[发明专利]多晶硅膜检测装置以及检测方法

说明书

技术领域

本发明的实施例涉及多晶硅膜检测装置以及检测方法，更具体地，涉及检测多晶硅膜的结晶度或者晶粒的检测装置以及检测方法。

背景技术

有机发光显示装置(organic light emitting diode display)以及液晶显示装置(liquid crystal display)等大部分平板型显示装置包括薄膜晶体管(thin film transistor)。尤其，低温多晶硅薄膜晶体管(LTPS TFT)，因其具有载流子迁移率(carrier mobility)良好、可适用于高速工作电路、可形成CMOS电路的优点，因此被广泛应用。

低温多晶硅薄膜晶体管包括结晶化非晶硅膜而形成的多晶硅膜。结晶化非晶硅膜的方法有：固相结晶化法(solid phase crystallization)、准分子激光结晶化法(excimer laser crystallization)以及利用金属催化剂的结晶化方法等。

在多种结晶化方法中，利用激光的结晶化方法可在低温工序中实现，因此对基板的热影响相对较少，可制备具有100cm²/Vs以上相对高的载流子迁移率、并且具有良好特性的多晶硅膜，因此被广泛应用。

另外，为确认多晶硅膜是否适当地被结晶化，可向多晶硅膜照射检测光来检测多晶硅膜的结晶度或者晶粒。

但是，照射激光而结晶化的多晶硅膜上将形成多个结晶化凸起。而且，越是为了提高多晶硅膜的结晶度而提高激光强度，由结晶化凸起引起的表面粗糙度越是增加。这种多个结晶化凸起散射检测光，从而在检测多晶硅膜的结晶度或者晶粒的过程中成为了产生误差的原因。

发明内容

本发明的实施例提供了多晶硅膜检测装置以及检测方法，所述多晶硅膜检测装置以及检测方法可精确地、稳定地检测被激光照射而结晶化的多晶硅膜。

根据本发明的实施例，多晶硅膜检测装置检测向前面照射激光而结晶化的多晶硅膜。并且包括：光源部，向所述多晶硅膜的背面发射检测光，所述背面与所述前面相反；验光部，对在所述多晶硅膜反射的检测光验光；以及控制部，控制所述光源部和所述验光部。

其中，所述多晶硅膜的所述前面包括结晶化时所形成的多个结晶化凸起；所述多晶硅膜的所述背面可以与缓冲层或基板接触而平坦地形成。

其中，所述多晶硅膜从所述前面开始被结晶化，与所述多晶硅膜的所述背面相邻的部分区域可以为非晶(amorphous)或微晶(microcrystal)状态。

其中，结晶化所述多晶硅膜的所述激光可以为准分子激光(excimer laser)。

其中，所述缓冲层或所述基板可以由包括硅的材质形成。

其中，所述多晶硅膜连同所述缓冲层或所述基板可以具有5％以上的光透过率。

其中，所述多晶硅膜可以具有10nm至300nm范围内的厚度。

其中，所述检测光可以包括紫外线、红外线以及激光中的至少一种。

其中，用于测定的所述检测光可以为在所述多晶硅膜上具有50％以下的反射率的波段的检测光。

其中，在所述检测光中，用于所述多晶硅膜的测定的波段可大于385nm，可小于或等于410nm。

其中，测定所述多晶硅膜的方法包括反射测试法(reflectivity measurements)、拉曼光谱法(Raman spectroscopy)以及椭圆偏振光谱法(spectroscopic ellipsometry)中的至少一种。

并且，根据本发明的实施例，多晶硅膜检测方法检测向前面照射激光而结晶化的多晶硅膜。并且包括：向所述多晶硅膜的背面发射检测光，所述背面与前面相反；以及对在所述多晶硅膜反射的检测光验光并分析。

其中，所述多晶硅膜的所述前面包括结晶化时所形成的多个结晶化凸起；所述多晶硅膜的所述背面可以与缓冲层或基板接触而平坦地形成。

其中，所述多晶硅膜从所述前面开始被结晶化，与所述多晶硅膜的所述背面相邻的部分区域可以为非晶或微晶状态。

其中，结晶化所述多晶硅膜的所述激光可以为准分子激光。

其中，所述缓冲层或所述基板可以由包括硅的材质形成。

其中，所述多晶硅膜连同所述缓冲层或所述基板可以具有5％以上的光透过率。

其中，所述多晶硅膜可以具有10nm至300nm范围内的厚度。

其中，所述检测光可以包括紫外线、红外线以及激光中的至少一种。