[发明专利]厚度测量装置与厚度测量方法

说明书

本发明涉及厚度测量装置和厚度测量方法。所述厚度测量装置包括：变波长激光器，其用于将第一波长的激光束和第二波长的激光束顺序地照入射到透明基板的第一位置；光学检测器，其用于检测从所述透明基板透射的透射光束；以及处理单元，其用于在利用所述第一波长的第一透射光束的强度和所述第二波长的第二透射光束的强度的李萨如曲线上提取旋转角度，或者用于提取由所述透明基板在所述第一位置处的内部反射引起的相邻光线之间的光程差或由所述透明基板在所述第一位置处的内部反射引起的所述相邻光线之间的相位差。

技术领域

本发明涉及厚度测量装置，尤其涉及利用两个波长来精确地测量厚度变化的厚度测量装置。

背景技术

玻璃基板等被用于半导体器件或诸如液晶显示器(LCD)以及有机电致发光二极管(OLED)之类的平板显示器。近年来，显示器件正朝着大面积以及高分辨率显示器件发展。于是，显示器件中包括的基板的面积持续增大。由于基板的这种不一致的厚度可对显示器件的分辨率具有不利影响，因此重要的是保持整个基板表面的厚度一致。

通常，利用从基板的前表面与后表面反射的光之间的干涉的反射式厚度测量装置被用来测量几纳米至几十纳米的厚度变化。然而，随着基板的面积增加，当测量基板的厚度时，基板可能扭曲。由于基板扭曲，所以从基板反射的光的路径改变，使得很难精确地测量基板的厚度。

发明内容

本发明的实施例提供了利用满足预定的条件的两种波长来测量薄膜厚度的厚度测量装置以及厚度测量方法。

根据本发明的实施例的厚度测量装置可以包括：变波长激光器，其用于将第一波长的激光束和第二波长的激光束顺序地照入射到透明基板的第一位置；光学检测器，其用于检测从所述透明基板透射的透射光束；以及处理单元，其用于利用所述第一波长的第一透射光束的强度和所述第二波长的第二透射光束的强度提取李萨如曲线上的旋转角度，或者用于提取由所述透明基板在所述第一位置处的内部反射引起的相邻光线之间的光程差或由所述透明基板在所述第一位置处的内部反射引起的所述相邻光线之间的相位差。

在示例性的实施例中，所述第一波长的所述第一透射光束的强度可具有所述相位差的余弦函数，并且所述第二波长的所述第二透射光束的强度可具有所述相位差的正弦函数。

在示例性的实施例中，所述处理单元包括：AD转换器，其将所述第一波长的所述第一透射光束和所述第二波长的所述第二透射光束转换成第一数字测量信号和第二数字测量信号；非线性校正单元，其利用所转换的具有参数的所述第一数字测量信号和所述第二数字测量信号来执行非线性校正；相位计算器，其通过利用所非线性校正的信号来计算与所述李萨如曲线上的所述旋转角度相对应的相位差；检查点确认单元，其确认在每次相位计算期间计算的所述相位差是否为π/4的整数倍；以及参数更新单元，其当所述相位差是π/4的整数倍时，更新所述参数。

在示例性的实施例中，所述变波长激光器可周期性地并交替地输出所述第一波长和所述第二波长。

在示例性的实施例中，所述厚度测量装置还可包括：传送单元，其用于传送所述透明基板；以及传送驱动单元，其用于驱动所述传送单元。

根据本发明的实施例的厚度测量方法可以包括：首先将第一波长的激光束照射到透明基板的第一位置；检测从所述透明基板透射的所述第一波长的第一透射光束；将所述激光束的波长转换成第二波长之后，使用所述第二波长的激光束照射所述透明基板的所述第一位置；检测从所述透明基板透射的所述第二波长的第二透射光束；利用所述第一波长的第一透射光束的强度和所述第二波长的第二透射光束的强度提取李萨如曲线上的旋转角度，或者提取由所述透明基板在所述第一位置处的内部反射引起的相邻光线之间的光程差或由所述透明基板在所述第一位置处的内部反射引起的所述相邻光线之间的相位差。