的晶粒直徑變大。但是，當(dāng)增大照射能時，晶粒的成長速度的波動變大，如圖2C所示，成為結(jié)晶203的粒徑的波動較大的多晶硅膜，作為多晶硅膜無法獲得穩(wěn)定的特性。因此，把對非晶硅進(jìn)行照射的準(zhǔn)分子激光的能量穩(wěn)定地維持在圖I的B的范圍內(nèi)
變得重要。另一方面，如專利文獻(xiàn)3所記載的那樣，周知在通過準(zhǔn)分子激光對非晶硅進(jìn)行退火而形成的多晶硅膜中，在晶粒邊界形成有微小的突起。當(dāng)像圖3所示那樣從配置在里側(cè)的光源310對形成了這樣的多晶硅 膜301的玻璃基板10照射光時，由于多晶硅膜301的晶粒邊界的微小的突起302而散射的光在玻璃基板10的表面一側(cè)產(chǎn)生衍射光。該衍射光產(chǎn)生的位置根據(jù)從光源310照射的光的波長和在多晶硅膜301的晶粒邊界形成的微小的突起302的間距而不同。在圖3所示的結(jié)構(gòu)中，當(dāng)將照射基板300的光的波長設(shè)為λ，將在多晶硅膜301的晶粒邊界形成的微小的突起302的間距設(shè)為P，將照射基板300的光與基板300的法線方向的角度設(shè)為Θ i，將從基板300產(chǎn)生的一次衍射光與基板300的法線方向的角度設(shè)為θ0時，在它們之間如下的關(guān)系成立sin Θ i+sin θ ο= λ/P (式 I)因此，在多晶硅膜301的晶粒邊界以預(yù)定的間距P形成微小的突起302的狀態(tài)下，使用配置在角度θ ο的位置的攝像機320觀察從光源310射出從角度Θ i照射的波長λ的光所產(chǎn)生的一次衍射光，能夠觀察來自多晶硅膜301的一次衍射光。另一方面，多晶硅膜301的晶粒直徑，如圖I所示那樣依存于退火時的準(zhǔn)分子激光的照射能，圖I的準(zhǔn)分子激光的照射能在Α、Β以及C區(qū)域中，晶粒直徑伴隨準(zhǔn)分子激光的照射能的增加而變大。因此，當(dāng)退火時準(zhǔn)分子激光的照射能變動時多晶硅膜301的晶粒直徑變化，并且如圖2k 2C所說明那樣，粒徑的波動變大。在從光源310對該晶粒直徑變化，微小的突起302的間距的波動變大的狀態(tài)的多晶硅膜301照射了光的情況下，當(dāng)從多晶硅膜301產(chǎn)生的一次衍射光的行進(jìn)方向變化時，主要是其強度降低，因此，通過攝像機320檢測出的一次衍射光的亮度減少。這樣，在如圖4所示那樣，退火時的準(zhǔn)分子激光的照射能向大的方向變動，多晶硅膜301的晶粒直徑全體變大時以及退火時的準(zhǔn)分子激光的照射能向小的方向變動多晶硅膜301的晶粒直徑全體變小時，同樣地產(chǎn)生一次衍射光的亮度減少攝像機320的一次衍射光的檢測強度降低的現(xiàn)象。因此，僅根據(jù)攝像機320的一次衍射光的檢測強度信號難以判別多晶硅膜301的晶粒直徑為大的狀態(tài)還是小的狀態(tài)。為了解決該問題，如圖5所示那樣，對于來自多晶硅膜301的微小的突起302的衍射光設(shè)置具有不同的檢測特性的兩個檢測系統(tǒng)，使用各個檢測系統(tǒng)的輸出，檢測多晶硅膜301的晶粒直徑的變化的狀態(tài)即可。S卩，如圖5所示，將退火時的準(zhǔn)分子激光的照射能設(shè)為X，將求出多個實測值，假設(shè)它們?yōu)?次函數(shù)分布而求出的第一檢測系統(tǒng)的檢測特性設(shè)為f(x)，將第2檢測系統(tǒng)的檢測特性設(shè)為g (X)，表示為f (X) =a (x — a ) 2+b,
其中，a、b是常數(shù)，α是f (X)成為最大時的x值，g (x)=c (x— β ) 2+d,其中，C、d是常數(shù)，β是g (X)成為最大時的X值此時，作為f (X)和g (X)的合成函數(shù)，如下那樣定義EV (X)。EV (x) = — cf (X)+ag (x)= — 2ac ( β — α ) x+ac ( β 2 — a2)+c (d — b)(式 2)S卩，能夠?qū)V (X)表示為X的一次函數(shù)，例如因為成為圖6那樣，通過檢測f (X)和g (X)求出EV (X)，由此能夠明確地求出準(zhǔn)分子激光的照射能X。 在本發(fā)明中，提供照明多晶硅薄膜，拍攝因薄膜表面的微小的突起而產(chǎn)生的衍射光的圖像，對拍攝而得的衍射光的圖像進(jìn)行處理，由此檢查多晶硅薄膜是否作為結(jié)晶的粒徑整齊的狀態(tài)的正常的膜而形成在基板上，來評價多晶硅薄膜的結(jié)晶狀態(tài)的方法及其裝置。以下使用

