[发明专利]结晶化的硅的检测方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及硅的检测方法及装置，更详细地，涉及在利用激光的硅的低温结晶化工序中所形成的结晶化的硅的检测方法及装置。

背景技术

通常，随着用于制备薄膜晶体管的技术的进步，由于更小更轻，耗电低，且不产生电磁波的液晶显示器(LCD)及有机发光二极管(OLED)的优点，液晶显示器及有机发光二极管广泛适用于智能手机、平板电脑及数码相机等各种电子产品。并且，在中国、日本、韩国等各国最近正在进行对研究及开发的投资，且由于使用大规模制造设备，降低制备费用，因此急剧增加显示装置的大众化。

低温多晶硅(LTPS，low-tmeperature poly Si)薄膜晶体管因元件的快速移动性而适用多种形态的显示装置，且显示装置制造厂渐渐需要这种技术领域。考虑批量生产的需要条件及膜的质量，由于使用玻璃材质的基板，因此，以往的热处理方法因基板的变形而存在不能提高到大约400℃以上的温度的限制，因此，准分子激光退火(ELA，excimer laser annealing)工序使用于低温多晶硅工序。准分子激光退火工序使用准分子激光作为热源，通过投影系统产生向非晶硅(a-Si，amorphous silicon)投射的具有均匀的能量分布的激光束。基板的非晶硅结构以吸收准分子激光的能量的方式转换为多晶硅(poly-Si)结构，而这由于不会向基板带来热损伤，因此，与以往的热处理方式相比，具有优秀的优点。

适用如上所述的低温多晶硅时所形成的多晶硅的结晶化质量直接影响在之后工序中形成的各种元件的特性，并大大影响整个显示装置元件的特性。然而，用于检测基板上的结晶化的硅质量的装置目前受到许多制约。其中，虽然能够通过扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope：SEM)检测颗粒(Grain)的大小、形状及分布，但为了分析样品，需要切断基板，并对样品表面进行处理，因此，该方法无法直接使用于生产线上，并且由于基板及薄膜会受到破坏，因此，该方法只能使用于采样检测。虽然也研制了用其他方法检测结晶化的硅的质量的装置，但由于并没有呈现满足检测时间或结果等要求的结果，因此，当务之急是改善对低温多晶硅工序中结晶化的硅的目前的检测方法。

与本发明相关的现有文献具有韩国登录特许公报第10-0786873号(2007年12月11日登录)，上述文献公开了多结晶硅基板的结晶化度的测定方法、利用该方法的有机发光显示装置的制备方法及有机发光显示装置。

发明内容

本发明的目的在于，提供适用于低温多晶硅工序的激光结晶化的硅的检测方法。本发明的另一目的在于，提供通过准分子激光退火技术，考虑由设在绝缘基板上的结晶化的硅表面的突起的形状及大小引起的米氏散射或瑞利散射现象的特性来检测结晶化的硅的表面的结晶质量的方法。

用于实现上述目的的本发明实施例的结晶化的硅的检测方法，通过低温多晶硅工序检测由非晶硅转换而成的结晶化的硅，其特征在于，包括：步骤(a)，在工作台上放置结晶化的硅；步骤(b)，通过光源向结晶化的硅的表面照射光；以及步骤(c)，通过照相机捕捉在结晶化的上述硅的表面由突起的形状引起的散射光的颜色及亮度变化，进而对结晶化的硅的结晶质量进行检测。

用于实现上述另一目的本发明实施例的结晶化的硅的检测装置，通过低温多晶硅工序检测由非晶硅转换而成的结晶化的硅，其特征在于，包括：工作台，用于放置结晶化的硅；光源，向结晶化的上述硅的表面照射入射光；照相机，捕捉在照射上述入射光所照射的结晶化的硅的表面因突起的形状而反射出的散射光的颜色及亮度变化，上述照相机设在上述散射光和结晶化的硅的表面呈10～30°的位置；以及判别部，通过分析由上述照相机捕捉到的图像，来判别是否不合格。

本发明的结晶化的硅的检测方法及装置通过检测在结晶化的硅的表面因突起的形状而散射的光的颜色及亮度变化，能够通过用于捕捉照射硅的表面的光源及在样品表面因突起而产生的光的照相机以实时及非破坏性的方式实施对结晶化的硅的质量检测。

附图说明

图1为简要表示本发明实施例的硅检测装置的剖视图。

图2为表示本发明实施例的硅检测方法的流程图。

图3为利用CIE 1976 Lab 色坐标系对所散射的光的强度及颜色进行数值化的图。

图4为由照相机捕捉到的散射光的图像。

图5表示通过在图4的图像画线，并选择位于线上的像素，由此能够抽取像素信息。

图6为针对位于图5的线上的像素，抽取红绿蓝(RGB)颜色的亮度，利用计算机软件进行标准化的图。

附图标记的说明