[实用新型]多晶硅结晶质量检测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种半导体薄膜的检测装置，尤其涉及多晶硅结晶质量检测装置。

背景技术

低温多晶硅工艺是利用准分子激光退火处理使非晶硅薄膜转变为多晶硅结构。多晶硅薄膜晶体管的电子移动速度随着多晶硅薄膜的晶粒尺寸增加而增加，而多晶硅薄膜的晶粒尺寸又与施加于非晶硅薄膜的激光能量密度有关。因此，需要对多晶硅薄膜进行检测以调整所施加的激光能量，以便获得最佳的多晶硅薄膜的结晶品质。

为了检测多晶硅薄膜的结晶品质，一般通过用500至1000倍以上的光学显微镜来观察薄膜表面粗糙度来作为多晶硅薄膜的结晶品质指标，这种方式主要依赖人的肉眼判断，因此难以获得精确的测量结果，也不适用于大尺寸的多晶硅薄膜。另一种方法是采用扫描电子显微镜来检测多晶硅薄膜的结晶质量，但这种方法为破坏性检测，并且须耗费许多时间来制作样本及进行观测，效率低，影响产能。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种能够快速、精确的检测多晶硅薄膜结晶质量的检测装置，从而取代原有的破坏性检测方式，更加有效的监控多晶硅薄膜质量，同时还能够提高产能。

为了解决上述技术问题，本实用新型通过以下的技术方案予以实现：

一种多晶硅结晶质量检测装置，包括衬底，所述衬底斜上方设置有激光光源，所述激光光源的光路上设置有可形成第一光束和第二光束的分光器，所述第一光束的光路上设置有第一光强度检测器，所述第二光束于衬底的折射光路上设置有第二光强度检测器，所述第一光强度检测器与第二光强度检测器共同连接有计算单元。

所述激光光源的激光波长为266nm～316nm。

所述第一光束与第二光束的分光比为30～40％∶70～60％。

所述衬底为玻璃衬底。

本实用新型的有益效果是：

由于经过多晶硅层反射的光束，其光强度会随着表面粗糙度的增加而降低，在形成最大晶粒之后，光强度也会随着晶粒尺寸下降而增加。另一方面，测量光源会因衰减或受干扰而影响测量的光强度，本装置利用光强度比率作为检测结晶质量的指标，有效地拍排除了这一问题。因此本装置可以快速而精确的即时检测多晶硅薄膜的结晶质量，从而有效地监控多晶硅薄膜的结晶效果并提高产能。同时利用本装置进行检测为非破坏性检测，因此可以降低生产成本。

附图说明

图1是本实用新型一种实施例的结构示意图。

图中：激光光源——1，衬底——2，分光器——3，第一光强度检测器——4，第二光强度检测器——5，计算单元——6，多晶硅层——7。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细描述：

如图1所示，本实用新型提供了一种多晶硅结晶质量检测装置，包括衬底2，其表面覆盖有一多晶硅层7，例如，所述衬底2以是玻璃衬底。所述衬底2斜上方设置有激光光源1，所述激光光源1光路上分光器3，所述分光器3接受激光光源1所发出的测量光，并将其分成第一光束和第二光束。在本实施例中，所述测量光具有既定的波长，例如在266nm到316nm的范围内。其中，所述第一光束与第二光束的分光比为30～40％∶70～60％。第二光束用于照射到多晶硅层7。

所述第一光束的光路上设置有第一光强度检测器4，第一光强度检测器4用于检测第一光束的光强度；所述第二光束于衬底的折射光路上设置有第二光强度检测器5，第二光强度检测器5用于检测第二光束的光强度。

所述第一光强度检测器4与第二光强度检测器5共同连接有计算单元6，用以计算第一光束和第二光束的光强度比率，根据此比率来监测多晶硅层7的结晶品质。

尽管上面结合附图对本实用新型的优选实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以作出很多形式德变换，这些均在本实用新型的保护范围之内。