本發(fā)明的實施例。(實施例I)圖7表示本發(fā)明的液晶顯示面板用玻璃基板的多晶硅薄膜檢查裝置700全體的結(jié)構(gòu)。多晶硅薄膜檢查裝置700由基板裝載部710、檢查部720、基板卸載部730、檢測部數(shù)據(jù)處理/控制部740以及全體控制部750構(gòu)成。檢查對象的液晶顯示面板用玻璃基板(以下記為基板)300，對于在玻璃基板300上形成的非晶硅的薄膜，通過在本檢查工序之前的工序?qū)Σ糠謪^(qū)域照射準(zhǔn)分子激光進(jìn)行掃描加熱，由此對加熱的區(qū)域進(jìn)行退火，從非結(jié)晶狀態(tài)結(jié)晶，如圖3所示，成為多晶硅薄膜301的狀態(tài)。多晶硅薄膜檢查裝置700拍攝基板300的表面，調(diào)查該多晶硅薄膜301是否正常地形成。檢查對象的基板300通過未圖示的運送單元被設(shè)置在裝載部710。通過全體控制部750控制的未圖示的運送單元將設(shè)置在裝載部710的基板300運送到檢查部720。在檢查部中具備檢查單元720，通過檢查數(shù)據(jù)處理/控制單元740進(jìn)行控制，檢查在基板300的表面上形成的多晶硅薄膜的狀態(tài)。檢查數(shù)據(jù)處理/控制單元740對檢查單元721檢測到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，評價在基板300的表面上形成的多晶硅薄膜301的狀態(tài)。檢查結(jié)束的基板300通過全體控制部750控制的未圖示的運送單元從檢查部720運送到卸載部730，由未圖示的操作單元從檢查裝置700取出。另外，在圖7中表示了在檢查部720中具備一臺檢查單元721的結(jié)構(gòu)，但是，根據(jù)檢查對象的基板300的尺寸或形成的多晶硅薄膜301的面積或配置，也可以是2臺或者3臺以上。圖8表示檢查部720中的檢查單元721的結(jié)構(gòu)。檢查單元721由照明光學(xué)系統(tǒng)810、攝像光學(xué)系統(tǒng)820、基板臺部830以及檢查部數(shù)據(jù)處理/控制部840構(gòu)成，檢查部數(shù)據(jù)處理/控制部840與圖7所示的全體控制部750連接。照明光學(xué)系統(tǒng)810具備發(fā)射第一波長λ I的光的第一光源811 ;變換從第一光源811發(fā)射的第一波長λ I的光的光路的第一反射鏡812 ;會聚通過第一反射鏡812對光路進(jìn)行變換后的第一波長λ I的光形成線形光，將其照射到在基板臺部830上保持的玻璃基板300的第一柱面透鏡813 ;發(fā)射比第一波長λ I的光的波長長的第二波長λ 2的光的第二光源814 ;變換從第二光源814發(fā)射的第二波長λ 2的光的光路的第二反射鏡815 ;以及會聚通過第二反射鏡815對光路進(jìn)行變換后的第二波長λ 2的光形成線形光，將其照射到在基板臺部830上保持的玻璃基板300的被照射了第一波長λ I的光的區(qū)域的第二柱面透鏡816。第一波長λ I的光和第二波長λ 2的光是300nnT700nm范圍的波長的光，在第一光源811和第二光源814中例如使用激光二極管。第一柱面透鏡813為了使從第一光源811發(fā)射由第一反射鏡812改變光路后的第一波長λ I的光能夠與基板300上的檢查區(qū)域的大小匹配地高效地進(jìn)行照明，將照明光束會聚在一個方向，將截面形狀形成為在一個方向上長的線形的形狀。從相對于法線方向Θ I的角度方向?qū)?00照射通過第一柱面透鏡813在一個方向上會聚的光，由此基板300上的檢查區(qū)域的照明光量增加，能夠通過攝像光學(xué)系統(tǒng)820檢測對比度更高的圖像。第二柱面透鏡816也為了使從第二光源814發(fā)射由第二反射鏡815改變光路后的 第二波長λ 2的光能夠與基板300上的通過第一柱面透鏡813照射了第一波長λ I的光的檢查區(qū)域相匹配地高效地進(jìn)行照明，將照明光束會聚在一個方向，將截面形狀形成為在一個方向上長的線形的形狀。從相對于法線方向Θ 2的角度方向?qū)?00照射通過第二柱面透鏡816在一個方向上會聚的光，由此基板300上的檢查區(qū)域的照明光量增加，能夠通過攝像光學(xué)系統(tǒng)820檢測對比度更高的圖像。攝像光學(xué)系統(tǒng)820具備第一照相機823，其具備選擇性地透過第一波長的光的第一波長選擇濾波器821和對透過了第一波長選擇濾波器821的第一波長λ I的光從基板300產(chǎn)生的一次衍射光的圖像進(jìn)行拍攝的第一成像透鏡系統(tǒng)822 ;第二照相機826，其具備選擇性地透過第二波長的光的第二波長選擇濾波器824和對透過了第二波長選擇濾波器824的第二波長的光從基板300產(chǎn)生的一次衍射光的圖像進(jìn)行拍攝的第二成像透鏡系統(tǒng)825。波長選擇濾波器821選擇性地透過來自基板300的衍射光中的第一波長的光，能夠遮斷來自基板300以及周邊的第一波長的光以外的波長的光。波長選擇濾波器823選擇性地透過來自基板300的衍射光中的第二波長的光，能夠遮斷來自基板300以及周邊的第二波長的光以外的波長的光。第一照相機823被設(shè)置在相對于基板300的法線方向傾斜Θ 3角度的方向。第一照相機823對來自在多晶硅薄膜301的晶粒邊界以間距Pl形成的微小突起302的一次衍射光的光學(xué)圖像進(jìn)行拍攝，多晶娃薄膜301存在于被第一柱面透鏡813形成的第一波長λ I的光照明的基板300的表面的一個方向長的區(qū)域中。第一攝像機823具備與基板300的被照明的一個方向長的區(qū)域的圖像相匹配地配置的一維的C⑶(電容耦合元件)圖像傳感器(未圖示)或者二維的CXD圖像傳感器(未圖示)。即，根據(jù)多晶硅薄膜301的晶粒邊界的微小突起302的間距Pl和第一波長的光的波長λ I以及第一波長的光相對于基板300的入射角度Θ I,通過式I的關(guān)系，來決定第一照相機823的傾角Θ3。第二照相機826被設(shè)置在相對于基板300的法線方向傾斜Θ 4角度的方向。第二照相機826對來自在多晶硅薄膜301的晶粒邊界以間距Ρ2形成的微小突起302的一次衍射光的光學(xué)圖像進(jìn)行拍攝，多晶硅薄膜301存在于被第二柱面透鏡816形成的第二波長λ 2的光照明的基板300的表面的一個方向長的區(qū)域中。第二攝像機826具備與基板300的被照明的一個方向長的區(qū)域相匹配地配置的一維的CCD (電容耦合元件)圖像傳感器(未圖示)或者二維的CCD圖像傳感器(未圖示)。即，根據(jù)多晶硅薄膜301的晶粒邊界的微小突起302的間距Ρ2、第二波長的光的波長λ 2以及第二波長的光對于基板300的入射角度Θ 2，通過式I的關(guān)系，來決定第二攝像機826的傾角Θ4。此時，當(dāng)把第一波長的光的波長λ I設(shè)定為短于第二波長的光的波長λ 2，將微小突起302的間距Pl設(shè)定為小于微小突起302的間距Ρ2，并且將第一波長的光對于基板300的入射角度Θ I設(shè)定為大于第二波長的光對于基板300的入射角度Θ 2時，能夠?qū)⒌谝徽障鄼C823的傾角Θ 3設(shè)定得比第二照相機826的傾角Θ 4足夠小，能夠在基板臺831的上方互相不干涉地設(shè)置第一照相機823和第二照相機826。
此外，將第一照相機823設(shè)置在檢測來自間距Pl的微小突起302的一次衍射光的位置，將第二照相機826設(shè)置在檢測來自間距Ρ2的微小突起302的一次衍射光的位置，由此，能夠根據(jù)各個照相機的檢測信號獲得圖5所示的峰值位置不同的兩個特性曲線，能夠求出圖6所示的一次函數(shù)EV (X)的關(guān)系?；迮_部830將檢查對照的基板300放置并保持在通過驅(qū)動單元832可在XY平面內(nèi)移動的臺831的上表面。驅(qū)動單元832例如使用步進(jìn)電動機或具備旋轉(zhuǎn)編碼器的伺服電動機即可。檢測數(shù)據(jù)處理/控制部840具備將從第一照相機823輸出的模擬圖像信號變換為數(shù)字圖像信號的Α/D變換部841 ;將從第二照相機826輸出的模擬圖像信號變換為數(shù)字圖像信號的Α/D變換部842 ;使用(式I)運算通過Α/D變換部841和Α/D變換部842分別進(jìn)行Α/D變換后的數(shù)字圖像信號，計算照射基板300上的多晶硅膜301的準(zhǔn)分子激光的能量的運算部843 ;通過運算部843求出基板300上的每個區(qū)域的準(zhǔn)分子激光的照射能的分布來進(jìn)行圖像化的處理判定部844 ;具備顯示處理判定部844處理的結(jié)果的顯示部8451的輸入輸出部845 ;第一光源811和第二光源814的電源部846 ;控制基板臺部830的驅(qū)動單元832的驅(qū)動單元控制部847 ；以及控制運算部843、處理判定部844、輸出部845、電源部846和驅(qū)動單元控制部847的控制部848。此外，控制部847與全體控制部750連接。通過這樣的結(jié)構(gòu)，照明光學(xué)系統(tǒng)810從背面照明放置在基板臺831上的基板300，通過攝像光學(xué)系統(tǒng)820拍攝由透過基板300的光產(chǎn)生的一次衍射光的像，通過檢查數(shù)據(jù)處理/控制部進(jìn)行處理，檢查在基板300上形成的多晶硅薄膜301的結(jié)晶狀態(tài)。接著，說明使用圖8所示的結(jié)構(gòu)的檢查單元721檢查基板300上的通過準(zhǔn)分子激光進(jìn)行退火多晶化的多晶硅薄膜301的狀態(tài)的方法。首先，說明檢查基板300上的通過準(zhǔn)分子激光的退火而形成的多晶硅薄膜301的檢查區(qū)域的處理的流程。檢查處理有對基板300的預(yù)定的區(qū)域或全面進(jìn)行拍攝的攝像流程和對拍攝而得的圖像進(jìn)行處理檢測缺陷部分的圖像處理的流程。首先，使用圖9說明攝像流程。最初，為使多晶硅薄膜301的檢查區(qū)域的檢查開始位置進(jìn)入到攝像光學(xué)系統(tǒng)820的第一照相機823以及第二照相機826的視野，通過驅(qū)動單元控制部847驅(qū)動驅(qū)動單元832，控制基板臺831的位置，將基板300設(shè)定為起始位置(檢測開始位置)(S901)。然后，通過電源控制部846控制第一光源811和第二光源814，以Θ I的入射角、Θ 2的入射角分別對基板300上的多晶硅薄膜301的相同區(qū)域照射通過第一柱面透鏡813形成為線形的第一波長的光、通過第二柱面透鏡816形成為線形的第二波長的光(S902)。為使攝像光學(xué)系統(tǒng)820的拍攝區(qū)域沿著通過照明光學(xué)系統(tǒng)810被第一波長的光和第二波長的光照明的多晶硅薄膜301的檢查區(qū)域移動，通過驅(qū)動單元控制部847控制驅(qū)動單元832，使基板臺831開始以一定的速度移動(S903)。在使基板臺831以一定的速度移動的同時，經(jīng)由波長選擇濾波器821通過第一照相機823拍攝從多晶硅薄膜301的一個方向長的檢測區(qū)域的晶粒邊界的微小突起302在Θ 3的方向上產(chǎn)生的一次衍射光的光學(xué)圖像，該多晶硅薄膜301是通過照明光學(xué)系統(tǒng)810的第一柱面透鏡813形成為線形并以Θ I的角度入射的第一波長的光照明。此外，同時經(jīng)由 波長選擇濾波器824通過第二照相機826拍攝從多晶硅薄膜301的一個方向長的檢查區(qū)域的晶粒邊界的微小突起302在Θ 4的方向上產(chǎn)生的一次衍射光的光學(xué)圖像，該多晶硅薄膜301通過照明光學(xué)系統(tǒng)810的第二柱面透鏡816形成為線形并以Θ 2的角度入射的第二波長的光照明(S904)。把來自對第一波長的光的一次衍射光的光學(xué)圖像進(jìn)行拍攝的第一照相機823的檢測信號輸入到檢查數(shù)據(jù)處理/控制部840的Α/D變換部841，在進(jìn)行Α/D變換后被輸入到運算處理部843。把來自對第二波長的光的一次衍射光的光學(xué)圖像進(jìn)行拍攝的第二照相機826的檢測信號輸入到檢查數(shù)據(jù)處理/控制部840的Α/D變換部842，在進(jìn)行Α/D變換后輸入到運算處理部843。使用經(jīng)由驅(qū)動單元控制部847獲得的基板臺831的位置信息處理輸入到運算處理部843的檢測信號，生成基于第一照相機823拍攝得到的信號的第一數(shù)字圖像和基于第二照相機826拍攝得到的信號的第二數(shù)字圖像(S905)。重復(fù)執(zhí)行以上的操作，直到沿著X方向或Y方向的一行的檢查結(jié)束為止(S906)。然后，檢查是否具有與已檢查的一行的區(qū)域相鄰的檢查區(qū)域(S907)，在具有相鄰的未檢查區(qū)域的情況下,使基板臺831移動到相鄰的檢查區(qū)域(S908)，重復(fù)從S903開始的步驟。如果應(yīng)該檢查的區(qū)域全部檢查結(jié)束，則停止XY臺的移動(S909)，通過電源控制部846控制第一光源811和第二光源814，由此關(guān)閉照明(S910)，結(jié)束拍攝流程。然后，使用圖10說明處理通過S905的拍攝流程獲得的第一數(shù)字圖像和第二數(shù)字圖像的圖像處理流程。把在拍攝流程的數(shù)字圖像生成步驟(S905)中通過運算處理部843生成的第一數(shù)字圖像和第二數(shù)字圖像輸入到處理判定部844(S1001)，將第一數(shù)字圖像和第二數(shù)字圖像合成(S1002)，使用(式2)所示的運算式對第一數(shù)字圖像和第二數(shù)字圖像的對應(yīng)的圖像信號進(jìn)行處理，由此，橫跨基板300的預(yù)定的區(qū)域計算多晶硅膜301的對應(yīng)的部位被照射的準(zhǔn)分子激光的照射能(S1003)。橫跨基板300的預(yù)定的區(qū)域判定該計算出的準(zhǔn)分子激光的照射能是否進(jìn)入到預(yù)先設(shè)定的基準(zhǔn)的照射能范圍內(nèi)或者是大于還是小于(S1004)。然后，根據(jù)橫跨基板300的預(yù)定的區(qū)域判定的結(jié)果，生成基板300的預(yù)定的區(qū)域中的準(zhǔn)分子激光的照射能強度的地圖，并在輸入輸出部845的顯示畫面8451上進(jìn)行顯示(S1005),結(jié)束處理/判定的流程。在該顯示畫面8451上顯示的準(zhǔn)分子激光的照射能強度的地圖上，在S1004中能夠與正常的區(qū)域區(qū)別地顯示比預(yù)先設(shè)定的基準(zhǔn)的照射能范圍大或者小被判定為不良的區(qū)域。此外，在從輸入輸出部845進(jìn)行輸入改變了判定基準(zhǔn)的情況下，根據(jù)該改變的缺陷判定基準(zhǔn)，變化地顯示不良區(qū)域。圖11表示顯示部8451中顯示的檢查結(jié)果顯示畫面1100的一例。檢查結(jié)果顯示畫面1100如圖11所示,在一個畫面上顯示用于指定顯示對象基板的基板指定部1101、支持執(zhí)行指定的基板的顯不的執(zhí)行按鈕1102、用于顯不指定的基板的全體的準(zhǔn)分子激光的照射能強度分布的基板全體分布顯示區(qū)域1103、用于指定基板全體像顯示區(qū)域1103顯示的基板的全體的準(zhǔn)分子激光的照射能強度分布中的放大顯示的區(qū)域的放大顯示指定單元1104、對放大顯示指定單元1104指定的區(qū)域的準(zhǔn)分子激光的照射能強度分布進(jìn)行放大顯示的放大顯示區(qū)域1105以及用于顯示基板的檢查結(jié)果的檢查結(jié)果顯示部 1106。在基板全體像顯示區(qū)域1103中顯示的基板的全體的準(zhǔn)分子激光的照射能強度分布的圖像中，強調(diào)顯示圖像處理/判定部844判定的結(jié)果。即，分別改變顏色來顯示通過圖 像處理/判定部844判定為比基準(zhǔn)的照射能范圍大或者小不良的區(qū)域和判定為正常的區(qū)域。圖12A以及圖12B表示在基板全體分布顯示區(qū)域1103中顯示的準(zhǔn)分子激光的照射能強度分布的例子。圖12A表示將基板全體分割為矩陣狀，根據(jù)能量以256級灰度顯示在各區(qū)域中通過S1003計算出的準(zhǔn)分子激光的照射能的例子。此外，在圖12B中表示根據(jù)在S1004判定的結(jié)果，能夠識別比基準(zhǔn)的照射能范圍大而被判定為不良的區(qū)域和比基準(zhǔn)的照射能范圍小而被判定為不良的區(qū)域來進(jìn)行顯示的例子。通過上述的結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢查，根據(jù)本實施例I能夠以較高的精度檢查通過準(zhǔn)分子激光進(jìn)行退火而形成的多晶硅薄膜的結(jié)晶狀態(tài)，能夠較高地維持液晶顯示面板用玻璃基板的品質(zhì)。此外，通過在照明光學(xué)系統(tǒng)200中使用柱面透鏡205對基板I上的一個方向長的區(qū)域進(jìn)行照明的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了說明，但是，將其置換成通常的圓形的透鏡也能夠獲得同樣的效果。(實施例2)在實施例I中，在照明光學(xué)系統(tǒng)810中使用了發(fā)射不同波長的光的兩個光源，但是，在本實施例中說明作為光源使用了發(fā)射多個波長的光的單一的光源的例子。實施例2中的液晶顯示面板用玻璃基板的多晶硅薄膜檢查裝置的全體結(jié)構(gòu)與實施例I中使用圖7說明的結(jié)構(gòu)相同，因此省略其詳細(xì)的說明。此外，實施例2中的攝像光學(xué)系統(tǒng)和基板臺部、檢查數(shù)據(jù)處理/控制部的結(jié)構(gòu)及其動作、作用與實施例I中說明的攝像光學(xué)系統(tǒng)820以及基板臺部830、檢查數(shù)據(jù)處理/控制部840相同，因此省略說明。圖13表本實施例中的照明光學(xué)系統(tǒng)1310的結(jié)構(gòu)。本實施例中的照明光學(xué)系統(tǒng)1310具備發(fā)射包含波長λ I和λ 2的多個波長的光的光源1311 ;反射波長λ I的光，透過其以外的波長的光的第一分色鏡1312 ;反射透過第一分色鏡1312的光中的波長λ 2的光，透過其以外的波長的光的第二分色鏡1313 ;對第一分色鏡1312反射的波長λ I的光的光路進(jìn)行變換的反射鏡812 ;把通過反射鏡812變換光路后的波長λ I的光會聚在一個方向形成為線形的光，從相對于法線方向Θ I的方向照射保持在基板臺831上的基板300的第一柱面透鏡813 ;對第二分色鏡1313反射的波長λ 2的光的光路進(jìn)行變換的反射鏡815 ；以及把通過反射鏡815變換光路后的波長λ 2的光會聚在一個方向形成為線形的光，從相對于法線方向Θ 2的方向照射保持在基板臺831上的基板300的第二柱面透鏡816。在上述結(jié)構(gòu)中，從光源1311發(fā)射的光入射到第一分色鏡1312，波長λ I的光被反射，其它波長的光透過第一分色鏡1312。第一分色鏡1312反射的波長λ I的光輸入到反射鏡812，進(jìn)行全反射，變換光路，輸入到第一柱面透鏡813。入射到第一柱面透鏡813的波長λ I的光被縮小聚集到一個方向上，形成為不向其它方向(圖13的與紙面垂直的方向)聚集的線形的形狀，與實施例I的情況相同，從相對于法線方向Θ I的角度方向入射到在基板臺831上保持的基板300。另一方面，從光源1311發(fā)射透過第一分色鏡1312的光入射到第二分色鏡1313，波長λ 2的光被反射，其它波長的光透過第二分色鏡1313。第二分色鏡1313反射的波長λ 2 的光入射到反射鏡815，進(jìn)行全反射來變換光路，入射到第二柱面透鏡816。入射到第二柱面透鏡816的波長λ 2的光被縮小聚集在一個方向，形成為不向其它方向(圖13的與紙面垂直的關(guān)系)聚集的線形的形狀，與實施例I的情況相同，從相對于法線方向Θ 2的角度方向入射到在基板臺831上保持的基板300的被照射了通過第一柱面透鏡813形成為線形的波長λ I的光的區(qū)域。在本實施例中，通過攝像光學(xué)系統(tǒng)對從照射了波長λ I的光和波長λ 2的光的基板300產(chǎn)生的衍射光的像進(jìn)行拍攝，通過檢查數(shù)據(jù)處理/控制部對信號進(jìn)行處理的攝像流程以及圖像處理流程與實施例I中使用圖9以及圖10進(jìn)行說明的流程相同，因此省略說明。根據(jù)本實施例，根據(jù)將照明光學(xué)系統(tǒng)的光源做成一個，因此，能夠緊湊地設(shè)計照明光學(xué)系統(tǒng)。(實施例3)在實施例2中，說明了在照明光學(xué)系統(tǒng)1310中使用發(fā)射包含波長λ I和λ 2的多個波長的光的單一的光源，使用兩個分色鏡分離波長λ I的光和波長λ 2的光，分別從Θ I的角度方向和Θ 2的角度方向入射到基板300的結(jié)構(gòu)，但是，在本實施例中，使用圖14說明把發(fā)射包含波長λ I和λ 2的多個波長的光的單一光源發(fā)射的光直接照射到基板300上的例子。實施例3中的液晶顯示面板用玻璃基板的多晶硅薄膜檢查裝置的全體結(jié)構(gòu)與實施例I中使用圖7說明的結(jié)構(gòu)相同，因此省略其詳細(xì)說明。此外，在圖14所示的結(jié)構(gòu)中，對于與實施例I中說明的在圖8中記載的結(jié)構(gòu)相同的結(jié)構(gòu)賦予相同的編號，并省略其詳細(xì)說明。與實施例I的結(jié)構(gòu)不同的是照明光學(xué)系統(tǒng)1410和攝像光學(xué)系統(tǒng)1420。其中，照明光學(xué)系統(tǒng)1410具備具有發(fā)射某波長寬度的光的光源1411、變換從光源1411發(fā)射的光的光路的反射鏡812、會聚通過反射鏡812將光路進(jìn)行變換后的光形成為線形的光，從相對于法線方向Θ 10的方向照射在基板臺831上保持的玻璃基板300的柱面透鏡813。
此外，攝像光學(xué)系統(tǒng)1420具備第一照相機823，其具備第一波長選擇濾波器1421和第一成像透鏡系統(tǒng)822，其中，第一波長選擇濾波器1421透過照射了通過柱面透鏡813形成為線形具有某波長寬的光的玻璃基板300上的多晶硅薄膜301的晶粒邊界處產(chǎn)生的一次衍射光中的，在相對于法線方向角度Θ 3的方向行進(jìn)的波長λ I的一次衍射光，第一成像透鏡系統(tǒng)822拍攝透過該第一波長選擇濾波器1421的波長λ I的一次衍射光的像；第二攝像機826，其具備第二波長選擇濾波器1424和第二成像透鏡系統(tǒng)825，其中，波長選擇濾波器1424透過通過微小突起產(chǎn)生的一次衍射光中的、在相對于法線方向角度Θ 4的方向行進(jìn)的波長λ 2的一次衍射光，第二成像透鏡系統(tǒng)825拍攝透過該第二波長選擇濾波器1421的波長λ 2的一次衍射光的像。在本實施例中，通過檢查數(shù)據(jù)處理/控制部對來自第一照相機823和第二照相機826的檢測信號進(jìn)行信號處理的攝像流程以及圖像處理流程與實施例I中使用圖9以及 圖10說明的流程相同，因此省略說明。根據(jù)本實施例，與實施例2相比能夠更加緊湊地設(shè)計照明光學(xué)系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1.一種多晶硅薄膜檢查裝置，其具備基板裝載部、基板檢查部、基板卸載部以及全體控制部，該多晶硅薄膜檢查裝置的特征在于， 所述基板檢查部具備 第一照明單兀，其從第一方向?qū)υ诒砻嫔闲纬闪硕嗑薇∧さ幕逭丈涞谝徊ㄩL的光; 第二照明單元，其從第二方向?qū)λ龌宓耐ㄟ^所述第一照明單元被照射了所述第一波長的光的區(qū)域照射第二波長的光； 第一攝像單元，其拍攝從所述基板在第三方向上產(chǎn)生的基于所述第一波長的光的第一一次衍射光的光學(xué)圖像，所述基板通過所述第一照明單元和所述第二照明單元被照射了第一波長的光和所述第二波長的光； 第二攝像單元，其拍攝從所述基板在第四方向上產(chǎn)生的基于所述第二波長的光的第二一次衍射光的光學(xué)圖像，所述基板通過所述第一照明單元和所述第二照明單元被照射了第一波長的光和所述第二波長的光；以及 信號處理/判定單元，其對通過所述第一攝像單元拍攝所述第一一次衍射光的光學(xué)圖像而得的信號和通過所述第二攝像單元拍攝所述第二一次衍射光的光學(xué)圖像而得的信號進(jìn)行處理，判定在所述基板上形成的多晶硅膜的結(jié)晶的狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多晶硅薄膜檢查裝置，其特征在于， 所述第一照明單元具備發(fā)射第一波長的光的第一光源部；以及將從該第一光源部發(fā)射的第一波長的光會聚在一個方向上，形成線形光，來照射所述基板的第一柱面透鏡，所述第二照明單元具備發(fā)射第二波長的光的第二光源部；以及將從該第二光源部發(fā)射的第二波長的光會聚在一個方向上，形成線形光，來照射所述基板的第二柱面透鏡。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多晶硅薄膜檢查裝置，其特征在于， 所述第一照明單元和所述第二照明單元共有發(fā)射包含所述第一波長的光和所述第二波長的光的多波長的光的光源部，所述第一照明單元具備對從所述光源部發(fā)射的多波長的光中的所述第一波長的光進(jìn)行反射，使其它波長的光透過的第一分色鏡；以及將通過該第一分色鏡反射的所述第一波長的光會聚在一個方向上，形成線形光來照射所述基板的第一柱面透鏡，所述第二照明單元具備對從所述光源部發(fā)射的多波長的光中的透過了所述第一分色鏡的光中的第二波長的光進(jìn)行反射，使其它波長的光透過的第二分色鏡；以及將通過該第二分色鏡反射的所述第二波長的光會聚在一個方向上，形成線形光來照射所述基板的第二柱面透鏡。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多晶硅薄膜檢查裝置，其特征在于， 以所述第一方向相對于所述基板的表面的法線方向的角度大于所述第二方向相對于所述基板的表面的法線方向的角度的方式配置所述第一照明單元和所述第二照明單元，以所述第三方向相對于所述基板的表面的法線方向的角度小于所述第四方向相對于所述基板的表面的法線方向的角度的方式配置所述第一攝像單元和所述第二攝像單元。
5.根據(jù)權(quán)利要求廣4中任一項所述的多晶硅薄膜檢查裝置，其特征在于， 所述第一波長的光的波長比所述第二波長的光的波長短。
6.一種多晶硅薄膜檢查裝置，其具備基板裝載部、基板檢查部、基板卸載部以及全體控制部，該多晶硅薄膜檢查裝置的特征在于，所述基板檢查部具備 照明單元，其對在表面上形成了多晶硅薄膜的基板照射光； 第一攝像單元，其拍攝從通過所述照明單元被照射了光的所述基板在第一方向產(chǎn)生的第一一次衍射光的光學(xué)圖像； 第二攝像單元，其拍攝從通過所述照明單元被照射了光的所述基板在第二方向產(chǎn)生的第二一次衍射光的光學(xué)圖像；以及 信號處理/判定單元，其對通過所述第一攝像單元拍攝所述第一一次衍射光的光學(xué)圖像而得的信號和通過所述第二攝像單元拍攝所述第二一次衍射光的光學(xué)圖像而得的信號進(jìn)行處理，判定在所述基板上形成的多晶硅膜的結(jié)晶狀態(tài)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的多晶硅薄膜檢查裝置，其特征在于， 所述第一攝像單元具備使第一波長的光透過而遮斷其它波長的光的第一波長選擇濾波器，拍攝基于透過了該第一波長選擇濾波器的第一波長的光的所述第一一次衍射光的光學(xué)圖像，所述第二攝像單元具備使第二波長的光透過而遮斷其它波長的光的第二波長選擇濾波器，拍攝基于透過了該第二波長選擇濾波器的第二波長的光的所述第二一次衍射光的光學(xué)圖像。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的多晶硅薄膜檢查裝置，其特征在于， 所述第一波長的光的波長比所述第二波長的光的波長短，所述第一方向相對于所述基板的法線方向的傾斜角小于所述第二方向相對于所述基板的法線方向的傾斜角。
9.一種多晶硅薄膜檢查方法，其特征在于， 從第一方向?qū)υ诒砻嫔闲纬闪硕嗑薇∧さ幕逭丈涞谝徊ㄩL的光， 從第二方向?qū)λ龌宓谋徽丈淞怂龅谝徊ㄩL的光的區(qū)域照射第二波長的光， 拍攝從被照射了所述第一波長的光和所述第二波長的光的所述基板在第三方向上產(chǎn)生的基于所述第一波長的光的第一一次衍射光的光學(xué)圖像， 拍攝從被照射了所述第一波長的光和所述第二波長的光的所述基板在第四方向上產(chǎn)生的基于所述第二波長的光的第二一次衍射光的光學(xué)圖像， 對拍攝所述第一一次衍射光的光學(xué)圖像而得的信號和拍攝所述第二一次衍射光的光學(xué)圖像而得的信號進(jìn)行處理，判定在所述基板上形成的多晶硅膜的結(jié)晶狀態(tài)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的多晶硅薄膜檢查方法，其特征在于， 通過第一柱面透鏡將從第一光源部發(fā)射的第一波長的光會聚在一個方向上，形成線形光，來從第一方向照射所述基板，由此來進(jìn)行從所述第一方向照射所述第一波長的光，通過第二柱面透鏡將從第二光源部發(fā)射的第二波長的光會聚在一個方向上，形成線形光，來從第二方向照射所述基板，由此來進(jìn)行從所述第二方向照射所述第二波長的光。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的多晶硅薄膜檢查方法，其特征在于， 通過使用第一柱面透鏡將用于反射從光源部發(fā)射的光中的所述第一波長的光的第一分色鏡所反射的所述第一波長的光會聚在一個方向上，形成線形光來從所述第一方向照射所述基板，由此來進(jìn)行從所述第一方向照射所述第一波長的光，通過使用第二柱面透鏡將用于反射從光源部發(fā)射的光中的第二波長的光的第二分色鏡所反射的所述第二波長的光會聚在一個方向，形成線形光來從所述第二方向照射所述基板，由此來進(jìn)行從所述第二方向照射所述第二波長的光，所述光源發(fā)射包含所述第一波長的光和所述第二波長的光的多波長的光。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的多晶硅薄膜檢查方法，其特征在于， 照射所述第一波長的光的所述第一方向是相對所述基板的表面的法線方向比所述第二方向大的角度方向，拍攝基于所述第一波長的光的第一一次衍射光的光學(xué)圖像的所述第三方向是相對所述基板的表面的法線方向比所述第四方向小的角度方向。
13.根據(jù)權(quán)利要求擴12中任一項所述的多晶硅薄膜檢查方法，其特征在于， 所述第一波長的光的波長比所述第二波長的光的波長短。
14.一種多晶硅薄膜檢查方法，其特征在于， 對在表面上形成了多晶硅薄膜的基板照射光， 拍攝從被照射了該光的所述基板在第一方向上產(chǎn)生的第一一次衍射光的光學(xué)圖像， 拍攝從被照射了所述光的所述基板在第二方向上產(chǎn)生的第二一次衍射光的光學(xué)圖像， 對拍攝所述第一一次衍射光的光學(xué)圖像而得的信號和拍攝所述第二一次衍射光的光學(xué)圖像而得的信號進(jìn)行處理，判定在所述基板上形成的多晶硅膜的結(jié)晶狀態(tài)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的多晶硅薄膜檢查方法，其特征在于， 經(jīng)由使第一波長的光透過而遮斷其它波長的光的第一波長選擇濾波器，拍攝從被照射的所述基板在第一方向上產(chǎn)生的第一一次衍射光的光學(xué)圖像，經(jīng)由使第二波長的光透過而遮斷其它波長的光的第二波長選擇濾波器，拍攝從被照射的所述基板在第二方向上產(chǎn)生的第二一次衍射光的光學(xué)圖像。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的多晶硅薄膜檢查方法，其特征在于， 所述第一波長的光的波長比所述第二波長的光的波長短，所述第一方向相對于所述基板的法線方向的傾斜角小于所述第二方向相對于所述基板的法線方向的傾斜角。
全文摘要
本發(fā)明提供多晶硅薄膜檢查方法及其裝置。能夠光學(xué)觀察多晶硅薄膜的表面的狀態(tài)，來檢查多晶硅薄膜的結(jié)晶狀態(tài)。多晶硅薄膜檢查裝置的基板檢查部具有對在表面上形成了多晶硅薄膜的基板照射光的照明單元；拍攝從通過照明單元被照射了光的基板在第一方向上產(chǎn)生的第一一次衍射光的光學(xué)圖像的第一攝像單元；拍攝從通過照明單元被照射了光的基板在第二方向上產(chǎn)生的第二一次衍射光的光學(xué)圖像的第二攝像單元；對第一攝像單元拍攝第一一次衍射光的光學(xué)圖像得到的信號和第二攝像單元拍攝第二一次衍射光的光學(xué)圖像得到的信號進(jìn)行處理，來判定在基板上形成的多晶硅膜的結(jié)晶狀態(tài)的信號處理/判定單元。
文檔編號G01N21/896GK102788805SQ20121015666
公開日2012年11月21日 申請日期2012年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月19日
發(fā)明者吉武康裕, 山口清美, 巖井進(jìn) 申請人:株式會社日立高新技術(shù)